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阿伏加德罗常数是中学化学中的一个重要知识点,它将微观粒子的数目与宏观物质的物质的量联系起来并贯穿高中化学的始终,是各类考试的热点、难点问题。在解决此类问题时,关键在于对其中的一些隐蔽条件的发掘,现以2010年高考试题为例加以说明。
例1(2010年福建·7题)NA表示阿伏伽德罗常数,下列判断正确的是()
A. 在18g18O2中含有NA个氧原子
B. 标准状况下,22.4L空气含有NA个单质分子
C. 1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
D. 含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中,Na+的物质的量浓度为1mol·L-1
解析:本题考查阿伏加德罗常数为载体的化学知识,属于中档题。A项,含有氧原子的物质的量为:×2=1mol,正确;B项,空气为混合物,包括的气体不仅有单质,还有化合物,错误;C项,1mol Cl2与碱反应,只转移1mol 电子,错误;D项,配成1L溶液,不是指1L水,错误。
易错警示:阿伏加德罗常数与同位素的综合考查时,要注意不同同位素原子之间的联系,核电荷数、核外电子数不变,中子数、质量数等发生改变;Cl2等化合价多变物质氧化还原反应的电子转移问题需要考虑全面。
例2(2010年上海·14题)下列判断正确的是()
A. 测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B. 相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C. 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D. 1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
解析:此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A错误;氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明2mol氢原子的能量大于1mol氢分子,B错误;碳酸的酸性弱于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液,C正确;1L 1mol·L-1的溶液中含有溶质1mol,前者发生:Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑;后者发生:2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓;分析可知,很明显后者大于前者,D错误。
易错警示:此题解答是的易错点有二:一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清,要能够准确理解断键吸热成键放热;二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸,不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生成氢硫酸,造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
例3(2010年广东·8题)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A . 16gCH4中含有4NA个C-H键
B. 1 mol·L-1溶液含有NA个Na+
C. 1mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子
D. 常温常压下,22.4L CO2中含有NA个CO2分子
解析:本题考查阿伏加德罗常数。16g(即1mol)甲烷中含有4NA个C-H键,A选项正确;溶液中的Na+数目除浓度外还需要体积,B选项错误;结合方程式3Cu + 8H+ +NO-3=3Cu+2+ 2NO↑ + 4H2O,1molCu反应只能得到2/3molNO,C选项错误;常温下气体摩尔体积为24.8L/mol,故22.4L气体的物质的量小于1mol,D选项错误。
易错警示:气体摩尔体积研究的是气体物质在标况下的体积问题。在具体物理量讨论时,需要把握该物理量的值与物质的量之间的转化是否会受到外界条件的影响。质量、粒子的个数等与外界条件无关。
例4(2010年江苏·5题)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()
A. 常温下,1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
B. 1mol羟基中电子数为10NA
C. 在反应中,每生成3molI2转移的电子数为6NA
D. 常温常压下,22.4L乙烯中C─H键数为4NA
解析:考查阿伏加德罗常数的相关内容。B选项羟基中有氧原子和一个氢原子,所以是9电子微粒,错误;C选项碘酸根离子转化为碘单质转移电子数为5,同时由5个碘离子也转化为0价碘,所以C选项错误;D选项气体的状态并不是在标准状况下,22.4L气体的物质的量小于1mol,所以C-H键数目应小于4NA,D选项错误。应该选A。
易错警示:结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,学生在备考复习时应多进行强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。
例1(2010年福建·7题)NA表示阿伏伽德罗常数,下列判断正确的是()
A. 在18g18O2中含有NA个氧原子
B. 标准状况下,22.4L空气含有NA个单质分子
C. 1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
D. 含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中,Na+的物质的量浓度为1mol·L-1
解析:本题考查阿伏加德罗常数为载体的化学知识,属于中档题。A项,含有氧原子的物质的量为:×2=1mol,正确;B项,空气为混合物,包括的气体不仅有单质,还有化合物,错误;C项,1mol Cl2与碱反应,只转移1mol 电子,错误;D项,配成1L溶液,不是指1L水,错误。
易错警示:阿伏加德罗常数与同位素的综合考查时,要注意不同同位素原子之间的联系,核电荷数、核外电子数不变,中子数、质量数等发生改变;Cl2等化合价多变物质氧化还原反应的电子转移问题需要考虑全面。
例2(2010年上海·14题)下列判断正确的是()
A. 测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B. 相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C. 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液的pH
D. 1L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L mol·L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
解析:此题考查了实验操作、化学反应中的能量变化、溶液的pH、元素化合物等知识。测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,说明部分硫酸铜分解生成了氧化铜,测定值大于理论值,A错误;氢原子转化为氢分子,形成化学键放出能量,说明2mol氢原子的能量大于1mol氢分子,B错误;碳酸的酸性弱于醋酸,故此相同浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液,C正确;1L 1mol·L-1的溶液中含有溶质1mol,前者发生:Na2CO3+SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑;后者发生:2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓;分析可知,很明显后者大于前者,D错误。
易错警示:此题解答是的易错点有二:一是对化学键的形成断开和吸热放热的关系不清,要能够准确理解断键吸热成键放热;二是忽视亚硫酸的酸性强于氢硫酸,不能准确判断硫化钠中通入二氧化硫时要生成氢硫酸,造成氢硫酸和亚硫酸能发生氧化还原反应生成单质硫。
例3(2010年广东·8题)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A . 16gCH4中含有4NA个C-H键
B. 1 mol·L-1溶液含有NA个Na+
C. 1mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子
D. 常温常压下,22.4L CO2中含有NA个CO2分子
解析:本题考查阿伏加德罗常数。16g(即1mol)甲烷中含有4NA个C-H键,A选项正确;溶液中的Na+数目除浓度外还需要体积,B选项错误;结合方程式3Cu + 8H+ +NO-3=3Cu+2+ 2NO↑ + 4H2O,1molCu反应只能得到2/3molNO,C选项错误;常温下气体摩尔体积为24.8L/mol,故22.4L气体的物质的量小于1mol,D选项错误。
易错警示:气体摩尔体积研究的是气体物质在标况下的体积问题。在具体物理量讨论时,需要把握该物理量的值与物质的量之间的转化是否会受到外界条件的影响。质量、粒子的个数等与外界条件无关。
例4(2010年江苏·5题)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()
A. 常温下,1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
B. 1mol羟基中电子数为10NA
C. 在反应中,每生成3molI2转移的电子数为6NA
D. 常温常压下,22.4L乙烯中C─H键数为4NA
解析:考查阿伏加德罗常数的相关内容。B选项羟基中有氧原子和一个氢原子,所以是9电子微粒,错误;C选项碘酸根离子转化为碘单质转移电子数为5,同时由5个碘离子也转化为0价碘,所以C选项错误;D选项气体的状态并不是在标准状况下,22.4L气体的物质的量小于1mol,所以C-H键数目应小于4NA,D选项错误。应该选A。
易错警示:结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,学生在备考复习时应多进行强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。