今天老師給大家整理了高中化學曆年高考重點:阿伏伽德羅常數知識總結!如需下載打印版,請直接拉到文末查看。
阿伏伽德羅常數(NA)是曆年高考的熱點,經久不衰,常常在考題中有意設置一些極易疏忽的幹擾因素。
在分析解答這類問題時,要特別注意以下幾點:
①狀態問題:如水在標況下是為(wei) 液體(ti) 或固體(ti) ; SO3、 HF在標況下是固體(ti) 或液體(ti) ;而戊烷及碳原子數大於(yu) 五的低碳烴,在標況下為(wei) 液態或固態。
②特殊物質分子中的原子個(ge) 數,如稀有氣體(ti) 均為(wei) 單原子分子,03、 P4、 Ss。為(wei) 多原子分子等。
③特殊物質的摩爾質量,如D2O、 T20、 37C12:等
④特殊物質中的化學鍵的數目如金剛石、石墨、Si、 Si02、P4、P205等
⑤某些離子如Fe3+、A13+,還有某些原子團如NH4+、HCO3-在水溶液中發生水解,使其數目減少。
⑥特殊的氧化還原反應中,轉移電子數目的計算,如Na202+ H2O、H2S + SO2等。
⑦凡是用到22.4 L●mol-1時,要注意是否處於(yu) 標況下。
⑧物質的量與(yu) 各量之間的關(guan) 係
⑨認真讀題,檢查題給條件是否齊全。
01阿伏伽德羅常數主要命題點
1、摩爾質量、氣體(ti) 摩爾體(ti) 積、以及摩爾濃度。
2、物質的組成和結構。特別是有機物的結構式、化學鍵。
3、電子轉移數目
4、可逆反應,包括弱酸弱堿的電離,弱鹽的水解。
02阿伏伽德羅常數易錯點
1、外界條件及物質狀態
2、物質中的原子數、電子數、質子數、中子數、化學鍵數目
3、電子轉移數目,特別是關(guan) 於(yu) 氯氣、鐵等參與(yu) 反應時得失電子數的計算
4、特殊反應
03解題秘籍——洞悉陷阱設置
1、抓“兩(liang) 看”:看氣體(ti) 是否處於(yu) 標準狀態;看標準狀況下是否是氣體(ti) 。常見的陷阱設置:①常溫常壓;室溫;②標準狀況下非氣體(ti) 物質:H2O、CCl4、CHCl3、SO3、HF、苯、乙醇、己烷等。注意隻有同時滿足:標準狀況、氣體(ti) 這兩(liang) 個(ge) 條件,才可以使用22.4L/mol這個(ge) 常數。
2、記“組成和結構式”:比如Na2O2與(yu) Na2O的電子式、陰陽離子比;C3H8、C2H5OH的結構式,CO2的pi鍵個(ge) 數等;注意金剛石中C與(yu) C-C比例為(wei) 1:2,石墨C與(yu) C-C比例為(wei) 2:3,SiO2與(yu) Si-O比例為(wei) 1:4,P4、CH4、N2的結構式。
3、利用關(guan) 係式法解題。比如2017全國III卷:0.1mol的11B中,含有0.6NA格個(ge) 中子。分析:列出B:中子=1:6,1:6=0.1mol:x,求出x=0.6mol。該選項正確。
04混合氣體(ti) 采取極限處理
比如2017全國II卷:標準狀況下,2.24L N2和O2的混合氣體(ti) 中分子數為(wei) 0.2NA。解析:利用極限處理法,假設2.24L全部為(wei) N2,假設N2的物質的量為(wei) x,則N2:分子數=1:1=(2.24L/22.4L/mol):x,求出x=0.1mol;同樣假設2.24L全部為(wei) O2,假設O2的物質的量為(wei) y,則O2:分子數=1:1=(2.24L/22.4L/mol):x,求出y=0.1mol;即x=y=0.1mol ≠0.2mol。該選項錯誤。
05對於(yu) 可逆反應
包括弱電解質的電離、弱鹽的水解,由於(yu) 轉化率都小於(yu) 1,因此無論是計算離子濃度還是微粒數目,都要選擇“小於(yu) ”。常見的可逆反應有:2NO2(氣)== N2O4(氣),2HI==H2+I2(氣),N2+3H2==2NH3,2SO2+O2==2SO3,氯氣和水反應等,也包括弱酸弱堿的電離,比如H2CO3、H2SO3、HF、HClO、NH3.H2O;包括若離子的水解,比如碳酸根、亞(ya) 硫酸根、次氯酸跟等等。還有一類反應,與(yu) 反應物的濃度有關(guan) ,比如二氧化錳與(yu) 濃鹽酸反應,銅和濃硫酸反應,當濃酸變稀酸時,反應不在進行,因此產(chan) 物也比預期小。對於(yu) 這些反應,如果求離子濃度,一般選小於(yu) 。
6、對於(yu) 有濃度c,或者有pH,而沒有給出溶液體(ti) 積的問題,又要求微粒數,這個(ge) 選項就是錯的。比如:2017全國III卷:pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個(ge) H+。分析:由於(yu) 隻有磷酸的濃度,而沒有體(ti) 積,就無法獲知H+的物質的量,因為(wei) n=c*V。
關(guan) 於(yu) NA的計算與(yu) 推斷在曆年高考化學試題多以選擇題出現,解題方法與(yu) 思路一般抓住基本概念,將物質的質量、氣體(ti) 的體(ti) 積、溶液的濃度等物理量與(yu) 指定粒子的物質的量進行換算,審題時關(guan) 鍵注意以下易錯點:
01、狀況條件:考查氣體(ti) 時,一定要特別關(guan) 注是標準狀況下還是非標準狀況。如“電解飽和硫酸銅溶液,若在陽極產(chan) 生11.2L 氣體(ti) ,則電子轉移為(wei) 2NA”。判斷該說法正誤時易認為(wei) 相關(guan) 反應為(wei) :2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2↑,生成1molO2轉移4電子,若生成0.5molO2即11.2L,則電子轉移為(wei) 2NA,其分析錯誤在於(yu) 該題未指明標準狀況下。
02、物質狀態:考查氣體(ti) 摩爾體(ti) 積時,常用標準狀況下非氣態的物質來迷惑學生,水在標準狀況下為(wei) 液態或固態;SO3在標準狀況下為(wei) 固態,常溫常壓下為(wei) 液態;在標準狀況下,碳原子數大於(yu) 4而小於(yu) 16的烴為(wei) 液態(新戊烷除外),大於(yu) 或等於(yu) 16的烴為(wei) 固態;在標準狀況下,乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等許多有機物都不是氣態。
03、物質結構:考查內(nei) 容多涉及一定物質的量的物質中含有多少粒子(分子、原子、電子、質子、中子、離子等)化學鍵數目(如SiO2、Si、P4、CO2)等等,常考物質的化學鍵如下:1mol金剛石中含2molC—C共價(jia) 鍵,1mol石墨中含1.5molC—C共價(jia) 鍵,1mol晶體(ti) 矽中含2molSi—Si共價(jia) 鍵,1mol SiO2中含4mol Si—O共價(jia) 鍵,1molCH4中含4molC—H共價(jia) 鍵,1mol白磷中含6molP-P共價(jia) 鍵,1molCO2中含2molC=O雙鍵。
04、氧化還原反應:較複雜的氧化還原反應中,求算轉移的電子數。如:Na2O2+H2O→,Cl2+NaOH→,NO2+H2O→,電解Cu(NO3)2溶液等。
05、電離、水解等常識:考查知識點多以弱電解質電離、鹽類的水解等引起微粒數目的改變,如含1molNa2CO3的溶液中有NA個(ge) CO32-、1molFeCl3完全水解生成NA個(ge) Fe(OH)3膠粒,以上說法錯誤在於(yu) 忽視了CO32-水解及膠粒的組成特點。
06、“特殊物質”的處理:特別物質的摩爾質量。如:D2O、T2O、18O2、14CO2等。例“18g 重水(D2O)含有為(wei) 10NA個(ge) 電子”,其錯誤在於(yu) 認為(wei) 其式量為(wei) 18。
07、“不定體(ti) 係”,如“NO和O2的混合氣”、“NO2氣體(ti) 有時應考慮2NO2(g)N2O4(g)”等。
【例1】設NA表示阿伏加德羅常數。下列敘述正確的是( )
A.標準狀況下,2.24L苯中含有為(wei) 0.6NA個(ge) 碳原子
B.常溫常壓下,46gNO2和N2O4混合氣體(ti) 中含有原子數為(wei) 3NA
C.常溫下,1L0·1mol/LMgCl2溶液中含Mg2+數為(wei) 0.1NA
D.0.01mol鋁與(yu) 足量的氫氧化鈉溶液反應轉移的電子數是0.03NA
解析:
標準狀況下苯為(wei) 液態,不能使用氣體(ti) 摩爾體(ti) 積“22.4L/mol”進行計算;根據質量守恒定律,46gNO2和N2O4混合氣體(ti) 中含有原子數為(wei) 3NA(注意若求分子數則不能確定);因Mg2+在水溶液中發生水解,故Mg2+數小於(yu) 0.1Na;鋁為(wei) 三價(jia) 金屬,則0.01mol 鋁與(yu) 足量的氫氧化鈉溶液反應轉移的電子數是0.03NA。本題答案選BD。
【例2】設NA表示阿伏加德羅常數的值,下列敘述中正確的是( )
A.常溫常壓下,20gD2O和足量的金屬鈉反應產(chan) 生氣體(ti) 的分子數為(wei) 0.5NA
B.1mol Na2O2與(yu) 足量的水反應,轉移的電子數為(wei) 2NA
C.NA個(ge) SO3分子在標準狀況下的體(ti) 積為(wei) 22.4L
D.常溫常壓下,62g白磷分子( )中的共價(jia) 鍵數為(wei) 3NA
解析:
20gD2O物質的量為(wei) 1mol,根據關(guan) 係式2D2O~D2可求得生成氣體(ti) 分子數為(wei) 0.5NA;Na2O2與(yu) H2O的反應中,1mol Na2O2轉移電子數為(wei) NA;標準狀況下SO3為(wei) 固態,不能使用氣體(ti) 摩爾體(ti) 積“22.4L/mol”進行計算;1mol 白磷中含6mol P-P共價(jia) 鍵,則62g(0.5mol)白磷分子中的P-P(共價(jia) 鍵數為(wei) )3NA。本題答案選AD。
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