第2讲 化学常用计量.docx

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第2讲化学常用计量

第2讲　化学常用计量

[最新考纲]

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

2.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.了解溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。

4.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。

5.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。

考点一　有关阿伏加德罗常数的综合判断

[重温真题]

1．（2016·课标全国Ⅰ，8）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

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．（2016·四川理综，4）NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．2.4gMg在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA

B．标准状况下，5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA

C．氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA

D．0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA

解析　A项，0.1molMg完全反应转移电子数为0.2NA，错误；B项，0.25molCO2中氧原子数为0.5NA，正确；C项，甲醇的结构式为

，0.1molCH3OH分子中σ键数为0.5NA，错误；D项，醋酸是弱酸，部分电离：

CH3COOH

CH3COO－＋H＋，含0.05molCH3COOH的溶液中H＋数目小于0.05NA，错误。

答案　B

3．（2015·全国卷Ⅰ，8）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

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．（2015·全国卷Ⅱ，10）NA代表阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是（　　）

A．60g丙醇中存在的共价键总数为10NA

B．1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO

和CO

的离子数之和为0.1NA

C．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA

D．235g核素

U发生裂变反应：

U＋

n

Sr＋

Xe＋10

n，净产生的中子（

n）数为10NA

解析　A项，60g丙醇的物质的量是1mol，根据其结构式可知，1mol丙醇分子中存在的共价键总数为11NA，错误；B项，根据电解质溶液中物料守恒可知，1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO

、CO

和H2CO3粒子数之和为0.1NA，错误；C项，在氧化物中，钠元素的化合价只有＋1价，因此23gNa即1molNa充分燃烧时转移电子数为1NA，正确；D项，235g核素

U即1mol

U，发生裂变反应时净产生的中子数为9NA，错误。

答案　C

感悟高考

1．题型：

选择题（正误判断型）

2．考向：

以阿伏加德罗常数的形式出现，但着重考查物质的组成、结构、性质等知识，除考查物质的量为中心的相关概念外，题目的落脚点往往以判断分子、原子、离子、电子等微粒数目为主，如一定量的物质所含粒子（分子、原子、离子、质子、中子等）数目，氧化还原转移电子数目、由于盐类水解造成的溶液中离子浓度或数目改变等，形式灵活、范围广泛、综合性强，是一个中档高频题型。

特别关注：

①以物质的量为中心的不同物理量之间的转换关系；②物质的组成特点及在水溶液中的行为；③物质反应中的用量情况及隐含条件。

[知识精华]

1．速查速记

（1）牢记两大常数：

①阿伏加德罗常数：

6.02×1023mol－1。

②气体摩尔体积（标准状况）：

22.4L·mol－1。

（2）容易出错的“两组单位”：

①物质质量的单位为g，摩尔质量的单位为g·mol－1，相对原子质量或相对分子质量的单位为1（无量纲）。

②气体体积的单位为L，气体摩尔体积的单位为L·mol－1，物质的量浓度的单位为mol·L－1。

（3）常考的标准状况下不是气体的“九种物质”：

H2O、HF、SO3、Br2、CHCl3、CCl4、己烷、苯、乙醇。

2．阿伏加德罗常数常见考查的知识方向与速判技能

知识方向

速判技能

气体体积

没有指明温度、压强的气体体积，其数值无实际意义

22.4L/mol

的使用

①看是否为标准状况；

②标准状况下对应物质是否为气体

可逆过程

①盐的水解、弱电解质的电离是可逆的；

②Cl2与H2O、N2与H2、SO2与O2、酯化反应等均是可逆反应，反应物不可能消耗完

反应进程中

止或方向的

改变

①浓盐酸与MnO2、浓硫酸与金属活动性顺序中氢后边的金属反应，酸不可能消耗完；

②浓硝酸与足量金属（NO2→NO）、过量铁与硝酸（Fe3＋→Fe2＋）、浓硫酸与金属活动性顺序中氢前边的金属反应（SO2→H2）

组成与结构

①稀有气体为单原子分子、离子化合物中无分子，“O

”是一个阴离子；

②金刚石、晶体硅、SiO2中每个碳原子、硅原子形成四个键，石墨中每个碳原子形成三个键（1mol上述物质中存在的共价键分别为2NA、2NA、4NA、1.5NA）；

③苯中没有“C===C”，一个丙烯酸

（CH2===CHCOOH）分子中有两个双键

电子转移

数目

抓住计算所依据的物质在反应中组成元素的价态变化，并要考虑反应是否存在可逆性、进行过程中反应的中止或方向改变的情况

胶粒组成与

隐含反应

①一个氢氧化铁胶粒含若干个Fe（OH）3微粒；

②2NO2

N2O4

考查思维的

灵活性（已

知条件为总

质量一定的

含有A、B两

种物质的混

合物）

类型

①看物质的最简式是否相同（如乙烯与丙烯）；

②看物质的相对分子质量是否相同（如N2、CO）；

③看A、B是否由同一种元素组成（如O2、O3）；

④看A、B中相同元素的质量分数是否相同（如CuO、Cu2S）。

对策

分析时可将①、②中A、B物质视为组成最简单的那一种物质，由该物质组成求某种原子数目或原子总数目；③可将混合物直接看作是由对应原子构成的；④可直接求出相同元素的质量

状元体会

由于阿伏加德罗常数有关的正误判断涉及到的知识几乎包括了我们高中所学的大部分章节，所设选项知识隐蔽，平时做题时，感到不难，但很难做对，而出错最高的是涉及到微粒计算的判断，下面是平时做此类有关微粒计算题目时的思维过程，希望对你有所帮助。

［解题模板展示］

[题组精练]

1．（名师原创）NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）

A．常温常压下，4.4g体积比为3∶1的CO2和N2O组成的混合气体中所含原子总数为0.3NA

B．CH4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

C．含有NA个阴离子的Na2O溶于1L水中，所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L－1

D．1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子

解析　由于CO2和N2O的摩尔质量相同，而且一个分子中含有的原子个数也相同，所以0.1mol混合气体中含有的原子总数为0.3NA，A项正确；1molP4分子中含有的P—P键为6NA，B项错误；由于Na2O溶于1L水后，溶液体积改变，无法求算物质的量浓度，C项错误；1molNa被氧化转移的电子数应为NA，D项错误。

答案选A。

答案　A

2．（名师原创）NA代表阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．37gNH4F和16gCH4中含有的共价键数均为4NA

B．0.5L4mol·L－1的NaHSO3溶液中含有的SO

数目为2NA

C．标准状况下，11.2LNO2完全溶于水，转移电子数为0.5NA

D．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

解析　37gNH4F和16gCH4均为1mol，且1molNH4F和1molCH4中所含共价键数均为4NA，A项正确；亚硫酸为弱电解质，故HSO

不能完全电离，B项错误；NO2完全溶于水发生反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故0.5molNO2完全溶于水，转移

mol电子，C项错误；H2与N2生成NH3的反应为可逆反应，D项错误。

答案　A

3．（名师原创）用NA代表阿伏加德罗常数的值。

下列有关说法正确的是（　　）

A．1mol“18电子粒子”含有的原子总数可能为8NA

B．在标准状况下，11.2LHF含有的电子总数为5NA

C．500mL、0.2mol·L－1Na2S溶液中含S2－总数为0.1NA

D．28g乙烯和丙烯的混合物中含有的碳碳双键数目为NA

解析　18电子粒子有H2O2、F2、CH3CH3、CH3OH、S2－、Ca2＋、Cl－等，其中1molCH3CH3分子中含8mol原子，A项正确。

在标准状况下，HF呈液态，不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B项错误。

硫离子会水解，C项错误。

28g乙烯中含1mol碳碳双键，而42g丙烯中含1mol碳碳双键，故D项错误。

答案　A

■思维建模　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

准确判断阿伏加德罗常数正误的万能模板

一、分析选项含义

分析选项中要求判断的微粒的来源、物质结构特征等，写出相关的化学（离子）方程式或相关物质的结构简式

二、确定物质的量

确定要求判断的微粒、化学键等的物质的量，分析时要注意以下几个方面的陷阱：

气体的温度和压强、物质的状态、物质的分子（离子）组成、晶体结构、弱电解质的电离、盐类的水解、隐含的反应等

三、确定答案

结合题干要求选出符合题意的选项

考点二　教材实验：

一定物质的量浓度溶液的配制

[重温真题]

（真题选编）判断下列有关一定物质的量浓度溶液的配制过程中的说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）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）

（2）向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁（　　）

（2016·海南化学，8D）

（3）

配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液（　　）

（2015·重庆理综，4B）

（4）

配制0.10mol·L－1NaOH溶液（　　）

（2015·安徽理综，8A）

（5）

配制一定浓度的NaCl溶液（　　）

（2015·四川理综，3A）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×

感悟高考

1．题型：

选择题

2．考向：

近几年高考题对本部分知识的考查，主要体现在①仪器的使用；②配制过程分析；③误差判断；④有关物质的量浓度的计算，主要以单选项分散到选择题中的形式进行考查，难度中等，预计2017年的考查不会有太大的变化。

特别关注：

①容量瓶的检漏和选择规格及托盘天平的使用；②误差分析，特别是俯视与仰视造成的误差。

[知识精华]

1．牢记仪器使用

（1）量筒精确到0.1mL

托盘天平精确到0.1g

（2）玻璃棒的作用是搅拌和引流，在引流时，玻璃棒末端应插入到刻度线以下，且玻璃棒靠近容量瓶口处且不能接触瓶口，如图所示。

（3）容量瓶

①使用前查漏。

②容量瓶有不同的规格，配制溶液时要正确选择容量瓶的规格，计算时应按照容量瓶规格计算。

③容量瓶上标有温度、容积和刻度线。

④配制溶液时，不能直接在容量瓶中溶解。

⑤容量瓶不能用于长时间储存溶液。

2．明了实验步骤

3．熟知基本操作

（1）容量瓶使用前应先检漏。

（2）称量NaOH固体应放在烧杯中称量，不能直接放在纸上称量。

（3）稀释浓硫酸应先在烧杯中加入适量水，再倒入浓硫酸。

（4）转移溶液要用玻璃棒引流，不能直接倾倒。

（5）读数时，眼睛要平视，定容时应使溶液的凹液面与刻度线相切。

4．理清误差来源

（1）导致cB偏低的错误操作：

垫滤纸称量NaOH固体；左码右物（用游码）；称量时间过长（潮解）；洗涤或转移时溶液溅出；未洗涤烧杯及玻璃棒；超过刻度时用滴管吸出液体；定容时仰视；定容后发现液面低于刻度线再加水。

（2）导致cB偏高的错误操作：

砝码生锈；定容时俯视；未等溶液冷却至室温就定容。

（3）定容时仰视、俯视对结果造成的影响

仰视会造成溶液的体积偏大，所配溶液浓度偏低；俯视会造成溶液的体积偏小，所配溶液浓度偏高。

状元体会

溶液配制是一个重要的定量分析实验，在做题时，容量瓶的使用是一个易失分点，特别在答仪器名称时，常漏掉具体规格，另外量器的俯视和仰视也是一个易错点，由于不同量器的构造特点不一样，同样的俯视与仰视影响结果不同，对于质量分数的配制，由于高中教材没有涉及，不少同学不知如何完成，由于质量可加和，其配制在烧杯中完成，定量的溶质加入定量的水（可用量筒量取）即可。

[配制实例]

配制100g20%的NaCl溶液：

准确称量20.0gNaCl固体，然后再转移到200mL的烧杯中，再用量筒量取80mL的水注入烧杯中，并用玻璃棒不停搅拌直到完全溶解为止。

[题组精练]

题组1　仪器使用及配制过程分析

1．配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验，下列有关说法正确的是（　　）

A．容量瓶用蒸馏水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液

B．配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82mL浓盐酸

C．配制1L0.1mol·L－1的NaCl溶液时，用托盘天平称量5.85gNaCl固体

D．定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管紧贴容量瓶内壁

解析　量筒只能精确到0.1mL，B错误。

托盘天平只能精确到0.1g，C错误。

用胶头滴管定容时，滴管不能紧贴容量瓶内壁，以防蒸馏水附着在容量瓶刻度线以上的部分，引起误差，故D错误。

答案　A

2.某同学帮助水质检测站配制500mL0.5mol·L－1NaOH溶液以备使用。

其操作步骤如图所示，则方框中操作的位置为（　　）

A．①与②之间B．②与③之间

C．④与⑤之间D．⑤与⑥之间

解析　图中操作表示洗涤液转移入容量瓶后，再向容量瓶中加入蒸馏水直到距刻度线下1～2cm为止，应在④与⑤之间。

答案　C

题组2　误差分析与判断

3．（2016·温州瑞安五中月考）配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液，下列情况对实验结果产生偏高影响的是（　　）

A．定容时俯视观察液面

B．容量瓶中原有少量蒸馏水

C．溶解所用的烧杯、玻璃棒未洗涤

D．转移溶液时不慎将少量液体洒落在外

解析　定容时俯视观察液面，最终液面位于刻度线下方，配制的溶液体积偏小，浓度偏高，A项正确；定容时还需要向容量瓶中加入蒸馏水，所以容量瓶中原有少量蒸馏水不影响配制结果，B项错误；配制过程中，溶解所用的烧杯和玻璃棒必须用蒸馏水洗涤，洗涤液一并倒入容量瓶，没有洗涤会使所配溶液中溶质减少，所配溶液的浓度偏低，C项错误；转移溶液时不慎将少量液体洒落在外，溶质会减少，所以所配溶液的浓度偏低，D项错误。

答案　A

4．需要配制500mL0.5mol·L－1氢氧化钠溶液，经测定实际所配氢氧化钠溶液的浓度为0.45mol·L－1。

可能原因是（　　）

A．定容时溶液没有冷却至室温

B．容量瓶没有烘干

C．称量氢氧化钠固体时砝码放反了

D．定容时仰视读数

解析　溶液未冷却至室温导致所配溶液体积偏小，则浓度偏高，A错误；容量瓶没有烘干，对所配溶液的浓度没有影响，B错误；本实验需称量10.0g氢氧化钠固体，不用游码，砝码放反对结果没有影响，C错误；定容时仰视读数，读数小于实际体积，即配制的溶液浓度偏小，D正确。

答案　D

■思维建模　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

误差分析思维流程

考点三　以“物质的量”为核心的多角度计算

[重温真题]

1．（2016·海南化学，9）利用太阳能分解制氢，若光解0.02mol水，下列说法正确的是（　　）

A．可生成H2的质量为0.02g

B．可生成氢的原子数为2.408×1023个

C．可生成H2的体积为0.224L（标准状况）

D．生成H2的量理论上等于0.04molNa与水反应产生H2的量

解析　由利用太阳能分解水制氢的化学反应方程式：

2H2O

2H2↑＋O2↑，可知0.02molH2O分解可制得0.02molH2，其质量为0.04g，所含氢原子数为2.408×1022个，标准状况下的体积为0.448L，由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，0.04molNa与H2O反应产生H2的物质的量为0.02mol，故A、B、C三项错，D项正确。

答案　D

2．（2016·上海化学，22）称取（NH4）2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g，加入含0.1molNaOH的溶液，完全反应，生成NH31792mL（标准状况），则（NH4）2SO4和NH4HSO4的物质的量比为（　　）

A．1∶1B．1∶2C．1.87∶1D．3.65∶1

答案　C

3．[2015·江苏化学，18（4）]准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c（Fe2＋）＝0.0500mol·L－1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2＋），消耗Fe2＋溶液20.00mL。

计算MnSO4·H2O样品的纯度（请给出计算过程）。

答案　n（Fe2＋）＝0.0500mol·L－1×

＝1.00×10－3mol

n（Mn2＋）＝n（Fe2＋）＝1.00×10－3mol

m（MnSO4·H2O）＝1.00×10－3mol×169g·mol－1＝0.169g

MnSO4·H2O样品的纯度为：

×100%＝98.8%

感悟高考

1．题型：

Ⅰ卷计算型选择题，Ⅱ卷高分值填空题

2．考向：

各物理量以“物质的量”为核心的相互换算，混合物成分含量的确定，未知物质化学式的确定，根据化学方程式的计算，多步连续反应的计算（即关系式法计算）等。

特别关注：

①不同物质的量之间的转换关系；②计算技巧（如守恒法）的灵活运用；③Ⅱ卷对计算过程的要求。

[知识精华]

1．以物质的量为中心的各物理量的换算关系

2．物质的量浓度的计算

（1）掌握五个公式

c＝

，n＝

＝

，ρ＝

，w＝

×100%，c＝

。

每个公式中均可“知二求一”。

（2）灵活利用三个守恒关系

①稀释前后“溶质的物质的量守恒”：

c（浓溶液）·V（浓溶液）＝c（稀溶液）·V（稀溶液）。

②溶液中“粒子之间电荷守恒”（溶液呈电中性）。

③质量守恒。

状元体会

对于物质的量浓度的求算，常出现在有关阿伏加德罗常数的判断中的某个选项中，破题关键是判断溶液的溶质，并进一步求某物质的量，如一些与水反应生成新物质，包括一些结晶水合物溶于水后溶质的变化，另一方面要准确计算溶液的体积，如体积不可加和，应通过质量除以密度求算，物质溶于水后，溶液的体积与原来水的体积不等。

[题组精练]

题组1　以“物质的量”为中心的多维计算

1．（2016·江西南昌高三调研）合成氨厂用氨气和空气的混合气体通过灼热铂－铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下AL氨气完全反应，测得转移电子数X个，则阿伏加德罗常数（NA）可表示为（　　）

A.

mol－1B.

mol－1

C.

mol－1D.

mol－1

解析　根据反应方程式4NH3＋5O2

4NO＋6H2O可知，当1个NH3完全反应时，转移5个电子，故当AL（即

mol）氨气完全反应时转移电子数X＝

mol×NA×5，从而可计算出NA＝

mol－1，D项正确。

答案　D

2．在t℃时将agNH3完全溶于水，得到VmL溶液，假设该溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，其中含有NH

的物质的量是bmol，下列叙述正确的是（　　）

A．溶质的质量分数w＝

×100%

B．溶质的物质的量浓度c＝

mol·L－1

C．溶液中c（OH－）＝

mol·L－1＋c（H＋）

D．向上述溶液中加入VmL水，所得溶液中溶质的质量分数大于0.5w

解析　氨水中溶质为氨气，该溶液的密度为ρg·mL－1，体积为VmL，所以溶液质量为ρVg，溶质氨气的质量为ag，溶质的质量分数为w＝

×100%，故A错误；agNH3的物质的量为

＝

mol，溶液体积为VmL，所以溶液的物质的量浓度为c＝

＝

mol·L－1，故B不正确；VmL溶液中c（OH－）＝c（H＋）＋c（NH

）＝c（H＋）＋

mol·L－1，C项正确；混合前后溶质的质量不变，仍为ag，因水的密度比氨水的密度大，等体积的水的质量比氨水的大，混合物溶液的质量大于2ρVg，所以混合后溶质的质量分数小于0.5w，故D不正确。

答案　C

题组2　“物质的量”在化学反应中的应用

3．（根据Ⅱ卷计算填空改编）某同学设计如下实验测定绿矾样品（主要成分为FeSO4·7H2O）的纯度，称取11.5g绿矾产品，溶解，配制成1000mL溶液；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用硫酸酸化的0.01000mol·L－1高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00mL。

根据数据计算该绿矾样品的纯度约为（　　）

A．94.5%B．96.1%C．96.7%D．97.6%

解析　高锰酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为MnO

＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，n（KMnO4）＝20.00×10－3L×