【备战2023】高考化学 考前30天冲刺押题系列 第二部分 专题02 中学化学常用计量中的常考问题

【备战2013】高考化学考前30天冲刺押题系列第二部分专题02中学化学常用计量中的常考问题化学常用计量是化学计算的基础，贯穿于高中化学始终，是高考的必考内容。高考中，主要通过阿伏加德罗常数的应用来考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解或利用物质的量在元素化合物、化学原理等计算中的应用。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状态等角度设问。借助阿伏加德罗定律考查气体温度、压强、体积、分子数、密度等量之间的关系将成为另一热点。对一定物质的量浓度溶液的配制实验，常以社会生活、生产、科技为背景，与其他知识综合进行考查也是命题趋势。【高频考点】考点一　阿伏加德罗常数的综合应用(5)氧化还原反应中电子转移数目的分析。较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目，如Na2O2＋H2O；Cl2＋NaOH；电解AgNO3溶液等。(6)分散系的变化导致微粒数目的变化。如FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体，因为胶体微粒是分子的集合体，所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3＋的数目。(7)忽视可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，合成氨等。例1、设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)。A．常温下，4gCH4含有nA个C—H共价键B．1molFe与足量的稀HNO3反应，转移2nA个电子C．1L0.1mol·L－1NaHCO3溶液含有0.1nA个HCO12\nD．常温常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2nA个O原子【变式1】设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)。A．1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NAB．标准状况下，2.24L己烷含有分子的数目为0.1NAC．18gH218O中含有的质子数为10NAD．1molFe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移NA个电子考点二　以物质的量为中心的有关计算1.物质的量与各化学量的相互关系2.以物质的量浓度为核心的计算12\n以物质的量为中心，与气体的体积、物质的质量、物质的量浓度以及化学方程式等有关的计算，常以选择题的形式考查，并渗透于物质组成、元素化合物的性质等方面。(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)“六个无关”：①物质的量、质量、离子数的多少与温度、压强的高低无关；②物质的量浓度、溶质的质量分数、密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)。例2、向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol·L－1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是(　　)。A．Cu和Cu2O的物质的量之比2∶1B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol·L－1C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol【变式2】用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是(　　)。A．1molAl3＋含有的核外电子数为3NAB．将58.5gNaCl溶于1.00L水中，所得NaCl溶液的浓度为1.00mol·L－1C．1molCl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NAD．常温下，10LpH＝1的硫酸溶液中含有的H＋离子数为NA12\n考点三　有关物质的量浓度的计算及溶液配制常考点有物质的量浓度与溶质物质的量、溶质的质量分数之间的换算，溶液混合后溶质物质的量浓度的计算等。考查的形式多为选择题，有时结合生活、生产背景出现在实验或推断题中。不论题目如何变化，关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液体积(L)。解题思路一般有两个出发点：(1)由“定义式：c＝”出发，由此欲求c，先求n及V。(2)由守恒的观点出发：①溶液稀释前后，“溶质的物质的量”守恒得：c1·V1＝c2·V2，“溶质的质量”守恒得：V1·ρ1·ω1＝V2·ρ2·ω2；②溶液中“离子之间的电荷”守恒。注意：(1)稀释(或混合)后的体积一般不可直接相加，需用V(混)＝计算；(2)注意看物质溶于水后溶质是否发生变化。如Na、Na2O、NH3、SO3等溶于水。例3、下列有关说法正确的是(　　)。A．欲配制1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中B．用量筒量取20mL0.5000mol·L－1H2SO4溶液于烧杯中，加水80mL，配制成0.1000mol·L－1H2SO4溶液C．配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出D．配制1mol·L－1Na2CO3溶液定容时仰视刻度线，会造成浓度小于1mol·L－1的结果【变式3】下列叙述正确的是(　　)。A．1mol·L－1NaCl溶液含有NA个Na＋B．10mL质量分数为98%的H2SO4用水稀释至100mL，H2SO4的质量分数应大于9.8%C．配制240mL1mol·L－1的NaOH溶液需称NaOH固体的质量为9.6gD．配制1mol·L－1的H2SO4溶液时，将量取的浓H2SO4放入容量瓶中加水稀释12\n【难点突破】难点一气体摩尔体积和阿伏加德罗定律对阿伏加德罗定律的理解要明确三点：①使用范围是气体；②三个“同”条件下(同温同压同体积)，分子数才能相同；③气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。对气体摩尔体积的复习应注意如下四个方面：(1)状态：①气态物质；②纯净物或混合物都适用。(2)状况：①同温、同压；②标准状况(0℃、101kPa)。(3)定量：①一定条件下，气体分子间距离基本相同；②气体体积由气体分子数(即物质的量)来决定。(4)数值：①任何状况下的任何气体均存在一个Vm；②标准状况下，Vm＝22.4L·mol－1。难点二溶液的稀释与混合时，有关计算必须遵循的规律(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①ρ(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。②ρ(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。(3)变化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)12\n难点四配制一定物质的量浓度溶液的误差分析和注意事项1．误差分析(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。【专家预测】1．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0.1NA12\n2．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)。A．1.8g重水(D2O)中含NA个中子B．标准状况下，2.24LCl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NAC．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NAD．足量的铜与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，可生成NA个SO2分子3．下列叙述正确的是(　　)。A．不同物质的量浓度硫酸等体积混合后，溶液物质的量浓度变为原来和的一半B．5.6g铁与足量稀硫酸反应失去的电子的物质的量为0.3molC．标准状况下，11.2LNO2气体中含氧原子数大于18g水中含有的氧原子数D．20gNaOH溶于1L水，所得溶液中c(Na＋)＝0.5mol·L－1【解析】　由于硫酸的密度大于1g·cm－3，等体积的不同浓度的硫酸混合后的浓度大于原来浓度和一半，A项错误；Fe被稀硫酸氧化成Fe2＋，5.6gFe与足量的稀硫酸反应失去的电子的物质的量为0.2mol，B项错误；由于NO2气体中存在平衡关系：2NO2N2O4，所以标准状况下11.2LNO2气体中含氧原子数大于NA,18g水中含有的氧原子数为NA，故C项正确；20gNaOH溶于1L水，溶液的体积不是1L，故D项错误。【答案】　C4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是(　　)。A．标准状况下，11.2L氢气中含有1mol质子B．12g金刚石含有的共价键数为4NAC．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA12\nD．1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子5．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；如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.6．下列有关一定物质的量浓度的溶液配制的过程中，造成所得的溶液浓度偏大的是(　　)。A．要配制100mL1mol·L－1NaOH溶液，需在白纸上称4gNaOH固体，并且称量速度较慢B．称量时托盘天平的砝码已被锈蚀C．溶解或稀释溶质时烧杯尚未干燥D．定容时盖上瓶盖，摇匀后发现液面低于刻度线，再继续滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线【解析】　NaOH具有腐蚀性，不可放在白纸上称量，而应放在小烧杯或表面皿中进行12\n7．下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此，下列说法正确的是(　　)。A．该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L－1B．1molZn与足量的该硫酸反应，标准状况下产生22.4L气体时，转移的电子数为NAC．配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸50mLD．该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol·L－18．(1)现有mg某气体，它由四原子分子构成，它的摩尔质量为Mg·mol－1。则：①该气体的物质的量为________mol；②该气体中所含的原子总数为________个；③该气体在标准状况下的体积为________L；④该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为________；⑤该气体溶于水后形成VL溶液，其溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。(2)实验室需要480mL0.4mol·L－1的NaCl溶液，有如下操作步骤：A．把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。B．把A所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm12\n处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶。E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。请填写下列空白：①操作步骤的正确顺序为(填序号)_____________________________________。②实验室有如下规格的容量瓶：a.100mL，b.250mL，c.500mL，d.1000mL，本实验选用________。(填序号)③本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管外，还必须使用的玻璃仪器有__________________。实验中该仪器的作用是________________________________。④误差分析(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)：A．称量NaCl时，物码倒置(1g以下用游码)：________。B．某同学观察液面的情况如图所示：________。C．加蒸馏水时不慎超过了刻度线，立即用胶头滴管将多余的水吸出：________。【解析】　(1)①根据n＝可得：n＝＝mol；②已知该气体分子为四原子分子，则该气体中所含的原子的物质的量为mol；根据n＝可得，该气体所含的原子总数为：N＝n×NA＝＝mol×6.02×1023mol－1＝；③在标准状况下，Vm＝22.4L·mol－1，根据n＝，可得：V＝n×Vm＝mol×22.4L·mol－1＝L；④1L水的质量是1000g。mg该气体溶于1L水中，所得溶液中溶质的质量分数是：w＝×100%＝×100%；12\n9．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要的化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值(列出计算过程)。(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。【答案】　(1)n(Cl)＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010mol，m(Fe)＝0.54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.19g，n(Fe)＝＝0.0034mol，n(Fe)∶n(Cl)＝0.0034∶0.010≈1∶3，x＝3　(2)0.1010．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。12\n在注射器A中装有240mL气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：实验前B管总重20.32g，实验后B管总重20.00g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水，在注射器D中收集的气体是氮气。试回答下列问题：(1)X气体是由________和________元素组成的。(2)若240mLX气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28g。根据实验时温度和压强计算1molX气体的体积是24000mL，则X的摩尔质量是________g·mol－1。(3)通过计算，确定X的化学式为________。(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)_____________________________。【答案】　(1)N　H　(2)32　(3)N2H4　(4)N2H4＋2CuON2＋2H2O＋2Cu12