化学高考模拟题专题01 化学计量解析版.docx
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化学高考模拟题专题01化学计量解析版
专题01化学计量
【学习目标】
1．掌握物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常等概念。
2．掌握以物质的量为中心，相互之间的转化关系。
3．能够掌握考查NA题型的解答方法及技巧。
4．掌握物质的量浓度的基本概念、计算方法。
5．掌握一定物质的量浓度溶液配制的步骤、方法。
6．能够对配制一定物质的量浓度溶液的过程进行误差分析。
【知识导图】
【知识精讲精练】
知识点一、物质的量
一、物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量
1．物质的量、阿伏加德罗常数
（1）基本概念间的关系
（2）物质的量的表示方法
如0.2molH2，2molNa＋，3mol水分子。
（3）物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为：
n＝
。
2．摩尔质量
（1）摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为g·mol－1。
（2）数值：
以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子（或原子）质量。
（3）摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为：
n＝
。
二、气体摩尔体积、阿伏加得罗定律
1．影响物质体积大小的因素
（1）微粒的大小（物质的本性）
（2）微粒间距的大小（由温度与压强共同决定）
（3）微粒的数目（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，符号为Vm，标准状况下，Vm约为22.4L·mol－1。
（2）相关计算
①基本表达式：
Vm＝
②与气体质量的关系：
＝
③与气体分子数的关系：
＝
（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．阿伏加德罗定律及其推论应用
（1）阿伏加德罗定律：
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）。
（2）阿伏加德罗定律的推论（可通过pV＝nRT及n＝
、ρ＝
导出）
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
＝
同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
＝
温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比
T、p相同
＝
同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量（或相对分子质量）成正比
三、物质的量浓度及其相关计算
1．物质的量浓度
2．物质的量浓度与溶质质量分数的比较
内容
物质的量浓度
溶质质量分数
定义
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
计算公式
c＝
w＝
×100%
3、有关物质的量浓度计算的三大类型
类型一：
标准状况下，气体溶质形成的溶液的物质的量浓度的计算
c＝
类型二：
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
（1）计算公式：
c＝
（c为溶质的物质的量浓度，单位mol·L－1，ρ为溶液密度，单位g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol－1）。
（2）公式的推导（按溶液体积为VL推导）
c＝
＝
＝
或w＝
＝
＝
。
类型三：
溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
（1）溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。
③溶液质量守恒，m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。
（2）溶液混合：
混合前后溶质的物质的量保持不变，即：
c1V1＋c2V2＝c混V混。
4．以物质的量为中心，相互之间的转化关系
例1．（2019•新课标Ⅱ）已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）
A．3g3He含有的中子数为1NA
B．1L0.1mol•L﹣1磷酸钠溶液含有的PO43﹣数目为0.1NA
C．1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
【答案】C
【解析】A、3g3He的物质的量为1mol，而1mol3He中子的物质的量为1mol，所以3g3He含有的中子数为1NA，故A正确；
B、磷酸钠是强碱弱酸盐，弱离子磷酸根离子会发生水解，所以1L0.1mol•﹣1L磷酸钠溶液含有的PO43﹣数目小于0.1NA，故B错误；
C、K2Cr2O7中铬由+6价变成+3价，所以1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA，故C正确；
D、正丁烷和异丁烷只是碳架不同，含有的共价键数均为13条，所以48g正丁烷和10g异丁烷，即混合物的物质的量为
＝1mol，所以48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA，故D正确；故选：
B。
练习1．（2018•新课标Ⅲ）下列叙述正确的是（ ）
A．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1mol重水与1mol水中，中子数比为2：
1
D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同
【解析】A．24g镁与27g铝的物质的量均为1mol，1molMg含有12mol质子，1molAl含有13mol质子，二者不含有相同的质子数，故A错误；
B．氧气和臭氧均只含有氧原子，同等质量的氧气和臭氧中，相当于同等质量的氧原子，所含电子数相同，故B正确；
C．质量数＝质子数+中子数，H无中子，D含有1个中子，O含有8个中子，所以1mol重水与1mol水中，中子数比为10：
8＝5：
4，故C错误；
D．1mol乙烷含有7mol共价键，1mol乙烯含有6mol共价键，二者化学键数不相同，故D错误，
故选：
B。
练习2．（2019•桃城区校级一模）NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．30g丙醇中存在的共价键总数为5NA
B．1molD2O与1molH2O中，中子数之比为2：
1
C．含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量的镁反应，转移电子数大于0.2NA
D．密闭容器中1molPCl3与1moCl2反应制备PCl5（g），增加2NA个P﹣Cl键
【答案】C
【解析】A．30g丙醇物质的量为：
＝0.5mol，存在的共价键总数为0.5mol×11×NA＝5.5NA，故A错误；
B．1molD2O与1molH2O中，中子数之比为10：
8＝5：
4，故B错误；
C．0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的镁反应如果只生成二氧化硫则转移电子数等于0.2NA，如果只生成氢气则转移电子数为0.4NA，随着反应进行浓硫酸浓度降低，所以反应中既有二氧化硫又有氢气生成，转移电子数大于0.2NA小于0.4NA，故C正确；
D．三氯化磷与氯气反应为可逆反应，不能进行到底，密闭容器中1molPCl3与1moCl2反应制备PCl5（g），增加小于2NA个P﹣Cl键，故D错误；故选：
C。
练习3．（2018•全国）NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．常温下，22.4LSO3中含有的氧原子数为3NA
B．常温下，1LpH＝2的甲酸溶液中，含有氢离子数为0.01NA
C．0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NA
D．12g单原子层石墨烯中含有的C﹣C键数为3NA
【解析】A．常温下SO3为液体，不能用标况下气体的气体摩尔体积计算，故A错误；
B．1LpH＝2的甲酸溶液中，含有氢离子的物质的量为0.01mol，则数目为0.01NA，故B正确；
C．FeI2与足量氯气反应，亚铁离子和碘离子都可被氧化，则0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA，故C错误；
D．在单原子层石墨烯中1个C原子对应3×
＝
个C﹣C键，12g单原子层石墨烯物质的量为1mol，含有C﹣C键的数目为1.5NA，故D错误。
故选：
B。
练习4．（2018•海南）NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．12g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B．18g的D2O中含有的质子数为10NA
C．28g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6NA
D．1L1mol•L﹣1的NH4Cl溶液中NH4+和Cl﹣的数目均为1NA
【解析】A．在金刚石中，1个C原子参与形成4个C﹣C键，则1个C原子形成4×
＝2个C﹣C键，n（金刚石）＝
＝1mol，所以12g金刚石中含有2NA个化学键，故A错误；
B．D2O的摩尔质量是20g/mol，每个D2O中含有10个质子，n（D2O）＝
＝0.9mol，则18g的D2O中含有的质子数为9NA，故B错误；
C．乙烯和环己烷的最简式都是CH2，28g混合气体n（CH2）＝
＝2mol，每个CH2中含有3个原子，所以28g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6NA，故C正确；
D．NH4Cl为强酸弱碱盐，NH4+水解导致c（NH4+）＜1mol/L，1L该溶液中N（NH4+）＜NA；
溶液中c（Cl﹣）＝1mol/L，则1L1mol•L﹣1的NH4Cl溶液中N（Cl﹣）＝NA，故D错误；
故选：
C。
练习5．（2018•浙江）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．32gS8（分子结构：
）中的共价键数目为NA
B．2g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA
C．8gCuO与足量H2充分反应生成Cu，该反应转移的电子数为0.2NA
D．标准状况下，11.2LCl2溶于水，溶液中Cl﹣、ClO﹣和HClO的微粒数之和为NA
【解析】A、32gS8的物质的量为0.125mol，而S8中含8条共价键，故0.125molS8中含NA条共价键，故A正确；
B、H218O和2H2O的摩尔质量为20g/mol，故2g混合物的物质的量为0.1mol，且两者均含10个质子，故0.1mol水中含NA个质子，故B正确；
C、8gCuO的物质的量为0.1mol，而CuO和氢气反应时，铜元素由+2价变为0价，故0.1molCuO反应转移0.2NA个电子，故C正确；
D、氯气和水的反应为可逆反应，不能进行彻底，故溶液中含氯气分子，故溶液中Cl﹣、ClO﹣和HClO的微粒数之和小于NA，故D错误。
故选：
D。
理解物质的量的相关概念要注意的四点
（1）物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量，其描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。
（2）使用摩尔做单位时，应用化学式指明粒子的种类，如1molH不能描述为1mol氢。
（3）摩尔质量与相对分子（原子）质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，无单位。
（4）对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。
知识点二、阿伏伽德罗常数应用的十大陷阱
物质的量常见十大陷阱
陷阱一：
物质的状态和外界条件
（1）只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4L·mol－1（标准状况下气体的摩尔体积）求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
（2）给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
（3）22.4L/mol是在标准状况（0℃、1.01×105Pa）下的气体摩尔体积，使用的对象是气体（包括混合气体）。
①标准状况下，22.4L水所含分子数为1NA。
②标准状况下，11.2LCCl4所含分子数为0.5NA。
③标准状况下，11.2LSO3中所含1.5NA个氧原子。
④常温常压下，11.2LO2中所含的原子数为NA。
陷阱二：
注意物质组成中分子个数、原子个数、离子个数的判断
（1）此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数（质子数、中子数、电子数）及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
（2）常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子；Cl2、N2、O2、H2等双原子分子；O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质；金刚石、Si、SiO2、P4等物质中的化学键数目。
陷阱三：
注意弱电解质的电离和某些离子的水解
（1）弱电解质的电离是不完全进行的，弱碱阳离子或弱酸阴离子的水解会导致离子数目减少。
①是否有弱电解质的电离或弱离子的水解；
②是否指明了溶液的体积；
1L1mol/L的醋酸溶液中含有CH3COO—的数目为NA
1L1mol/L的醋酸钠溶液中含有CH3COO—的数目为NA
陷阱四：
注意物质的存在形态不同，离子的种类、数目不同。
（1）如碳酸氢钠晶体中只含碳酸氢根离子和钠离子，而溶液中还会因为碳酸氢根离子的电离有碳酸根离子，碳酸氢根离子水解产生少量的碳酸分子。
①1molNa2O2固体中含离子总数为4NA。
②58.5g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子。
陷阱五：
注意特殊物质的摩尔质量或物质中的中子数。
如：
D2O、T2O、18O2。
①常温常压下，18gD2O所含中子数为10NA个。
②标准状况下，11.2L16O2与11.2L18O2均含有NA个氧原子。
陷阱六：
某些物质结构中化学键的数目
要了解物质的基本结构。
晶体结构中常考的有白磷、金刚石、石墨、二氧化硅等。
①78g苯含有C=C双键的数目为3NA
②NA代表阿伏伽德罗常数。
已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag，则该混合物
a所含共用电子对数目为（3a/14）NA
b所含碳氢键数目为aNA/7
陷阱七：
氧化还原反应中转移电子数目
关键是理解物质中元素的化合价，考得比较多的就是歧化反应，过氧化物，归中反应以及其它一些较复杂的反应。
①同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。
如：
Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只作氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。
Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只作氧化剂。
②量不同，所表现的化合价不同。
如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3＋，Fe过量，生成Fe2＋。
③氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。
如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。
④注意氧化还原的顺序。
如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
陷阱八：
注意常见的可逆或隐含条件
①2mol的浓硫酸与足量的铜微热反应，生成SO2分子数为NA
②80mL10mol/L浓盐酸与足量MnO2反应转移的电子数为0.4NA
③某密闭容器中盛有1molN2和3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子数目为6NA
④标准状况下，22.4LNO和11.2LO2混合，所含气体分子数为1.5NA
⑤1L1mol•L﹣1碳酸钠溶液中含有的氧原子数为3NA
陷阱九：
注意分散系的变化导致微粒数目的变化
三氯化铁溶液转化为氢氧化铁胶体，因为胶体微粒是分子集合体，所以胶体粒子的数目小于原溶液中三价铁离子的数目。
1molFeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后，其中胶体粒子的数目为NA
陷阱十：
注意酸性或碱性溶液中氢离子或氢氧根数目的判断
（1）是否指明了溶液的体积；
（2）所给条件是否与电解质的组成有关，如pH=1的H2SO4溶液中c（H＋）＝0.1mol/L，与电解质的组成无关；0.05mol/L的Ba（OH）2溶液中c（OH－）＝0.1mol/L，与电解质的组成有关。
①10LpH=1的硫酸溶液中所含氢离子的数目为2NA
②10LpH为13的氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子数为NA
例1．（2019•浙江）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．1molCH2＝CH2分子中含有的共价键数为6NA
B．500mL0.5mol•L﹣1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NA
C．30gHCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA
D．2.3gNa与O2完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
【答案】D
【解析】A．1molCH2＝CH2分子中含有的共价键为6mol，故1molCH2＝CH2分子中含有的共价键数为6NA，故A正确；
B．500mL0.5mol•L﹣1的NaCl相当于0.25molNaCl，0.25molNaCl阴阳离子总数为0.5mol，但是NaCl溶液中还有水分子等，故500mL0.5mol•L﹣1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NA，故B正确；
C．甲醛和乙酸的最简式均为CH2O，30g混合物含有1molCH2O，含有的碳原子数为1mol×NAmol﹣1×1＝NA，故C正确；
D．2.3克Na物质的量为：
＝0.1mol，与O2完全反应生成0.1mol钠离子，转移的电子数目等于0.1NA，故D错误，故选：
D。
练习1．（2018•新课标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一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
【答案】C
【解析】A．124gP4的物质的量为
＝1mol，根据P4的结构式，1molP4含有6molP﹣P键，即含有P﹣P键数目为6NA，故A错误；
B．FeCl3溶液中存在Fe3+的水解，所以100mL1mol•L﹣1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1mol，即小于0.1NA，故B错误；
C．1mol甲烷含有4molH，1mol乙烯含有4molH，二者无论按何种比例，相当于1mol混合气体含有4molH，则标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含H有
＝2mol，即含氢原子数目为2NA，故C正确；
D．SO2和O2的催化反应为可逆反应，反应不可能完全进行，存在一个化学平衡，所以密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数不一定为2mol，即不一定为2NA，故D错误，故选：
C。
练习2．（2018•新课标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为胶体粒子数为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在光照下生成CH3Cl的分子数为1.0NA
【答案】B
【解析】A．胶体粒子是一个聚合体，16.25gFeCl3的物质的量为
＝0.1mol，水解形成Fe（OH）3胶体时，多个Fe（OH）3聚合为一个胶体粒子，所以形成的胶体粒子数小于0.1mol，即0.1NA，故A错误；
B．22.4L标准状况的氩气的物质的量为1mol，氩气是单原子气体，所以含有1molAr，即含有18mol质子，即18NA个质子，故B正确；
C．92.0g甘油（丙三醇）的物质的量为
＝1mol，1mol丙三醇含有3mol羟基，即含有羟基数为3NA，故C错误；
D．CH4与Cl2的在光照下发生的取代反应产物是混合物，不是完全生成CH3Cl，所以生成CH3Cl的分子数不是1.0NA，故D错误，故选：
B。
练习3．（2018•浙江）设NA阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．10g的2H216O含有的质子数与中子数均为5NA
B．32g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移电子数为6NA
C．26gC2H2与C6H6混合气体中含C﹣H键的数目为2NA
D．120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
【答案】B
【解析】A．10g的2H216O物质的量＝
＝0.5mol，含有的质子数＝0.5×10×NA＝5NA，中子数＝0.5×10×NA＝5NA，含有的质子数与中子数相同，故A正确；
B．32g硫物质的量＝
＝1mol，在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，S从0价升到+4价，电子转移总数4NA，故B错误；
C．C2H2与C6H6混合气体最简式CH，26gCH物质的量＝
＝2mol，含C﹣H键的数目为2NA，故C正确；
D．120gNaHSO4和KHSO3的固体物质的量＝
＝1mol，混合物中含有的阳离子数为NA，故D正确；故选：
B。
练习4．（2019•西湖区校级模拟）下列说法正确的是（ ）
A．物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水
B．物质的溶解度都随温度的升高而增大
C．绝对不溶于水的物质是不存在的
D．某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
【答案】C
【解析】A、溶解度在0.1～0.01为难溶，不是该物质不溶于水，不溶于水的物质是不存在的，故A错误；
B．大部分固体物质的溶解度随温度的升高而增大，但也有的不是，如氢氧化钙随温度的升高溶解度减小，故B错误；
C．没有绝对不溶于水的物质，所以绝对不溶解的物质是不存在的，故C正确；
D．某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中离子浓度小于1×10﹣5mol/L，浓度不是等于0，故D错误；故选：
C。
练习5．（2019•祁阳县二模）设阿伏加德罗常数的值为NA，则下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，22.4LCH2Cl2含氯原子数为2NA
B．1molFe与过量稀HNO3反应，电子转移数为3NA
C．1.0L1.0mol•L﹣1Na2SO4水溶液中含有的氧原子数为4NA
D．1molNO和0.5molO2在密闭容器中混合，生成NO2分子数为NA
【答案】B
【解析】A、CH2Cl2在标况下不是气体，无法计算出其物质的量和原子数目，故A错误；
B、1molFe与过量的稀HNO3反应生成硝酸铁，转移的电子数为3NA，故B正确；
C、Na2SO4水溶液中除了Na2SO4含有氧原子，水也含氧原子，故溶液中的氧原子的个数大于4NA个，故C错误；
D、NO和O2反应方程式为2NO+O2＝2NO2，根据方程式知，1molNO与0.5molO2恰好完全反应生成1molNO2，但NO2和N2O4之间存在转化，方程式2NO2⇌N2O4，所以产物分子数小于NA，故D错误；
故选：
B。
正确判断有关阿伏加德罗常数正误的“三大步骤”
第一步：
查看物质的状态及所处状况——正确运用气体摩尔体积的前提
（1）当物质是气体时，应查看所给条件是不是标准状况；
（2）当条件是标准状况时，应查看所给物质在标准状况下是不是气体。
第二步：
分析题干所给物理量与物质的量的关系——正确进行换算的前提
（1）已知某种物质的质量或物质的量时，则这些数据不受外界条件的限制；
（2）已知数据是体积时，要关注外界条件是不是标准状况、这种物质是不是气体；
（3）已知数据是物质的量浓度或pH时，要关注考题是否给出了溶液的体积。
第三步：
准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化——正确判断微粒数目的前提
（1）清楚物质结构中相关微粒之间
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