新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题2常用化学计量与应用课件

常用化学计量与应用专题二内容索引020304考点二阿伏加德罗常数及其应用考点三物质的量浓度专项突破•素能提升01考点一以物质的量为核心的有关计算【考情分析•定向备考】

高频考点两年考向命题角度再思考1.以物质的量为核心的有关计算考向.以物质的量为核心的有关计算[2022广东卷,9]考向.物质的量的有关计算。2.阿伏加德罗常数及其应用考向1.有关阿伏加德罗常数的正误判断[2023辽宁卷,5][2023全国甲,10][2022广东卷,9][2022湖南卷,6][2022全国甲,11][2021广东卷,11][2021河北卷,7][2021湖南卷,5][2021浙江卷,18][2021山东卷,6]考向2.气体摩尔体积的相关计算[2020北京卷,5]考向1.借某一反应为载体,考查相关物质的组成和转化的量。考向2.阿伏加德罗定律的推论及灵活运用。高频考点两年考向命题角度再思考3.物质的量浓度考向1.一定物质的量浓度溶液的配制[2022广东卷,17节选]考向2.物质的量浓度的相关计算[2021浙江6月选考,27节选]考向1.一定物质的量浓度溶液的配制的相关实验操作会以简单的选择题形式考查。考向2.综合题中涉及利用物质的量浓度进行滴定类计算考点一以物质的量为核心的有关计算【要点归纳•夯基提能】

【明确考向•真题演练】

考向

以物质的量为核心的有关计算真题示例1-1.(2022广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是(

)。A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类C.1molCO中含有6.02×1024个电子D.22.4LCO2被还原生成1molCOA解析

淀粉是多糖,在稀硫酸作催化剂并加热条件下可以水解为葡萄糖,A项正确;葡萄糖和果糖分子中均含有氧元素,二者均不属于烃类,B项错误;C原子有6个电子,O原子有8个电子,1

mol

CO含有14×6.02×1023个电子,C项错误;未说明标准状况,无法根据体积确定二氧化碳的物质的量,D项错误。1-2.(2021浙江6月选考)将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:实验吸水剂CO2吸收剂实验前质量/g20.0026.48实验后质量/g21.0830.00请回答:(1)燃烧产物中水的物质的量为

mol。

(2)写出该有机物的分子式(写出计算过程)。答案

(1)0.06则最简式为C2H3O3,由相对分子质量为150,则可以得到该有机物的分子式为C4H6O6。解析

(1)根据表格中的数据,吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量,则生成水的物质的量对点演练1-1.(2023广东佛山模拟)右图是试剂标签上的部分内容。据此,下列说法错误的是(

)。硫酸化学纯CP500mL品名:硫酸化学式:H2SO4相对分子质量:98密度:1.84g·cm-3质量分数:98%A.该硫酸物质的量浓度为18.4mol·L-1B.100mL该硫酸中,氧原子的数目大于7.36NAC.取100mL该硫酸与足量铜反应,产生SO2的分子数小于0.92NAD.将该硫酸稀释至pH=1,溶液中H+的数目为0.1NAD解析

该硫酸物质的量浓度为

=18.4

mol·L-1,A项正确;100

mL该硫酸溶液中,硫酸中含有的氧原子的数目为1.84

mol·L-1×0.1NA=7.36NA,该硫酸溶液中还含有水,水分子中含有氧原子,则氧原子的数目大于7.36NA,B项正确;100

mL该硫酸中含H2SO4

1.84NA,与足量铜反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,因为稀硫酸不能与铜反应,所以产生SO2的分子数小于0.92NA,C项正确;该硫酸溶液的体积未知,由pH=1,可求出c(H+),但无法求出溶液中H+的数目,D项不正确。1-2.过氧化钙(CaO2)是一种较安全的物质,常含有结晶水,通常还含有CaO。过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。(1)称取5.42g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应:2(CaO2·xH2O)2CaO+O2↑+2xH2O,得到的O2在标准状况下体积为672mL,则该样品中CaO2的物质的量为

。

(2)另取同一样品5.42g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO37.0g。①样品中CaO的质量为

。

②样品中CaO2·xH2O中的x为

。

答案

(1)0.06mol

(2)①0.56g

②0.5考点二阿伏加德罗常数及其应用【要点归纳•夯基提能】

有关NA判断需要注意的“六大”问题

考查方向注意问题1.气体摩尔体积的适用条件若题中出现物质的体积,先考虑该物质是不是气体,如果是气体需再考虑条件是不是标准状况;熟悉在标准状况下不是气体的物质,如H2O、HF、SO3、Br2、CHCl3、CCl4、己烷、苯、乙醇等考查方向注意问题2.物质的微观结构①某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、P4等;②特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数,如D2O、T2O、18O2、H37Cl等;③一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;④FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体粒子是“Fe(OH)3分子”的集合体,所以胶体粒子的数目小于原溶液中Fe3+的数目甲烷是“虚拟”正四面体、白磷为“实体”正四面体考查方向注意问题3.氧化还原反应中的电子转移S的弱氧化性,导致金属生成“低价”产物

如Na2O2、NO2与H2O反应,Fe、Cu与S反应,Cl2与H2O、NaOH溶液反应,Fe与稀硝酸反应等4.隐含的可逆反应①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;②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考查方向注意问题5.具有特殊关系的物质等质量的最简式相同的有机化合物

(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目6.缺少条件

切忌不要假想外界条件或反应类型①缺少体积,如常温下,pH=2的H2SO4溶液中含有的H+数目不一定为0.01NA(设NA代表阿伏加德罗常数的值,下同);②缺少温度、压强,如由H2O2制得2.24LO2,转移的电子数目不一定为0.2NA;③没有具体反应,如1molCl2参加反应,转移电子数不一定为2NA【明确考向•真题演练】

考向1

有关阿伏加德罗常数的正误判断真题示例1-1.(2023辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)。A.11.2LCO2含π键数目为NAB.每生成2.8gN2转移电子数目为NAC.0.1molKNO3晶体中含离子数目为0.2NAD.1L0.1mol·L-1K2S溶液中含S2-数目为0.1NAC解析

本题考查阿伏加德罗常数的正误判断。未指明11.2

L

CO2所处的温度和压强,无法计算,A项错误;每生成1

mol

N2,该反应转移的电子为12

mol,2.8

g

N2为0.1

mol,故转移的电子数目为1.2NA,B项错误;KNO3由K+、

组成,0.1

mol

KNO3晶体中含离子数目为0.2NA,C项正确;1

L

0.1

mol·L-1

K2S溶液中含0.1

mol

K2S,由于S2-水解,故溶液中S2-的数目小于0.1NA,D项错误。1-2.(2023全国甲)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(

)。A.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NAB.标准状况下,2.24LSO3中电子的数目为4.00NAC.1.0LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NAD.1.0L1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中

的数目为1.0NAA解析

本题考查有关阿伏加德罗常数的正误判断。

1-3.(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解析

1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-和水微弱电离出的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。1-4.(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【解题思路】

对点演练1-1.(2023广西来宾二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)。A.1mol苯分子中含碳碳双键的数目为3NAB.14gCO和N2的混合物中含有的质子数为7NAC.标准状况下,22.4LCHCl3分子中所含Cl原子数为3NAD.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应,转移的电子总数为0.2NAB解析

苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键,苯中不含有碳碳双键,A项错误;1个CO和1个N2分子中均含有14个质子,CO、N2的摩尔质量均为28

g·mol-1,所以14

g

CO和N2的混合物中含有的质子数为

=7NA,B项正确;标准状况下,CHCl3不是气体,无法计算22.4

L

CHCl3的物质的量及所含Cl原子数,C项错误;H2和I2的反应H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应,0.1

mol

H2和0.1

mol

I2不能全部反应,则转移的电子总数小于0.2NA,D项错误。1-2.(2023广东茂名一中期末改编)我国科研人员用CO2为原料,不依赖光合作用,可人工合成淀粉,其前两步的合成路线如下。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)。A.22.4LCO2中含有σ键的数目为2NAB.1mol·L-1的甲醇水溶液中含有的H+数为1×10-7NAC.步骤Ⅱ中每消耗1molO2转移的电子数为4NAD.90g甲醛和葡萄糖的混合物中含有的氧原子数为3NAD解析

没有所处的状态,不能计算二氧化碳的物质的量,A项错误;没有溶液体积不能计算H+的物质的量,B项错误;步骤Ⅱ中甲醇和氧气生成过氧化氢和甲醛,反应中氧气中氧元素化合价由0价变为-1价,故每消耗1

mol

O2转移的电子数为2NA,C项错误;甲醛和葡萄糖的实验式均为CH2O,90

g甲醛和葡萄糖的混合物中含有氧原子为3

mol,则氧原子数为3NA,D项正确。方法技巧分析阿伏加德罗常数类题目的三步骤:考向2

气体摩尔体积的相关计算真题示例(2021山东卷)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H2体积为V1L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2L。下列说法错误的是(

)。D对点演练2-1.在甲、乙两个容积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是(

)。A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的容积比乙容器的容积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小D解析

质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积之比为11∶7,但摩尔体积相同。2-2.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1molN2,右侧充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(

)。A.右侧与左侧分子数之比为4∶1B.右侧CO的质量为5.6gC.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍D.若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2molCOC解析

左右两侧温度、压强相同的条件下,气体体积之比等于物质的量之比,则左右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体的物质的量为0.25

mol,CO的质量为7

g,当再充入0.75

mol

CO后,隔板处于正中间。相同条件下气体密度之比等于摩尔质量之比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的

=14倍。2-3.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是(

)。A.原子数相等的三种气体,质量最大的是ZB.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1molC.同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是XD.同温下,容积相同的两容器分别充2gY气体和1gZ气体,则压强之比为2∶1C方法技巧阿伏加德罗定律的推论:【易错防范•不失分】

判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(设NA代表阿伏加德罗常数的值)(1)常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA。(

)(2)2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA。(

)(3)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子。(

)(4)18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA。(

)(5)50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。(

)(6)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当1molFe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA。(

)××××××易错警示(1)“两状”:所给物理量为体积时,要明确物质状态是不是气态,是不是标准状况。(2)反应进行中的“质变”:随着反应的进行,要明确反应是否终止或改变。(3)要明确反应是否存在着进行的次序问题。考点三物质的量浓度【要点归纳•夯基提能】

1.一定物质的量浓度溶液配制的五步骤与七种仪器

配制“五步骤”七种仪器计算并量取固体:天平、药匙液体:量筒或酸式滴定管、碱式滴定管溶解并冷却烧杯、玻璃棒转移并洗涤容量瓶定容并摇匀胶头滴管装瓶贴标签—微点拨(1)容量瓶有特定“规格”,选择应遵循“大而近”原则。(2)定容分两个环节,当液面离刻度线1~2

cm时,改用胶头滴管。(3)NaOH固体需放在烧杯等玻璃器皿中称量。2.误差分析

视线以刻度线为标准,与溶液的凹液面相切(2)视线引起误差的分析方法。①仰视容量瓶刻度线(图1),导致溶液体积偏大,所配制溶液的物质的量浓度偏低。②俯视容量瓶刻度线(图2),导致溶液体积偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏高。【明确考向•真题演练】

考向1

一定物质的量浓度溶液的配制真题示例1-1.(2022广东卷)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。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1

HAc溶液的体积为

mL。

(2)下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是

。

5.0C解析

(1)根据配制前后溶质的物质的量不变,列式:c1V1=c2V2,0.1

mol·L-1×0.250

L=5

mol·L-1×V2,得V2=0.005

0

L=5.0

mL。(2)振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,A项错误;定容时眼睛应该平视刻度线且胶头滴管的尖嘴不能伸入容量瓶内,B项错误;转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端紧靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,C项正确;缺少另一只手托住瓶底,D项错误。1-2.(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,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线B.若要称取2.0gNaOH固体,先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2g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,立即用胶头滴管吸出多余液体F.配制0.1000mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流AF解析

称量NaOH固体应该用小烧杯等玻璃容器盛放,B项错误。配制一定浓度的NaCl溶液,俯视会造成所配溶液浓度偏高,C项错误。配制溶液时,不能直接在容量瓶中溶解,D项错误。加水超过刻度线时应重新配制,E项错误。对点演练1-1.实验室配制250mL0.1mol·L-1的Na2CO3溶液,无须用到的仪器是(

)。A解析

实验室配制250

mL

0.1

mol·L-1的Na2CO3溶液,需要用到的仪器是天平、烧杯、玻璃棒、250

mL容量瓶、胶头滴管等,不需要用到圆底烧瓶,A项符合题意。1-2.下列实验操作规范且能达到目的的是(

)。

C解析

配制一定物质的量浓度的溶液,转移溶液时需用玻璃棒引流,A项错误。除去氯气中的氯化氢和水,先通入饱和食盐水除去氯化氢,再通入浓硫酸除去水,可得到干燥纯净的氯气,B项错误。氨的密度小于空气的密度,用向下排空气法收集氨,在试管口塞一团棉花,防止氨与空气对流,C项正确。沉淀的过滤时漏斗的下端要紧靠烧杯的内壁,D项错误。方法技巧(1)一定物质的量浓度溶液的配制,溶液的体积是由容量瓶的规格决定的。(2)溶质的状态不同,所使用的仪器在量取时有差异。考向2

物质的量浓度的相关计算真题示例(2021浙江1月选考)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:请计算:(1)0.480g硫单质与VmL1.00mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=

。

(2)2.560g硫单质与60.0mL1.00mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=

(写出计算过程)。30.03对点演练

2-1.将精制得到的I2配成浓度为bmol·L-1的标准溶液,用来测定某样品中维生素C(相对分子质量为W)的含量。具体操作如下:准确称量ag样品,溶于新煮沸过并冷却至室温的蒸馏水中,煮沸蒸馏水的目的是____________________________________。用250mL容量瓶定容,使用___________(仪器)量取25.00mL样品溶液置于锥形瓶中,再加入10mL1∶1醋酸溶液和适量的_______指示剂,立即用I2标准溶液滴定,溶液显稳定的________(颜色)即为滴定终点,消耗I2标准溶液dmL,则样品中维生素C的质量分数是________(写出表达式)。已知滴定反应的化学方程式:

除去蒸馏水中溶解的氧,防止干扰实验

酸式滴定管淀粉蓝色解析

维生素C具有还原性,故煮沸蒸馏水是为了防止水中溶解的氧干扰实验;用滴定管准确量取溶液的体积;用于指示碘单质时,通常用淀粉作指示剂,淀粉遇碘显蓝色,这里用碘标准溶液滴定维生素C,所以当最后一滴标准液滴入锥形瓶后,溶液由无色变为蓝色且30

s内不褪色,即为终点;根据题意消耗碘标准液的物质的量为n=cV=bd×10-3

mol,由反应的化学方程式可知25.00

mL溶液中维生素C的物质的量为bd×10-3

mol,则a

g样品中维生素C的物质的量为10×bd×10-3mol=bd×10-2

mol,质量为m=nM=bWd×10-2

g,其质量分数为2-2.ClO2常用于自来水的杀菌消毒。自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:Ⅰ.取100.0mL的水样,加入足量的碘化钾和少量稀硫酸,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O。Ⅱ.待充分反应后,再加氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。Ⅲ.用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液进行滴定(已知),达到滴定终点时用去10.00mLNa2S2O3标准溶液。滴定终点时溶液颜色的变化为

,该水样中ClO2的含量为

mg·L-1。

溶液由蓝色变为无色270解析

用Na2S2O3标准溶液滴定碘单质,当溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色时,碘恰好完全反应,所以滴定终点时溶液颜色的变化为溶液由蓝色变为无色;根据得失电子数相等可得如下关系:方法技巧硫代硫酸钠的化学式为Na2S2O3,俗名有大苏打、海波。硫代硫酸钠具有还原性,常用于定量的滴定实验,如滴定碘:【易错防范•不失分】

判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)配制480mL一定物质的量浓度的溶液时,要选用500mL的容量瓶。(

)(2)用固体NaCl配制0.5mol·L-1的溶液,所用的仪器仅有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(

)(3)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)。(

)(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时仰视读数,则所得稀硫酸浓度偏高。(

)√××√专项突破•素能提升二、化学计算常用方法【热点专攻】方法内容(1)关系式法多步反应计算的特征是多个反应先后发生,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,如元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒等方法内容(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【题型突破】某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下。Ⅰ.称取dg样品置于锥形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加热至75℃。用amol·L