专题07物质的量与计算-2023年中考化学重难点复习

专题物质的量与计算掌握物质的量相关的计算公式熟悉列方程计算的基本步骤知识点一基础计算相关知识点：计算公式：①（其中n代表物质的量，单位mol，m代表质量，单位g，M代表摩尔质量，大小和物质的式量相等，单位g/mol）②（其中n代表物质的量，单位mol，N代表微粒数，单位个，大小为：）计算某种元素的质量分数【典型例题】例1（2022·上海金山·统考二模）关于氧气的说法正确的是A．摩尔质量为16g/mol B．实验室制法：2KClO32KCl+3O2↑C．具有可燃性 D．实验现象：木炭在氧气中燃烧发出白光【答案】D【解析】A、氧气的摩尔质量为32g/mol，故A错误；B、氧气的实验室制法为：氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应方程式为：，选项中化学方程式缺少加热条件，故B错误；C、氧气不具有可燃性，具有助燃性，故C错误；D、实验现象：木炭在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，故D正确；故选D。例2．（2022·上海徐汇·统考二模）在密闭容器中放入amol碳和bmol氧气，充分反应后，容器内不含有毒气体，则a，b的值可能是A．a=2，b=3 B．a=2，b=1.5 C．a=2，b=1 D．a=1，b=0.75【答案】A【详解】碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式，碳和氧气物质量比为1：1，充分反应后，容器内不含有毒气体，则可能恰好完全反应，或者氧气过量，故碳：氧气<1：1，故选：A。例3（2022·上海浦东新·统考二模）关于阿司匹林（化学式为C9H8O4）的说法正确的是A．摩尔质量为180 B．氧元素的质量分数最小C．碳、氢元素质量比为9∶8 D．0.1mol该物质约含有6.02×1022个分子【答案】D【详解】A.阿司匹林的摩尔质量为180g/mol，此选项错误；

B.C9H8O4中C元素质量分数为：，H元素质量分数为：，O元素质量分数为：，则三种元素的质量分数最小的是氢元素，此选项错误；C.碳、氢元素质量比为（12×9）：（1×8）=27:2，此选项错误；

D.0.1mol该物质约含有0.1mol×6.02×1023个/mol=6.02×1022个分子，此选项正确。故选D。例4．（2022·上海松江·统考二模）相同物质的量一氧化碳和二氧化碳，具有相同的A．质量 B．原子数 C．分子数 D．氧元素质量【答案】C【详解】A、一氧化碳和二氧化碳的相对分子质量不相等，则它们的摩尔质量不相等，等物质的量的氧化碳和二氧化碳，它们的质量不相等，错误；B、1个一氧化碳分子含有1个碳原子、1个氧原子；1个二氧化碳分子中分别含有1个氧原子、2个氧原子，则等物质的量的一氧化碳和二氧化碳中，原子数不相等，错误；C、1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个构成该物质的粒子，则等物质的量的一氧化碳和氧化碳中，分子个数相等，正确；D、1个一氧化碳分子和1个二氧化碳的分子中碳原子的个数相等，氧原子的个数不相等，则等物质的量的一氧化碳和二氧化碳中，氧元素质量不相等，错误。故选C。例5．（2022·上海嘉定·统考二模）有关H2S的叙述正确的是A．H2S的摩尔质量是34g B．H2S中含有氢分子C．H2S中的元素呈化合态 D．H2S中氢、硫元素的质量之比为2:1【答案】C【详解】A、摩尔质量单位为g/mol；数值等于相对分子质量，故错误；B、H2S是由氯化氢分子构成的，不含氢分子，故错误；C、H2S是化合物，在化合物中元素呈化合态，故正确；D、H2S中氢、硫元素的质量之比为（1×2）:32≠2:1，故错误。知识点二填空题综合考察【典型例题】例1（2021·上海杨浦·二模）已知2gH2、20gHF中所含分子数均为a。一定条件下，某反应中所有物质的分子数随反应过程的变化如图所示（H2和物质X的变化曲线重合）。下列说法正确的是A．物质X的分子式为F2B．一个F原子的质量为C．t时刻，H2和HF的质量相等D．反应开始时，物质X的质量为19g【答案】AB【详解】A、由图可知，a个氢气和a个X反应生成2a个HF，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含2个H，生成物中含2个H，2个F，故反应物中还应含2个F，故X的化学式为F2，符合题意；B、因为2g氢气所含的分子式为a，则所含的氢原子数为2a，故a个氢原子的质量为1g，20gHF所含分子数为a，所含氢原子数为a，氟原子数为a，故a个氟原子的质量为：20g1g=19g，故一个氟原子的质量为，符合题意；C、t时刻，氢气和HF的分子数相同，则质量比为：2:20=1:10，质量不相等，不符合题意；D、该反应的化学方程式为：，由图可知，氢气的分子数为a，生成HF的分子数为2a，故氢气的质量为2g，生成HF的质量为2×20g=40g，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，可得，反应开始时，物质X的质量为40g2g=38g，不符合题意。故选AB。例2（2021·上海虹口·二模）向盛有一定量大理石粉末的烧杯中滴加稀盐酸，生成二氧化碳的物质的量与加入稀盐酸体积的变化关系如下图所示。（假设二氧化碳全部逸出，杂质不溶于水也不参加反应）相关分析正确的是A．稀盐酸的体积为V1时，烧杯中溶液的溶质为amolB．实验过程中，烧杯内物质的质量，先变小再变大C．稀盐酸的体积为V3时，烧杯中的溶液只含有一种溶质D．大理石中碳酸钙为bmol【答案】AD【详解】A、稀盐酸体积为V1时，生成二氧化碳的量为amol，由方程式可知氯化钙和二氧化碳的物质量只比为1:1，则产生氯化钙的量也为amol，正确；B、根据化学方程式可以看出：73份氯化氢参加反应，可以生成44份二氧化碳，则溶液质量增加，当碳酸钙反应完后，加入的盐酸也使溶液质量增大，B说法错误；C、稀盐酸的体积为V3时，盐酸过量，则溶液中的溶质有反应生产的氯化钙和剩下的氯化氢，C错；D、反应最终产生bmol的二氧化碳，由方程式可知碳酸钙和二氧化碳的物质量只比为1:1，则碳酸钙的量也为bmol。故选AD。例3．（2021·上海徐汇·二模）密闭容器中，下列各组物质在一定条件下充分反应后，冷却至室温，密闭容器中的气态物质为纯净物的是A．物质的量比为1∶1的C和O2B．分子数比为1∶1的CO和O2C．质量比为1∶5的CH4和O2D．质量比为3∶4的C和O2【答案】AD【详解】A、物质的量比为1∶1的C和O2，发生反应：，反应后只有二氧化碳一种物质，属于纯净物，此选项符合题意；B、一氧化碳与氧气恰好反应时的分子个数比为2:1，当分子数比为1∶1的CO和O2反应时，得到的是二氧化碳与氧气的混合气体，属于混合物，此选项不符合题意；C、根据化学方程式可知，甲烷与氧气恰好反应时的质量比为1:4，当质量比为1∶5的CH4和O2发生反应，冷却至室温，密闭容器中的气态物质为二氧化碳与氧气的混合气体，此选项不符合题意；D、，该反应中C和O2的质量比为3∶4，反应后只有一氧化碳一种物质，属于纯净物，此选项符合题意。故选AD。例4．（2022·上海浦东新·统考二模）2022年北京成功举办冬奥会。(1)冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料。氢气燃烧的化学方程式为___________，该反应的基本类型是___________，此处氢气作为燃料的主要优点是___________（写一条）。(2)冬奥会速滑馆“冰丝带”，采用的是CO2跨临界直冷制冰技术，碳排放值趋近于零。水变成冰发生了___________（选填“物理”或“化学”）变化，从微观角度分析变化的实质是___________。(3)冬奥会场馆用低温消毒剂C9H16Cl2N4进行消毒，C9H16Cl2N4由___________种不同元素组成，属于___________（选填“有机物”或“无机物”），1molC9H16Cl2N4中约含有___________个Cl原子（用科学记数法表示）。【答案】(1)

化合反应

环保(2)

物理

H2O分子间间隙变大(3)

4##四

有机物

1.204×1024【详解】（1）氢气和氧气在点燃的条件下生成水，化学方程式为：；该反应属于多变一的反应是化合反应；氢气作为燃料，热值高，燃烧产物是水不污染环境；（2）水变成冰是物质的状态发生改变，发生的是物理变化；从微观角度来分析是水分子间的间隔变大；（3）根据低温消毒剂的化学式可知，该物质是由碳、氢、氯、氮四种元素组成的，低温消毒剂C9H16Cl2N4是含碳元素的化合物，属于有机物；1molC9H16Cl2N4中含有氯原子的个数约为个。例5（2022·上海黄浦·统考二模）北宋《千里江山图》是我国的十大传世名画之一。全画以青绿色调为主，石青、石绿等矿石为作画的主要颜料。(1)蓝铜矿在我国古代被称为“石青”，可作为铜矿石来提炼铜。蓝铜矿中铜元素的存在形态是______。(2)孔雀石也是一种铜矿石，古称为“石绿”，主要成分是Cu2（OH）2CO3。孔雀石属于______（选填“混合物”或“纯净物”）。1molCu2（OH）2CO3中约含______个铜原子。我国在3000多年前就将孔雀石与木炭混合加热炼铜，过程中生成的氧化铜再与木炭反应得到铜。氧化铜与木炭反应的现象是______，若参加反应的氧化铜为800g，能生成______mol铜。(3)《千里江山图》绘制过程中，还使用了赭石。赭石的主要成分是氧化铁，氧化铁中铁元素的化合价为______，铁元素的百分含量为______。【答案】(1)化合态(2)

混合物

1.204×1024

黑色固体逐渐变红

10(3)

+3

70%【详解】（1）蓝铜矿是一种铜矿石，用来提炼铜，故蓝铜矿中铜元素的存在形态是化合态；（2）孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，还含有其它成分，属于混合物；1molCu2（OH）2CO3中约含：1mol×2×6.02×1023=1.204×1024个铜原子；木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故反应的现象是：黑色固体逐渐变红；解：设能生成铜的质量为x

x=640g生成铜的物质的量：640g÷64g/mol=10mol；（3）氧化铁中氧元素显2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得铁元素的化合价为+3价；氧化铁中铁元素的百分含量为：。·1．（2022·上海奉贤·统考二模）为解决物质所含微粒数目大，不方便计量的问题，科学上引入的概念是A．相对原子质量 B．物质的量 C．相对分子质量 D．摩尔质量【答案】B【详解】科学上为解决物质所含微粒数目大，不方便计量的问题引入的概念是物质的量，故选B。2．（2022·上海黄浦·统考二模）含有相同氧原子数目的二氧化硫（物质的量n1）和三氧化硫（物质的量n2），则n1：n2为A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．4：5【答案】C【详解】设有氧原子6mol，则有二氧化硫物质的量为3mol，三氧化硫物质的量为2mol，故n1:n2为3:2。故选C。3．（2022·上海普陀·统考二模）碳元素的存在让我们的世界绚丽多彩，请根据所学知识回答问题：(1)防毒面具中使用了活性炭，这是利用了活性炭的______________________作用。(2)草木灰是重要的化肥，其主要成分是碳酸钾，检验碳酸钾中的钾元素的方法是_________________。(3)甲烷在自然界的分布很广，在空气中燃烧后，其反应的微观示意图如下：Ⅰ、甲烷的摩尔质量为________________，2mol甲烷分子中约含有_________________个分子。Ⅱ、反应过程中的甲烷和氧气的物质的量之比为___________________。【答案】(1)吸附(2)焰色反应(3)

16g/mol

1.204×1024

1：2【解析】（1）活性炭具的吸附性，能吸附有毒的气体。（2）检验碳酸钾中的钾元素的方法是：用焰色反应，用铂丝蘸一点溶液用酒精灯灼烧，透过蓝色钴玻璃看到紫色火焰，证明钾元素的存在。（3）甲烷的摩尔质量数值上等于相对分子质量，其相对分子质量为12+1×4=16，所以其摩尔质量为16g/mol，2mol甲烷中含甲烷分子数为2×6.02×1023=1.204×1024；由微观示意图可知甲烷在空气中燃烧的化学方程式为，参与反应的物质的量之比等于化学计量数之比，故甲烷和氧气的物质的量之比1:2。4．（2022·上海闵行·统考二模）2022年2月在北京成功举办了第24届冬季奥运会，体现了“绿色冬奥”的理念。(1)冬奥会国家速滑馆“冰丝带”的制冰过程采用了二氧化碳跨临界直冷技术，固体的二氧化碳称为______（填名称）；二氧化碳气体转变成固体的过程，从微观角度看，发生改变的是________。(2)冬奥会采用“氢能点燃火炬，微火照亮世界”，真正实现碳的“零排放”。用氢气作为燃料的原因是____（用化学方程式表示），采用“微火”的原因是______。(3)冬奥场馆提供的直饮水经过二氧化氯（ClO2）消毒处理。ClO2中氯元素的化合价是____；ClO2的摩尔质量是__，1mol的ClO2中约含氯原子__个，含氧元素的质量是____g。【答案】(1)

干冰

分子间的间隙(2)

节约能源(3)

+4

67.5g/mol

6.02×1023

32【解析】(1)固体的二氧化碳称为干冰；二氧化碳气体转变成固体的过程，分子之间的间隔发生了改变，分子的大小不变；(2)氢气具有可燃性，氢气燃烧生成水，故可用氢气作为燃料，该反应的化学方程式为：；采用“微火”，可以节约能源；(3)二氧化氯中氧元素显2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（2）×2=0，x=+4；ClO2的相对原子质量是：35.5+16×2=67.5，摩尔质量是67.5g/mol；1mol的ClO2中约含氯原子：1mol×1×6.02×1023=6.02×1023个；含氧元素的质量是：1mol×2×16g/mol=32g。5（2022·上海虹口·统考二模）人类生存离不开空气和水。(1)测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示。实验结束后集气瓶中剩余气体的主要成分是___________，红磷燃烧的化学方程式是___________。(2)天然水需通过人工净化才能作为生活、生产用水。自来水生产中可以加入___________用作消毒剂。(3)空间站是航天员在太空长期生活的地方，其中安装了环境控制与生命保障系统，实现水和氧气的循环利用。I、人体呼出的水蒸气经冷凝后进入水净化系统，冷凝的过程属于___________（选填“物理变化”或“化学变化”）；II、人体产生的尿液经处理得到较纯净的水，进入电解水系统。电解水产生0.2mol氢气时，产生氧气的质量是___________g。III、人体呼出的二氧化碳与电解水产生的氢气在催化剂的作用下生成水和甲烷（CH4），反应的化学方程式是___________。IV、甲烷（CH4）属于___________（选填“有机化合物”或“无机化合物”），由___________种元素组成，1molCH4约含有___________个碳原子。【答案】(1)

氮气##N2

(2)Cl2(3)

物理变化

3.2

有机化合物

两

6.02×1023【解析】(1)空气中的主要成分是氮气和氧气，红磷燃烧消耗氧气，故实验结束后集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，红磷燃烧的化学方程式为：；(2)自来水厂生产自来水的过程中常使用的消毒剂是氯气；(3)Ⅰ、水蒸气经冷凝后，由气态变为液态，发生的是物理变化；Ⅱ、电解水的化学方程式为，电解产生0.2mol氢气，故可知产生氢气的质量为，根据化学方程式可知产生氢气和氧气的质量比为（2×2）：32=1:8，故产生氧气的质量为；Ⅲ、根据题目信息可知二氧化碳与电解水产生的氢气在催化剂的作用下生成甲烷与水反应的化学方程式为：；Ⅳ、甲烷是最简单的有机化合物；根据化学式可知甲烷是由碳元素和氢元素两种元素组成的；1molCH4中含有碳原子的个数是。6．（2022·上海金山·统考二模）2022年北京冬奥会秉持“科技冬奥”，使用了多种“黑科技”。(1)“水立方”巧变“冰立方”：在游泳池上用水制冰时，发生的变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。(2)“冰丝带”：采用CO2直冷制冰技术，碳排放值趋近于零，若大气中二氧化碳排放过多会导致______。0.5mol二氧化碳中约含有______个二氧化碳分子，含碳元素______g。(3)“飞扬”火炬：火炬使用氢气作燃料，燃烧的化学方程式为______。(4)“雪飞天”：首钢滑雪大跳台的裁判塔采用的是耐火候钢，这种钢材自带防火和防腐功能。红热的钢针放入水中会发生反应3Fe+4H2OX+4H2↑，其中X的化学式是______，化学反应类型为______反应。【答案】(1)物理(2)

温室效应

3.01×1023

6(3)(4)

Fe3O4

置换【