2018届高考化学全国一轮复习突破全国卷专题讲座:突破阿伏加德罗常数的六个陷阱
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突破全国卷专题讲座(一)突破阿伏加德罗常数
的六个陷阱
围绕阿伏加德罗常数(N A)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。
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0.3N A。
()
(2)常温下11.2 L甲烷含有的甲烷分子数为0.5N A。
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(3)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19N A。
()
(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2N A。
()
[答案](1)×(2)×(3)×(4)×
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所含的原子数为0.2N A。
()
(2)标准状况下,1 mol H2O所含的氧原子数目为N A。
()
(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6N A。
()
[答案](1)√(2)√(3)√
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晶体中含有的硅氧键的数目为0.3N A。
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(2)标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2N A。
()
(3)18 g D2O所含的电子数为10N A。
()
(4)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4N A。
()
(5)31 g白磷中含有的共价键数为1.5N A。
()
(6)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10N A。
()
[答案](1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×
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+4的数目为0.3N A。
()
(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2N A。
()
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2N A。
()
(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2N A。
()
(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
0.05N A 。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
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)2SO 2+O 2催化剂
△2SO 3、2NO 2
N 2O 4、N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3; (2)NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH +4+OH -;
(3)NH 3、Cl 2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 SO 2和1 mol O 2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2N A 。
( )
(2)标准状况下,22.4 L NO 2气体中所含NO 2分子数目为N A 。
( )
(3)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH 3分子数为N A 。
( )
(4)标准状况下,0.1 mol Cl 2溶于水,转移的电子数目为0.1N A 。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
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。
如(1)Cl 2和Fe 、Cu 等反应,Cl 2只作氧化剂,而Cl 2和NaOH(或H 2O)反应,Cl 2既作氧化剂,又作还原剂。
(2)Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应,Na 2O 2既作氧化剂,又作还原剂,而Na 2O 2与SO 2反应,Na 2O 2只作氧化剂。
2.量不同,所表现的化合价不同。
如Fe 和HNO 3反应,Fe 不足,生成Fe 3+,Fe 过量,生成Fe 2+。
3.氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。
如Cu 和Cl 2反应生成CuCl 2,而Cu 和S 反应生成Cu 2S 。
4.注意氧化还原的顺序。
如向FeI 2溶液中通入Cl 2,首先氧化I -,再氧化Fe 2+。
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0.3N A。
()
(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0.2N A。
()
(3)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2N A。
()
[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”
第一步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。
第二步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。
第三步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。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05N A。
()
(2)标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含N A个原子。
()
(3)50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3N A。
()
(4)标准状况下,22.4 L二氯甲烷的分子数约为4N A个。
()
(5)常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为N A。
()
(6)1.00 mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023。
()
(7)1 mol羟基中电子数为10N A。
()
(8)1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子。
()
(9)常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A。
()
(10)常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2 mol O2,转移电子的数目为0.4N A。
()
(11)常温下,10 L pH=13的NaOH溶液中由碱电离出的OH-数为N A。
()
答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√
(7)×(8)×(9)×(10)√(11)√
2.设N A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0.1N A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3.5N A
D.常温下,将5.6 g Fe投入足量的浓硫酸中转移电子数为0.3N A
解析:选A。
n=V
V m=
1.12
22.4mol=0.05 mol,n=
m
M=
0.2 g
4 g〃mol-1
=0.05 mol,
1.12 L 1H2和0.2 g 2H2均含有0.1N A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。
3.(2017·保定模拟)N A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6N A
B.1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物完全燃烧,转移电子数为18N A
C.100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数为4N A
D.1 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中S2-和HS-的总数为0.1N A
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6N A,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4×3N A,所以完全燃烧 1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物,转移电子数为18N A,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4N A,故C错误;S2-为多元弱
酸根离子,存在两步水解:S2-+H2O HS-+OH-;HS-+H2O H2S+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0.1N A,故D错误。
4.(2016·高考全国卷乙,8,6分)设N A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2N A
B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N A
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4N A
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14 g
14 g〃mol-1
×2N A=2N A,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3N A个电子,C项错误;标准状况下CCl4为液态,D项错误。