专题2 化学常用计量.docx
- 文档编号:6447716
- 上传时间:2023-01-06
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:138.19KB
专题2 化学常用计量.docx
《专题2 化学常用计量.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题2 化学常用计量.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题2化学常用计量
[高考关键词] 1.物质的量、阿伏加德罗常数、相对原子(分子)质量、摩尔质量。
2.适用范围、气体摩尔体积、阿伏加德罗定律。
3.溶液的浓度、溶液的配制与稀释、误差。
4.化学式、化合价、质量分数。
1.物质的量及相关概念
物质的量
摩尔质量
气体摩尔体积
物质的量浓度
阿伏加德
罗常数
符号
n
M
Vm
c(B)
NA
单位
mol
g·mol-1
L·mol-1
mol·L-1
mol-1
换算公式
n=
=
=c(B)·V(溶液);N=n·NA
2.物质的量与各物理量之间的换算应用
若用NA表示阿伏加德罗常数的值,标准状况下有3.36LNH3:
(1)该气体的物质的量为0.15mol,质量为2.55g,所含氨气分子数为0.15NA。
(2)若将该气体溶于水配成50mL溶液,密度为0.9g·cm-3,所得溶液的质量分数为5.67%,物质的量浓度为3mol·L-1。
(3)若将上述所得溶液取出10mL,其质量分数为5.67%,再加水稀释到50mL,所得溶液的物质的量浓度为0.6mol·L-1。
3.物质的量在化学方程式中的应用
将15.6gNa2O2固体加入足量的水中,制成200mL溶液。
(1)收集到标准状况下气体的体积为2.24L。
(2)反应过程中转移电子总数为0.2NA或1.204×1023。
(3)所得溶液的物质的量浓度为2mol·L-1。
高考题型1 有关化学式和化合价的判断
1.[2016·天津理综,7(5)(6)]下表为元素周期表的一部分
碳
氮
Y
X
硫
Z
(5)碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,烃的电子式为。
Q与水反应的化学方程式为
。
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。
为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol·L-1NaOH溶液和1molO2,则两种气体的分子式及物质的量分别为,生成硫酸铜物质的量为。
答案 (5)
Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2+C3H4↑
(6)NO:
0.9mol;NO2:
1.3mol 2mol
解析 (5)该烃分子中碳氢质量比为9∶1,物质的量之比为
∶
=
,结合碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,Q的化学式为Mg2C3,烃的化学式为C3H4,结构简式为HC≡C—CH3,电子式为
,Q与水反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2+C3H4↑。
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2,相对分子质量都小于50,符合题意,1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。
设NO2的物质的量为x,NO的物质的量为y,则x+y=2.2mol,x+3y=4mol,解得x=1.3mol,y=0.9mol。
根据转移电子守恒知,参与反应的铜的物质的量为
mol=2mol,因此生成硫酸铜物质的量为2mol。
2.[2016·全国卷Ⅰ,28
(1)]NaClO2中氯的化合价为。
答案 +3价
解析 Na为+1价,O为-2价,根据化合价的代数和等于零即可计算出氯的化合价为+3价。
1.四种多硼酸根离子的结构示意图如下,有关叙述正确的是( )
A.x=2B.y=3
C.z=4D.图(d)的化学式为BO2
答案 C
解析 A项,B是+3价、O是-2价、H是+1价,原子团“B3O6”带的负电荷数x=2×6-3×3=3,故A错误;B项,原子团“H4B4O9”带的负电荷数y=2×9-3×4-1×4=2,故B错误;C项,原子团“B2O5”带的负电荷数z=2×5-2×3=4,故C正确;D项,图(d)中最小重复结构单元为“BO2”,所带负电荷为2×2-1×3=1,化学式为(BO2)
或BO
,故D错误。
2.将胆矾与生石灰、水按质量比为1∶0.56∶100混合配成无机铜杀菌剂波尔多液,其成分的化学式可表示为CuSO4·xCaSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2,当x=3时,y为( )
A.1B.3
C.5D.7
答案 D
解析 先依据胆矾与生石灰、水按质量比依次为1∶0.56∶100混合液中质量计算出Cu2+离子和Ca2+离子的物质的量比;然后依据化学式CuSO4·xCaSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2,求出当x=3时,y的值。
3.处理污水的絮凝剂聚合硫酸铁的化学式是[Fe2(OH)n(SO4)
]m,下列有关该物质说法不合理的是( )
A.铁元素的化合价为+3价
B.n取值范围是:
0 C.不能在酸性较强的环境中使用 D.若n=2,构成该物质的三种微粒个数比为1∶1∶1 答案 B 解析 A项,设铁的化合价为x,2x-n-6+n=0,x=3,故A正确;B项,氢氧根与硫酸根电荷数的和为6,n不可能为6,故B错误;C项,聚合硫酸铁能与酸反应,不能在酸性较强的环境中使用,故C正确;D项,将n=2代入,三种微粒个数比为1∶1∶1,故D正确。 高考题型2 基本微粒、化学键数目的计算 1.(2016·全国卷Ⅰ,8)设NA为阿伏加德罗常数值。 下列有关叙述正确的是( ) A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA C.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA 答案 A 解析 A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中相当于含有1molCH2,则其氢原子数为2NA,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数小于2NA,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为3NA,错误;D项,标准状况下CCl4为液态,故2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,则其含有的共价键数不是0.4NA,错误。 2.(2016·四川理综,4改编)NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是( ) A.2.4gMg在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA B.标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的共价键数为0.4NA D.0.1L0.5mol·L-1CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA 答案 B 解析 A项,0.1molMg完全反应转移电子数为0.2NA,错误;B项,0.25molCO2中氧原子数为0.5NA,正确;C项,甲醇的结构式为 0.1molCH3OH分子中共价键数为0.5NA,错误;D项,醋酸是弱酸,部分电离: CH3COOHCH3COO-+H+,含0.05molCH3COOH的溶液中H+数目小于0.05NA,错误。 高考常涉及到的关于NA的命题角度总结 考查方向 涉及问题 物质状态 在标准状况下非气态物质,如H2O、苯、己烷、CHCl3、CCl4、酒精、SO3、辛烷等 物质结构 一定物质的量的物质中含有的微粒(分子、原子、电子、质子等)数,如Na2O2;或一些物质中的化学键数目,如CH4、P4等 氧化还原反应 电子转移(得失)数目和方向,如Na2O2、NO2、Cl2与H2O反应;电解AgNO3溶液;Cu与S反应;Fe失去电子数(可能是2e-,也可能是3e-) 电离、水解 弱电解质的电离,可水解的盐中的离子数目多少的判断。 如1L1mol·L-1Na2CO3溶液中CO 数目小于NA,因为CO 会部分水解 隐含的可逆反应 常见的可逆反应(如2NO2N2O4)、弱电解质的电离平衡等 摩尔质量 特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl 单质的组成 单质的组成除常见的双原子分子(如H2、Cl2、N2)外还有单原子分子(惰性气体,如He、Ne等)、三原子分子(如O3),甚至有4原子分子,如P4 考向1 关注物质的组成、各物理量的适用范围判断微粒数 1.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( ) A.1mol苯中含有的碳碳双键数为3NA B.6.2g氧化钠和7.8g过氧化钠的混合物中含有的阴离子总数为0.2NA C.3.4gNH3中含N—H键数目为0.2NA D.常温下1L0.5mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液所含NH 的数目相同 答案 B 解析 苯中不存在碳碳双键,A项错;过氧化钠中的O 是一个阴离子,B项正确;每个NH3中含3个N—H,3.4g氨气是0.2mol,C项错;0.25mol·L-1NH4Cl溶液中的NH 比0.5mol·L-1NH4Cl溶液中的NH 水解程度大,D项错。 2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.标准状况下,33.6LHF中含有氟原子的数目为1.5NA B.12g石墨和C60的混合物中质子总数为6NA C.84gNaHCO3晶体中含有NA个CO D.标准状况下,0.1mol己烷中共价键数目为19NA 答案 B 解析 A项,标准状况下,HF是非气态物质,无法计算物质的量,A错误;B项,石墨和C60均是由碳原子构成,12g混合物碳的物质的量为1mol,则混合物中质子总数为6NA,B正确;C项,碳酸氢钠晶体中不含CO ,C错误;D项,1个己烷中含有5个碳碳键,14个碳氢键,则0.1mol己烷中共价键数目为1.9NA,D错误。 3.NA为阿伏加德罗常数的值。 下列叙述不正确的是( ) A.常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA B.分子总数为NA的NO2和CO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA C.1molCH (碳正离子)中含有的电子数为8NA D.1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA 答案 D 考向2 化学反应中涉及微粒数目的判断 4.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.密闭容器中46gNO2含有的分子数为NA B.1mol·L-1碳酸钠溶液中Na+的数目是2NA C.0.1molAlCl3完全水解转化为氢氧化铝胶体,生成0.1NA个胶粒 D.VLamol·L-1的氯化铁溶液中,若Fe3+的数目为6.02×1023,则Cl-的数目大于3×6.02×1023 答案 D 解析 A项,在常温下存在2NO2N2O4的转化,因而分子数小于NA,故A错误;B项,缺少溶液的体积,无法确定2mol·L-1碳酸钠溶液中Na+的数目,故B错误;C项,一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝的聚集体,故0.1mol氯化铝所形成的胶粒的个数小于0.1NA个,故C错误;D项,铁离子是弱碱阳离子,在溶液中会水解,故当铁离子为1mol时,则溶液中的氯离子大于3mol即3NA个,故D正确。 5.用NA表示阿伏加德罗常数的值。 下列有关叙述正确的是( ) A.0.5molFe2+被足量的H2O2溶液氧化,转移0.5NA个电子 B.用双氧水分解制取0.1mol氧气,转移的电子总数为0.4×6.02×1023 C.1mol铁粉在1mol氯气中充分燃烧,失去的电子数为3NA D.高温下,16.8gFe与足量水蒸气完全反应失去0.9NA个电子 答案 A 解析 A项,Fe2+被足量的H2O2溶液氧化为Fe3+,故0.5molFe2+被足量的H2O2溶液氧化,转移0.5NA个电子,正确;B项,用双氧水分解制氧气,氧元素的价态由-1价变为0价,故当生成0.1mol氧气时,转移0.2mol电子即0.2NA个,错误;C项,1mol氯气与1mol铁粉反应,氯气不足,完全反应只能得2mol电子,错误;D项,n= 计算得到物质的量= =0.3mol,结合铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气计算电子转移数,3Fe~Fe3O4~8e-,则Fe与足量水蒸气完全反应失去0.8NA个电子,错误。 6.NA表示阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是( ) A.一定条件下,1molN2和3molH2混合,反应转移的电子数目为6NA B.1.0L0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-数为0.1NA C.1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的分子个数为NA D.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1molFe2+被氧化时,该反应转移电子的数目至少为3NA 答案 D 解析 A项,N2与H2的反应为可逆反应,不可能完全反应;B项,S2-在溶液中发生水解反应,故小于0.1NA;C项,随着反应的进行,浓硫酸的浓度会降低,铜不与稀硫酸反应,故2molH2SO4不能完全反应,生成的SO2的分子个数会小于NA,错误;D项,还原性Fe2+ 考向3 阿伏加德罗定律的应用 7.如图,抽去右图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好),等温度恢复到原来温度。 下列说法正确的是( ) A.反应后瓶内压强是反应前的 B.装置中氢元素的总质量为0.42g C.生成物的分子数目为0.01NA D.反应结束后,两个集气瓶很容易分开 答案 B 解析 反应后剩余HCl气体为0.02mol,总体积为2.2VL,混合前两容器内压强相等,由阿伏加德罗定律推论知混合后压强是混合前的 ,A项错误;由质量守恒知B项正确;NH3与HCl反应生成了离子化合物NH4Cl,组成中不存在分子这种微粒,C项错误;反应后容器内气压比大气压小许多,故两个集气瓶不易分开,D项错误。 8.由14CO和12CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),则下列关系正确的是( ) A.混合气体中,12CO占有的体积大于14CO占有的体积 B.混合气体中,12CO与14CO分子个数之比为1∶2 C.混合气体中,12CO与14CO质量之比为15∶14 D.混合气体中,12CO与14CO密度之比为14∶15 答案 D 解析 由pV=nRT= RT得pM=ρRT,同温同压下,密度相等,则摩尔质量相等,设混合气体中14CO为xmol,12CO为ymol,则 =29,解得x∶y=1∶1,12CO和14CO的物质的量之比为1∶1,A、B项错误;12CO和14CO的质量之比为28∶30,即14∶15,C项错误;体积相同时,密度之比等于其质量之比,D项正确。 9.用酸性氢氧燃料电池电解饱和食盐水的装置如图所示(a、b为石墨电极,不考虑U形管中气体的溶解且a上产生的气体全部进入小试管中)。 下列说法中错误的是( ) A.同温同压下,燃料电池中参与反应的H2和O2的体积之比为2∶1 B.同等条件下,U形管a、b两端产生的气体的密度之比为35.5∶1 C.燃料电池中消耗0.2gH2时,U形管中阴极产生的气体为2.24L(标准状况下) D.燃料电池中消耗1molO2时,小试管中反应转移的电子数约为4×6.02×1023 答案 D 解析 本题借助于原电池和电解池考查阿伏加德罗定律和电化学原理。 通入H2的一极为负极,通入O2的一极为正极,H2和O2完全反应时,气体的体积之比等于物质的量之比,即2∶1,A正确;a端为阳极,产生的气体为Cl2,b端为阴极,产生的气体为H2,同等条件下,气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比,即35.5∶1,B正确;根据电子守恒原理,燃料电池中消耗0.1molH2时,b端产生的H2也为0.1mol,C正确;燃料电池中消耗1molO2时,对应a端产生的Cl2为2mol,Cl2与NaOH溶液的反应中,Cl2既作氧化剂,又作还原剂,转移的电子数约为2×6.02×1023,D错误。 高考题型3 溶液浓度的计算 1.(2014·上海,52)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸。 若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为mol·L-1。 答案 1.25 2.[2016·江苏,18(3)]水中溶解氧的测定方法如下: 向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下: O2 MnO(OH)2 I2 S4O ①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式: 。 ②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50mL。 计算该水样中的溶解氧(以mg·L-1表示),写出计算过程。 答案 ①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓ ②在100.00mL水样中 I2+2S2O ===2I-+S4O n(I2)= = =6.750×10-5mol, n[MnO(OH)2]=n(I2)=6.750×10-5mol, n(O2)= n[MnO(OH)2]= ×6.750×10-5mol=3.375×10-5mol, 水中溶解氧= =10.80mg·L-1 解析 反应物为O2、Mn2+,生成物为MnO(OH)2,溶液呈碱性,可以补充OH-配平。 1.物质的量浓度c与质量分数w的关系 2.溶液稀释或混合的计算方法 (1)稀释的计算方法 ①抓住稀释前后溶质的物质的量不变,即: c1V1=c2V2 ②依据稀释前后溶质的质量不变可得: V1ρ1w1=V2ρ2w2 据此计算有关的物理量。 (2)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合问题 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合: 若两溶液等质量混合,则混合后溶液中溶质的质量分数w混= (a%+b%)。 3.气体溶于水中物质的量浓度的计算 把摩尔质量为Mg·mol-1的气体VL(标准状况)溶解于mg水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,则: w= ×100%= ×100%, c= mol·L-1= mol·L-1。 考向1 各物理量之间的转化 1.有硫酸镁溶液500mL,它的密度是1.20g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( ) A.溶质的质量分数是24.0% B.溶质的物质的量浓度是2.4mol·L-1 C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40 D.硫酸根离子的质量分数是19.2% 答案 C 解析 由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为 ×4.8%=24.0%;则该溶液中溶质的物质的量浓度为c= =2.4mol·L-1;溶质与溶剂的物质的量之比为 ∶ ≈1∶21;SO 的质量分数为 ×4.8%=19.2%。 2.在t℃时,将agNH3完全溶于水得到VmL溶液,假设该溶液的密度为ρg·cm-3,质量分数为w,其中含有NH 的物质的量是bmol,下列叙述正确的是( ) A.溶质的质量分数w= ×100% B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1 C.溶液中c(OH-)= mol·L-1+c(H+) D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的质量分数大于0.5w 答案 C 解析 溶质的质量分数w= ×100%,A错误;在计算时氨水中的溶质是NH3,而不是NH3·H2O,将w= ×100%代入公式c= ,化简可得c= mol·L-1,B错误;氨水中含有的阳离子为H+和NH ,含有的阴离子只有OH-,根据电荷守恒可得: c(OH-)=c(NH )+c(H+)= mol·L-1+c(H+),C正确;由于氨水的密度小于水的密度,与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍,故其质量分数小于0.5w,D错误。 易错点睛 溶质的物质的量浓度= ,VL氨气溶解在1L水中,溶液的体积不是溶剂(水)的体积,而是需要用V(溶液)= 来计算。 3.下列有关物质的质量分数和物质的量浓度的叙述正确的是( ) A.等体积的硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾溶液分别与足量氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1 B.将物质的量均为0.1mol的Na2O2和Na2O分别投入100g水中,所得溶液的物质的量浓度不等 C.将质量分数分别为5%和15%的氨水等体积混合后所得溶液的质量分数为10% D.20℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm-3,物质的量浓度为4.0mol·L-1,则此溶液中KCl的质量分数为 ×100% 答案 D 解析 A项,生成硫酸钡沉淀的质量相等,说明各溶液中含有相同物质的量的SO ,设溶液中SO 的物质的量均为1mol,则Fe2(SO4)3为 mol、CuSO4为1mol、K2SO4为1mol,故浓度之比为 ∶1∶1=1∶3∶3,A项错误;B项,将物质的量均为0.1mol的Na2O2和Na2O分别投入100g水中,所得溶液的体积相等,则物质的量浓度相等,B项错误;C项,由于ρ(氨水)<1g·cm-3,若将两种氨水等体积混合,所得溶液的质量分数小于10%,C项错误;D项,20℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm-3,物质的量浓度为4.0mol·L-1,根据c= 可知,质量分数为w= ×100%,故D项正确。 考向2 配制溶液浓度误差分析 4.下列说法正确的是( ) A.欲配制1.00L1.00mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl溶于1.00L水中 B.在50mL量筒中配制0.1000mol·L-1碳酸钠溶液 C.只有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管(非玻璃仪器任选),用pH=1的盐酸无法配制100mLpH=2的盐酸 D.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小 答案 C 解析 忽略了NaCl固体溶于水后引起溶液体积的改变,A项错误;量筒不能用于配制溶液,B项错误;由于没有量筒来量取盐酸,所以无法配制,C项正确;定容时俯视刻度线,会造成所加水的体积偏小,使所配溶液浓度偏大,D项错误。 5.某学生配制了100mL1mol·L-1的硫酸溶液。 然后对溶液浓度做精确测定,且测定过程中一切操作都正确,结果测得溶液的物质的量浓度低于1mol·L-1。 那么,在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是( ) ①量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸 ②将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到容积为100mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯 ③在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面 ④最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶液凹液面刚好与刻度线相切 A.②④B.③④ C.①②③
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题2 化学常用计量 专题 化学 常用 计量