高考化学备考艺体生系列 专题21 化学常用计量.docx

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高考化学备考艺体生系列专题21化学常用计量

1、了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。

理解摩尔是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。

2、了解物质的量的单位——摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数的含义。

3、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。

4、了解物质的量浓度的含义。

5、了解溶液的含义。

6、了解溶液的组成。

7、理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行相关计算。

8、了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。

有关物质的量的概念、应用以及物质的量浓度的计算仍然是高考高频考点，题型以选择题为主，难度适中。

非选择题多以溶液的配制、实验为载体考查化学实验基本操作、溶液浓度的测定、数据处理方法和化学实验中的定量分析能力。

考点应用规律性强，能提升综合解题能力。

该部分知识的前后关联性极强，应用广泛，尤其是条件性、规律性、结论性的数据快速处理运用，仍为命题的主要方向，2016年应持续关注。

一、物质的量

1、物质的量：

物质的量是一个物理量，表示含有一定数目微观粒子的集合体，符号为n，单位是摩尔（简称摩，符号mol），每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒，用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合。

2、阿伏加德罗常数：

0.012kg所含有的碳原子数即为阿伏加德罗常数，即1mol物质所含有的微粒数。

符号：

NA，单位：

mol－1，数值约为6.02×1023，表达式：

（N代表微粒个数）。

3、摩尔质量：

单位物质的量的物质所具有的质量。

符号：

M，单位：

g/mol；如果用g/mol做单位其数值等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量，表达式：

。

注意：

①“摩尔”表示物质的量时只能适用于微观粒子，不能适用于宏观物体；

②用“摩尔”描述物质的多少时，常用化学式表示。

二、气体的摩尔体积

1、影响物质体积大小的因素

（1）构成物质的微粒的大小（物质的本性）。

（2）构成物质的微粒之间距离的大小（由温度与压强共同决定）。

（3）构成物质的微粒的多少（物质的量的大小）。

2、气体摩尔体积

（1）含义：

单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，标准状况下，Vm＝22.4L/mol。

（2）表达式：

；

（3）影响因素：

气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。

3、阿伏加德罗定律：

在同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子（或气体的物质的量相同）。

注意:

①阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压，同体积的条件下，才有分子数（或物质的量）相等这一结论，但所含原子数不一定相等。

②阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。

③气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。

三、物质的量浓度

1、物质的量浓度：

（1）概念：

单位体积溶液中所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。

符号cB单位：

mol/L。

（2）物质的量与物质的量浓度的关系：

。

注意：

①概念中的体积是溶液的体积而不是溶剂的体积，也不是溶剂和溶质的体积之和。

②溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多少体积，其浓度（物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度）均不发生变化。

（3）溶液稀释定律（守恒观点）

①溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。

②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。

③溶液质量守恒，m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。

2、同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算

（1）混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×（V1＋V2）。

（2）混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中。

3、质量分数：

用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。

溶质的质量分数＝。

物质的量浓度与质量分数的关系：

（其中密度的单位是g/mL）。

4、溶解度

（1）固体的溶解度：

在一定温度下，某固体物质在100g溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。

固体物质溶解度（饱和溶液）。

（2）影响溶解度大小的因素

内因：

物质本身的性质（由结构决定）。

外因：

①溶剂的影响（如NaCl易溶于水不易溶于汽油）。

②温度的影响：

升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca（OH）2，温度对NaCl溶解度影响不大。

（3）气体的溶解度：

通常指该气体（其压强为101kPa）在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1∶x。

如NH3、HCl、SO2、CO2等气体的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。

气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。

四、溶液的配制

1、配制溶质质量分数一定的溶液

计算：

算出所需溶质和水的质量。

把水的质量换算成体积。

如溶质是液体时，要算出液体的体积。

称量：

用天平称取固体溶质的质量；用量简量取所需液体、水的体积。

溶解：

将固体或液体溶质倒入烧杯里，加入所需的水，用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解

2、配制一定物质的量浓度的溶液

（1）主要仪器

①托盘天平：

精确度为0.1g，称量前先调零，称量时左盘放物品，右盘放砝码。

②容量瓶：

容量瓶上标有刻度、温度和燃料，常见的容量瓶规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。

（3）其他仪器：

量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙等。

（4）溶液的配制步骤：

以配制500mL、1.00mol·L－1NaOH溶液为例。

①计算：

需NaOH固体的质量为20.0g。

②称量：

用托盘天平称量NaOH固体。

③溶解：

将称好的NaOH固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。

④冷却：

将烧杯中的液体冷却至室温。

⑤移液：

用玻璃棒引流，将溶液注入500ml容量瓶中。

⑥洗涤：

用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液注入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。

⑦定容：

将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度相切。

⑧摇匀：

盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

注意：

①根据所配溶液的体积选取合适的容量瓶，如配制950mL溶液，应选取1000mL的容量瓶。

②容量瓶使用前要检查是否漏水。

③容量瓶不能用来溶解、稀释、贮存溶液，也不能用来作反应器。

④容量瓶上标有温度、容量、刻度线。

⑤不能加入过冷或过热的液体。

3、误差分析

（1）误差分析的理论依据：

根据可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。

误差分析时，关键要看配制过程中引起ｎ和V怎样的变化。

在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。

（2）俯视、仰视的分析

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1有关阿伏加德罗常数（NA）计算的正误判断

【例1】设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是

A．0.5molAl与足量盐酸反应转移电子数为1NA

B．标准状况下，22.4L氨气与22.4L氮气所含原子数均为2NA

C．7.8gNa2O2所含的离子数为0.3NA

D．11.2LCl2完全溶于NaOH溶液，电子转移数为0.5NA

【答案】C

【小结】将分子、原子的结构、相对分子质量或式量、物质质量、摩尔质量、物质的量、物质的量在物质及其所含构成微粒关系式计算中的应用、溶液体积、溶质的物质的量浓度、溶质的物质的量、溶质与水化合即电解质的电离、可逆反应、取值范围、气体摩尔体积、物质的状态、电解质溶液中存在的微粒、钠的燃烧、氧化还原反应、化合价、物质的量在钠与失去电子的关系式计算中的应用等联系起来。

充分体现了化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点，更突显了化学科学特点和化学研究基本方法，能较好的考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。

该类题的特点是以微粒数目的计算为依托，考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。

顺利解答该类题目的关键是：

一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。

考点2阿伏加德罗定律的应用

【例2】三个相同的恒温恒容密闭容器中分别盛有等质量的H2、CH4、O2，下列说法正确的是

A．三种气体的分子数目一定相等

B．三种气体物质的量之比为16∶2∶1

C．三种气体的密度之比为1∶2∶16

D．三种气体的压强一定相等

【答案】B

考点：

考查了阿伏伽德罗定律及其推论的相关知识。

【小结】阿伏加德罗定律及其推论是进行气体计算的依据，要灵活运用，注意结合质量守恒定律和相关概念及公式进行换算，但一定要突出物质的量这一核心，它是其他物理量之间换算的桥梁，通常模式是：

已知一个物理量物质的量另一个物理量。

考点3以物质的量为核心的多角度计算

【例3】同温同压下，相同质量的SO2（气体）和SO3（气体）相比较，下列有关叙述正确是①它们所含分子数目之比为4:

5；②它们所含氧原子数目之比为5:

6；③它们所含原子总数之比为1:

1；④它们所含的硫原子数目之比为5:

4；⑤它们的密度之比为4:

5

A．②③⑤B．①④⑤C．②④⑤D．①②⑤

【答案】C

【小结】

（1）在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量，再思考所求的问题往往比较简捷。

（2）关于二元混合物的计算的一般方法是：

设各组分的物质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。

（3）根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是“上下一致，左右对应”。

考点4物质的量浓度、容质的质量分数和溶解度之间的换算

【例4】某氯化镁溶液的密度为1.2g/cm3，其中镁离子的质量分数为4.0%，500mL该溶液中Cl-的物质的量等于（不考虑镁离子的水解）

A.0.5molB.1.0molC.2.0molD.4.0mol

【答案】C

【解析】MgCl2中Mg元素的质量与Cl元素的质量之比为24：

71，镁离子的质量分数为4.0%，则氯化镁的质量分数为×95＝15.83%，溶液中氯化镁的物质的量浓度为＝＝2.0mol/L，则c（Cl-）=2c（MgCl2）＝2×2.0mol/L＝4mol/L，Cl-的物质的量为4mol/L×0.5L＝2.0mol，故选C。

【小结】

（1）正确判断溶液中的溶质并求其物质的量

①与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2、SO3等。

②含结晶水的物质如CuSO4·5H2O→CuSO4。

③特殊物质：

如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。

（2）准确计算溶液的体积：

不能用水的体积代替溶液体积，应根据求算。

考点5有关溶液的稀释与混合的计算方法

【例5】下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1mol·L－1的是

A．将0.1mol氨充分溶解在1L水中

B．将10g质量分数为98%的硫酸与990g水混合

C．将8g三氧化硫溶于水并配成1L溶液

D．将0.1mol氧化钠溶于水并配成1L溶液

【答案】C

考点：

考查物质的量浓度计算、一定浓度的溶液配制

【小结】若溶液的密度大于1g·cm－3，则溶液的质量分数越大，其密度就越大。

若溶液的密度小于1g·cm－3，则溶液的质量分数越大，其密度就越小。

考点6配制一定物质的量浓度溶液的误差分析

【例6】实验室需480mL1.0mol/L的NaOH