2006届二轮复习全套资料17以物质的量为中心的化学计算

专题十七 以物质的量为中心的化学计算

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【直击高考】

1．了解物质的量的单位──摩尔，摩尔质量、气体摩尔体积的含义。 2．理解物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。

3．掌握物质的量与微粒(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。

4．掌握有关物质的量、气体摩尔体积、物质溶解度、溶液浓度(溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度)的计算。

5．以物质的量为基点，将物质的量与物质的质量、摩尔质量、物质的微粒数、化学键数、气体的体积、物质的量浓度、质量分数、溶解度等，通过转化关系及反应过程相联系。此类试题在高考的各类题型（选择、填空、计算）中均有出现，其分值比例每年大约在30 %左右，其中选择约8%、填空约7%、计算约15%。主要考查考生的知识迁移能力、整合能力、收敛能力和发散能力。 【难点突破】 1．方法与技巧

（1）充分利用物质的量与各量间的关系

物质的质量 气体的体积 物质的微粒数

= = = 物质的量浓度╳体积 物质的量=

物质的摩尔质量 阿伏加德罗常数 气体摩尔体积 （2）充分利用物质的量浓度与质量分数、溶解度间的关系

溶解度 1000╳密度╳溶质质量分数

物质的量浓度= ， 饱和溶液溶质质量分数 =

100+溶解度 溶质的摩尔质量 （3）充分利用守恒关系

有关守恒关系的解题方法与技巧见专题十八。 2．解题注意点

（1）对气体来说，在解题时要特别注意气体所处的外界条件，因温度、压强不同，等物质的量的气体所占的体积不同。对于NO2方面的试题，还要考虑后续反应，即NO2与N2O4的平衡转换。

（2）对混合物中各物质的物质的量的分析，既要考虑反应，还要考虑反应进行的程度及过量问题。

由于不深入的观察思考，浮光掠影地看题、审题，在此类试题的解题中也经常出现。不少考生解题过程中，在未形成正确的解题思路之前，便依靠熟题效应，对题设条件以点概面、以偏概全而形成错误。如不注意反应物的状态、不注意外界条件、将物质A看成B、忽视过量问题、忽视平衡问题、忽视对题中隐含条件的分析等。以此造成分析不完整、答案残缺不全，对于与问题相关的多个因素顾此失彼。 3．命题趋向

（1）有关物质的量与阿伏加德罗常数间的关系是高考中的必考点，今后将继续出现。 （2）有关物质的量浓度与质量分数、溶解度间的关系，将会再次出现在高考题中。

1

（3）在今后高考众多的应用性试题中，如能抓住反应间物质的量的关系，通过物质的量理清反应过程，将会使题目变得简单明了，易于获得正确结果。

专题新例析

【例1】 （1）已知FeS+2H+=Fe2++H2S↑，将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热至红热，冷却后，加入多少毫升 b mol/L的盐酸就不再产生气体？若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积一共是多少升？

（2）把0.1mol铁粉和1.6 g 硫粉均匀混合，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标况下明显少于2.24 L，其原因是 。

【解析】（1）根据方程式：Fe+S FeS、FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑，得Fe∽2HCl，Fe∽H2S。如果Fe粉过量，则有：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，得Fe∽2HCl，Fe∽H2。显然产生气体的体积及所需盐酸的量与硫粉的量无关，只与Fe的量有关。根据Fe∽2HCl可求得盐酸的体积，根据Fe∽气体(H2S、H2)之间的关系，可求得产生气体的体积。

【答案】(1) 0.4m mL (2) 因n（S）=

所以Fe粉过量，过量的Fe粉在受热时与空气中的O2反应生成了铁的氧化物，与H2SO4反应不再放出H2，故放出的气体体积小于2.24 L。

【点评】 涉及化学方程式的计算，应充分利用各物质的量的关系，对于多步、复杂的化学反应，要善于整体分析。

【例2】 在2LFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中，加入30g纯铁粉，最后得到2L0.25mol/L的FeSO4溶液以及26g固体沉淀物。求原混合溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度。

【解析】题给变化过程可表述为：

FeSO4 Fe2(SO4)3 Fe CuSO4

Cu,有无Fe？

从Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4及Fe+CuSO4=FeSO4+Cu可知：生成0.5molFeSO4需Fe 0.5/3 mol～0.5 mol，故铁过量，以此可通过下列方程组求解。

3n[Fe2（SO4）3] + n（CuSO4）= 0.25mol/L×2L

30g —{n[Fe2（SO4）3] + n（CuSO4）}×56g/mol + n（CuSO4）× 64g/mol = 26g 解得n[Fe2（SO4）3] = 0.1mol，n（CuSO4）= 0.2mol

【答案】c[Fe2（SO4）3]= 0.05mol/L ；c[Cu（SO4）]= 0.1mol/L 【点评】也可根据0.5molFeSO4中含Fe2+0.5mol，而加入的Fe为30g÷56g/mol﹥0.5mol判断出Fe过量。

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1．将40mL 1.5mo1· L-1 的CuSO4 溶液与30mL 3 mo1·L-1 的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c(Cu2+)或c (OH)都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组

—

成可表示为 ( ) A．Cu(OH)2 B．CuSO4·Cu(OH)2

C．CuSO4·2Cu(OH)2 D．CuSO4·3Cu(OH)2

－

2．在100mL 0.10 mol·L1的 AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08g BaCl2的溶液，再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO4·5H2O的溶液充分反应。下列说法正确的是（ ）

A.最终得到白色沉淀和无色溶液

B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物

－

C.在最终得到的溶液中，Cl的物质的最为0.02 mol

－

D.在最终得到的溶液中，Cu2+的物质的量浓度为0.01 mol·L1 3．有a g浓度为15%的硝酸钠溶液，若想将其浓度变为30%，可采用的方法是 ( )

A．蒸发掉a g溶剂 B．蒸发掉溶剂的1

22C．加入

3g

a14硝酸钠 D．加入

3 a20g硝酸钠

4．在密闭容器中充入H2、O2、Cl2的混合气，通过电火花引发，3种气体恰好完全反应，冷至室温，测得所得盐酸的质量分数为25.26%，则充入H2、O2、Cl2的物质的量之比是 （ ）

A．7：3：1 B．5：2：1 C．13：6：1 D．8：3：2 5．右图是A、B两物质的饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线，现分别在50g A和80g B中加入水150g，加热溶解并都蒸去50g水后，冷却到t1℃。下列叙述正确的是 ( )

A．t1℃时溶液中A、B的浓度相等（质量分数） B．t1℃时溶液中A的浓度小于B C．t1℃时二者均无固体析出 D．t1℃时析出固体B

6．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子。则下列判断正确的是(不考虑盐类水解引起的离子浓度的改变) （ ）

A． 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1︰1︰3

—

B． 反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl离子的物质的量之比为1︰2 C． 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多 D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多 7．把x mol CO2通入含y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，则下列叙述中不正确的是（ ） A．当x≤y时，产生100x g沉淀 B．当y≤x时，产生100y g沉淀

C．当y＜x＜2y时，产生100(2y－x) g沉淀

3

D．当2y≤x时，产生的沉淀将全部溶解

8．将3.48gFe3O4完全溶解在100mL1mol/LH2SO4中，然后加入K2Cr2O7溶液25mL，

－

恰好使溶液中的Fe2?全部氧化为Fe3?，Cr2O72全部转化为Cr3?，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为 ( )

A．0.05mol/L B．0.1mol/L C．0.2mol/L D．0.3molL

9．273K、1.01×105Pa时，氢气和氧气的混合气体amL，点火爆炸后恢复到原温度和压强时，气体变为bmL，则原混合气体中氧气为 ( )

A．(a－b)mL B．

a?b2b?amL C．b mL D．mL 3310．将镁、铝、硅的混合物分为等质量的两份，一份跟足量的NaOH溶液反应，另一

份跟足量的盐酸反应，最终产生的H2一样多，则镁与硅物质的量之比为 ( )

A．2∶1 B．4∶1 C．1∶1 D．3∶1

11．在含有1 mol Fe3+和1 mol Al3+的混合溶液中，现按横坐标依次加入NaOH溶液、盐酸，再通CO2气体。纵坐标为混合沉淀物的物质的量，请在下图中画出沉淀量随反应变化的曲线。写出通入CO2后的有关的离子方程式：____________________________。

12．某金属锡的纯度可通过下述方法分析：将试样溶于盐，反应式为：Sn＋2HCl=SnCl2＋H2↑。再加入过量FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl2＋2FeCl3=2 FeCl2＋SnCl4。最后用

＋

已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2,反应式为6 FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl＝6 FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。现有金属锡试样0.613 g，经上述各步反应后，共用去0.100mol／LK2Cr2O7溶液16.0mL。请列式求解试样中锡的质量分数（假定杂质不参加反应；Sn原子量以119计）。

13． 某溶液可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+中的数种，当向其中加入一种淡黄色固体并加热时，有刺激性气味的气体放出并生成白色沉淀，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与生成气体、沉淀（纵坐标）的物质的量之间关系如图所示。则加入的淡黄色固体是___________，溶液中含有的离子是___________，各种离子之间的物质的量之比为__________。

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14．已知常温时下列反应在水溶液中就能发生：2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+。将铜粉与氧化铁混合物的粉末22.4g加入到浓度为1mol/L的硫酸中进行反应。

（1）若固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为V L，求V的取值范围。

（2）若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1 L，测得此溶液中Fe2+离子浓度为0.1mol/L。求此混合物中含铜多少克？

15．过氧化钙是一种安全无毒的氧化物，通常含有部分CaO，且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化物样品的组成，进行了如下实验。 ①称取0.270 g样品，灼热使之完全分解，生成CaO、O2和H2O，得到的O2在标准状况下的体积为33.6 mL 。 ②另取0.120 g 样品，溶于稀盐酸，加热煮沸使生成的H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用0.0200 mol/LKMnO4溶液滴定，共用去31.0 mLKMnO4溶液。化学方程式如下： 5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2?+8H2O （1）写出CaO2受热分解的化学方程式。 （2）计算样品中的CaO2的质量分数。 （3）计算样品中的CaO2·xH2O的x值。

16．14g铁粉全部溶于某稀HNO3中，放出NO气体后称得溶液的质量比稀HNO3增重8 g，已知稀HNO3的体积为1 L，反应中体积可以认为不变，求溶液中金属离子的浓度？

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专题十七 以物质的量为中心的化学计算

1．D 2．B 3．AC 4．C 5．BD 6．BC 7．B 8．B 9．BD 10．A 11．

CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- CO2+CO32-+H2O=2HCO3- 12．93.2%。

13．Na2O2，NH4+、Mg2+、Al3+，3：1：1 14．（1）0.3L≤V﹤0.42L （2）3.2g或14.4g。 15．（1）2CaO2 = 2CaO+O2 （2）80% （3）0.5 16．c(Fe2+)= 0.15mol/L c(Fe3+)=0.1mol/L

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专题十七 以物质的量为中心的化学计算

1．D 2．B 3．AC 4．C 5．BD 6．BC 7．B 8．B 9．BD 10．A 11．

CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- CO2+CO32-+H2O=2HCO3- 12．93.2%。

13．Na2O2，NH4+、Mg2+、Al3+，3：1：1 14．（1）0.3L≤V﹤0.42L （2）3.2g或14.4g。 15．（1）2CaO2 = 2CaO+O2 （2）80% （3）0.5 16．c(Fe2+)= 0.15mol/L c(Fe3+)=0.1mol/L

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