浅析广东省必考点之一——阿伏伽德罗常数

2013-08-15 00:46衷明华
江西化工 2013年4期
关键词:德罗常数广东

曾 芳 衷明华

(韩山师范学院化学系,广东潮州 521041)

阿伏伽德罗常数判断在广东省自从2010年实行理综后,一直到2013年的单项选择题都有考,题目一般为“设NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确(或错误)的是……”,由于这类题目它的特点在于知识包容性强、涵盖范围广、能力要求高,尤其现在高考采用的是文理分科,每科试题量相对较少,考查学生知识比较全面,但是对于这类题经常有学生不知从何处着手,甚至有一部分学生屡战屡败,而且高考对于阿伏伽德罗常数的考查常常设置“陷阱”,考生一不留神便会成为命题设定者的“猎物”,因而这类题目也是难度系数较高、学生较惧怕的。本文总结了近年来阿伏伽德罗常数问题的四个主要考点,希望对2014年的考生有所帮助。

一、考点:气体摩尔体积的使用条件

气体摩尔体积的概念是:在标准状况(0℃、101 kPa)或(273K、101 kPa)下,1摩尔任何气体所占的体积都约为22.4L,这个体积叫做该气体的摩尔体积,单位是L/mol(升每摩尔),即标准状况下(STP)气体摩尔体积为22.4L/mol。因此,在选项中遇到体积是与22.4相关的数据时要注意以下两种情况,免得误入陷进。

1、看是否在标况(0℃、101 kPa)下,题目经常会设置为在常温常压下(即25℃、101 kPa),值得注意的是,温度和压强影响气体的体积,但不影响气体的质量和物质的量,因此,如果讨论物质的量、质量与微粒数目的关系时,则与是否是标况无关。

2、看物质是否为气体,要记住以下物质在标准状态下的状态。①H20、H2O2、Br2为液态,SO3、冰醋酸为固态等②在常见有机物中C≤4的烃、CH3Cl、甲醛为气态,其它一般为非气体。③同时注意任意气体是指单一气体,或者不发生化学反应的混合气体。[1]

例如:

(1)(2010 广东8)D.常温常压下,22.4L CO2中含有 NA个 CO2分子(解析:常温常压下,22.4L CO2不是1mol,故错误);

(2)(2011 广东9)C、常温常压下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子(解析:CCl4为液体,两个条件都不满足,故错误);

(3)(2012广东11)D.常温常压下,22.4L的 NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子(解析:条件错误,应为标况下);

(4)(2013广东9)C.标准状况下,22.4L盐酸含有NA个HCl分子(解析:标准状况下,盐酸为液态混合物,无法换算,故错误)。

二、考点:物质中的粒子数

当考查一定量的物质中含有的微粒数(分子、原子、质子、中子、电子等)时,一定要明确物质的结构,需把握以下问题:

1.有关电子数、中子数、质子数、质量数的计算:

质子数=各元素的原子序数×原子个数之和

中性粒子:电子数=质子数

电子数-阳离子:电子数=质子数一所带电荷数

电子数-阴离子:电子数=质子数+所带电荷数

质量数=质子数+中子数[2]

2.某些物质中的原子个数的判断:

(1)要注意特殊的物质:稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、O2、N2等双原子分子及臭氧(O3)、白磷(P4)等多原子分子。

(2)具有相同最简式的物质(如NO2和N2O4、乙烯与丙烯、同分异构体、乙炔与苯、乙酸与葡萄糖等),只要总质量一定,则其中所含原子数与两者比例无关。

3.某些物质的摩尔质量比较特殊:

要注意同位素引入时,同位素原子的中子数变化对质量数变化的影响,核电荷数和核外电子数未发生变化,如 D2O、T2O、18O2、14CO2、D2等物质。

4.离子数目的判断:

(1)特殊物质:Na2O2(阳离子与阴离子之比为2:1),CaC2(阳离子与阴离子之比为1:1),BaO2(阳离子与阴离子之比为1:1)

(2)在盐的水溶液中,我们要考虑盐中的弱酸的酸根离子或者弱碱的阳离子的水解,是否知道溶液的体积等。

例如:

(1)(2010广东 8)B.1mol·L -1 NaCl溶液含有NA个Na+(解析:没有告诉溶液的体积,无法知道NaCl的物质的量,故错误);

(2)(2011广东9)A、常温下,23g NO2含有NA个氧原子(解析:23g NO2为0.5molNO2,氧原子个数为2×0.5molNA,即 23g NO2含有 NA个氧原子,故正确);

B.1L0.1mol·L -1 的氨水含有 0.1NA个 OH―(解析:NH3·H2O是弱碱,弱电解质部分电离,小于0.1NA个,故错误);

(3)(2012 广东 11)C.1L 0.1 mol/L NaHCO3溶液中含有0.1NA个HCO-3(解析:HCO-3是弱酸跟,会水解,水解后,溶液中HCO-3小于0.1NA个,故错误);

(4)(2013广东9)A.常温常压下,8gO2含有4NA个电子(解析:1个O2分子含有的电子数为16个,8gO2的物质的量为0.25mol,所以8gO2含有的电子数为0.25 mol×16=4 mol,故正确);

B.1L0.1mol·L-1的氨水中有 NA个 NH4+(解析:氨水为部分电离的弱电解质,所以1L1 mol/L的氨水中NH4+的数目会小于NA个,故错误)。

由此可见,近四年来广东省考查物质中的粒子数时,多是以溶液中离子是否会发生水解来作陷阱,因此,要多注意这方面的复习。

三、考点:氧化还原(电化学)反应中电子转移数目

解决此类问题应正确分析氧化还原反应、电解反应及电极反应中电子转移与反应物或生成物之间的关系,以及熟悉常见元素的化合价,要注意某些物质在反应中遇到不同氧化剂(或还原剂)可生成不同产物导致电子转移数目的不同。歧化反应、归中反应、有变价金属参与的反应是考查的常见热点。物质的常见化合价、平时重要知识点的强化等容易使学生在解题时形成思维定式。此时,需要提醒学生以下几个问题:

1.Cl2与碱或水反应时:1molCl2转移1mol电子;Cl2与还原性的物质反应时:1molCl2转移2mol电子。

2.Cu、Fe等是变价金属,在与强氧化剂反应时分别为 +2、+3价(如 Cl2、HNO3等),而在与弱氧化剂反应时分别为 +l、+2价(如 H+、S等)。

3.Na2O2与水、CO2反应时转移电子:1molNa2O2转移1mol电子。

4.H2O2分解时:1molH2O2转移 1mol电子;H2O2与强氧化剂反应时:1molH2O2转移 2mol电子。[3]

例如:

(1)(2010广东8)C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个 NO分子(解析:根据关系式,1molCu―2molNO,故错误);

(2)(2011广东9)D.1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2NA个电子(解析:l mol Fe2+化为Fe3+时,失去 1.00 mol e-,l mol Fe2+与足量的 H2O2溶液反应,转移NA个电子,故错误);

(3)(2012广东11)B.1 mol Fe与足量稀 HNO3反应,转移2NA个电子(解析:稀硝酸是强氧化剂,可以完全把Fe氧化成Fe3+,则1 mol Fe与足量稀HNO3反应,转移3NA个电子,故错误);

(4)(2013广东9)D.1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2NA电子(解析:1 mol Na完全氧化为Na2O2转移的电子数为1 mol,即失去的电子数为NA个,故错误)。

四、考点:特殊物质中的化学键的数目

1.要熟记某些无机物中的化学键:

SiO2(1mol含 4mol Si—O)、Si、石墨、CH4、P4(1mol含6molP—P)、CO2等较为复杂的物质的化学键数目。

2.要熟记某些有机物中的化学键,且此类题现在多考查有机物:

(1)烷烃(CnH2n+2)中:C—H键为:2n+2(与H原子数相同),C—C键为:n-1(比C原子数少1),总键数为:3n+1;

(2)烯烃或环烷烃(CnH2n)中:C—H键为:2n,C—C(视双键为两条单键)为n,总键数为:3n;

(3)炔烃(C2H2:)中:C—H 键为:2n一2,C—C(视三键为三条单键)为:n+1,总键数为:3n -1。[4]

例如:

(1)(2010广东8)A.16g CH4中含有4NA个C-H键 (解析:每个CH4中含有4个C-H键,故16g(1mol)CH4中含有4NA个C-H键,故正确);

(2)(2012 广东11)A.常温下,4g CH4含 NA个 C—H共价键 (解析:每个CH4中含有4个C-H键,故4g(0.25mol)CH4中含有 4×0.25NA个 C -H 键,故正确)。

总之,虽然阿伏伽德罗常数涉及的内容多,但多为基本概念和基础知识,因此只要加强对基本知识的归纳总结,在练习中不断反思,就能提高自己解答有关阿伏伽德罗常数问题的能力。

[1]王海华.高考热点阿伏伽德罗常数[J].中国校外教育,2012年17期:124.

[2-3]康晓娟.高考选择题热点——阿伏伽德罗常数判断[J].试题与研究:教学论坛,2013年17期:66.

[4]张莉.高考中阿伏伽德罗常数的六点突破[J].考试周刊,2013年02期:7-8.

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