阿伏伽德罗定律 阿伏伽德罗定律的8个推论

在历年高考化学试题中，关于阿伏加德罗常数（NA）的计算与推断通常以选择题的形式出现。为了应对这些题目，掌握基本概念至关重要，包括将物质的质量、气体的体积、溶液的浓度等物理量与指定粒子的物质的量进行换算。在解题时，需特别关注以下几个易错点。

状况条件：

在涉及气体的考察中，特别需要注意所述条件是否为标准状况。例如，在电解饱和硫酸铜溶液时，如果阳极产生了11.2升气体，可能会误认为电子转移数为2。若按反应方程式2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2HSO₄⁻ + O₂↑，生成1摩尔氧气需转移4个电子，生成0.5摩尔氧气（即11.2升）则需要转移2个电子。此题的误区在于未明确标准状况下的气体体积。

物质状态：

在气体摩尔体积的计算中，标准状况下的物质状态往往成为混淆点。例如，水在标准状况下为液态或固态；SO₂在标准状况下为气态；而碳原子数在4至16的烃为液态（新戊烷除外），碳原子数大于或等于16的烃则为固态。在标准状况下，乙醇、四氯化碳、氯仿、苯和二硫化碳等有机物也并非气态。

物质结构：

考查物质中粒子的数量以及化学键的数量也是常见题型。例如，1摩尔金刚石含有2摩尔C—C共价键，1摩尔石墨含有1.5摩尔C—C共价键，1摩尔晶体硅含有2摩尔Si—Si共价键，1摩尔SiO₂含有4摩尔Si—O共价键，1摩尔甲烷（CH₄）含有4摩尔C—H共价键，1摩尔白磷（P₄）含有6摩尔P—P共价键，1摩尔一氧化碳（CO）中含有2个C=O双键。

氧化还原反应：

在复杂的氧化还原反应中，求算转移的电子数也是常见问题。例如：Na₂O + H₂O → 2NaOH，Cl₂ + NaOH → NaCl + NaClO + H₂O，NO + H₂O → HNO₂ + HNO₃，电解Cu(NO₃)₂溶液等。

电离、水解等常识：

常见考点包括弱电解质的电离以及盐类的水解等如何影响微粒数。例如，1摩尔Na₂CO₃溶液中含有Na⁺、CO₃²⁻，1摩尔FeCl₃完全水解生成1摩尔Fe(OH)₃胶粒，以上说法错误的原因在于忽略了CO₃²⁻水解及胶粒的组成特点。

特殊物质处理：

处理特殊物质时，如同位素的摩尔质量也是考点之一。例如，18g的重水（D₂O）含有的电子数应计算而非直接取其质量为18。

不定体系：

如“NO与O₂的混合气体”或“NO气体应考虑为2NO(g) ⇌ NO₂(g)”等情况，也需注意处理。

例题分析：

例1：

假设阿伏加德罗常数为NA。下列叙述中正确的是：

A．在标准状况下，2.24L苯中的碳原子数为0.6

B．常温常压下，46g NO和NO混合气体中含原子数为3

C．常温下，1L 0.1mol/L MgCl₂溶液中Mg的数量为0.1

D．0.01mol铝与足量氢氧化钠溶液反应中转移的电子数为0.03

解析：

在标准状况下，苯是液态的，因此不能使用气体摩尔体积“22.4L/mol”进行计算；46g NO和NO混合气体中的原子数为3（注意，如果计算分子数则无法确定）；因为Mg在水溶液中会发生水解，所以Mg的数量小于0.1Na；铝是三价金属，因此0.01mol铝与氢氧化钠反应中转移的电子数应为0.03。本题的正确选项是BD。

例2：

假设阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是：

A．常温常压下，20g D₂O与足量金属钠反应产生的气体分子数为0.5

B．1mol Na₂O与足量水反应时，转移的电子数为2

C．SO₂在标准状况下的体积为22.4L

D．常温常压下，62g白磷分子中的共价键数为3

解析：

20g D₂O的物质的量为1mol，因此可以根据化学反应生成0.5摩尔气体；1mol Na₂O与水反应时转移的电子数为2；SO₂在标准状况下为固态，所以不能用气体摩尔体积22.4L/mol来计算；62g白磷分子中包含的P—P共价键数为3。综上，本题的正确选项为AD。