歸類法突破阿伏伽德羅常數(shù)考點

黎金愛

阿伏伽德羅常數(shù)是高考中的高頻考點之一，其題目設計滲透多個知識板塊，是多個知識點考查的良好載體。由于命題多變，綜合性強，學生在此考點容易失分，屬于高考備考中的重難點，在教學中發(fā)現(xiàn)利用歸類法能有效突破該考點。本文將阿伏伽德羅常數(shù)的考查方式歸類為四大類型，并以例題形式展現(xiàn)：

一、考查化學計量的基本公式和定理

一般從質(zhì)量和體積切入，歸納如下：

（一）質(zhì)量m：公式n=■（該公式使用無條件限制）

例1.考查單一物質(zhì)微粒數(shù)。常考查以下三種表達方式：

A.標準狀況下，8 gO2含有4NA個電子

B.常溫常壓下，8 gO2含有4NA個電子

C.8 gO2含有4NA個電子

【解析】A、B、C三種說法都是正確的，即標況或常溫常壓對公式n=■的使用無影響。

例2.考查混合物質(zhì)的微粒數(shù)。

①16 gO2和O3的混合物含有NA個O。

②14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA。

【解析】該類題目從所問物質(zhì)的最簡式入手。①中O2和O3的最簡式均為O，則氧原子數(shù)目為N=■·NA=■·NA=1NA，正確；②中乙烯和丙烯的最簡式均為CH2，則氫原子數(shù)為N=■×2·NA=2NA，正確。

（二）體積V：公式n=■，該公式使用對象是氣體，另Vm=22.4 L/mol必須在標況下使用。

例3.①標準狀況下，22.4 L鹽酸含有NA個HCl分子；②標準狀況下，22.4 L氨水含有NA個NH3分子。

【解析】兩題均考查氣體摩爾體積的使用對象和狀態(tài)，還考查了元素化合物性質(zhì)（鹽酸和HCl的區(qū)別、氨水和NH3的區(qū)別）。鹽酸、氨水均為溶液，不適用公式，錯誤。

二、考查溶液中的粒子數(shù)目

使用公式n=C·V，一般有缺少體積、混淆強弱電解質(zhì)電離情況、忽略離子水解、題目暗藏陷阱等。

例4.缺少體積：1mol·L-1NaCl溶液含有NA個Na+。

【解析】缺體積，則無法算出粒子的物質(zhì)的量，自然無法求得粒子的數(shù)目，判斷錯誤。

例5.忽略離子水解：1L 1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的數(shù)目為NA。

【解析】由于ClO-會發(fā)生水解，所以ClO-數(shù)目會變少，錯誤。

例6.混淆強、弱電解質(zhì)電離情況：①1L 1mol·L-1的鹽酸中含有HCl分子的數(shù)目為NA個。

②1L 1mol·L-1的氨水中有NA個NH4+。

【解析】①HCl為強電解質(zhì)，在水溶液中完全電離，無HCl分子存在，錯誤；②NH3·H2O為弱電解質(zhì)，在溶液中部分電離，所以NH4+數(shù)目少于NA個，錯誤。

例7.題目暗藏陷阱：

①1.0L 1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA。

②常溫下，100mL 1mol/LNa2CO3溶液中陰離子總數(shù)等于0.1NA。

③標準狀況下，11.2L NH3和11.2L HCl混合后分子總數(shù)為NA。

④1mol FeCl3完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3膠體生成NA個膠粒。

【解析】題①容易忽略水中也含有氧原子，氧原子總數(shù)目應包含NaAlO2和水中的O，所以氧原子總數(shù)應大于2NA，錯誤；題②中陰離子除CO32-、HCO3-外，還應包括它們水解生成的OH-，所以陰離子總數(shù)大于0.1NA，錯誤；題③容易忽略NH3和HCl會反應生成NH4Cl，NH4Cl為離子化合物，不存在分子數(shù)，錯誤；題④中Fe3+不可能完全水解轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，且一個膠粒是由若干個Fe（OH）3黏合在一起而成，所以1molFeCl3完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3膠體生成膠粒應少于NA個，錯誤。

三、考查氧化還原反應中轉(zhuǎn)移電子數(shù)

考查類型有：反應物的比例問題、反應物濃度改變、變價元素性質(zhì)、可逆反應等。

例8.考查反應物比例問題。典型代表就是鐵與氯氣的反應，可對比以下三個選項：

A.1mol Cl2與足量的鐵反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA

B.1mol Fe與足量的氯氣反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA

C.1mol Cl2與1mol Fe反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA

【解析】由反應方程式可知物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目之比為1mol Fe—1.5mol Cl2—3mol e-。A選項中1mol Cl2完全反應，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA，A選項錯；B選項中1mol Fe完全反應，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3NA，B選項正確；C選項中1mol Cl2與1mol Fe反應，根據(jù)比例，鐵過量，電子數(shù)目應按照氯氣的量進行計算，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA，C選項錯。

例9.考查反應物濃度改變：

①1mol銅與足量濃硫酸反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA。

②2mol濃硫酸與足量銅反應，生成NA個SO2分子，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA。

【解析】由反應方程式可知物質(zhì)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目之比為1mol Cu—1mol SO2—2mol e-，所以①正確；銅與濃硫酸反應，若濃硫酸濃度變稀則不反應，即2 mol濃硫酸不可能完全反應，SO2分子應少于NA，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目亦小于2NA，所以②錯誤。

例10.考查變價元素的得失電子數(shù)：1mol Fe與足量的I2反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA。

【解析】鐵與弱氧化劑I2反應，生成物為FeI2，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA。該點要熟悉元素及其化合物的性質(zhì)，如變價金屬Fe和Cu，與強氧化劑反應時生成物為最高價態(tài)+3和+2價，與弱氧化劑反應時生成低價態(tài)+2和+1價。

例11.考查可逆反應：1mol N2與4mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA。

【解析】合成氨為可逆反應，1mol N2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3，所以NH3分子數(shù)少于2NA；一些常見的可逆反應有Cl2與水反應，酸和醇生成酯的反應，SO2與氧氣反應等。

四、基于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查

考點類型有：化學鍵數(shù)目，物質(zhì)中的離子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)等。

例12.考查有機物結(jié)構(gòu)：1mol甲苯含有6NA個C-H鍵。

【解析】一般考查有機物的價鍵數(shù)目，要求熟悉有機物的結(jié)構(gòu)，1mol甲苯應含8NA個C-H鍵，錯誤。

例13.考查無機物結(jié)構(gòu)：①1mol Na2O2晶體中含2NA個陰離子。

②12 g石墨烯（單層石墨）中含有六元環(huán)的個數(shù)為0.5NA。

③常溫常壓下，1mol NaHSO4晶體中含有2NA個離子。

④含4mol Si-O鍵的二氧化硅晶體中，氧原子數(shù)為2NA。

【解析】①Na2O2中陰離子為O22-，即1mol晶體中只含NA個陰離子，錯誤；②要理解石墨的結(jié)構(gòu)，每個碳原子被3個六元環(huán)共用，即每個六元環(huán)含C數(shù)目為6×1/3=2，12 g石墨烯即有1mol C，所以六元環(huán)的個數(shù)為（1÷2）NA=0.5NA，正確；③1mol NaHSO4晶體中含有Na+和HSO4-共2NA個離子，正確；④要理解SiO2的結(jié)構(gòu)，含4mol Si-O鍵即有1mol SiO2，所以氧原子數(shù)為2NA，正確。

例14.考查電子、質(zhì)子、中子等微粒數(shù)目：

①1mol NaCl中，所有Na+的最外層電子總數(shù)為8×6.02×1023

②18g D2O和18g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA

【解析】①Na+的最外層電子數(shù)為8，所以1mol Na+的最外層電子總數(shù)為8×6.02×1023，正確；②D2O分子量為20，18g D2O的物質(zhì)的量為0.9mol，則質(zhì)子數(shù)為9NA，錯誤。