例談有關阿伏加德羅常數選擇題常見的設陷方式

季淑君

(山東省臨清市第三高級中學)

阿伏加德羅常數是聯系微觀世界和宏觀物質的橋梁和紐帶,也是歷年來全國各地高考的命題熱點,而且題量和題型保持相對穩定.它不但考查考生以基礎知識為載體的一些相對簡單的計算,也考查綜合應用知識解決問題的能力和分析判斷的能力.

1 從氣體摩爾體積的適用“對象及條件”設陷

命題人通常在標準狀況下氣體摩爾體積的具體應用上組織命題,解答此類命題時要注意:1)氣體摩爾體積的適用對象是氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體;2)氣體摩爾體積適用條件是標準狀態下(0 ℃,101KPa).

例1NA代表阿伏加德羅常數的值.下列說法正確的是( ).

A.(2021年福建卷)1.12LC2H4所含極性共價鍵的數目為0.2NA

B.(2021年天津卷)22.4L氫氣中,H2分子的數目為NA

C.(2021年廣東卷)11.2LNO 與11.2L O2混合后的分子數目為NA

D.(2021年湖北卷)標準狀況下,11.2LCO 和H2的混合氣體中分子數為0.5NA

分析選項A 沒有標明氣體的存在狀態,故無法計算極性共價鍵數目,錯誤.選項B 也沒有標注是標準狀態,不能計算H2分子的數目,錯誤.選項C 未提到具體的溫度、壓強,故無法計算混合后的分子數目,錯誤.標準狀況下,11.2L CO 和H2的混合氣體為0.5mol,分子數為0.5NA,選項D 正確.答案為D.

陷阱突破一看“氣體”是否處在“標準狀況”.二看“標準狀況”下,物質是否為“氣體”.注意:CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl為氣體)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在標準狀況下均不是氣體.

例2NA是阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是( ).

A.(2021年河北卷)22.4L(標準狀況)氟氣所含的質子數為18NA

B.(2021年6月浙江卷)標準狀況下,1.12L18O2中含有中子數為NA

C.(2021年1月浙江卷)CH4和C2H4混合氣體2.24L(標準狀況)完全燃燒,則消耗O2分子數目為0.25NA

D.(2021年湖南卷)11.2LCH4和22.4LCl2(均為標準狀況)在光照下充分反應后的分子數為1.5NA

分析在標準狀況下,22.4L氟氣的物質的量為1mol,其質子數為1 mol×9×2×NA＝18NA,選項A 正確.標準狀況下,1.12 L18O2的物質的量為0.05mol,1個18O2中含有中子數為20個,故1.12L18O2中含有 中子數 為NA,選 項B 正 確.CH4和C2H4混合氣體2.24L(標準狀況)的物質的量是0.1mol,由于1molCH4和C2H4完全燃燒消耗氧氣的物質的量分別是2 mol、3 mol,則0.1 mol混合氣體完全燃燒消耗氧氣的分子數目應該介于0.2NA和0.3NA之間,但不一定為0.25NA,選項C 錯誤.標準狀況下11.2LCH4的物質的量為0.5mol,22.4LCl2的物質的量為1mol,在光照條件下發生取代反應,反應前后分子數不變,即充分反應后的分子數仍為1.5NA,選項D 正確.答案為C.

變式設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( ).

A.標準狀況下,2.24LCH2Cl2含有的C—Cl鍵數目為0.2NA

B.標準狀況下,11.2 L HF 含有的分子數為0.5NA

C.常溫常壓下,2.8gCO 和C2H4的混合氣體中含有的分子數目為0.1NA

D.標準狀況下,22.4 L 氦氣所含的質子數為2NA

分析標準狀況下,CH2Cl2為液態,無法計算2.24LCH2Cl2的物質的量和含有的C—Cl鍵數目,選項A 錯誤.在標準狀況下,HF 以聚合分子(HF)n存在,而不是以氣體形式存在,因此不能根據HF 的體積計算其中含有的分子數,選項B 錯誤.CO 和C2H4相對分子質量都是28,故2.8g混合物中含有分子的物質的量為0.1 mol,混合氣體中含有的分子個數為0.1NA,選項C 正確.標準狀況下,22.4L He的物質的量為1mol,所含質子的物質的量為2mol,數目為2NA,選項D 正確.答案為C、D.

2 從忽視常見物質的“結構特點”設陷

此角度所設題目考查的主要內容包括:一定量的物質中所含相關粒子的數目(如質子數、中子數、電子數、離子數、電荷數);一定量的物質中存在的化學鍵數目(如共價鍵數目).

例3NA代表阿伏加德羅常數的值.下列說法不正確的是( ).

A.(2021年1月浙江卷)1 molNH4F 晶體中含有的共價鍵數目為3NA

B.(2021 年6 月浙江卷)31gP4(分子結構:)中的共價鍵數目為1.5NA

C.(2021年全國甲卷)32g環狀S8()分子中含有的S—S鍵數為1NA

D.(2021年6月浙江卷)18.9g三肽C6H11N3O4(相對分子質量:189)中的肽鍵數目為0.2NA

分析NH4F結構中只有NH4＋含有4個共價鍵,則lmolNH4F晶體中含有的共價鍵數目為4NA,選項A 錯誤.31gP4的物質的量為0.25mol,根據白磷的分子結構可知1個白磷分子中含有6條共價鍵,所以共價鍵數目為1.5NA,選項B正確.1個S8分子中含有的S—S鍵數為8個,32g環狀S8的物質的量為,則含有的S—S鍵數為,選項C正確.18.9 g C6H11N3O4的物質的量為0.1mol,3分子氨基酸脫水縮合形成三肽,三肽中含有2個肽鍵,所以18.9gC6H11N3O4中的肽鍵數目為0.2NA,選項D 正確.答案為A.

陷阱突破1)牢記特殊物質中所含微粒(分子、原子、電子、質子、中子等)的數目,厘清整體與部分的關系.

2)牢記最簡式相同的物質,構建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等.

3)牢記摩爾質量相同的物質,如N2、CO、C2H4等.

4)牢記物質中所含化學鍵的數目,如1 分子H2O2、CnH2n＋2中化學鍵的數目分別為3、3n＋1,SiO2中Si—O 鍵的數目為4,苯環中不含雙鍵等.

5)牢記特殊物質中的離子個數,如Na2O2中為1個陰離子,NaHSO4熔融產生Na＋和為2個離子,水溶液中則產生Na＋、H＋、為3個離子.

例4設NA為阿伏加德羅常數的值.下列說法正確的是( ).

A.(2021年廣東卷)1molCHCl3含有C—Cl鍵的數目為3NA

B.(2021年廣東卷)1L0.1mol·L－1的鹽酸含有陰離子總數為2NA

C.(2021年湖北卷)23gCH3CH2OH 中sp3雜化的原子數為NA

D.(2021年廣東卷)23gNa與足量H2O 反應生成的H2分子數目為NA

分析1molCHCl3含有3molC—Cl鍵,C—Cl鍵的數目為3NA,選項A 正確.鹽酸為氯化氫的水溶液,氯化氫會全部電離出Cl－,水會部分電離出OH－,水的質量及電離程度未知,因此無法計算1L 0.1mol·L－1的鹽酸含有陰離子的總數,選項B錯誤.CH3CH2OH中C原子和O原子均為sp3雜化,23g乙醇為0.5mol,sp3雜化的原子數為1.5NA,選項C錯誤.23gNa為1 mol,鈉與足量的水反應生成氫氣的關系式為2Na～H2,故1molNa應生成0.5mol H2,H2分子數目應為0.5NA,選項D 錯誤.答案為A.

綜上所述,與阿伏加德羅常數有關的選擇題涉及的知識面廣,可以橫跨不同的模塊知識,靈活性強,考查考生嚴密的分析計算能力,預計在今后的高考中仍是高頻考點,因此在復習時注意常見的設陷方式,才能使我們的備考針對性更強而且更高效.

(完)