2022屆高考化學二輪總復習 專題2 化學常用計量及其應用

學案專題整合突破專題二化學常用計量及其應用明課程標準1．了解物質的量及其相關物理量的含義和應用，體會定量研究對化學科學的重要作用。2．能基于物質的量認識物質組成及其變化，運用物質的量、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度之間的相互關系進行簡單計算。備關鍵能力1．理解與辨析：能辨識物質的量及摩爾質量等概念，結合物質及反應的微觀分析，掌握有關物質的量的計算。2．探究與創(chuàng)新：能根據(jù)實驗目的，對儀器進行創(chuàng)新應用，進行溶液的配制和實驗探究。3．分析與推測：能基于物質結構和化學反應的分析，計算微觀粒子、化學鍵及電子轉移數(shù)目。1高考真題·導航2必備知識·整合3關鍵能力·突破4預測精練·提能1高考真題·導航再研真題C

2．(2020·全國卷Ⅲ·9)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 (

)A．22.4L(標準狀況)氮氣中含有7NA個中子B．1mol重水比1mol水多NA個質子C．12g石墨烯和12g金剛石均含有NA個碳原子D．1L1mol·L－1NaCl溶液含有28NA個電子C

B

B

5．(2019·全國卷Ⅰ，27(5))采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結晶水數(shù)，將樣品加熱到150℃時失掉1.5個結晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學式為______________________。NH4Fe(SO4)2·12H2O

淺藍色至無色預判考情高考要求能根據(jù)粒子的物質的量、數(shù)目、氣體體積之間的相互關系進行有關計算。預測2022年高考仍會圍繞NA、Vm的應用范圍設置陷阱，同時又隱含對物質的組成與結構、氧化還原反應、弱電解質的電離、可逆反應、鹽類的水解等知識的考查，重要命題角度有：(1)求粒子數(shù)目；(2)求共價鍵數(shù)；(3)求混合物中指定粒子數(shù)目；(4)求電子轉移數(shù)目等等。同時還要注意有關滴定計算的考查會出現(xiàn)在化工流程中考查產品產率及純度的計算或以填空題考查多步反應的計算；有關化學平衡常數(shù)、轉化率的計算會在綜合題中應用阿伏加德羅定律結合“三段式”進行計算。2必備知識·整合1．有關阿伏加德羅常數(shù)試題的常設“陷阱”(1)氣體摩爾體積的運用條件：考查氣體時經常給定非標準狀況下，如25℃、1.01×105Pa氣體體積，讓考生用22.4L·mol－1進行換算，誤入陷阱。(2)物質的聚集狀態(tài)：22.4L·mol－1適用對象是氣體(包括混合氣體)。命題者常用在標準狀況下呈非氣態(tài)的物質來迷惑考生，如H2O、CCl4、辛烷、汽油、SO3、C6H6、HF。但注意含四個碳以下的烴、甲醛、一氯甲烷是氣體。(2)物質的量濃度計算的兩大規(guī)律①質量守恒定律a．化學反應前后，反應物和生成物的質量相等。b．稀釋前后，溶質的質量(或物質的量)不變。②電荷守恒規(guī)律溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負電荷總數(shù)。3關鍵能力·突破考點一阿伏加德羅常數(shù)及其應用

角度氣體摩爾體積的適用條件

(2021·重慶模擬)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．常溫常壓下，20g2H2O含有氧原子數(shù)為NAB．標準狀況下，44.8LCS2含有的分子數(shù)為2NAC．標準狀況下，33.6L一氯甲烷和二氯甲烷混合物中含有原子的數(shù)目為5NAD．1.12LCl2通入水中發(fā)生反應，轉移的電子數(shù)為0.1NA典例1A

【解析】

2H2O的相對分子質量為2×2＋16＝20，20g2H2O的物質的量為1mol，含有NA個氧原子，A正確；標況下CS2不是氣體，不能用22.4L/mol計算其物質的量，B錯誤；常溫常壓下，二氯甲烷是液體，不能用標況下的氣體摩爾體積計算，C錯誤；沒有指明為標準狀況，無法計算1.12LCl2的物質的量，則無法計算轉移的電子數(shù)，D錯誤。

方法技巧氣體摩爾體積使用條件考查的解題方法注意氣體摩爾體積的使用條件，注重“兩看”，排除干擾。一看：氣體是否處于標準狀況(0℃、101kPa)。二看：標準狀況下，物質是否是氣態(tài)。常見干擾物質：①無機物Br2、SO3、H2O、HF等；②有機物中碳原子數(shù)大于4的烴，如苯、己烷等；③有機物中烴的衍生物CCl4、氯仿、乙醇等(CH3Cl、HCHO為氣體)?！差愵}通關〕1．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．標準狀況下，11.2L苯中含有分子的數(shù)目為0.5NAB．標準狀況下，22.4LSO2中含有的SO2分子數(shù)為NAC．常溫常壓下，35.5g氯氣與足量鎂粉充分反應，轉移的電子數(shù)為2NAD．常溫常壓下，22.4LNO2和CO2的混合氣體含有的氧原子數(shù)為2NAB

【解析】

A項，標準狀況下苯是液體，無法計算物質的量，錯誤；B項，標準狀況下，22.4LSO2的物質的量是1mol，分子數(shù)為NA，正確；C項，35.5g氯氣的物質的量是0.5mol，轉移電子數(shù)為NA，錯誤；D項，常溫常壓下，22.4L氣體的物質的量不是1mol，錯誤。2．(2021·漳州模擬)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是 (

)A．2.3g金屬鈉與氧氣完全反應生成Na2O與Na2O2的混合物，轉移的電子數(shù)目為0.1NAB．常溫常壓下，等物質的量的N2和CO所含的分子數(shù)均為NAC．1molCH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數(shù)等于NAD．標準狀況下，2.24LCCl4中含有的C—Cl鍵數(shù)為0.4NAA

【解析】

2.3g金屬鈉的物質的量是0.1mol，按得失電子數(shù)守恒，與氧氣完全反應生成Na2O與Na2O2的混合物，轉移的電子數(shù)目為0.1NA，A正確；常溫常壓下，等物質的量的N2和CO所含的分子數(shù)相等，當物質的量是0.1mol時分子數(shù)目才各自為NA，B不正確；1molCH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等，則按原子數(shù)守恒可知CH3Cl分子數(shù)小于NA，C不正確；標準狀況下，四氯化碳為液體，2.24LCCl4中含有的C—Cl鍵數(shù)原大于0.4NA，D不正確。角度物質的微觀組成與結構

(2021·成都模擬)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．30gC2H6中含有極性共價鍵的數(shù)目為7NAB．12g金剛石中含有化學鍵的數(shù)目為4NAC．P4分子的空間構型為正四面體形，因此1molP4分子中含有4NA個共價鍵D．7.8gNa2S和Na2O2的混合物中，含有陰離子的數(shù)目為0.1NA典例2D

規(guī)律方法常見物質的組成和結構考查的解題方法記常見物質組成和結構，突破陷阱。(1)記常見微粒(分子、原子、質子、中子、電子、電荷等)的數(shù)目，如Ne(稀有氣體均為單原子分子)、H2O和D2O、CH4、—OH和OH－(質子數(shù)相同電子數(shù)不同)。(2)記常見物質中所含化學鍵的數(shù)目，如幾種常見物質化學鍵數(shù)目：1mol物質金剛石石墨SiSiO2化學鍵的物質的量mol)碳碳鍵：2碳碳鍵：1.5硅硅鍵：2硅氧鍵：41mol物質白磷H2O2烷烴CnH2n＋2化學鍵的物質的量(mol)磷磷鍵：6氧氫鍵(極性鍵)：2氧氧鍵(非極性鍵)：1總數(shù)：3n＋1碳氫鍵：2n＋2碳碳鍵：n－1(3)記摩爾質量相同的物質，如N2、CO和C2H4等。(4)記最簡式相同的物質，如NO2和N2O4、單烯烴和環(huán)烷烴等。等質量的乙烯和丙烯所含原子數(shù)、碳原子數(shù)、氫原子數(shù)、共用電子對數(shù)分別相等，但分子數(shù)、物質的量、相同狀況下體積均不同?！差愵}通關〕1．(2021·連云港模擬)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．10gCaCO3和KHCO3的固體混合物所含陽離子大于0.1NAB．30g二氧化硅中含有化學鍵的數(shù)目為NAC．1molNa被完全氧化生成Na2O，失去NA個電子D．1L1mol/LCH3COONa溶液中含有CH3COO－的數(shù)目為NAC

【解析】

CaCO3和KHCO3的摩爾質量均為100g/mol，則10gCaCO3和KHCO3的固體混合物的物質的量為0.1mol，又由于CaCO3和KHCO3均為離子化合物，其陰陽離子之比為1∶1，則10gCaCO3和KHCO3的固體混合物所含陽離子等于0.1NA，故A錯；二氧化硅的摩爾質量為60g/mol,30g二氧化硅的物質的量為0.5mol，由于1mol二氧化硅在含4mol硅氧鍵，所以30g二氧化硅中含有化學鍵的數(shù)目為2NA，故B錯；1molNa被完全氧化生成0.5molNa2O，轉移的電子總數(shù)為NA，故選C；CH3COONa強堿弱酸鹽，CH3COONa的水溶液中有部分CH3COO－會水解生成CH3COOH，從而1L1mol/LCH3COONa溶液中含有CH3COO－的數(shù)目應小于NA，故D錯。C

角度氧化還原反應中轉移電子數(shù)目

(2021·柳州模擬)NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．23gNa在氧氣中充分燃燒生成Na2O2，轉移電子數(shù)為2NAB．5.6gFe與足量稀硝酸反應，轉移電子的數(shù)目為0.3NAC．1molFeBr2與22.4Cl2完全反應時轉移的電子數(shù)為2NAD．一定條件下，0.1mol鐵與足量水蒸氣充分反應，轉移的電子數(shù)為0.3NA典例3B

方法技巧三步確定電子轉移數(shù)目〔類題通關〕(2021·攀枝花模擬)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 (

)A．0.5molO2與一定量的Na完全反應，轉移的電子數(shù)一定為2.0NAB．0.1molFe和0.1mol氯氣充分反應，轉移的電子數(shù)為0.3NAC．將6.72L(標準狀況)氯氣溶于水中，轉移的電子數(shù)為0.3NAD．反應2CuFeS2＋O2===Cu2S＋2FeS＋SO2中，每生成0.2molSO2，轉移的電子數(shù)為1.2NAD

典例4D

題后反思審準題目“要求”，是突破該類題目的關鍵(1)溶液中是否有“弱粒子”，即是否存在弱電解質或能水解的“弱離子”，如1L1mol·L－1的乙酸或1L1mol·L－1乙酸鈉溶液中CH3COO－數(shù)目均小于NA。(2)題目中是否指明了溶液的體積，如在pH＝1的HCl溶液中，因溶液體積未知而無法求算H＋的數(shù)目。(3)所給條件是否與電解質的組成有關，如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1mol·L－1，與電解質的組成無關；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1mol·L－1，與電解質的組成有關。B

2．NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 (

)A．常溫常壓下，11.2LSO2含有的氧原子數(shù)小于NAB．0.1molNa2O2和Na2O的混合物中含有的離子總數(shù)等于0.4NAC．10g質量分數(shù)為34%的H2O2溶液含有的氫原子數(shù)為0.2NAD．100mL0.1mol/L醋酸中含有的醋酸分子數(shù)是0.01NAA

角度隱含可逆反應的判斷

(2021·武漢模擬)已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．標準狀況下，11.2LO2和22.4LNO在密閉容器中充分混合后，氣體分子總數(shù)小于NAB．7.1gCl2與足量的水反應轉移的電子總數(shù)為0.1NAC．100mL0.1mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有的Fe2＋數(shù)目為0.01NAD．一定條件下，1molN2與4molH2反應生成的NH3分子數(shù)為2NAA

典例5【解析】標準狀況下，11.2LO2和22.4LNO在密閉容器中充分混合后生成22.4LNO2，但由于二氧化氮可以轉化為四氧化二氮，所以氣體分子總數(shù)小于NA，A正確；Cl2與水的反應為可逆反應，7.1gCl2與足量水反應轉移的電子總數(shù)小于0.1NA，B錯誤；亞鐵離子能夠微量水解，所以100mL0.1mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有的Fe2＋數(shù)目小于0.01NA，C錯誤；氮氣和氫氣合成氨為可逆反應，即使氫氣過量，1mol氮氣也不能完全轉化為氨氣，因此1molN2與4molH2反應生成的分子數(shù)小于2NA，D錯誤。B

2．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (

)A．2molSO2和1molO2在一定條件下充分反應后，混合物的分子數(shù)為2NAB．100g17%的氨水溶液中含有的NH3分子數(shù)為NAC．標準狀況下，44.8LNO與22.4LO2反應后的分子數(shù)小于2NAD．標準狀況下，0.1molCl2溶于水，轉移的電子數(shù)目為0.1NAC

考點二一定物質的量濃度溶液的配制及誤差分析

角度溶液的配制及誤差分析

(高考題組合)下列說法中正確的是_______。(1)稱取KMnO4固體0.158g，放入100mL容量瓶配制濃度為0.010mol·L－1KMnO4溶液(2)配制0.4000mol·L－1的NaOH溶液：稱取4.0g固體NaOH于燒杯中，加入少量蒸餾水溶解，轉移至250mL容量瓶中定容典例1(4)

(3)稱取2.0gNaOH固體，先在托盤上各放1張濾紙，然后在右盤上添加2g砝碼，左盤上添加NaOH固體。(4)向容量瓶轉移液體時，導流用玻璃棒可以接觸容量瓶內壁(5)用pH＝1的鹽酸配制100mLpH＝2的鹽酸所需全部玻璃儀器有100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管(6)用容量瓶配溶液時，若加水超過刻度線，立即用滴定管吸出多余液體?！窘馕觥?/p>

(1)不能在容量瓶中溶解溶質，錯誤；(2)應待溶液冷卻至室溫再轉移入容量瓶中，錯誤；(3)NaOH固體應該放在燒杯中稱量，錯誤；(4)向容量瓶轉移液體時，導流用玻璃棒可以接觸容量瓶內壁，但應該靠在刻度線下方，正確；(5)缺少量筒，錯誤；(6)加水超過刻度線，實驗失敗，應該重新配制，錯誤。

易錯點撥〔類題通關〕1．(2021·濰坊模擬)下列實驗誤差分析錯誤的是 (

)A．滴定前滴定管內無氣泡，終點讀數(shù)時有氣泡，所測體積偏小B．用容量瓶配置溶液，定容時俯視刻度線，所配溶液濃度偏小C．用濕潤的pH試紙測稀堿液的pH，測定值偏小D．測定中和反應的反應熱時，將堿液緩慢倒入酸中，所測溫度值偏小B

【解析】讀數(shù)偏大，所測體積偏小，A正確；定容時俯視刻度線，加入的水小于正常值，所配溶液濃度偏大，B錯誤；濕潤pH試紙測稀堿液的pH，相當于稀釋堿液，測定值偏小，C正確；測定中和反應的反應熱時，將堿液緩慢倒入酸中，有熱量的損失，所測溫度值偏小，D正確。2．下列說法中正確的是 (

)A．移液時應該用玻璃棒引流，且玻璃棒的下端應該靠在刻度線上方B．配制1L0.1mol·L－1的NaCl溶液時，用托盤天平稱量5.85gNaCl固體C．用濃鹽酸配制1∶1(體積比)的稀鹽酸(約6mol·L－1)通常需要用燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶等儀器D．用濃硫酸配制一定物質的量濃度的稀硫酸時，若溶解后立即移液、定容，所得溶液濃度偏高D

【解析】引流時玻璃棒的下端應該靠在刻度線下方，以防刻度線上方殘留有液體，A錯誤；托盤天平讀數(shù)時只能保留一位小數(shù)，B錯誤；因為是配制體積比濃度溶液，所以不需要容量瓶，C錯誤；濃硫酸溶于水放熱立即移液定容，液體是熱的，冷卻后正常體積減小，濃度增大，D正確。典例2C

規(guī)律方法D

22.3%

378

0.48mol·L－1

考點三以物質的量為核心的相關計算

角度關系式法在滴定計算中的應用

(2017·全國卷Ⅱ，28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下：Ⅰ．取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應生成MnO(OH)2，實現(xiàn)氧的固定。典例1回答下列問題：(1)取水樣時應盡量避免擾動水體表面，這樣操作的主要目的是__________________________________________________。(2)“氧的固定”中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________。使測定值與水體中的實際值保持一致，避免產生誤差O2＋2Mn(OH)2===

2MnO(OH)2

(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________；蒸餾水必須經過煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點現(xiàn)象為_____________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL，則水樣中溶解氧的含量為________mg·L－1。(5)上述滴定完成時，若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏______(填“高”或“低”)。量筒氧氣藍色剛好褪去80ab

低【解析】

(1)取水樣時避免擾動水體表面，這樣能保證所取水樣中溶解氧量與水體中實際溶解氧量基本相同，以減小實驗誤差。(2)根據(jù)水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液反應生成MnO(OH)2，可寫出固氧的反應為O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)由于Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標定，配制該溶液時無需用容量瓶，只需粗略配制，故配制Na2S2O3溶液時，還需要用到的玻璃儀器為量筒；所用蒸餾水必須經過煮沸、冷卻后才能使用，這樣能除去水中溶解的氧氣和二氧化碳等，且能殺菌。(5)滴定完成時，滴定管尖嘴處留有氣泡，會導致讀取的Na2S2O3標準液體積偏小，根據(jù)關系式O2～4Na2S2O3，可知測定的溶解氧的含量偏低。

思維建模利用關系式法解答連續(xù)反應類計算題(1)應用原理關系式是表示兩種或多種物質之間“量”的關系的一種簡化式子。在多步反應中，若第一步反應的產物是下一步反應的反應物，可以根據(jù)化學方程式，將該物質作為“中介”，找出已知物質和所求物質之間“量”的關系?！差愵}通關〕(2021·鹽城模擬)過碳酸鈉是一種有多用途的新型氧系漂白劑，化學式可表示為aNa2CO3·bH2O2?，F(xiàn)將一定質量的過碳酸鈉粉末溶于水配成稀溶液，再向其中加入適量MnO2粉末，充分反應后生成672mL氣體(標準狀況)。反應后的混合物經過濾、洗滌后，將濾液和洗滌液混合并加水配成100mL溶液A。現(xiàn)向三份體積為10mL、濃度為cmol/L的稀硫酸中分別逐滴滴入溶液A，邊滴邊振蕩，充分反應后，測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示：(1)計算稀硫酸的物質的量濃度_____________。(2)通過計算確定過碳酸鈉的化學式____________________。實驗序號ⅠⅡⅢ滴加溶液A的體積/mL10.020.030.0生成氣體的體積/mL(標準狀況)89.6179.22241mol/L

2Na2CO3·3H2O2

不是優(yōu)等品角度熱重分析計算

在空氣中加熱Co(OH)2，使其轉化為鈷的氧化物。加熱過程中，固體質量與溫度的關系如圖所示。典例2A

【對點析圖】加熱過程中，Co守恒，即整個過程中Co的物質的量不變。

方法技巧(1)300℃時殘留固體的成分為________,900℃時殘留固體的成分為__________。(2)通過計算求出500℃時固體的成分及質量(寫出計算過程)。CaC2O4

CaO

4預測精練·提能1．(2021·河北適應性測試)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述錯誤的是 (

)A．1mol氮氣分子中含有π鍵的數(shù)目為2NAB．1mol氬氣分子中含有原子的數(shù)目為NAC．1mol氯化鈉中含有Na＋的數(shù)目為NAD．1mol白磷中含有P—P共價鍵的數(shù)目為4NAD

【解析】一個氮氣分子中含有一個氮氮三鍵，三鍵中有一個σ鍵，兩個π鍵，所以1mol氮氣分子中含有π鍵的數(shù)目為2NA，A正確；氬氣分子為單原子分子，所以1mol氬氣分子中含有原子的數(shù)目為NA，B正確；氯化鈉的化學式為NaCl，所以1mol氯化鈉中含有Na＋的數(shù)目為NA，C正確；白磷為P4，P4分子為正四面體結構(四個P原子分別位于頂點)，一個分子中含有6個P—P鍵，所以1mol白磷中含有P—P共價鍵的數(shù)目為6NA，D錯誤；綜上所述答案為D。A

3．(2021·寶雞模擬)下列表述正確的是 (

)A．22.4LHCl溶于水制得1L鹽酸時，其濃度為1mol·L－1B．1L0.3mol·L－1的CuCl2溶液中含有Cu2＋和Cl－的