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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考“阿氏常数和定律”大扫描  

2009-07-16 15:25:41|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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纵观2009年高考化学试卷(含理科综合卷),有关“阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律”的试题仍是高考命题的热点。该类试题联系多、覆盖面广,涉及物质组成、结构、氧化还原反应、电化学等热点知识,主要考查物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的辨析与应用以及与微观粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子等)之间的关系,较好地考查了思维的严密性。笔者结合2009年高考化学试题来谈谈有关“阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律”试题的解决方法。

一、与阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律相关知识点归纳

(一)阿伏加德罗常数相关知识归纳

1.阿伏加德罗常数的概念及理解

⑴概念:1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,通常用“NA”表示,而6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值。

⑵概念的理解:①阿伏加德罗常数的实质是1mol任何粒子的粒子数,即12g12C所含的碳原子数。②不能说“含6.02×1023个粒子的物质的量为1mol”,只能说“含阿伏加德罗常数个粒子的物质的量为1mol”。③阿伏加德罗常数与6.02×1023不能等同,阿伏加德罗常数不是一个纯数,它有单位,其单位为“mol-1”,而6.02×1023只是一个近似值,它无单位。

2.与阿伏加德罗常数相关的概念及其关系

①物质的量

物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系:n=N/NA

②摩尔质量

摩尔质量(Mr)、阿伏加德罗常数(NA)与一个分子(或原子)真实质量(mr)之间的关系:mr=Mr/NA

③物质的质量

物质的质量(m)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系:m/Mr=N/NA

④气体体积

气体体积(V)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系:V/Vm=N/NA,当气体在标准状况时,则有:V/22.4=N/NA

⑤物质的量浓度

物质的量浓度(cB)、溶液的体积(V)与物质的量(nB)之间的关系:cB=nB/V,

根据溶液中溶质的组成及电离程度来判断溶液中的粒子数。

3.有关阿伏加德罗常数试题的设陷方式

命题者为了加强对考生的思维能力的考查,往往有意设置一些陷阱,增大试题的区分度。陷阱的设置主要有以下几个方面:

状态条件

考查气体时经常给出非标准状况(如常温常压)下的气体体积,这就不能直接用“22.4L/mol”进行计算。

物质的状态

考查气体摩尔体积时,命题者常用在标准状况下一些易混淆的液体或固体作“气体”来设问,迷惑学生。如标准状况下,水(液态)、SO3(固态)、CCl4(液态)、甲苯(液态)、戊烷(液态)等。这样也不能应用“22.4L/mol”进行计算。

物质的组成和结构

考查包括原子、分子(含有机物和无机物)等各种粒子变换或转化关系、分子结构(所含质子数、电子数、中子数等)、晶体结构(所含化学键数、质点数等)。如SiO2、Si、P4、CnH2n+2等的化学键数目,CO2、H2S等分子中的共用电子对数目。

氧化还原反应

考查指定物质参加氧化还原反应时,常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移数目方面的陷阱。特别要注意一些常见歧化反应电子转移的情况,如Na2O2+CO2(或H2O)、Cl2+NaOH(或H2O)、NO2+H2O等。

电解质溶液

考查电解质溶液中微粒数目或浓度时,常涉及弱电解质的电离、盐类水解、化学平衡等方面的陷阱。解题时要认真审题,充分挖掘这一隐含条件。

同位素的影响

考查同位素原子质子数、电子数分别相同,但中子数不同,引起其质量数、相对原子质量不同,也经常以此为出题点来迷惑学生。如果不注意H、D的区别,按H2O的摩尔质量计算,其结果显然是错误的。

(二)阿伏加德罗定律相关知识归纳

1.阿伏加德罗定律的概念及理解

⑴概念:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数,这就是阿伏加德罗定律。

⑵概念的理解:可以把阿佛加德罗定律简化为“三同一同一不同”这七个字来概括。前面的“三同”是同温、同压、同体积的不同容器中的气体,说的是条件;中间的“一同”是相同的分子数,说的是结论;后面的“一不同”是不同容器中的气体,说的是比较的对象。把它们连结起来,就是同温、同压、同体积的不同气体含有相同的分子数。气体摩尔体积Vm实际上是阿伏加德罗定律的一个特例。

2.阿伏加德罗定律的推论

由理想气体状态方程PV=nRT(R为常数),可通过变形改为如下两种表达形式:

PV=mRT/M,②ρ=PM/RT

由理想气体状态方程PV=nRT及其导出公式不难推出阿伏加德罗定律及推论。

可概括为“一连比、三正比、三反比”的规律。

⑴“一连比”

即同温同压下,同体积的任何气体的质量之比等于式量(分子量)之比,等于密度之比,即m1/m2=M1/M212。   

⑵“三正比”

①同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,即V1/V2=n1/n2

②同温同容下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,即P1/P2=n1/ n2

③同温同压下,气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比,即ρ12=M1/M2

⑶“三反比”

①同温同压下,同质量的任何气体的体积与其摩尔质量成反比,即V1/V2=M2/M1

②同温同容下,同质量的任何气体的压强与其摩尔质量成反比,即P1/P2=M2/M1   

③在相同温度下,同密度的任何气体的压强与其摩尔质量成反比,即P1/P2=M2/M1

3.混合气体平均式量的几种计算方法

⑴标准状态密度法:M=22.4(L·mol-1)×p(g·L-1);

⑵相对密度法:D12=M1/M2; 

⑶摩尔质量定义法:M=m()/n()      

⑷物质的量或体积含量法M=MA·a%+Mb·b%+……(a%、b%等为各组分气体的体积分数或物质的量分数)。

 

二、2009年高考试题评析

 

【综合点评】以上是考查阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律命题时的一些常见角度。阿伏加德罗常数试题是高考常见题型之一,尽管题型不变,但考查的知识却都千变万化。主要考查了对阿伏加德罗常数、物质的量、气体摩尔体积等概念的理解及简单计算,还经常涉及弱电解质的电离、盐类水解、氧化还原反应、晶体中化学键及微粒数(电子数、中子数、分子数、离子数等)等多个知识点,能力考查细致而广阔,备受命题专家的青睐。而有关阿伏加德罗定律试题也是高考中常考的题型,主要考查阿伏加德罗定律以及推论,常结合物质的量、摩尔质量、质量之间的关系以及物质的质量、体积、密度等变化量的关系进行综合考查,要特别注意的是阿伏加德罗定律以及推论不描述非气态物质,学习时要防止进入误区。

 

三、强化训练

1.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是(   )

A.在常温常压下,1mol羟基(-OH)含有的电子数为10NA

B.46 g NO2 和N2O4混合气体中含有原子数为3NA

C.1molC10H22分子中共价键总数为31NA

D.100mL 2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为0.2NA

2.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是(   )

A.标准状况下,22.4LCl2和HCl的混合气体中含分子总数为2NA

B.1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子

C.30 g甲醛分子中含共用电子对总数为4NA

D.46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA

3.阿伏加德罗常数约为6.02×1023,下列叙述中正确的是(   )

A.0.1mol8135Br原子中含中子数为3.5×6.02×1023

B.25℃时,1 LpH=13的氢氧化钠溶液中约含有6.02×l023个OH-离子

C.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数约为0.5×l023

D.室温下,32.0gO3和O2的混合气体中含有的原子数约为2×6.02×1023

4.NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是(   )

A.53g碳酸钠晶体中含0.5NA个CO32-离子

B.标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为8NA

C.1molOH-放电被氧化时失去NA的电子

D.在2.8g晶体硅中含有0.2NA个Si-Si键

5.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是(   )

A.25℃时,纯水中含有的H+数为1×10-7NA

B.常温常压下,31g白磷与红磷的混合物中含有磷原子数为NA

C.35.5gCl2参加氧化还原反应,转移的电子数可能为NA

D.7.8gNa2O2晶体中所含离子的总数为0.3NA

6.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(   )

A.如果5.6LN2含有n个氮分子,则阿伏加德罗常数一定约为4n

B.15.6gNa2O2与过量CO2反应时,转移的电子数为0.4NA

C.1L1mol/L的FeCl3溶液中,含有铁离子的数目为NA

D.T℃时,1LPH=6纯水中,含10-6NA个OH-

7.下列关于阿伏加德罗常数(NA),的说法正确的是(   )

A.3.2g铜与足量稀硝酸反应过程中转移电子0.1NA

B.35.5g超氧化钾(KO2)所含的阴离子的数目为NA

C.标准状况下将0.5molSO2气体与0.5molH2S气体混合后,气体的分子总数为NA

D.6g二氧化硅中含Si-O键数为0.2NA

8.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是(    )

A.同质量、不同密度的N2和CO    B.同温度、同体积的H2和N2

C.同体积、同密度的C2H4和C3H6  D.同压强、同体积的N2O和CO2 

9.下列叙述正确的是(   )

A.同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等

B.任何条件下,等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等

C.1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小

D.等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H+数一定相等

10.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与N2的密度相同,则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为(   )

A.29:8:13  B.22:1:14  C.13:8:29  D.26:16:57

11.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是(   )

A.两种气体的压强相等           B.O2比O3质量小

C.两种气体的分子数目相等       D.两种气体的氧原子数目相等

12.某物质A在一定条件下加热完全分解,产物都是气体。分解方程式为2A==B+2C+2D。测得生成物的混合气体对氢气的相对密度为d,则A的式量为(  )

A.7d          B.5d           C.2.5d          D.2d

13.标准状况下,mg气体A与ng气体B分子数相同,下列说法中不正确的是(  )

A.气体A与B的相对分子质量比为m:n

B.同质量气体A与B的分子个数比为n:m

C.同温同压下,同体积A气体与B气体的密度比为n:m

D.相同状况下,同体积A气体与B气体质量比为m:n

14.100mL气体A2跟50mL气体B2恰好完全反应生成100mL气体C(体积均在相同状况下测定),则C的化学式为   ,其推断理由是                           

15.在一定条件下,有aLO2和O3的混合气,当其中的O3全部转化为O2时,体积变为1.2aL,则原混合气中O3和O2的质量百分比分别为            

 

强化训练参考答案:

 1.答案:BC

2.答案:AD

3.答案:D

4.答案:B

5.答案:A

6.答案:D

7.答案:A

8.答案:AC 

9.答案:B

10.答案:CD

11.答案:D

12.答案:B

13.答案:C

14.答案:A2

15.答案:50%    50%

四、有关阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律试题的解题方法

    要正确解答有关阿伏加德罗常数方面的题目,首先要认真审题,审题的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键性的字、词,要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”,对常见的一些陷阱要千万警惕,例如物质状态、电离情况、组成结构等。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较,抓住要害,逐项排除,即可正确解答。

    要正确解答有关阿伏加德罗定律方面的题目,必须准确理解阿伏加德罗定律及其推论中的“一连比、三正比、三反比”的结论,或利用理想气体状态方程PV=nRT及其导出公式PV=mRT/M、ρ=PM/RT进行分析,把握各物理量之间的关系,从而正确解答。

    此类试题在注重对有关计算关系考查的同时,又隐含对某些概念理解的考查。试题虽然难度不大,但考查知识点无处不在,概念性强、区分度好。解题时特别注意选项所给的条件,紧扣基本概念、基本理论和有关规律,仔细审题,剖析陷阱,准确理解,灵活解答。估计有关阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律的试题仍是今后高考化学命题的一大亮点。

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