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高中化学学习材料
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学案2 常用化学计量
最新考纲展示 1.化学计量:(1)了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算;(2)了解物质的量及其单位、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义;(3)能根据物质的量与质量、摩尔质量、气体体积(标准状况下)、物质的量浓度、溶质质量分数、阿伏加德罗常数、微粒数之间的相互关系进行有关计算。2.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。3.能根据要求配制一定浓度的溶液。
基础回扣
1.有关物质的量与各物理量之间的转化关系
若用NA表示阿伏加德罗常数,标准状况下有3.36 L NH3
(1)该气体的物质的量为0.15_mol,质量为2.55_g,所含氨气分子数为0.15NA。
(2)若将该气体溶于水配成50 mL溶液,密度为0.9 g·cm3,所得溶液的质量分数为5.67%,物质的量浓度为3_mol·L
-
-1
。
(3)若将上述所得溶液取出10 mL,其质量分数为5.67%,再加水稀释到50 mL,所得溶液的物质的量浓度为0.6_mol·L-1
。
2.物质的量在化学方程式中的应用
将15.6 g Na2O2固体加入足量的水中,制成200 mL溶液 (1)收集到标准状况下气体的体积为2.24_L。 (2)反应过程中转移电子总数为0.2NA或1.204×1023。 (3)所得溶液的物质的量浓度为2_mol·L1。
-
题型1 阿伏加德罗常数的广泛应用
1.(2014·广东理综,10)设nA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( ) A.1 mol甲苯含有6nA个C—H键 B.18 g H2O含有10nA个质子
C.标准状况下,22.4 L氨水含有nA个NH3分子 D.56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子
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答案 B
解析 解有关阿伏加德罗常数的题一般分为三步,第一步为宏观量之间的转换,即将质量和体积转化为物质的量;第二步为微观量之间的转换,即判断1分子该物质所含的微粒数;第三步为宏观量和微观量的对应,即一定物质的量的该物质含有的微粒数。A项,第一步,题目中直接给出物质的量,所以不用转换;第二步,甲苯的分子式为C7H8,因此1分子甲苯中含有8个C—H键;第三步,1 mol甲苯中含有8nA个C—H键,错误。B项,第一步,18 g水的物质的量为1 mol;第二步,1个水分子中含有10个质子;第三步,1 mol水分子中含有10nA个质子,正确。C项,由于氨水为液态,因此无法确定其物质的量,错误。D项,常温下铁片投入浓H2SO4中发生钝化,56 g铁片即1 mol 铁不可能生成nA个SO2分子,错误。
2.(2014·大纲全国卷,7)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( ) A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA B.2 L 0.5 mol·L
-1
硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA
C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA 答案 D
解析 A项,1 mol FeI2与足量的Cl2反应时转移电子数为 3 mol,错误;B项,2 L 0.5 mol·L1 K2SO4溶液中SO24带
-
-
的负电荷数为2NA,溶液中的阴离子还有OH,故阴离子所带电荷数大于2NA,错误;C项,1 mol Na2O2固体中含有离子总数为3NA,错误;D项,丙烯(C3H6)和环丙烷(C3H6)互为同分异构体,故42 g即1 mol该混合物含有H原子数为6NA,正确。
3.(2014·四川理综,5)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA B.室温下,1 L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH离子数目为0.1NA C.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO3=====2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA 答案 D
解析 A项,铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2,0.2 mol Fe生成H2的分子数约为0.27NA,该项错误;B项,该NaOH溶液中OH总共有0.1NA,但OH主要来自于NaOH电离,水电离出很少的OH,该项错误;C项,氢氧燃料电池正极上反应的物质为O2,当消耗标准状况下22.4 L O2时,转移的电子数为4NA,该项错误;D项,根据反应方程式可知,反应中只有N元素化合价发生改变,生成8 mol氮原子(4 mol N2)中有5 mol来自NH4,有3 mol来自NO3,故反应中转移电子数为15 mol,则生成28 g(1 mol)N2时,转移电子数为3.75NA,该项正确。
高考常涉及到的关于NA的命题角度总结
考查方向 物质状态 推荐下载
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高温
涉及问题 在标准状况下非气态物质,如H2O、苯、己烷、CHCl3、CCl4、酒精、精 品 试 卷 SO3、辛烷等 物质结构 氧化还 原反应 电离、水解 隐含的 可逆反应 摩尔质量 单质的 组成 一定物质的量的物质中含有的微粒(分子、原子、电子、质子等)数,如Na2O2;或一些物质中的化学键数目,如CH4、P4等 电子转移(得失)数目和方向,如Na2O2、NO2、Cl2与H2O反应;电解AgNO3溶液;Cu与S反应;Fe失去电子数(可能是2e,也可能是3e) 弱电解质的电离,可水解的盐中的离子数目多少的判断。如1 L 1 mol·L-1--2 Na2CO3溶液中CO23数目小于NA,因为CO3会部分水解 --常见的可逆反应(如2NO2N2O4)、弱电解质的电离平衡等 特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl 单质的组成除常见的双原子分子(如H2、Cl2、N2)外还有单原子分子(惰性气体,如He、Ne等)、三原子分子(如O3),甚至有四原子分子(如P4)
(一)阿伏加德罗常数的判断
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A.98 g H2SO4和H3PO4中含有的氧原子数均为4NA B.1 L 1 mol·L
-1
的硫酸与高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子数均为4NA
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C.33.6 L NO2溶解于足量的水中得到硝酸溶液,溶液中NO3数目为NA D.32 g铜发生氧化还原反应,一定失去NA个电子 答案 A
解析 B项易忽视水中的氧;C项未指明标准状况;D项中Cu可能被氧化为+1价。 2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( ) A.在0 ℃时,22.4 L氢气中含有2NA个氢原子
B.电解食盐水若产生2 g氢气,则转移的电子数目为NA C.1 mol乙烷分子中共价键总数为7NA D.密闭容器中46 g NO2含有的分子数为NA 答案 C
解析 0 ℃不一定是标准状况,A错;电解食盐水产生2 g氢气,则转移的电子数目为2NA,B错;乙烷的结构简式为CH3CH3,含有1个C—C共价键和6个C—H共价键,C正确;密闭容器中NO2与N2O4存在转化平衡,D错。 3.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.25 ℃时,在pH=2的1.0 L H2SO4溶液中含有H数目为0.02NA B.1 mol Na2O2固体中含离子总数与1 mol CH4中所含共价键数目相等 C.将含有1 mol FeCl3溶质的饱和溶液加入沸水中可以得到NA个Fe(OH)3胶粒
D.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1 mol Fe2被氧化时,该反应转移电子的数目至少为3NA
++
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答案 D
解析 pH=2的H2SO4中,c(H)=0.01 mol·L1,与二元酸没关系,A项错;B项中1 mol Na2O2含有3NA个离子,
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1 mol CH4含有4NA个共价键,B项错;C项中Fe(OH)3胶粒是多个Fe(OH)3的聚合体,C项错;D项中,还原性Fe2
+
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+
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(二)阿伏加德罗定律的应用
4.如图所示:已知A、B都为短周期元素,且甲、乙、丙常温下都为气体。2 mol甲分子反应生成1 mol 丙和3 mol乙,下列对此判断不正确的是( )
A.1个乙分子中含有2个A原子 B.甲的摩尔质量为17 g·mol1
-
C.同温、同压下,生成丙和乙的体积比为1∶3
D.标准状况下,11.2 L甲溶于500 mL水中,所得溶液中甲的物质的量浓度为1 mol·L1
-
答案 D
解析 题给反应可表示为2A3B===B2+3A2,再结合题图中分子的结构可知,甲为氨气,丙为氮气,乙为氢气。由质量守恒可知,A正确;氨气的摩尔质量为17 g·mol1,B正确;由阿伏加德罗定律可知,C正确;500 mL水是溶
-
剂,不是所得溶液的体积,D不正确。 5.
如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( ) A.C2H4 B.CH4 C.CO2 D.NO 答案 C
解析 由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。四个选项中只有CO2的相对分子质量大于O2的,故C正确。
6.(2012·大纲全国卷,12)在常压和500 ℃条件下,等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解,所得气体体积依次为V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是( ) A.V3>V2>V4>V1 B.V3>V4>V2>V1 C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4 答案 A
解析 假设各物质均为1 mol,完全分解计算气体的物质的量。注意500 ℃时水是气体。
题型2 物质的量浓度溶液的配制及计算
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1.高考选项正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高(√) (2014·大纲全国卷,6C)
(2)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体(×) (2014·新课标全国卷Ⅰ,12D)
(3)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干(×) (2014·新课标全国卷Ⅰ,12A) (4)配制0.100 0 mol·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(√)
(2013·福建理综,10C) (5)用固体NaCl配制0.5 mol·L(2013·山东理综,11C)
(6)在50 mL量筒中配制0.100 0 mol·L(2012·福建理综,6C)
2.(2014·上海,52)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸。若将445 g焦硫酸溶于水配成4.00 L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为________ mol·L1。
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-1
的溶液,所用的仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(×)
碳酸钠溶液(×)
答案 1.25
解析 445 g焦硫酸H2SO4·SO3的物质的量为445 g÷178 g·mol1=2.5 mol,溶于水H2SO4·SO3+H2O===2H2SO4,所
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得硫酸的物质的量为5 mol,c=n/V=5 mol÷4 L=1.25 mol·L1。
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1.警惕溶液配制时的易错点
(1)称量固体时物码颠倒,腐蚀性固体应放在玻璃器皿中。 (2)容量瓶不能配制任意体积的溶液,不能溶解、稀释和贮存液体。
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液实验中,定容时加蒸馏水,一旦超过刻度线,要重新配制。 (4)配制时完全不需要计算水的用量,因此容量瓶不必是干燥的,有少量蒸馏水不影响结果。 (5)定容时要平视刻度线,仰视体积大浓度小、俯视体积小浓度大。 2.用好配制一定物质的量浓度溶液误差分析的答题模板
1.某同学实验需要450 mL 0.1 mol·L
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碳酸钠溶液,配制该溶液时下列仪器不需要的是( )