化学常用计量及应用.docx
《化学常用计量及应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学常用计量及应用.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
化学常用计量及应用
专题二
化学常用计量及应用
命题热点提炼
三年考情汇总
核心素养链接
1.阿伏加德罗常数的应用
2018·Ⅰ卷T10，Ⅱ卷T11，Ⅲ卷T18
2017·Ⅱ卷T8，Ⅲ卷T10
2016·Ⅰ卷T8
1.微观探析——能通过物质的量、阿伏加德罗常数等建立微观粒子与宏观物质之间的联系并能解决一些实际问题。
2.模型认知——能通过物质的量、阿伏加德罗常数等物理量之间的关系形成解决宏观物质与所含微观粒子数问题的思维模型。
3.科学精神——通过常用计量的计算以达到严谨求实的科学态度。
2.物质的量的综合计算技巧方法——关系式法
2018·Ⅱ卷T28（3），Ⅲ卷T26
（2）
2017·Ⅰ卷T26（5），
Ⅱ卷T26（4）、T28（4），
Ⅲ卷T27（5）
2016·Ⅰ卷T27（3）、T28（4），Ⅲ卷T28
（2）
命题热点1 阿伏加德罗常数的应用
■知识储备——核心要点填充
1．有关微观数目的基本计算
（1）7.8gNa2O2中含有阴离子数________NA，阳离子数________NA。
（2）0.5mol熔融的NaHSO4中含有阳离子数______NA。
（3）20gD2O中含有质子数______NA，中子数______NA。
（4）0.5L0.1mol/L的K2SO4溶液中含有K＋数______NA。
（5）0.5mol白磷（P4）中含有P—P键数目________NA。
（6）12g金刚石中含有C—C键数目________NA。
（7）28g乙烯和CO的混合气体中含有分子数目______NA。
（8）46gNO2和N2O4的混合物中含有原子数目______NA。
（9）0.25molCO2和SO2的混合气体中，含有氧原子数目________NA。
（10）1L0.1mol/L的CH3COOH（电离度为0.1%）溶液中含有H＋数________NA。
（11）常温下，1molCl2与足量NaOH溶液完全反应，转移电子数________NA。
（12）1molFe在足量Cl2中完全燃烧，转移电子数____NA。
（13）46gNO2与足量H2O完全反应，转移电子数________NA。
（14）KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，生成1molCl2时转移电子数________NA。
【答案】
（1）0.1 0.2
（2）0.5 （3）10 10 （4）0.1 （5）3 （6）2 （7）1 （8）3 （9）0.5 （10）1×10－4 （11）1 （12）3 （13）
（14）
2．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）18gH2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA。
（ ）
（2）标准状况下，2.24LSO3中含有0.3NA个氧原子。
（ ）
（3）标准状况下，22.4LCCl4中含有NA个分子。
（ ）
（4）在密闭容器中，1molN2与3molH2充分反应，生成2NA个NH3。
（ ）
（5）50mL12mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA。
（ ）
（6）1molO2与2molNO充分反应生成NO2的个数为2NA。
（ ）
（7）25℃时，pH＝13的NaOH溶液中OH－的数目为0.1NA。
（ ）
（8）1L0.1mol/L的H2SO3溶液中H＋的数目约为0.2NA。
（ ）
（9）1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中CO
的数目为0.1NA。
（ ）
（10）1L0.1mol/L的FeCl3溶液中Fe3＋的数目少于0.1NA。
（ ）
（11）1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中阴离子数目大于0.1NA。
（ ）
（12）常温常压下，28gCO和N2的混合气体的分子数为NA。
（ ）
【答案】
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）× （6）× （7）× （8）× （9）× （10）√ （11）√ （12）√
■真题再做——感悟考法考向
1.（2018·全国卷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
B [16.25gFeCl3的物质的量n（FeCl3）＝0.1mol，如果氯化铁完全水解，则生成0.1molFe（OH）3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成，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。
]
2.（2018·全国卷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
C [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。
]
3．（2017·全国卷Ⅱ）设阿伏加德罗常数的值为NA。
下列说法正确的是（ ）
A．1L0.1mol·L－1Na2CO3溶液中，CO
、HCO
的数量之和为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
D [CO
溶液中同时存在HCO
、H2CO3，CO
、HCO
、H2CO3三者粒子数之和为0.1NA，A错误；Mg与H2SO4反应生成MgSO4,1molMg转移2mol电子，2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.2NA，B错误；标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.1NA，C错误；H2＋I2
2HI，反应前
后分子数不变，D正确。
]
4.（2017·全国卷Ⅲ）NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是（ ）
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
A [1个11B中含有6个中子，0.1mol11B中含有0.6NA个中子，A正确；溶液体积未知，不能计算氢离子个数，B错误；标准状况下，苯是非气体，C错误；PCl3＋Cl2
PCl5是可逆反应，所以1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5，增加的P—Cl键的数目小于2NA，D错误。
]
5.（2016·全国卷Ⅰ）设NA为阿伏加德罗常数的值。
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
A [乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g混合气体中含有的氢原子数为2NA，A正确；合成氨是可逆反应，反应进行不到底，生成的NH3分子数小于2NA，B错误；1molFe溶于过量硝酸，生成硝酸铁，电子转移数为3NA，C错误；标准状况下，CCl4是液态，不能利用气体摩尔体积计算物质的量，D错误。
]
“三步”突破有关阿伏加德罗常数类题目
■模拟尝鲜——高考类题集训
1．（2018·洛阳统考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．室温下，1LpH＝3的NH4Cl溶液中，由水电离的H＋数目为10－11NA
B．0.1molNa2O2与足量CO2反应转移的电子数为0.1NA
C．标准状况下，6.0gNO和2.24LO2混合，所得气体的分子数目为0.2NA
D．pH＝2的NaHSO4溶液中SO
的数目为0.01NA
B [pH＝3的NH4Cl溶液中，由水电离的c（H＋）＝10－3mol·L－1，故1L该溶液中由水电离的H＋数目为10－3NA，A项错误；标准状况下，6.0gNO为0.2mol、2.24LO2为0.1mol，根据2NO＋O2===2NO2，二者恰好完全反应生成0.2molNO2，但NO2存在：
2NO2
N2O4，故所得气体分子数目小于0.2NA，C项错误；D项所给溶液没有提供NaHSO4溶液的体积，故SO
的数目无法计算，D项错误。
]
2．（2018·唐山市质检）肼（N2H4）是火箭常用的高能燃料，常温常压下为液体。
肼能与过氧化氢发生反应：
N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．11.2LN2含电子总数为7NA
B．标准状况下，22.4LN2H4中所含原子总数为6NA
C．若生成3.6gH2O，则上述反应转移电子数为0.2NA
D．3.2gN2H4中含有共用电子对的总数为0.6NA
C [未指出N2所处的温度和压强，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，A项错误；N2H4在标准状况下不是气体，故不能根据标准状况下的气体摩尔体积来计算，B项错误；在题述反应中，氧元素的价态由－1变为－2，故当生成3.6g（0.2mol）水时，转移0.2mol电子，C项正确；3.2gN2H4的物质的量为0.1mol,1molN2H4中含5mol共用电子对，故3.2gN2H4中含共用电子对的总数为0.5NA，D项错误。
]
3．（2018·广东六校联考）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，22.4LCl2通入足量的NaOH溶液中充分反应，有NA个电子发生转移
B．常温下，pH＝12的氢氧化钠溶液中OH－数目为0.01NA
C．1molSO2与足量O2在一定条件下反应生成SO3，共转移2NA个电子
D．84gNaHCO3固体中含有CO
的数目为NA
A [常温下，pH＝12的NaOH溶液中c（OH－）＝0.01mol·L－1，但没有给出溶液的体积，无法确定OH－的物质的量和数目，B项错误；SO2与O2的反应为可逆反应，实际参加反应的SO2的物质的量小于1mol，反应中转移电子的物质的量小于2mol，C项错误；84gNaHCO3固体的物质的量为1mol，该固体中仅含有Na＋和HCO
，D项错误。
]
4．（2018·山西八校联考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．0.1mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的数目小于NA
B．标准状况下，将22.4LCl2通入水中，发生反应后，转移的电子数为NA
C．100g质量分数为46%的乙醇溶液中，含H—O键的数目为7NA
D．4.6gNa在空气中完全反应生成Na2O、Na2O2，转移0.3NA个电子
C [0.1mol·L－1NaClO溶液中ClO－水解，c（ClO－）＜0.1mol·L－1，但题中没有给出溶液体积，ClO－的数目无法确定，A项错误；Cl2溶于水只有部分Cl2与水反应，且Cl2＋H2O
HCl＋HClO（反应中转移1个电子）为可逆反应，故标准状况下，22.4LCl2通入水中，转移电子数小于NA，B项错误；乙醇溶液中溶质乙醇、溶剂水中均含有H—O键，故题给乙醇溶液中H—O键的数目为（
×2＋
）×NA＝7NA，C项正确；4.6gNa的物质的量为0.2mol，在空气中完全反应生成Na2O、Na2O2，根据Na失e－,Na＋知，转移电子数为0.2NA，D项错误。
]
[题后反思] 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、盐类水解方面的陷阱。
（6）忽视可逆反应不能进行到底：
如2NO2
N2O4、2SO2＋O2
2SO3、合成氨反应等。
命题热点2 物质的量的综合计算技巧方法——关系式法
■真题再做——感悟考法考向
1.（2018·全国卷Ⅲ，节选）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
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，且半分钟内不变色即可说明达到滴定终点。
根据题中反应可得：
Cr2O
～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变色 95.0
2．（2017·全国卷Ⅰ，节选）凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。
已知：
NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。
回答下列问题：
取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L－1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。
【解析】 在整个实验过程中，由氮原子守恒可得N～NH3～HCl。
n（HCl）＝
mol，则w（N）＝
×100%＝
%。
又因C2H5NO2的相对分子质量为75，样品的纯度≤
%×
＝
%。
【答案】
3．（2017·全国卷Ⅲ，节选）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为________。
【解析】 n（K2Cr2O7）＝n（Cr2O3）＝
，
K2Cr2O7的理论质量m0＝
×294g·mol－1×10－3kg·g－1＝
kg，所以产品的产率为
×100%＝
×100%。
【答案】
×100%
关系式法
（1）在进行多步反应的计算时，要找出起始物与目标物之间的定量关系，一般的解题步骤：
（2）多步反应也可以利用原子守恒建立关系
如工业制硝酸可利用生产过程中氮原子守恒直接建立NH3和硝酸的关系式：
■模拟尝鲜——高考类题集训
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＋I2O5
5CO2＋I2，所以5CO～I2～2Na2S2O3，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%
2．人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg·cm－3来表示。
抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[（NH4）2C2O4]溶液，可析出草酸钙（CaC2O4）沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸（H2C2O4），再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2＋的浓度。
抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。
（1）已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO
＋5H2C2O4＋6H＋===2Mnx＋＋10CO2↑＋8H2O，则其中的x＝________。
（2）经过计算，血液样品中Ca2＋的浓度为________mg·cm－3。
【解析】
（1）由电荷守恒可得x＝2。
（2）血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是①Ca2＋＋C2O
===CaC2O4↓；②CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4；③2MnO
＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由此可得关系式：
5Ca2＋～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnO
，所以n（Ca2＋）＝
n（MnO
）＝
×0.01200L×0.020mol·L－1＝6.0×10－4mol，血液样品中Ca2＋的浓度为
＝1.2×10－3g·cm－3＝1.2mg·cm－3。
【答案】
（1）2
（2）1.2
升级会员 