專題二　常用化學計量

1、專題二常用化學計量第一單元高頻考點探究命題考向追蹤教師備用習題 PART 1考綱展示1.了解物質的量(n)及其單位摩爾(mol)、摩爾質量(M)、氣體摩爾體積(Vm)、物質的量濃度(c)、阿伏伽德羅常數(NA)的含義。2.能根據微粒(原子、分子、離子等)物質的量、數目、氣體體積(標準狀況下)、物質的量濃度之間的相互關系進行有關計算。高頻考點探究1.“標準狀況”“常溫常壓”等外界條件與氣體摩爾體積22.4 Lmol-1(1)非標準狀況下的氣體不適用22.4 Lmol-1進行物質的量的計算。(2)在標準狀況下的非氣態(tài)物質也不適用22.4 Lmol-1進行物質的量的計算。如,溴單質、H2O、HF、苯

2、、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH在標準狀況下均為液體;SO3在標準狀況下為固體。(3)物質的質量、摩爾質量、粒子個數不受外界條件的影響?！竞诵耐肝觥?考點一阿伏伽德羅常數及其應用【正誤判斷】 (正確的劃“”,錯誤的劃“”)標準狀況下,11.2 L苯中含有分子的數目為0.5NA。()標準狀況下,22.4 L HF中含有NA個HF分子。()標準狀況下,22.4 L的SO2中含有的SO2分子數為NA。()常溫常壓下,35.5 g氯氣與足量鎂粉充分反應,轉移的電子數為2NA。()常溫常壓下,22.4 L NO2和CO2的混合氣體中含有的氧原子數為2NA。() 2.24

3、 L CO和CO2混合氣體中含有的碳原子數目為0.1NA。()常溫常壓時,2.24 L CO2中含有的原子數大于0.36.021023。()CO和N2互為等電子體,22.4 L的CO氣體與1 mol N2所含的電子數相等。()答案 解析 標準狀況時HF是液體。標準狀況時,2.24 L CO2中含有的原子數等于0.36.021023,溫度升高到常溫時氣體會膨脹,2.24 L CO2中含有的原子數小于0.36.021023。沒有說明CO的狀況。2.與物質的組成相關的NA的應用(1)稀有氣體、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子數目;(2)一定質量含某核素的物質中的質子、中子、電子或原子的數目;(

4、3)Na2O2、KO2中的陰、陽離子個數比;注意物質的存在形態(tài)不同,離子的種類、數目不同,如1 mol NaHSO4在熔融、固體狀態(tài)下存在的離子的物質的量為2 mol,而1 mol NaHSO4溶于水電離出離子的物質的量為3 mol;(4)等物質的量的羥基與氫氧根離子所含質子、電子或原子數目;(5)等質量的最簡式相同的有機物(如烯烴)、同素異形體、N2與CO、NO2與N2O4等具有的原子、分子數目;(6)一定物質的量的有機物中共價鍵的數目(苯環(huán)、萘環(huán)中無碳碳雙鍵);(7)一定物質的量的SiO2中含SiO鍵、1 mol C(金剛石或石墨)中含CC鍵、1 mol P4中含PP鍵的數目;(8)含NA

5、個Fe(OH)3的氫氧化鐵膠粒數小于NA?！菊`判斷】 (正確的劃“”,錯誤的劃“”)32 g 18O2中含有2NA個氧原子。()17 g OH與17 g OH-所含電子數均為10NA。()相同質量的N2O4與NO2中所含原子數目相同。()乙烯和環(huán)丙烷(C3H6)組成的28 g混合氣體中含有3NA個氫原子。()18 g D2O和18 g H2O中含有的質子數均為10NA。()常溫常壓下,4.6 g NO2氣體中含有NO2分子數為0.1NA。()30 g甲醛中含共用電子對總數為4NA。()4.5 g SiO2晶體中含有的硅氧鍵的數目為0.3NA。()m g CO與N2的混合氣體中所含分子數目為m

6、/28NA。()12 g金剛石中含有的共價鍵數為4NA。()答案 解析 18O2的摩爾質量是36 gmol-1。17 gOH所含電子數為9NA。乙烯和環(huán)丙烷的最簡式(實驗式)均為CH2,28 g二者的混合物含4NA個氫原子。D2O的摩爾質量是20 gmol-1。常溫常壓時 NO2氣體會部分轉化為N2O4。12 g金剛石中含有的共價鍵數為2NA。3.與氧化還原反應相關的NA的應用(1)歧化反應類:Na2O2與CO2、Na2O2與H2O、Cl2與NaOH(冷稀、濃熱)等。(2)強弱有別類:變價金屬(Fe、Cu)與強弱氧化劑(Cl2/Br2、S/I2)反應等。(3)與量有關類:足量/不足量Fe與稀硝

7、酸、足量/不足量Fe與濃硫酸反應等。(4)濃稀有別類: MnO2與濃鹽酸反應、Cu與濃H2SO4反應、Cu與濃硝酸反應,均需要考慮濃度的降低對反應的影響,從而判斷對轉移電子數目的影響?！菊`判斷】 (正確的劃“”,錯誤的劃“”)1 mol Na與足量O2反應,生成Na2O和Na2O2的混合物,轉移的電子數為NA。 ()5.6 g鐵粉與硝酸反應失去的電子數一定為0.3NA。()1 mol Cl2參加反應轉移的電子數一定為2NA。()標準狀況下,0.1 mol Cl2溶于水,轉移的電子數目為0.1NA。 ()0.1 mol Zn與含0.1 mol HCl的鹽酸充分反應,轉移的電子數目為0.2NA。

8、 ()答案 【正誤判斷】 (正確的劃“”,錯誤的劃“”)0.1 L 3.0 molL-1的NH4NO3溶液中含有的N的數目為0.3NA。()等體積、等物質的量濃度的NaCl和KCl溶液中,陰、陽離子數目之和均為2NA。 ()0.1 molL-1的NaHSO4溶液中,陽離子的數目之和為0.2NA。()25 時,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數目為0.2NA。 ()含1 mol FeCl3的溶液水解形成Fe(OH)3膠粒的數目為NA。()1 L 3.0 molL-1的氨水中含有的NH3的數目為3NA。()2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下充分反應后,混合物的

9、分子數為2NA。 ()將1 mol Cl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子數之和為2NA。()答案 例1 2018全國卷 NA是阿伏伽德羅常數的值。下列說法正確的是 ()A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數為0.1NAB.22.4 L(標準狀況)氬氣含有的質子數為18NAC.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羥基數為1.0NAD.1.0 mol CH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數為1.0NA【典例探究】答案 B解析 FeCl3的摩爾質量為162.5 gmol-1,16.25 g FeCl3的物質的量為0.1 mol,FeCl3的水解為可逆反應,且

10、Fe(OH)3膠粒是若干個Fe(OH)3的集合體,所以形成的Fe(OH)3膠體粒子數遠少于0.1NA,A項錯誤;氬氣為單原子分子,標準狀況下,22.4 L氬氣含有1 mol Ar原子,而1個Ar原子中含有18個質子,B項正確;92.0 g甘油的物質的量為1 mol,而1個甘油分子中含有3個OH,則92.0 g甘油中含有羥基數為3.0NA,C項錯誤;甲烷與氯氣反應時,會同時生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,所以1 mol甲烷生成的CH3Cl的物質的量一定小于1.0 mol,D項錯誤。變式 設NA為阿伏伽德羅常數的值,下列說法正確的是()A.標準狀況下,2.24 L CH2Cl2

11、中所含CCl鍵的數目為0.2NAB.1.0 molL-1的CH3COONa溶液中所含CH3COO-的數目小于NAC.1 mol硝基(NO2)與46 g二氧化氮(NO2)所含的電子數均為23NAD.將0.1 mol H2和0.2 mol I2充入密閉容器中充分反應后,生成HI的分子數為0.2NA答案 C解析 標準狀況下CH2Cl2是液體,無法根據氣體摩爾體積計算2.24 L CH2Cl2的物質的量,故無法確定其所含CCl鍵的數目,A不正確;1.0 molL-1的CH3COONa溶液的體積未知,無法確定其中所含CH3COO-的數目是否小于NA,B不正確;硝基(NO2)與二氧化氮分子中均有23個電子

12、,所以1 mol硝基(NO2)與46 g二氧化氮(NO2)所含的電子數均為23NA,C正確;將0.1 mol H2和0.2 mol I2充入密閉容器中充分反應后,生成HI的分子數小于0.2NA,因為該反應為可逆反應,任何一種反應物都不可能完全消耗,D不正確。例2 2018全國卷 NA代表阿伏伽德羅常數的值。下列說法正確的是 ()A.常溫常壓下,124 g P4中所含PP鍵數目為4NAB.100 mL 1 molL-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的數目為0.1NAC.標準狀況下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數目為2NAD.密閉容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反應后分子

13、總數為2NA答案 C解析 P4分子是正四面體結構,1個P4分子中含有6個PP鍵,124 g P4的物質的量為1 mol,則含有PP鍵的數目為6NA,A項錯誤;由于Fe3+發(fā)生水解反應,故100 mL 1 molL-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的數目小于0.1NA,B錯誤;甲烷和乙烯的分子式分別為CH4和C2H4,對應每個分子均含有4個H,故標準狀況下11.2 L甲烷和乙烯混合物的物質的量為0.5 mol,則含有氫原子數目為2NA,C項正確;SO2和O2催化反應生成SO3是可逆反應,2 mol SO2和1 mol O2不能完全反應,故反應后分子總數大于2NA,D項錯誤。變式 NA代表阿伏伽德

14、羅常數的值,下列有關敘述正確的是()A.標準狀況下,22.4 L乙醇完全燃燒后生成CO2的分子數為2NAB.0.5 L 12 molL-1濃鹽酸與足量的MnO2制Cl2,充分反應后轉移電子數為3NAC.由2H和18O所組成的水11 g,其中所含的中子數為5NAD.由CO2和O2組成的混合物中共有NA個分子,其中的氧原子數為2NA答案 D解析 標準狀況下乙醇為液態(tài),22.4 L乙醇的物質的量大于1 mol,燃燒生成的二氧化碳分子數也大于2NA,A錯誤;當鹽酸變稀后反應停止,鹽酸不能反應徹底,則充分反應后轉移的電子數小于3NA,B錯誤;變式 NA代表阿伏伽德羅常數的值,下列有關敘述正確的是 ()A

15、.標準狀況下,22.4 L乙醇完全燃燒后生成CO2的分子數為2NAB.0.5 L 12 molL-1濃鹽酸與足量的MnO2制Cl2,充分反應后轉移電子數為3NAC.由2H和18O所組成的水11 g,其中所含的中子數為5NAD.由CO2和O2組成的混合物中共有NA個分子,其中的氧原子數為2NA11 g 2O中含有的中子數為6NA,C錯誤;無論是二氧化碳還是氧氣分子中都含有兩個氧原子,所以NA個混合氣體分子中氧原子數為2NA,D正確。規(guī)律小結【核心透析】 考點二一定物質的量濃度溶液的配制2.溶液配制中的“六七八”(1)容量瓶的使用“六注意”容量瓶使用的第一步操作是“查漏”。選擇容量瓶遵循“大而近”

16、原則。書寫時一定要指出規(guī)格。不能用容量瓶直接溶解固體溶質,也不能用于稀釋溶液。容量瓶不能用作反應容器,也不能用于長期貯存溶液。容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定的,因而不能將熱的溶液轉移至容量瓶中。定容搖勻后,容量瓶內液面若低于刻度線,不能再滴加蒸餾水。(2)七種實驗儀器:托盤天平、量筒、玻璃棒、 一定規(guī)格的容量瓶、膠頭滴管、燒杯、藥匙。(3)八步實驗步驟:計算稱量(量取)溶解(稀釋)轉移洗滌定容搖勻倒出裝瓶?！镜淅骄俊坷? (1)2018全國卷節(jié)選 配制0.400 0 molL-1的NaOH溶液:稱取4.0 g固體NaOH于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,轉移至250 mL容量瓶中定容。該實驗

17、操作(填“正確”或“錯誤”)。 (2)2017全國卷節(jié)選 Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和;蒸餾水必須經過煮沸、冷卻后才能使用,其目的是殺菌、除及二氧化碳。 答案 (1)錯誤(2)量筒氧氣解析 (1) 氫氧化鈉溶于水放熱;因此溶解后需要冷卻到室溫下再轉移至容量瓶中,錯誤。(2)配制Na2S2O3溶液還需要的玻璃儀器是用于量取一定體積蒸餾水的量筒;加熱可以除去溶解的氧氣,避免實驗結果不準確。變式 下列有關說法中正確的是()2017海南卷 容量瓶和滴定管使用前均需要檢漏2016海南卷 向容量瓶轉移液體時,導流用玻璃棒可以接觸容量瓶內壁201

18、6浙江卷 定容過程中,向容量瓶內加蒸餾水至接近刻度線時,改用滴管滴加蒸餾水至刻度線2016浙江4月學考 容量瓶不能用作溶解物質的容器配制溶液定容時,俯視容量瓶刻度線會使溶液濃度偏高配制一定濃度的NaCl溶液: 洗凈的錐形瓶和容量瓶可以放進烘箱中烘干用容量瓶配制溶液時,若加水超過刻度線,立即用滴管吸出多余液體A. B. C. D.答案 D解析 分液漏斗、容量瓶、滴定管三種儀器,使用前均需要檢漏,正確;向容量瓶中轉移液體時,導流用的玻璃棒應接觸容量瓶刻度線下的內壁,正確;定容時,向容量瓶內加蒸餾水至接近刻度線時,改用滴管滴加蒸餾水至刻度線,正確;容量瓶是用來配制一定物質的量濃度溶液的容器,不能用來

19、溶解物質,正確;俯視容量瓶刻度線,實際體積偏小,導致所配溶液的物質的量濃度偏大,正確;定容時應平視刻度線,錯誤;容量瓶放進烘箱烘干時會使容器變形,錯誤;加水超過刻度線,應重新配制,錯誤。D項符合題意。 溶液配制操作的注意事項(1)用玻璃棒引流時,玻璃棒末端應插入到刻度線以下并接觸瓶壁,但玻璃棒不能接觸瓶口。(2)溶液配制過程中,若有任何引起誤差的操作均應重新配制。 (3)導致溶液濃度偏低的錯誤操作:NaOH在稱量紙上稱量;左碼右物(用游碼);洗滌或轉移時溶液濺出;未洗滌燒杯及玻璃棒;超過刻度線時用膠頭滴管吸出液體;定容時仰視;定容搖勻后發(fā)現液面低于刻度線再加水。(4)導致溶液濃度偏高的錯誤操作

20、:砝碼生銹;定容時俯視;未等溶液冷卻至室溫就定容。易錯警示【核心透析】 考點三物質的量的綜合應用(以物質的量為核心的計算)【典例探究】例4 (1)2016全國卷節(jié)選 一種雙氧水的質量分數為27.5%(密度為1.10 gcm-3),其濃度為molL-1。 (2)2015全國卷改編 烏洛托品在合成、醫(yī)藥、染料等工業(yè)中有廣泛用途,其結構式如圖2-1所示。將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品。若原料完全反應生成烏洛托品,則甲醛與氨的物質的量之比應為 。 圖2-1(3)2017浙江4月學考 分別稱取2.39 g(NH4)2SO4和NH4Cl固體混合物兩份。將其中一份配成溶液,逐滴加入一定濃度的Ba(

21、OH)2溶液,產生的沉淀質量與加入Ba(OH)2溶液體積的關系如圖2-2。混合物中n(NH4)2SO4n(NH4Cl)為。 另一份固體混合物中NH4+與Ba(OH)2溶液(濃度同上)恰好完全反應時,溶液中c(Cl-)=(溶液體積變化忽略不計)。 圖2-2答案 (1)8.9(2)32 (3)120.100 molL-1變式 “84消毒液”的包裝說明上有如下信息:含25%NaClO(次氯酸鈉)、1000 mL、密度1.19 gcm-3,稀釋100倍(體積比)后使用。請回答下列問題:(1)上述“84消毒液”的物質的量濃度為 molL-1。 (2)該同學取100 mL上述“84消毒液”,稀釋后用于消毒

22、,稀釋100倍后的溶液中c(Na+)=molL-1,該消毒液長時間放置在空氣中能吸收標準狀況下CO2的體積為L。 答案(1)4.0(2)0.048.961.2018全國卷 下列敘述正確的是()A.24 g鎂與27 g鋁中,含有相同的質子數B.同等質量的氧氣和臭氧中,電子數相同C.1 mol重水與1 mol水中,中子數比為21D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化學鍵數相同命題考向追蹤【歷年動態(tài)】答案 B答案 C答案 D4.2017全國卷 NA為阿伏伽德羅常數的值。下列說法正確的是()A.0.1 mol的11B中,含有0.6 NA個中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個H+C.2

23、.24 L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒,得到0.6NA個CO2分子D.密閉容器中1 mol PCl3與1 mol Cl2反應制備PCl5(g),增加2NA個PCl鍵答案 A解析 一個11B中的中子數為11-5=6,0.1 mol 11B中含有0.6 mol中子,即0.6NA個中子,A項正確;pH=1的磷酸溶液,溶液的體積未知,無法計算出H+的數目,B項錯誤;標準狀況下,苯為液體,不能用22.4 Lmol-1進行相關計算,C項錯誤;PCl3與Cl2的反應為可逆反應,故1 mol PCl3與1 mol Cl2反應增加的PCl鍵數目小于2NA,D項錯誤?！?019預測】答案 C6.新裝修房屋會釋放有毒的甲醛(HCHO)氣體,銀-Ferrozine 法檢測甲醛的原理如下:圖2-3下列說法正確的是()A.22.4