2022年高考化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)綜合復(fù)習(xí)第四講物質(zhì)的量及在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用課件

1、第四講 物質(zhì)的量及在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用課標(biāo)要點(diǎn)學(xué)考要求1.物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度的概念水平22.物質(zhì)的量、粒子數(shù)、質(zhì)量、氣體體積、物質(zhì)的量濃度之間的簡(jiǎn)單計(jì)算水平23.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算水平24.有關(guān)化學(xué)方程式過(guò)量問(wèn)題的計(jì)算水平25.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液水平2一、物質(zhì)的量1.物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量和氣體摩爾體積 概念符號(hào)單位含義物質(zhì)的量nmol表示含有一定數(shù)目粒子的集合體阿伏加德羅常數(shù)NAmol-11 mol任何粒子的粒子數(shù),約為6.021023摩爾質(zhì)量Mgmol-1單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量氣體摩爾體積VmL mol-1單

2、位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,標(biāo)準(zhǔn)狀況(0 、101 kPa)下Vm約為22.4 L mol-1摩爾質(zhì)量以 gmol-1為單位時(shí),在數(shù)值上等于物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量(或相對(duì)分子質(zhì)量)。2.物質(zhì)的量、粒子數(shù)、質(zhì)量、氣體體積之間的簡(jiǎn)單計(jì)算 典例1(2020年浙江7月學(xué)考,改編)設(shè)aX+bY為a個(gè)X粒子和b個(gè)Y粒子組成的一個(gè)粒子集合體,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法不正確的是()A.已知2 mol H2按如下化學(xué)方程式反應(yīng):2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)放熱571.6 kJ,則每1 mol2H2(g)+O2(g)生成2 mol H2O(l)放出571.6 kJ熱量B.0.1 mol Cl

3、2通入足量水中,所得溶液中HClO、Cl-、ClO-數(shù)目之和為0.2NAC.C2H4O與C2H6O2的混合物0.1 mol,充分燃燒消耗O2數(shù)目為0.25NAD.常溫常壓下,1.7 g NH3中含有共價(jià)鍵的數(shù)目為0.3NA答案 B解析 A項(xiàng),已知2 mol H2按如下化學(xué)方程式反應(yīng):2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)放熱571.6 kJ,即每2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反應(yīng)產(chǎn)生2 mol H2O(l)時(shí),放出的熱量為571.6 kJ,因此每1 mol 2H2(g)+O2(g)生成2 mol H2O(l)放出571.6 kJ熱量,A正確;B項(xiàng),Cl2通入足量水中,

4、與水反應(yīng)所得溶液中的粒子有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-和極少量的OH-,溶液中還存在Cl2分子,根據(jù)氯原子守恒,計(jì)算時(shí)應(yīng)包括Cl2分子中的氯原子,B不正確;C項(xiàng),1 mol C2H4O或1 mol C2H6O2充分燃燒時(shí)均消耗2.5 mol O2,則1 mol C2H4O與C2H6O2的混合物消耗的O2也為2.5 mol,0.1 mol混合物充分燃燒消耗O2數(shù)目為0.25NA,C正確;D項(xiàng),1 mol NH3中含有3 mol NH共價(jià)鍵,1.7 g氨氣為0.1 mol,NH共價(jià)鍵數(shù)目為0.3NA,D正確。故選B。典例2(2020年浙江1月學(xué)考,改編)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的

5、值,下列說(shuō)法正確的是()A.28 g乙烯和丙烯的混合物完全燃燒,產(chǎn)生的CO2分子數(shù)目為2.5NAB.在0.01 molL-1的H2SO4溶液中,含有的H+數(shù)目為0.02NAC.12 g石墨晶體中,含有的質(zhì)子數(shù)目為6NAD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6 L CCl4中含有CCl的數(shù)目為NA答案 C解析 A項(xiàng),乙烯和丙烯的最簡(jiǎn)式相同為CH2,28 g乙烯和丙烯的混合物相當(dāng)于2 mol CH2完全燃燒,產(chǎn)生的CO2分子數(shù)目為2NA,A不正確;B項(xiàng),硫酸溶液中的c(H+)=0.02 molL-1,但未指明溶液體積,無(wú)法計(jì)算H+數(shù)目,B不正確;C項(xiàng),12 g石墨晶體含有1 mol碳原子,即6 mol質(zhì)子,數(shù)目為6

6、NA,C正確;D項(xiàng),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CCl4不是氣體,已知5.6 L CCl4無(wú)法計(jì)算其物質(zhì)的量,D不正確。故選C。典例3設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法不正確的是()A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L氧氣中含有原子的數(shù)目為0.2NAB.1 L 0.1 molL-1 Na2SO4溶液中,含有Na+的數(shù)目為0.2NAC.常溫常壓下,18 g水中含有氫氧鍵的數(shù)目為NAD.0.1 mol Cl2與足量的Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA答案 C解析 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L氧氣的物質(zhì)的量為0.1 mol,含有原子的數(shù)目為0.2NA,A正確;1 L 0.1 molL-1 Na2SO4溶液中,含有Na+的物

7、質(zhì)的量為1 L0.1 molL-12=0.2 mol,數(shù)目為0.2NA,B正確;常溫常壓下,18 g水為1 mol,含有氫氧鍵的數(shù)目為2NA,C錯(cuò)誤;0.1 mol Cl2與足量的Fe反應(yīng)生成FeCl3,Cl2完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA,D正確。二、物質(zhì)的量濃度1.物質(zhì)的量濃度的含義(1)物質(zhì)的量濃度表示單位體積的溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,符號(hào)為cB。(2)物質(zhì)的量濃度的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 ,常用單位為molL-1,nB為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,V為溶液的體積。2.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(1)容量瓶的使用常見(jiàn)的規(guī)格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL等。

8、容量瓶上標(biāo)注有溫度、刻度線和容積。使用容量瓶的第一步操作是檢查是否漏水。(2)以配制1 000 mL 1.0 molL-1的NaCl溶液為例。實(shí)驗(yàn)儀器:主要有天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、1 000 mL 容量瓶、膠頭滴管。實(shí)驗(yàn)步驟: 計(jì)算:m(NaCl)=1.0 molL-11 L58.5 gmol-1=58.5 g稱量:根據(jù)計(jì)算結(jié)果,稱量NaCl固體溶解:將稱量好的NaCl固體放入燒杯中,加入適量蒸餾水,用玻璃棒攪拌,使NaCl固體全部溶解。轉(zhuǎn)移:待恢復(fù)到室溫后,將燒杯中的溶液沿玻璃棒轉(zhuǎn)移到容量瓶中。洗滌:用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒23次,將洗滌液也都注入容量瓶。輕輕搖動(dòng)容量瓶,使

9、溶液混合均勻。定容:將蒸餾水注入容量瓶,當(dāng)液面離容量瓶頸部的刻度線12 cm時(shí),改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線相切。蓋好瓶蓋,反復(fù)上下顛倒,搖勻。裝瓶:若不馬上使用,應(yīng)將配好的溶液裝入試劑瓶,并貼好標(biāo)簽。(3)誤差分析。根據(jù) 判斷,產(chǎn)生誤差的根本原因是:在操作中溶質(zhì)的質(zhì)量mB和溶液的體積V存在誤差。若在操作中造成mB偏大或V偏小,則cB偏大;若造成mB偏小或V偏大,則cB偏小。誤差分析可能影響誤差的因素mBcB第一類:稱量誤差分析天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或生銹偏大偏大在敞口容器中稱量NaOH、CaCl2等易吸水的物質(zhì)偏小偏小稱量已部分失水的Na2CO310H2O、CuSO45H2O

10、偏大偏大用量筒量取溶液時(shí),仰視讀數(shù)偏大偏大誤差分析可能影響誤差的因素mBcB第二類:配制過(guò)程誤差分析稱量好的藥品放入燒杯時(shí),有少量灑在燒杯外偏小偏小溶解攪拌時(shí),有部分液體濺出偏小偏小轉(zhuǎn)移時(shí)有部分液體濺出偏小偏小未洗滌燒杯和玻璃棒偏小偏小溶解時(shí)放熱,且未冷卻到室溫(V偏小)偏大定容時(shí),仰視刻度線(V偏大)偏小定容時(shí),加水超過(guò)刻度線,再用膠頭滴管吸出多余部分偏小偏小加水至刻度線,上下顛倒搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線無(wú)影響無(wú)影響洗滌容量瓶后未干燥,容量瓶?jī)?nèi)有少量蒸餾水無(wú)影響無(wú)影響典例4下列實(shí)驗(yàn)操作均要用玻璃棒:過(guò)濾,蒸發(fā),溶解,向容量瓶轉(zhuǎn)移。其中玻璃棒作用相同的是()A.和B.和C.和D.和答案 D解

11、析 在過(guò)濾和向容量瓶轉(zhuǎn)移溶液的操作過(guò)程中,玻璃棒的作用都是引流。蒸發(fā)時(shí),玻璃棒的作用是通過(guò)攪拌使受熱均勻;溶解時(shí),玻璃棒的作用是,攪拌加速溶解。故選D。典例5關(guān)于容量瓶的使用,下列操作正確的是()A.使用前要檢查容量瓶是否漏水B.用蒸餾水洗滌后必須要將容量瓶烘干C.為了便于操作,濃溶液稀釋或固體溶解可直接在容量瓶中進(jìn)行D.為了使所配溶液濃度均勻,定容結(jié)束后,手握瓶頸,左右振蕩答案 A解析 A項(xiàng),容量瓶使用前需檢查是否漏水,方法是在容量瓶中裝入少量水,塞好塞子,用右手食指頂住,左手持瓶底,倒轉(zhuǎn),觀察是否漏水,若不漏水,將塞子旋轉(zhuǎn)180度,再倒轉(zhuǎn)看是否漏水,A正確;B項(xiàng),容量瓶在配制溶液時(shí)需要加蒸

12、餾水定容,故使用前不需要干燥,B不正確;C項(xiàng),容量瓶只能用來(lái)配制溶液,不能在容量瓶中進(jìn)行固體溶解、溶液稀釋等操作,C不正確;D項(xiàng),搖勻的方法是用右手食指頂住塞子,左手持瓶底倒轉(zhuǎn),反復(fù)數(shù)次即可,不可左右振蕩,D不正確。故選A。典例6(2021杭州學(xué)軍中學(xué)高一期中)實(shí)驗(yàn)室配制480 mL 0.10 molL-1的氫氧化鈉溶液,有如下操作步驟:將已經(jīng)稱量的氫氧化鈉固體放入小燒杯中,加適量蒸餾水溶解。把所得溶液小心轉(zhuǎn)入容量瓶中。繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度12 cm處,改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹液面底部與刻度線相切。用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒23次,將洗滌液都轉(zhuǎn)入容量瓶,并輕輕搖勻。將

13、NaOH溶液裝入試劑瓶,貼上標(biāo)簽。將容量瓶瓶塞塞緊,上下振蕩搖勻。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)計(jì)算需要NaOH固體的質(zhì)量為g。(2)本實(shí)驗(yàn)必須用到的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、。(3)操作步驟的正確順序?yàn)椤?填序號(hào))(4)若出現(xiàn)如下情況,對(duì)所配溶液濃度將有何影響?(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)沒(méi)有進(jìn)行步驟;定容時(shí)俯視刻度線。答案 (1)2.0 g(2)500 mL容量瓶、膠頭滴管(3)(4)偏低偏高解析 (1)配制500 mL 0.10 molL-1的氫氧化鈉溶液,應(yīng)選擇500 mL的容量瓶,則需要?dú)溲趸c固體的質(zhì)量為:0.5 L0.10 molL-140 gmol-1=2.0 g;(2)配

14、制500 mL 0.10 molL-1的氫氧化鈉溶液要用到的儀器:天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和膠頭滴管,所以還缺少的儀器:500 mL容量瓶、膠頭滴管;(3)配制500 mL 0.10 molL-1的氫氧化鈉溶液的操作步驟:計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、裝瓶、貼標(biāo)簽,所以正確的操作順序是;(4)沒(méi)有進(jìn)行步驟,會(huì)導(dǎo)致部分溶質(zhì)損耗,溶質(zhì)物質(zhì)的量將偏小,所配的溶液濃度將偏低;定容時(shí)俯視刻度線,會(huì)導(dǎo)致溶液體積偏小,所配的溶液濃度將偏高。三、相關(guān)計(jì)算1.物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算(1)正確判斷溶液中的溶質(zhì),并求其物質(zhì)的量。(2)準(zhǔn)確計(jì)算溶液的體積:不能用水的體積代替溶液的體積,

15、應(yīng)根據(jù)V= 求算。(3)溶液稀釋前后,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變:c1V1=c2V2。2.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算在化學(xué)方程式中,參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3.有關(guān)過(guò)量問(wèn)題的計(jì)算(1)化學(xué)反應(yīng)中,給出兩種或兩種以上反應(yīng)物的量,求生成物的量的計(jì)算。處理方法:先根據(jù)化學(xué)方程式判斷哪種物質(zhì)不足,再用實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算。(2)化學(xué)反應(yīng)中,溶液的濃度的變化引起的過(guò)量或不足的計(jì)算。處理方法:根據(jù)反應(yīng)原理,定性判斷作出分析后再計(jì)算。例如:濃鹽酸和MnO2反應(yīng)制取氯氣,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變稀后不再與MnO2反應(yīng);濃硫酸和銅反應(yīng)生成SO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變稀后不再與銅反應(yīng);濃硫酸和鋅反應(yīng)生成SO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變稀后繼