内容正文:
微专题(一) 守正出新的阿伏加德罗常数(NA)
阿伏加德罗常数(NA)是近几年高考中的经典题型;试题通过阿伏加德罗常数将化学基本概念、基本原理、物质结构、元素化合物知识与化学计量联系起来。近几年高考命题在坚守对这一经典题型持续考查之外,在命题形式、知识嫁接方面给予了创新改进,结合有机和结构进行考查已成为高考的新趋势。
01
一、守正——常规命题“三角度”
[答案] B
(3)记住最简式相同的物质,如NO2 和N2O4、乙烯和丙烯(质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等)等。
(4)明确物质中所含化学键的数目,如1 mol SiO2 中含Si—O的数目为4NA (设NA为阿伏加德罗常数的值),1个H2O2、1个CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1 。
(5)记住摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4 等。
[对点训练]
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法中正确的是( )
A.36 g由35Cl 和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NA
B.1 mol OD-和17 g —OH所含的质子数与中子数均为9NA
C.3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NA
D.CH4和C2H4混合气体2.24 L(标准状况)完全燃烧,则生成水分子数目为0.2NA
答案:D
2.(2021·湖北等级考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.23 g CH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
B.0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA
C.1 mol [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
答案:A
解析:C2H5OH中C和O均为sp3杂化,23 g乙醇为0.5 mol,sp3杂化的原子数为1.5NA,A错误。
角度(二) 结合氧化还原反应考查转移电子
[例2] 在化学元素史上,氟元素的发现是参与人数最多、工作最难的研究课题之一,从发现氢氟酸到制得单质氟,历时118年之久。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,22.4 L F2与足量水反应生成O2的分子数为0.25NA
B.1 mol氟蒸气和1 mol氢气充分反应,转移电子数小于2NA
C.在标准状况下,22.4 L HF所含的质子数为10NA
D.1 L 1 mol·L-1的氟化钠水溶液中F-与OH-离子数之和大于NA
氟气与氢气反应生成氟化氢不是可逆反应,则1 mol氟气与1 mol氢气充分反应生成2 mol氟化氢时,转移电子数目为1 mol×2×NA mol-1=2NA,故B错误;
标准状况下,氟化氢为液态,则无法计算22.4 L氟化氢的物质的量和含有的质子数,故C错误;
氟化钠为强碱弱酸盐,氟离子在溶液中水解使溶液中阴离子数目增大,则1 L 1 mol·L-1氟化钠溶液中氟离子和氢氧根离子的数目之和大于1 mol·L-1×1 L×NA mol-1=NA,故D正确。
[答案] B
[思维建模]
理解“反应”,抓准“价态”
(1)同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断。如Cl2和Fe、Cu 等反应,Cl2只做氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既做氧化剂,又做还原剂;Na2O2 与CO2或H2O反应,Na2O2既做氧化剂,又做还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同,在生成物中的化合价可能不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+ ;Fe过量,生成Fe2+ 。
(3)氧化剂或还原剂不同,在生成物中的化合价可能不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S 。
[对点训练]
3.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol Fe和0.1 mol Cu分别与0.1 mol Cl2完全反应,转移电子数均为0.2NA
B.分别用Na2O2与CO2反应和KMnO4分解,制得1 mol O2,转移的电子数均为4NA
C.标准状况下,锌与某浓度的H2SO4反应生成11.2 L气体,反应中转移的电子数为6.02×1023
D.在2CuH+2HCl===CuCl2+Cu+2H2↑反应中,每生成22.4 L(标准状况)H2,反应转移的电子为1.5NA
答案:B
解析:A项,0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2反应,Cl2不足,0.1 mol Cu与0.1 mol Cl2恰好完全反应,转移的电子数均为0.2NA,正确;
B项,Na2O2和KMnO4制得1 mol O2转移的电子数分别是2NA和4NA,错误;
C项,标准状况下,锌与某浓度的H2SO4反应不论生成SO2还是H2,每生成1 mol气体