课件专题2化学常用计量及其应用

学案专题整合突破专题二化学常用计量及其应用1体系构建·串真知2真题回放·悟高考3知识深化·精整合4典题精研·通题型5预测演练·明考向1体系构建·串真知2真题回放·悟高考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．理解质量守恒定律。3．能根据微粒(原子、分子、离子等)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。4．了解溶液的含义。5．了解溶解度、饱和溶液的概念。6．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。7．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。1．(2020·全国卷Ⅲ·9)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

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)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CBB4．(2018·全国卷Ⅰ·10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

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)A．16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB．22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC．92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD．1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NAB【解析】16.25gFeCl3为0.1mol，但是由于三氯化铁的水解是可逆的，且胶体粒子是多个Fe(OH)3的集合体，所以形成的Fe(OH)3胶体粒子数一定小于0.1NA，A错误；22.4L(标准状况)氩气为1mol，由于氩是18号元素，且为单原子分子，所以质子数为18NA，B正确；92.0g甘油(丙三醇)物质的量为1mol，一个丙三醇中含有3个羟基，所以含有羟基数为3.0NA，C错误；CH4与Cl2在光照下反应生成的有机分子有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，D错误。5．(2018·全国卷Ⅱ·11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

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)A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NAB．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NAC6．(2018·全国卷Ⅲ·8)下列叙述正确的是 (

)A．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C．1mol重水与1mol水中，中子数比为2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同B【解析】A项24gMg为1mol，含有质子数为12NA，27gAl为1mol，含有质子数为13NA，故A错误；B项氧气和臭氧都是由氧原子组成的，所以同质量的氧气和臭氧含有相同的氧原子数，进而可知二者的电子数也相同，故B正确；C项1mol重水中含有中子数为10NA，而1mol水中含有中子数为8NA，故C错误；D项1mol乙烷分子中含有化学键数为7NA，而1mol乙烯分子中含有化学键数为6NA，故D错误。7．(2019·全国卷Ⅰ，27(5))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____________________。NH4Fe(SO4)2·12H2O浅蓝色至无色高考要求能根据粒子的物质的量、数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算。预测2021年高考仍会围绕NA、Vm的应用范围设置陷阱，同时又隐含对物质的组成与结构、氧化还原反应、弱电解质的电离、可逆反应、盐类的水解等知识的考查，重要命题角度有：(1)求粒子数目；(2)求共价键数；(3)求混合物中指定粒子数目；(4)求电子转移数目等等。同时还要注意有关滴定计算的考查会出现在化工流程中考查产品产率及纯度的计算或以填空题考查多步反应的计算；有关化学平衡常数、转化率的计算会在综合题中应用阿伏加德罗定律结合“三段式”进行计算。3知识深化·精整合1．有关阿伏加德罗常数试题的六大考查角度考查角度注意事项22.4L·mol－1的适用条件“标准状况(0℃、101kPa)”下气体摩尔体积为22.4L·mol－1。(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4L·mol－1进行物质的量的计算；(2)标准状况下，非气态物质：H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、溴、HF、NO2、SO3及碳原子数大于4的烃。考查角度注意事项物质的组成与结构(1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目；(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目；(3)Na2O2、KO2、NaHSO4中的阴、阳离子个数比；注意物质的存在形态不同，离子的种类、数目不同；(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目；(5)H2O、D2O、T2O的中子数；考查角度注意事项物质的组成与结构(5)H2O、D2O、T2O的中子数；(6)有机物中共价键的数目(苯环中无碳碳双键)，如C3H8、CH3OH、CnH2n＋2；(7)一定物质的量的SiO2中含Si—O键、1molC(金刚石或石墨)中含C—C键、1molP4中含P—P键、1molH2O2中共价键的数目；(8)含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NA。具有特殊关系的物质等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目。考查角度注意事项氧化还原反应(1)歧化反应：NO2与水、Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与水、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等；(2)强弱：变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类；(3)与量有关：足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类；(4)浓稀有关：MnO2与浓盐酸反应，Cu与浓H2SO4反应，Cu与浓硝酸反应，均需要考虑浓度的降低对反应的影响，从而判断对转移电子数目的影响。考查角度注意事项缺少条件(1)缺少体积，如常温下，pH＝2的H2SO4溶液中含有的H＋数目为0.01NA；(2)缺少温度、压强，如由H2O2制得2.24LO2，转移的电子数目为0.2NA；(3)没有具体反应，如1molCl2参加反应，转移电子数一定为2NA。2.常见三种组成类型溶液的配制方法(1)体积比浓度溶液配制：将浓溶液或纯液体溶质和水按体积比用量筒量取，然后在烧杯中混合即可，所需仪器：量筒、烧杯、玻璃棒；(2)质量百分比浓度溶液配制：称取一定质量固体溶质或用量筒量取一定体积浓溶液或纯液体溶质，用量筒量取所需体积的水，在烧杯中混合溶解即可。所需仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、托盘天平(溶质为固体)；(3)一定物质的量浓度溶液的配制：①配制步骤简要概括为：算—称—溶—移—洗—荡—定—摇。②数据的处理及要求数据要求或解释药品的质量托盘天平称量固体药品，只能精确到0.1g，记录数据时只能保留小数点后一位数字，如14.6g，不能写为14.60g容量瓶的规格a.选择容量瓶时应该与所配溶液体积相等或稍大。如需配制480mL某溶液，应选择500mL容量瓶；b．回答仪器容量瓶名称时同时应该注明其规格，如“500mL容量瓶”，不能只回答“容量瓶”③误差分析a．理论依据b．仰视、俯视的分析4典题精研·通题型角度一物质状态与“NA”

设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

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)A．标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NAB．标准状况下，22.4LSO2中含有的SO2分子数为NAC．常温常压下，35.5g氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NAD．常温常压下，22.4LNO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA考点一阿伏加德罗常数及其应用B典例1【解析】A项，标准状况下苯是液体，无法计算物质的量，错误；B项，标准状况下，22.4LSO2的物质的量是1mol，分子数为NA，正确；C项，35.5g氯气的物质的量是0.5mol，转移电子数为NA，错误；D项，常温常压下，22.4L气体的物质的量不是1mol，错误。气体摩尔体积使用条件考查的解题方法注意气体摩尔体积的使用条件，注重“两看”，排除干扰。一看：气体是否处于标准状况(0℃、101kPa)。技巧点拨二看：标准状况下，物质是否是气态。常见干扰物质：①无机物Br2、SO3、H2O、HF等；②有机物中碳原子数大于4的烃，如苯、己烷等；③有机物中烃的衍生物CCl4、氯仿、乙醇等(CH3Cl、HCHO为气体)。若题中给出非标准状况下的气体，切勿直接判断为错误说法，气体的物质的量或质量与温度、压强无关，可直接计算。角度二物质组成与“NA” (2020·南昌模拟)下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) (

)典例2C常见物质的组成和结构考查的解题方法记常见物质组成和结构，突破陷阱。(1)记常见微粒(分子、原子、质子、中子、电子、电荷等)的数目，如Ne(稀有气体均为单原子分子)、H2O和D2O、CH4、—OH和OH－(质子数相同电子数不同)。规律方法(2)记常见物质中所含化学键的数目，如几种常见物质化学键数目：1mol物质金刚石石墨SiSiO2化学键的物质的量(mol)碳碳键：2碳碳键：1.5硅硅键：2硅氧键：41mol物质白磷H2O2烷烃CnH2n＋2化学键的物质的量(mol)磷磷键：6氧氢键(极性键)：2氧氧键(非极性键)：1总数：3n＋1碳氢键：2n＋2碳碳键：n－1(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO和C2H4等。(4)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、单烯烃和环烷烃等。等质量的乙烯和丙烯所含原子数、碳原子数、氢原子数、共用电子对数分别相等，但分子数、物质的量、相同状况下体积均不同。角度三电子转移与“NA” (2020·资阳模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

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)A．电解精炼铜时，若转移了NA个电子，则阳极溶解32g铜B．标准状态下，33.6L氟化氢中含有1.5NA个氟化氢分子C．在反应KClO4＋8HCl═══KCl＋4Cl2↑＋4H2O中，每生成4molCl2转移的电子数为8NAD．25℃时，1LpH＝13的氢氧化钡溶液中含有0.1NA个氢氧根离子典例3D【解析】电解精炼铜时，阳极是粗铜，粗铜中含有一些比铜活泼的金属也放电，故当转移NA个电子，阳极的铜溶解少于32g，故A错误；在标准状况下，氟化氢不是气体，无法计算33.6L氟化氢的物质的量，故B错误；在反应KClO4＋8HCl═══KCl＋4Cl2↑＋4H2O中高氯酸钾中氯元素化合价从＋7价降低到0价，得到7个电子，转移7mol电子时生成4mol氯气，即当生成4mol氯气时转移的电子数为7NA个，故C错误；25℃时，1LpH＝13的氢氧化钡溶液中c(OH－)＝0.1mol/L,1L该溶液中含有0.1NA个氢氧根离子，故D正确。明确三步确定电子转移数目技巧点拨角度四溶液中粒子数目判断与“NA” (2020·昆明模拟)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

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)A．常温常压下，11.2LSO2含有的氧原子数小于NAB．0.1molNa2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NAC．10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NAD．100mL0.1mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NAA典例4审准题目“要求”，是突破该类题目的关键(1)溶液中是否有“弱粒子”，即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”，如1L1mol·L－1的乙酸或1L1mol·L－1乙酸钠溶液中CH3COO－数目均小于NA。(2)题目中是否指明了溶液的体积，如在pH＝1的HCl溶液中，因溶液体积未知而无法求算H＋的数目。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1mol·L－1，与电解质的组成有关。题后反思角度五可逆反应与“NA”

设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

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)A．2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NAB．100g17%的氨水溶液中含有的NH3分子数为NAC．标准状况下，44.8LNO与22.4LO2反应后的分子数小于2NAD．标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA典例5C1．(2020·东莞模拟)阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列说法中正确的是

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)A．33.6L丙烯(标准状况)与足量HCl发生加成反应，生成1－氯丙烷个数为1.5NAB．一定条件下，Ca与O2反应生成7.2gCaO2，转移电子的个数为0.4NAC．2mol冰醋酸与4mol乙醇一定条件下充分反应，生成乙酸乙酯个数为2NAD．1L1mol/L的葡萄糖溶液中，溶质所含羟基的个数为5NA类题精练D【解析】丙烯与HCl发生加成反应，可能生成1－氯丙烷和2－氯丙烷，无法计算生成1－氯丙烷的个数，故A错误；7.2gCaO2含有0.1molCa，Ca从0价变到＋2价，转移电子的个数为0.2NA，故B错误；酯化反应为可逆反应，无法确定反应限度，故无法计算生成乙酸乙酯的量，C错误；1mol的葡萄糖中含有5mol羟基和1mol醛基，故所含羟基的个数为5NA，故D正确。BC4．(2020·宜宾模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

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)A．2.0gCO2与SO2的混合气体分子中，含有的质子数为NAB．7.1gCl2与100mL1.0mol·L－1NaOH溶液反应，转移电子数为0.1NAC．17gNH3与48gO2在催化剂作用下充分反应，得到NO分子数为NAD．标准状况下，2.24LCH4和C3H6混合气体中，含有极性键数为0.5NAA角度一一定物质的量溶液的配制及误差分析

下列说法中正确的是________。(1)(2017·全国卷Ⅲ)称取KMnO4固体0.158g，放入100mL容量瓶配制浓度为0.010mol·L－1KMnO4溶液(2)(2018·全国卷Ⅱ)配制0.4000mol·L－1的NaOH溶液：称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容考点二一定物质的量浓度溶液的配制典例6(3)(2015·福建卷)称取2.0gNaOH固体，先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体。(4)(2016·海南卷)向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁(5)(2017·北京卷)用pH＝1的盐酸配制100mLpH＝2的盐酸所需全部玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管(6)(2015·全国卷Ⅰ)用容量瓶配溶液时，若加水超过刻度线，立即用滴定管吸出多余液体。【答案】(4)【解析】

(1)不能在容量瓶中溶解溶质，错误；(2)应待溶液冷却至室温再转移入容量瓶中，错误；(3)NaOH固体应该放在烧杯中称量，错误；(4)向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁，但应该靠在刻度线下方，正确；(5)缺少量筒，错误；(6)加水超过刻度线，实验失败，应该重新配制，错误。题后反思典例7C5．(2020·天津模拟)下列说法正确的是 (

)A．配制Fe(NO3)2溶液时，向Fe(NO3)2溶液中滴加几滴稀硝酸，以防止Fe(NO3)2发生水解B．滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁C．中和热的测定实验中，测酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的浓度，所测中和热的数值偏高D．配制1mol/L的NH4NO3溶液时，溶解后立即转移至容量瓶，会导致所配溶液浓度偏高类题精练B【解析】Fe(NO3)2是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，在配制Fe(NO3)2溶液时，为了防止Fe2＋水解不可向溶液中加入硝酸，因为硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子，A错误；滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁，使溶液进入到锥形瓶中，慢慢加标准溶液，以减小实验误差，选项B正确；中和热的测定实验中，测酸后的温度计若未用水清洗便立即去测碱的温度，在温度计上残留的酸液就会与溶液中的碱发生中和反应，放出热量，使所测碱的起始温度偏高，导致中和热的数值偏小，C错误；NH4NO3溶于水吸热，使溶液温度降低，配制1mol/L的NH4NO3溶液时，溶解后，就立即转移至容量瓶，会导致配制溶液的体积偏大，使所配溶液浓度偏低，D错误。22.3%3780.48mol·L－1角度一滴定法的应用 (2020·西安模拟)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色气体，其熔点为－59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，不与水反应。若温度过高，二氧化氯的水溶液可能会发生爆炸。某研究性学习小组拟用如下图所示装置制取并收集ClO2(加热和夹持装置均省略)。考点三以物质的量为核心的相关计算典例8(1)在圆底烧瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，在60～80℃之间反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐，该反应的化学方程式为______________________________________________________________。＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O(2)装置A中使用温度计的目的是_____________________________________。反应开始后，可以观察到圆底烧瓶内的现象是_________________________________________________。(3)装置B的作用是______________________。(4)实验过程中装置D中的溶液里除生成Na2CO3外，还生成物质的量之比为1∶1的另外两种盐，一种为NaClO3，另一种为__________。控制温度，防止温度过高引起爆炸溶液中有气泡逸出，圆底烧瓶内产生黄绿色气体冷凝并收集C1O2NaClO2(5)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：步骤1：量取ClO2溶液20mL，稀释成100mL试样，量取V1mL试样加入到锥形瓶中；步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，振荡后，静置片刻；步骤3：加入指示剂X，用cmol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。已知：2ClO2＋8H＋＋10I－═══5I2＋2Cl－＋4H2O2Na2S2O3＋I2═══Na2S4O6＋2NaI请回答：①配制100mL步骤3中所需的Na2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要________________。

(填仪器名称)②步骤3中滴定终点的现象为_______________________________________________________________。③原ClO2溶液的浓度为_________g·L－1(用含字母的代数式表示)100mL容量瓶滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复(3)二氧化氯熔沸点较低，应该在冰水中冷凝并收集；(4)装置D中的NaOH溶液的作用是吸收尾气中的ClO2，反应除生成Na2CO3外，生成物质的量之比为1∶1的两种盐，一种为NaClO3，由得失电子数目守恒可知，另一种盐中Cl元素化合价降低，应为NaClO2；(5)①配制100mLNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；②由题意可知步骤3中加入的指示剂为淀粉溶液，物质的量的综合计算技巧方法——关系式法(1)在进行多步反应的计算时，要找出起始物与目标物之间的定量关系，一般的解题步骤：技巧点拨典例9(1)300℃时残留固体的成分为____________，900℃时残留固体的成分为________。(2)通过计算求出500℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。CaC2O4CaO设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为xmol和ymol，根据500℃时固体总质量可得128x＋100y＝36.50g×76.16%，根据钙元素守恒可得x＋y＝0.25，解得x≈0.10，y≈0.15，m(CaC2O4)＝0.10mol×128g·mol－1＝12.80g，m(CaCO3)＝0.15mol×100g·mol－1＝15.0g,500℃时固体的成分为12.8gCaC2O4和15.0gCaCO3。规律方法类题精练回答下列问题：(1)氧的固定中发生反应的化学方程式为__________________________________。(2)固氧后的水样用稀H2SO4酸化，MnO(OH)2被I－还为Mn2＋，发生反应的离子方程式为______________________________________。(3)标准Na2S2O3