高考化学突破一本专题复习化学常用计量物质的量.docx

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高考化学突破一本专题复习化学常用计量物质的量

专题三　化学常用计量——物质的量

[查漏补缺·对接高考]　　　　　　　　　　排查核心知识　挖掘命题规律

授课提示：

对应学生用书第7页

[储知识·要点回扣]

■思维深化——做一做

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA。

（　　）

（2）将0.1molFeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA。

（　　）

（3）1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中，HCO

与CO

离子数之和为0.1NA。

（　　）

（4）1molNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。

（　　）

（5）向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2＋被氧化时，共转移电子的数目为NA。

（　　）

（6）密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，生成NO2的分子数为2NA。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

2．设NA为阿伏加德罗常数值，根据要求填写下列空白。

1molNa2CO3晶体中含有CO

数______（填“大于”“等于”或“小于”）NA，溶于水含有CO

数________（填“大于”“等于”或“小于”）NA，阴离子总数______（填“大于”“等于”或“小于”）NA。

答案：

等于　小于　大于

3．实验室中欲用NaOH固体配制480mL0.1mol·L－1的NaOH溶液。

以下是某同学的配制过程：

（1）通过计算，该同学首先用托盘天平称量出一个干燥小烧杯的质量为29.4g，然后称出该烧杯和NaOH固体的总质量为________g。

（2）该同学用量筒粗略量取150mL水倒入烧杯，进行溶解。

（3）该实验中还要用到的玻璃仪器有____________、____________、____________。

（4）溶液混匀后，该同学发现液面低于刻度线，于是他又滴加少量蒸馏水，使溶液达到刻度线，则他配制的溶液浓度__________（填“大于”“等于”或“小于”）0.1mol·L－1。

答案：

（1）31.4　（3）500mL容量瓶　玻璃棒　胶头滴管　（4）小于

[探高考·真题鉴赏]

1．（2018·全国高考卷Ⅰ）NA是阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．16.25gFeCl3水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为0.1NA

B．22.4L（标准状况）氩气含有的质子数为18NA

C．92.0g甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0NA

D．1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA

解析：

氩气是单原子分子，标准状况下，22.4L氩气的物质的量为1mol，含有的质子数为18NA，B正确。

Fe（OH）3胶体粒子是若干个Fe（OH）3分子的集合体，所以胶体粒子数小于0.1NA，A错误。

92.0g甘油的物质的量为1mol，每个甘油分子含有3个羟基，所以1mol甘油含有的羟基数为3.0NA，C错误。

CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于1.0NA，D错误。

答案：

B

2．（2018·全国高考卷Ⅱ）NA代表阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．常温常压下，124gP4中所含P－P键数目为4NA

B．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NA

C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA

解析：

标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol，每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子，所以含有氢原子数目为2NA，C正确。

124gP4的物质的量为1mol，每个P4分子中含有6个P－P键，所以含有P－P键数目为6NA，A错误。

Fe3＋在水溶液中能发生水解，100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA，B错误。

SO2和O2的化合反应为可逆反应，2molSO2和1molO2催化反应后，混合气体的物质的量大于2mol，即分子总数大于2NA，D错误。

答案：

C

3．（2017·全国高考卷Ⅱ）阿伏加德罗常数的值为NA。

下列说法正确的是（　　）

A．1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，NH

的数量为0.1NA

B．2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA

C．标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA

D．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA

解析：

由于NH4Cl溶液中NH

水解，所以1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，NH

的数量少于0.1NA，A错；2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.2NA，B错；标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体为0.1mol，则所含分子数为0.1NA，C错；H2（g）＋I2（g）2HI（g）在反应前后气体分子总数不变，D正确。

答案：

D

4．（2018·全国高考卷Ⅰ节选）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。

在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。

滴定反应的离子方程式为________________________，该样品中Na2S2O5的残留量为__________g·L－1（以SO2计）。

解析：

根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O

＋2I2＋3H2O===2SO

＋4I－＋6H＋。

n（S2O

）＝

×n（I2）＝

×0.01000mol·L－1×10.00×10－3L＝5×10－5mol，该样品中S2O

的残留量（以SO2计）为5×10－5mol×2×64g·mol－1×

＝0.128g·L－1。

答案：

S2O

＋2I2＋3H2O===2SO

＋4I－＋6H＋　0.128

[研考纲·聚焦素养]

最新考纲

1．了解物质的量（n）及其单位摩尔（mol）、摩尔质量（M）、气体摩尔体积（Vm）、物质的量浓度（c）、阿伏加德罗常数（NA）的含义。

2．理解质量守恒定律。

3．能根据微观粒子（原子、分子、离子等）物质的量、数量、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

4．了解溶液的含义。

5．了解溶解度、饱和溶液的概念。

6．了解溶液浓度的表示方法，理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。

7．掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。

核心素养

1．宏观辨识与微观探析：

能从元素和原子、分子水平认识物质的组成和构成微粒。

2．平衡思想：

能认识物质是变化的，并遵循质量守恒定律。

3．证据推理：

能基于证据对物质组成及其变化明确物质的量浓度的含义，掌握一定物质的量浓度溶液的配制及相关仪器的使用，掌握与阿伏加德罗常数相结合的有关计算和判断。

[题型突破·通法悟道]　　　　　　　　　　　　　　　　　摆题型示例　巧取应考宝典

授课提示：

对应学生用书第8页

题型一　阿伏加德罗常数的综合应用

[研——题型探究]

►角度一　与气体摩尔体积22.4L·mol－1相关的NA的应用

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA。

（　　）

（2）标准状况下，22.4L的SO2中含有的SO2分子数为NA。

（　　）

（3）常温常压下，35.5g氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA。

（　　）

（4）常温常压下，22.4LNO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA。

（　　）

（5）2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA。

（　　）

（6）2.24LCO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

►角度二　与物质的组成相关的NA的应用

2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）32g18O2中含有2NA个氧原子。

（　　）

（2）17g—OH与17gOH－所含电子数均为10NA。

（　　）

（3）相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同。

（　　）

（4）乙烯和环丙烷（C3H6）组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子。

（　　）

（5）18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA。

（　　）

（6）30g甲醛中含共用电子对总数为4NA。

（　　）

（7）4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA。

（　　）

（8）12g金刚石含有的共价键数为4NA。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　（6）√　（7）√　（8）×

►角度三　与氧化还原反应相关的NA的应用

3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA。

（　　）

（2）5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。

（　　）

（3）1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA。

（　　）

（4）0.1molZn与含0.1molHCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA。

（　　）

（5）足量KMnO4与含1molHCl的浓HCl溶液反应生成标准状况下7LCl2。

（　　）

（6）足量Cl2与含1molNaOH的浓溶液反应转移

mole－。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

►角度四　与可逆反应相关的NA的应用

4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA。

（　　）

（2）标准状况下，22.4LNO2气体中所含分子数目为NA。

（　　）

（3）100g17%的氨水溶液中含有的NH3分子数为NA。

（　　）

（4）标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×

►角度五　电解质溶液中粒子数目的判断

5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）0.1L3.0mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH

的数目为0.3NA。

（　　）

（2）等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA。

（　　）

（3）0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA。

（　　）

（4）25℃时，pH＝13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH－数目为0.2NA。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×

[题型建模]　关于NA试题常设的“六大陷阱”

（1）气体摩尔体积的运用条件：

考查气体时经常给定非标准状况下（如25℃、1.01×105Pa）气体体积，让学生用22.4L·mol－1进行换算，误入陷阱；考查气体质量时，增加迷惑性信息“常温常压”，让很多学生判断错误。

（2）忽视物质的聚集状态：

22.4L·mol－1适用对象是气体（包括混合气体）。

命题者常用在标准状况下非气态的物质来迷惑学生，如H2O、CCl4等。

（3）混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目：

命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑学生，如Na2O2与H2O反应、Cl2与NaOH溶液反应、Fe与盐酸反应、1mol氯气与过量铁反应、电解硫酸铜溶液等。

（4）不理解物质的组成结构：

如Na2O2是由Na＋和O

构成，而不是Na＋和O2－；NaCl为离子化合物，只有离子，没有分子；苯中不含碳碳单键和碳碳双键。

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He、Ne等）、三原子分子（如O3）等。

（5）忽视电离、水解对溶液中离子数目的影响：

考查电解质溶液中离子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解等方面的陷阱。

（6）忽视可逆反应不能进行到底：

如2NO2N2O4、2SO2＋O2

2SO3、合成氨反应等。

[练——即学即用]

1．（2018·湖北武汉模拟）通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2＋H2O2＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl。

NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A．0.1molBaCl2晶体中所含微粒总数为0.1NA

B．25℃时，pH＝1的HCl溶液中含有H＋的数目为0.1NA

C．17gH2O2中含有非极性键数目为0.5NA

D．生成2.33gBaSO4沉淀时，转移电子数目为0.01NA

解析：

BaCl2晶体由钡离子和氯离子构成，故0.1molBaCl2晶体中所含微粒总数为0.3NA，A项错误；没有给定溶液体积，无法计算H＋的数目，B项错误；H2O2的结构式为

17gH2O2为0.5mol，含有非极性键的数目为0.5NA，C项正确；根据反应SO2＋H2O2＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，生成2.33g（0.01mol）BaSO4沉淀时，转移电子数目为0.02NA，D项错误。

答案：

C

2．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A．常温下pH＝2的CH3COOH溶液中，H＋的数目为0.01NA

B．常温常压下，18gD2O含有的质子数为10NA

C．标准状况下，11.2L乙烯和环丙烷（C3H6）的混合气体中，共用电子对数目为3NA

D．0.1molCu溶于足量稀硝酸中，转移的电子数为0.2NA

解析：

没有说明溶液的体积，所以无法计算H＋的数目，选项A错误。

D2O的分子量为20，所以18gD2O的物质的量为0.9mol，一个D2O分子含有10个质子，所以18gD2O含有9mol质子，选项B错误。

一个乙烯分子有6个共用电子对（4个碳氢共用电子对和2个碳碳共用电子对），一个环丙烷分子有9个共用电子对（6个碳氢共用电子对和3个碳碳共用电子对），不知道两个有机物各自的含量，所以无法计算共用电子对数，选项C错误。

Cu溶于硝酸一定转化为Cu2＋，所以0.1molCu溶于足量稀硝酸中，转移的电子数为0.2NA，选项D正确。

答案：

D

题型二　以物质的量为中心的计算

[研——题型探究]

►角度一　关系式法

1．将500mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管，170℃下充分反应，用水－乙醇混合液充分溶解产物I2，定容到100mL。

取25.00mL用0.0100mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则样品中CO的体积分数为________。

（保留三位有效数字）（已知：

气体样品中其他成分与I2O5不反应；2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6）

解析：

由信息可知5CO＋I2O5

5CO2＋I2，所以5CO～I2～2Na2S2O3即5CO～2Na2S2O3，n（CO）＝

n（Na2S2O3）＝

×4×（0.0100mol·L－1×0.02L）＝2×10－3mol，V（CO）＝2×10－3mol×22.4L·mol－1×1000mL·L－1＝44.8mL。

故样品中CO的体积分数＝

×100%＝8.96%。

答案：

8.96%

[题型建模]

　多步反应计算的特征是多个反应连续发生，起始物与目标物之间存在确定的量的关系。

解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，依据化学方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物的物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。

►角度二　守恒法

2．碱式氯化铜有多种组成，其化学式可表示为Cua（OH）bClc·xH2O。

为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：

①称取样品1.1160g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A；②取25.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl0.1722g；③另取25.00mL溶液A，调节pH4～5，用浓度为0.08000mol·L－1的EDTA（Na2H2Y·2H2O）标准溶液滴定Cu2＋（离子方程式为Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋），滴定至终点，消耗标准溶液30.00mL。

通过计算确定该样品的化学式（写出计算过程）。

解析：

由②中生成AgCl的质量，可计算出1.1160g样品中Cl－的物质的量n（Cl－）；由③可计算出1.1160g样品中Cu2＋的物质的量n（Cu2＋），根据电荷守恒：

n（OH－）＋n（Cl－）＝2n（Cu2＋），得出n（OH－），最后由质量守恒得出n（H2O）；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。

答案：

n（Cl－）＝n（AgCl）×

＝

×

＝4.800×10－3mol，

n（Cu2＋）＝n（EDTA）×

＝0.08000mol·L－1×30.00mL×10－3L·mL－1×

＝9.600×10－3mol。

由电荷守恒n（OH－）＋n（Cl－）＝2n（Cu2＋）可得n（OH－）＝2n（Cu2＋）－n（Cl－）＝2×9.600×10－3mol－4.800×10－3mol＝1.440×10－2mol。

m（Cl－）＝4.800×10－3mol×35.5g·mol－1

＝0.1704g，

m（Cu2＋）＝9.600×10－3mol×64g·mol－1

＝0.6144g，

m（OH－）＝1.440×10－2mol×17g·mol－1

＝0.2448g。

再由质量守恒可得

n（H2O）＝

＝4.800×10－3mol。

a∶b∶c∶x＝n（Cu2＋）∶n（OH－）∶n（Cl－）∶n（H2O）＝2∶3∶1∶1。

化学式为Cu2（OH）3Cl·H2O。

[题型建模]

　所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。

一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。

►角度三　热重分析法确定物质组成及含量

3．PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即

×100%）的残留固体。

若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值_________________________________________。

答案：

根据PbO2

PbOx＋

O2↑，有

×32＝239×4.0%，x＝2－

≈1.4；

根据mPbO2·nPbO，

＝1.4，

＝

＝

，

即m∶n＝2∶3。

4．0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。

试确定200℃时固体物质的化学式（要求写出推断过程）。

_________________。

答案：

CuSO4·5H2O

nH2O＋CuSO4·（5－n）H2O

25018n

0．80g0.80g－0.57g＝0.23g

＝

，解得n≈4，则此时固体物质的化学式为CuSO4·H2O。

即200℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O。

[题型建模]　　热重分析的方法

（1）设晶体为1mol。

（2）失重一般是先失水、再失非金属氧化物。

（3）计算每步的m余，

＝固体残留率。

（4）晶体中金属质量不减少，仍在m余中。

（5）失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n金属∶nO，即可求出失重后物质的化学式。

[练——即学即用]

1．碱式次氯酸镁[Mga（ClO）b（OH）c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。

为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验：

①准确称取1.685g碱式次氯酸镁试样于250mL锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量乙酸酸化，用0.8000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点（离子方程式为2S2O

＋I2===2I－＋S4O

），消耗25.00mL。

②另取1.685g碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡（H2O2被ClO－氧化为O2），稀释至1000mL。

移取25.00mL溶液至锥形瓶中，在一定条件下用0.02000mol·L－1EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Mg2＋（离子方程式为Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋），消耗25.00mL。

（1）步骤①需要用到的指示剂是____________。

（2）通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式（写出计算过程）。

答案：

（1）淀粉溶液

（2）关系式：

ClO－～I2～2S2O

n（ClO－）＝

n（S2O

）＝

×0.8000mol·L－1×25.00×10－3L＝0.01mol，

n（Mg2＋）＝0.02000mol·L－1×25.00×10－3L×

＝0.02mol，

根据电荷守恒，可得：

n（OH－）＝2n（Mg2＋）－n（ClO－）＝2×0.02mol－0.01mol＝0.03mol，

m（H2O）＝1.685g－0.01mol×51.5g·mol－1－0.02mol×24g·mol－1－0.03mol×17g·mol－1＝0.180g，

n（H2O）＝

＝0.01mol，

n（Mg2＋）∶n（ClO－）∶n（OH－）∶n（H2O）＝0.02mol∶0.01mol∶0.03mol∶0.01mol＝2∶1∶3∶1，

碱式次氯酸镁的化学式为Mg2ClO（OH）3·H2O。

2．为研究一水草酸钙（CaC2O4·H2O）的热分解性质，进行如下实验：

准确称取36.50g样品加热，样品的固体残留率（

×100%）随温度的变化如图所示。

（1）300℃时残留固体的成分为________，900℃时残留固体的成分为________。

（2）通过计算求出500℃时固体的成分及质量（写出计算过程）。

________________________________________________________________________。

答案：

（1）CaC2O4　CaO

（2）500℃时残留固体的成分为CaC2O4和CaCO3的混合物，样品中CaC2O4·H2O的物质的量n（CaC2O4·H2O）＝

＝0.25mol，设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为xmol和ymol，根据500℃时固体总质量可得128x＋100y＝36.50g×76.16%，根据钙元素守恒可得x＋y＝0.25，解得x＝0.10，y＝0.15，m（CaC2O4）＝0.10mol×128g·mol－1＝12.80g，m（CaCO3）＝0.15mol×100g·mol－1＝15.0g,500℃时固体的成分为12.8gCaC2O4和15.0gCaCO3。

[限时规范训练]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单独成册