2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：第1章热点专题突破1突破阿伏加德罗常数的常见陷阱
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突破阿伏加德罗常数的常见陷阱
【命题动向】 阿伏加德罗常数和粒子数的分析与比较是高中化学知识的重点，此类试题常与微粒组成、气体摩尔体积、物质的状态、氧化还原反应中的电子转移数、弱电解质的电离、盐类水解等知识一起考查，覆盖面广、具有良好的区分度，因此是历届各地高考的热点和必考点。
突破一 记“组成”，突破物质与结构陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。
(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目，如巧用成键电子数突破共用电子对数的判断。
①1 mol白磷中含磷磷单键的数目为6NA,1 mol 硅中含硅硅单键的数目为2NA,1 mol SiO2中含硅氧单键的数目为4 NA,1 mol石墨中含碳碳单键的数目为1.5NA。
②1 mol CnH2n＋2中含共价键数为(3n＋1)NA[其中(2n＋2)NA个极性键，(n－1)NA个非极性键]，1 mol CnH2n中含共价键数为3nNA,1 mol CnH2n＋2O中含共价键数为(3n＋2)NA。
判断下列说法是否正确。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA。( )
(2)(2017·全国卷Ⅱ)标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA。( )
解析 (1)常温常压下，124 g P4的物质的量是1 mol，由于白磷是正四面体结构，1个P4分子中含有6个P—P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，错误。
(2)标准状况下，气体的摩尔体积为22.4 L·mol－1,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.1NA，错误。
答案 (1)× (2)×
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)1 mol甲醇中含有的C—H键的数目为4NA。(×)
错因：甲醇的结构式：，故1 mol甲醇中含
有3 mol C—H键。
(2)标准状况下，22.4 L的苯含有碳碳双键的数目为3NA。(×)
错因：标准状况下苯非气体且苯中无碳碳双键。
(3)常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA。(√)
错因：
(4)标准状况下，11.2 L氦气中含有NA个原子。(×)
错因：He为单原子分子。
突破二 抓“两看”，突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯、N2O4等在标准状况下均不为气体]。
若给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，让学生误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
判断下列说法是否正确。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA。( )
(2)常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA。( )
解析 (2)非标准状况下，无法用22.4 L·mol－1求得氯气的物质的量，故无法计算反应转移电子数，错误。
答案 (1)√ (2)×
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)在标准状况下，2.24 L HF含有的电子数为NA。(×)
错因：HF在标准状况下为液态。
(2)氢氧燃料电池正极消耗22.4 L气体时，电路中通过的电子数目为4NA。(×)
错因：未注明标准状况。
(3)足量Zn与一定量的浓H2SO4反应，产生22.4 L气体时，转移的电子数一定为2NA。(×)
错因：气体体积未说明在标准状况下。
(4)标准状况下，22.4 L辛烷完全燃烧，生成的CO2的分子数为8NA。(×)
错因：辛烷在标准状况下为液态。
突破三 突破氧化还原反应中转移电子数目的陷阱
(1)同一种物质在不同反应中作氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只作氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂；②Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只作氧化剂；③NO2和H2O的反应中，NO2既作氧化剂，又作还原剂。
(2)量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3＋；Fe过量，生成Fe2＋。
(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原反应的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
判断下列说法是否正确。
(1)(2019·全国卷Ⅱ)1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA。( )
(2)(2017·全国卷Ⅱ)2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA。( )
(3)(2015·全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA。( )
解析 (1)重铬酸钾被还原为铬离子时，铬元素从＋6降低到＋3,1 mol重铬酸钾转移的电子数为6NA，正确。
(2)2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol，与H2SO4完全反应转移的电子数为0.2NA，错误。
(3)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，但钠均显＋1价，故23 g钠即1 mol钠充分燃烧时转移电子数为NA，正确。
答案 (1)√ (2)× (3)√
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)标准状况下，2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应，转移电子总数为0.1NA。(√)
错因：
(2)5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与0.1 mol Cl2完全反应，转移的电子数相等。(√)
错因：
(3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。(×)
错因：该题没有给出硝酸的量，故不能判断铁粉是否完全反应，也不能判断失去的电子数。
(4)6.4 g Cu与S完全反应，转移电子数为0.2NA。(×)
错因：根据方程式2Cu＋SCu2S可知，转移的电子数应为0.1NA。
突破四 正确分析“组成、体积”因素，突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否有弱电解质电离和某些盐的水解。
(2)是否指明了溶液的体积。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4、HCl溶液c(H＋)都等于0.1 mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05 mol·L－1的H2SO4溶液，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成有关。
(4)不要忽略溶剂水中的氢、氧原子数目。
(5)是否注意了胶体的特征。
如“含 1 mol Na2CO3的溶液中含有CO的数目小于NA”“1 mol FeCl3完全水解生成Fe(OH)3 胶体胶粒的数目小于NA”“1.0 mol·L－1 NaCl溶液中Na＋的数目无法计算”“1 L 1.0 mol·L－1蔗糖溶液中含有NA个分子(这个说法是错误的，没有考虑水分子)”。
判断下列说法是否正确。
(1)(2019·全国卷Ⅲ)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH＝2的H3PO4溶液，每升溶液中的H＋数目为0.02 NA。( )
(2)(2017·全国卷Ⅱ)1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，NH的数量为0.1NA。( )
(3)2 mol·L－1的Na2CO3溶液中所含阴离子数大于NA。( )
解析 (1)常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01 mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA，错误。
(2)NH存在水解，故NH数量小于0.1NA。
(3)没有指明溶液的体积。
答案 (1)× (2)× (3)×
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)0.1 mol/L的NaHSO4溶液中，阴、阳离子的数目之和为0.2NA。(×)
错因：溶液体积未知，故无法计算。
(2)常温下，1 L 0.1 mol·L－1 Na2S溶液中含有的S2－数是0.1NA。(×)
错因：S2－存在水解。
(3)300 mL 2 mol·L－1蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA。(×)
错因：蔗糖溶液中还存在水分子。
(4)假设1 mol FeCl3完全转化为氢氧化铁胶体，则分散系中胶体微粒数为NA。(×)
错因：一个Fe(OH)3胶粒是由多个Fe(OH)3微粒组成的。
(5)25 ℃时，pH＝13的Ba(OH)2中c(OH－)＝0.2 mol/L。(×)
错因：pH＝13，c(OH－)＝0.1 mol/L，与一元碱、二元碱、强碱、弱碱无关。
突破五 理解反应原理，突破“隐含”的陷阱
(1)可逆反应不能进行到底，反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应：
①2NO2N2O4；②Cl2＋H2OHCl＋HClO；
③NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；
④2SO2＋O22SO3；⑤N2＋3H22NH3；⑥H2＋I22HI；⑦SO2＋H2OH2SO3。
(2)常温下，不能共存的气体间的反应。
①HCl＋NH3===NH4Cl；②2NO＋O2===2NO2；
③2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
(3)“隐含”浓度变化
①在MnO2与浓盐酸的反应中，随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
②在Cu与浓硫酸的反应中，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应。
③常温下，Fe、Al在浓硝酸、浓硫酸中钝化，反应不具有持续性。
判断下列说法是否正确。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA。( )
(2)(2015·广东高考)1 mol Cu和足量热浓H2SO4反应可生成NA个SO3分子。( )
解析 (1)反应2SO2＋O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA，错误。
(2)Cu和足量热浓H2SO4反应生成的是SO2而不是SO3。
答案 (1)× (2)×
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)标准状况下，22.4 L NO与11.2 L O2混合后气体的分子数为2NA。(×)
错因：NO与O2反应生成1 mol NO2且存在反应2NO2N2O4。
(2)某密闭容器中有2 mol SO2和1 mol O2，在一定条件下充分反应，转移的电子数为4NA。(×)
错因：2SO2＋O22SO3是可逆反应，不能进行到底。
(3)常温下，2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中，铝失去的电子数为0.3NA。(×)
错因：常温下铝遇浓硫酸钝化。
(4)100 mL 10.0 mol·L－1浓盐酸与足量MnO2共热反应，生成Cl2分子的数目为0.25NA。(×)
错因：浓盐酸随反应进行变为稀盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，故无法计算。
(5)标准状况下，将2.24 L Cl2溶于水，可得到HClO分子的数目是0.1NA。(×)
错因：Cl2＋H2OHCl＋HClO是可逆反应，反应不能进行到底。
(6)含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子总数为6.02×1023。(×)
错因：浓硫酸随反应的进行变为稀H2SO4，而Cu与稀H2SO4不反应。
