阿伏加德罗常数的计算
误区警示:
阿伏加德罗常数(A N )是高考命题的热点之一,其涉及的知识面广,灵活性强。
分析近几年的高考试题,发现对阿伏加德罗常数命题设置的陷阱主要有以下几个方面:
陷阱一:前提条件
前提条件是指问题设置的前提(外界因素),常表现为温度和压强。
如标准状况,常温常压,温度为25℃、压强为Pa 1001.15⨯等。
若后面设置的量为物质的体积,则需要考虑所给物质是否为气体、是否为标准状况;若后面所给的量为物质的质量或物质的量,则不需要考虑物质所处环境是否为标准状况。
1mol L 4.22-⋅是在标准状况(0℃,Pa 1001.15⨯)下的气体摩尔体积。
命题者常有意在题目中设置非标准状况下的气体体积,从而使同学们误入陷阱。
例1:①常温常压下,11.2L 氧气所含的氧原子个数为A N 。
②在25℃、Pa 1001.15⨯时,11.2L 氮气所含的氮原子个数为A N 。
解析:①标准状况下,11.2L 氧气为0.5mol ,其所含原子数为A N ,而常温常压(25℃、Pa 1001.15⨯)下,11.2L 氧气的物质的量小于0.5mol ,其所含的原子个数必小于A N ,故叙述错误。
②叙述也错误,分析方法同上。
陷阱二:物质状态
1mol L 4.22-⋅使用的对象是气体(包括混合气体)。
命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质如4CCl 、水、溴、3SO 等作为气体来命题,让考生误入陷阱。
例2:①标准状况下,11.2L 四氯化碳所含分子数为A N 5.0。
②标准状况下,1L 水所含分子
数为A N 4
.221。
③标准状况下,11.2L 3SO 中含A N 5.1个氧原子。
解析:①、②题中的四氯化碳、水在标准状况下均为液体,③题中3SO 在标准状况下为固体。
故以上说法都不正确。
陷阱三:物质变化
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况,若不注意挖掘隐含的变化往往就会误入陷阱。
例3:①2.4g 金属镁变为镁离子时失去的电子数为A N 1.0。
②常温常压下,2NO mol 1气体
与水反应生成A N 个-3NO 。
③62g O Na 2溶于水后所得溶液中含有-2O 数目为A N 。
④在铜
与硫的反应中,mol 1铜失去的电子数为A N 2。
解析:①2.4g Mg 的物质的量为mol 1.0,据+−−→−-
2e 2M g M g ,可知2.4g Mg 变为+2M g 时失去的电子数为A N 2.0,故叙述错误。
②据化学反应方程式
NO HNO 2O H NO 3322+=+可知,1mol 2NO 气体与水反应生成-3NO mol 32,即为A N 3
2个-3NO ,故叙述错误。
③O Na 2溶于水后发生反应NaOH 2O H O Na 22=+,所得溶液中不含-2O ,故叙述错误。
④Cu 与S 反应的化学方程式为S Cu S Cu 22
高温+,Cu 的化合价由0升为+1,Cu mol 2失去A N 2个电子转变为+Cu ,则1mol Cu 失去的电子数为A N ,故叙述错误。
陷阱四:单质组成
气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如Ne 等稀有气体)、三原子分子(如3O )、四原子分子(如4P )等。
同学们如不注意这点,极容易误入陷阱。
例4:①标准状况下,11.2L 臭氧(3O )中含A N 个氧原子。
②10g 氖气所含原子个数为A N 。
③在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子个数相同。
解析:①臭氧(3O )为三原子分子,mol 5.1)O (n 3)O (n 3==,即11.2L O 3中含有1.5A N 个氧原子,故叙述错误。
②氖气(Ne )为单原子分子,10g Ne 为0.5mol ,所含原子个数为0.5mol A N ,故叙述错误。
③因为组成气体单质的原子数目不同,故叙述错误。
若说成“在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同”则正确。
陷阱五:粒子数目
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。
1mol 粒子的数目即为阿伏加德罗常数的值,由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子的数目。
命题者往往通过A N 与粒子数目的转换,巧设陷阱。
例5:①53g 碳酸钠中含A N 个-23CO 。
②1L 1L mol 1-⋅的氯化氢溶液中,所含氯化氢分
子数为A N 。
解析:①53g 32CO Na 的物质的量为mol 5.0mol g 106g 531=⋅÷-,即53g 32CO Na 中
含A N 5.0个-23CO ,故叙述错误。
②氯化氢溶液中无氯化氢分子,因氯化氢分子在水分子作
用下全部电离成+H 和-Cl ,故叙述错误。