高考化学复习 常见问题剖析专题 第2讲 中学化学常用计量中的常考问题

第二讲　中学化学常用计量中的常考问题1．(2012·江苏化学，8)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。A．标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NAB．常温常压下，18gH2O中含有的原子总数为3NAC．标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NAD．常温常压下，2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA2．(2012·四川理综，7)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)。A．标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC．50mL18.4mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NAD．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA3．(2011·广东理综，9)设nA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)。A．常温下，23gNO2含有nA个氧原子B．1L0.1mol·L－1氨水含有0.1nA个OH－C．常温常压下，22.4LCCl4含有nA个CCl4分子D．1molFe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子4．(2011·新课标全国理综，7)下列叙述正确的是(　　)。A．1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子B．1.00molNaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023C．欲配制1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中D．电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠考查形式选择题考向曝光2013年会继续考查阿伏加德罗常数，主要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、溶液的体积及在溶液中的存在形式等角度设问；借助阿伏加德罗定律考查气体的体积、分子数、密度与温度和压强等量之间的关系将成为另一热点。1．了解物质的量的单位——摩尔(mol)、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。2．根据物质的量与粒子(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。3．了解溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。4．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。5．了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。知识必记1．以物质的量为中心的各化学量的相互关系-7-\n2．一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析(1)配制步骤(2)配制过程中所需要的主要仪器①量筒　②________　③烧杯　④玻璃棒　⑤容量瓶　⑥________(3)配制一定物质的量浓度溶液的误差分析3．有关物质的量浓度的计算与换算(1)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算c＝＝＝＝，w＝________。(ρ单位：g·cm－3)(2)物质的量浓度与溶解度(S)的换算c＝＝＝，S＝________。(ρ单位：g·cm－3)(3)气体溶质溶于水中制得溶液，其物质的量浓度和质量分数的计算在标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液密度为ρ，则：c＝＝＝(ρ单位：g·cm－3)，w＝×100%＝×100%＝×100%。技能必备1．稀释定律(1)如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度，有：c1V1＝c2V2。(2)如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数，有：m1w1＝m2w2。2．质量分数与密度的关系(1)ρ(溶液)＞1g·cm－3，w越大则ρ(溶液)越大，常见溶液如NaCl溶液、硫酸溶液等。(2)ρ(溶液)＜1g·cm－3，w越大则ρ(溶液)越小，常见溶液如氨水、酒精溶液等。-7-\n3．混合规律质量分数分别为w1和w2的两溶液(同种溶质)混合，混合溶液的质量分数为w。(1)等体积混合：若ρ(溶液)＞1g·cm－3则w＞(w1＋w2)；若ρ(溶液)＜1g·cm－3则w＜(w1＋w2)；若是加等体积水稀释，可视w1，w2中其一为0分析。(2)等质量混合：w＝(w1＋w2)。4．围绕“物质的量”的计算要领(1)“一个中心”：必须以物质的量为中心。(2)“两个前提”：在应用Vm＝22.4L·mol－1时，一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。(3)“三个关系”：①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系；②摩尔质量与相对分子质量间的关系；③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。(4)“七个无关”：物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。常考问题3　阿伏加德罗常数的多角度　　　　的应用【题型1】(2012·苏州月考)NA为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是(　　)。A．18gH2O中含有的质子数为10NAB．12g金刚石中含有的共价键数为4NAC．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NAD．1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子破题关键　A项18gH2O的物质的量为1mol,1个H2O分子中含有10个质子，则18gH2O中含有10mol(即10NA个)质子；B项金刚石中每个碳原子与周围的4个碳原子形成共价键，每个C—C键被2个碳原子共用，相当于每个碳原子只形成2个共价键，12g金刚石中含有1mol碳原子，共含有2mol(即2NA个)共价键；C项NO2和N2O4的最简式均为NO2,46gNO2和N2O4的混合物含有1mol“NO2”，共含有3mol(即3NA个)原子；D项Na与O2反应生成Na2O和Na2O2时，1个Na原子失去1个电子，故1molNa失去NA个电子。答案　B——有关NA的命题视角考查方向常涉及问题物质状态在标准状况下非气态物质如H2O、SO3、己烷、CHCl3物质结构一定物质的量的物质中含有的微粒数(分子、原子、电子、质子、中子等)或一些物质中化学键数目，如SiO2、CH4、P4、烃等氧化还原反应电子转移(得失)数目和方向的问题，如Na2O2与H2O反应；电解AgNO3溶液；Cu与S反应；Cl2与H2O、Fe2＋反应等电离、水解弱电解质和可水解的盐中离子数目大小的比较隐含的可逆反应常见的可逆反应如2NO2N2O4、弱电解质的电离平衡等一定条件下混合气体的质量或所含原子的个数等。如标准状况下22.4L-7-\n阿伏加德罗定律CO和C2H4的混合气体其总质量为28g摩尔质量特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2、H37Cl【提升1】(2012·新课标全国理综，9)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是(　　)。A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NAB．28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NAC．常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NAD．常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA常考问题4　以物质的量浓度为核心的计算【题型2】(2012·南平调研)一定体积的溶质质量分数为14%的氢氧化钾溶液，若将其蒸发掉50g水后，其溶质的质量分数恰好增大1倍，溶液体积变为62.5mL。则浓缩后溶液的物质的量浓度为(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．2.2mol·L－1B．4mol·L－1C．5mol·L－1D．6.25mol·L－1破题关键　设原溶液的质量为xg，所含氢氧化钾的质量为yg。根据溶质的质量分数概念可以列①式：＝14%，其蒸发掉50g水后，溶液的质量为(x－50)g；根据溶质的质量分数概念可以列②式：＝28%。联立①②两式解得x＝100，y＝14，故n(KOH)＝0.25mol。c(KOH)＝＝4mol·L－1。答案　B——有关物质的量浓度计算的两个关键1．正确判断溶液的溶质并求其物质的量(1)与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，SO3H2SO4等。(2)含结晶水的物质如CuSO4·5H2O―→CuSO4。(3)特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3分子作为溶质。2．准确计算溶液的体积(1)不能用水的体积代替溶液体积，应根据V＝求算。(2)溶液发生化学反应后，应根据化学方程式判断溶质物质的量的增加或减少，并注意溶液体积变化和各种守恒关系的应用。【提升2】在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；若加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中Al3＋的浓度(mol·L－1)为(　　)。A.B.C.D.常考问题5　中学化学中重要的定量分　　　　析实验：一定物质的量浓　　　　度溶液的配制【题型3】(2012·西安八校联考)实验室配制250mL0.1mol·L－1BaCl2(aq)分两个阶段：第一阶段：用托盘天平称取5.2g无水BaCl2晶体；第二阶段：溶解配成0.1mol·L－1BaCl2溶液；-7-\n(1)在第一阶段操作中，称量5.2g晶体时的操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第二阶段操作，所用到的仪器有(填名称)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下列操作对BaCl2溶液浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)a．如果选用的容量瓶内有少量蒸馏水，则所配溶液的浓度________。b．如果定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线，则所配溶液的浓度________。c．如果定容时，俯视刻度线，则所配溶液的浓度________。d．如果BaCl2晶体溶解时放热，不冷却即转移，则所配溶液的浓度________。破题关键　实验误差主要是依据物质的量浓度的定义式c＝进行分析。如果选用的容量瓶内有少量蒸馏水，由于溶质的物质的量和溶液的总体积不变，故对结果无影响；如果定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线，则会使溶液的体积变大，结果偏低；如果定容时，俯视刻度线，则溶液的总体积偏小，结果偏高；如果BaCl2晶体溶解时放热，不冷却即转移，则会使溶液的体积偏小，结果偏高。答案　(1)先将天平调平衡，再在两盘各放入一张等量纸，然后右盘放入5g的砝码，再将游码拨至0.2g刻度处，用药匙向天平左盘添加BaCl2晶体，最后用右手轻轻磕持药匙的左手手腕，让少量固体滑落到天平左边托盘的纸片上直至天平平衡　(2)烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管　(3)a.无影响　b．偏低　c．偏高　d．偏高——误差分析面面观(1)若称量固体溶质时，操作无误，但所用砝码生锈，m偏大，结果偏高。(2)若没有洗涤烧杯内壁，使n减小，结果偏低。(3)若容量瓶中有少量蒸馏水，则对结果无影响；定容后反复摇匀，发现液面低于刻度，又加蒸馏水至刻度线，则结果偏低。(4)俯视、仰视对结果的影响：①仰视刻度线：由于操作时以刻度线为基准，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，c偏低。②俯视刻度线：加水量偏少，溶液体积偏小，c偏高。【提升3】要配制浓度约为2mol·L－1NaOH溶液100mL，下列的操作正确的是(　　)。A．用托盘天平称取8gNaOH固体(NaOH固体放置于天平的托盘上)，放入250mL烧杯中，用100mL量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解B．称取8gNaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mLC．称取8gNaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀D．用100mL量筒量取40mL5mol·L－1NaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用同一量筒量取60mL蒸馏水，在不断搅拌下慢慢倒入烧杯中从2012年高考理综化学卷常见错误分析，学生答题不规范主要表现在以下方面：(1)书写不规范；(2)化学方程式没配平或漏掉生成物或抄错；(3)错别字多；(4)字符书写潦草难以辨认；(5)书写有机结构简式多氢或少氢。出现以上情况并非说明考生化学基础知识欠缺，而是平时没有养成良好的习惯。因此，同学们有必要培养自己严谨的学习态度，养成良好的书写习惯，减少非智力因素丢分。-7-\n案例导析(1)500mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、量筒(2)10.0　(3)C　(4)①搅拌作用，加速氢氧化钠固体溶解　②向容量瓶中引流液体　(5)5.8g　(6)0.05NA或3.01×1022,,　答题指导1．定量实验要注意三个问题：一是注意关键仪器的规格；二是所用定量仪器的精确度；三要注意计算过程中有效数字的处理。如(1)中，溶量瓶的规格有100mL、250mL、500mL、1000mL等几种，故本题配制400mL需选用500mL的容量瓶，据此可知(2)中通过计算所需NaOH固体质量应为10.0g。2．(4)题学生答案表述不规范，仅用了两个动词“搅拌”、“引流”，并没有把操作目的交待清楚。3．(5)丢掉了质量的单位g。在化学计算题中，要特别注意单位的书写规范，如果题目所留空后无单位，则一定要写明单位，当然像相对分子质量这样的数字后是不能加单位的。4．微粒的个数不能用mol来表示，摩尔是物质的量的单位。参考答案第一部分　高频考点及重点题型突破第二讲　中学化学常用计量中的常考问题【细研考题】1．B　[0.1molCl2溶于水发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，若Cl2完全反应，转移电子为0.1mol，该反应为可逆反应，实际反应的Cl2小于0.1mol，A错；18gH2O为1mol，含有3mol原子，B正确；标准状况下CH3CH2OH为液体，C错；标准状况下，2.24LCO和CO2的混合物含碳原子数为0.1NA，D错。]-7-\n2．B　[氟化氢在标准状况下呈液态，A项错误；乙烯和丙烯的最简式均为CH2,7.0gCH2的物质的量为0.5mol，氢原子的物质的量为0.5mol×2＝1mol，即NA个，B项正确；结合化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O,50mL18.4mol·L－1(即0.92mol)浓硫酸理论上生成SO20.46mol，但是随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，硫酸不能反应完，C项错误；N2与H2的反应属于可逆反应，0.1molN2不能完全反应，转移电子数小于0.6NA，D项错误。]3．A　[B项氨水中的NH3·H2O为弱电解质，不能完全电离，1L0.1mol·L－1氨水中OH－数目小于0.1nA；C项常温下CCl4为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量；D项中Fe2＋被氧化成Fe3＋，1molFe2＋转移1mol电子，即nA个电子。]4．B　[NaCl属于离子晶体，构成微粒是Na＋和Cl－，不含分子，A错误；Na＋的最外层电子数为8,1.00molNaCl中含1.00molNa＋，故所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023，B正确；C项错在溶于1L水中，正确配制方法为将58.5gNaCl溶于水中，配制成1L溶液；58.5gNaCl为1molNaCl，根据原子守恒可得，电解1mol熔融的NaCl产生1molNa、0.5mol氯气，即23.0g钠和11.2L氯气(标准状况)，D错误。]【细研考纲】知识必记1．①摩尔质量(g·mol－1)　②摩尔质量(g·mol－1)③22.4L·mol－1　④22.4L·mol－12．(1)转移　(2)②托盘天平　⑥胶头滴管3．(1)　(2)【细研考点】提升1．D　[1mol的NO2和CO2中均含2molO原子，A正确；乙烯与环丁烷的最简式均为CH2，含有n(CH2)＝＝2mol，即含碳原子数为2NA，B正确；同理，C选项中n(NO2)＝＝2mol，所含原子总数为6NA，正确；D选项不是标准状况下，错误。]2．C　[由于产生cmolNH3，则必定有NHcmol，使SO完全沉淀需Ba2＋bmol，因此SO有bmol。根据电荷守恒：2c(SO)＝c(NH)＋3c(Al3＋)，则3c(Al3＋)＝mol·L－1，c(Al3＋)＝mol·L－1。]3．D　[NaOH易潮解，不能直接放在托盘上称量，A错；要配制浓度约为2mol·L－1的NaOH溶液100mL，D中40mL5mol·L－1NaOH溶液加60mL蒸馏水可行；NaOH固体在量筒或容量瓶中溶解是错误的，故B、C错误。]-7-