2017届高考化学：第1章《化学计量在实验中的应用》（新人教版含

第一章 化学计量在实验中的应用

考点一|物质的量、摩尔质量?基础送分型——自主学习?

[记牢主干知识]

1．物质的量与阿伏加德罗常数

2．摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g·mol1。

－

(2)数值：当微粒的摩尔质量以g·mol子)质量。

－1

为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(或原

(3)关系：物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量(M)之间存在的关系为n＝m/M。

[练通基础小题]

一、基础知识全面练

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量(×) (2)物质的量就是1 mol物质的质量(×)

(3)0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子 (√) (4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(×) (5)氢氧化钠的摩尔质量是40 g(×)

(6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍(×) (7)18 g水含有10NA个质子(√) (8)1 mol OH的质量为17 g·mol1(×)

－

－

2．摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。

提示：三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·mol1、1、g。若摩

－

尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol1、g为单位时，三者在数值上是相同的。

－

例如：钠的摩尔质量为23 g·mol1，钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。

－

二、常考题点分组练

题点(一) 基本概念的辨析与应用

1．请用物质的量和化学符号表示下列各物质。 (1)0.5 mol氢离子 0.5_mol_H。

(2)含25NA个电子的硫酸根离子 0.5 mol SO4。 (3)含6.02×1024个氢原子的氢气 5_mol_H2。 (4)质量为26 g的碳-13原子 2_mol_13C。 (5)含质子数10NA的氢原子 10_mol_H。 (6)117 g氯化钠 2_mol_NaCl。

2．硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为142_g·mol1；71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为

－

＋

2－

1_mol，氧原子的物质的量为2_mol。

3．已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。

解析：根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为(16 g＋20 g)－31.76 g＝4.24 g，则M(C)＝

4.24 g－

＝106 g·mol1。

0.04 mol

答案：106 g·mol1

－

[探规寻律]

摩尔质量的计算方法

序号 ① ② ③ ④ 前提条件 任意状态的任意物质 已知一个分子的质量 标准状况下的气体 同温同压下的气体 公式 M＝m/n(定义式) M＝m(分子)×NA M＝ρ×22.4 L·mol1 －M(A)＝M(B)×D(相对密度) 题点(二) 物质的量与微粒数目之间的换算 4．标准状况下有①0.112 L水 ②0.5NA个HCl分子 ③25.6 g SO2气体 ④0.2 mol氨气 ⑤2 mol氦气

⑥6.02×1023个白磷分子（P4），所含原子个数从大到小的顺序为①>⑥>⑤>③>②>④。 5．最近材料科学家发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35 CoO2·1.3H2O，若用NA表示阿伏加德罗常数，则12.2 g该晶体中含氧原子数为__________，氢原子的物质的量为__________。

解析：该晶体的摩尔质量为122 g·mol1

－

12.2 g则n＝－＝0.1 mol

122 g·mol1故晶体中氧原子数为0.1×(2＋1.3)NA＝0.33NA 氢原子物质的量为0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。 答案：0.33NA 0.26 mol

考点二|气体摩尔体积、阿伏加德罗定律?重点保分型——师生共研?

[基础自主落实]

1．影响物质体积的因素

2．气体摩尔体积

3．阿伏加德罗定律 (1)内容

即“三同”(T、p、V)――→“一同”(N) (2)使用范围

单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)阿伏加德罗定律的推论

定

条件 结论 V1n1N1＝＝ V2n2N2ρ1M1＝ ρ2M2p1n1＝ p2n2推论一 同温同压 推论二 同温同容 注：以上用到的符号：n——物质的量、M——摩尔质量、V——气体体积、ρ——密度、p——压强 小题热身

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同(×)

(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L(×)

(3)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同(√)

(4)标准状况下，22.4 L己烷中含有的共价键数目为19NA(×)

(5)常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA(×) (6)同温同压下等质量的12C18O2和16O3所含的中子数相等(×) (7)标准状况下22.4 L的H2和NH3所含原子数目之比为1∶2(√) 2．如图有三只气球，其中VA＝VB＝1.12 L。

(1)A、B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。 (2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。

(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则VA∶VC＝________。 答案：(1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1

[考向合作探究]

以物质的量为中心的计算 1．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法中不正确的是( )

A．该温度和压强可能是标准状况

B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 L C．该气体中每个分子含有2个原子

D．若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L

6.02×10231.202×1024

解析：选A 该气体的物质的量为＝1 mol，分子中含原子数为＝2，

NANA

C项正确，若标准状况下该物质为气态，其体积为1 mol×22.4 L·mol1＝22.4 L，B项正确，

－

在该温度和压强下，1 mol该气体的体积为30 L，故不是标准状况，A项错误，D项正确。

2．设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )

22.4ap

A. bNA22.4NAbC. a

22.4ab B.

pNA22.4pb D.

aNA

pa gaNA解析：选D 双原子分子的物质的量为 mol，双原子分子的摩尔质量为＝ ppNA

molNA

b g22.4bp－－

g·mol1，故b g气体在标况下的体积为×22.4 L·mol1＝ L。

aNAaNA－1

g·molp

[知能存储] 以物质的量为中心的换算关系

[说明] ①物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。②物质的量浓度的大小与所取溶液的体积无关。

阿伏加德罗定律及其应用 3.常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气打开开关a，使两烧瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小顺序排列正确的是( )

编号 气体X 气体Y

A．②>③>①>④

B．③>①＝④>② ① HI Cl2 ② NH3 HCl ③ H2 Cl2 ④ NO O2 体，的

C．③>①>④>② D．④>①>②>③

解析：选C 审题时要注意三个问题：一是气体X与Y可能反应，二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律，三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积，气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a mol；②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体；③中不反应(光照或点燃条件下才反应)；④中发生反应2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间，故C正确。

4．标准状况下，a L气体X2和b L气体Y2恰好完全反应生成c L气体Z，若2a＝6b＝3c，则Z的化学式为( )

A．XY2 C．X3Y

B．X2Y D．XY3

解析：选C 由V1/V2＝n1/n2知反应的化学方程式为3X2＋Y2===2XmYn，得m＝3，n＝1。

考点三|突破阿伏加德罗常数应用的“六大陷阱”?难点拉分型——讲细练全?

气体摩尔体积的适用条件 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2015·广东高考)标准状况下，22.4 L N2和H2混合气中含有NA个原子(×) (2)(2014·江苏高考)标准状况下，11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA(×) (3)(2014·广东高考)标准状况下，22.4 L氨水含有NA个NH3分子(×) (4)标准状况下，80 g SO3中含3NA个氧原子，体积约为22.4 L(×)

(5)标准状况下，11.2 L N2O4与22.4 L NO2中所含的氧原子数均等于2NA(×) NA(6)标准状况下，1 L水所含的分子数为(×)

22.4

(7)常温下，11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA(×) (8)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA(×)

物质的量(或质量)与状况 2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2014·四川高考)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(×) (2)(2014·四川高考)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(×)

－

(3)(2013·江苏高考)常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA(√)

(4)(2013·广东高考)常温常压下，8 g O2含有4NA个电子(√)

(5)(2012·新课标全国卷)常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA(√)

排“干扰”，突破陷阱

给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。

物质的组成与结构 3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2015·四川高考)常温常压下，4.4 g乙醛所含碳氢共价键数目为0.7NA(×) (2)(2015·四川高考)2.0 g H18 2O与D2O的混合物中所含中子数为NA(√) (3)(2015·全国卷Ⅱ)60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA(×) (4)(2014·广东高考)1 mol甲苯含有6NA个C—H键(×) (5)(2013·江苏高考)78 g苯含有CC双键的数目为3NA(×) (6)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1NA(√) (7)相同质量的N2O4与NO2所含原子数目相同(√) (8)1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA(√) (9)60 g二氧化硅中含有SiO2分子的数目为NA(×)

记“组成”，突破陷阱

(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH等。

(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。 (3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。

(4)记物质中所含化学键的数目，如一分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。

电解质溶液中粒子数目的判断 4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2015·全国卷Ⅱ)1 L 0.1 mol·L0.1NA(×)

(2)(2013·全国卷Ⅱ)25 ℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH的数目为0.1NA(×) (3)(2013·江苏高考)1 L 1 mol·L

－1

－

－1

－

的NaHCO3溶液中HCO3和CO23离子数之和为

－

－

的NaClO溶液中含有ClO的数目为NA(×)

－

(4)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA(×) (5)0.1 mol·L

－1

的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA(×)

－

(6)25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA(×)

审“题目”，突破陷阱

(1)是否指明了溶液的体积。

(2)是否有弱电解质或可水解的盐，如1 L 0.1 mol·L

－

－1

的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L

－1

的乙

酸钠溶液中含有CH3COO的数目不相等且都小于0.1NA。

(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c(H)＝0.1 mol·L1，与

＋

－

电解质的组成无关；0.05 mol·L有关。

－1

的Ba(OH)2溶液，c(OH)＝0.1 mol·L1，与电解质的组成

－

－

物质转化中的“隐含反应” 5．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2015·四川高考)50 mL 12 mol·L

－1

盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA(×)

(2)(2015·全国卷Ⅰ)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA(×) (3)(2014·广东高考)56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子(×)

(4)(2012·海南高考)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NH3

分子数为NA(×)

(5)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA(×) (6)标准状况下，22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA(×)

记“隐含”，突破陷阱

(1)2SO2＋O22SO3 2NO2N2O4 △N2＋3H22NH3 催化剂(2)Cl2＋H2OHCl＋HClO

(3)NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋OH (4)MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (5)常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”

氧化还原反应中电子转移数目的判断 6．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2015·四川高考)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(×) (2)(2015·全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA(√)

(3)(2014·四川高考)5NH4NO3=====2HNO3＋4N2↑＋9H2O反应中，生成28 g N2时，转移的电子数目为3.75NA(√)

(4)(2014·江苏高考)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA(×)

△

△

＋

－

催化剂

高温、高压

(5)(2014·四川高考)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(×)

(6)(2013·江苏高考)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA(×)

抓“反应”，突破陷阱 1．明确三步确定电子转移数目 2．熟记常考氧化还原反应转移的电子数 反应 Na2O2＋CO2 (或H2O) Cl2＋NaOH Cl2＋Fe 物质 1 mol Na2O2 1 mol O2 1 mol Cl2 1 mol Cl2 1 mol Fe 转移电子的物质的量或电子数目 1 mol或NA 2 mol或2NA 1 mol或NA 2 mol或2NA 3 mol或3NA

以“两种气体做比较”为载体串联物质的量的计算

近年来高考题常以多种气体为载体，考查物质的量、气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及其推论，综合运用了物质的状态、摩尔质量、比例关系、微粒数目、反应关系等内容。

高考载体(2013·大纲卷T8)

下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( ) A．体积相等时密度相等

B．原子数相等时具有的中子数相等 C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等

[知识串联设计]

(1)标准状况下，30 g12C18O和28 g14N2所含的分子数相同吗？________________。

〖考查物质的量的计算〗

(2)同温同压下，12C18O和14N2两种气体的密度相同吗？____________。

〖考查阿伏加德罗定律的推论〗

(3)同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数吗？__________。

〖考查阿伏加德罗定律〗

(4)28 g14N2所含的原子数是NA吗？_________________________________________。

〖考查阿伏加德罗常数〗

(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中，若三个容器的温度和质量相等，则三个容器的气体压强比为__________________。〖考查阿伏加德罗定律的推论〗

答案：(1)相同 (2)不相同 (3)相同 (4)不是 (5)1∶1∶1

1．雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是( )

A．臭氧的摩尔质量是48 g

B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3 C．16 g臭氧中含有6.02×1023个原子

D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023

解析：选C 臭氧的摩尔质量是48 g·mol1，A项错误；同温同压条件下，等质量的氧气

－

和臭氧体积比为3∶2，B项错误；1.00 mol 臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，D项错误。

2.(2016·湘中名校模拟)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 C．CO2

B．CH4 D．NO

解析：选C 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。只有CO2的相对分子质量大于O2的，故C正确。

3．(2016·潍坊质检)下列说法正确的是( )

A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol1

－

B．20 ℃、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C．当1 mol气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况 D．2 mol气体的体积约为44.8 L

解析：选B A项，没有给出气体所处的温度和压强，标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L·mol1；B项，根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子

－

数，B项正确；C项，1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D项，没有给出气体所处的温度和压强。

4．(2016·郑州质检)如图所示，在同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与充有氯化氢的气球所含原子数一定相等的是( )

解析：选C 同温同压下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，因此混合气体分子的平均原子数一定等于2时才符合要求。A项中有可能等于2，B项中一定大于2，C项中一定等于2，D项中一定大于2，故选C。

5．下列指定微粒的数目不相等的是( ) A．等物质的量的水与重水含有的中子数 B．等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数 C．同温、同压、同体积的CO和NO含有的原子数

D．等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数

解析：选A A．1 mol普通水中含有的中子数是8NA,1 mol重水中含有的中子数是10NA，等物质的量的水与重水含有的中子数不相等，错误；B.乙烯、丙烯都属于烯烃，分子式符合CnH2n，最简式是CH2，所以若二者的质量相等，含最简式的个数相等，含有的共用电子对数也相等，正确；C.同温同压下，同体积的CO和NO分子数相同，且每个分子均为双原子分子，所以同温同压下，同体积的CO和NO含有的原子数相同，正确；D.由于Cl2的氧化性很强，与变价金属Fe反应时产生的是FeCl3，与Al发生反应产生AlCl3，所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等，正确。

6．(2015·全国卷Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B．2 L 0.5 mol·L

－1

亚硫酸溶液中含有的H离子数为2NA

＋

C．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA 解析：选C A．D2O的摩尔质量为20 g·mol

－1,

18 g D2O的物质的量为18 g/20 g·mol

－

－1

＝0.9 mol，则含有的质子数为0.9 mol×10NA＝9NA，H2O的摩尔质量为18 g·mol1，18 g H2O的物质的量为18 g/18 g·mol1＝1 mol，则含有的质子数为1 mol×10NA＝10NA，故A不正确。

－

B.亚硫酸是弱电解质，不能发生完全电离，所含H离子数小于2 L×0.5 mol·L1×2＝2NA，

＋

－

故B不正确。C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根据电子转移情况得关系式O2～2e，生成0.1 mol氧气转移电子数为0.2NA，故C正确。D.2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，因为存在2NO2N2O4，则产物的分子数小于2NA，故D不正确。

7．下列说法正确的是( )

A．32 g 18O2中含有的氧原子数是2×6.02×1023

B．1 mol N2和CO的混合气体中含有的分子总数是2×6.02×1023 C．2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失电子数是0.1×6.02×1023 D．1.0 L 0.1 mol·L1 NH4NO3溶液中含有的铵根离子数是0.1×6.02×1023

－

－

解析：选C 32 g 16O2中含有的氧原子数为2×6.02×1023，A错误。1 mol N2和CO的混

合气体中分子总数应为6.02×1023，B错误。2.3 g Na完全反应，不论产物是Na2O、Na2O2还是Na2O与Na2O2的混合物失去电子均为0.1 mol，C正确。NH4水解使溶液中NH4小于0.1 mol，D错误。

8．在臭氧发生装置中装入氧气100 mL，经反应：3O2=====2O3，最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是( )

A．1.3 g·L1

－

＋

＋

放电

B．1.5 g·L1

－

C．1.7 g·L1

－

－

D．2.0 g·L1

－

－

－

解析：选B ρ(O2)＝32 g·mol1÷22.4 L·mol1＝1.429 g·L1，根据同温同压下同质量气体的密度之比等于体积的反比，可得：ρ(混)＝1.50 g·L1。

－

9．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是( )

A．X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大 B．X可能是N2，Y可能是CH4 C．X气体的密度小于Y气体的密度 D．充气后A气球质量比B气球质量大

解析：选B X气球放在CO中静止不动，Y气球放在O2中上浮，说明X气体的密度和一氧化碳的密度接近，Y的密度小于氧气，同温同压下，气体密度与摩尔质量成正比，所以X的相对分子质量与CO的相近，接近28，Y的相对分子质量小于氧气，即小于32。但X气体的相对分子质量不一定比Y大，A错误；氮气的相对分子质量为28，甲烷的相对分子质量为16，所以X可能是氮气，Y可能是甲烷，B正确；X的密度接近CO，但不一定小于Y的密度，C错误；相同条件下，等体积的两种气体的物质的量相等，因为其摩尔质量相对大小未知，所以无法确定其质量相对大小，D错误。

10．将20 g M物质、5 g N物质、9 g R物质混合加热发生化学反应，经充分反应后的混合物中含5 g M物质、20 g R物质还含有一种新物质Q，若M、N、R、Q的相对分子质量分别为30、20、44、18，它们之间发生反应的化学方程式是( )

A．M＋N===R＋Q C．2M＋N===2R＋Q

B．M＋2N===2R＋Q D．2M＋N===R＋2Q

解析：选D 反应后M、N质量减少，而R质量增加，则反应式为M＋N―→R＋Q，参加反应的M、N和生成的R、Q物质的量分别为n(M)＝

20 g－5 g5 g

n(N)＝－1＝0.5 mol，－

30 g·mol20 g·mol120 g－9 g15 g＋5 g－11 g

＝0.25 mol，n(R)＝＝0.5 mol，则化学方程式为－1＝0.25 mol，n(Q)＝－

44 g·mol18 g·mol12M＋N===R＋2Q。

11．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算： (1)0.2 g H2含有________个H原子。

(2)标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。

(3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3)＝0.20 mol(不考虑水解因素)，则其中c(SO24)＝

＋

－

________________________________________________________________________。

(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl，此氯化物的摩尔质量为________，该金属元素的相对原子质量为__________。

(5)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为__________g。

解析：(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol，含有0.2 mol H原子，即0.2NA个。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1，标准状况下，体积之比为2∶1。(3)100 mL

2

硫酸铝溶液中，n(Al3)＝0.20 mol，则其中n(SO2L1。(4)二4)＝0.30 mol，c(SO4)＝3.0 mol·

＋

－

－

－

－

价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl，则该氯化物的物质的量为0.1 mol，摩尔质量为95 g·mol1；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。

－

－

(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，标准状况下6.72 L CO的 物质的量为0.3 mol，完全反应后生成0.2 mol铁，即11.2 g。

答案：(1)0.2NA (2)2∶1 (3)3.0 mol·L1

－

△

(4)95 g·mol1 24 (5)11.2

－

12．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的分子式。

在注射器A中装有240 mL气体X并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，得到以下实验结果：实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，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中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：

(1)气体X是由________和________元素组成的。

(2)若240 mL气体X完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 mol气体X的体积是24 000 mL，则X摩尔质量是________ g·mol1。

－

(3)通过计算，确定X的分子式为________。

(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)：________________________________________________________________________。

解析：在C管中收集到水，其中氧来源于CuO，则X中一定含有氢元素，在D中收集到N2，说明X中一定有氮元素，即X中含有氮、氢两种元素，B管CuO中含O：20.32 g－20.00 g＝0.32 g。n(O)＝0.02 mol，n(N2)＝0.01 mol,240 mL气体X物质的量为0.01 mol，因此n(X)∶n(N)∶n(H)＝0.01 mol∶(0.01 mol×2)∶(0.02 mol×2)＝1∶2∶4，所以X的化学式为N2H4，摩尔质量为32 g·mol1。

－

答案：(1)氮 氢 (2)32 (3)N2H4 (4)N2H4＋2CuO=====N2＋2H2O＋2Cu

13．臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2放电,2O3。

(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol1(保留一位小数)。

－

△

(2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为________ L。 (3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为多少？

________________________________________________________________________。 解析：(1)设有1 mol O2。 3O2 ===== 2O3 Δn 3 mol 2 mol 1 mol 0．3 mol 0.1 mol

m总32 g－

根据：M＝＝＝35.6 g·mol1。

n总0.9 mol(2)3O2 ===== 2O3 ΔV 3体积 2体积 1 体积

V(L) 8－6.5＝1.5 L V＝3 L。

(3)加热条件下，O3、O2都能和铜粉反应，故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2 x mol，含有O3 y mol，

放电放电

?则有?1.6 g

2x＋3y＝?16 g·mol

x＋y＝

??x＝0.02 mol解得?

?y＝0.02 mol?

0.896 L

－＝0.04 mol

22.4 L·mol1－1＝0.1 mol

所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。 答案：(1)35.6 (2)3 (3)50%

考点一|物质的量浓度及计算?重点保分型——师生共研?

[基础自主落实]

1．物质的量浓度

(1)概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量，符号为cB。 nB(2)表达式：cB＝V。 (3)单位：mol·L－1

或mol/L。

(4)相同浓度溶液中某些物理量之间的关系：

现有两种溶液：①1 mol·L1KCl溶液、②1 mol·L1 BaCl2溶液，请用“相同”或“不同”

－

－

填写下表：

c(溶质) ρ(溶液) n(溶质) m(溶质) 2．溶质的质量分数 取不同体积的KCl溶液 相同 相同 不同 不同 取相同体积的两种溶液 相同 不同 相同 不同

小题热身

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)32.2 g Na2SO4·10H2O溶于67.8 g水中，w(Na2SO4)＝32.2%(×) (2)31 g Na2O溶于水，配成1 L溶液，c(Na2O)＝0.5 mol·L1(×)

－

(3)等物质的量的Na2O和Na2O2溶于同等体积的水中，待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同(√)

(4)标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水，盐酸的物质的量浓度为1 mol·L1(×)

－

－1－

－1

(5)将1 mol·L

－

的NaCl溶液和0.5 mol·L

的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化

－

c(Cl)＝0.75 mol·L1(×)

(6)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则SO24浓度

之比为3∶2∶3(×)

2．对于①5%的CuSO4溶液(密度为1.6 g·mL1)，②1 mol·L

－

－1

的BaCl2溶液。

(1)5%的CuSO4溶液物质的量浓度比BaCl2溶液大吗？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)②中Ba2、Cl的物质的量浓度各为多少？

＋

－

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)从①②中各取5 mL溶液，它们的浓度变化吗？

________________________________________________________________________。 1 000ρw1 000×1.6×5%－答案：(1)c(CuSO4)＝＝＝0.5 mol·L1，比BaCl2溶液的浓度小

M160(2)1 mol·L(3)不变化

－1

和2 mol·L1

－

[考向合作探究]

依据定义式?cB＝nB/V?计算物质的量浓度 1．若20 g密度为ρ g·mL的量浓度为( )

ρ－

A. mol·L1 400

50ρ－C. mol·L1 41

解析：选C 溶质的物质的量n＝溶液的体积：V＝

20－

B.ρ mol·L1 25ρ－ D. mol·L1

412 g1

mol －1＝82164 g·mol

－1的Ca(NO3)2溶液中含有2 gCa(NO3)2，则溶液中NO3的物质

－

20 g1－3－

L·mL1＝ L －1×1050ρρ g·mL

Ca(NO3)2的物质的量浓度： 1

moln8250ρ－c＝＝＝ mol·L1 V182

L50ρ

50ρ50ρ－－－

NO3的物质的量浓度为 mol·L1×2＝ mol·L1。

8241

2．将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中，得到的盐酸的密度为b g·mL1，则

－

该盐酸的物质的量浓度(mol·L1)是( )

－

a

A. 22.41 000abC. 2 240＋36.5a

ab B.

22 400ab

D. 22 400＋36.5a

a

×36.5 g＋100 g22.4na

解析：选C 根据c＝V进行计算，n＝ mol，V＝，可知C正确。 －

22.41 000b g·L1 [易错警示] 规避计算中的三个易错点

H2O

H2O

(1)将某物质投入水中，注意溶液中溶质的判断，如SO3――→H2SO4，Na2O(或Na2O2)――→NaOH，CuSO4·5H2O――→CuSO4等。

(2)气体溶于水，溶质是该气体与水反应生成的物质；如SO2溶于水后的溶质是H2SO3，NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O，但以NH3计算。

(3)气体溶于水，溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和，应根据V＝

m?气体?＋m?溶剂?

进行计算。 ρ

物质的量浓度与溶质的质量分数换算 3．某MgCl2溶液的密度为1.18 g·cm3，其中Mg2的质量分数为5.1%。300 mL该溶液

－＋H2O

中Cl的物质的量约等于( )

A．0.37 mol C．0.74 mol

解析：选D c(Mg2)＝

＋

－

－

－

B．0.63 mol D．1.5 mol

1 000×1.18×5.1%－

≈2.5 mol·L1

24

n(Cl)＝2.5 mol·L1×2×0.3 L＝1.5 mol。

4．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·cm3，溶质的质量分数为w，物

－

质的量浓度为c mol·L1，溶液中含NaCl的质量为m g。

－

(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度_________________________________________。 (2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度_________________________________________。 (3)用c、ρ表示溶质的质量分数_______________________________________________。 m/58.51 000m－解析：(1)c＝＝ mol·L1。

V/1 00058.5V

1 000 mL×ρ g·mL1×w1 000ρw－

(2)c＝＝ mol·L1。 －158.558.5 g·mol×1 L

－

58.5 g·mol1×c mol·L158.5c

(3)w＝×100%。 －1－1×100%＝1 000ρ1 000 mL·L×ρ g·mL

－

－

1 000ρw1 000m－－答案：(1) mol·L1 (2) mol·L1

58.5V58.558.5c

(3)×100% 1 000ρ [探规寻律] 物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数换算方法

nm液×w1 000ρ×V×w1 000ρw(1)c＝＝＝＝

VM×VMM×V(2)w＝

m质c×V×McM

＝＝ m液V×1 000×ρ1 000ρ

－

－

[说明] c为溶质的物质的量浓度，单位mol·L1，ρ为溶液密度，单位g·cm3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol1。

－

溶液稀释、混合的计算与判断 V＋－5．V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3m g，取 mL该溶液用水稀释至4V mL，则SO24物4质的量浓度为( )

125m－A. mol·L1 36V125m－C. mol·L1 54V

125m－

B. mol·L1

9V125m－

D. mol·L1

18V

1m g×

4Vm＋＋

解析：选A mL溶液中Al3的物质的量为 mol，稀释后溶液中Al3－1＝410827 g·molm

mol108250m33250m－＋3＋2－

的物质的量浓度为c(Al)＝＝ mol·L1，c(SO4)＝c(Al3)＝× －322108V4V×10 L108V125m－－

mol·L1＝ mol·L1。

36V

c－－

6．(1)在100 g浓度为c mol·L1，密度为ρ g·cm3的硫酸中加入一定量的水稀释成 mol·L

2

－1

的硫酸，则加入水的体积________ 100 mL(填“＝”“>”或“<”，下同)。 (2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积______100 mL。

(3)若把(1)(2)中的物质的量浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________100

mL。

100＋V水c200ρ′100解析：(1)ρ·c＝· V水＝ρ－100

ρ′2由于ρ′<ρ，所以V水<100 mL。 (2)由于ρ′>ρ，所以V水>100 mL。

溶质质量

(3)根据质量分数＝×100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所

溶液质量以均应加入100 mL水。

答案：(1)< (2)> (3)＝

[知能存储]

1．溶液稀释定律(守恒观)

(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。 (2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。 (3)溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。 2．同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算

(1)混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。 (2)混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝3．溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。 (1)等体积混合

①当溶液密度大于1 g·cm

－3

m混

。 ρ混

时，必然是溶液浓度越大，密度越大，(如H2SO4、HNO3、

1HCl、NaOH等多数溶液)等体积混合后，质量分数w>(a%＋b%)。

2

②当溶液密度小于1 g·cm

－3

时，必然是溶液越浓，密度越小，(如酒精、氨水溶液)等体积

1

混合后，质量分数w<(a%＋b%)。

2

(2)等质量混合

两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm1

数w＝(a%＋b%)。

2

－3

还是ρ< 1 g·cm3)，则混合后溶液中溶质的质量分

－

考点二|一定物质的量浓度溶液的配制?重点保分型——师生共研?

[基础自主落实]

1．主要仪器 (1)托盘天平

称量前先调零，称量时药品放在左盘，砝码放在右盘，读数精确到0.1 g。

若配制0.2 mol·L1 NaCl溶液500 mL，应用托盘天平称取NaCl 5.9 g，称量时，不慎将

－

物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为4.1 g。

(2)容量瓶 ①容量瓶的构造：

②容量瓶的使用：

a．在使用前首先要检查是否漏水。具体操作如下：

b．检查合格后，用蒸馏水洗涤干净。 (3)量筒

量筒无0刻度；量取7.2 mL溶液，应选用10 mL量筒，量筒上标有使用温度、容量、刻度；不能加热，不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。

2．溶液的配制

(1)配制过程(以配制500 mL 1.00 mol·L1 NaOH溶液为例)

－

(2)实验误差(用“偏高”“偏低”或“无影响”填空)

实验操作 向容量瓶注液时少量溅出 未洗涤烧杯和玻璃棒 定容时，水多用滴管吸出 定容摇匀后液面下降再加水 定容时仰视刻度线 未冷却至室温就注入容量瓶定容 定容时俯视刻度线 容量瓶内有水 定容后经振荡、摇匀，静置液面下降 对实验结果造成的影响 偏低 偏低 偏低 偏低 偏低 偏高 偏高 无影响 无影响 小题热身

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)用图A装置配制0.1 mol·L

－1

的NaOH溶液(×)

(2)用图B装置配制一定浓度的NaCl溶液(×)

－1

(3)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水，所以可配制2.0 mol·L(4)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干(×)

(5)用装置

(6)配制0.100 0 mol·L

－1

的Ca(OH)2溶液(×)

配制溶液(×)

氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流(√)

－1

(7)用固体NaCl配制0.5 mol·L容量瓶(×)

(8)用

的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、

配制100 mL 0.100 0 mol·L1 K2Cr2O7溶液(×)

－

(9)用100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和pH＝1的盐酸配制100 mL pH＝2的盐酸(×)

2．实验中需要2 mol·L

－1

的Na2CO3溶液950 mL，配制时，你认为应该选用的容量瓶的

规格和称取的碳酸钠质量分别是多少？

提示：选用1 000 mL的容量瓶，称取Na2CO3的质量为2 mol·L1×1 L×106 g·mol1＝

－

－

212 g。

[考向合作探究]

一定物质的量浓度溶液的配制

1．配制100 mL 1.0 mol·L1 Na2CO3溶液，下列操作正确的是( )

－

A．称取10.6 g无水碳酸钠，加入100 mL容量瓶中，加水溶解、定容 B．称取10.6 g无水碳酸钠置于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解 C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中 D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转、摇匀

解析：选D 固体不能直接在容量瓶中溶解，A错误；配制100 mL 1 mol·L1 Na2CO3

－

溶液，所用水的体积并不是100 mL，而是加水至100 mL，B错误；转移液体时，要用玻璃棒引流，C错误。

2．实验室需要配制0.50 mol·L1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字，

－

以使整个操作完整。

(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的几片滤纸。

(2)计算。配制该溶液需称取NaCl晶体的质量为______g。 (3)称量。

①天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：

②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。 ③称量完毕，将药品倒入烧杯中。

(4)溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，目的是________________。

(5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流，洗涤烧杯2～3次是为了_________________________________________________________________。

(6)定容，摇匀。

(7)在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如图所示，所配溶液的浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

解析：配制480 mL 0.50 mol·L1 的NaCl溶液，必须用500 mL容量瓶。m(NaCl)＝0.50

－

mol·L1×0.5 L×58.5 g·mol1＝14.6 g。用托盘天平称量时，药品放在左盘，配制一定物质的

－

－

量浓度溶液的一般步骤为：计算 →称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。定容时仰视液面会造成溶液体积偏大，浓度偏低。

答案：(1)500 mL容量瓶 胶头滴管 (2)14.6 (3)①拌，加速溶解

(5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中 (7)偏低 [易错警示] (1)配制时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。 (2)定容、摇匀后液面下降也不要继续滴加蒸馏水，否则结果会偏低。

(3)定容时俯视、仰视对结果的影响是最容易判断错误的，务必确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序，做到“三点一线”。

溶液配制的误差分析 3．用“偏大”“偏小”或“无影响”填空 (1)配制450 mL 0.1 mol·L

－1

②左盘 (4)搅

的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g________。

(2)配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质______________________。 (3)配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。

(4)天平砝码有锈蚀，其他均正确________。

(5)用量筒量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________。

(6)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。

(7)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________。

(8)转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出________。

(9)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________。 (10)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________。 (11)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线_____________________________。 (12)配制前容量瓶中有水滴________。

答案：(1)偏小 (2)偏大 (3)偏小 (4)偏大 (5)偏大 (6)偏大 (7)偏大 (8)偏小 (9)偏小 (10)偏小

(11)偏小 (12)无影响

[知能存储] (1)误差分析的方法

nm

依据：c＝＝，其中变量为m、V。因操作上的错误而导致实际溶质质量(或物质的

VMV量)理论值m(或n)偏小，或溶液体积比理论值V偏大时，都会使所配溶液浓度偏低，反之偏高。

(2)仰视与俯视对容量瓶中溶液液面的影响

结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。

考点三|化学计算中的五种方法?难点拉分型——讲细练全?

电解质溶液的计算法宝——电荷守恒法 ＋－－1．在硫酸、明矾和硫酸铝组成的混合溶液中，c(Al3)＝0.3 mol·L1，c(SO2L4)＝0.7 mol·

－1

，由水电离的c(H)＝10

－

＋－13

mol·L1，则c(K)为( )

－

＋

A．0.15 mol·L1 C．0.3 mol·L1

－

B．0.2 mol·L1

－

D．0.4 mol·L1

－

＋

－13

解析：选D 由水电离的c(H)＝10

＋

mol·L1，则由水电离的c(OH)＝10

－

－

－

－13

mol·L1，

－＋

说明水的电离受到抑制，溶液中的c(H)＝0.1 mol·L1，根据电荷守恒可得c(Al3)×3＋c(H)

＋

＋c(K)＝c(SO2L1。 4)×2＋c(OH)，则c(K)≈0.4 mol·

＋

－

－

＋

－

2．某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2)＝2 mol·L1，c(SO2L1，若将200 4)＝6.5 mol·

＋

－

－

－

mL的此混合液中的Mg2和Al3分离，至少应加入1.6 mol·L

＋

＋

－1

的氢氧化钠溶液( )

A．0.5 L C．1.8 L

B．1.625 L D．2 L

＋

＋

－

＋

3

解析：选D 根据电荷守恒得：2c(Mg2)＋3c(Al3)＝2c(SO2)＝4)，c(Al

2×6.5 mol·L1－2×2 mol·L1－＋＋

＝3 mol·L1，加入氢氧化钠溶液使Mg2、Al3分离，此时NaOH

3

－

－

转化为Na2SO4和NaAlO2，由电荷守恒得：

2n?SO24?＋n?AlO2?

V(NaOH)＝

c?NaOH?

－

－

2×6.5 mol·L1×0.2 L＋3 mol·L1×0.2 L＝＝2 L。 －

1.6 mol·L1－

－

巧用电荷守恒求解离子浓度

任何电解质溶液中均存在电荷守恒，即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。

如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为：

3c(Al3)＋c(H)＝2c(SO2知其中三种离子的浓度，即可求剩余一种离子的浓4)＋c(OH)，

＋

＋

－

－

度。

[注意] 一般情况下，列电荷守恒等式时不能忽略H、OH，但在计算时，酸性溶液中常可忽略OH，碱性溶液中常可忽略H。

化学方程式计算中的巧思妙解——差量法 3．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( )

84w2－53w1

A. 31w173w2－42w1C. 31w1

84?w1－w2? B. 31w1115w2－84w1 D. 31w1

－

＋

＋

－

解析：选A 由题意知w1－w2应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中

NaHCO3质量为x g，由此可列如下关系：

84?w1－w2?则x＝，

31

m?Na2CO3?w1－x84w2－53w1

故样品纯度为＝＝。

w131w1m?样品?

4．16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO＋4NH35N2＋6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况：

①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正确的是( ) A．①② C．②③

B．①④ D．③④

解析：选C 根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。 6NO ＋ 4NH35N2＋6H2O(g)ΔV(气体的体积差) 6 mL 4 mL 5 mL 6 mL (5＋6)－(4＋6)

9 mL 6 mL

＝1(mL)(理论差量) 17.5－16

＝1.5(mL)(实际差量)

由此可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)＝(9 mL＋1 mL)∶6 mL＝5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)＝9 mL∶(6 mL＋1 mL)＝9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故V(NO)∶V(NH3)介于5∶3与9∶7之间，对照所给的数据知3∶2与4∶3在此区间内。

解答连续反应类型计算题的捷径——关系式法 5．用CO还原10.0 g某磁铁矿石样品(所含的杂质不参加反应)，生成的CO2再跟过量的石灰水反应，得到12.8 g沉淀。求该磁铁矿石中Fe3O4的质量分数。

解析：发生的化学反应有 Fe3O4＋4CO=====3Fe＋4CO2 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 可以得出下列关系：

Fe3O4 ～ 4CO2 ～ 4CaCO3， 即Fe3O4 ～ 4CaCO3 232 400 m(Fe3O4) 12.8 g 232∶m(Fe3O4)＝400∶12.8 g m(Fe3O4)＝

232×12.8 g

≈7.42 g

4007.42 g

×100%＝74.2%。 10.0 g

高温

w(Fe3O4)＝

答案：74.2%

6．银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃]若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg 废料中的铜可完全转化为__________ mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L

－1

的Al2(SO4)3溶液__________ L。

解析：5.0 kg银铜合金中铜的物质的量为 5.0×103 g×63.5%n(Cu)＝＝50 mol －

63.5 g·mol1根据流程图分析可得如下关系 4Cu～4CuO～2Al2(SO4)3～4CuAlO2 即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2 2 1 2

所以可完全转化生成50 mol CuAlO2，

50 mol

2

至少需要Al2(SO4)3的体积为－＝25.0 L。

1.0 mol·L1答案：50 25.0

考虑

1．在多步连续进行的化学反应中――→关系式法。

在进行多步反应的计算时，一般的解题步骤为

考虑

2．在涉及反应较多的化工流程或反应过程中――→特定关系式法。

在化工流程题中，计算某种物质的质量分数或在多步复杂的反应过程中进行某个特定量的计算，可以考虑利用某种微粒(或原子)的守恒关系或物质的特定组成关系建立关系式解题。

混合物类计算的“简化高手”——平均值法 7．把含有某一种氯化物杂质的MgCl2粉末95 g溶于水后，与足量AgNO3溶液反应，测得生成的AgCl为300 g，则该MgCl2中的杂质可能是( )

A．NaCl C．KCl

－

B．AlCl3 D．CaCl2

－

解析：选B 提供1 mol Cl所需各物质的质量(即平均摩尔Cl质量)分别为：

物质的化学式 平均摩尔Cl质量 而平均值＝95×143.5＝45.4 300

－MgCl2 47.5 NaCl 58.5 AlCl3 44.5 KCl 74.5 CaCl2 55.5 小于45.4的只有AlCl3。

淡化中间过程，关注最终组成——终态分析法 8．在15 g铁和氧化铁混合物中，加入稀硫酸150 mL，能放出H2 1.68 L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4，且使Fe2完全转化成Fe(OH)2，共消耗3 mol·L

＋

－1

的NaOH溶液200 mL，则原硫

酸的物质的量浓度是( )

A．1.5 mol·L1

－

B．2 mol·L1

－

C．2.5 mol·L1

－ D．3 mol·L1

－

＋

－

解析：选B 最终溶液中只有Na2SO4，根据Na来自于NaOH，SO24来自于H2SO4，故n(H2SO4)＝

3×0.20.3 mol－

mol＝0.3 mol，c(H2SO4)＝＝2.0 mol·L1。 20.15 L

以“制备BaCl2·2H2O的工艺流程”为载体串联物质的量浓度的相关知识

高考载体(2015·山东高考T31)

毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等杂质)，实验室利用毒重石制备

＋

＋

＋

BaCl2·2H2O的流程如下：

[知识串联设计]

(1)浸取毒重石需要用15%的稀盐酸，已知该盐酸的密度是1.095 g·mL1。则15%的盐酸

－

的物质的量浓度为__________________________________________________________。

〖考查物质的量浓度与溶质的质量分数换算〗

(2)实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外，还需使用下列仪器中的________。 ①烧杯 ②容量瓶 ③玻璃棒 ④滴定管

〖考查一定质量分数溶液的配制方法〗

(3)工艺流程中如需要配制500 mL 0.5 mol·L

－1

的NaOH溶液调溶液的pH至12.5，需要

称量NaOH固体的质量是__________g。配制该溶液时，需要用到的玻璃仪器有：__________________________________________________。

〖考查一定物质的量浓度溶液的配制〗

(4)配制0.5 mol·L1 NaOH溶液的操作步骤为(填写空白)：计算?称量?______?移液?洗涤

－

?______?摇匀。

〖考查一定物质的量浓度溶液的配制步骤〗

(5)配制0.5 mol·L1 NaOH溶液时，下列操作对配制结果有何影响？(用“偏高”“偏低”

－

或“无影响”填写)

①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒__________。 ②定容时仰视刻度线__________。

③称量NaOH固体的时间过长__________。 ④容量瓶用NaOH溶液润洗__________。

〖考查一定物质的量浓度溶液的误差分析〗

(6)配制0.5 mol·L1 NaOH溶液，定容时不慎加水超过刻度线，应如何操作？

－

_________________________________。〖考查一定物质的量浓度溶液配制实验操作〗 (7)工艺流程中所用氨水是将448 L(标况下)氨气溶于1 L水，所得氨水的密度为0.9 g·mL

－1

，则该氨水的物质的量浓度是__________。〖考查一定物质的量浓度的计算〗

(8)实验过程中需用500 mL 15%(ρ＝1.095 g·mL1)的稀盐酸，需要用________mL 12

－

mol·L

－1

的浓盐酸进行配制。 〖考查溶液的稀释定律〗

－

答案：(1)4.5 mol·L1 (2)①、③ (3)10 500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管 (4)溶解 定容

(5)①偏低 ②偏低 ③偏低 ④偏高 (6)重新配制 (7)13.4 mol·L1 (8)187.5

－

1．下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是1 mol·LA．10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液 B．将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液 C．将0.5 mol·L

－1

－1

的是( )

的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液

D．标况下，将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液 10 g

－

40 g·mol1－

解析：选C A项：c(NaOH)＝＝1 mol·L1；

0.25 L80 g

－

80 g·mol1－

B项：c(H2SO4)＝＝1 mol·L1；

1 L

C项：蒸发50 g水后，溶液的体积并不是50 mL，NaNO3的物质的量浓度也不是1 mol·L

－1

；

22.4 L

－

22.4 L·mol1－

D项：c(HCl)＝＝1 mol·L1。

1 L

2．下列溶液中，跟100 mL 0.5 mol·L1NaCl溶液所含的Cl的物质的量浓度相同的是

－

－

( )

A．100 mL 0.5 mol·L1MgCl2溶液

－

B．200 mL 0.25 mol·L1CaCl2溶液

－

C．50 mL 1 mol·L1NaCl溶液

－

D．200 mL 0.25 mol·L1HCl溶液

－

解析：选B 100 mL 0.5 mol·L1NaCl溶液所含的Cl的物质的量浓度为0.5 mol·L1。A

－

－

－

项，100 mL 0.5 mol·L1MgCl2溶液中c(Cl)＝2×0.5 mol·L1＝1 mol·L1，错误；B项，200 mL

－

－

－

－

0.25 mol·L1CaCl2溶液中c(Cl)＝2×0.25 mol·L1＝0.5 mol·L1，正确；C项，50 mL 1 mol·L

－

－

－

－

－1

NaCl溶液中c(Cl)＝1 mol·L1，错误；D项，200 mL 0.25 mol·L1HCl溶液中c(Cl)＝0.25

－

－

－

－

mol·L1，错误。

－

3．配制物质的量浓度为0.1 mol·L

－1

的Na2CO3溶液100 mL时，下列操作正确的是( )

A．用托盘天平称取1.06 g无水碳酸钠，在烧杯中加适量水溶解，待冷却到室温后，将溶液转移到容量瓶中

B．在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水 C．定容时，若加水超过刻度线，可用胶头滴管小心吸出多余部分 D．定容时，若仰视，则所配溶液的浓度将偏高

解析：选B 托盘天平的精确度为0.1 g，不能用托盘天平称取1.06 g无水碳酸钠，A错误；在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水，B正确；定容时，若加水超过刻度线，会使浓度偏低，必须重新配制，不能直接用胶头滴管吸出多余部分，C错误；定容时，若仰视读数，则所配溶液的体积偏大，浓度将偏低，D错误。

4．(2016·南昌质检)36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL1)，所得溶液的

－

密度为ρ g·mL1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L1，NA表示阿伏加德罗常数，则

－

－

下列叙述正确的是( )

A．所得溶液的物质的量浓度：c＝1 mol·L1

－

B．所得溶液中含有NA个HCl分子

C．36.5 g HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L D．所得溶质的质量分数：w＝36.5/(1 000ρ)

解析：选C n(HCl)＝1 mol ，在标准状况下的体积为22.4 L，C项正确；盐酸溶液中不含HCl分子，B项错误；n(HCl)＝1 mol，盐酸的体积稍大于1 L，c(HCl)<1 mol·L1，A项错

－

误；溶质的质量分数是36.5 g/1 036.5 g＝3.5%，D项错误。

5．由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其c(H)＝0.1 mol·L1，c(Al3)＝0.4 mol·L

＋

－

＋

－1

，c(SO2L1，则c(K)为( ) 4)＝0.8 mol·

－

－

＋

A．0.15 mol·L1

－ B．0.2 mol·L1

－

C．0.3 mol·L1

－ D．0.4 mol·L1

－＋

＋

＋

－

解析：选C 根据溶液电荷守恒，溶液中存在3c(Al3)＋c(K)＋c(H)＝2c(SO24)＋c(OH

－

)，而溶液中c(OH)很小，可以忽略不计，则有3c(Al3)＋c(K)＋c(H)＝2c(SO24)，所以：

－

＋

＋

＋

－

＋

－

＋

＋

－

－

－

2c(K)＝2c(SO4)－3c(Al3)－c(H)＝2×0.8 mol·L1－3×0.4 mol·L1－0.1 mol·L1＝0.3

mol·L1，C正确。

－

6．下图是某同学用500 mL容量瓶配制0.10 mol·L1NaOH溶液的过程：

－

该同学的错误步骤有( ) A．1处 C．3处

－

B．2处 D．4处

解析：选C 配制500 mL 0.1 mol·L1NaOH溶液需用NaOH的质量为0.5 L×0.1 mol·L

－1

×40 g·mol1＝2.0 g。NaOH固体易潮解，不能直接放在托盘中直接称量；步骤④中向容量

－

瓶中转移液体时，玻璃棒下端要伸入到刻度线以下；步骤⑤中定容时，不能仰视刻度线，否则结果偏低。

7．在标准状况下，将a L NH3完全溶于水得到V mL氨水，溶液的密度为ρ g·cm3，溶

－

质的质量分数为w，溶质的物质的量浓度为c mol·L1。下列叙述中正确的是( )

－

35a①w＝×100%

22.4Vρ②c＝1 000a

22.4V

③若上述溶液中再加入V mL水后，所得溶质的质量分数大于0.5w

④若上述溶液中再加入0.5V mL同浓度稀盐酸，充分反应后溶液中离子浓度大小关系为c(NH4)＞c(Cl)＞c(OH)＞c(H)

A．①④ C．①③

B．②③ D．②④

＋

－

－

＋

aa×1722.422.41 000a17a

解析：选D ①w＝Vρ×100%＝×100%；②c＝V＝；③因为V mL

22.4Vρ22.4V

1 000水的质量大于V mL氨水的质量，所以溶质的质量分数小于0.5w；④所得溶液为NH4Cl和NH3·H2O等物质的量的混合液，所以c(NH4)＞c(Cl)＞c(OH)＞c(H)。

8．实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L的是( )

选项 A B C D 容量瓶容积 480 mL 480 mL 500 mL 500 mL 溶质质量 硫酸铜：7.68 g 胆矾：12.0 g 硫酸铜：8.0 g 胆矾：12.5 g 实验操作 加入500 mL水 配成500 mL溶液 加入500 mL水 配成500 mL溶液 －1＋

－

－

＋

的硫酸铜溶液，下列实验用品及实验操作正确

解析：选D 实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L

－1

的CuSO4溶液，由于没有480 mL

规格的容量瓶，所以要选择规格是500 mL的容量瓶，溶质若是硫酸铜则需要8.0 g，若是胆矾则需要12.5 g，应配成500 mL溶液，而不是加入500 mL水。

9．传统的引爆炸药由于其中含Pb，使用时将产生污染，同时其引爆后的剩余炸药还严重危害接触者的人身安全，美国UNC化学教授Thomas J·Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL Na2R溶液含Na的微粒数为N个，该Na2R溶液的物质的量浓度为( )

A．N×102 mol·L1

－

－

＋

N－

B.L1 22 mol·1.204×10N－ D.L1 25 mol·6.02×10

＋

N－

C.L1 21 mol·6.02×10

n?Na?NN解析：选B n(Na2R)＝＝ mol＝ mol，c(Na2R)＝

26.02×1023×21.204×1024N－

L1。 22 mol·1.204×10

10．等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中完全溶解，得到Cu(NO3)2

和Mg(NO3)2溶液的浓度分别为a mol·L

A．a＝b C．2a＝b

＋

－1

和b mol·L1，则a与b的关系为( )

－

B．a＝2b D．a＝5b

＋

解析：选C 该溶液中，n(Cu2)∶n(Mg2)＝

mmmm

∶＝∶＝1∶2，溶液

M?CuO?M?MgO?8040

an?CuO?1

体积相同时，物质的量之比等于物质的量浓度之比，所以b＝＝，即2a＝b。

n?MgO?2

11．已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示，该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题：

84消毒液

[有效成分] NaClO[规格] 1 000 mL [质量分数] 25%

－

[密度] 1.19 g·cm3

(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为______ mol·L1。

－

(2)某同学取100 mL 该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(Na)＝________ mol·L1。

－

＋

(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填字母)。

A．如图所示的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器

B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制

C．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低 D．需要称量NaClO固体的质量为143.0 g

(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm3)的浓硫酸配制2 000 mL 2.3 mol·L

－

＋

－1

的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。

－

①所配制的稀硫酸中，H的物质的量浓度为________ mol·L1。 ②需用浓硫酸的体积为________ mL。 解析：(1)由c＝

1 000×1.19×25%1 000ρw－1

得，c(NaClO)＝≈4.0(mol·L)。(2)稀释前后M74.5

－3

溶液中NaClO的物质的量不变，则有：100 mL×10

－

－

L·mL

－1

×4.0 mol·L

－

＋

－1

＝100

mL×100×103 L·mL1×c(NaClO)，解得稀释后c(NaClO)＝0.04 mol·L1，c(Na)＝c(NaClO)＝0.04 mol·L1。(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水，所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。选项C，未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，结果偏低。选项D，应选取500 mL的容量瓶进行配制，然后取出480 mL即可，所以需要NaClO的质量：0.5 L×4.0 mol·L1×74.5 g·mol1＝149.0 g。(4)①根据H2SO4的组成可知，溶液中c(H)＝2c(H2SO4)＝

－

－

＋

4.6 mol·L1。②2 000 mL 2.3 mol·L

－

－1

的稀硫酸中溶质的物质的量为2 L×2.3 mol·L1＝4.6

－

－

mol，设需要98%(密度为1.84 g·cm

－

3

)的浓硫酸的体积为V mL，则有：

V mL×1.84 g·cm3×98%

＝4.6 mol，解得V＝250。 －98 g·mol1答案：(1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6 ②250

12．奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法”，其原理是食品与硫酸和催化剂一同加热，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质含量。

操作步骤：①样品处理：准确称取一定量的固体样品奶粉，移入干燥的烧杯中，经过一系列的处理，待冷却后移入一定体积的容量瓶中。

②NH3的蒸馏和吸收：把制得的溶液(取一定量)通过定氮装置，经过一系列的反应，使氨变成硫酸铵，再经过碱化蒸馏后，氨即成为游离态，游离氨经硼酸吸收。

③氨的滴定：用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵，由消耗的盐酸标准液计算出总氮量，再折算为粗蛋白含量。

试回答下列问题：

(1)在配制过程中，下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大________(填字母)。 A．烧杯中溶液转移到容量瓶中时，未洗涤烧杯 B．定容时，俯视刻度线 C．定容时，仰视刻度线 D．移液时，有少量液体溅出

(2)若称取样品的质量为1.5 g，共配制100 mL的溶液，取其中的20 mL，经过一系列处理后，使N转变为硼酸铵后用0.1 mol·L

－1

盐酸滴定，其用去盐酸的体积为23.0 mL，则该样

品中N的含量为________(保留两位小数)。

[已知：滴定过程中涉及到的反应方程式：(NH4)2B4O7＋2HCl＋5H2O===2NH4Cl＋4H3BO3]

解析：(1)由c＝n/V判断：A、D选项中使n偏小，浓度偏小；B选项中俯视刻度线，使V偏小，浓度偏大；C选项中仰视刻度线，使V偏大，浓度偏小。

(2)n(N)＝5n(HCl)＝0.011 5 mol，该样品中N的含量 0.011 5 mol×14 g·mol1

w＝×100%

1.5 g

－

≈10.73%。

答案：(1)B (2)10.73%

13．(2016·泰安模拟)FeCl3是一种很重要的铁盐，主要用于污水处理，具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中，先生成FeCl2，再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。

(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中，得到盐酸的密度为b g·mL1，则该

－

盐酸的物质的量浓度是______________________。

(2)向100 mL的FeBr2溶液中通入标准状况下Cl2 3.36 L，反应后的溶液中Cl和Br的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为__________________。

(3)FeCl3

溶

液

可

以

用

来

净

水

，

其

净

水

的

原

－1－

－

理为

____________________________________(用离子方程式表示)。用100 mL 2 mol·L的FeCl3

溶液净水时，生成具有净水作用的微粒数________(填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。

解析：(1)注意盐酸的体积不是100 g水的体积，要用所得盐酸的质量和密度计算，还应注意单位换算。(2)根据氧化还原反应的规律，氯气先氧化Fe2，反应后溶液中Cl和Br的

＋

－

－

3.36 L＋－

物质的量浓度相等，表明溶液中无Fe2，有FeBr3、FeCl3，n(Cl)＝－×2＝0.3 mol

22.4 L·mol10.2 mol－＋＋

＝n(Br)，根据电荷守恒及原子守恒知，n(Fe3)＝0.2 mol＝n(Fe2)，则c(FeBr2)＝＝2

0.1 Lmol·L1。(3)Fe3在水中发生水解：Fe3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H，生成的Fe(OH)3

－

＋

＋

＋

胶体具有吸附作用，可吸附溶液中的杂质离子。Fe3的水解是可逆反应，且Fe(OH)3胶体中

＋

的胶体粒子是由多个Fe(OH)3组成的集合体，所以生成的Fe(OH)3胶体粒子数目小于0.2NA。

1 000ab－

答案：(1) mol·L1

36.5a＋2 240(2)2 mol·L1

－

(3)Fe3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H 小于

＋

＋

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