高考化学一轮复习考点过关物质的量与化学反应专题1物质的量Word文档格式.docx
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mol-1或L/mol,公式:
Vm=
②在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L,这个体积叫做标准状况下的气体摩尔体积
标准状况是特定的条件;
物质在该条件下为气态
物质的量浓度[c(B)]
以单位体积溶液里所含溶质B的来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
符号为c(B),单位为mol·
L-1,公式:
c(B)=
单位体积为溶液的体积,而不是溶剂的体积。
也不能简单地看成是溶质与溶剂的体积加和;
溶质必须用物质的量来表示
2.阿伏加德罗定律:
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
根据公式pV=nRT(R为常量,T为热力学温度),n=
,ρ=
可导出阿伏加德罗定律推论
描述
关系
三正比
同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比
V1/V2=n1/n2
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比
p1/p2=n1/n2
同温同压下,气体的密度比等于它们的相对分子质量之比
ρ1/ρ2=M1/M2
二反比
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比
V1/V2=M2/M1
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比
p1/p2=M2/M1
一连比
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比
m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2
【巩固演练】下列说法正确的是。
①0.012kg12C中含有约6.02×
1023个碳原子
②48gO3气体含有6.02×
1023个O3分子
③氢氧化钠的摩尔质量是40g
④2mol水的摩尔质量是1mol水的摩尔质量的2倍
⑤1mol任何物质都含有6.02×
1023个分子
⑥1molNe含有6.02×
1024个电子
⑦标准状况下,22.4LCHCl3中含有的氯原子数目为3NA
⑧1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
⑨0.5mol/LCuCl2溶液中含有3.01×
1023个Cu2+
⑩1L0.5mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.5NA
⑪1mol/LNaCl溶液含有NA个Na+
⑫将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1NA个Fe3+
⑬1L0.1mol/LNa2SO4溶液中有0.1NA个Na+
⑭含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中,Na+的物质的量浓度为1mol/L
⑮从1L0.5mol/L的NaCl溶液中取出100mL溶液,其物质的量浓度变为0.1mol/L
中含有3mol离子,故其中的离子总数为4NA,⑧错误;
由于不知道CuCl2溶液的体积,故无法确定Cu2+离子的数目,⑨错误;
由于在水溶液中CO32-要水解,故CO32-数目应小于0.5NA,⑩错误;
只有物质的量浓度而无溶液体积,故无法计算溶质的物质的量,⑪错误;
物质的量浓度是指溶液的体积不是溶剂的体积,且Fe3+的水解,⑫错误;
1L0.1mol/LNa2SO4溶液中含有0.2molNa+,⑬错误;
物质的量浓度是指溶液的体积不是溶剂的体积,NA个Na+就是1mol,溶解于1L水中所得溶液不是1L,则Na+的物质的量浓度不是1mol/L,⑭错误;
从一定物质的量浓度的溶液中取出少量溶液其物质的量浓度不变,⑮错误。
【答案】①②⑥
3.阿伏加德罗常数(NA)正误判断:
阿伏加德罗常数(NA)是必考题型,既考查概念的理解,又考查各物理量之间的转化关系。
另外还涉及物质的结构:
如整体与部分的关系(含有电子数、共价键的数量),物质的性质:
盐类水解、可逆反应、在标准状况下物质的状态是否为气体、电解质的电离等。
阿伏加德罗常数(NA)题型常设陷阱有:
物质的状态
气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)
在使用标准状况下气体摩尔体积“22.4L·
mol-1”时,要判断气体是否处于标准状况
在标准状况下物质的状态不是气态,而是液态或固态的有:
水、溴单质、苯、SO3、乙醇、四氯化碳、二硫化碳、氯仿、碳原子数大于4小于16的烃为液态(新戊烷除外)、大于或等于16的烃为固态等
粒子个数
确定粒子个数要弄清楚微粒中相关粒子(质子、中子、电子)及离子、化学键之间的数量关系
单原子分子:
稀有气体He、Ne等;
双原子分子:
Cl2、N2、O2、H2等;
特殊物质:
O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CO2、甲烷、乙烯、乙炔等
最简式相同的物质,无论以何种质量比混合,原子个数均以最简式计算。
如O2和O3、NO2和N2O4、烯烃和环烷烃等
同位素
如D2O、T2O、18O2、14CO2等因物质的摩尔质量发生变化,导致物质的量变化
溶液的体积
已知溶液的浓度,缺少溶液的体积,是不能计算溶质的物质的量的。
转移电子的数目
如1molNa2O2与H2O(或CO2)反应、1molCl2与足量的Fe反应(或NaOH溶液反应)、1molCu与足量的稀硝酸反应等
可逆反应
可逆反应不能进行到底,如2NO2
N2O4,Cl2+H2O
HClO+HCl等
水解反应
在水中某些离子能发生水解反应,离子数目发生改变。
如0.1molFeCl3溶液中的Fe3+数目小于0.1NA、0.1molNa2CO3溶液中含CO32—数小于0.1NA
NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是。
①常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
②等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
③常温常压下,4.6gNO2气体含有1.81×
1023个NO2分子
④常温下,11.2L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA
⑤14g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA
⑥2.24LCO2中含有的原子数为0.3NA
⑦NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7:
4
⑧35.5gCl2参加氧化还原反应,转移的电子数可能为NA
⑨15.6gNa2O2与过量CO2反应时,转移的电子数为0.4NA
⑩1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA
⑪1molFeCl3与沸水反应生成的胶体中含有NA个Fe(OH)3胶粒
⑫常温下,1L0.1mol/L的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
【解析】常温常压(25℃,1.01×
105Pa)下,11.2L氧气物质的量小于0.5mol,其所含原子数必小于NA,①错误;
等物质的量不一定是1mol,②错误;
由于存在2NO2
N2O4这一隐含条件,故4.6gNO2气体中含有的NO2分子数应界于0.1NA和0.05NA之间,③错误;
不是标准状况下,甲烷的物质的量不是0.5mol,④错误;
乙烯和丙烯的最简式为CH2,其最简式的物质的量为14g/14g·
mol-1=1mol,故其总原子数为3NA,⑤正确;
未指明温度、压强,无法确定N2的物质的量,⑥错误;
NA个CO为1mol,其质量为28g,0.5mol甲烷质量为8g,故其质量比为7:
2,⑦错误;
0.5molCl2若只作氧化剂生成Cl-时应转移电子1mol,⑧错误;
2molNa2O2与过量CO2反应转移2mol电子,故0.2molNa2O2参与此反应转移0.2mol电子,⑨错误;
1molK2SO4中含有阴离子物质的量为1mol,则所带电荷数为2NA,⑩错误;
Fe(OH)3胶粒是由多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的,因此Fe(OH)3胶粒个数小于NA个,⑪错误;
无论NH
水解与否,根据元素守恒N元素总是0.2NA,⑫正确。
【答案】⑤⑫
三、物质的量应用于化学方程式的计算
化学方程式在量方面的含义
化学方程式可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系,即化学计量数之比等于反应中各物质的化学计量数之比
根据方程式计算的基本步骤
根据题意写出配平的化学方程式
求出已知物和未知物的物质的量(有时可用质量、体积等表示,分别写在化学方程式中有关的化学式下面)
把已知和待求的量[用m(B)、n(B)、V(B)或设未知数x、y等表示]分别写在化学方程式中有关化学式的下面
将有关的量列出比例式,求出待求的量
根据方程式计算注意的问题
化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,所以不纯物质或不完全转化物质的质量只有换算成纯净物的质量,才能按化学方程式列出比例式进行计算
一般说来,在一个题目里如果都用统一的单位,不会出现错误,但如果题内所给的两个量不一致,这时只要做到两个量及单位“上下一致,左右相当”即可
如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算。
如果是氧化还原反应,也可以利用电子守恒进行有关计算
【巩固演练】
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。
实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。
交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol·
L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。
计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值(列出计算过程)。
(2)探究小组用滴定法测定CuSO4·
5H2O(Mr=250)含量。
取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·
L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。
滴定反应如下:
Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,写出计算CuSO4·
5H2O质量分数的表达式ω=_____________________________。
(3)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·
yH2O2·
zH2O)的组成可通过下列实验测定:
①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A。
②准确量取25.00ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g。
③准确量取25.00ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000mol·
L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00ml。
H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑,通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
CuSO4·
5H2O质量分数的表达式ω=
。
(3)由②可得n(Na2SO4)=n(BaSO4)=
0.5825g÷
233g/mol=2.50×
10-3mol,则m(Na2SO4)=142g·
mol-1×
2.50×
10-3mol=0.355g;
由2MnO4―+5H2O2+
6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑得n(H2O2)=5/2n(KMnO4)=5/2·
(0.0200mol·
L-1×
25.00mL)/1000mL·
L-1=1.25×
10-
3mol,则m(H2O2)=34g·
1.25×
10-3mol=0.0425g,由质量守恒得n(H2O)=[(1.7700g×
25.00mL/100mL)-
0.355g-0.0425g]/18g·
mol-1=2.5×
10-3mol,由此得x:
y:
z=n(Na2SO4):
n(H2O2):
n(H2O)=2:
1:
2,即硫酸钠-过氧化
氢加合物的化学式为2Na2SO4·
H2O2·
2H2O。
【答案】
(1)3
(2)
(3)2Na2SO4·
2H2O
【过关演练】
1.(2016年全国Ⅰ)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
2.(2015年全国Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol·
L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
3.(2016届廊坊期末)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.23gNa与足量H2O反应完全后失去2NA个电子
B.1molCu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子
C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含2NA个原子
D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去9NA个电子
4.(2016届大连测试)设NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.1.6g由16O2和16O3组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA
C.用含1molFeCl3的饱和溶液可制得NA个Fe(OH)3胶体粒子
D.1L1mol·
L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
5.(2016届邢台期末)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是( )
A.0.05molNa2O2固体中含有的阴离子数均为0.05NA
B.标准状况下,2.24LCH4所含的原子数为0.1NA
C.1molSO2与足量O2在一定条件下反应,共转移2NA个电子
D.1L0.1mol/L氨水中含有的NH3·
H2O分子数为0.1NA
6.(2016届永州二模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,0.1molC2H4分子中含共用电子对数目为0.5NA
B.2.3gNa被O2完全氧化时,失去电子数为0.1NA
C.11.2L氖气中含有的原子数为NA
D.9gD2O和9gH2O中含有中子数均为4NA
7.(2016届安徽六校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。
A.标准状况下,11.2LHF中含有分子的数目为0.5NA
B.0.1molFe与少量氯气反应生成FeCl2,转移电子数为0.2NA
C.1.4g由乙烯和环丙烷组成的混合物中含有原子的数目为0.3NA
D.0.1mol·
L-1碳酸钠溶液中含有CO
离子数目小于0.1NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。
A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移电子数目为0.1NA
B.标准状况下,11.2L苯中含有的碳碳双键数目为1.5NA
C.48gO2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子
D.标准状况下,2.24LHF含有的分子数目为0.1NA
9.(2016届天津一模)下列说法中正确的是( )
A.摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量
B.0.012kg12C中所含的碳原子数为NA
C.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
D.1mol任何物质都含有约6.02×
1023个原子
10.(2016届桂林模拟)下列说法不正确的是( )
A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同
B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5molO2(g)和2molN2(g),两气罐中的压强之比等于5∶2
D.等温等压条件下,5molO2(g)和2molH2(g)的体积之比等于5∶2
11.(2016届河南省八市4月模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.标准状况下,1LC2H5OH完全燃烧后生成的CO2分子个数约为NA/11.2
B.将lmolCl2通人水中,HC1O、Cl一、C1O-粒子数之和为2NA
C.含3.0gHCHO的水溶液中原子总数为0.4NA
D.3.4gNH3中共用电子对数为0.6NA
12.(2016届唐山二模)设NA为阿伏加德罗常数.下列说法正确的是()
A.1molFeCl3水解生成的Fe(OH)3胶粒数为lNA
B.4.6g有机物C2H6O的分子结构中含有的C一H键数目一定为0.5NA
C.标准状况下,11.2LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D.1mol/LAlCl3溶液中含有3NA个Cl-
13.(2016届成都二诊)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.10℃时,lLpH=1.0的H2SO4溶液中含H+为0.1NA
B.常温下,14g的C含中子数目为6NA
C.标况下11.2LNO与11.2LO2混合,原子总数小于2NA
D.0.Imol苯乙烯含碳碳双键为0.4NA
14.(2017届荆州质检)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.0.1molFe在0.1mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3NA
B.0.1mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6NA
C.64g的SO2与足量的O2充分反应后可得到NA个SO3分子
D.标准状况下,2.24L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA
15.合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于
水)________________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480gFe2O3粉末加入炭粉的质量为________,生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24L·
mol-1)。
16.
(1)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:
软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;
用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;
滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。
若用2.5g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验,计算KMnO4的理论产量为________。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,用如图所示的电化学法可消除这种污染,原理是:
通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化。
则用该装置净化含10mol甲醇的水,转移电子数为。
(3)过碳酸钠(2Na2CO3·
3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。
准确称取0.2000g过碳酸钠于250mL锥形瓶中,加50mL蒸馏水溶解,再加50mL2.0mol·
L-1H2SO4,用2.000×
10-2mol·
L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL,则产品中H2O2的质量分数为。
参考答案
1.【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。
【答案】A
2.【解析】A项,D2O和H2O的质子数相同(均为10),但D2O、H2O的摩尔质量不同,分别为20g·
mol-1和18g·
mol-1,所以18gD2O和H2O的物质的量不同,质子数不同,错误;
B项,n(H2SO3)=2L×
0.5mol·
L-1=1mol,但H2SO3是弱酸,部分电离,所以H+数目小于2NA,错误;
C项,发生的反应是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,转移电子数为2e-,所以生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA,正确;
D项,发生反应:
2NO+O2===2NO2,生成2molNO2,常温下NO2和N2O4之间存在平衡2NO2
N2O4,所以分子数小于2NA,错误。
【答案】C
4.【解析】O2和O3均由氧原子构成,n(O)=
=0.1mol,氧原子数为0.1NA,A项正确;
标准状况下,苯为液态,B项错误;
一是Fe3+没有完全水解,二是Fe(OH)3胶体粒子是多个Fe(OH)3的聚合体,C项错误;
ClO-要水解,所以ClO-的数目小于NA,D项错误。
5.【解析】Na2O2是由Na+和O
构成的离子化合物,0.05molNa2O2固体中含有的阴离子数均为0.05mol,A项正确;
标准状况下,2.24LCH4即0.1molCH4含有0.5mol原子,B项错误;
1molSO2与足量O2完全反应转移2mol电子,但SO2与O2的反应是可逆反应,故转移电子数小于2NA,C项错误;
氨水中NH3、NH
、NH3·
H2O的物质的量和等于0.1mol,D项错误。
6.【解析】C2H4的电子式为
,0.1molC2H4分子中含共用电子对数目为0.6NA,A项错误;
0.1molNa→Na+,失去电子数为0.1NA,B项正确;
没有状态无法计算物质的量,且氖为单原子分子,C项错误:
9gD2O的中子数为
×
10,9gH2O的中子数
8,D项错误。
【答案】B
7.【解析】标准状况下,HF为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,A错误;
铁无论与少量还是过量的氯气反应都是生成氯化铁而非氯化亚铁,B错误;
乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,故1.4g混合物中含有的CH2的物质的量n=
=0.1mol,