以物质的量为中心的计算专题

《以物质的量为中心的计算专题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《以物质的量为中心的计算专题（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、专题一 以物质的量为中心的计算 【考纲要求考纲要求】高考有关本部分内容的直接考察为选择题，通常以阿伏伽德罗常数为背景，涵盖知识点广泛，有微粒个 数的考察，如氧化和还原反应中转移电子数目、溶液中离子的数目、共价键的数目；有物质的量浓度相关计算，有气 体摩尔体积的换算等。 【学法指引学法指引】该部分知识点贯穿整个中学化学，考查方向主要有以下 2 种类型，在教学时要重点把握。 1选择题：常考查物质的量、阿伏伽德罗常熟、物质的量浓度、阿伏伽德罗定律、气体摩尔体积的概念的理解；物 质的量的计算在其它计算中的应用的简单计算；围绕物质的量为中心的简单计算的机械组合型选择题和利用物质的量 在其它计算中的应用是

2、两种常见类型。 2主观题：很少有单独考查计算的试题，主要是利用物质的量作为工具进行简单计算或综合计算部分工具 【知识网络知识网络】 网络构建网络构建 1. 基本概念和重要定律基本概念和重要定律 式及进行计算的依据此定律是书写化学方程相同各种原子的种类及个数 或反应前后的质量总和总和等于反应后生成物参加反应的各物质质量质量守恒定律 气体摩尔体积特例同体积同压同温使用条件气体使用范围注意 含有相同数目的分子相同体积的任何气体都在相同的温度和压强下阿伏加德罗定律 律 定 要 重 或常用的单位为其符号为的物质的量浓度叫做溶质 组成的物理量的物质的量来表示溶液溶质以单位体积溶液里所含物质的量浓度 分子质

3、量相等 原子质量或相对在数值上与该粒子相对摩尔质量以克为单位时或 单位为其符号为量具有的质量叫做摩尔质单位物质的量的物质所摩尔质量 单位为 其符号为积的体积叫做气体摩尔体单位物质的量气体所占气体摩尔体积 这个近似值通常使用新测定数据为 最其符号为阿伏加德罗常数任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数 合中子以及它们的特定组质子电子离子原子这里的粒子指分子原子数相同 中所含的碳任何粒子的粒子数与符号为简称摩其单位是摩尔 物质的量的符号为有一定数目粒子的集体物质的量实际上表示含物质的量 念 概 关 有 律 定 其 及 量 计 用 常 ). (: :)3( ;,:)2( ;:)1( .,: ),(, ,:

4、)5( ,. ,:)4( , .,:)3( 1002.6,100221367.6 ,1:)2( ,. 012.01., ,.:)1( 31 11 131 123123 12 mmolLmolBcB B molkgmolg M molmmolL V molmol Nmol Ckgmolmol n m A 2.2.物质的量和其它物理量之间的关系：物质的量和其它物理量之间的关系： 二关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用 阿伏加德罗常数问题主要有： （1）一定质量的物质中所含原子数、电子数，其中考查较多的是 H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。 （2）一定体积的物

5、质中所含原子数、分子数，曾考过的物质有 Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、C8H10等 （3）一定量的物质在化学反应中的电子转移数目，曾考过的有 Na、Mg、Cu 等。 （4）一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数，如稀硫酸、硝酸镁等。 （5）某些典型物质中化学键数目，如 SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。 （6）细微知识点（易出错）：状态问题，水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体；D2O、T2O、18O2等物质 的摩尔质量；Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。 三物质的量在化学计算中的典型应用物质的量在化学计算中的典型应用 1物质的量与其

6、他化学常用计量间的相互求算，是重要的基本化学计算。其解题关键是熟练掌握下列恒等式： n= )100( )( SM xS H Q N N V gV M m Am =cV（aq） 式中 n 为物质的量，单位为 mol;m 为物质质量，单位为 g;M 为摩尔质量，单位为 gmol-1; V(g)为气体体积，单位 为 L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为 Lmol-1;N 为粒子个数；NA为阿伏加德罗常数 6.021023mol-1;Q 为物质 的反应热，单位为 J 或 kJ;H 为摩尔反应热，单位为 kJmol-1;c 为物质的量浓度，单位为 molL-1;V(aq)为溶液体积， 单位为 L；x

7、 为饱和溶液的质量，单位为 g;S 为溶解度，单位为 g 2c、%、 之间的计算关系之间的计算关系 （1）计算关系： M c %1000 （2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算 （3）推断方法：根据物质的量浓度的定义表达式 溶质的物质的量用 M V M m n 计算 注意溶液体积的单位 四有关气体定律的计算有关气体定律的计算 （1）气体摩尔体积的计算 对标准状况下的气体有 n= 1 4 . 22 molL VL （2）确定气体的分子组成 一般思路是：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出粒子、分子个数比，再根据质量守 恒定律确定化学式。如 2 体积气体 Ax与 1 体积气体

8、By恰好完全反应生成 2 体积 A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体 的分子数之比等于其体积比，即 AxByA2B=212，所以两气体反应物为双原子分子，即 A2和 B2。 （3）气体的相对分子质量的计算方法 已知标准状况下气体密度 ，M=22.4 Lmol-1，Mr=M gmol-1。 根据阿伏加德罗定律计算： B A B A m m M M （同 T、p、V） 。 五一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制 (1)仪器：容量瓶，容量瓶有各种不同的规格，一般有 100mL、250mL、500mL 和 1000mL 等几种。 (2)步骤：计算计算：计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积

9、。称量：称量：用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取 液体体积。溶解：溶解：将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。移液移液：将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并 用玻璃棒引流。洗涤洗涤：洗涤烧杯和玻璃棒 23 次，将洗涤液倒入容量瓶中。定容定容：缓缓向容量瓶中注入蒸馏水， 直到容量瓶液面接近刻度线 1cm-2cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。摇匀：摇匀：盖好 磨口玻璃塞，反复上下颠倒，摇匀。装瓶装瓶：最后将容量 瓶中溶液转移到试剂瓶中备用 解题指导解题指导 阿伏加德罗常数与微粒问题是高考的传统题型之一。多年来全国高考化学试题重现率几乎为 100。 、考查目的：主要是考

10、查考生对物质的量、阿伏加德罗常数，摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德 罗定律这些概念的辩析是否清楚，各种守恒关系、平衡的有关原理掌握得是否牢固。特别是在“摩尔”使用时，微观粒 子可以是原子、分子、离子、电子或其它粒子或这些粒子的特定组合，气体摩尔体积的适用范围，阿伏加德罗定律的 使用范围，对这些重点和难点反复进行考查。这对考生思维能力的品质严密性是一个很好的检验。 、考查方法：试题以中学学过的一些重点物质为载体，考查上述有关概念。涉及的物质主要有：Cl2、O2、N2、H2、 稀有气体、金属 Na、Mg、氢化物、有机物等。 为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者

11、往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷 阱的设置主要有以下几个方面： 状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，101kPa、25时等。 物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如 H2O、SO3、已烷、辛烷、 CHCl3（氯仿） 、CCl4等。 物质结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）时常涉及稀有气体 He、Ne 等为单原子组成，Cl2、N2、O2、H2为双原子分子，O3为三原子分子，白磷（P4）为四原子分子等。 氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还 原

12、产物、被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。如 Fe 与氯气反应，Fe、Cu 与硫反应，氯气与 NaOH 或 H2O 反应，Na2O2与 CO2或 H2O 反应等。 电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方面的陷阱。 特例：NO2存在着与 N2O4的平衡。 、解题策略：要正确解答本类题目，首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”，审题的过程中要注意分析题目中概 念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万 警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。 阿伏

13、加德罗常数易失误的知识点阿伏加德罗常数易失误的知识点 一、要注意气体摩尔体积的适用条件： 标况下气体所含分子数为 NA个，此公式适用于标况下的气体非标况下不能用，但此气体可以是纯净气体也 4 . 22 V 可以是混合气体 若给出的是气体的物质的量或质量，则求微粒数与外界条件无关 标况下：H2O，SO3，HF 己烷 辛烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳，HCHO，苯为液态或固态等不适用此公式。 例：11.2L N2 含有 N2 分子数为 0.5NA（） 标况下 22.4 以任意比例混合甲烷和丙烷的混合物分子数为 NA（） 常温下 32g SO2 气体中含有 0.5NA个 SO2 （） 46g NO

14、2 和 N2O4 混合气体含有 N 原子数为 NA（） 二、要注意物质的状态：NA VNA/22.4 只适用于标况下气体不是气体的不能用此公式。如：标况下 H2O、SO3、己 烷、辛烷、二氯化碳、三氯化碳、四氯化碳、苯为液态或固态 三、要注意物质的组成形式： 由分子构成的物质：单原子分子：稀有气体（ He、Ne、Ar ）双原子分子：O2、N2、H2、NO 多原子分子：NH3、O3、CH4、CO2、P4 例：1mol 氦气含氦原子数为 2NA（） 常温下 48g O3 含氧原子数为 3NA（） 四、要注意晶体结构：（1）P4（ 白磷 ）：1mol 白磷含 4mol 磷原子、6molPP 键 （2

15、） SiO2 晶体：1mol 硅原子形成 4mol SiO 键，需要 2mol O 与之成键 例：31g 白磷含 0.25NA白磷分子 1.5NA个 PP 键 （） SiO2 晶体中 1mol 硅原子与 2NA个氧原子形成共价键 （） 五、要注意微粒种类：所求微粒个数与微粒种类必须一一对应 例：标况下 22.4L O2 所含氧原子为 NA（） 1L 0.2mol/L Ba（ NO3 ）2 溶液中微粒数等于 0.6NA （）因为应大于 0.6Na，还有 H2O 的电离 六、要注意特殊物质摩尔质量：D2O：20g/mol 18O2：36g/mol Na 37Cl ：60 1H：1 2D：2 3T：3 例：10g 重水里含有的电子数为 5NA（） 1.8g 重水中含有 NA 个中子（） 七、要注意氧化还原中电子转移：（1）1mol Na2O2 与 CO2与 H2O 反应转移电子数为 NA （2） Cu + SCu2S 6.4g Cu 与足量 S 反应铜失 0.1NA个电子 八、要注意可逆过程和化学平衡：如：2NO2N2O4 则标况下 4.6g NO2小于 2.24L 典型例题及练习：典型例题及练习： 1 （2009 江苏高考化学）用 NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述