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1、(江蘇專用)2022年高考化學一輪復習 專題1 化學家眼中的物質世界 4 突破全國卷專題講座(一)突破阿伏加德羅常數(shù)的六個陷阱教案
圍繞阿伏加德羅常數(shù)(NA)的有關說法的正誤判斷,可通過多方面的知識點來進行考查。這類問題常設置的陷阱大致有如下六個角度。
角度一 狀況不一定為標準狀況或物質不一定是氣態(tài)
只給出物質的體積,而不指明物質的狀態(tài),或者標準狀況下物質的狀態(tài)不為氣體,所以求解時,一要看是否為標準狀況下,不為標準狀況無法直接用22.4 L·mol-1(標準狀況下氣體的摩爾體積)求n;二要看物質在標準狀況下是否為氣態(tài),若不為氣態(tài)也無法由標準狀況下氣體的摩爾體積求得n,如CCl4、水、液溴
2、、SO3、己烷、苯、汽油等常作為命題的干擾因素迷惑學生。
例如:判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)2.24 L CO2中含有的原子數(shù)為0.3NA。( )
(2)常溫下11.2 L甲烷含甲烷分子數(shù)為 0.5NA。( )
(3)標準狀況下,22.4 L己烷中含共價鍵數(shù)目為19NA。( )
(4)常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應,轉移的電子數(shù)為2NA。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
角度二 物質的量或質量與外界條件
給出非標準狀況下氣體的物質的量或質量,干擾學生正確判斷,誤以為無法求解物質所含的粒子數(shù),實際上,此時物質所含的
3、粒子數(shù)與溫度、壓強等外界條件無關。
例如:判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)常溫常壓下,3.2 g O2所含原子數(shù)為0.2NA。( )
(2)標準狀況下,1 mol H2O所含氧原子數(shù)為NA。( )
(3)常溫常壓下,92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數(shù)為6NA。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√
角度三 物質的微觀結構
此類題型要求同學們對物質的微觀構成要非常熟悉,弄清楚微粒中相關粒子數(shù)(質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù))及離子數(shù)、電荷數(shù)、化學鍵之間的關系。常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子,Cl2、N2、O2、H2等雙原子分子,及O3、P
4、4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物質。
例如:判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)4.5 g SiO2晶體中含硅氧鍵數(shù)目為0.3NA。( )
(2)標準狀況下,22.4 L氦氣與22.4 L氟氣所含原子數(shù)均為2NA。( )
(3)18 g D2O所含的電子數(shù)為10NA。( )
(4)1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA。( )
(5)31 g白磷中含有的共價鍵數(shù)為1.5NA。( )
(6)17 g —OH與17 g OH-含電子數(shù)均為10NA。( )
(7)2.0 g HO與D2O的混合物含中子數(shù)為NA。( )
答案
5、:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
角度四 電解質溶液中粒子數(shù)目的判斷
突破此類題目的陷阱,關鍵在于審題:
1.是否有弱離子的水解。
2.是否指明了溶液的體積。
3.所給條件是否與電解質的組成有關,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,與電解質的組成無關;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,與電解質的組成有關。
例如:判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH的數(shù)目為0.3NA。( )
(2)等體
6、積、等物質的量濃度的NaCl、KCl溶液中,陰、陽離子數(shù)目之和均為2NA。( )
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,陽離子的數(shù)目之和為0.2NA。( )
(4)25 ℃時,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA。( )
(5)由10 mL 5 mol·L-1的FeCl3溶液制得Fe(OH)3膠體,所含膠體粒子數(shù)為0.05NA。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
角度五 存在隱含反應
解決此類題目的關鍵是注意一些“隱含反應”,如
1.2SO2+O22SO3、2NO2N2O4、N2+3H22NH
7、3;
2.NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;
3.NH3、Cl2溶于水只有部分發(fā)生反應。
例如:判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下充分反應后,混合物的分子數(shù)為2NA。( )
(2)標準狀況下,22.4 L NO2氣體中所含NO2分子數(shù)目為NA。( )
(3)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子數(shù)為NA。( )
(4)標準狀況下,0.1 mol Cl2溶于水,轉移的電子數(shù)目為0.1NA。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
角度六 電子轉移的特殊情況
氧化還原反
8、應中轉移電子數(shù)目的判斷是一類典型的陷阱,突破陷阱的關鍵如下:
1.同一種物質在不同反應中作氧化劑、還原劑的判斷。
例如:(1)Cl2和Fe、Cu等反應,Cl2只作氧化劑,而Cl2和NaOH(或H2O)反應,Cl2既作氧化劑,又作還原劑。
(2)Na2O2與CO2或H2O反應,Na2O2既作氧化劑,又作還原劑,而Na2O2與SO2反應,Na2O2只作氧化劑。
2.量不同,所表現(xiàn)的化合價不同。
如Fe和HNO3反應,F(xiàn)e不足,生成Fe3+,F(xiàn)e過量,生成Fe2+。
3.氧化劑或還原劑不同,所表現(xiàn)的化合價不同。
如Cu和Cl2反應生成CuCl2,而Cu和S反應生成Cu2S。
4.注意
9、氧化還原的順序。
如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
例如:判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)5.6 g鐵粉與硝酸反應失去的電子數(shù)一定為 0.3NA。( )
(2)0.1 mol Zn與含0.1 mol HCl的鹽酸充分反應,轉移的電子數(shù)目為0.2NA。( )
(3)1 mol Cl2參加反應轉移電子數(shù)一定為2NA。( )
答案:(1)× (2)× (3)×
正確判斷有關阿伏加德羅常數(shù)正誤的“三大步驟”
查看物質的狀態(tài)及所處狀況——正確運用氣體摩爾體積的前提
(1)當物質是氣體時,應查看所給條件是不是標準狀況;
(2)當
10、條件是標準狀況時,應查看所給物質在標準狀況下是不是氣體。
分析題干所給物理量與物質的量的關系——正確進行換算的前提
(1)已知某種物質的質量或物質的量時,則這些數(shù)據(jù)不受外界條件的限制;
(2)已知數(shù)據(jù)是體積時,要關注外界條件是不是標準狀況、這種物質是不是氣體;
(3)已知數(shù)據(jù)是物質的量濃度或pH時,要關注題目是否給出了溶液的體積。
準確把握物質的微觀結構和物質變化過程中微粒數(shù)目的變化——正確判斷微粒數(shù)目的前提
(1)清楚物質結構中相關微粒之間的數(shù)目關系;
(2)熟悉物質變化過程中微粒數(shù)目的變化關系。
[突破訓練]
1.(2017·高考全國卷Ⅱ,8,6分)阿伏加德羅常
11、數(shù)的值為NA。下列說法正確的是( )
A.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,NH的數(shù)量為0.1NA
B.2.4 g Mg與H2SO4完全反應,轉移的電子數(shù)為0.1NA
C.標準狀況下,2.24 L N2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0.2NA
D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密閉容器中充分反應后,其分子總數(shù)為0.2NA
解析:選D。溶液中含0.1 mol NH4Cl,由于NH部分水解,即NH的數(shù)量少于0.1NA,A項錯誤;2.4 g Mg為0.1 mol,與H2SO4完全反應轉移0.2 mol電子,B項錯誤;標準狀況下,2.24 L N2和O2的混合氣體
12、為0.1 mol,其分子數(shù)為0.1NA,C項錯誤;H2與I2的反應雖為可逆反應,但由于反應前后氣體總物質的量不變,因此無論反應程度如何,分子總數(shù)均為0.2NA,D項正確。
2.(2017·高考全國卷Ⅲ,10,6分)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.0.1 mol的11B中,含有0.6NA個中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個H+
C.2.24 L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒,得到0.6NA個CO2分子
D.密閉容器中1 mol PCl3與1 mol Cl2反應制備 PCl5(g),增加2NA個P—Cl鍵
解析:選A。1個11B原子中含有6個
13、中子,0.1 mol 11B中含有0.6NA個中子,A項正確;H3PO4溶液的體積未知,所以不能計算出所含氫離子個數(shù),B項錯誤;標準狀況下苯是液體,不能利用標準狀況下的氣體摩爾體積計算2.24 L苯在O2中完全燃燒產(chǎn)生CO2分子的數(shù)目,C項錯誤;PCl3與Cl2生成PCl5的反應是可逆反應,所以1 mol PCl3與1 mol Cl2不可能完全反應,生成的PCl5小于1 mol,故增加的P—Cl鍵的數(shù)目小于2NA,D項錯誤。
3.(2016·高考全國卷Ⅰ,8,6分)設NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關敘述正確的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA
B.1 mol
14、N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA
C.1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數(shù)為2NA
D.標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
解析:選A。乙烯和丙烯的最簡式均為CH2,故14 g乙烯和丙烯的混合氣體中氫原子數(shù)為×2NA=2NA,A項正確;忽視了N2與H2的反應為可逆反應,不能進行徹底,B項錯誤;Fe與過量硝酸反應生成Fe3+,1 mol Fe參加反應轉移3NA個電子,C項錯誤;標準狀況下CCl4為液態(tài),D項錯誤。
4.(2018·保定模擬)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.一定條件下,1 mol N2和3 mol
15、 H2充分反應,生成物中的N—H鍵數(shù)目為6NA
B.1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物完全燃燒,轉移電子數(shù)為18NA
C.100 g 98%的濃硫酸中含氧原子個數(shù)為4NA
D.1 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中S2-和HS-的總數(shù)為 0.1NA
解析:選B。N2與H2反應生成NH3為可逆反應,可逆反應不能朝著一個方向進行到底,1 mol N2和3 mol H2充分反應,生成的NH3小于2 mol,生成N—H鍵數(shù)目小于6NA,故A錯誤;1 mol CH3CH2OH、C2H4完全燃燒消耗氧氣都是3 mol,轉移電子數(shù)都是4×3NA,所以完全燃燒 1.5 mol
16、CH3CH2OH和C2H4的混合物,轉移電子數(shù)為18NA,故B正確;濃硫酸溶液中H2SO4、H2O都含有氧原子,所以100 g 98%的濃硫酸中含氧原子個數(shù)大于4NA,故C錯誤;S2-為多元弱酸根離子,存在兩步水解:S2-+H2OHS-+OH-;HS-+H2OH2S+OH-,依據(jù)物料守恒可知:1 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中S2-、HS-、H2S的總數(shù)為0.1NA,故D錯誤。
5.設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.標準狀況下,1.12 L 1H2和0.2 g 2H2均含有0.1NA個質子
B.在同壓不同溫的情況下,質量相同的O2和臭氧所含氧原子數(shù)不相同
C.標準狀況下,11.2 L庚烷完全燃燒后生成的CO2分子數(shù)為3.5NA
D.常溫下,將5.6 g Fe投入足量的濃硫酸中轉移電子數(shù)為0.3NA
解析:選A。n== mol=0.05 mol,n===0.05 mol,1.12 L 1H2和0.2 g 2H2均含有0.1NA個質子,A正確;質量相同的O2和臭氧所含氧原子數(shù)相同,與壓強、溫度無關,B錯誤;標準狀況下庚烷不是氣體,11.2 L庚烷物質的量不是0.5 mol,C錯誤;常溫下, Fe遇濃硫酸鈍化,D錯誤。