阿伏加德羅常數(shù)的常見誤區(qū)與解題突破

劉麗輝

摘要：高考對(duì)于阿伏加德羅常數(shù)的考察一直以來都是熱點(diǎn)題型，并且因?yàn)轭}目能夠涉及到的知識(shí)面相對(duì)較廣，出題的靈活性很強(qiáng)，對(duì)于考生的思維跨度要求高，所以就造成了學(xué)生很容易在此類題目上失分的現(xiàn)象。此類題目考察學(xué)生的推理能力以及綜合分析能力，能夠檢驗(yàn)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)理解程度，故而需要從細(xì)節(jié)入手，避開常見的答題誤區(qū)。

關(guān)鍵詞：阿伏加德羅常數(shù)；規(guī)避誤區(qū)；解題策略

阿伏加德羅常數(shù)的考察會(huì)涉及諸多方面的內(nèi)容，如化學(xué)平衡、離子數(shù)目、氧化還原反應(yīng)、相關(guān)數(shù)目的計(jì)算等問題，并且題目的綜合性很強(qiáng)。這些題目的考察難點(diǎn)在于檢驗(yàn)學(xué)生自身基礎(chǔ)知識(shí)的理解程度，以及相應(yīng)的遷移應(yīng)用能力。學(xué)生在解答類似考題時(shí)，需要避開出卷人所設(shè)置的考試陷阱，尋求正確的解題思路。

一、考試中出現(xiàn)的相關(guān)注意條件

在阿伏加德羅常數(shù)的考察中會(huì)有這樣一個(gè)前提條件“標(biāo)準(zhǔn)狀況下”，這里的標(biāo)準(zhǔn)狀況是指：零攝氏度、101kPa。很多考題會(huì)針對(duì)標(biāo)況這一條件進(jìn)行出題，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol任何氣體的體積約為22.4L，分子數(shù)為NA個(gè)，但是出題者會(huì)更改溫度條件，氣體的體積在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生陷阱。此外，氣體的摩爾體積也是出題人熱衷的“挖坑”部分。命題人常用在標(biāo)準(zhǔn)狀況下非氣態(tài)物質(zhì)迷惑考生，考察學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況。

在考題中還有考查物質(zhì)中所含的微粒數(shù)目，在判斷分子中原子的個(gè)數(shù)時(shí)，要注意分子的構(gòu)成情況，常涉及稀有氣體He等單原子分子，以及雙原子分子和多原子分子。并且在分子中會(huì)涉及到化學(xué)鍵的數(shù)目，這就需要學(xué)生能夠清楚記得分子之間的化學(xué)鍵構(gòu)成方式，晶體的構(gòu)型也需要熟稔于心，這樣才能夠確切地保證解題的正確性。

最后需要了解的是物質(zhì)的電離和水解，學(xué)生需要正確區(qū)分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的區(qū)別，還要著重分析當(dāng)有弱酸根離子或弱堿陽離子存在的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)確定的實(shí)際的陽離子和陰離子的個(gè)數(shù)因?yàn)樗獍l(fā)生的變化。此類擁有可逆性質(zhì)的反應(yīng)，需要強(qiáng)化記憶，做到最好。另有氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的考題，需要考生正確分析氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移，及熟悉常見元素的化合價(jià)。

二、阿伏加德羅常數(shù)試題的誤區(qū)和解題策略

1.關(guān)于氧化還原反應(yīng)中涉及到電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的問題

①在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol鐵直接溶于過量的濃硝酸，得到的溶液中會(huì)轉(zhuǎn)移2NA的電子。

②過氧化鉀與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成0.1mol氧氣所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA個(gè)。

解題分析：考生需要正確解析氧化還原反應(yīng)，尤其對(duì)待存在變價(jià)的元素，自身具有氧化性和還原性的，都是出題人可能制造陷阱的地方。

當(dāng)鐵溶于過量的濃硝酸時(shí)會(huì)生成的是+3價(jià)的鐵離子，需要注意的是“過量硝酸”這一條件，就決定了溶液中只能有+3價(jià)的鐵離子，所以①中的轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA的電子。

過氧化物與H2O和CO2的反應(yīng)是一個(gè)歧化反應(yīng)，題目中為K2O2和H2O反應(yīng)，生成O2以及KOH。中間轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA個(gè)，符合題目說法。

2.對(duì)于粒子數(shù)目的分析和計(jì)算

①1mol的 中含有6NA個(gè)中子。

②同溫、同壓同體積的CO和NO含有的質(zhì)子數(shù)相同。

解題分析：題目中會(huì)考察到考查的粒子主要包括原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等內(nèi)容。當(dāng)題目涉及到電子、質(zhì)子、中子的問題時(shí)需要記?。骸百|(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)”以及“原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)”，整體分析題目的大意，結(jié)合兩個(gè)公式的具體意思，分析得出判斷結(jié)果。

硼元素是元素周期表中第五號(hào)元素，含有5個(gè)質(zhì)子，對(duì)應(yīng)原子核外存在5個(gè)電子，質(zhì)量數(shù)為11，所以對(duì)應(yīng)6個(gè)中子，完全符合題目中所給出的條件。

分析CO和NO的C和N，兩種元素分別為第六、七號(hào)元素，對(duì)應(yīng)的質(zhì)子數(shù)不相同，所以題目所給信息不正確，可得題目假設(shè)錯(cuò)誤。

3.混合氣體中相關(guān)的分子以及原子個(gè)數(shù)的相關(guān)計(jì)算

①14g乙烯和丁烯組成的混合氣體中含有氫原子數(shù)為2NA個(gè)。

②16g由氧氣和臭氧所形成的混合物中含有氧原子的個(gè)數(shù)為NA個(gè)。

解題分析：考生需要對(duì)于混合氣體有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，考場(chǎng)上出卷人不會(huì)簡單羅列兩種不相干的氣體，兩種氣體之間一定會(huì)有深層次的聯(lián)系。

上述的兩種情況進(jìn)行深入分析可以發(fā)現(xiàn)共通點(diǎn)。乙烯的分子式為C2H4，丁烯的分子式為C4H8，可以發(fā)現(xiàn)兩者都可以寫成CnH2n的形式。與之對(duì)應(yīng)的是O2和O3的形式都可以寫成On的表達(dá)式。這里就需要用到“最簡式法”進(jìn)行計(jì)算，混合氣體的最簡式相同時(shí)，可以將兩種氣體視為同一種氣體，而后再根據(jù)得到的最簡式進(jìn)行分析和計(jì)算，看是否與題目假設(shè)相同。同理參考NO2以及N2O4之間的關(guān)系。

4.有關(guān)弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解問題

①1L0.1molNH4Cl溶液中，含有0.1 NA的NH+ 4。

②1L0.5mol/L的CH3COOH溶液中含有的氫離子個(gè)數(shù)為0.5NA 個(gè)。

解題分析：在遇到弱酸、弱堿的問題時(shí)，需要考慮到他們不能在水中完全電離的問題，并且弱酸、弱堿電離的過程是具有可逆性的。所以實(shí)際的溶液中已電離出的氫離子和氫氧根例子是少部分的。對(duì)應(yīng)的鹽在溶于水后，會(huì)發(fā)生水解現(xiàn)象，所以對(duì)應(yīng)的離子數(shù)目也會(huì)變少。

NH+ 4是弱堿陽離子，會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，溶液呈弱酸性，所以溶液中的NH+ 4會(huì)少于0.1 NA個(gè)。而醋酸是弱酸，為弱電解質(zhì)，故而電離出的氫離子個(gè)數(shù)會(huì)少于0.5NA個(gè)。

5.對(duì)應(yīng)氣體的摩爾體積以及應(yīng)用條件

①常溫常壓下，16g氧氣含有8NA 個(gè)電子。

②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24LCCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA 個(gè)。

解題分析：氣體摩爾體積的應(yīng)用條件為氣體處在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，也就是之前提到的“零攝氏度、101kPa”。并且在答題過程中需要分析該物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否呈現(xiàn)氣態(tài)，這是解決該問題的關(guān)鍵，才有可能用到標(biāo)準(zhǔn)體積這一關(guān)系。

因?yàn)槲镔|(zhì)的量不會(huì)發(fā)生變化，所以16g氧氣對(duì)應(yīng)1mol氧原子，氧原子中含有8個(gè)電子、8個(gè)質(zhì)子、8個(gè)中子，故題目表達(dá)正確。

標(biāo)準(zhǔn)狀況下CCl4為液態(tài)，故題目從一開始就是誤導(dǎo)。這里要特別提出，三氯甲烷，四氯化碳、含四個(gè)以上碳原子的烴均為非氣態(tài)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水、氫氟酸、溴單質(zhì)也是非氣態(tài)。

6. 分子之間的化學(xué)鍵數(shù)目

①78 g苯含有C=C的數(shù)目為3NA 個(gè)。

解題分析：在苯中并不存在C=C的鏈接形式，只是為了方便表達(dá)才寫成苯環(huán)的鏈接形式。苯的鏈接是內(nèi)部形成的獨(dú)特大π鍵，所以需要考生注意在學(xué)習(xí)的過程中，做到知識(shí)積累的全面和準(zhǔn)確。

綜合分析，阿伏加德羅常數(shù)所涉及的化學(xué)知識(shí)面非常廣，從無機(jī)化學(xué)到有機(jī)化學(xué)，從鹽的水解到化學(xué)鍵的構(gòu)成。這些問題綜合起來，構(gòu)成考試中的具體細(xì)節(jié)，因此，學(xué)生不僅要掌握化學(xué)知識(shí)主干，更要從細(xì)節(jié)入手，抓住問題核心，才能有的放矢，避免紕漏。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉樹生，盧達(dá)夢(mèng)，謝永榮.淺析“阿伏加德羅常數(shù)”陷阱問題[J].學(xué)周刊，2018（12）：78-79.

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