高考化学必备专题复习物质的量.docx

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高考化学必备专题复习物质的量

2014高考化学必备专题——物质的量

【考纲解读】1.物质的量与阿伏加德罗常数、离子数目、质量、体积等之间的关系。

2.物质的量与气体摩尔体积、阿伏加德罗定律之间的关系。

3.物质的量与相对分子质量、（平均）摩尔质量、物质的量浓度之间的关系。

4.物质的量浓度的有关计算。

5.配制一定物质的量浓度的溶液有关实验，物质的量浓度的溶液配制的误差分析

【高考预测】纵观课改以来，关于物质的量的考察每年再现律均为100%，除了传统的“NA”型选择题外，大多与新材料结合考察简单的计算能力，而在元素推断题中、工业流程题中更是频繁使用。

一、重点知识

一、阿伏加德罗常数

1.物质的量

（1）物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。

符号为：

n，单位为：

摩尔（mol）。

（2）物质的量的基准（NA）：

以0.012kg12C所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。

阿伏加德罗常数可以表示为NA，其近似值为6.02×1023mol-1

2.摩尔质量（M）

1摩尔物质的质量，就是该物质的摩尔质量，单位是g/mol。

1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子，但由于不同粒子的质量不同，因此，1mol不同物质的质量也不同；12C的相对原子质量为12，而12g12C所含的碳原子为阿伏加德罗常数，即1mol12C的质量为12g。

同理可推出1mol其他物质的质量。

3.关系式：

n＝

；n＝

例1：

（2013·安徽理综·7）我国科学家研制出一中催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：

HCHO+O2催化剂CO2+H2O。

下列有关说法正确的是

A．该反应为吸热反应B．CO2分子中的化学键为非极性键

C．HCHO分子中既含α键又含π键D．每生成1.8gH2O消耗2.24LO2

【答案】C

3.阿伏加德罗常数是一个物理量，符号为“NA”，单位是mol－1，是用来衡量物质中所含粒子的物质的量的标准。

（1）含义：

实验测定1

2g12C中碳原子的个数

（2）说明：

阿伏加德罗常数（NA）为背景选择题的六种设陷方式：

陷阱一　气体摩尔体积适用条件

22．4L·mol－1指在标准状况下（0℃101kPa）的气体摩尔体积。

若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。

陷阱二　物质聚集状态

气体摩尔体积适用的对象是气体（包括混合气体）。

一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。

陷阱三　物质的微观结构

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。

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，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。

陷阱四　电解质溶液

此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。

如NH4Cl（aq）中c（Cl－）＞c（NH

）。

陷阱五　氧化还原反应的电子转移数目

较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。

如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。

陷阱六　忽视可逆反应不能进行到底。

如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，合成氨等。

例2：

关于阿伏加德罗常数的20个问题汇总。

下表中各种说法是否正确？

简要解释原因。

叙述

解释

结论

①2.24LCO2中含有的原子数为0.3NA

②0.1L3.0mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的

NH

数目为0.3NA

③5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA

④4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA

⑤常温下11.2L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个

⑥5.6g铁与足量稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个

⑦2mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子

⑧30g甲醛中含共用电子对总数为4NA

⑨标准状况下，22.4L氦气与22.4L氟气所含原子

数均为2NA

⑩相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等

⑪1.0L1.0mol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COOH分子数为NA

⑫Na2O2与CO2反应生成11.2LO2（标准状况），反

应中转移的电子数为2NA

⑬46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA

⑭10g46%的乙醇水溶液中所含H原子个数为0.6NA

⑮2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后，

混合物的分子数为2NA

⑯常温常压下，3.2gO3所含的原子数为0.2NA

⑰18gD2O所含的电子数为10NA

⑱1L1mol·L－1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解

生成Fe（OH）3胶粒NA个

⑲1molNa2O2固体中含离子总数为4NA

⑳标准状况下，22.4L己烷中含共价键数目为19NA

二.气体摩尔体积

1.定义：

单位物质的量的气体所占的体积，叫做气体摩尔体积。

2.表示符号：

Vm

3.单位：

L/mol（或L·mol-1）

4.标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol

5.数学表达式：

气体的摩尔体积＝

，即

6.注意问题：

（1）气体体积的大小受外界因素的影响

①温度：

对气体物质来说，温度升高，体积增大；温度降低，体积减小。

②压强：

对气体物质来说，压强增大，体积减小；压强减小，体积增大。

因此要比较一定量气体的体积，必

须在同温同压下，否则就没有可比性，故在描述一定量气体的体积时，必须注明在某温度和某压强下，否则气体的体积是无意义的。

（2）标准状况

标准状况是指压强为101kPa和温度为0℃，即1标准大气压和0℃（标准状况时压强的准确值为101.325kPa）。

例3：

（2013·广西理综·8）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.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等

C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等

【答案】C

三、阿伏加德罗定律及其推论的应用

1.阿伏加德罗定律：

同温、同压下，相同体积的气体具有相同的分子数。

即同T、P、V

同n，同N，只要任意三个相同成立就会得出第四个相同。

2.阿伏加德罗定律推

论：

条件

结论

语言叙述

T、p相同

同温同压下，气体的分子数与其体积成正比

T、V相同

温度、体积相同的气体，压强与其分子数成正比

n、p相同

分子数

相等，压强相同的气体，体积与其温度成正比

n、T相同

分子数相等，温度相同的气体，压强与其体积成反比

T、p相同

同温同压下，气体的密度与其相对分子质量（实际是摩尔质量，下同）成正比

T、p、V相同

同温同压下，体积相同的气体，相对分子质量与其质量成正比

T、p、m相同

同温同压下，等质量的气体，相对分子质量与其体积成反比

例4：

（2013·新课标卷Ⅱ·9）N0为阿伏伽德罗常数的值.下列叙述正确的是

A.1.0L1.0mo1·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0

B.12g石墨烯（单层石墨）中含有六元环的个数为0.5N0

C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH一的数目为0.1N0

D.1mol的羟基与1mot的氢氧根离子所含电子数均为9N0

答案B。

四、物质的量浓度与溶质质量分数

1．溶质的质量分数（ω）

⑴定义：

溶质质量分数是溶质的质量和溶液质量的比值，数值上等于100g溶液中含有溶质的质量

⑵公式：

2．关于溶解度的基本计算

一定条件下的饱和溶液中，存在下列关系式：

⑴溶质质量∶

溶剂质量=S∶100即

=

⑵溶质质量：

另外，由于溶液的体积用到的比较多，而且计算反应时用物质的量比质量简单的多，所以物质的量浓度应用更广泛。

⑵物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算关系

物质的量浓度c（B）=

（上式中密度的单位为g·mL－1，摩尔质量的单位为g·mol－1）

4．物质的量浓度与溶解度（s）的换算

物质的

量浓度与溶解度（s）的换算关系：

五、气体溶于水溶液物质的量浓度

在标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液密度为ρg·mL-1，已知该气体的摩尔质量为Mg·mol－1，水的密度是1g·mL－1，则溶于水后溶质的物质的量浓度为：

c=

=

=

mol·L－1=m

ol·L－1

六、关于溶液混合与溶液稀释的计算

1．稀释

①对于已知质量分数溶液的稀释：

溶质的质量稀释前后不变，即m1·w1=m2·w2（m1、w1是稀释前溶液的质量和质量分数m2、w2是稀释后溶液的质量和质量分数）。

②对于已知物质的量浓度溶液的稀释：

溶质的物质的量稀释前后不变，即c1V1=c2V2（c1、V1是稀释前溶液的浓度和体积，c2、V2是混合后的浓度和体积）。

2．混合

（1）同种溶质不同浓度的两

溶液混合计算：

计算依据是混合前后溶质守恒，即c1V1+c2V2=c3V3（c1、V1、c2、V2是混合前溶液的浓度和体积，c3、V3是稀释后的浓度和体积。

V3=

，当浓度接近时，V3≈V1+V2）。

【特别提醒】

例如：

等体积混合5%和25%的氨水溶液，所得溶液的质量分数小于15%。

等质量混合0.2mol/L和0.8mol/L的氨水溶液后，得到的溶液的物质的量浓度大于0.5mol/L

（2）不同溶质的溶液混合发生反应的计算，依据方程式计算生成物、剩余反应物的物质的量，以及反应后溶液的体积，再计算溶液中各溶质的物质的量浓度。

例5：

（2013·海南化学·17）（9分）

BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定：

①称取1.222g样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置；

②过滤并洗涤沉淀；

③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧；转入高温炉中，反复灼烧到恒重，称得沉淀质量为1.165g。

回答下列问题：

（1）在操作②中，需要先后用稀硫酸和洗涤沉淀；检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是。

（2）计算BaCl2·xH2O中的x=（要求写出计算过程）。

（3）操作③中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，这使x的测定结果（填“偏低”、“偏高”或“不变”）。

[答案]

（1）蒸馏水取水洗液于试管中，加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明Cl-已经冼净。

（2）样品中BaCl2的物质的量为

质量

（3）偏高

七、一定物质的量浓度的溶液的配制与误差分析

1．仪器______________________________等（固体6种液体5种）。

2．容量瓶的使用

（1）特点：

（2）使用方法及注意事项：

①容量瓶使用前一定要检查________。

其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。

②________（填“能”或“不能”，下同）将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。

③________作为反应容器或长期贮存溶液的容器。

④________加入过冷或过热的液体。

⑤只能配制容量瓶上规定体积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。

3．操作步骤

（1）计算：

计算所需固体的质量。

（2）称量：

根据计算结果，称量固体质

量。

（3）溶解：

将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用____________搅拌。

（4）转移：

待恢复到________后，将溶液转移到___________________________________中。

（5）洗涤：

用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤________次，将每次洗涤液也注入容量瓶中，并振荡容量瓶。

（6）定容：

往容量瓶中缓慢加蒸馏水，等液面离容量瓶瓶颈刻度线______cm时，改用________滴加蒸馏水至液面与刻度线________。

塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

3.注意事项：

①称量易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行，且要快速称量（防止吸水潮解）。

②溶解过程中伴随着放热或吸热，不能直接在容量瓶中进行溶解（或稀释），先在烧杯中溶解（或稀释），冷却至室温，才可移入容量瓶（容量瓶的容积是在20℃时标定的，温度的变化，影响到溶液的体积，会使所配制的溶液的浓度不准确）。

（6）定容前未冷却至室温，由于液体的膨胀系数大于玻璃的膨胀系数，

冷却后液面必低于刻度线，故c偏大。

（7）定容后摇匀，液面下降少许是正常的，此误差已在制作仪器时加以考虑，不必再补水，若再加水，则c偏小。

例6：

（2013·江苏化学·18）（12分）硫酸镍铵[（NH4）xNiy（SO4）m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。

某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：

准确称取2.3350g样品，配制成100.00mL溶液A；

准确量取25.00mL溶液A，用0.04000mol·L－

1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Ni2＋（离子方程式为Ni2＋＋H2Y2－=NiY2－＋2H＋），消耗EDTA标准溶液31.25mL；

另取25.00mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH356.00mL（标准状况）。

（1）若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Ni2＋含量将（填“偏高”、或“偏低”或“不变”）。

（2）氨气常用检验，现象是。

（3）通过计算确定银硫酸镍铵的化学式（写出计算过程）。

【参考答案】

（1）偏高

（2）湿润的红色石蕊试纸试纸颜色由红变蓝

（3）n（Ni2＋）=0.04000mol·L－1×31.25mL×10－3L·mL－1=1.250×10－3mol

n（NH4＋）=

=2.500×10－3mol

n（SO42－）=

=

=2.500×10－3mol

m（Ni2＋）=59g·mol－1×1.250×10－3mol=0.07375g

m（NH4＋）=18g·mol－1×2.500×10－3mol=0.04500g

m（SO42-）=96g·mol－1×2.500×10－3mol=0.2400g

n（H2O）=

=1.250×10－2mol

x:

y:

m:

n=n（NH4＋）:

n（Ni2＋）:

n（SO42－）:

n（H2O）=2:

1:

2:

10

硫酸镍铵的化学式为（NH4）2Ni（SO4）2·10H2O

【考点

精析】考点一物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量

[例1]（2013届济南模拟）下列关于物质的量的叙述中，正确的是（）

A.1mol食盐含有6.02×1023个分子B.Mg的摩尔质量为24

C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧D.1molNe含有6.02×1024个电子

［答案］D

考点二气体摩尔体积

[例2]（2013广州七区联考）下列有关气体体积的叙述中，正确的是（）

A.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子的大小决定

B.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定

C.不同的气体若体积不同，则它们所含的分子数也不同

D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L

[答案]B

考点三阿伏加德罗定律及其推论

[例3]（2013届安徽模拟）在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是（）

A.p（Ne）＞p（H2）＞p（O2）B.p（O2）＞p（Ne）＞p（H2）

C.p

（H2）＞p（O2）＞p（Ne）D.p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）

考点四混合气体的平均摩尔质量

[例4]（2013山东泰安）已知NH4HCO3

NH3+H2O+CO2↑，则150℃时NH4HCO3分解产生的混合气体A的密度是相同条件下H2密度的倍。

A.26.3B.13.2C.19.8D.无法计算

考点五物质的量浓度

[例5]（2013黄冈中学）用1000g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量物质的量浓度，其单位是mol/kg。

5mol/kg的硫酸的密度是1.2894g/cm3，则其物质的量浓度是（）

　　A．3.56mol/LB．5.23mol/LC．4.33mol/LD．5.00mol/L

[答案]C

考点六物质的量浓度溶液的配制

[例6]（2013届山东模拟）甲乙两位同学分别用不同的方法配制100mL3.6mol/L的稀硫酸。

（1）若采用18mol/L的浓硫酸配制溶液，需要用到浓硫酸的体积为。

（2）甲学生：

量取浓硫酸，小心地倒入盛有少量水的烧杯中，搅拌均匀，待冷却至室温后转移到100mL容量瓶中，用少量的水将烧杯等仪器洗涤2～3次，每次洗涤液也转移到容量瓶中，然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。

①将溶液转移到容量瓶中的正确操作是。

②洗涤操作中，将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶，其目的是_________。

③定容的正确操作是。

④用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是________（填序号）。

A.吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切

B.小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切

C.经计算加入一定量的浓盐酸

D.重新配制

（3）乙学生：

用100mL量筒量取浓硫酸，并向其中小心地加入少量水，搅拌均匀，待冷却至室温后，再加入水至100mL刻度线，再搅拌均匀。

你认为此法是否正确？

若不正确，指出其中错误之处。

[答案]

（1）20.0mL

（2）①将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下，使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中；②使溶质完全转移到容量瓶中；③加水至离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切；④D；

（3）

不能用量筒配制溶液，不能将水加入到浓硫酸中。

【课后精练】一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分）

1．（2013·上海化学·15）NA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.所含公用电子对书目为（a/7+1）NAB.所含碳氢键数目为aNA/7

C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14LD.所含原子总数为aNA/14

2．下列说法正确的是（　　）

①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L　②0.5molH2所占体积为11.2L　③标准状况下，1molH2O的体积为22.4L　④标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L　⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1　⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同

A．①③⑤　B．④⑥C．③④⑥D．①④⑥

3．（2013·广东理综·9）设nA为阿佛加德罗常数的数值，下列说法正确的是

A．常温常压下，8gO2含有4nA个电子

B．1L0.1molL-1的氨水中有nA个NH4+

C．标准状况下，22.4L盐酸含有nA个HCl分子

D．1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去个2nA电子

4．下列目的能达到的是（　　）

A．将58.5gNaCl溶于1L水中可得1mol·L－1的NaCl溶液

B．从1L1mol/L的NaCl溶液中取出10mL，其浓度仍是1mol/L

C．中和100mL1mol/L的H2SO4溶液生成正盐，需NaOH4g

D．将78gNa2O2溶于水，配成1L溶液可得到浓度为1mol·L－1溶液

5．（2012·宜春质检）设阿伏加德罗常数的数值为NA，下列说法正确的是（　　）

A．1.8gNH

含有的电子数为NA

B．1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NA

C．46g的NO2与46g的N2O4含有的原子数不同

D．标准状况下，11.2L苯完全燃烧产生二氧化碳分子数为3NA

6．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）

A．由2H和18O所组成的水11g，其中所含的中子数为4NA

B．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

C．2.3gNa和足量的O2完全反应，在常温和燃烧时，转移电子数均为0.1NA

D．500mL0.1mol·L－1盐酸中，含有HCl分子数目为0.25NA

7．（2013·梧州质检）下表为四种溶液的溶质质量分数和物质的量浓度的数值，根据表中数据判断四种溶液中密度最小的是（　　）

溶液

KOH

HNO3

CH3COOH

HCl

溶质质量分数w（%）

56

63

60

36.5

物质的量浓度c（mol/L）

14.3

13.8

10.6

11.8

A.HClB．HNO3

C．CH3COOHD．KOH

8．（2013湘潭质检）下列叙述正确的是（　　）

A．与28gCO具有相同分子数的CO2的质量一定是44g

B．与VLCO具有相同分子数的CO2的体积一定是VL

C．所含原子数相等的CO与CO2的密度之比为7∶11

D．所含原子数相等的CO与CO2的密度之比为21∶22

9．由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH＝1，c（Al3＋）＝0.4mol/L，c（SO

）＝0.8mol/L，则c（K＋）为（　　）

A．0.15mol/LB．0.2mol/L

C．0.3mol/LD．0.4mol/L

10．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密

度大于乙的密度，则下列说法正确的是（　　）

A．甲的分子数比乙的分子数多

B．甲的物质的量比乙的物质的量少

C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小

D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小

11．在100g浓度为18mol·L－1、密度为ρ（g·cm－3）的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol·L－1的硫酸，则加入水的体积为（　　）

A．小于100mLB．等于100mL

C．大于100mLD．等于

m

L

12．下列数量的各物质所含原子个数由大到小顺序排列的是（　　）

①0.5mol氨气　②4g氦气　③4℃时9mL水④0.2mol磷酸钠

A．①④③②　　　B．④③②①

C．②③④①D．①④②③

13．设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag某双原子分子气体的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V（L）是（　　）

A.

B.

C.

D.

14．（2013·温州质检）某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是（　　）

①该硫原子的相对原子质量为

　②mg该硫原子的物质的量为

mol　③该硫原子的摩

尔质量是aNAg　④ag该硫原子所含的电子数为16NA

A．①③B．②④