阿伏加德羅常數(shù)在高考中的考查特點(diǎn)及解答對(duì)策

阿伏加德羅常數(shù)是近幾年高考的“熱點(diǎn)”問(wèn)題，也是廣東高考的必考題，主要以選擇題的形式呈現(xiàn)。試題考查涉及到基本計(jì)算公式的理解應(yīng)用、混合物的微粒數(shù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)、鹽的水解及弱電解質(zhì)的電離等方面的知識(shí)，本文對(duì)阿伏加德羅常數(shù)考查的特點(diǎn)歸納概括，并總結(jié)出解答策略。

一、阿伏加德羅常數(shù)的考查特點(diǎn)及解答策略

（1）氣體摩爾體積公式的正確使用Vm=該公式使用時(shí)注意把握兩個(gè)方面的問(wèn)題。

①狀況條件：22.4L/mol是在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0 ℃，1.01×105Pa）下的氣體摩爾體積。命題者有意在題目中設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)狀況（常溫常壓），讓考生與22.4L/mol進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而誤入陷阱。但是使用其他兩個(gè)公式n=、n=反而不必標(biāo)準(zhǔn)狀況，注意把握。

②物質(zhì)狀態(tài)：該公式適用的對(duì)象是氣體（包括混合氣體）。命題者常把一些容易忽視的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)作為氣體來(lái)命題，讓考生落入陷阱。如在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，SO3是固態(tài)；水是液態(tài)或固態(tài)；戊烷、CCl4、苯、乙醇、汽油、辛烷是液態(tài)等。

總之，解答此類題目時(shí)注意應(yīng)用該公式必須具備兩要點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)狀況和氣體物質(zhì)，二者缺一不可。

（2）由混合物的質(zhì)量求微粒個(gè)數(shù)。

考題中通常給出按照一定規(guī)律組合成的一定量的混合物，然后考查混合物中某種微粒的數(shù)量。

方法：①最簡(jiǎn)式法。如O2與O3混合，其最簡(jiǎn)式（O）x；如乙烯與丙烯混合，其最簡(jiǎn)式（CH2）x由混合物的質(zhì)量求出x，從而確定微粒數(shù)。

②混合物各組分的式量相同。如H2SO4、H3PO4；NaHSO4和KHSO3等，由混合物的質(zhì)量求出物質(zhì)的量，再確定微粒數(shù)。

（3）弱電解質(zhì)的電離和鹽的水解。

理解弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解時(shí)對(duì)離子濃度和物質(zhì)的量的影響。

考查點(diǎn)一：弱酸、弱堿等弱電解質(zhì)由于存在著電離平衡，所以不能完全電離，可以依據(jù)此電離平衡理論來(lái)考查微粒數(shù)。注意把握題目中如果只給出物質(zhì)的量濃度而不給溶液的體積，是無(wú)法比較離子物質(zhì)的量的大小；

考查點(diǎn)二：鹽溶液中弱的離子水解，故弱離子的量要減少，同時(shí)還要注意區(qū)別是問(wèn)弱離子的量的變化還是陰陽(yáng)離子總數(shù)的變化，避免粗心答錯(cuò)題目。注意此類題目中的陷阱是給出固體鹽，由于不是溶液，是不水解的，所以弱離子不能減少。

（4）計(jì)算氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。

氧化還原反應(yīng)涉及到電子轉(zhuǎn)移，可以從一些重要的反應(yīng)入手，設(shè)置電子轉(zhuǎn)移數(shù)的考查題目。

此類題目，首先針對(duì)具體的反應(yīng)，找出化合價(jià)的升降數(shù)目，進(jìn)而求得電子轉(zhuǎn)移數(shù)。在解答題目時(shí)注意題目中給出的反應(yīng)物和生成物的量，應(yīng)該按照少量的反應(yīng)物或者生成物來(lái)計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)。關(guān)注重要的反應(yīng)：比如鐵和氯氣得反應(yīng)；自身氧化還原反應(yīng)，如Na2O2與CO2或H2O反應(yīng)，Cl2與H2O或NaOH反應(yīng)；變價(jià)的特殊反應(yīng)，如：Fe、Cu與S反應(yīng)；Fe與稀硝酸反應(yīng)。

（5）物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

宏觀的物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成，微觀粒子種類一般有分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等。1mol微粒的數(shù)目即為阿佛加德羅常數(shù)，由此可計(jì)算分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等微粒的數(shù)目。

考查點(diǎn)一：給出一定量的具體物質(zhì)，判斷出其構(gòu)成為微粒的數(shù)量；

考查點(diǎn)二：從化學(xué)反應(yīng)（包括可逆反應(yīng)）的角度，重點(diǎn)考查在變化過(guò)程中微粒數(shù)目的變化情況。

（6）幾種特殊情況。

①關(guān)于物質(zhì)化學(xué)鍵的數(shù)目 ：如白磷（P4）的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，有6個(gè)P-P鍵；烷烴的共價(jià)鍵數(shù)目為3n+1。

②—OH與OH-電子數(shù)的差異：—OH的電子數(shù)為9 ，OH-的電子數(shù)為10。

③濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)、濃硫酸與足量的銅片在加熱條件下反應(yīng)，要注意濃鹽酸、濃硫酸變稀后，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)，稀硫酸不與銅片反應(yīng)。

④注意化學(xué)平衡：如SO2與O2；N2、H2與NH3；NO2與N2O4。

⑤注意同位素原子的差異：如[1H][1]、[1H][2]、[1H][3]質(zhì)量數(shù)的差異。

⑥單質(zhì)組成：氣體單質(zhì)的組成除常見(jiàn)的雙原子分子外，還有單原子分子（如稀有氣體Ne：?jiǎn)卧臃肿樱⑷臃肿樱ㄈ鏞3）、四原子分子（如P4）等。

二、典型題例解析

【例1】（2012·江蘇化學(xué)）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1molCl2溶于水，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA

B. 常溫常壓下，18g H2O含有的原子總數(shù)為3NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCH3CH2OH中含有分子的數(shù)目為0.5NA

D. 常溫常壓下，2.24LCO和CO2混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為0.1NA

【解析】本題考查阿伏加德羅常數(shù)計(jì)算中一些常見(jiàn)問(wèn)題和注意事項(xiàng)。

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1molCl2溶于水，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目小于0.1NA，因?yàn)镃l2溶于水不可實(shí)現(xiàn)完全與水反應(yīng)。

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH3CH2OH為液態(tài)，無(wú)法計(jì)算。

D. 常溫常壓下，2.24L CO和CO2混合氣體中含有的碳原子數(shù)目不好計(jì)算，非標(biāo)準(zhǔn)狀況。

解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是：靈活應(yīng)用各種知識(shí)，尤其基本概念與理論中元素守恒、化學(xué)鍵問(wèn)題、氧化還原中電子轉(zhuǎn)移問(wèn)題、可逆反應(yīng)問(wèn)題及物質(zhì)的量計(jì)算中一些特殊物質(zhì)的狀態(tài)等。

【答案】B

【例2】（2012·海南化學(xué)）NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說(shuō)法中正確的是

A. 在密閉容器中加入l.5mol H2和0.5molN2，充分反應(yīng)后可得到NH3分子數(shù)為NA

B. 一定條件下，2.3g的Na完全與O2反應(yīng)生成3.6g產(chǎn)物時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NA

C. 1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-離子數(shù)為0.1NA

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的CCl4中含有的CCl4分子數(shù)為NA

【解析】因合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，A選項(xiàng)錯(cuò)；2.3g鈉（0.1mol）不論生成氧化鈉還是過(guò)氧化鈉，都生成+1價(jià)的Na+，都會(huì)失去0.1mol電子，B選項(xiàng)正確；因S2-離子會(huì)水解，使其數(shù)目小于0.1NA ，C選項(xiàng)錯(cuò)；標(biāo)準(zhǔn)狀況下CCl4是液態(tài)，不能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體摩爾體積計(jì)算，D選項(xiàng)錯(cuò)。

【答案】B

【例3】（2012·廣東理綜化學(xué)）設(shè)nA 為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值 ，下列說(shuō)法正確的是

A. 常溫下 ，4gCH4含有nA個(gè)C-H共價(jià)鍵

B. 1 mol Fe 與過(guò)量的稀HNO3反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2nA 個(gè)電子

C. 1L 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液含有0.1nA個(gè)HCO3-

D. 常溫常壓下，22.4L的NO2和CO2合氣體含有2nA個(gè)O原子

【解析】B過(guò)量的硝酸能把鐵完全氧化成+3價(jià)，所以 應(yīng)該是轉(zhuǎn)移3nA個(gè)電子。C由于HCO3-水解，應(yīng)該是小于0.1nA個(gè)HCO3-。D條件錯(cuò)誤，應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)狀況。

【答案】A

【例4】（2012·四川理綜化學(xué)）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6L氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA

B. 常溫常壓下，7.0g乙烯與丙烯的混合物紅含有氫原子的數(shù)目為NA

C. 50mL18.4mol·L-1濃硫酸與足量銅微熱反應(yīng)，生成SO2分支的數(shù)目為0.46NA。

D. 某密閉容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定條件下充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.6NA

【解析】HF的沸點(diǎn)19.54℃，在標(biāo)況下是液態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯和丙烯的最簡(jiǎn)式都是CH2，故7.0 g乙烯和丙烯的混合物含有n（CH2）=0.5 mol，則H原

子的物質(zhì)的量為1mol，B項(xiàng)正確；濃硫酸與Cu的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度變稀，就與Cu不反應(yīng)了，故生成的SO2分子數(shù)目小于0.46NA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N2與H2反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能完全轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】B

【例5】（2012·新課程理綜化學(xué)）用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是

A. 分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA

B. 28g乙烯和環(huán)丁烷（C4H8）的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA

C. 常溫常壓下，92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA

D. 常溫常壓下，22.4L氯氣與足量的鎂粉反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

【解析】A項(xiàng)、B項(xiàng)和C項(xiàng)都涉及到 混合物中某種微粒數(shù)量的考查，A項(xiàng)中分子中含有氧原子的個(gè)數(shù)相同，不難得出正確結(jié)論；B項(xiàng)和C項(xiàng)都具有相同的最簡(jiǎn)式，可以求出最簡(jiǎn)式的量，進(jìn)而得出正確結(jié)論。D項(xiàng)，非標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法確定22.4L氣體的體積物質(zhì)的量，故無(wú)法判斷電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。

【答案】D

【例6】（2011·廣東）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說(shuō)法正確的是

A. 常溫下，23g NO2含有NA個(gè)氧原子

B. 1L 0.1mol·L-1的氨水含有0.1NA個(gè)OH-

C. 常溫常壓下，22.4LCCl4含有個(gè)NA個(gè)CCl4分子

D. 1molFe2+與足量的H2O2溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子

【解析】本題考察以物質(zhì)的量為核心的有關(guān)計(jì)算和判斷。NO2的摩爾質(zhì)量是46g/mol，所以23g NO2的物質(zhì)的量是0.5mol，含有氧原子的物質(zhì)的量是0.5mol×2=1mol，即含有NA個(gè)氧原子，A正確；NH3·H2O屬于弱電解質(zhì)，在溶液中部分電離，因此1L 0.1mol·L-1的氨水不可能電離出0.1molOH-，B不正確；常溫常壓下，CCl4是液體，因此不適用于氣體的摩爾體積，即22.4L CCl4不是1mol，C不正確；Fe2+ 被氧化，產(chǎn)物是Fe3+ ，因此1 mol Fe2+與足量的H2O2溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子，D也不正確。

【答案】A

【例7】（2011·江蘇）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

A. 1mol甲醇中含有C-H鍵的數(shù)目為4NA

B. 25℃，pH=13的NaOH溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L已烷含有分子的數(shù)目為0.1NA

D. 常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應(yīng)，共生成0.2molO2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA

【解析】A選項(xiàng)甲醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3OH，故1mol甲醇中含有C-H鍵的數(shù)目為3NA。B選項(xiàng)溶液體積未知，無(wú)法計(jì)算OH-的數(shù)目。C選項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下已烷為液態(tài)，不適用于氣體摩爾體積，無(wú)法計(jì)算。D選項(xiàng)Na2O2與足量H2O反應(yīng)，共生成0.2 molO2，O的化合價(jià)-1價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?價(jià)，轉(zhuǎn)移電子1mol，0.2×2=0.4NA。

【答案】D

結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)NA，判斷一定量的物質(zhì)所含有的某種粒子數(shù)目的多少、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)及氣體體積計(jì)算公式的應(yīng)用等，是高考命題的高頻考點(diǎn)之一，在近幾年的各省市高考試題中保持了相當(dāng)強(qiáng)的連續(xù)性。這種題型所涉及的知識(shí)非常豐富，在備考復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多加注意，強(qiáng)化訓(xùn)練，并在平時(shí)的復(fù)習(xí)中注意知識(shí)的積累和總結(jié)。