新高考化学二轮总复习学案专题2 常用化学计量及应用.docx

1、新高考化学二轮总复习学案专题2 常用化学计量及应用专题二常用化学计量及应用考情分析备考定向备考要点说明核心价值引领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.能根据微粒(原子、分子、离子等)的物质的量、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。4.了解溶解度、饱和溶液的概念。5.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。6.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。物质的量是表示构成物质的基本粒子数目多少的物理

2、量,学习物质的量,重点在于理解应用以下十大关系:1.物质的量与摩尔的关系;2.摩尔与量度对象的关系;3.阿伏加德罗常数与6.021023的关系;4.物质的量与物质的质量的关系;5.摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量的关系;6.物质的质量与物质的摩尔质量的关系;7.不同的物理量与其单位的对应关系;8物质的质量与物质粒子数的关系;9.化学方程式中各物质的物质的量与化学计量数的关系;10.基本粒子与基本粒子成分之间的计量关系。高频考点能力突破考点一阿伏加德罗常数的应用真题示例1.(2020全国)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1

3、mol重水比1 mol水多NA个质子C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D.1 L 1 molL-1 NaCl溶液含有28NA个电子2.(2020浙江7月选考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.4Mn+5HCHO+12H+4Mn2+5CO2+11H2O,1 mol4Mn+5HCHO完全反应转移的电子数为20NAB.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NAD.1 L浓度为0.100 molL-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA

4、3.(2019浙江4月选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为6NAB.500 mL 0.5 molL-1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NAC.30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NAD.2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间4.(2019全国)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A.3 g 3He含有的中子数为1NAB.1 L 0.1 molL-1磷酸钠溶液含有的P数目为0.1NAC.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD.4

5、8 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA5.(2018全国)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA6.(2018全国)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,124 g P4中所含PP键数目为4NAB.100 mL 1 molL-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC.标

6、准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA必备知识物质的量、摩尔质量等化学常用计量的综合应用应考训练考向1物质的量与阿伏加德罗常数1.(双选)(2020山东济南一模改编)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是()A.1 L 0.1 molL-1醋酸钠溶液含有的CH3COO-数目为0.1NAB.2.24 L N2和CO2的混合气体中含有键的数目为0.2NAC.7 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的氢原子数目为NAD.100 mL 12 molL-1的浓硝酸与过量Cu反应,转移的电子数大

7、于0.6NA2.(2020山东威海一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.标准状况下,11.2 L三氯甲烷中含有氯原子的数目为1.5NAB.90 g葡萄糖中含羟基数目为3NAC.常温下,1 L 0.5 molL-1醋酸铵溶液(pH=7)中CH3COO-与N数目均为0.5NAD.1 mol Na2O和1 mol Na2O2组成的混合物中含有的离子总数为6NA特别提醒有关NA判断需要注意的问题考查方向注意问题气体摩尔体积的适用条件若题中出现物质的体积,先考虑该物质是否为气体,如果是气体再需考虑条件是否为标准状况物质的聚集状态熟悉在标准状况下不是气体的物质,如H2O、HF、SO3、

8、Br2、CHCl3、CCl4、己烷、苯、乙醇等续表考查方向注意问题物质的微观结构某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、P4等;特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数,如D2O、T2O、18O2、H37Cl等;一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、C60、烃等物质中的化学键数目电解质的电离与离子的水解弱电解质的电离及某些离子的水解,如1molCH3COOH或1molFeCl3溶于水时,溶液中CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1mol氧化还原反应中的电子转移如Na2O2、NO2与H2O反应,电解AgNO3溶液,Fe、Cu与S反应,Cl2与H2O、NaOH溶液反应,Fe

9、与稀硝酸反应等分散系中的微粒数目FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是Fe(OH)3“分子”的集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目隐含的可逆反应可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4,Cl2+H2OHClO+HCl,合成氨反应、二氧化硫的催化氧化等考向2阿伏加德罗定律及推论3.关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等考点二一定物质的量浓度溶液的配制及计算真题示例1.(2020全国节选)由FeSO47H2O固体配制0.10 mol

10、L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、(从下列图中选择,写出名称)。2.(高考题组合)下列实验操作(1)、(2)是否规范?说明理由。按要求填写(3)中空白。(1)配制0.400 0 molL-1的NaOH溶液:称取4.0 g固体NaOH置于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容。(2)配制浓度为0.010 molL-1的KMnO4溶液:称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度。(3)将称得的AgNO3配制成250 mL标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有。3.(高考题组合)下列操作或装置能达到实验目的的是。A.为准确

11、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B.若要称取2.0 g NaOH固体,先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体C.配制一定浓度的NaCl溶液(如图1)D.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(如图2)E.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体F.配制0.100 0 molL-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流必备知识1.一定物质的量浓度溶液的配制(1)所需仪器及配制步骤:(2)仪器使用:容量瓶使用的第一步操作是“检漏”。回答容量瓶时应指明规格,并选择合适的容量

12、瓶,如配制480 mL溶液,应选用500 mL容量瓶。容量瓶不能用于溶解、稀释和存放液体,也不能作为反应容器。玻璃棒的作用是搅拌和引流。(3)根据表达式cB=进行误差分析: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;超过刻度线时用滴管吸出液体;定容时仰视;定容摇匀后发现液面低于刻度线再加水。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转移并定容。2.有关溶液的计算(1)熟练推导两种换算关系。气体溶质物质的量浓度的计算。标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液的密度为 gcm-3

13、,气体的摩尔质量为M gmol-1,则c= molL-1。物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算。c=(c为溶质的物质的量浓度,其单位是molL-1,为溶液的密度,其单位是gcm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,其单位是gmol-1)。(2)理解两条规律。稀释定律。a.如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和溶质的物质的量浓度,有c1V1=c2V2。b.如用m1和m2、w1和w2分别表示稀释前后溶液的质量和溶质的质量分数,有m1w1=m2w2。混合规律。计算或判断同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质的质量分数时,设溶质的质量分数分别为w1和w2的两溶液混合后所得溶液溶质的质

14、量分数为w。a.两溶液等质量混合:w=(w1+w2)。b.两溶液等体积混合:(a)若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度,则w(w1+w2),如H2SO4溶液。(b)若溶液中溶质的密度小于溶剂的密度,则w(w1+w2),如氨水、酒精溶液。应考训练考向1溶液配制过程及误差分析1.(双选)(2020天津杨村第一中学高三质检改编)以下有关物质的质量分数和物质的量浓度的叙述正确的是()A.等体积硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为111B.Na2O2和Na2O各0.1 mol分别放入100 g水中,所得溶液的物质的量浓度不相等

15、C.质量分数分别为5%和15%的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的质量分数大于10%D.配制一定物质的量浓度的溶液,若定容时俯视刻度线,导致所配溶液浓度偏高2.用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中二价铁的含量。若需配制浓度为0.010 00 molL-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取一定质量的K2Cr2O7已知M(K2Cr2O7)=294.0 gmol-1。(1)计算配制250 mL 0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液时需要准确称量K2Cr2O7的质量是 g(结果保留4位有效数字)。(2)配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用的有(用编号表示)

16、。电子天平烧杯量筒玻璃棒250 mL容量瓶胶头滴管移液管(3)配制0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液时,下列操作对配制结果有何影响?(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒。定容时,仰视刻度线。(4)配制0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液,定容时不慎加水超过了刻度线,应如何操作?。(5)用0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2+的溶液,恰好完全反应时消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液,则溶液中Fe2+的物质的量浓度是。考向2物质的量浓度的有关计算3.(双选)(2020辽宁抚顺一中高三

17、质检改编)相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w %,物质的量浓度为c molL-1,密度为 gcm-3,则下列说法正确的是()A.溶液密度可表示为 gcm-3B.物质的量浓度可表示为 molL-1C.溶液的质量分数可表示为D.相对分子质量可表示为4.(2020河北衡水中学高三七调)用密度为1 gcm-3、质量分数为w的浓盐酸与水按体积比为14配制成一定浓度的稀盐酸,该稀盐酸的密度为2 gcm-3,则所配制稀盐酸的物质的量浓度为()A. molL-1 B. molL-1C. molL-1 D. molL-1考点三以物质的量为核心的有关计算真题

18、示例1.(2019全国节选)立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白),是一种常用的白色颜料。回答下列问题:(1)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为。在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为。(2)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100

19、 0 molL-1的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 molL-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S22I-+S4。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为,样品中S2-的含量为(写出表达式)。2.(2018全国)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:pH=4.1时,中为溶液(写化学式)

20、。工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是。(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为。电解后,室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。(4)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50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 molL-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为,该样品中Na2S2O5的残留量为gL-1(以SO2计)。必备知识化学计算常用方法1.关系式法多步反应计算的特征是多个反

21、应先后发生,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反应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。2.守恒法所谓“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,在化学变化中有多种守恒关系,如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。3.差量法差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程

22、中的热量等。用差量法解题的关键是把化学方程式中对应的理论差量及实际差量与未知量列成比例式,然后求解。4.热重分析法热重分析是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组分。晶体加热时失重一般是先失水、再失非金属氧化物。晶体中金属质量不减少,仍在残余固体中,失重最后一般剩余金属氧化物,根据剩余物质的质量可进行相应的计算和分析。应考训练考向1关系式法的应用1.(2020山东实验中学线上检测节选)生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐的形式存在,测定污水中磷含量的方法如下:取100 mL污水,调节至合适pH后用AgNO3溶液使磷全部转化为Ag3PO4沉

23、淀。将沉淀过滤并洗涤后,用硝酸溶解,再使用NH4SCN溶液滴定产生的Ag+,发生反应Ag+SCN-AgSCN,共消耗c molL-1 NH4SCN溶液V mL。则此污水中磷的含量为 mgL-1(以磷元素计)。2.(2020山东枣庄期末节选)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定某样品中硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M=248 gmol-1)的纯度。测定步骤如下:配制溶液:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水配制成100 mL溶液。滴定:取0.009 50 molL-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,用硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2+6I-

24、+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+2S2S4+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24.80 mL,则样品纯度为%(保留1位小数)。考向2守恒法的应用3.(双选)(2020山东烟台调研测试)将m g铜粉和锌粉的混合物分成两等份,将其中一份加入200 mL的稀硝酸中并加热,固体和硝酸恰好完全反应,并产生标准状况下的NO气体2.24 L;将另一份在空气中充分加热,得到n g固体,将所得固体溶于上述稀硝酸,消耗硝酸的体积为V mL。下列说法不正确的是()A.V=150B.硝酸的浓度为

25、2 molL-1C.m g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15 molD.n=m+2.44.(2020河北衡水高中第七次检测)将一定质量的铜粉加入到100 mL某浓度的稀硝酸中,充分反应后,容器中剩有m1 g铜粉,此时共收集到NO气体448 mL(标准状况)。然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止,容器中剩有铜粉m2 g,则m1-m2的值为()A.5.76 B.2.88 C.1.92 D.0考向3差量法的应用5.(2020江西第一次大联考)工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质。某研究小组设计了如下实验装置,通过纯碱与酸反应生成的CO2来测定质量为m g的工业纯碱的纯度,下列叙述正

26、确的是()A.通过称量反应前后装置B的质量,获取CO2的质量B.通过称量反应前后装置C的质量,获取CO2的质量C.通过称量反应前后装置C和D的质量,获取CO2的质量D.通过称量反应前后装置D的质量,获取CO2的质量6.碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31 g,则原混合物中碳酸钠的质量为()A.3.38 g B.4.58 g C.4.16 g D.4.41 g考向4利用“热重分析法”确定物质组成7.(2020山东高密一中月考)ZnSO47H2O在不同的温度下分解产物不同,取28.70 g ZnSO47H2O加热至

27、不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,680 时所得固体的化学式为()A.ZnO B.Zn3O(SO4)2C.ZnSO4 D.ZnSO4H2O8.(2020山东莱芜一中月考节选)煅烧NH4VO3可制得V2O5,煅烧过程中固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200 时,得到的固体物质化学式为,300350 放出气态物质的化学式为。9.(2020湖北武汉重点中学联考节选)如下图是小组同学将MnC2O42H2O晶体放在坩埚里加热分解时,固体失重质量分数随温度(T)变化的曲线(已知草酸锰不稳定,但其中锰元素的化合价在300 以下不变)。试根据各点的坐标(近似值)回答下列问题:(1)CD的

28、化学方程式为。(2)从D点到E点过程中固体失重的质量分数下降的原因是。专题二常用化学计量及应用考点一真题示例1.C解析标准状况下,22.4L氮气的物质的量为1mol,1molN2中含有14NA个中子,A项错误;1个重水分子和1个普通水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成的,所含质子数都是10,故1mol重水和1mol水中所含质子数相等,B项错误;石墨烯和金刚石都是碳元素组成的单质,12g石墨烯和12g金刚石中都含有1mol碳原子,C项正确;1L1molL-1NaCl溶液中含有1molNaCl和大量的水,1molNaCl中含有28mol电子,再加上溶剂水中的电子,则溶液中的电子数大于28NA,D

29、项错误。2.A解析阳极粗铜中放电的有Fe、Zn、Cu等,B项错误;常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离产生的H+与OH-浓度应相等,未指明溶液的体积,无法计算水电离出的H+数,C项错误;C发生如下水解:C+H2OHC+OH-,1L0.100molL-1Na2CO3溶液中,阴离子数大于0.100NA,D项错误。3.D解析1个乙烯分子中碳碳双键含2个共价键,另外还有4个碳氢共价键,因而1molCH2CH2分子中含有的共价键数为6NA,A项正确;500mL0.5molL-1的NaCl溶液中,n(Na+)=n(Cl-)=0.5L0.5molL-1=0.25mol,n(Na+)+n(Cl-)=0.5mol,因而钠离子和氯离子总计0.5NA个,但水会电离出极少量的H+和OH-,因而NaCl溶液中微粒数大于0.5NA,B项正确;HCHO与CH3COOH的最简式均为CH2O,30gHCHO与CH3COOH的混合物相当于30gCH2O,n(CH2O)=1mol,因而C原子数为NA,C项正确;不管钠和氧气生成氧化钠还是过氧化钠,还是生成二者的混合物,钠元素的化合价都由0价变为+1价,因而2.3gNa(2.3gNa为0.1mol)转移电子数为0.1NA,D项错误。4.B解析3He的中子数为3-2=1,则3g3He