阿伏伽德羅常數相關計算的常設陷阱,一定要小心!
化學姐
關於NA的計算與推斷在歷年高考化學試題多以選擇題出現,解題方法與思路一般抓住基本概念,將物質的質量、氣體的體積、溶液的濃度等物理量與指定粒子的物質的量進行換算,審題時關鍵注意以下易錯點:(馬上點標題下藍字"高中化學"關注可獲取更多學習方法、乾貨!)
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1
狀況條件:考查氣體時,一定要特別關注是標準狀況下還是非標準狀況。如「電解飽和硫酸銅溶液,若在陽極產生11.2L 氣體,則電子轉移為2NA」。判斷該說法正誤時易認為相關反應為:2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2,生成1mol O2轉移4電子,若生成0.5mol O2即11.2L,則電子轉移為2NA,其分析錯誤在於該題未指明標準狀況下。
2
物質狀態:考查氣體摩爾體積時,常用標準狀況下非氣態的物質來迷惑學生,水在標準狀況下為液態或固態;SO3在標準狀況下為固態,常溫常壓下為液態;在標準狀況下,碳原子數大於4而小於16的烴為液態(新戊烷除外),大於或等於16的烴為固態;在標準狀況下,乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等許多有機物都不是氣態。
3
物質結構:考查內容多涉及一定物質的量的物質中含有多少粒子(分子、原子、電子、質子、中子、離子等)化學鍵數目(如SiO2、Si、P4、CO2)等等,常考物質的化學鍵如下:1mol 金剛石中含2mol C—C共價鍵,1mol 石墨中含1.5mol C—C共價鍵,1mol 晶體硅中含2mol Si—Si共價鍵,1mol SiO2中含4mol Si—O共價鍵,1mol CH4中含4molC—H共價鍵,1mol 白磷中含6mol P-P共價鍵,1mol CO2中含2mol C=O雙鍵。
4
氧化還原反應:較複雜的氧化還原反應中,求算轉移的電子數。如:Na2O2+H2O,Cl2+NaOH,NO2+H2O,電解Cu(NO3)2溶液等。
5
電離、水解等常識:考查知識點多以弱電解質電離、鹽類的水解等引起微粒數目的改變,如含1mol Na2CO3的溶液中有NA個CO32-、1mol FeCl3完全水解生成NA個Fe(OH)3膠粒,以上說法錯誤在於忽視了CO32-水解及膠粒的組成特點。
6
「特殊物質」的處理:特別物質的摩爾質量。如:D2O、T2O、18O2、14CO2等。例「18g 重水(D2O)含有為10NA個電子」,其錯誤在於認為其式量為18,。
7
「不定體系」,如「NO和O2的混合氣」、「NO2氣體有時應考慮2NO2(g)N2O4(g)」等。
例1設NA表示阿伏加德羅常數。下列敘述正確的是()
A.標準狀況下,2.24L 苯中含有為0.6NA個碳原子
B.常溫常壓下,46g NO2和N2O4混合氣體中含有原子數為3NA
C.常溫下,1L 0·1mol/L MgCl2溶液中含Mg2+數為0.1NA
D.0.01mol 鋁與足量的氫氧化鈉溶液反應轉移的電子數是0.03NA
解析:標準狀況下苯為液態,不能使用氣體摩爾體積「22.4L/mol」進行計算;根據質量守恆定律,46g NO2和N2O4混合氣體中含有原子數為3NA(注意若求分子數則不能確定);因Mg2+在水溶液中發生水解,故Mg2+數小於0.1Na;鋁為三價金屬,則0.01mol 鋁與足量的氫氧化鈉溶液反應轉移的電子數是0.03NA。本題答案選BD。
例2設NA表示阿伏加德羅常數的值,下列敘述中正確的是( )
A.常溫常壓下,20g D2O和足量的金屬鈉反應產生氣體的分子數為0.5NA
B.1mol Na2O2與足量的水反應,轉移的電子數為2NA
C.NA個SO3分子在標準狀況下的體積為22.4L
D.常溫常壓下,62g 白磷分子()中的共價鍵數為3NA
解析:20g D2O物質的量為1mol,根據關係式2D2O~D2可求得生成氣體分子數為0.5NA;Na2O2與H2O的反應中,1mol Na2O2轉移電子數為NA;標準狀況下SO3為固態,不能使用氣體摩爾體積「22.4L/mol」進行計算;1mol 白磷中含6mol P-P共價鍵,則62g(0.5mol)白磷分子中的P-P(共價鍵數為)3NA。本題答案選AD。
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