1、第2讲 化学常用计量及应用,-2-,-3-,-4-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,阿伏加德罗常数的应用 1.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)标准状况下,80 g SO3中含3NA个氧原子,体积约为22.4 L ( ) (2)常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA( ) (3)12 g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3NA( ) (4)7.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA( ) (5)18 g重水(D2O)所含的电子数为10NA( ) (6)15.6 g Na2O2与过量CO2反应时,转移的电子数为0.4NA( )
2、 (7)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后得到NH3分子数为NA( ),-5-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(8)将0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA( ),-6-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.电解质溶液中的离子数目(用“”“=”或“”填空)。 (1)室温下,1 L pH=1的乙酸溶液中的H+数目 = 0.1NA。,(3)室温下,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-的数目 = 0.1NA。 (4)室温下,1 mol乙酸和1 mol乙酸钠溶于水配成的1 L混合溶液中,CH3COO-的
3、数目 NA。,-7-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.(2018课标,10,6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA,答案,解析,-8-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.(2018课标,11,6分)NA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,124 g P4中所含P
4、P键数目为4NA B.100 mL 1 molL-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA,答案,解析,-9-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,名师揭密高考中对阿伏加德罗常数的考查往往以选择题的形式出现,可结合高中各个知识点进行考查,试题的知识覆盖面较广,是高考命题的热点之一。在高考中主要考查点有:气体摩尔体积的适用条件、物质的聚集状态、物质的微观结构、化学键的数目、氧化还原反应转移的电子数目、化学反应平衡理论、弱电解质的电离、盐
5、类的水解等。该类试题的特点就是“容易忽视”,即容易落入命题者设置的“陷阱”中,因此明确命题者的考查方向和设错方式有利于我们快速、准确地作出选择,同时注意微粒的种类及物质的变化,还要注意可逆反应并切记常见物质的状态。,-10-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.有关阿伏加德罗常数正误判断的“三大步骤” 第一步:查看物质的状态及所处状况正确运用气体摩尔体积的前提。 第二步:分析题干所给物理量与物质的量的关系正确进行换算的前提。 第三步:准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化正确判断微粒数目的前提。,-11-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.NA判断的七大“陷阱”
6、,-12-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,-13-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组一 物质的量与阿伏加德罗常数 1.(2018湖南H11教育联盟高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( ),C.100 g质量分数为17%的H2O2水溶液中氢原子数为NA D.常温下,将56 g铁片投入足量的浓硫酸中生成SO2的分子数为1.5NA,答案,解析,-14-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组二 阿伏加德罗定律及其应用 2.(2018云南曲靖第一中学高三月考)在两个容积相同的容器中,一个盛有C3H8气体,另个盛有N2O和CO2的混合气体。在同温同压下
7、,两容器内的气体一定具有相同的 ( ) 分子数 密度 质量 质子数 原子数 A. B. C. D.,答案,解析,-15-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,一定物质的量浓度溶液的配制 1.配制480 mL 1 molL-1的NaCl溶液所需的仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管、药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒(共6种) 。 2.配制80 mL 1 molL-1的HCl溶液所需的仪器有100 mL容量瓶、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒(共5种) (用5 molL-1的浓盐酸配制)。,-16-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.用“偏大”“偏小”或“无影响”填写下列空白。 (1)用量筒量
8、取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中 偏大 。 (2)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数 偏大 。 (3)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容 偏大 。 (4)转移到容量瓶的过程中,有少量的溶液溅出 偏小 。 (5)转移后,未洗涤小烧杯和玻璃棒,或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中 偏小 。 (6)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线 偏小 。 (7)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线 偏小 。 (8)配制前容量瓶中有水滴 无影响 。,-17-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.下列实
9、验操作(1)(2)是否规范?说明理由。填写(3)中的空白。 (1)(2018课标)配制0.400 0 molL-1的NaOH溶液:称取4.0 g固体NaOH置于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容。 (2)(2017课标)配制浓度为0.010 molL-1的KMnO4溶液:称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度。 (3)(2017天津)将称得的AgNO3配制成250 mL标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。,答案:(1)不规范,氢氧化钠溶于水放热;溶解后需冷却至室温再转移到容量瓶中。 (2)不规范。不能在容量瓶中直接溶解
10、固体。 (3)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管,-18-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.下列操作或装置能达到实验目的的是 。 A.(2016浙江)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,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线 B.(2015福建)若要称取2.0 g NaOH固体,先在托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体 C.(2015四川)配制一定浓度的NaCl溶液(如图1) D.(2015重庆)配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(如图2),-19-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,E.(2014全国卷)用
11、容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体 F.(2013福建)配制0.100 0 molL-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流,答案:AF 解析:称量NaOH固体时应该用小烧杯或者称量瓶,B项错误;配制一定浓度的NaCl溶液,定容时俯视会造成浓度偏高,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。,-20-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,名师揭密在近几年高考题中,没有出现专门考查一定物质的量浓度溶液配制的试题,而是作为实验题的一个小题或某个选项出现的。由于该知识点单一,难度较小,只需掌握其基本的操作要领即
12、可,同时需要熟记所需实验仪器和操作步骤。有关溶液的计算也没有直接的命题,但溶液的计算作为基本技能,是解决其他问题的基础,因此仍要重视。,-21-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,一、一定物质的量浓度溶液的配制 1.所需仪器及配制步骤,2.仪器的使用 (1)使用容量瓶的第一步操作是“检漏”,回答容量瓶时应指明规格,并选择合适的容量瓶,如配制480 mL溶液,应选用500 mL的容量瓶。容量瓶不能用于溶解、稀释和存放液体,也不能作为反应容器。 (2)玻璃棒的作用是搅拌和引流。,-22-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(1)导致cB偏低的错误操作:垫滤纸称量NaOH固体;左码右物(
13、用游码);称量时间过长(潮解);洗涤或转移时溶液溅出;未洗涤烧杯及玻璃棒;超过刻度线时用滴管吸出液体;定容时仰视;定容摇匀后发现液面低于刻度线再加水。 (2)导致cB偏高的错误操作:砝码生锈;定容时俯视;未等溶液冷却至室温就定容。,-23-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,二、有关溶液的计算 1.气体溶质物质的量浓度的计算 标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液的密度为 gcm-3,气体的摩尔质量为M gmol-1,则,2.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算,密度,单位是gcm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位是gmol-1)。,-24-,精要排查,真题示例
14、,知能提升,对点演练,题组一 溶液配制过程及误差分析 1.“84消毒液”的包装说明上有如下信息: 含25% NaClO(次氯酸钠)、1 000 mL、密度1.19 gcm-3,稀释到浓度变为原来的 后使用。 请回答下列问题: (1)上述“84消毒液”的物质的量浓度为 molL- (2)该同学取100 mL上述“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释到浓度变为原来的 的溶液中c(Na+)= molL-1(假设稀释后溶液密度为1.0 gcm-3),该消毒液长时间放置在空气中能吸收标准状况下CO2的体积为 L。,-25-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(3)灾区志愿者根据上述“84消毒液”的包
15、装说明,欲用NaClO固体(NaClO易吸收空气中的H2O、CO2)配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是 。,A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,要烘干才能用于溶液的配制 C.利用购买的商品NaClO来配制可能会导致结果偏低 D.需要NaClO固体的质量为143 g,-26-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(4)ClO2对污水中的Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- b mgL-1,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种无毒气体,其离子反应方程式为 ,处理100 m3这种污
16、水,至少需要ClO2 mol。,答案:(1)4.0 (2)0.04 8.96 (3)C,-27-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(3)选项A,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的A、B、C、D四种仪器不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管。选项B,配制过程中需要加入蒸馏水,所以洗涤干净的容量瓶不必烘干即可使用。选项C,根据题目信息,由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质,导致所称量的固体中NaClO的实际质量可能偏小,从而使结果偏低。选项D,应选取500 mL容量瓶进行
17、配制,然后取出480 mL溶液即可,所以需要NaClO固体的质量为0.5 L4.0 molL-174.5 g mol-1=149.0 g。,(4)根据题意,ClO2将CN-氧化为N2和CO2,同时生成Cl-:,-28-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组二 物质的量浓度的有关计算 2.(2018河南郑州一中期中)现有密度为d gmL-1、浓度为18 molL-1的浓硫酸溶液100 g,需要加入一定量的水将其稀释为浓度是9 molL-1,则加入水的体积是 ( ),答案,解析,-29-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.(2018河南南阳第一中学高三测试)标准状况下,V L氨气
18、溶解在1 L水中(水的密度为1 gmL-1),所得溶液的密度为 gmL-1,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c molL-1,则下列关系式不正确的是( ),答案,解析,-30-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,以物质的量为核心的有关计算 1.关于物质的量的一系列公式(从微粒数角度、质量角度、气体体积角度、溶质的物质的量浓度角度考虑)n= 。 2.若已知物质的量浓度c、密度(单位为gmL-1)、溶质的摩尔质量为M、溶质质量分数为w,则c= 。 3.两大常数:(1)阿伏加德罗常数是 6.021023 mol-1 ;(2)气体摩尔体积(标准状况)是 22.4 Lmol-1 。,-31-,精
19、要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.(2018课标,27,14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题: (1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式 。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:,pH=4.1时,中为 溶液(写化学式)。 工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是 。,-32-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为 。电
20、解后, 室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。 (4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 molL-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 ,该样品中Na2S2O5的残留量为 gL-1(以SO2计)。,-33-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,解析:(1)NaHSO3和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价均为+4价,则NaHSO3经结晶脱水生成焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的化学方程式为2NaHSO3 Na2S2O5 +H2O。
21、 (2)根据亚硫酸的酸性强于碳酸,则SO2通入Na2CO3溶液中可反应生成Na2SO3或NaHSO3,再结合溶液pH为4.1可知,溶液中的溶质为NaHSO3。工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入SO2,可生成更多的NaHSO3。,-34-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(3)根据电解目的得到更多的NaHSO3,因此阳极是水电离出的OH-放电,留下的氢离子通过阳离子交换膜进入a室,使a室中的NaHSO3浓度增大。,-35-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.(2017课标,26,14分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵
22、盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。,-36-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,回答下列问题: (1)a的作用是 。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是 ,f的名称是 。 (3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是 ;打开k2放掉水。重复操作23次。,-37-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。 d中保留少量水的目的是
23、 。 e中主要反应的离子方程式为 ,e采用中空双层玻璃瓶的作用是 。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c molL-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为 %,样品的纯度 %。,-38-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,答案:(1)避免b中压强过大 (2)防止暴沸 直形冷凝管 (3)c中温度下降,管路中形成负压 (4)液封,防止氨气逸出,解析:(1)玻璃管a与外界大气相通,使b中压强等于外界大气压,避免b中温度升高生成的水蒸气增多而导致压强过大。 (2)碎瓷片的作用是防暴沸,f仪器为直形冷凝管。 (3)开始时,c、e、f中充满水蒸气,关闭
24、k1后,c、e、f中温度降低,水蒸气冷凝为水,气压减小,外界大气压将g中的水压入e、c中。,-39-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(4)d中保留少量水形成液封,可防止氨气逸出影响蛋白质中氮含量的测定。,-40-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,m(N)=n(N)M(N)=10-3cV mol14 gmol-1=1.410-2cV g,-41-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,名师揭密近年来高考中考查化学计算的试题主要分成两类:一类是以选择题形式出现的小计算题;另一类是以非选择题出现的小综合计算题,主要考查元素化合物知识与化学实验、有机化合物基础知识相结合的综合问题。
25、高考试题还会以化工生产和科学实验为背景,强调计算与化学基本理论、化学变化过程、工业流程及化学实验的结合,突出思维能力的考查和数学工具的应用,体现计算为化学应用服务,并强化对化学方程式的量化理解。,-42-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,明确三种计算方法 1.关系式法: 多步反应计算的特征是有多个反应发生,起始物与目标物质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,依据化学方程式或关系式找出连续反应的过程中相关物质的物质的量的关系,最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系,然后列出计算式求解,从而简化计算过程。 2.守恒法: 所谓“守恒”就是物质在发生“变化
26、”或发生化学反应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,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。根据守恒法进行相关计算可简化计算过程。,-43-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,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方程式中的理论差量、实际差量与相关量及相应的未知量列成比例式,然后求解。,-44-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组一 关系式法的应用 1.人体血液里Ca2+的浓度一般
27、采用mgcm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵(NH4)2C2O4溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。 抽取血样20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 molL-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。,(2)经过计算,可得血液样品中Ca2+的浓度为 mgcm-3。,答案,解析,-45-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组二 守恒法的应用 2.(2018陕西西安第八十三中高三阶段考试
28、)将10.8 g的Ag投入一定量的浓硝酸中完全溶解得到NO和NO2的混合气体,用NaOH溶液把该混合气体完全吸收得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,则所得NaNO2的物质的量为( ) A.0.05 mol B.0.06 mol C.0.075 mol D.0.1 mol,答案,解析,-46-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 gmL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 molL-1 NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀,下列说法不正确的是( ) A.该合金中铜与镁的物质的量之比是21 B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL-1 C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80% D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL,答案,解析,-47-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组三 差量法的应用 4.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( ),答案,解析,
