高考化学高届高级一本突破二轮复习课件及讲义与专项训练专题三化学常用计量物质的量.docx
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高考化学高届高级一本突破二轮复习课件及讲义与专项训练专题三化学常用计量物质的量
专题三 化学常用计量——物质的量
[查漏补缺·对接高考] 排查核心知识 挖掘命题规律
授课提示:
对应学生用书第7页
[储知识·要点回扣]
■思维深化——做一做
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA。
( )
(2)将0.1molFeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA。
( )
(3)1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,HCO与CO离子数之和为0.1NA。
( )
(4)1molNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。
( )
(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1molFe2+被氧化时,共转移电子的数目为NA。
( )
(6)密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,生成NO2的分子数为2NA。
( )
答案:
(1)√
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
2.设NA为阿伏加德罗常数值,根据要求填写下列空白。
1molNa2CO3晶体中含有CO数______(填“大于”“等于”或“小于”)NA,溶于水含有CO数________(填“大于”“等于”或“小于”)NA,阴离子总数______(填“大于”“等于”或“小于”)NA。
答案:
等于 小于 大于
3.实验室中欲用NaOH固体配制480mL0.1mol·L-1的NaOH溶液。
以下是某同学的配制过程:
(1)通过计算,该同学首先用托盘天平称量出一个干燥小烧杯的质量为29.4g,然后称出该烧杯和NaOH固体的总质量为________g。
(2)该同学用量筒粗略量取150mL水倒入烧杯,进行溶解。
(3)该实验中还要用到的玻璃仪器有____________、____________、____________。
(4)溶液混匀后,该同学发现液面低于刻度线,于是他又滴加少量蒸馏水,使溶液达到刻度线,则他配制的溶液浓度__________(填“大于”“等于”或“小于”)0.1mol·L-1。
答案:
(1)31.4 (3)500mL容量瓶 玻璃棒 胶头滴管 (4)小于
[探高考·真题鉴赏]
1.(2018·全国高考卷Ⅰ)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:
氩气是单原子分子,标准状况下,22.4L氩气的物质的量为1mol,含有的质子数为18NA,B正确。
Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体,所以胶体粒子数小于0.1NA,A错误。
92.0g甘油的物质的量为1mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1mol甘油含有的羟基数为3.0NA,C错误。
CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。
答案:
B
2.(2018·全国高考卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
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:
标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA,C正确。
124gP4的物质的量为1mol,每个P4分子中含有6个P-P键,所以含有P-P键数目为6NA,A错误。
Fe3+在水溶液中能发生水解,100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B错误。
SO2和O2的化合反应为可逆反应,2molSO2和1molO2催化反应后,混合气体的物质的量大于2mol,即分子总数大于2NA,D错误。
答案:
C
3.(2017·全国高考卷Ⅱ)阿伏加德罗常数的值为NA。
下列说法正确的是( )
A.1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH的数量为0.1NA
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
解析:
由于NH4Cl溶液中NH水解,所以1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH的数量少于0.1NA,A错;2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.2NA,B错;标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体为0.1mol,则所含分子数为0.1NA,C错;H2(g)+I2(g)2HI(g)在反应前后气体分子总数不变,D正确。
答案:
D
4.(2018·全国高考卷Ⅰ节选)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:
根据电子、电荷及质量守恒,可写出反应的离子方程式为S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+。
n(S2O)=×n(I2)=×0.01000mol·L-1×10.00×10-3L=5×10-5mol,该样品中S2O的残留量(以SO2计)为5×10-5mol×2×64g·mol-1×=0.128g·L-1。
答案:
S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+ 0.128
[研考纲·聚焦素养]
最新考纲
1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。
2.理解质量守恒定律。
3.能根据微观粒子(原子、分子、离子等)物质的量、数量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4.了解溶液的含义。
5.了解溶解度、饱和溶液的概念。
6.了解溶液浓度的表示方法,理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。
7.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。
核心素养
1.宏观辨识与微观探析:
能从元素和原子、分子水平认识物质的组成和构成微粒。
2.平衡思想:
能认识物质是变化的,并遵循质量守恒定律。
3.证据推理:
能基于证据对物质组成及其变化明确物质的量浓度的含义,掌握一定物质的量浓度溶液的配制及相关仪器的使用,掌握与阿伏加德罗常数相结合的有关计算和判断。
[题型突破·通法悟道] 摆题型示例 巧取应考宝典
授课提示:
对应学生用书第8页
题型一 阿伏加德罗常数的综合应用
[研——题型探究]
►角度一 与气体摩尔体积22.4L·mol-1相关的NA的应用
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA。
( )
(2)标准状况下,22.4L的SO2中含有的SO2分子数为NA。
( )
(3)常温常压下,35.5g氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA。
( )
(4)常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA。
( )
(5)2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA。
( )
(6)2.24LCO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023。
( )
答案:
(1)×
(2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
►角度二 与物质的组成相关的NA的应用
2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)32g18O2中含有2NA个氧原子。
( )
(2)17g—OH与17gOH-所含电子数均为10NA。
( )
(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同。
( )
(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子。
( )
(5)18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA。
( )
(6)30g甲醛中含共用电子对总数为4NA。
( )
(7)4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA。
( )
(8)12g金刚石含有的共价键数为4NA。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)×
►角度三 与氧化还原反应相关的NA的应用
3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA。
( )
(2)5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。
( )
(3)1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA。
( )
(4)0.1molZn与含0.1molHCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA。
( )
(5)足量KMnO4与含1molHCl的浓HCl溶液反应生成标准状况下7LCl2。
( )
(6)足量Cl2与含1molNaOH的浓溶液反应转移mole-。
( )
答案:
(1)√
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
►角度四 与可逆反应相关的NA的应用
4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA。
( )
(2)标准状况下,22.4LNO2气体中所含分子数目为NA。
( )
(3)100g17%的氨水溶液中含有的NH3分子数为NA。
( )
(4)标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)×
►角度五 电解质溶液中粒子数目的判断
5.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)0.1L3.0mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA。
( )
(2)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。
( )
(3)0.1mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA。
( )
(4)25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)×
[题型建模] 关于NA试题常设的“六大陷阱”
(1)气体摩尔体积的运用条件:
考查气体时经常给定非标准状况下(如25℃、1.01×105Pa)气体体积,让学生用22.4L·mol-1进行换算,误入陷阱;考查气体质量时,增加迷惑性信息“常温常压”,让很多学生判断错误。
(2)忽视物质的聚集状态:
22.4L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。
命题者常用在标准状况下非气态的物质来迷惑学生,如H2O、CCl4等。
(3)混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:
命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑学生,如Na2O2与H2O反应、Cl2与NaOH溶液反应、Fe与盐酸反应、1mol氯气与过量铁反应、电解硫酸铜溶液等。
(4)不理解物质的组成结构:
如Na2O2是由Na+和O构成,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,只有离子,没有分子;苯中不含碳碳单键和碳碳双键。
气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。
(5)忽视电离、水解对溶液中离子数目的影响:
考查电解质溶液中离子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解等方面的陷阱。
(6)忽视可逆反应不能进行到底:
如2NO2N2O4、2SO2+O22SO3、合成氨反应等。
[练——即学即用]
1.(2018·湖北武汉模拟)通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2+BaCl2===BaSO4↓+2HCl。
NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1molBaCl2晶体中所含微粒总数为0.1NA
B.25℃时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目为0.1NA
C.17gH2O2中含有非极性键数目为0.5NA
D.生成2.33gBaSO4沉淀时,转移电子数目为0.01NA
解析:
BaCl2晶体由钡离子和氯离子构成,故0.1molBaCl2晶体中所含微粒总数为0.3NA,A项错误;没有给定溶液体积,无法计算H+的数目,B项错误;H2O2的结构式为
17gH2O2为0.5mol,含有非极性键的数目为0.5NA,C项正确;根据反应SO2+H2O2+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,生成2.33g(0.01mol)BaSO4沉淀时,转移电子数目为0.02NA,D项错误。
答案:
C
2.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下pH=2的CH3COOH溶液中,H+的数目为0.01NA
B.常温常压下,18gD2O含有的质子数为10NA
C.标准状况下,11.2L乙烯和环丙烷(C3H6)的混合气体中,共用电子对数目为3NA
D.0.1molCu溶于足量稀硝酸中,转移的电子数为0.2NA
解析:
没有说明溶液的体积,所以无法计算H+的数目,选项A错误。
D2O的分子量为20,所以18gD2O的物质的量为0.9mol,一个D2O分子含有10个质子,所以18gD2O含有9mol质子,选项B错误。
一个乙烯分子有6个共用电子对(4个碳氢共用电子对和2个碳碳共用电子对),一个环丙烷分子有9个共用电子对(6个碳氢共用电子对和3个碳碳共用电子对),不知道两个有机物各自的含量,所以无法计算共用电子对数,选项C错误。
Cu溶于硝酸一定转化为Cu2+,所以0.1molCu溶于足量稀硝酸中,转移的电子数为0.2NA,选项D正确。
答案:
D
题型二 以物质的量为中心的计算
[研——题型探究]
►角度一 关系式法
1.将500mL(标准状况)含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管,170℃下充分反应,用水-乙醇混合液充分溶解产物I2,定容到100mL。
取25.00mL用0.0100mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL,则样品中CO的体积分数为________。
(保留三位有效数字)(已知:
气体样品中其他成分与I2O5不反应;2Na2S2O3+I2===2NaI+Na2S4O6)
解析:
由信息可知5CO+I2O55CO2+I2,所以5CO~I2~2Na2S2O3即5CO~2Na2S2O3,n(CO)=n(Na2S2O3)=×4×(0.0100mol·L-1×0.02L)=2×10-3mol,V(CO)=2×10-3mol×22.4L·mol-1×1000mL·L-1=44.8mL。
故样品中CO的体积分数=×100%=8.96%。
答案:
8.96%
[题型建模]
多步反应计算的特征是多个反应连续发生,起始物与目标物之间存在确定的量的关系。
解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式,依据化学方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物的物质的量的关系,最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系,列出计算式求解,从而简化运算过程。
►角度二 守恒法
2.碱式氯化铜有多种组成,其化学式可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。
为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:
①称取样品1.1160g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl0.1722g;③另取25.00mL溶液A,调节pH4~5,用浓度为0.08000mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-===CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00mL。
通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
解析:
由②中生成AgCl的质量,可计算出1.1160g样品中Cl-的物质的量n(Cl-);由③可计算出1.1160g样品中Cu2+的物质的量n(Cu2+),根据电荷守恒:
n(OH-)+n(Cl-)=2n(Cu2+),得出n(OH-),最后由质量守恒得出n(H2O);由四种粒子的物质的量,可确定样品的化学式。
答案:
n(Cl-)=n(AgCl)×=×=4.800×10-3mol,
n(Cu2+)=n(EDTA)×=0.08000mol·L-1×30.00mL×10-3L·mL-1×=9.600×10-3mol。
由电荷守恒n(OH-)+n(Cl-)=2n(Cu2+)可得n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3mol-4.800×10-3mol=1.440×10-2mol。
m(Cl-)=4.800×10-3mol×35.5g·mol-1
=0.1704g,
m(Cu2+)=9.600×10-3mol×64g·mol-1
=0.6144g,
m(OH-)=1.440×10-2mol×17g·mol-1
=0.2448g。
再由质量守恒可得
n(H2O)=
=4.800×10-3mol。
a∶b∶c∶x=n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1。
化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。
[题型建模]
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。
一切化学反应都遵循守恒定律,在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
►角度三 热重分析法确定物质组成及含量
3.PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即
×100%)的残留固体。
若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值_________________________________________。
答案:
根据PbO2PbOx+O2↑,有×32=239×4.0%,x=2-≈1.4;
根据mPbO2·nPbO,=1.4,==,
即m∶n=2∶3。
4.0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。
试确定200℃时固体物质的化学式(要求写出推断过程)。
_________________。
答案:
CuSO4·5H2OnH2O+CuSO4·(5-n)H2O
25018n
0.80g0.80g-0.57g=0.23g
=,解得n≈4,则此时固体物质的化学式为CuSO4·H2O。
即200℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O。
[题型建模] 热重分析的方法
(1)设晶体为1mol。
(2)失重一般是先失水、再失非金属氧化物。
(3)计算每步的m余,=固体残留率。
(4)晶体中金属质量不减少,仍在m余中。
(5)失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得mO,由n金属∶nO,即可求出失重后物质的化学式。
[练——即学即用]
1.碱式次氯酸镁[Mga(ClO)b(OH)c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。
为确定碱式次氯酸镁的组成,进行如下实验:
①准确称取1.685g碱式次氯酸镁试样于250mL锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量乙酸酸化,用0.8000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O+I2===2I-+S4O),消耗25.00mL。
②另取1.685g碱式次氯酸镁试样,用足量乙酸酸化,再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被ClO-氧化为O2),稀释至1000mL。
移取25.00mL溶液至锥形瓶中,在一定条件下用0.02000mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2+(离子方程式为Mg2++H2Y2-===MgY2-+2H+),消耗25.00mL。
(1)步骤①需要用到的指示剂是____________。
(2)通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)。
答案:
(1)淀粉溶液
(2)关系式:
ClO-~I2~2S2O
n(ClO-)=n(S2O)=×0.8000mol·L-1×25.00×10-3L=0.01mol,
n(Mg2+)=0.02000mol·L-1×25.00×10-3L×=0.02mol,
根据电荷守恒,可得:
n(OH-)=2n(Mg2+)-n(ClO-)=2×0.02mol-0.01mol=0.03mol,
m(H2O)=1.685g-0.01mol×51.5g·mol-1-0.02mol×24g·mol-1-0.03mol×17g·mol-1=0.180g,
n(H2O)==0.01mol,
n(Mg2+)∶n(ClO-)∶n(OH-)∶n(H2O)=0.02mol∶0.01mol∶0.03mol∶0.01mol=2∶1∶3∶1,
碱式次氯酸镁的化学式为Mg2ClO(OH)3·H2O。
2.为研究一水草酸钙(CaC2O4·H2O)的热分解性质,进行如下实验:
准确称取36.50g样品加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示。
(1)300℃时残留固体的成分为________,900℃时残留固体的成分为________。
(2)通过计算求出500℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。
________________________________________________________________________。
答案:
(1)CaC2O4 CaO
(2)500℃时残留固体的成分为CaC2O4和CaCO3的混合物,样品中CaC2O4·H2O的物质的量n(CaC2O4·H2O)==0.25mol,设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为xmol和ymol,根据500℃时固体总质量可得128x+100y=36.50g×76.16%,根据钙元素守恒可得x+y=0.25,解得x=0.10,y=0.15,m(CaC2O4)=0.10mol×128g·mol-1=12.80g,m(CaCO3)=0.15mol×100g·mol-1=15.0g,500℃时固体的成分为12.8gCaC2O4和15.0gCaCO3。
[限时规范训练] 单独成册
对应学生用书第119页
1.下列条件下,两物质所含分子数不相等的是( )
A.同温度、相同质量的N2和CO
B.常温常压,同体积的H2O和O2
C.同压强、同