微專題(一)　守正出新的阿伏加德羅常數(shù)(NA)8

微專題(一)守正出新的阿伏加德羅常數(shù)(NA)

阿伏加德羅常數(shù)(NA)是近幾年高考中的經(jīng)典題型；試題通過阿伏加德羅常數(shù)將化學(xué)基本概念、基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素化合物知識與化學(xué)計(jì)量聯(lián)系起來。近幾年高考命題在堅(jiān)守對這一經(jīng)典題型持續(xù)考查之外，在命題形式、知識嫁接方面給予了創(chuàng)新改進(jìn)，結(jié)合有機(jī)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行考查已成為高考的新趨勢。[答案]

B(3)記住最簡式相同的物質(zhì)，如NO2

和N2O4、乙烯和丙烯(質(zhì)量相同的乙烯和丙烯所含的原子數(shù)、電子數(shù)均相等)等。(4)明確物質(zhì)中所含化學(xué)鍵的數(shù)目，如1molSiO2

中含Si—O的數(shù)目為4NA(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)，1個(gè)H2O2、1個(gè)CnH2n＋2中化學(xué)鍵的數(shù)目分別為3、3n＋1。(5)記住摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì)，如N2、CO、C2H4

等。[對點(diǎn)訓(xùn)練]1．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)說法中正確的是(

)A．36g由35Cl和37Cl組成的氯氣中所含質(zhì)子數(shù)一定為17NAB．1molOD－和17g—OH所含的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)均為9NAC．3.9gNa2O2中含有的共價(jià)鍵的數(shù)目為0.1NAD．CH4和C2H4混合氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒，則生成水分子數(shù)目為0.2NA答案：D

2．(2021·湖北等級考)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．23gCH3CH2OH中sp3雜化的原子數(shù)為NAB．0.5molXeF4中氙的價(jià)層電子對數(shù)為3NAC．1mol[Cu(H2O)4]2＋中配位鍵的個(gè)數(shù)為4NAD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCO和H2的混合氣體中分子數(shù)為0.5NA答案：A

解析：C2H5OH中C和O均為sp3雜化，23g乙醇為0.5mol，sp3雜化的原子數(shù)為1.5NA，A錯(cuò)誤。角度(二)結(jié)合氧化還原反應(yīng)考查轉(zhuǎn)移電子[例2]在化學(xué)元素史上，氟元素的發(fā)現(xiàn)是參與人數(shù)最多、工作最難的研究課題之一，從發(fā)現(xiàn)氫氟酸到制得單質(zhì)氟，歷時(shí)118年之久。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(

)A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LF2與足量水反應(yīng)生成O2的分子數(shù)為0.25NAB．1mol氟蒸氣和1mol氫氣充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于2NAC．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LHF所含的質(zhì)子數(shù)為10NAD．1L1mol·L－1的氟化鈉水溶液中F－與OH－離子數(shù)之和大于NA氟氣與氫氣反應(yīng)生成氟化氫不是可逆反應(yīng)，則1mol氟氣與1mol氫氣充分反應(yīng)生成2mol氟化氫時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為1mol×2×NAmol－1＝2NA，故B錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氟化氫為液態(tài)，則無法計(jì)算22.4L氟化氫的物質(zhì)的量和含有的質(zhì)子數(shù)，故C錯(cuò)誤；氟化鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，氟離子在溶液中水解使溶液中陰離子數(shù)目增大，則1L1mol·L－1氟化鈉溶液中氟離子和氫氧根離子的數(shù)目之和大于1mol·L－1×1L×NAmol－1＝NA，故D正確。[答案]

B[思維建模]理解“反應(yīng)”，抓準(zhǔn)“價(jià)態(tài)”(1)同一種物質(zhì)在不同反應(yīng)中做氧化劑、還原劑的判斷。如Cl2和Fe、Cu等反應(yīng)，Cl2只做氧化劑，而Cl2和NaOH反應(yīng)，Cl2既做氧化劑，又做還原劑；Na2O2

與CO2或H2O反應(yīng)，Na2O2既做氧化劑，又做還原劑，而Na2O2與SO2反應(yīng)，Na2O2只做氧化劑。(2)量不同，在生成物中的化合價(jià)可能不同。如Fe和HNO3反應(yīng)，F(xiàn)e不足，生成Fe3＋

；Fe過量，生成Fe2＋

。(3)氧化劑或還原劑不同，在生成物中的化合價(jià)可能不同。如Cu和Cl2反應(yīng)生成CuCl2，而Cu和S反應(yīng)生成Cu2S。[對點(diǎn)訓(xùn)練]3．NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是(

)A．0.1molFe和0.1molCu分別與0.1molCl2完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為0.2NAB．分別用Na2O2與CO2反應(yīng)和KMnO4分解，制得1molO2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為4NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，鋅與某濃度的H2SO4反應(yīng)生成11.2L氣體，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023D．在2CuH＋2HCl===CuCl2＋Cu＋2H2↑反應(yīng)中，每生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為1.5NA答案：B

解析：A項(xiàng)，0.1molFe與0.1molCl2反應(yīng)，Cl2不足，0.1molCu與0.1molCl2恰好完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為0.2NA，正確；B項(xiàng)，Na2O2和KMnO4制得1molO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)分別是2NA和4NA，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，鋅與某濃度的H2SO4反應(yīng)不論生成SO2還是H2，每生成1mol氣體都轉(zhuǎn)移2mol電子，正確；D項(xiàng)，在2CuH＋2HCl===CuCl2＋Cu＋2H2↑反應(yīng)中，反應(yīng)2molCuH共轉(zhuǎn)移3mol電子，正確。答案：B

[解析]

1.0L1.0mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)大于2NA，因?yàn)樗幸埠醒踉?，故A錯(cuò)誤；選項(xiàng)中未給出溶液溫度，無法確定此時(shí)水的離子積常數(shù)，故無法計(jì)算數(shù)目，故B錯(cuò)誤；Cl2與H2O的反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，所得混合物中還含有Cl2，溶液中Cl－、HClO、ClO－的個(gè)數(shù)之和小于2NA，故C錯(cuò)誤；每當(dāng)有1molO2(g)反應(yīng)完全，該過程會(huì)釋放akJ的能量，故D正確。[答案]

D[思維建模]記“隱含”，析“變化”(1)隱含“可逆反應(yīng)”。(2)隱含“濃度的變化”。(3)隱含“存在反應(yīng)”，如在混合氣體NO和O2中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2NO＋O2===2NO2等。(4)隱含“鈍化”：常溫下，鐵、鋁遇濃硫酸、濃硝酸鈍化。答案：B

答案：A

二、出新——?jiǎng)?chuàng)新命題“兩類型”類型(一)以無機(jī)物為情境載體的NA綜合判斷[例4]

(2023·遼寧等級考)我國古代四大發(fā)明之一黑火藥的爆炸反應(yīng)為S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(

)A．11.2LCO2含π鍵數(shù)目為NAB．每生成2.8gN2轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NAC．0.1molKNO3晶體中含離子數(shù)目為0.2NAD．1L0.1mol·L－1K2S溶液中含S2－數(shù)目為0.1NA[答案]

C答案：D

答案：A

解析：制備金屬鉻的流程中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式如表所示：類型(二)以有機(jī)物為情境載體的NA綜合判斷[例5]

(2022·湖南等級考)甲基丙烯酸甲酯是合成有機(jī)玻璃的單體。舊法合成的反應(yīng)：(CH3)2C===O＋HCN―→(CH3)2C(OH)CN(CH3)2C(OH)CN＋CH3OH＋H2SO4―→CH2

===C(CH3)COOCH3＋NH4HSO4新法合成的反應(yīng)：

CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3[答案]

D由方程式可知，新法合成甲基丙烯酸甲酯的反應(yīng)沒有副產(chǎn)物生成，原子利用率為100%的化合反應(yīng)，故B正確；硫酸氫銨是強(qiáng)酸弱堿的酸式鹽，銨根離子在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，所以1L0.05mol·L－1的硫酸氫銨溶液中銨根離子的數(shù)目小于0.05mol·L－1×1L×NAmol—1＝0.05NA，故C正確；由方程式可知，鈀為新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，使活化分子的數(shù)目和百分?jǐn)?shù)都增大，故D錯(cuò)誤。[對點(diǎn)訓(xùn)練]3．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。我國科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了CO2到淀粉的全合成，其合成路線為下列說法正確的是(

)A．1mol甲醛(HCHO)中所含共用電子對總數(shù)為3NAB．44gC18O2所含質(zhì)子數(shù)為22NAC．反應(yīng)②中有H2O2生成，則1molO2參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NAD．1L1mol·L－1的甲醇水溶液中含有氧原子的數(shù)目為NA答案：C

甲醇的物質(zhì)的量為1mol，含有的氧原子數(shù)目為NA，但水中也含有氧原子，因此1L1mol·L－1的甲醇水溶液中含有氧原子的數(shù)目大于NA，D錯(cuò)誤。4．中科院通過調(diào)控N-carbon的孔道結(jié)構(gòu)和表面活性位構(gòu)型，成功實(shí)現(xiàn)了電催化二氧化碳生成乙醇和CO，合成過程如圖所示。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(

)A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6LCO2中所含π鍵的數(shù)目為0.25NAB．100g46%C2H5OH的水溶液中采取sp3雜化的原子數(shù)目為6NAC．0.1mol乙醇和0.2mol乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，最多可生成乙酸乙酯分子數(shù)為0.1NA