高考化学专题复习物质的量完整版.docx

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高考化学专题复习物质的量完整版

HUAsystemofficeroom【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

高考化学专题复习物质的量

第一单元常用化学计量

第一单元│知识框图

内容特点

1．物质的量是一种以“堆量”计量微观粒子的物理量，不仅难以理解，而且其涉及的知识面也很广泛。

阿伏加德罗常数是物质的量的计量标准，有关它的判断是历年高考题的热点。

2．摩尔质量是在物质的量概念建立的基础上，连接微粒数目和物质质量的一个物理量，从定量角度了解或计算实验或反应中各物质的量的关系。

3．标况下气体摩尔体积是22.4L·mol－1，是阿伏加德罗定律的特例。

4．物质的量浓度是便于了解溶液中分散质粒子的存在数量的物理量，以此可以了解溶液中离子的量的关系。

5．本单元的重点是物质的量、质量、气体体积、物质的量浓度及其他物理量之间的换算关系，这部分也是高考计算类命题的核心。

第1讲　物质的量　气体摩尔体积

考纲导学

考纲要求

命题预测

1.了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。

2.能根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

3.能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。

1.阿伏加德罗常数正误判断。

本考点通常与基本概念、基本理论、元素化合物知识、物质结构等结合起来考查，考查形式为选择题，难度中等。

2.气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及其推论。

该考点主要是在题干信息的理解中出现，或与阿伏加德罗常数的考查联系在一起，难度较小。

3.物质的量在方程式运算中的应用。

一般涉及“技巧计算”。

该考点通常为选择题或综合题中定量型的填空题，难度较大。

要点探究

探究点一　物质的量　摩尔质量

【知识梳理】

　一、物质的量

　1．物质的量：

物质的量是一个表示含有____________粒子集合体的物理量，它的符号是___，物质的量的单位是摩尔（简称摩，符号是_____）。

物质的量适用于微观粒子，如原子、分子、_______、________、电子、质子、中子等。

　2．阿伏加德罗常数：

国际上规定，1mol粒子所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，符号为________，通常用_____________________表示。

3．关系式：

物质所含粒子数目（N）、物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）三者之间的关系式：

_______。

二、摩尔质量

　单位物质的量的物质所具有的质量叫____________。

符号为____，单位为__________（或_______）。

表达式：

M＝____。

摩尔质量单位为g/mol时，在数值上与物质的____________________________相等。

【要点深化】

1．洞悉阿伏加德罗常数的误区

（1）状况条件

在对气体的体积与物质的量关系考查时，题目经常给出非标准状况，如常温常压下或不指明温度和压强等，要特别注意。

（2）物质状态

　考查气体摩尔体积时，常结合在标准状况下非气态的物质，如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。

SO3标准状况下为固态。

（3）物质结构

　考查一定物质的量的物质中含有多少粒子（分子、原子、电子、质子、中子、离子等），常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子及O2、18O2、D2O、Na2O2等特殊物质，也会考查一些物质中的化学键数目，如Si、CH4、P4、CO2、Na2O2等。

　（4）氧化还原反应

　考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。

如Na2O2与H2O的反应，Cl2与NaOH的反应，电解AgNO3溶液等。

（5）弱电解质的电离或盐类的水解

考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。

如NH4Cl溶液中n（NH4+）＜n（Cl－）。

2．计算摩尔质量的技巧

（1）利用质量和物质的量：

M＝。

（2）利用相对密度：

＝＝D，M1＝M2·D。

（3）标准状况下：

M＝22.4ρ。

（4）混合气体平均相对分子质量的求法

①对于任何状态的混合物，平均摩尔质量：

＝

②均相混合物的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量，可由下式求得：

r＝M甲×甲的物质的量分数＋M乙×乙的物质的量分数＋……

③对于混合气体还可用下式：

r＝M甲×甲的体积分数＋M乙×乙的体积分数＋……

注意以下两点：

①应用“

（1）

（2）（3）”可进行气体质量、摩尔质量、标准状况密度、相对密度、气体体积、物质的量之间的换算。

②应用“（4）”可进行气体平均摩尔质量、体积分数的计算和气体成分分析。

【典例精析】

例1　NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）

A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NAB．1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA

C．1molNa2O2固体中含离子总数为4NAD．标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1NA

变式训练NA表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是（　　）

A．在18g18O2中含有NA个氧原子

B．标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子

C．1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA

D．含NA个Na＋的Na2O溶解于1L水中，Na＋的物质的量浓度为1mol·L－1

例2　某气体物质的质量为4.4g，含有6.02×1022个分子，则气体（　　）

A．其相对分子质量为44g·mol－1B．一定是CO2

C．1mol该气体的质量是44gD．该气体的摩尔质量是44

变式训练在一定的条件下，完全分解下列某化合物2g，产生氧气1.6g，此化合物是（　　）

A．1HOB．2HO

C．1HOD．2HO

要点探究

探究点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律

【知识梳理】

　一、物质的量

1．影响物质体积的因素。

影响物质体积的因素有________________、_________、____________。

在粒子数目相同的情况下，固体、液体的体积大小主要由_______________决定，气体体积主要由_____________决定，而气体的粒子间距离又由_______和_______决定。

2．气体摩尔体积：

一定温度和压强下，1mol的气体所占的体积，符号为_____，单位为_________________________________________。

标准状况下（___℃、______kPa），气体摩尔体积约为______________。

25℃和101kPa时，气体摩尔体积约为_____________。

物质的量和气体摩尔体积之间的关系为_________。

3．阿伏加德罗定律：

在相同的温度和压强下，相同体积的_________都含有________________。

【要点深化】

1．全面理解标况下的气体摩尔体积

（1）标准状况：

指0℃、1.01×105Pa的状态。

温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。

故在非标准状况下，气体摩尔体积不一定就是22.4L·mol－1。

但若同时增大压强，升高温度，或是降低压强和温度，1摩尔任何气体所占的体积有可能为22.4L。

（2）1mol气体在非标准状况下，其体积可能为22.4L，也可能不为22.4L。

如在室温（20℃，一个大气压）的情况下1mol气体的体积是24L。

（3）气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，因而气体体积主要决定于分子间的平均距离。

在标准状况下，不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以任何气体在标准状况下的气体摩尔体积都约是22.4L·mol－1。

（4）理解此概念时应注意：

①是气态物质；

②物质的量为1mol；

③0℃和1.01×105Pa（标准状况）；

④22.4L体积是近似值；

⑤Vm的单位为L·mol－1或m3·mol－1。

（5）适用对象：

纯净气体与混合气体均可

2．气体摩尔体积（标况）在计算中的应用

常用的物理量表示符号：

气体体积V，物质的量n，质量m，摩尔质量M，密度ρ，式量Mr。

（1）据气体体积求其物质的量：

n＝；

（2）据气体质量求其标况下的体积：

V＝×22.4L·mol－1；

（3）据气体摩尔质量求其标况下的密度：

ρ＝；

（4）据气体标况下的体积求质量：

m＝；

（5）据标况下气体的密度求式量：

Mr＝22.4L·mol－1ρ；

（6）据气体标况下的溶解度，求饱和溶液的质量分数、物质的量浓度（具体算式略）。

相同条件

结　论

公式

语言叙述

T、p相同

＝

　同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比

T、V相同

＝

　温度、体积相同的气体，压强与物质的量成正比

n、p相同

＝

　物质的量、压强相同的气体，其体积与温度成正比

3．阿伏加德罗定律的推论——两同定比例

相同条件

结　论

公式

语言叙述

n、T相同

＝

　物质的量相等、温度相同的气体，其压强与体积成反比

T、p相同

＝

　同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量（或是摩尔质量，下同）成正比

T、p、V相同

＝

　同温、同压下，体积相同的气体，其相对分子质量与其质量成正比

T、p、m相同

＝

　同温、同压下，等质量的气体，其相对分子质量与其体积成反比

T、V、m相同

＝

　同温、同体积下，等质量的气体，其相对分子质量与其压强成反比

[说明]以上所有推论均可由pV＝nRT＝RT或p＝RT导出，不要机械记忆。

例3在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是（）

A.p（Ne）、p（H2）、p（O2）B.p（O2）、p（Ne）、p（H2）

C.p（H2）、p（O2）、p（Ne）D.p（H2）、p（Ne）、p（O2）

变式训练在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（　　）

A．两种气体的压强相等

B．O2比O3的质量小

C．两种气体的分子数目相等

D．两种气体的氧原子数目相等

要点探究

　探究点三　物质的量应用于化学方程式的计算

【知识梳理】

1．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____________之比。

2．根据化学方程式计算需注意的问题

（1）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。

（2）单位问题

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“________________________”即可，例如：

MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

87g4mol

xgymol

（3）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____________进行有关计算。

要点深化

1．物质的量应用于化学计算的原理

物质的量架起了宏观物质的量如质量、体积等与微观粒子数目之间的关系，尤其巧妙的是，利用0.012kg12C中所含的碳原子数作为计量标准，与相对原子质量的计量标准——12C的质量统一在了一起，使得物质的摩尔质量在用g·mol－1做单位时在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量，大大地方便了计算和计量。

又由于物质的量与粒子的个数成正比，因此，利用化学方程式计算时各物质的化学计量数、各物质的粒子数、各物质的物质的量成正比，可以直接列在化学方程式中进行计算。

　例如：

4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O

　　化学计量数之比：

4∶5∶4∶6

　　粒子（分子）数之比：

4∶5∶4∶6

　　物质的量之比：

4∶5∶4∶6

2．根据方程式计算的基本步骤

（1）根据题意写出配平的化学方程式。

（2）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）。

（3）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。

（4）将有关的量列出比例式，求出待求的量。

【典例精析】

例4　臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。

实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：

3O22O3。

（1）若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为______g·mol－1（保留一位小数）。

（2）将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为________L。

（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g。

求原混合气中臭氧的体积分数。

第2讲　物质的量浓度

考纲导学

考纲要求

命题预测

1.了解溶液的含义。

2.了解溶解度、饱和溶液的概念。

3.了解溶液的组成。

理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。

4.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。

1.物质的量浓度相关计算。

物质的量浓度在高考题中起到考查考生定量处理问题的能力，命题角度定位于技巧计算，主要是选择题形式，难度中等。

2.物质的量浓度溶液配制实验。

该考点的考查多是在与化工生产等有关的非选择题中出现，主要形式是仪器选择、配制操作等，偶尔在选择题中也会出现误差分析的选择项，难度较小。

要点探究

探究点一　物质的量浓度及溶液配制

1．定义：

以1L溶液里所含溶质B的____________来表示溶液的浓度叫做物质的量浓度。

符号为：

___；单位为：

_________。

2.表达式：

cB＝__。

（n为溶质B的物质的量，单位为____；V为溶液的体积，单位为___）

3．配制一定物质的量浓度溶液的主要仪器

（1）天平：

应使用分析天平（或电子天平），可用__________代替。

（2）容量瓶

容量瓶的构造：

容量瓶是一种细颈梨形平底的容量器，带有磨口玻璃塞，容量瓶上标有：

______、______、_______。

容量瓶是为配制准确的__________________的溶液用的精密仪器。

实验中常用的是________、________和________的容量瓶。

容量瓶的使用注意事项：

①使用之前要检查是否漏水。

在瓶中加入适量蒸馏水，塞紧瓶塞，使其______，用干滤纸片沿瓶口缝处检查，看有无水珠渗出。

如果不漏，再把塞子旋转________，塞紧，倒置，试验这个方向有无渗漏。

巧记：

加水→倒立→观察→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观察。

②________在容量瓶里进行溶质的溶解，应将溶质在________中溶解，冷却后转移到容量瓶里。

③容量瓶只能用于配制溶液，________储存溶液，因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀，从而使容量瓶的精度受到影响。

（3）其他仪器：

量筒、烧杯、________、_______等。

4．配制一定物质的量浓度溶液的步骤

（1）计算：

如溶质为固体时，计算所需固体的________；如溶液是液体时，则计算所需液体的________。

（2）称量：

用______称出所需固体的质量或用_______量出所需液体的体积。

（3）溶解：

把称量出的溶质放在________中加少量的水溶解，边加水边振荡。

（4）转移：

把所得的溶液用________引流注入容量瓶中。

（5）洗涤：

用少量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒______次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。

（6）定容：

向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线________处，再用__________滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。

（7）摇匀：

盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下颠倒摇匀，然后将所配的溶液倒入指定_______并贴好________。

实验流程图：

【要点深化】

1．溶液的特点

（1）溶液是均一、稳定的分散系。

从一定物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液，其密度、质量分数、物质的量浓度与原溶液相同。

（2）物质的量浓度相同，体积也相同的任何溶液，所含溶质的物质的量相等，但是溶质的质量、粒子数不一定相等。

（3）溶液的体积不等于溶质的体积，也不等于溶剂的体积，也不等于溶质和溶剂体积之和。

在计算溶液的体积时，必须通过V（溶液）＝来计算。

2．配制一定物质的量浓度溶液误差分析技巧

（1）分析判断的依据:

由cB＝可分析实验误差,若nB偏小,V值准确,则cB偏小;若nB准确，V值偏小，则cB偏大。

（2）具体分析判断的方法

　可能引起误差的一些操作（以配制0.1mol·L－1的NaOH溶液为例）

因变量

c/mol·L－1

m

V

　称量固体溶质时，所用砝码生锈

增大

－

偏大

　称量前小烧杯内有水

－

－

无影响

　称量时间过长

减小

－

偏小

　用滤纸称NaOH

减小

－

偏小

　未洗涤烧杯和玻璃棒

减小

－

偏小

　向容量瓶注液时有少量流出

减小

－

偏小

　未冷却到室温就注入定容

－

减小

偏大

　定容时水加多了，用滴管吸出

减小

－

偏小

　定容摇匀时，液面下降，再加水

－

增大

偏小

　定容后，经振荡、摇匀、静置，液面下降

－

－

无影响

　定容时，俯视刻度数线

－

减小

偏大

　定容时，仰视刻度数线

－

增大

偏小

注意：

定容时，仰视、俯视对溶液体积的影响如图2-3所示：

【典例精析】

例1　实验室需要配制0.50mol·L－1NaCl溶液480mL。

按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。

（1）选择仪器。

完成本实验所必需的仪器有：

托盘天平（精确到0.1g）、药匙、烧杯、玻璃棒、______、_______以及等质量的两片滤纸。

（2）计算。

配制该溶液需取NaCl晶体________g。

（3）称量。

①天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置（1g以下用游码），请在图2-4中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：

图2-4

②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________（填“左盘”或“右盘”）。

③称量完毕，将药品倒入烧杯中。

（4）溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，目的是________________。

（5）转移、洗涤。

在转移时应使用________引流，需要洗涤烧杯2～3次是为了_________________________。

（6）定容，摇匀。

（7）将配好的溶液静置一段时间后，倒入指定的试剂瓶，并贴好标签，注明配制的时间、溶液名称及浓度。

（8）在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如图2-5所示，所配溶液的浓度会_____（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

图2-5

变式训练实验室要配制1mol·L－1的稀硫酸250mL，回答下列问题：

（1）需要98%密度为1.84g·cm－3的浓硫酸______________________________________________mL；

（2）配制时，必须使用的仪器有________（填代号），还缺少的仪器是____________；

①烧杯　②100mL量筒　③20mL量筒　④1000mL容量瓶　⑤250mL容量瓶　⑥托盘天平（带砝码）　⑦玻璃棒

（3）配制时，该实验两次用到玻璃棒，其作用分别是____________、__________；

（4）配制过程中出现以下情况，对所配溶液浓度有何影响（填“偏高”“偏低”或“不影响”）：

①没有洗涤烧杯和玻璃棒________；

②如果加水超过了刻度线，取出水使液面恰好到刻度线________；

③容量瓶没有干燥________。

　探究点二　以物质的量为中心的各物理之间的换算

【知识梳理】

溶解度

（1）概念

①固体溶质的溶解度：

在____________下，某固态物质在_____溶剂里达到________状态时溶解溶质的________（单位是g）。

掌握这一概念必须抓住四个要点：

一定________；在________溶剂里，达到________状态；单位是___。

②气体的溶解度：

在压强为___________Pa，一定______时溶解在___体积水里达到______状态时的气体______数。

（2）定性描述

①溶解性：

一种物质溶解在另一种物质里的能力。

②溶解度和溶解性的关系：

难（不）溶：

溶解度＜________；

微溶：

溶解度介于________和____之间；可溶：

溶解度介于____和______之间；易溶：

溶解度＞________。

（3）影响溶解度的因素

①内因：

溶质和溶剂的性质。

②外因

A．温度：

大多数固体物质的溶解度随着温度的升高而________（如KNO3），个别固体物质的溶解度随温度的升高而________[如Ca（OH）2]，少数物质溶解度受温度影响不大（如NaCl）。

气体物质的溶解度随温度升高而减小。

B．压强：

固体物质的溶解度一般不受压强的影响，而气体的溶解度随压强增大而______。

【要点深化】

1．与溶夜有关的几个物理量之间的转化关系

2．与物质的量浓度有关的计算式

（1）物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算

c＝＝＝＝

w＝（ρ单位为g·cm－3）

[说明]c为物质的量浓度mol·L－1，ρ为溶液的密度g·mL－1，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量g·mol－1，下同。

（2）饱和溶液中物质的量浓度与溶解度（S）的换算

c＝＝＝

S＝（ρ单位为g·cm－3）

（3）饱和溶液中质量分数与溶解度之间的换算

w＝×100%

（4）气体溶质溶于水中制得溶液，其物质的量浓度的计算

在标准状况下，1L水中溶解某气体yL，所得溶液密度为ρ（ρ单位为g·cm－3），则：

c＝＝＝

w＝×100%

＝×100%

＝×100%

（5）稀释定律

　　①如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和

物质的量浓度。

表达式：

c1V1＝c2V2。

　　②如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数。

表达式：

m1w1＝m2w2。

　　③稀释后浓度越小，密度越小的溶液有硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液等；稀释后浓度越小，密度越大的溶液有氨水、乙醇等。

【典例精析】

例2　标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g·mL－1），所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是（　　）

A．ρ＝　　　B．w＝

C．w＝D．c＝

变式训练把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含bmolBaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。

则原混合溶液中钾离子的浓度为（　　）

A.mol·L－1B.mol·L－1

C.mol·L－1D.mol·L－1