第3讲 化学计量及其应用Word格式文档下载.docx

第3讲 化学计量及其应用Word格式文档下载.docx

《第3讲 化学计量及其应用Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3讲 化学计量及其应用Word格式文档下载.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

L－1、2mol·

L－1

b.与电解质的组成无关如pH＝1的HCl、H2SO4、CH3COOH中c（H＋）均为0.1mol·

c.是否完全电离（强弱电解质）如1mol·

L－1HCl中c（H＋）＝1mol·

L－1，而1mol·

L－1CH3COOH中c（H＋）小于1mol·

d.是否水解（“弱离子”）如1mol·

L－1NaCl中c（Na＋）＝1mol·

L－1AlCl3中c（Al3＋）小于1mol·

2.1mol（1个）所给物质对应研究对象的个数

（1）物质的微粒组成

①H2O、OH－、H3O＋、—OH、Na2O2、KO2、Fe（OH）3胶粒，KHSO4（溶液、熔融态）、稀有气体

②含同位素的物质的组成：

D2O、OD－、D3O＋、CD4等中的质子、中子、电子的数目

（2）物质中的共价键数目

①常考无机物中的共价键（以含1mol中心原子或分子为基准）

SiO2：

4Si—O　P4　6P—P　金刚石：

2C—C　石墨：

1.5C—C　CO2：

2C===O　H2O2：

2O—H　1O—O

②常考有机物中的共价键（以1个分子为基准）

、

中不含碳碳双键；

CnH2n＋2：

（2n＋2）C—H　（n－1）C—C　乙醇：

1C—C　5C—H　1C—O　1O—H　甲醚：

6C—H　2C—O

（3）氧化还原反应中转移电子数目

①歧化反应：

Na2O2＋CO2―→　Na2O2＋H2O―→

Cl2＋NaOH（冷）―→

②归中反应：

KClO3＋HCl―→　SO2＋H2S―→

③特定反应　Fe＋Cl2―→　S＋O2―→

NH3＋O2

　Fe＋I2―→　Cu＋S―→

④多向反应

⑤可逆反应Cl2＋H2O―→　SO2＋O2―→

⑥不能进行完全的反应

Fe、Al遇浓硝酸、浓硫酸钝化　MnO2（足量）＋HCl（浓）

　Cu（足量）＋H2SO4（浓）

（4）隐含信息与反应

溶剂水中含H、O两种元素　2NO2N2O4反应的先后顺序如向FeI2溶液通入Cl2，反应的先后顺序为I－、Fe2＋

1.（2019·

课标全国Ⅱ，8）已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　）

A.3g3He含有的中子数为1NA

B.1L0.1mol·

L－1磷酸钠溶液含有的PO

数目为0.1NA

C.1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA

D.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA

解析　3g3He的物质的量为1mol，每个3He含1个中子，则1mol3He含1mol中子，A项正确；

该溶液中含0.1molNa3PO4，由于部分PO

水解，故溶液中PO

的数目小于0.1NA，B项错误；

K2Cr2O7中Cr元素为＋6价，1molK2Cr2O7被还原成Cr3＋时，得到6mol电子，C项正确；

正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中含13mol共价键，D项正确。

答案　B

2.（2018·

课标全国Ⅰ，10）NA是阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A.16.25gFeCl3水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为0.1NA

B.22.4L（标准状况）氩气含有的质子数为18NA

C.92.0g甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0NA

D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA

解析　16.25gFeCl3的物质的量n（FeCl3）＝0.1mol，氯化铁不能完全水解，则生成的物质的量小于0.1molFe（OH）3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁分子聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA，A项错误；

氩气是单原子分子，1molAr含18mol质子，B项正确；

甘油（丙三醇）的分子式为C3H8O3，相对分子质量为92，1mol（92.0g）甘油含3mol羟基，C项错误；

甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即1.0mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1mol，D项错误。

3.（2018·

课标全国Ⅱ，11）NA代表阿伏加德罗常数的值。

A.常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NA

B.100mL1mol·

L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NA

C.标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D.密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA

解析　每个P4分子中含6个P—P键，124gP4的物质的量为1mol，含6molP—P键，A项错误；

该溶液中虽然含0.1molFeCl3，但由于Fe3＋部分水解，即溶液中Fe3＋数目小于0.1NA，B项错误；

标准状况下，11.2L甲烷和乙烯的混合气体为0.5mol，根据1molCH4和1molC2H4均含4molH原子可知，0.5mol混合气体中含2molH原子，C项正确；

SO2和O2的反应为可逆反应，即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3，分子总数大于2NA，D项错误。

答案　C

4.（2017·

课标全国Ⅲ，10）NA为阿伏加德罗常数的值。

A.0.1mol的11B中，含有0.6NA个中子

B.pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H＋

C.2.24L（标准状况）苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子

D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5（g），增加2NA个P—Cl键

解析　A项，硼原子的质子数为5，11B的中子数为6，故0.1mol的11B中含有中子数为0.6NA，正确；

B项，未指明溶液体积，无法计算H＋的个数，错误；

C项，标准状况下苯为液体，故2.24L（标准状况）苯的物质的量不为0.1mol，生成的CO2分子也不是0.6NA，错误；

D项，PCl3＋Cl2PCl5，这是一个可逆反应，1molPCl3与1molCl2不可能完全反应生成1molPCl5，故增加的P－Cl键数目小于2NA，错误。

答案　A

题组一　易错点判断，正确的打“√”，错误的打“×

”

1.

（1）①2.0gH

O与D2O的混合物中所含中子数为NA（√）

②17g—OH与17gOH－所含电子数均为10NA（×

）

③CH4与P4的分子结构均为正四面体形，在1molCH4分子或P4分子中含有的共价键数皆为4NA（×

④34g过氧化氢存在的极性键总数为3NA（×

⑤46g乙醇中存在的共价键总数为8NA（√）

（2）①0.1L0.5mol·

L－1CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA（×

②0.1L3.0mol·

L－1的NH4NO3溶液中含有的NH

的数目为0.3NA（×

③在高温、高压和催化剂条件下，密闭容器中2gH2与足量N2反应，转移电子数为2NA（×

④等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA（×

⑤1molAl3＋完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA（×

⑥7.8gNa2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1NA（√）

（3）①常温下，11.2L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA（×

②标准状况下，22.4L己烷中含共价键数目为19NA（×

③常温常压下，2.24L氯气与2.4g镁粉充分反应，转移的电子数为0.2NA（×

④常温常压下，11gCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA（√）

⑤标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA（×

（4）①电解NaCl溶液得到22.4LH2（标准状况），理论上需要转移NA个电子（×

②标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA（×

③标准状况下，22gCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA（√）

④氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NA（×

⑤50mL12mol·

L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA（×

题组二　新题预测

2.（2019·

山东泰安一模）NA是阿伏加德罗常数的值。

A.常温下，11.2LSO2含有的氧原子数小于NA

B.0.1molNa2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NA

C.10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA

D.100mL0.1mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA

解析　A项，常温下Vm＞22.4L·

mol－1，故常温下11.2LSO2的物质的量小于0.5mol，所含氧原子数小于NA，正确；

B项，Na2O2、Na2O的电子式分别为

，故0.1mol该混合物中含有的离子总数为0.3NA，错误。

C项，由于H2O2溶液中溶剂水中含氢原子，故溶液中含有的氢原子数大于0.2NA，错误；

D项，醋酸为弱酸，部分电离，故100mL0.1mol·

L－1的醋酸中含有的醋酸分子数小于0.01NA，错误。

3.（2019·

南京一模）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　）

A.7gCnH2n中含有NA个碳氢共价键

B.标准状况下，22.4LCHCl3中含有3NA个氯原子

C.含0.3molNH4NO3与amolNH3·

H2O的中性溶液中含0.3NA个NH

D.1molNa与O2反应生成Na2O和Na2O2的混合物的过程中失去NA个电子

解析　CnH2n的最简式为CH2，其物质的量为

＝0.5mol，碳氢键个数为0.5mol×

2NAmol－1＝NA，A项正确；

CHCl3标准状况下为液体，不能利用n＝

进行计算，B项错误；

由于溶液呈中性，故NH

的水解程度与NH3·

H2O的电离程度相当，NH

的物质的量不变，为0.3mol，C项正确；

，故1molNa反应时失电子总数为NA，D项正确。

4.（2019·

山东日照一模）NA是阿伏加德罗常数的值。

A.500mL2mol·

L－1FeCl3溶液中Cl－数目为3NA，且

＝3

B.电解法精炼铜，阴极析出1molCu时，阳极失去的电子数为2NA

C.64gSO2与足量的O2在一定条件下反应生成的SO3分子数目为NA

D.在标准状况下，2.24LNH3通入水中制成氨水，溶液中NH

解析　A项，由于Fe3＋水解n（Cl－）/n（Fe3＋）＞3，错误；

B项，阴极发生Cu2＋＋2e－===Cu，析出1molCu时，转移电子数为2NA，正确；

C项，2SO2＋O22SO3为可逆反应，反应生成SO3分子数小于NA，错误；

D项，NH3通入水中，发生NH3＋H2ONH3·

H2ONH

＋OH－，溶液中含氮元素的微粒有3种，故NH

数小于0.1NA，错误。

5.（2019·

河北衡水中学一模）NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列说法错误的是（　　）

A.标准状况下，11.2L正丁烷所含极性键的数目为5NA

B.常温常压下，1molNa

O2中含有的中子数为44NA

C.1LpH均为2的盐酸和醋酸溶液，氢离子数均为0.01NA

D.64g铜与足量硫粉加热充分反应，转移电子数为2NA

解析　A项，正丁烷分子式为C4H10，分子中含10个C—H，故标准状况下11.2L正丁烷中所含极性键的数目为5NA，正确；

B项，Na

O2中含有的中子数为12×

2＋10×

2＝44，故1molNa

O2中含有的中子数为44NA，正确；

C项，pH为2的盐酸、醋酸中c（H＋）＝0.01mol·

L－1，故1L溶液中所含nH＋＝0.01mol·

L－1×

1L＝0.01mol，正确；

D项，Cu与S反应的产物为Cu2S，故1molCu参加反应时转移电子数为NA，错误。

答案　D

6.设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列有关说法正确的是（　　）

A.28g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为NA

B.AlCl3溶液中Al3＋的物质的量浓度为1mol·

L－1，则1L溶液中所含Cl－的数目大于3NA

C.标准状况下，1.12LHF中含有的分子总数为0.05NA

D.1L1mol·

L－1的Na2CO3溶液中含有CO

、HCO

的离子总数为NA

解析　A项，乙烯与环丁烷组成的混合气体的最简式为CH2，物质的量为

＝2mol，含有的碳原子数为2NA，错误；

B项，Al3＋水解，当c（Al3＋）＝1mol·

L－1时，c（Cl－）＞3mol·

L－1，1L溶液中所含Cl－的数目大于3NA，正确；

C项，标准状况下HF为液体，错误；

D项，CO

在溶液中水解，溶液中的含碳微粒有CO

、H2CO3，故CO

的离子数之和小于NA，错误。

7.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A.23g乙醇中含碳氢键数目为6NA

B.向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有2molFe2＋被氧化时，消耗Cl2的分子数为NA

C.向含4mol溶质的浓盐酸中加入足量二氧化锰，充分加热，产生Cl2分子数为NA

D.60g二氧化硅晶体中所含硅氧键的数目为4NA

解析　A项，乙醇的结构式为

，23g乙醇中含C—H数目为2.5NA，错误；

B项，向FeI2溶液中通入Cl2，反应的先后顺序为I－、Fe2＋，当有2molFe2＋被氧化时，I－已完全被氧化，消耗Cl2分子数目大于NA；

C项，由于稀盐酸不与二氧化锰反应，故反应产生Cl2分子数小于NA，错误；

D项，二氧化硅的晶体结构为

，故60g二氧化硅晶体中含硅氧键的数目为4NA，正确。

题后悟道

NA问题分析思维模型

考点2　溶液的配制

1.一定质量分数溶液的配制

（1）仪器与步骤

（2）几种重要溶液的配制

稀H2SO4：

将浓硫酸沿容器内壁缓慢加入水中，边加边搅拌

FeCl3溶液：

将FeCl3固体溶解在盐酸中，边加边搅拌

FeSO4溶液：

将FeSO4溶解在煮沸处理过的蒸馏水中，然后加入Fe粉、稀H2SO4。

2.一定物质的量浓度溶液的配制

（1）仪器与步骤（以配制500mL0.1mol·

L－1Na2CO3溶液为例）

图中操作②中应该填写的数据为5.3，实验时操作的先后顺序为②④⑥⑤①③（填编号）。

（2）仪器特点与用途

①量筒——精确度0.1mL　托盘天平——精确度0.1g

②容量瓶——注明规格、选取时应依据“≥”原则，如需配制480mL溶液，应选500mL的容量瓶。

使用第一步操作为“检漏”。

③玻璃棒的作用——搅拌、引流。

引流图示

1.判断操作是否正确，正确的打“√”，错误的打“×

”。

（1）

配制一定浓度的溶液（√）

（2019·

天津理综，4B）

（2）SbCl3能发生较强烈的水解，配制SbCl3溶液时应将SbCl3溶解在盐酸中（√）

[2019·

天津理综，7（4）]

（3）配制0.4000mol·

L－1的NaOH溶液，称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容（×

（2018·

全国卷Ⅱ，13A）

（4）配制浓度为0.010mol·

L－1的KMnO4溶液，可以称取KMnO4固体0.158g，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度（×

（2017·

课标全国Ⅲ，9D）

（5）为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用滴管滴加蒸馏水至刻度线（√）

（2016·

浙江理综，8D）

（6）洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干（×

（2014·

新课标全国卷Ⅰ，12A）

2.（2017·

上海化学）实验室中配制250mL0.1mol·

L－1NaOH溶液时，必须用到的玻璃仪器是（　　）

3.[2017·

天津理综，9

（1）]准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。

将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有____________________________________________________________。

解析　配制AgNO3标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL（棕色）容量瓶、胶头滴管。

答案　250mL（棕色）容量瓶、胶头滴管

1.Ⅰ.配制80mL1mol·

L－1的HCl溶液所需的仪器有____________________

（用5mol·

L－1的浓盐酸配制）。

Ⅱ.配制过程中有如下操作，会导致溶液“偏大”“偏小”“无影响”。

（1）用量筒量取浓盐酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。

（2）用量筒量取浓盐酸时，仰视读数________。

（3）转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出________。

（4）转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中________。

（5）定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。

（6）配制前容量瓶中有水滴________。

答案　Ⅰ.100mL容量瓶、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒

Ⅱ.

（1）偏大　

（2）偏大　（3）偏小　（4）偏小　（5）偏小　（6）无影响

天津五县市联考）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠（Na2S2O3·

5H2O）的纯度。

测定步骤如下：

（1）溶液配制：

称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的________中，加蒸馏水至________。

（2）滴定：

取0.00950mol·

L－1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：

Cr2O

＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。

然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：

I2＋2S2O

===S4O

＋2I－。

加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________，即为终点。

平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为________%（保留1位小数）。

解析　

（1）配制溶液时称取的样品应在烧杯中溶解，溶解、冷却至室温后全部转移至100mL的容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。

（2）利用I2遇淀粉溶液显蓝色来判断滴定终点时，当溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复即可说明达到滴定终点。

根据题中反应可得：

～3I2～6S2O

，则1.2000g样品中含有Na2S2O3·

5H2O的质量＝

×

248g·

mol－1＝1.140g，样品纯度＝

100%＝95.0%。

答案　

（1）烧杯　容量瓶　刻度线　

（2）蓝色褪去且半分钟内不复原　95.0

误差分析思维导图

仰视、俯视的分析图

结果：

仰视时，容器内液面高于刻度线；

俯视时，容器内液面低于刻度线。

考点3　以物质的量为中心的计算

1.一个中心

必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩”。

n＝

＝

＝c×

V溶液

2.两个公式

（1）气体溶质物质的量浓度的计算：

标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液的密度为ρg·

cm－3，气体的摩尔质量为Mg·

mol－1，则

c＝

mol·

L－1。

（2）溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算：

（c为溶质的物质的量浓度/mol·

L－1，ρ为溶液的密度/g·

cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量/g·

mol－1）。

3.三个守恒

4.一个关系式

将两种或多种物质之间“物质的量”的关系简化成一个式子。

在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。

1.[2018·

课标全国Ⅰ，27（4）]Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。

在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·

L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。

滴定反应的离子方程式为____________________________________________________________

____________________________________________________________，

该样品中Na2S2O5的残留量为________g·

L－1（以SO2计）。

解析　I2作氧化剂，将S2O

氧化成SO

。

计算样品中Na2S2O5的残留量时以SO2计，则n（I2）＝n（SO2）＝0.01000mol·

0.01L＝0.0001mol，m（SO2）＝0.0064g，则该样品中Na2S2O5的残留量为

＝0.128g·

答案　S2O

＋2I2＋3H2O===2SO

＋4I－＋6H＋　0.128

2.[2019·

天津理综，9（Ⅱ）]环己烯含量的测定

在一定条件下，向ag环己烯样品中加入定量制得的bmolBr2，与环己烯充分反应后，剩余的Br2与足量KI作用生成I2，用cmol·

L－1的Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3标准溶液VmL（以上数据均已扣除干扰因素）。

测定过程中，发生的反应如下：

②Br2＋2KI