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文档简介
高考热点微专题以物质的量为中心的定量实验
(一)滴定分析法
核心精讲
1.滴定分析法
将已知准确浓度的标准溶液,滴加到被测溶液中(或者将被测溶液滴加到标准溶液中),直到
所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止,然后测量标准溶液消耗的体积,
根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,算出待测物质的含量。
2.实验的关键
准确量取待测溶液,根据指示剂的颜色变化确定滴定终点。
3.类型:根据标准溶液和待测溶液间的反应类型的不同,可将滴定分析法分为四大类:中和
滴定、氧化还原滴定、络合滴定和沉淀滴定。
4.常见的计算方法
(1)关系式法
多步反应是多个反应连续发生,各反应物、生成物之间存在确定的物质的量关系,根据有关
反应物、生成物之间物质的量的关系,找出已知物的量与未知物的量间的数量关系;列比例
式求解,能简化计算过程。
⑵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"。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒
等。根据守恒关系可列等式求解。
典例精研
【典例】(2021•山东等级考节选)六氯化铝(WC1J可用作有机合成催化剂,熔点为283°C,
沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化鸨(WOs)还原为金属鸨(W)再制
备WCk,装置如图所示(夹持装置略)。利用碘量法测定WCk产品纯度,实验如下:
wo3
⑴称量:将足量C&(易挥发①)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为0g;开盖并计时1分钟,
盖紧称重为汲g;再开盖加入待测样品并计时1分钟②,盖紧称重为嵌g,则样品质量为
g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
(2)滴定:先将WCh转化为可溶的N&WO”,通过10:,离子交换柱发生反应:
WOf+Ba(I03)2=BaW04+210;®;交换结束后,向所得含10,的溶液中加入适量酸化
+
的KI溶液,发生反应:10;+5r+6H=3I2+3H20®;反应完全后,用NaeS。标准溶液滴
定,发生反应:I+2S0,=2r+S0®滴定达终点时消耗cmol的Na2s2O3溶液Vml,
22346c0
则样品中WC16(摩尔质量为Mg•mor1)的质量分数为0
称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟④,则滴定时消耗Na&Q,溶液的体积将
(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCk质量分数的测定值将(填“偏
大”“偏小”或“不变”)。
教师专用4[解题思维]解答本题的思维流程如下:
提取①易挥发②再开盖加入待测样品并计时1分钟③反应的一系列方程
信息式④开盖时间超过1分钟
①C8易挥发,开盖1分钟后CSz会从称量瓶中挥发
②再开盖加入待测样品并计时1分钟,说明CSz从称量瓶中挥发出
的量与第一次相同
信息
③从反应的一系列方程式,可以得出WCk与Na2s标准溶液的计量
转化
关系
④开盖时间超过1分钟,说明CS2从称量瓶中挥发出的量比第一次
多
联想在实验过程中称量WC16的质量时,在称量瓶中加入待测样品后为什
质疑么需要开盖并计时1分钟?
提示:由于溶剂CSz易挥发,在操作过程中必然会导致溶剂的减少,
因此在两次称量的过程中保证开盖的时间相同,也就使溶剂CS2挥
发的量相同
【解析】(I)根据题意,称量时加入足量的CS”盖紧称重为0g,由于CSz易挥发,开盖时要
挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重色g,则挥发出的CS口的质量为
(我一色)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出物一段)g的cs2,盖紧称重为
阿g,则样品质量为0;g+2(用一加g—0g=(恩+0-2m,)go(2)滴定时,根据关系式:
2--2-2-2-
WO-210〜612〜12SQ,样品中〃(WCle)=A(W0)/?(S,0)=7^cKXlO^3mol,
433412312
1CVM
R(WC16)CVX10'molXUg•mol1=g,则样品中WC1的质量分数为
JL乙JL乙UUU96
cUM
12000gcVM
一尸—X100%=..,一%;根据测定原理,称量时,若加入待测样品
(外十⑶一2阿)g1290(外+0-2阿)
后,开盖时间超过1分钟,挥发的CS2的质量增大,麴偏小,但WCL,的质量不变,则滴定时消
耗N&S。溶液的体积将不变,样品中WCh质量分数的测定值将偏大。
cVM
答案:(1)〃*+0-2例(2)1,(~To-「%不变偏大
120(周十加|一2周)
原因分析•理论解释
实验中滴定时选用的指示剂为,滴定终点的现象为o
提示:淀粉滴入最后半滴标准液时,溶液蓝色消失且半分钟内不变色
迁移应用
(2022•珠海模拟)滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一。常见的滴定实验有酸碱
中和滴定、氧化还原反应滴定、沉淀滴定等等。
(1)酸碱中和滴定一一某学生用0.10mol七一’的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,取20.00
mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2〜3滴酚酰作指示剂,重复上述滴定操作2〜3次。
①在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有。
A.滴定前平视读数,终点读数时仰视读数
B.锥形瓶水洗后未用待测盐酸润洗
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
D.标准液漏滴在锥形瓶外一滴
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
②若在达到滴定终点时,不慎多加了一滴NaOH溶液(一滴溶液体积约为0.05mL)继续加水到
50mL,所得溶液的pH为o
⑵氧化还原滴定一一葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定,葡萄酒常用Na2s2。,作抗氧化剂。测定
某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如图:
葡萄酒样品盐酸罚:
100.00mL蒸储Uy—
一定条件下,加入几滴淀粉溶液,
用0.01000mol•L_1标准L溶液滴定
注:实验中加入盐酸的目的是将Na&Os全部转化成S02;滴定过程中发生的反应:L+SO2+
2H20==2HI+H2S0,
①滴定时,L溶液应装在(填“酸”或“碱”)式滴定管中,达到滴定终点的现象:
②实验消耗标准L溶液25.00mL,所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO?计算)为
_____________g,
③在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果(填“偏高”“偏低”或
“不变”)。
(3)沉淀滴定一一参考表中的数据,若用AgNOa标准溶液滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是
________________________________________(填选项字母)。
难溶物颜色
AgCl白1.77X1O-10
AgBr浅黄5.35X1073
AgCN白1.21X10-16
-12
Ag2CrO4砖红1.12X10
AgSCN白1.0X10-12
A.NaClB.NaBrC.NaCND.Na^rOt
测定过程中,使用棕色滴定管的原因是o
【解析】(1)①滴定前平视读数,终点读数时仰视读数,会将标准溶液的体积读大,结果偏高,
A符合题意;锥形瓶水洗后不需要用待测盐酸润洗,无影响,B不符合题意;酸式滴定管使用
前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗,导致酸溶液的浓度变小,消耗标准溶液的体积偏小,结
果偏低,C不符合题意;标准液漏滴在锥形瓶外一滴,导致标准溶液的体积偏大,结果偏大,
D符合题意;碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,导致标准溶液的体积偏大,结果偏
大,E符合题意;②多加了1滴NaOH溶液,则多出的A(OH-)=(0.lX0.05X107)moi=5x
r*i八一6-|-J八一14
10-"mol,所以c(OH-)=':~/cumo=101mol,L_1,c(H^)=,-imol,L^l=10-lumol,L
10.05L10n
-l,pH=-lgc(H')=10;(2)①L具有强氧化性,应装在酸式滴定管中,达到滴定终点时,碘
与淀粉反应生成蓝色溶液;②根据反应方程式:5()2+12+2比0=00,+2出,可知/7(S02)=n(I2)
=0.01000mol•L-1X0.025L=2.5X10-4mol,由于葡萄酒样品为100.00mL,因此样品
抗氧化剂的残留量为2.5X10,molX64g・mor'-rO.1000L=0.16g•L-1;③实验过程中,
若有部分HI被空气氧化,则消耗标准溶液的体积偏小,测定结果偏低;(3)若用AgNOs去滴定
NaSCN溶液,可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgSCN大,且现象明显,应为NazCrO”;
测定过程中,使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解。
答案:⑴①ADE②10
⑵①酸无色变为蓝色②0.16③偏低(3)D
防止硝酸银见光分解
(二)热重分析法
核心精讲
1.测定固体物质组成的热重法
(1)热重法的概念:在控制温度的条件下测量物质的质量与温度关系的方法。
(2)热重法的应用:通过分析热重曲线,可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳
定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。
(3)热重法的使用条件:只要物质受热时发生质量变化,都可以用热重法来研究物质的组成。
2.热重曲线模型
(1)热重曲线:由热重分析记录的质量变化对温度的关系曲线称热重曲线,曲线的横轴为温度,
纵轴为质量。
⑵实例:
固体物质A热分解反应:A(固体)&B(固体)+C(气体)的典型热重曲线如图所示。
6/gfA(固)
a_b
T\fB(固)d
___!I!I_
T\T2~77t:
图中7;为固体A开始分解的温度,石为质量变化达到最大值时的终止温度。若试样初始质量
为黑,失重后试样质量为死则失重百分数为"0%)X10096。
"o
3.热重曲线的一般分析思维模型
(1)识图一一解题基础
一看轴:即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X轴和函数Y轴表示的化学意义),寻找X、
Y轴之间的定性和定量关系,因为这是理解题意和进行正确思维的前提;
二看点:即曲线中的特殊点(顶点、起点、终点、拐点、交点);
三看线:即曲线的走势(变化趋势是上升、下降、波动、正态、偏态等变化)。
(2)析图一一解题关键
①分析:分析图中出现的特殊点(图像的顶点、起点、终点、拐点、交点),曲线的变化趋势
和走向,以及分析曲线变化的因果关系;
②联想:通过联想,把所学的有关概念、原理、规律等与图像曲线中特殊点(图像的顶点、起
点、终点、拐点、交点)、变化趋势等构建定性和定量的联系。
⑶用图一一解题目的
将相关的化学知识与图像曲线紧密结合,在头脑中构建新的曲线一一知识体系,然后运用新
的曲线一一知识体系揭示问题的实质,解决实际问题。
教师专用◎
【典例】(2021•全国甲卷节选)胆矶(CuS0-5HQ)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废
铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矶,并测定其结晶水的
含量。
(1)结晶水测定:称量干燥生期的质量为力”加入胆研
后总质量为例①,将珀烟加热至胆研全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上
述操作,最终总质量恒定为以②,根据实验数据,胆研分子中结晶水的个数为(写
表达式)。
⑵下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是(填标号)。
①胆矶未充分干燥②坦蜗未置于干燥器中冷却
③加热时有少量胆矶迸溅出来
[解题思维]解答本题的思维流程如下:
提取①干燥生蜗的质量为加,加入胆研后总质量为例;
信息②最终总质量恒定为热
①干燥堵烟的质量为0,加入胆矶后总质量为吸,可以得到胆研的
信息
质量;
转化
②由最终总质量恒定为例,可以得到失去的结晶水的质量
为什么在实验过程中要将加热后的珀烟放于干燥器中冷却?
联想
提示:因为生期中盛放的是失去结晶水的CuS0„容易吸收空气中
质疑
水蒸气,导致实验误差。
【解析】(1)胆矶的质量为色-0,无水硫酸铜的质量为Za—0,结晶水的质量为优一0)—(圾
—z»i)根据CuSOi•刈20eCuS0“十加2。,则有160:18%=(私一的):(色一儡),解得x
=片等。⑵①胆矶未充分干燥,则色偏大,测定值偏高,故正确;②邺昧置于干
燥器中冷却,则硫酸铜会吸收水蒸气,陷偏大,测定值偏低,故错误;③加热时有少量胆矶
迸溅出来,回偏小,测定值偏高,故正确。
答案:⑴—⑵①③
9(汲一⑶)
思维拓展•延伸设问
(1)本实验中最少需要进行几次称量操作?
提示:四次。
(2)若胆研(CuSO,・5H2。)的质量为0.80g,在受热脱水过程中测得固体质量随温度变化的曲
线如图所示。
„质量/g
U.ooUn-----------\
0.68...................k
0.57---------------r---------------------、
051...............................................】—
0102113258温度汽
试确定200℃时固体物质的化学式(要求写出推断过程)。
提示:CuSO,•5H2O^/7H2O+CUSO)•(5-/7)H,O
25018/7
0.80g0.80g—0.57g=0.23g
解得〃心4,所以200℃时该固体物质的化学式为CuSO,・HQ。
>技法积累
请你归纳总结利用热重分析解题的一般方法和规律。
提示:热重分析解题的一般方法和规律为
(1)设晶体为1mol,其质量为加。
(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
(3)计算每步固体剩余的质量(而余)%X100%=固体残留率。
m
(4)晶体中金属质量不会减少,仍在加余中。
(5)失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得力氧,由〃金属:〃氧,即可求出失重后物质的化
学式。
(6)根据失重后物质的化学式,写出相应的化学方程式。
迁移应用
1.正极材料为LiCoO?的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钻的资源匮乏限制了其进一
步发展。Co(OH),在空气中加热时,固体残留率随温度的变化曲线如图所示。已知钻的氢氧化
物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体成分为(填化学式,下同);
在350〜400°C范围内,剩余固体成分为o
【解析】Co(0H)2的摩尔质量为93g•mol,设Co(OH)2的物质的量为1mol,则C点1000℃
时失重的质量为1molX93g•mor'X(1-80.65%)^18g,即1molH20,根据质量守恒定
△
律,化学反应方程式为Co(OH)「C0O+H2O。1000℃时剩余固体的成分为CoO。B点500℃
时失重的质量为1molX93g•mol^X(1-86.38%)^12.7go已知290℃时Co(0H)2已完全
脱水,lmolCo(0H)2脱水成Co0时应失重的质量为18g,因为500℃时失重的质量不到18g,
所以一定有氧气进入,使钻元素的化合价发生了变化。进入氧元素的物质的量为〃(0)=
18—197gI
&彳e子右鼻mol,即可表述为Co0・0±,整理得化学式为CoQ,。同理,A点290℃
时失重的质量为1molX93g•moF'X(1-89.25%)^10g,进入氧元素的物质的量为〃(0)
=号——A^0.5mol,即可表述为Co0・00.5,整理得化学式为C02O3。所以在350〜400℃
16g•mol
范围剩余固体是C03O1和C02O3的混合物。
答案:CoOCo:。和C02O3
2.草酸钻是制备钻氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钻(CoC20「2H20)在空气中受热的
质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钻氧化物。
与
阴18.3
s昼16■\A(150t:,14.70g)
w3^B(225t:,14.70g)
12
M望
互8
C(300t,8.03g)
0150300450600750900
温度化
(1)通过计算确定C点剩余固体的成分为(填化学式)。试写出B点对应的物质与02
在225〜300℃条件下发生反应的化学方程式:
(2)取一定质量的二水合草酸钻分解后的钻氧化物(其中Co的化合价为+2、+3价),用480mL
5mol盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCb溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确
定该钻氧化物中Co、0的物质的量之比(列式计算)。
【解析】(1)18.3g二水合草酸钻的物质的量为0.1mol,由于在300°C时生成的是Co的氧
化物,故在8.03g氧化物中,含Co的质量为0.1molX59g•moli=5.9g,勿(0)=8.03g
-5.9g=2.13g,故〃(Co):〃(0)心3:4,C点剩余固体的化学式为Co30lo当晶体恰好将
结晶水失去时得到CoC20,.14.70g,在B点时与02反应后生成CoQi的化学方程式为3CoC20„
225-300℃
+20zC03O4+6CO2。(2)黄绿色气体为Ch,其物质的量为0.2mol,根据Cl元
素守恒可知,溶液中2〃(CO)=A(HC1)—2A(C1J,故〃(Co)=1mol,根据得失电子守恒〃(Co?
+2+
)=2/7(Cl2)=0.4moL则/?(Co)=0.6mol,根据电荷守恒可知,2A((T)=3A(C</+)+2〃(CoZ
+),n(02-)=1.2mol,故n(Co):〃(0)=1:1.2=5:6。
225〜300℃
答案:(1)C03O13coe2。1+20,''.Co30.+6C02
448L
⑵由得失电子守恒有“(Cd+IMSTXwEb=0.4mol,由电荷守恒有〃(C。)
2+2+
,6=/7(60)^=0.5/7(CD=0.5X(0.480X5-0.2X2)mol=lmol,所以固体中/?(Co)=l
,、0.4X3+0.6X2以,、,、
mol—0.4mol=0.6mol,n(0)=-------------mol=1.2mol,故〃(Co).〃(0)=l.1.2
=5:6O
为教师备课、授课
教师独具O-、情境培素」♦命题新视令捉侠牛常枇竽资源
命题新情境
气候变化是人类面临的全球性问题,随着各国二氧化碳排放,温室气体猛增,对生命系统
形成威胁。在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国由此提出“碳达
峰”和“碳中和”目标。
“碳达峰”就是我国承诺在2030年前,煤炭、石油、天然气等化石能源燃烧活动和工业生产
过程以及土地利用变化与林业等活动产生的温室气体排放(也包括因使用外购的电力和热力
等所导致的温室气体排放)不再增长,达到峰值。
“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减
排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
“碳捕捉”是指将大型工厂、发电厂所产生的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存以避免
其排放到大气中的一种技术,这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变
暖最经济、可行的方法。除了对气候变化产生积极影响外,“碳捕捉”技术还可以实现一定的
商业价值,被捕获的碳可以用于石油开采、冶炼厂,甚至汽车业、食品业。
命题新视角
命题视角1:物质的量的相关计算
C0?的减排已引起国际社会的广泛关注。中科院大连化物所用一种双金属固溶体氧化物催化
剂,实现了CO?合成甲醇(CFhOH),原理示意图如下:
fAfCH0H
1.的
舞
(1)16gCH30H的物质的量是,含H原子的数目为0
(2)标准状况下,乩与CO?混合气体的总质量为9.0g,〃(&):n(C02)=l:20
①C0?的质量是o
②乩的体积是O
③混合气体的平均摩尔质量为。
16g
提示:(1)0.5mol2AL16gCH30H的物质的量=有——%』=0.5mol;一个甲醇中含有
32g,mol
4个氢原子,则0.5mol甲醇中含有2mol氢原子,即2M个氢原子;
⑵①8.8g。已知H?与CO2混合气体的总质量为9.0g,〃的):77(CO2)=1:2,则n(H2)X2gwl
'+Z7(CO2)X44g,mol'=9.0g,则「(COj=0.2mol,CO2的质量为0.2molX44g•mol
1=8.8g;
-,
②2.24Lon(H2)=0.1mol,则标准状况下比的体积为0.1molX22.4L•mol=2.24L;
③30g•mol-,o混合气体的平均摩尔质量=9.0g4-0.3mol=30g•morlo
命题视角2:关于阿伏加德罗常数的应用
设以为阿伏加德罗常数的值。判断下列有关叙述是否正确。
(1)标准状况下,11.2LCO2和NQ的混合气体中含有的质子数为11%
提示:Vo1个CO?分子的质子数为6+8X2=22,1个NzO分子的质子数为7X2+8=22。标
准状况下,11.2LCO?和NQ的混合气体的物质的量为0.5mol,所以含有的质子数为11限
故正确。
(2)常温常压下,11.2LCO?的分子数为0.5如
提示:X,不是标准状况,不能计算,故错误。
(3)22g干冰固体中,含C=0键的数目为如
提示:Vo22g二氧化碳的物质的量为0.5mol,而一个二氧化碳分子中含两个碳氧双键,
故0.5mol二氧化碳中含C==0键的数目为如,故正确。
(4)常温常压下,等质量的N20和CO2所含原子的数目均为3如
提示:X。常温常压下,N?0和COZ的摩尔质量相等,等质量的凡0和CO?所含原子的数目相等
但不一定等于3如,故错误。
命题视角3:一定物质的量浓度溶液的配制
中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的C02,反应过程如图
所示。
CaO
若需要用0.5mol•L~的NaOH溶液450mL0
⑴计算需要称取NaOH固体的质量。
提示:10.0g。由于实验室中没有450mL的容量瓶,因此需要配制500mL的溶液,故需要
称取NaOH固体的质量为0.5mol•L-1X0.5LX40g•mor'=10.0g»
(2)配制时,必须使用的玻璃仪器有哪些?
提示:500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
⑶配制时,有下列操作:
A.用少量水洗涤烧杯2〜3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.在盛有NaOH固体的烧杯中加入适量水溶解
C.将烧杯中已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1〜2cm处
其操作的正确顺序是(字母表示,每个操作只用一次)O
提示:配制时,需要溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作。则其正确的操作
顺序是BCAFEDo
(4)配制时,若出现如下情况,分析引起所配溶液浓度的误差。
①容量瓶实验前用蒸储水洗干净,但未烘干
②定容观察液面时俯视
③配制过程中遗漏了(3)中步骤A
④加蒸储水时不慎超过了刻度线
提示:①无影响。容量瓶实验前用蒸储水洗干净,但未烘干,没有引起溶质物质的量的改变,
不产生误差;
②偏大。定容观察液面时俯视,将导致容量瓶内液面低于刻度线,液体的体积偏小,浓度偏
大;
③偏小。配制过程中遗漏了⑶中步骤A,将导致容量瓶内溶质物质的量的减少,最终使所配
溶液的浓度偏小;
④偏小。加蒸储水时不慎超过了刻度线,将导致溶液体积偏大,溶液浓度偏小。
命题视角4:社会责任和担当
我国政府提出碳达峰和碳中和的意义是什么?
提示:(1)全球二氧化碳排放量随科技发展日益递增,气候变化问题也随之愈发严峻,成为全
人类面临的终极难题之一。我国提出碳达峰和碳中和目标,体现了大国担当的责任。
(2)我国产业链日渐完善,国产制造加工能力与日俱增,工业发展迅速,但油气资源相对匮乏,
碳中和可以帮助我国能源结构进行绿色转型。因此从各个角度出发,发展低碳经济,重塑能
源体系都具有重大意义。
(3)我国积极参与国际社会碳减排,采取调整产业结构、优化能源结构等方式节能,提高能效。
提出碳中和不仅展现了国际责任担当,也是绿色中国建设的需要和保障。
Q----、真题研习•考题演炼/_--Q
真题研习
同根题探源
1.[“源”来如此](2018•全国卷H)尽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,124gP,中所含P—P键数目为4%
B.100mL1mol•「'FeCh溶液中所含Fe"的数目为0.1弧
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2M
D.密闭容器中,2molSO?和1mol0?催化反应后分子总数为2如
【解析】选C。P,的结构为分子中含有6个P—P键,124gP”中含P—P键数目为
61,故A项错误;FeCb溶液中Fe"发生水解,因此溶液中含有的Fe"数目小于0.1临故B
项错误;甲烷和乙烯的分子式分别为CH”和C2H”因此混合物中氢原子的平均值为4,故标准
状况下,11.2L二者的混合气体中含有的氢原子数为24,故C项正确;SO?和&的反应为可
逆反应,反应不能进行彻底,故D项错误。
2.[变换有道](2021•浙江6月选考)设人为阿伏加德罗常数的值,下列说法木正理的是()
A.标准状况下,1.12L%?中含有中子数为小
B.31gpi(分子结构:W)中的共价键数目为L5如
C.100mL0.1mol•L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01如
D.18.9g三肽CNN。(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2小
【解析】选C。A.标准状况下,1.12的物质的量为0.05mol,一个力中含有中子数为
18-8=10个,所以1.1217七2中含有中子数为“A正确;B.31gp4的物质的量为0.25mol,
根据P4的分子结构可知一个P”分子里含有六条共价键,所以共价键数目为1.5,临B正确;C.100
mL0.1mol•的NaOH水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水,氧原子数目为二者氧原子数
目的加和,C错误;D.18.9g三肽C.HnNaO.,的物质的量为0.1mol,三分子氨基酸脱水缩合形
成三肽,三肽中含有两个肽键,所以18.9g三肽晨上及04中的肽键数目为0.2%,D正确。
点睛:两道试题均考查的是阿伏加德罗常数的判断。但是二者有明显的不同:
第1小题,侧重考查物质的结构(原子数目、共价键数目)、电解质溶液中的水解反应、反应
的可逆性等,尤其是没有给出P,的结构。
第2小题,侧重考查原子构成(中子数)和共价键数目、电解质溶液、有机物的结构特点(肽键)
等,题目给出了P,的结构。
相似题寻变
3.(2021•全国甲卷)瓜为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()
A.18g重水(DQ)中含有的质子数为10/M
B.3mol的NO?与40完全反应时转移的电子数为4M
C.32g环状冷))分子中含有的S—S键数为1儿
2-
D.1LpH=4的0.1mol•「隈9溶液中CrO离子数为0.
27
18g
【解析】选CoA.D20的质子数为10,18gD20的物质的量为不——I=0.9mol,则所
含质子数为9如,故A错误;B.NO,与40反应的方程式为3N02+HQ=2HN03+N0,该反应转移
的电子数为2e,若有3moi的NO?参与反应,则转移的电子数为2如,故B错误;C.会?)
分子中含有的S—S键数为8,32g中的物质的量为、乂〃32g则含有的S—S键数为
8X32g,mol
2-2-2-
1限故C正确;D.酸性KzCnO:中存在:CrQ+HO^=i2CrO+2已,含Cr元素的有Cr?O
7247
2-2-
和CrO,则溶液中Cr&离子数小于0.1人,故D错误。
47
4.(2021•河北选择考)”是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为184
B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2%
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为人
D.1L1mol•澳化镂水溶液中N4H与f离子数之和大于小
【解析】选C。在标准状况下22.4L氟气为1mol,质子数为18人,A正确;碘蒸气与氢气
生成碘化氢的反应为可逆反应,生成的碘化氢分子数小于2MB正确;根据2NaCl+2HQ里维
2NaOH+H"+Ckt,阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气,气体的总质量为73g,则说明
反应生成的氢气与氯气各为1mol,根据关系式“〜2e-可知,转移的电子数为24,C错误;
+
1L1mol・广1澳化钱水溶液中存在电荷守恒,则A(NH)+/7(H+)=/7(Br")+/7(OH'),因为
+
〃(Br-)=1LX1mol-L-1=lmol,所以该溶液中NH与酎离子数之和大于山,D正确。
4
知识点避坑:突破阿伏加德罗常数的五大陷阱
(1)抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCL、CHCL.CHEkC注:CH:。为气体)、H。
漠、S03,己烷、苯、HF等在标准状况下均不为气体]。
(2)排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子
数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
(3)记”组成和结构”,突破陷阱
①记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、50、第()2、-
OH、OIF等。
②记最简式相同的物质,如NO?和NO、乙烯(CN)和丙烯9具)等。
③记物质中所含化学键的数目,如1分子HM、C凡。+2中化学键的数目分别为3、3/7+10Imol
SiO?中含4"个Si—0键,1molSi中含Si—Si键数目为2/M,1molP,(白磷)中含P—P键
数目为6幅
(4)理解反应原理,突破“隐含”陷阱
①可逆反应不能进行到底,反应物不能全部转化为产物。
②常温下,不能共存的气体间的反应,如HCl+NH:,、NO+O2等。
③“隐含”浓度变化
如Cu与浓硫酸的反应中,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。
④难电离、易水解的粒子数目的判断
(5)突破氧化还原反应中电子转移的陷阱
①Na2。?与水(或COJ的反应,转移电子的物质的量即为参加反应的Na。的物质的量,或生成
的6物质的量的2倍。
②Cb与碱的反应,转移电子的物质的量即为参加反应的CL的物质的量。
真题演练
1.(2021•广东选择考)设如为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()
A.1molCHCh含有C—Cl键的数目为
B.1L1.0mol•I'的盐酸含有阴离子总数为2A
C.11.2LNO与11.2L02混合后的分子数目为人
D.23gNa与足量也0反应生成的H2分子数目为网
【解析】选A01个CHCh分子中含有3个C—C1键,微粒个数与物质的量成正比,故1molCHC1:)
含有3moiC-C1键,C-C1键的数目为3M,A正确;盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全
部电离出阴离子C「,水会部分电离出阴离子0旷,水的质量及电离程度未知,故无法计算1
L1.0mol的盐酸含有阴离子总数,B错误;未提到具体的温度、压强(如标准状况下),
故无法计算11.2LN0与11.2L0,混合后的分子数目,C错误;23gNa为1mol,钠与足
量的水反应生成氢气的关系式为2Na〜乩,故1molNa应生成0.5mol乩,乩分子数目应为
0.5%,D错误。
2.(2021•湖南选择考)“为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()
18
A.18gH0含有的中子数为10N
B.0.1mol•LHC10”溶液中含有的酎数为0.1尽
C.2molNO与1mol0?在密闭容器中充分反应后的分子数为2如
D.11.2LQL和22.4LCh(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为L5%
1818g18
【解析】选D。18gH。的物质的量为不——1=0.9mol,1个H,。含0+(18-8)=
220g•mol2
18
10个中子,则18gH20含有的中子数为94,A错误;未给溶液体积,无法计算,B错误;
存在2N0+02=2N0Z,2N02^=iN20,»因此2molNO与1mol0^在密闭容器中充分反应后的
分子数小于2.峪C错误;甲烷和氯气在光照下发生取代,1mol氯气可取代1molH,同时
产生1molHC1分子,标准状况下11.2LCHi的物质的量为0.5mol,22.4LCl2的物质的
量为1mol,0.5molCH”含2molH,最多可消耗2molCl2,因此C'过量,根据1mol氯
气可取代1molH,同时产生1molHC1分子可知,1molCk完全反应可得1molHC1,根
据C守恒,反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol,因此11.2LCH」和22.4
LCL(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5%,D正确。
3.(2020•全国III卷)及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7爪个中子
B.1mol重水比1mol水多”个质子
C.12g石墨烯和12g金刚石均含有儿个碳原子
D.1L1mol-L-1NaCl溶液含有28%个电子
【解析】选C。22.4L(标准状况)氮气为1mol,而每个氮气分子中含有14个中子,所以22.4
L(标准状况)氮气中含有14如个中子,A错误;每个重水和水分子均含有10个质子,所以1mol
重水与1mol水均含10%个质子,B错误;石墨烯和金刚石均由碳原子组成,所以12g石墨
烯和12g金刚石均含有1mol碳原子,即如个碳原子,C正确;NaCl溶液中除了Na'和C「
外,还含有水分子,所以1L1mol溶液所含电子数目远大于28%个,D错误。
4.(2019•全国卷II)已知山是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()
A.3g:'He含有的中子数为1人
3-
B.1L0.1mol•I'磷酸钠溶液含有的P0数目为0.14
4
C.1molK2CQO7被还原为Cr"转移的电子数为6瓜
D.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13A
【解析】选B。1个'He的原子核中含有2个质子和1个中子,3g'He的物质的量为1mol,
3-
含有的中子数为LM,A正确;磷酸是弱酸,磷酸钠溶液中P0发生水解,故1L0.
4
3-
+6徂GQ—+3
T磷酸钠溶液含有的P0数目小于0.1%,B错误;由K£r2。7慢电2Cr3+知,ImolMnO?
4
被还原为C/+转移的电子数为6川,C正确;正丁烷和异丁烷属于同分异构体,每个分子中都
含有13个共价键,48g正丁烷和10g异丁烷的混合物共58g,总物质的量为1mol,共价
键数目为13%,D正确。
教师
专用
1.(2018•全国卷1)“是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()
A.16.25gFeCL水解形成的Fe(0H)3胶体粒子数为0.1%
B.22.4L(标准状况)氤气含有的质子数为18如
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0川
D.1.0molCH,与Ch在光照下反应生成的CH3cl分子数为1.0匹
【解析】选B。16.25gFeC13为0.lm。l,但由于三氯化铁的水解是可逆的,且胶体粒子是多
个Fe(0H)3的集合体,所以形成的Fe(OH):,胶体粒子数一定小于0.1瓜,A错误;22.4L(标准
状况)氤气为1mol,由于氨是18号元素,且为单原子分子,所以质子数为18%,B正确;92.0
g甘油(丙三醇)物质的量为1mol,一个丙三醇分子中含有3个羟基,所以92.0g甘油中含
有的羟基数为3.0麻,C错误;CH,与CL在光照下反应生成的有机分子有CH:iCKCH£k、CHC13>
CCL,D错误。
2.(2017•全国卷III)”为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()
A.0.1mol的"B中,含有0.6a个中子
B.pH=l的H3P(X溶液中,含有0.1%个H+
C.2.24L(标准状况)苯在“中完全燃烧,得到0.6鹏个CO?分子
D.密闭容器中1molPCHmol5反应制备中b(g),增加2瓦个P—Cl键
【解析】选A。"B中含有5个质子、6个中子,0.1mol"B中含有0.6如个中子,A项正确;
溶液体积未定,无法计算氢离子个数,B项错误;标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔
体积计算,C项错误;PCL与Cb反应生成PCls的反应是可逆反应,所以1molPCL与1mol
Cl,反应制备PCk,增加的P—C1键的数目小于2为个,D项错误。
3.(2021•山东等级考)X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX的单质与足量稀
盐酸反应,生成体积为K,L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成体积为V2L。
下列说法错误的是()
A.X、Y生成员的物质的量之比一定为J
%
9K
B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为方
C.产物中X、Y化合价之比一定为J
匕
D.由下一定能确定产物中X、Y的化合价
【解析】选D。设与1molX反应消耗HC1的物质的量为amol,与1molY反应消耗H2s04
的物质的量为6moi,根据转移电子守恒以及H原子守恒可知X~aHCl~1比〜X"'、Y〜AH2soi〜
阴2〜丫2升。A.同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此X、Y生成乩的物质的量
a
之比一定为小,故A正确;B.X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为=,因?=.,因
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