高考化学专题 21 化学常用计量及其应用.docx

1、高考化学专题 21 化学常用计量及其应用专题 2.1 化学常用计量及其应用1、了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。2、了解物质的量的单位摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数的含义。3、根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。4、了解物质的量浓度的含义。5、了解溶液的含义。6、了解溶液的组成。7、理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行相关计算。8、了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。有关物质的量的概念、应用以及物质的量浓度的计算仍然是高考高频考点，题型以选择题为

2、主，难度适中。非选择题多以溶液的配制、实验为载体考查化学实验基本操作、溶液浓度的测定、数据处理方法和化学实验中的定量分析能力。考点应用规律性强，能提升综合解题能力。该部分知识的前后关联性极强，应用广泛，尤其是条件性、规律性、结论性的数据快速处理运用，仍为命题的主要方向，2016年应持续关注。一、物质的量1、物质的量：物质的量是一个物理量，表示含有一定数目微观粒子的集合体，符号为n，单位是摩尔(简称摩，符号mol)，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒，用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合。2、阿伏加德罗常数：0.012 kg所含有的碳原子数即为阿伏加德罗常数，即1 mol物质所含有的微粒数。符号

3、：NA，单位：mol1，数值约为6.021023，表达式： (N代表微粒个数)。3、摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M，单位：g/mol；如果用g/mol做单位其数值等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量，表达式：。注意：“摩尔”表示物质的量时只能适用于微观粒子，不能适用于宏观物体；用“摩尔”描述物质的多少时，常用化学式表示。二、气体的摩尔体积1、影响物质体积大小的因素（1）构成物质的微粒的大小(物质的本性)。（2）构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。（3）构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)。2、气体摩尔体积（1）含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号V

4、m，标准状况下，Vm22.4L/mol。（2）表达式：；（3）影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。3、阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。注意:阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压，同体积的条件下，才有分子数(或物质的量)相等这一结论，但所含原子数不一定相等。阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。三、物质的量浓度1、物质的量浓度：（1）概念：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。符号cB 单位：mol

5、/L。（2）物质的量与物质的量浓度的关系：。注意：概念中的体积是溶液的体积而不是溶剂的体积，也不是溶剂和溶质的体积之和。溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多少体积，其浓度（物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度）均不发生变化。（3）溶液稀释定律（守恒观点）溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2。溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1c2V2。溶液质量守恒，m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。2、同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算（1）混合后溶液体积保持不变时，c1V1c2V2c混(V1V2)。（2）混合后溶液体积发生改变时，c1V1c2V2c混V混，其中。3

6、、质量分数：用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。溶质的质量分数。物质的量浓度与质量分数的关系：（其中密度的单位是g/mL）。4、溶解度（1）固体的溶解度：在一定温度下，某固体物质在100 g溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。固体物质溶解度(饱和溶液)。（2）影响溶解度大小的因素内因：物质本身的性质（由结构决定）。外因：溶剂的影响（如NaCl易溶于水不易溶于汽油）。温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca(OH)2，温度对NaCl溶解度影响不大。（3）气体的溶解度：通常指该气体（其压强为101 k

7、Pa）在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体的溶解度分别为1700、1500、140、11。气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。四、溶液的配制1、配制溶质质量分数一定的溶液计算：算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时，要算出液体的体积。称量：用天平称取固体溶质的质量；用量简量取所需液体、水的体积。溶解：将固体或液体溶质倒入烧杯里，加入所需的水，用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解2、配制一定物质的量浓度的溶液（1）主要仪器托盘天平：精确度为0.1 g，称量前先调零，称量时左盘

8、放物品，右盘放砝码。容量瓶：容量瓶上标有刻度、温度和燃料，常见的容量瓶规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。（3）其他仪器：量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙等。（4）溶液的配制步骤：以配制500 mL、1.00 molL1 NaOH溶液为例。计算：需NaOH固体的质量为20.0g。称量：用托盘天平称量NaOH固体。溶解：将称好的NaOH固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。冷却：将烧杯中的液体冷却至室温。移液：用玻璃棒引流，将溶液注入500ml容量瓶中。洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次，洗涤液注入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。定容：

9、将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线12 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度相切。摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。注意：根据所配溶液的体积选取合适的容量瓶，如配制950 mL溶液，应选取1 000 mL的容量瓶。容量瓶使用前要检查是否漏水。容量瓶不能用来溶解、稀释、贮存溶液，也不能用来作反应器。容量瓶上标有温度、容量、刻度线。不能加入过冷或过热的液体。3、误差分析（1）误差分析的理论依据：根据可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看配制过程中引起和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论

10、值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。（2）俯视、仰视的分析结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。考点1 有关阿伏加德罗常数(NA)计算的正误判断【例1】设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是A0.5 mol Al与足量盐酸反应转移电子数为1NAB标准状况下，22.4 L氨气与22.4 L氮气所含原子数均为2 NAC7.8gNa2O2所含的离子数为0.3NA D11.2LCl2完全溶于NaOH溶液，电子转移数为0.5 NA【答案】C【小结】将分子、原子的结构、相对分子质量或式量、物质质量、摩尔质量、物质的量、

11、物质的量在物质及其所含构成微粒关系式计算中的应用、溶液体积、溶质的物质的量浓度、溶质的物质的量、溶质与水化合即电解质的电离、可逆反应、取值范围、气体摩尔体积、物质的状态、电解质溶液中存在的微粒、钠的燃烧、氧化还原反应、化合价、物质的量在钠与失去电子的关系式计算中的应用等联系起来。充分体现了化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点，更突显了化学科学特点和化学研究基本方法，能较好的考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该类题的特点是以微粒数目的计算为依托，考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；

12、另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。考点2 阿伏加德罗定律的应用【例2】三个相同的恒温恒容密闭容器中分别盛有等质量的H2、CH4、O2，下列说法正确的是A三种气体的分子数目一定相等B三种气体物质的量之比为1621C三种气体的密度之比为121 6D三种气体的压强一定相等【答案】B考点：考查了阿伏伽德罗定律及其推论的相关知识。【小结】阿伏加德罗定律及其推论是进行气体计算的依据，要灵活运用，注意结合质量守恒定律和相关概念及公式进行换算，但一定要突出物质的量这一核心，它是其他物理量之间换算的桥梁，通常模式是：已知一个物理量物质的量另一个物理量。考点3 以物质的量为核心的多角度计算【

13、例3】同温同压下，相同质量的SO2(气体)和SO3(气体)相比较，下列有关叙述正确是 它们所含分子数目之比为4:5； 它们所含氧原子数目之比为5:6； 它们所含原子总数之比为1:1； 它们所含的硫原子数目之比为5:4； 它们的密度之比为4:5A B C D【答案】C【小结】（1）在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量，再思考所求的问题往往比较简捷。（2）关于二元混合物的计算的一般方法是：设各组分的物质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。（3）根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是“上下一致，左右对应”。考点4 物质的量浓度、容质的质量分数和溶解度之间的换算

14、【例4】某氯化镁溶液的密度为1.2 g/cm3，其中镁离子的质量分数为4. 0%，500 mL该溶液中Cl-的物质的量等于(不考虑镁离子的水解)A.0.5 mol B.1.0 mol C.2.0 mol D.4.0 mol【答案】C【解析】MgCl2中Mg元素的质量与Cl元素的质量之比为24：71，镁离子的质量分数为4.0%，则氯化镁的质量分数为9515.83%，溶液中氯化镁的物质的量浓度为2.0mol/L，则c(Cl-)=2c(MgCl2)22.0mol/L4mol/L，Cl-的物质的量为4mol/L0.5L2.0mol，故选C。【小结】（1）正确判断溶液中的溶质并求其物质的量与水发生反应生

15、成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2、SO3等。含结晶水的物质如CuSO45H2OCuSO4。特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。（2）准确计算溶液的体积：不能用水的体积代替溶液体积，应根据求算。考点5 有关溶液的稀释与混合的计算方法【例5】下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1 molL1的是A将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中B将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合C将8 g三氧化硫溶于水并配成1 L溶液D将0.1 mol氧化钠溶于水并配成1 L溶液【答案】C考点：考查物质的量浓度计算、一定浓度的溶液配制【小结】若溶液的密度大

16、于1 gcm3，则溶液的质量分数越大，其密度就越大。若溶液的密度小于1 gcm3，则溶液的质量分数越大，其密度就越小。考点6 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析【例6】实验室需480 mL 1.0 mol/L的NaOH溶液，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是A称取氢氧化钠20.0 gB定容时俯视观察刻度线C移液时，对用于溶解氢氧化钠的烧杯没有进行冲洗D移液用玻璃棒引流时，玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线上方【答案】B【小结】（1）在配制一定物质的量浓度的溶液实验中，定容时加蒸馏水，一旦超过刻度线，要重新配制。（2）配制时完全不需要计算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有

17、少量蒸馏水不影响结果。（3）定容时俯视、仰视对结果的影响仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，物质的量浓度偏小。俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，物质的量浓度偏大。1单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点越高。下列溶液中沸点最高的是A0.01 mol/L的蔗糖溶液 B0.01 mol/L的K2SO4溶液C0.02 mol/L的NaCl溶液 D0.02 mol/L的CH3COOH溶液【答案】C【解析】试题分析：A因1L蔗糖溶液中蔗糖的物质的量为1L0.01mol/L=0.01mol；B因1LK2SO4溶液溶质的离子的总物质的量为1L0.01mol/L3=0.03mo

18、l；C因1LNaCl溶液中溶质的离子的总物质的量为1L0.02mol/L2=0.04mol；D因CH3COOH是挥发性溶质，且1L溶液中分子的物质的量为1L0.02mol/L=0.02mol，则D不符合题意；显然C中含0.04 mol离子，离子数最多，故选C。考点：考查物质的量浓度和溶解度 2下列溶液中氯离子的物质的量浓度与50mL 1molL-1氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度相等的是A150mL 1molL-1氯化钠溶液B75mL 1.5molL-1氯化钙溶液C150mL 3molL-1氯酸钾溶液D50mL 1molL-1氯化镁溶液【答案】B考点：考查物质的量浓度的计算与理解3将4体积的H

19、2和1体积的O2混合，4 g这种混合气体在标准状况下所占的体积是A5.6 L B11.2 L C22.4 L D33.6 L【答案】B【解析】试题分析：4体积的H2和1体积的O2混合，则二者物质的量之比为4：1，设物质的量分别为4x mol、xmol，则；4x mol2g/mol+x mol32g/mol=4g，解得x=0.1mol，故标况下混合气体体积为（0.4mol+0.1mol）22.4L/mol=11.2L，故选B。考点：考查了物质的量有关计算的相关知识。4如图中的两条线分别代表的是：1g C3H6 和1g M气体在相同容积的容器中，测得容器中的压强和温度的关系，试根据图形判断M气体可

20、能是AC2H4 BC3H8 CH2S DN2O4【答案】A【解析】试题分析：由pV=nRT可知，在相同容积的容器中，若温度相同时，p与n成正比，由图可知，M的压强大，设M的相对分子质量为x，则1.2/0.8=1/x1/42，解得x=28，AC2H4的相对分子质量为28，故A选；BC3H8 的相对分子质量为44，故B不选； CH2S的相对分子质量为34，故C不选；DN2O4的相对分子质量为92，故D不选；故选B。考点：考查阿伏伽德罗定律5下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是A体积相等时具有的电子数相等B原子数相等时具有的中子数相等C体积相等时密度相等D质量相等时具有的

21、质子数相等【答案】A考点：考查原子结构以及物质的量的有关计算6用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A25 时，pH13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NAB标准状况下，2.24 L Cl2与H2O反应，转移的电子总数为0.1NAC室温下，21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NAD标准状况下，22.4 L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA【答案】C【解析】试题分析：A、25时，pH=13的1. 0L Ba（OH）2溶液中c（OH-）为0.1mol/L，则n（OH-）=0.1mol/L1L=0.1mol，所以OH-数目为0.1NA，A错误；B、

22、标况下，2.24L氯气的物质的量为0.1mol，而Cl2与H2O反应是可逆反应，所以0.1molCl2与H2O反应转移电子小于0.1mol，则转移的电子总数小于0.1NA，B错误；C、乙烯和丁烯的最简式都是CH2,21克乙烯和丁烯的混合气体就有21/14=1.5molCH2, 则含有的碳原子数目为1.5NA，C正确；D、甲醇在标准状况下是非气态物质，22.4L甲醇物质的量不是1mol，D错误。答案选C。考点：考查阿伏加德罗常数7在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO42-完全沉淀；若加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，

23、则原溶液中的Al3浓度(mol/L)为A B C D 【答案】A【解析】试题分析：将Al2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液a L分为两等份，每份的体积为0.5a，向0.5aL混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SO42-离子完全沉淀，则：c（SO42-）=bmol/0.5aL=2b/amol/L，向0.5aL混合溶液中加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则：c（NH4+）=cmol/0.5aL=2c/amol/L，又溶液不显电性，设原溶液中的Al3+浓度为x，由电荷守恒可知，x3+2c/amol/L1=2b/amol/L2，解得x=mol/L，故答案为A。考点：考查混

24、合物的有关计算、物质的量浓度的计算等8NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A标准状况下，0.1mol Al3+含有的核外电子数为0.3NAB. 1 mol氯化钠晶体中含有NA个阴离子C室温下，pH=12的氢氧化钡溶液所含氢氧根离子数为0.2NAD. 电解足量硫酸铜溶液，当电路中转移NA个电子时，阳极生成氧气（标况下）5.6L【答案】B考点：考查阿伏加德罗常数的计算 928g KOH固体必须溶解在_g水中，才能使每200个水分子中有1个K，所得溶液的密度为g/cm3，则该溶液中OH的物质的量浓度为_。（保留到小数点后两位）【答案】1800；027 mol/L考点：考查了物质的量的计算的相关

25、知识。10现用质量分数为365%的浓盐酸(密度为119 g/cm3)配制1 mol/L的稀盐酸90 mL。（1）实验中应选用的仪器是(填序号)_ _；100 mL量筒 托盘天平(带砝码) 玻璃棒 50 mL容量瓶10 mL量筒 50 mL烧杯 100 mL容量瓶 胶头滴管（2）经计算，需量取浓盐酸的体积为_mL；（3）此实验中玻璃棒的作用是_；（4）某学生实际配制稀盐酸的浓度，经滴定测量为098 mol/L，原因可能是下列操作中_。取用完浓盐酸的量筒未洗涤转移溶液后，小烧杯未洗涤定容时俯视容量瓶刻度线移液前容量瓶内有少量蒸馏水定容摇匀后液面下降再加水定容时仰视容量瓶刻度线【答案】（1）；（2）84；（3）搅拌、引流；（4） 考点：考查了配制一定物质的量浓度的溶液实验的相关知识。