彪銀鵬
摘 要:針對(duì)有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的高考選擇題的考查方式,總結(jié)了應(yīng)對(duì)該類(lèi)選擇題的一些應(yīng)試技巧。
關(guān)鍵詞:阿伏加德羅常數(shù) 高考選擇題 應(yīng)試技巧
有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的選擇題是高考化學(xué)??碱}型,例如2018年理綜全國(guó)卷一的第10題、全國(guó)卷二的第11題、2017年理綜全國(guó)卷二的第8題、全國(guó)卷三的第10題、2016年理綜全國(guó)卷一的第8題等均為有關(guān)題型,主要考查一些微觀粒子的數(shù)目計(jì)算,原理簡(jiǎn)單,但涉及的知識(shí)面較廣,學(xué)生容易出現(xiàn)會(huì)做基本運(yùn)算,但由于某個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握不到位,導(dǎo)致丟分現(xiàn)象。例如不熟悉金剛石的結(jié)構(gòu),就無(wú)法計(jì)算出12g金剛石中含碳碳單鍵的數(shù)目。筆者結(jié)合多年的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)對(duì)有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的選擇題的解題技巧做以下總結(jié)。 [1]
解答阿伏加德羅常數(shù)問(wèn)題時(shí),先分析各選項(xiàng)中的附加條件求出n(較大粒子),再結(jié)合物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)確定n(較小粒子),最后結(jié)合關(guān)系式“N=n×NA”計(jì)算出較小粒子的個(gè)數(shù),從而確定該選項(xiàng)是否正確。常從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分析。[2]
1.注意Vm=22.4 L·mol-1的適用條件:①標(biāo)準(zhǔn)狀況;②氣體。不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體不適用,不是氣體的物質(zhì)不適用。例如,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,HF為液態(tài),SO3為固態(tài);常溫常壓下,CCl4、戊烷(新戊烷除外)及碳原子數(shù)大于5的烴類(lèi)有機(jī)物為液體或固體。所以“22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)HF含有的電子數(shù)為10NA”是錯(cuò)誤的,“22.4L H2所含的質(zhì)子數(shù)為2NA”也是錯(cuò)誤的。[3]
2.注意特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量:互為同位素的原子的中子數(shù)不同,導(dǎo)致原子的質(zhì)量數(shù)、相對(duì)原子質(zhì)量及摩爾質(zhì)量均不同,解題時(shí)注意特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。例如,H2O和D2O的摩爾質(zhì)量不同,前者為18 g·mol-1,后者為20 g·mol-1。所以18g D2O中所含的質(zhì)子數(shù)不是10NA,而是9NA。
3.已知一定質(zhì)量的混合物時(shí),主要從兩個(gè)方面考慮:各組分具有相同的摩爾質(zhì)量,如28g氮?dú)夂鸵谎趸冀M成的混合物含有2NA個(gè)原子,氮?dú)夂鸵谎趸季蛯儆诘饶栙|(zhì)量;各組分具有相同的簡(jiǎn)式,如14g乙烯和丙烯組成的混合物含有3NA個(gè)原子,乙烯和丙烯的簡(jiǎn)式均為CH2,可看成12gCH2來(lái)處理。
4.注意構(gòu)成物質(zhì)的微粒數(shù):對(duì)于由分子構(gòu)成的物質(zhì),有些是雙原子分子(如H2、O2等),有些是多原子分子(如O3、P4等),稀有氣體是單原子分子。Na2O2固體中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)之比是1∶2,而不是1∶1。還有NaHSO4,為固體時(shí),只有鈉離子和硫酸氫根離子兩種離子,而存在于溶液中時(shí),就有鈉離子、氫離子和硫酸根離子三種離子。所以120g NaHSO4晶體中含離子的數(shù)目為2NA,而不是3NA。
5.注意特殊物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目:遇到與化學(xué)鍵有關(guān)的試題時(shí),要看本質(zhì)——物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu),結(jié)合其具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。例如,P4和CH4都是正四面體結(jié)構(gòu),但1個(gè)P4分子中含有6條P—P鍵,1個(gè)CH4分子中含有4條C—H鍵。還有金剛石、晶體硅中,平均每個(gè)原子擁有兩條共價(jià)鍵,所以12g金剛石含有碳碳鍵的數(shù)目為2NA。
6.注意“根”與“基”中的電子數(shù):“根”(即離子)帶電荷,若帶正電荷,其電子總數(shù)等于質(zhì)子總數(shù)減去所帶正電荷數(shù);若帶負(fù)電荷,其電子總數(shù)等于質(zhì)子總數(shù)加上所帶負(fù)電荷總數(shù)。“基”不帶電荷,呈電中性,其電子總數(shù)等于質(zhì)子總數(shù)。例如,1個(gè)OH-的電子總數(shù)為為10個(gè),1個(gè)—OH(羥基)的電子總數(shù)為9個(gè)。所以17g氫氧根離子含有10NA個(gè)電子,二17g羥基只含有9NA個(gè)電子。
7.注意氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù):涉及氧化還原反應(yīng)時(shí),要根據(jù)氧化劑的氧化性和還原劑的還原性來(lái)確定反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化情況及轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目。例如,1 mol Fe分別與足量Cl2、足量硫粉反應(yīng)時(shí),前者轉(zhuǎn)移3 mol電子(生成FeCl3),后者轉(zhuǎn)移2 mol電子(生成FeS),這是因?yàn)槁葰獾难趸詮?qiáng),能把鐵氧化成+3價(jià),而硫單質(zhì)的氧化性較弱,只能把鐵氧化成+2價(jià)。在計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)時(shí),還應(yīng)注意氧化劑或還原劑的物質(zhì)的量。例如1 mol Fe與足量Cl2反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移3mol電子,而鐵與1mol氯氣反應(yīng)時(shí)只轉(zhuǎn)移2mol電子,那是因?yàn)閮烧邊⒓臃磻?yīng)的鐵的物質(zhì)的量不同而導(dǎo)致的。
8.注意某些反應(yīng)具有可逆性。例如“1mol N2和3mol H2發(fā)生反應(yīng),生成的氣體的分子數(shù)為2NA”這個(gè)說(shuō)法是錯(cuò)誤的,因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng),不能完全進(jìn)行,類(lèi)似的??伎赡娣磻?yīng)還有氯氣與水的反應(yīng)、二氧化硫與氧氣的反應(yīng)等。所以,1mol Cl2溶于水與水反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子不為1mol,而是小于1mol,就是因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng)。
9.注意弱電解質(zhì)只能部分發(fā)生電離。若溶液中含有弱電解質(zhì),由于只能部分電離,使得弱電解質(zhì)分子電離產(chǎn)生的離子的數(shù)目減小。如,100 mL 1mol·L-1 CH3COOH溶液中,CH3COO-離子或者H+的數(shù)目小于0.1NA,因?yàn)镃H3COOH為弱電解質(zhì)。
10.注意某些鹽類(lèi)的水解:若溶液中含有易水解的鹽,就存在離子的水解平衡,使該離子的數(shù)目減少。如0.1 L1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,CO32-的數(shù)目小于0.1NA,是因?yàn)樘妓岣x子總數(shù)為0.1NA,但有一部分碳酸根離子會(huì)發(fā)生水解。
同學(xué)們?nèi)裟軓囊陨蠋讉€(gè)方面重點(diǎn)突破,相信在高考中,有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的選擇題將不再是難題,而是一道必拿分的題目,同時(shí)也能做到事半功倍的效果??傊?,在高考的復(fù)習(xí)備考中,我們一定要善于歸納總結(jié),有針對(duì)性的重點(diǎn)突破,以便在高考中游刃有余。
參考文獻(xiàn)
[1]康曉丹,衷明華.高考中阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用[J].江西化工,2015.
[2]代世喜.高考熱點(diǎn)——阿伏加德羅常數(shù)[J].中學(xué)生數(shù)理化,2006.
[3]朱如昌.有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)試題的注意事項(xiàng)[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(高中版),2004.