2023届高中总复习第二轮专题一基本概念和基本原理第1讲化学常用计量

第1讲化学常用计量专题一2023高中总复习优化设计GAOZHONGZONGFUXIYOUHUASHEJI内容索引0102考情分析•备考定向高频考点•探究突破03学科素养练——热重分析的方法04新题演练•能力迁移考情分析•备考定向【专题知识脉络】

【能力目标解读】

命题热点考题统计考查能力分析阿伏加德罗常数及其应用2022全国甲,112021全国甲,82020全国Ⅲ,9本部分内容主要考查学生的计算能力。通常以阿伏加德罗常数为载体,以选择题形式考查较多;关系式法、守恒法等计算,往往融入非选择题中,特别是流程图题中的最后一问,以及与酸碱中和滴定实验相结合的计算出现的较多以物质的量为中心的计算2020全国Ⅲ,28(1)【热点考题诠释】

1.(2021全国甲)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(

)。A.18g重水(D2O)中含有的质子数为10NAB.3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NAC.32g环状S8()分子中含有的S—S数为NAD.1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中

的数目为0.1NAC解题要领:D2O的摩尔质量为20

g·mol-1,1

mol

D2O所含质子数为10NA,18

g

D2O所含质子数小于10NA,A项说法错误;由3NO2+H2O══2HNO3+NO可知,3

mol

NO2与水完全反应转移电子数为2NA,B项说法错误;由S8的分子结构可知,一个S8分子中含8个S—S,故32

g

S8(mol)含S—S的数目为NA,C项说法正确;K2Cr2O7溶于水后,在水溶液中存在如下平衡

,故1

L

pH=4的0.1

mol·L-1

K2Cr2O7溶液中的

的数目小于0.1NA,D项说法错误。2.(2020全国Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)。A.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1mol重水比1mol水多NA个质子C.12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D.1L1mol·L-1NaCl溶液含有28NA个电子C解题要领:本题考查了关于NA的正误判断。标准状况下,22.4

L氮气的物质的量为1

mol,1

mol

N2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1

mol重水和1

mol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,12

g石墨烯和12

g金刚石中都含有1

mol碳原子,C项正确;1

L

1

mol·L-1

NaCl溶液中含有1

mol

NaCl和大量的水,1

mol

NaCl中含有28

mol电子,再加上溶剂水中的电子,则溶液中的电子数大于28NA,D项错误。3.(2022全国甲)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)。A.25℃、101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NAB.2.0L1.0mol·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NAC.0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NAD.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.1NAC4.(2021广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)。A.1molCHCl3含有C—Cl的数目为3NAB.1L1.0mol·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NAC.11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NAD.23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NAA解题要领:本题考查阿伏加德罗常数的相关计算。一个CHCl3分子中有3个C—Cl,故1

mol

CHCl3中含有C—Cl的数目为3NA,A项正确;1

L

1.0

mol·L-1的盐酸中含NA个Cl-和水微弱电离的OH-,B项错误;未指明气体所处的温度和压强,无法计算NO、O2的物质的量,也无法计算NO与O2反应生成NO2的物质的量,C项错误;23

g

Na与足量H2O反应生成0.5

mol

H2,D项错误。5.(2022广东卷,节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的体积为

mL。

(2)下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是

(填字母)。

5C解题要领:本题以探究实验为背景,融合了实验操作,侧重分析能力与实验探究能力的考查。题目难度中等。(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,溶质的物质的量不变。n(HAc)=cV=0.1

mol·L-1×0.25

L,故需要5

mol·L-1

HAc溶液的体积为(2)摇动时,应盖好瓶塞,右手持瓶颈,水平摇动锥形瓶,故A项错误;摇匀时应用食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒转上下摇匀,故D项错误;定容时,视线要与容量瓶中的凹液面相平,故B项错误;引流时,玻璃棒的下端应在容量瓶刻度以下,故C项正确。高频考点•探究突破命题热点一阿伏加德罗常数及其应用【有关阿伏加德罗常数解题的思维路径】【问题探究】1.常考物质中粒子(共价键)数目的判断。(1)求粒子数目。举例判断正误①1L0.1mol·L-1K2CO3溶液中含有K+数目为0.1NA×②1L0.1mol·L-1H2O2溶液中含有O原子数为0.2NA×③1molNa2O2中含有的阴离子数为2NA×④1mol—OH中含有的电子数为10NA×⑤1mol熔融的KHSO4中含有2NA个阳离子×(2)求共价键数目。

举例判断正误①0.1molCaC2中含碳碳三键数为0.2NA×②1mol苯中含有碳碳双键数为3NA×③0.1molCCl4中含有的共价键数为0.4NA√④1mol白磷中含有的P—P的数目为4NA×⑤1mol金刚石中含有的碳碳单键数为4NA×(3)求混合物中指定粒子数目。

举例判断正误①28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA√②常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA√③16gO2和O3的混合气体中含有的O原子数为NA√④18gH2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA×2.常考电子转移数目的判断。

举例判断正误①过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.4NA×②铁与硫的反应中,1mol铁失去的电子数为3NA×③1mol氯气与足量的水反应,转移的电子数为NA×④标准状况下,6.72LNO2溶于足量的水中,转移的电子数为0.3NA×⑤1mol铁在1mol氯气中燃烧,转移的电子数为3NA×3.考题中常设置的陷阱。陷阱1溶液体积未知陷阱。(1)在pH=13的NaOH溶液中OH-的数目为0.1×6.02×1023。(

×

)(2)0.1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA。(

×

)陷阱2标准状况下与非标准状况下陷阱。(1)常温常压下,22.4L氯气与足量的镁粉充分反应,转移的电子数为2NA。(

×

)(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。(

×

)陷阱3不能完全反应陷阱。(1)2molNO2置于密闭容器中,最终生成的N2O4分子数为NA。(

×

)(2)密闭容器中1molN2与3molH2充分反应,生成2molNH3。(

×

)(3)50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。(

×

)(4)含2molH2SO4的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA。(

×

)陷阱4盐类水解、弱电解质电离陷阱。(1)1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中所含H+的数目为0.1NA。(

×

)(2)2L1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为2NA。(

×

)例1用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)。A.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为6NAB.标准状况下,6g乙酸和丙醇的混合物中含有的分子数为0.1NAC.标准状况下,铁丝在22.4L氧气中燃烧时转移的电子数为3NAD.将10mL0.1mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中得到Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体粒子的个数为0.001NA分析推理:(1)100

g质量分数为46%的乙醇水溶液中,除了乙醇中含有氢原子外,还有什么物质中含有氢原子?由于溶剂水分子中还有氢原子,故含有的氢原子数大于6NA。(2)乙酸和丙醇的摩尔质量是多少?乙酸和丙醇的摩尔质量都是60

g·mol-1。(3)铁丝在氧气中燃烧的产物是什么?铁丝在氧气中燃烧的产物是Fe3O4。(4)FeCl3溶液滴入沸水中得到Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体粒子的存在形式是什么?FeCl3溶液滴入沸水中得到Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体粒子为Fe(OH)3的聚集体。综合以上分析,可知:100

g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇的物质的量为1

mol,由于溶剂水分子中还含有氢原子,故含有的氢原子数大于6NA,A项错误;乙酸的分子式为C2H4O2,相对分子质量为60,丙醇的分子式为C3H8O,相对分子质量为60,故6

g乙酸和丙醇混合物的物质的量为0.1

mol,含有的分子数为0.1NA,B项正确;标准状况下,22.4

L氧气物质的量为1

mol,根据电子守恒可知转移的电子数为4NA,C项错误;由于Fe(OH)3胶体粒子为Fe(OH)3的聚集体,则制得的胶体中含有Fe(OH)3胶体粒子的数目一定小于0.001NA,D项错误。答案:B对点训练1(2021湖南卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)。A.18g

含有的中子数为10NAB.0.1mol·L-1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NAC.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD.11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NAD命题热点二以物质的量为中心的计算【以物质的量为中心的计算的解题思维路径】【问题探究】化学计算中的常用方法有哪些?1.守恒法。守恒法是中学化学计算中一种常用方法,守恒法中的三把“金钥匙”——质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒,都是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量[(1)某原子、离子或原子团不变,(2)溶液中阴阳离子所带电荷总数相等,(3)氧化还原反应中得失电子数目相等]建立关系式,从而达到简化过程、快速解题的目的。2.关系式法。多步反应计算的特征是多个反应连续发生,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连续反应的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。例2为测定某石灰石中CaCO3的质量分数,称取Wg石灰石样品,加入过量的浓度为6mol·L-1的盐酸,使它完全溶解,加热煮沸,除去溶解的CO2,再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液后,慢慢加入氨水降低溶液的酸度,则析出草酸钙沉淀,离子方程式为分析推理:本题涉及的化学方程式或离子方程式为

由方程式可以得出相应的关系式:5CaCO3~5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~25

2n1(CaCO3)

aV2×10-3

moln1(CaCO3)=2.5aV2×10-3

mol对点训练21.(2022浙江宁波高三二模)单质硫在热的NaOH溶液中发生如下反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。若硫过量,会进一步生成Na2Sx和Na2S2O3:(x-1)S+Na2SNa2Sx,S+Na2SO3Na2S2O3。现有3.84g硫与含0.06molNaOH的热溶液完全反应,生成amolNa2Sx和bmolNa2S2O3,在混合溶液中加入NaClO碱性溶液300mL,恰好将硫元素全部转化为

。请计算:(1)amolNa2Sx和bmolNa2S2O3中a∶b=

。

(2)NaClO溶液的物质的量浓度为

mol·L-1。

答案:(1)2∶1

(2)1.2(2)3.84

g硫单质的物质的量为n(S)=0.12

mol,其反应产生a

mol

Na2Sx和b

mol

Na2S2O3,在混合溶液中加入NaClO碱性溶液300

mL,硫元素完全转化为Na2SO4,NaClO得到电子被还原为NaCl,根据氧化还原反应中得失电子守恒可得0.12

mol×(6-0)=n(NaClO)×[1-(-1)],解得n(NaClO)=0.36

mol。由于NaClO碱性溶液体积是300

mL,则该溶液的物质的量浓度c(NaClO)==1.2

mol·L-1。2.(2020广西柳州高三模拟,节选)亚硝酸钠(NaNO2)是肉制品生产中最常使用的一种食品添加剂,某化学兴趣小组利用氮氧化物与过氧化钠反应制备亚硝酸钠并进行一系列实验探究。Ⅰ.查阅资料:①SO2+Na2O2══Na2SO4,NO2和NO能与Na2O2发生类似反应。③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸。Ⅱ.测定制得的产品纯度,实验步骤:①准确称量5.000g产品配成250mL溶液。②从步骤①配制的溶液中移取25.00mL注入锥形瓶中。③用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点。④重复以上操作3次,消耗酸性KMnO4溶液的平均体积为20.00mL。达到滴定终点的现象是

。

产品中NaNO2的纯度为

。

答案:当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变成浅紫色,且半分钟内不褪色69%学科素养练——

热重分析的方法【素养必备】(1)设晶体为1mol。(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。(4)晶体中金属质量不减少,仍在m余中。(5)失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得mO,由n金属∶nO,即可求出失重后物质的化学式。【学科素养强化训练】1.(2019全国Ⅰ,改编)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为

。

答案:NH4Fe(SO4)2·12H2O解析:设硫酸铁铵晶体的物质的量为1

mol,则失去水的物质的量为1.5

mol,质量为27

g,由此可知,硫酸铁铵晶体的相对分子质量为2.PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的A点为样品失重4.0%的残留固体。若A点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值。新题演练•能力迁移1.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)。A.25g胆矾溶于水形成1L溶液,所得溶液中Cu2+数目为0.1NAB.120gNaHSO4固体含有H+的数目为NAC.17g甲基(—14CH3)所含的中子数目为8NAD.1molFeI2与22.4LCl2完全反应时转移的电子数为2NAC解析:25

g胆矾即0.1

mol五水硫酸铜晶体,溶于水形成1

L溶液,所得溶液中Cu2+发生水解,所以Cu2+数目小于0.1NA,故A错误;120

g

NaHSO4的物质的量为1

mol,固体中含有Na+和

,不含H+,故B错误;17

g

甲基(—14CH3)的物质的量为1

mol,每个甲基含有8个中子,所以所含的中子数目为8NA,故C正确;22.4

L

Cl2没有说明是否在标准状况下,不能确定其物质的量,不能计算其与1

mol

FeI2完全反应时转移的电子数,故D错误。2.(2022广东新高考联盟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)。A.2molSO2与1molO2在密闭容器中充分反应后所得分子总数大于2NAB.0.5molXeF6中的孤电子对数为NAC.6g乙酸中含共用电子对的数目为0.7NAD.1L0.1mol·L-1NaClO溶液中离子总数为0.2NAA解析:二氧化硫与氧气的反应为可逆反应,不能进行到底,2

mol

SO2与1

mol

O2在密闭容器中充分反应后所得分子总数大于2NA,A项正确;1个XeF6分子中含有6×3+1=19对孤电子对,故0.5

mol

XeF6中的孤电子对数为9.5NA,B项错误;6

g乙酸的物质的量为0.1

mol,每个乙酸分子中含有8对共用电子对,故6

g乙酸中含共用电子对的数目为0.8NA,C项错误;1

L

0.1

mol·L-1

NaClO溶液中盐的水解促进水的电离,离子总数大于0.2NA,D项错误。3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)。A.0.1molH2和0.1molI2在密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NAB.11g由3H和16O组成的超