云南省富源县第二中学 刘 鸿
阿佛加德罗常数(用NA表示)涉及的知识面广,灵活性强,是高考的热点之一,主要以选择题的形式(选择正确的或错误的)进行考查。分析近几年的高考试题,不难发现命题者设置的陷阱主要有以下几个方面:
陷阱一:温度和压强
22.4L/mol是在标准状况(0 ℃,1.01×105Pa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积,让考生与22.4L/mol进行转换,从而误入陷阱。
例如:
1.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
2.在25℃,压强为1.01×105 Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
分析:
1.标准状况下,11.2L氧气为0.5mol,其所含原子数为NA。而常温常压(25℃,1.01×105 Pa)下,11.2L氧气物质的量小于0.5mol,其所含原子数必小于NA,故叙述错误。
2.本题叙述错误,分析方法同上。
陷阱二:物质状态
22.4L/mol使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱。
例如:
1.标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成CO2分子数为8NA
2.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
3.标准状况下,1L水所含分子数为(1/22.4)NA
4.标准状况下,11.2L SO3中含1.5NA个氧原子
分析:1、2、3题中的辛烷、四氯化碳、水在标准状况下均为液体,第4题中SO3在标准状况下为固体。故以上4道题说法都不正确。
陷阱三:物质变化
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱。
例如:
1.2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
2.常温常压下,1molNO2气体与水反应生成NA个NO3-
3.62gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA
4.在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2NA
分析:
1.2.4gMg其物质的量为0.1mol,据Mg-2e→Mg2+,可知2.4gMg变为Mg2+时失去的电子数为0.2NA,故叙述错误。
2.据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,1mol NO2气体与水反应生成(2/3)mol NO3-离子,即为(2/3)NA个NO3-离子,故叙述错误。
3.Na2O溶于水后发生反应Na2O+H2O=2NaOH,所得溶液中不含有O2-离子,故叙述错误。
4.Cu与S反应的方程式为2Cu+S=Cu2S,Cu的化合价由零价升为+1价,2mol Cu失去2NA个电子转变为Cu+离子,则1molCu失去的电子数为NA,故叙述错误。
陷阱四:单质组成
气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如Ne)、三原子分子(如O3)、四原子分子(如P4)等。考生如不注意这点,极容易误入陷阱。
例如:
1.标准状况下,11.2L臭氧中含NA个氧原子
2.10g氖气所含原子数为NA
3.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
分析:
1.臭氧(O3)为三原子分子,n(O)= 3n(O3)=1.5mol,即11.2LO3中含有1.5NA个氧原子,故叙述错误。
2.氖气(Ne)为单原子分子,10g Ne为0.5mol,所含原子数为0.5mol NA,故叙述错误。
3.因为组成气体单质的原子数目不同,故叙述错误。若说成“在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同”则正确。
陷阱五:粒子数目
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数,由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的转换,巧设陷阱。。
例如:
1.53g碳酸钠中含NA个CO32-
2.1.8g重水(D2O)中含NA个中子
3.1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
分析:
1.53gNa2CO3的物质的量为53g÷106g/mol=0.5mol,即53gNa2CO3中含0.5NA个CO32-,故叙述错误。
2.H、D、T互为氢元素的三种同位素,三种原子的中子数不同,质子数相同。1.8gD2O物质的量为(1.8/20)mol,所含中子数为0.9NA,故叙述错误。
3.盐酸溶液中无HCI分子,因HCI分子在水分子作用下全部电离成H+和CI -,故叙述错误。
练习:
设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
1.标准状况下22.4 LN2含共用电子对数为NA
2.常温常压下1 mol H2含共价键个数为NA
3.1 mol CH3CH2CH(CH3)2所含甲基个数为2NA
4.46g 二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3NA
5.22.4L氖气中所含氖原子数为NA
6.1.6gNH2-离子中所含电子数为NA
7.1.8g铵离子所含的电子数为1.1NA
8.1mol白磷分子中所含共价键数为4NA
9.在电解食盐水的实验中,测得电解后溶液的pH为14,又知电解后溶液总体积为1L,则阴极析出的气体的分子数为0.5NA
10.0.1molNa2O2与CO2反应放出0.1molO2
11.0.012kg12C中所含有12C的数目为NA
12.标准状况下,17g氨气的体积恰好是22.4L
13.2g重氢气(D2),在标准状况所含原子个数为2NA
14.常温、常压下,32g氧气与34g硫化氢分子数之比为1∶1
15.标准状况下,22.4L乙醇完全燃烧后生成CO2的分子数为2NA
16.常温下,27g金属铝与足量的稀硫酸反应,生成H2的体积约为33.6L
17.标准状况下,2.24LNH3和CH4混合气体所含电子数目为2NA
18.1LpH=1的水溶液中含有氢离子数为NA
19.0.1molNa与O2在一定条件下反应生成Na2O和Na2O2混和物时,失去的电子数为0.1NA
20.标准状况下,44.8LSO2与22.4LO2在催化剂作用下反应,一定生成2NA个SO3
21.1mol金属钠与水反应,失去NA个电子
22.标准状况下,aLCH4和aLC6H14中所含分子数均为aNA/22.4
23.在20℃,1.01×105Pa时,2.8gC2H4和CO的混合气体,含气体分子数小于0.1NA
24.标准状况下,22.4L甲烷和乙烯的混合气体所含的分子数为NA
25.0.3molNO2溶于水,转移电子数为0.1NA
26.500mL l.0mol/L的乙酸溶液中含有的H+数为0.5NA
27.常温常压下,1moL水中含有NA个H+和NA个OH-
28.64g的铜发生氧化还原反应,一定失去2NA个电子
29.84gNaHC03晶体中含有NA个CO32-
参考答案:2、4、6、9、11、14、19、24
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