袁紅娟
摘 要:阿伏加德羅常數(shù)的定義值是指0.012千克12C所含的原子數(shù),即6.02×1023。這個數(shù)值是阿伏加德羅常數(shù)的近似值,阿伏加德羅常數(shù)的符號為NA,其單位為mol。阿伏加德羅常數(shù)是一個物理量,它可以適用于任何物質(zhì),而不限于分子、原子或離子。
關(guān)鍵詞:阿伏加德羅常數(shù);高考試題;題型
有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)的考題是高考中的經(jīng)典題型之一,大多時候均以選擇題的形式出現(xiàn),單個物質(zhì)或以反應(yīng)的形式出現(xiàn),然后判斷正誤。這類題基本圍繞著物質(zhì)的量,阿伏加德羅常數(shù)滲透了幾乎整個高中知識體系,難度適中,重視基礎(chǔ)知識、化學(xué)主干知識的考查,同時強化了實驗、計算能力的考查,同時它能綜合考查學(xué)生的推理、邏輯及思維能力,因此深受很多高考命題專家的關(guān)注。高考試題中有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)及阿伏伽德羅定律的題雖然考查基礎(chǔ),但易于出錯,而且涉及面廣,比如它常帶著物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、元素及其化合物的反應(yīng)相關(guān)知識、電化學(xué)、水溶液中的離子平衡、化學(xué)平衡等的考查,覆蓋面比較寬,有較強的綜合性。因此考生想要在這些題上不丟分,至少要掌握概念的內(nèi)涵,明確各種量之間的關(guān)系,然后準確進行運算,才能勝券在握。
下面以2014年的幾道高考題為例,來明確這類試題的解決方法以及考查的方向和要點。
1.[2014·四川卷-5]設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.高溫下,0.2 molFe與足量水蒸氣反應(yīng),生成的H2分子數(shù)目為0.3NA
B.室溫下,1L pH=13的NaOH溶液中,由水電離的OH-數(shù)目為0.1 NA
C.氫氧燃料電池正極消耗22.4 L(標準狀況)氣體時,電路中通過的電子數(shù)目為2NA
D.5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O反應(yīng)中,生成28gN2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3.75NA
解析:正確選項為D,根據(jù)3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2,則0.2 molFe參與反應(yīng)生成0.8/3 molH2,A項錯誤;pH=13的NaOH溶液中,溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,c(H+)=10-13 mol/L,則水電離出來cc(OH-)=c(H+)=10-13 mol/L,B項錯誤;氫氧燃料電池正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,則1 molO2被消耗,電路中有4NA的電子通過,C項錯誤;根據(jù)化學(xué)方程式,-3價的氮元素升高到0價,失去3個電子。+5價的氮元素降低到0價,得到5個電子,即每生成4 mol氮氣,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為15mol,則生成28 gN2(即1 mol氮氣),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是15 mol÷4=3.75 mol,D項正確。本題綜合考查了元素的性質(zhì)及反應(yīng)、有關(guān)pH值的計算、燃料電池等知識,突出了對考生的綜合運用能力。
2.[2014·全國卷-7]NA表示阿伏伽德羅常數(shù),下列敘述正確的是( )
A.1 molFeI2與足量氯氣反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
B.2 L0.5 mol·L-1硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為NA
C.1 molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA
D.丙烯和環(huán)丙烷組成的42 g混合氣體中氫原子的個數(shù)為6NA
解析:答案為D,1 molFeI2與足量Cl2反應(yīng)時,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,I-被氧化為I2,轉(zhuǎn)移電子3NA,A項錯誤;2 L0.5 mol·L-1的硫酸鉀溶液中n(SO4)=1 mol,所帶電荷數(shù)為2NA,B項錯誤;Na2O2由Na+和O22-(過氧根離子)構(gòu)成,1 molNa2O2中的離子總數(shù)為3NA,C項錯誤;丙烯和環(huán)丙烷為同分異構(gòu)體,其分子式均為C3H6,最簡式為CH2,42 g混合氣中的氫原子個數(shù)為3×2NA=6NA,D項正確。
3.[2014·江蘇卷-6]設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.1.6 g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數(shù)目為0.1NA
B.0.1 mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.1NA
C.標準狀況下,11.2 L苯中含有分子的數(shù)目為0.5NA
D.在過氧化鈉與水的反應(yīng)中,每生成0.1 mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA
以上僅列舉高考出現(xiàn)的幾道考題,實際上,當我們面對這類問題的時候,不僅基礎(chǔ)知識要牢靠,而且要注意題目中隱含的陷阱或關(guān)系。比如標況與常溫常壓的關(guān)系,電化學(xué)基本知識的模糊性,物質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。該部分知識點貫穿于整個中學(xué)化學(xué),考查方向主要有以下兩種類型,在教學(xué)時要重點把握。(1)客觀題:常考查對概念的理解和辨別能力;會應(yīng)用有關(guān)阿伏伽德常數(shù)的簡單計算。(2)主觀題:很少有單獨考查計算的試題,只是以某個空的形式出現(xiàn),主要是以物質(zhì)的量作為工具進行簡單或綜合計算。
編輯 薛直艷