阿伏伽德羅常數(shù)易錯(cuò)點(diǎn)剖析

?韋炯玲 駱良茂

阿伏伽德羅常數(shù)易錯(cuò)點(diǎn)剖析

?韋炯玲 駱良茂

阿伏伽德羅常數(shù)(NA)是歷年高考的必考點(diǎn)之一。考查題型穩(wěn)定，主要以選擇題為主；但涉及知識(shí)面廣、思維容量大、內(nèi)容豐富、綜合性強(qiáng)，從基本概念到基本理論、從無機(jī)化合物到有機(jī)化合物、從單一到綜合的化學(xué)計(jì)算等化學(xué)知識(shí)。在應(yīng)考中，考生往往由于知識(shí)掌握不牢固，對有關(guān)概念理解不透徹，考慮問題不全面等因素而造成失分。為此，本文擬結(jié)合近年全國各省的高考，對阿伏伽德羅常數(shù)相關(guān)問題的考查中，總結(jié)出五大常見易錯(cuò)點(diǎn)，并對相關(guān)解題策略作了簡單的闡析。

阿伏伽德羅常數(shù)； 氣體摩爾體積 ； 物質(zhì)的量；物質(zhì)質(zhì)量 ； 物質(zhì)結(jié)構(gòu)；氧化還原反應(yīng)

阿伏伽德羅常數(shù)是中學(xué)階段一個(gè)重要的概念，是歷年高考的必考點(diǎn)之一，熱點(diǎn)是阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用，主要是判斷一定量的物質(zhì)所含的某種粒子數(shù)目的多少，其題型主要設(shè)置在選擇題。在解答有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的問題時(shí)，往往涉及到氣體摩爾體積、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、同位素、氧化還原反應(yīng)中電子得失、電離、水解等知識(shí)，考查考生對基本化學(xué)計(jì)量的理解能力、簡單計(jì)算能力和綜合應(yīng)用能力等，知識(shí)面廣、思維容量大[1]。解此類題目的總原則是：堅(jiān)持一個(gè)基本思想“不管已知什么都先轉(zhuǎn)化為摩，不管求什么先求摩”，再根據(jù)n=N/NA=m/M=V(g)/Vm=CV(aq)進(jìn)行換算[2]。根據(jù)近年高考命題對此知識(shí)點(diǎn)的要求，常見的易錯(cuò)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

一、對氣體摩爾體積概念理解模糊

對氣體摩爾體積的理解應(yīng)抓住兩點(diǎn)：一看前提條件是否為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，即0℃、101KPa；二看物質(zhì)對象是否為氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。考生往往顧此失彼，要么忽略前提條件，要么忽略了物質(zhì)對象導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為非氣體物質(zhì)且易判斷錯(cuò)誤的有：水、SO3、CCl4、三氯甲烷(氯仿)、苯、乙醇等。

二、對物質(zhì)的量、質(zhì)量使用條件理解不到位

對于已知條件為物質(zhì)質(zhì)量或物質(zhì)的量時(shí)，學(xué)生易形成固定思維模式，看到非標(biāo)況，直接排除選項(xiàng)。實(shí)際上，使用物質(zhì)的量、物質(zhì)質(zhì)量、NA時(shí)與溫度、壓強(qiáng)無關(guān)，不受外界條件影響。如常溫常壓下，28 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為____(乙烯、丙烯的最簡式相同均為CH2，28g CH2的物質(zhì)的量為2 mol，則氫原子數(shù)為4 NA)。又如標(biāo)況下，14 g N2與CO組成的混合氣體中含有的原子數(shù)目為____(N2與CO的摩爾質(zhì)量均為28g/mol，14g氣體無論是N2還是CO或是兩者的混合物，物質(zhì)的量都為0.5 mol，故原子數(shù)目共為NA)。

三、對氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目計(jì)算錯(cuò)誤

考查指定物質(zhì)參加氧化還原反應(yīng)時(shí)，常設(shè)置一些特別的氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、電子得失(轉(zhuǎn)移)數(shù)目方面的陷阱。常用的解決方法有：(1)直接用所給物質(zhì)得失電子數(shù)求解；(2)根據(jù)反應(yīng)方程式求出反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，再結(jié)合題目要求列比例式求解[2]。如：同是1molFe溶于過量稀硝酸，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA；而與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA。又如電解硫酸鈉溶液，其實(shí)質(zhì)是電解水，OH-在陽極優(yōu)先放電，由電極反應(yīng)式：4OH——4e-=H2O+O2↑可知，生成1mol O2轉(zhuǎn)移4 mol電子。

四、對同位素、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)模糊

五、對反應(yīng)原理理解不透徹

1.對弱電解質(zhì)的電離或鹽類水解的特點(diǎn)理解不透徹：弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解等存在平衡狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)物濃度或者微粒數(shù)目等發(fā)生改變。如2L 0.5mol/L 亞硫酸溶液中含有的H+數(shù)小于2NA；1 L 1 mol/L的NaClO溶液中含有ClO-數(shù)目小于NA。常見的弱電解質(zhì)有：水、弱酸、弱堿等，做題時(shí)應(yīng)注意其電離平衡及對應(yīng)鹽的水解平衡。

2.對膠體概念理解不到位而出錯(cuò)：如用飽和的氯化鐵溶液制備氫氧化鐵膠體時(shí)，若有1molFeCl3溶液完全反應(yīng)，則生成的膠體數(shù)目小于NA。膠體中的膠粒不是指一個(gè)分子，而是很多分子聚集在一起形成的集合體。

3.忽視某些隱含反應(yīng)而出錯(cuò)：如在密閉容器中，4mol H2和1mol N2充分反應(yīng)后，得到NH3分子數(shù)小于2 NA；密閉容器2 mol NO和1 mol O2充分反應(yīng)，產(chǎn)物的分子數(shù)小于2 NA。(原因：2NO+O2=2NO2，2NO2N2O4)。

4.忽略一些與反應(yīng)物濃度有關(guān)的特殊反應(yīng)而判斷錯(cuò)誤：如50 ml 12 mol/L鹽酸和足量的MnO2共熱，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于0.3 NA，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的濃度降低，變成稀溶液后，反應(yīng)終止或產(chǎn)物改變。類似反應(yīng)還有C、Cu與濃硫酸共熱、Cu與濃硝酸的反應(yīng)，F(xiàn)e、Al遇濃硫酸鈍化等。

[例] 設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是( )

A．50 mL 18.4 mol/L濃硫酸與足量銅微熱反應(yīng)，生成SO2分子數(shù)目為0.46 NA

B．100mL 2.0 mol/L的鹽酸與醋酸混合溶液中氫離子數(shù)均為0.2NA

C．標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，22.4 L氫氣、氦氣混合氣體中所含原子總數(shù)為2NA

D．31g 白磷(P4)中含有P-P鍵數(shù)目為1.5NA

[解析] 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度降低變成稀溶液后，反應(yīng)終止，故A不正確。醋酸是弱酸，只有部分電離，100mL 2.0 mol/L的醋酸溶液中氫離子數(shù)小于0.2NA，故B錯(cuò)。氦氣為單原子分子，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，22.4 L氦氣所含原子數(shù)均為NA，故C錯(cuò)。1molP4含6mol P-P，31gP4即0.25mol，故D正確。

總之，阿伏加德羅常數(shù)涉及的知識(shí)點(diǎn)面廣，考查內(nèi)容豐富，綜合性強(qiáng)，稍有不仔細(xì)就出錯(cuò)。要正確解答本類題目，首先要認(rèn)真審題，仔細(xì)分析題目中涉及到的知識(shí)點(diǎn)，要特別留意試題中關(guān)鍵性的字眼。其次要留心“陷阱”，對常見的易錯(cuò)點(diǎn)要牢記。最后，要在認(rèn)真審題的基礎(chǔ)上利用已掌握的知識(shí)進(jìn)行分析、比較，從而作出正確的解答。

[1] 張忠全.突破阿伏伽德羅常數(shù)應(yīng)用時(shí)的幾個(gè)陷阱[J].中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)研版),2015年第3期

[2] 任志鴻等.高中總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].廣州:人民教育出版社,2016.1-3

廣東省河源龍川縣第一中學(xué)高中部 517300)