2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题14突破全国卷专题讲座（一） 突破阿伏加德罗常数的六个陷阱
展开突破全国卷专题讲座(一) 突破阿伏加德罗常数的六个陷阱
[命题解读]
围绕阿伏加德罗常数(NA)的有关说法的正误判断，可通过多方面的知识点来进行考查。这类问题常设置的陷阱大致有如下六个角度。
角度一 状况不一定为标准状况或物质不一定是气态
只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 L·mol－1(标准状况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
例如：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA。( )
(2)常温下11.2 L甲烷含甲烷分子数为 0.5NA。( )
(3)标准状况下，22.4 L己烷中含共价键数目为19NA。( )
(4)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。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
角度二 物质的量或质量与外界条件
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，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
例如：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)常温常压下，3.2 g O2所含原子数为0.2NA。( )
(2)标准状况下，1 mol H2O所含氧原子数为NA。( )
(3)常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA。( )
答案：(1)√ (2)√ (3)√
角度三 物质的微观结构
此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
例如：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)4.5 g SiO2晶体中含硅氧键数目为0.3NA。( )
(2)标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA。( )
(3)18 g D2O所含的电子数为10NA。( )
(4)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。( )
(5)31 g白磷中含有的共价键数为1.5NA。( )
(6)17 g —OH与17 g OH－含电子数均为10NA。( )
(7)2.0 g HO与D2O的混合物含中子数为NA。( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
角度四 电解质溶液中粒子数目的判断
突破此类题目的陷阱，关键在于审题：
1．是否有弱离子的水解。
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溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成有关。
例如：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)0.1 L 3.0 mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA。( )
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl、KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA。( )
(3)0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA。( )
(4)25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2NA。( )
(5)由10 mL 5 mol·L－1的FeCl3溶液制得Fe(OH)3胶体，所含胶体粒子数为0.05NA。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
角度五 存在隐含反应
解决此类题目的关键是注意一些“隐含反应”，如
1．2SO2＋O22SO3、2NO2N2O4、N2＋3H22NH3；
2．NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；
3．NH3、Cl2溶于水只有部分发生反应。
例如：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA。( )
(2)标准状况下，22.4 L NO2气体中所含NO2分子数目为NA。( )
(3)100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH3分子数为NA。( )
(4)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
角度六 电子转移的特殊情况
氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的陷阱，突破陷阱的关键如下：
1．同一种物质在不同反应中作氧化剂、还原剂的判断。
例如：(1)Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只作氧化剂，而Cl2和NaOH(或H2O)反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。
(2)Na2O2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。
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．注意氧化还原的顺序。
如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
例如：判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为 0.3NA。( )
(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA。( )
(3)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA。( )
答案：(1)× (2)× (3)×
正确判断有关阿伏加德罗常数正误的“三大步骤”
查看物质的状态及所处状况——正确运用气体摩尔体积的前提
(1)当物质是气体时，应查看所给条件是不是标准状况；
(2)当条件是标准状况时，应查看所给物质在标准状况下是不是气体。
分析题干所给物理量与物质的量的关系——正确进行换算的前提
(1)已知某种物质的质量或物质的量时，则这些数据不受外界条件的限制；
(2)已知数据是体积时，要关注外界条件是不是标准状况、这种物质是不是气体；
(3)已知数据是物质的量浓度或pH时，要关注题目是否给出了溶液的体积。
准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化——正确判断微粒数目的前提
(1)清楚物质结构中相关微粒之间的数目关系；
(2)熟悉物质变化过程中微粒数目的变化关系。
[突破训练]
1．(2017·高考全国卷Ⅱ，8，6分)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A．1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，NH的数量为0.1NA
B．2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA
C．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D．0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA
解析：选D。溶液中含0.1 mol NH4Cl，由于NH部分水解，即NH的数量少于0.1NA，A项错误；2.4 g Mg为0.1 mol，与H2SO4完全反应转移0.2 mol电子，B项错误；标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体为0.1 mol，其分子数为0.1NA，C项错误；H2与I2的反应虽为可逆反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应程度如何，分子总数均为0.2NA，D项正确。
2．(2017·高考全国卷Ⅲ，10，6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．0.1 mol的11B中，含有0.6NA个中子
B．pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H＋
C．2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子
D．密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g)，增加2NA个P—Cl键
解析：选A。1个11B原子中含有6个中子，0.1 mol 11B中含有0.6NA个中子，A项正确；H3PO4溶液的体积未知，所以不能计算出所含氢离子个数，B项错误；标准状况下苯是液体，不能利用标准状况下的气体摩尔体积计算2.24 L苯在O2中完全燃烧产生CO2分子的数目，C项错误；PCl3与Cl2生成PCl5的反应是可逆反应，所以1 mol PCl3与1 mol Cl2不可能完全反应，生成的PCl5小于1 mol，故增加的P—Cl键的数目小于2NA，D项错误。
3．(2016·高考全国卷Ⅰ，8，6分)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B．1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C．1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA
D．标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
解析：选A。乙烯和丙烯的最简式均为CH2，故14 g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为×2NA＝2NA，A项正确；忽视了N2与H2的反应为可逆反应，不能进行彻底，B项错误；Fe与过量硝酸反应生成Fe3＋，1 mol Fe参加反应转移3NA个电子，C项错误；标准状况下CCl4为液态，D项错误。
4．(2018·保定模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．一定条件下，1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成物中的N—H键数目为6NA
B．1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物完全燃烧，转移电子数为18NA
C．100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数为4NA
D．1 L 0.1 mol·L－1的Na2S溶液中S2－和HS－的总数为 0.1NA
解析：选B。N2与H2反应生成NH3为可逆反应，可逆反应不能朝着一个方向进行到底，1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成的NH3小于2 mol，生成N—H键数目小于6NA，故A错误；1 mol CH3CH2OH、C2H4完全燃烧消耗氧气都是3 mol，转移电子数都是4×3NA，所以完全燃烧 1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物，转移电子数为18NA，故B正确；浓硫酸溶液中H2SO4、H2O都含有氧原子，所以100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数大于4NA，故C错误；S2－为多元弱酸根离子，存在两步水解：S2－＋H2OHS－＋OH－；HS－＋H2OH2S＋OH－，依据物料守恒可知：1 L 0.1 mol·L－1的Na2S溶液中S2－、HS－、H2S的总数为0.1NA，故D错误。
5．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，1.12 L 1H2和0.2 g 2H2均含有0.1NA个质子
B．在同压不同温的情况下，质量相同的O2和臭氧所含氧原子数不相同
C．标准状况下，11.2 L庚烷完全燃烧后生成的CO2分子数为3.5NA
D．常温下，将5.6 g Fe投入足量的浓硫酸中转移电子数为0.3NA
解析：选A。n＝＝ mol＝0.05 mol，n＝＝＝0.05 mol，1.12 L 1H2和0.2 g 2H2均含有0.1NA个质子，A正确；质量相同的O2和臭氧所含氧原子数相同，与压强、温度无关，B错误；标准状况下庚烷不是气体，11.2 L庚烷物质的量不是0.5 mol，C错误；常温下， Fe遇浓硫酸钝化，D错误。
