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1、专题二 化学常用计量,考点1 以物质的量为中心的计算,1.以物质的量为中心的有关化学量的换算关系,2.化学量之间换算时要注意的问题 (1)“一个中心”:以物质的量为中心 (2)“两个前提”:在应用Vm=22.4 L/mol时,一定要符合“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用),(3)“三个关系”:直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子电子等)数目间的关系(如CH4气体中的分子数与CH原子数,质子中子电子数共价键数等);摩尔质量与相对分子质量间的关系(前者符号为M,单位是g/mol,后者符号为Mr,单位是1,二者在数值上相等);强电解质弱电解质非电解质与溶质粒子(分子或离子)
2、数之间的关系 (4)“四个无关”: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),考点2 阿伏加德罗定律及推论 1.阿伏加德罗定律及推论 (1)阿伏加德罗定律 在相同温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子 (2)阿伏加德罗定律的推论,2.注意的问题 考查阿伏加德罗定律时除从正面考查外,还常设置干扰选项,增加试题的难度,考查思维的严密性解题时应注意以下三个方面的问题 (1)1 mol任何粒子的数目为阿伏加德罗常数,其不因温度压强等条件的改变而改变 (2)应用阿伏加德罗定律及其推论时,首先要判断物质在所给
3、温度和压强下是否为气体,若物质为非气态则不能应用阿伏加德罗定律,(3)阿伏加德罗定律既适用于气体纯净物,也适用于混合气体若为混合气体,则组成成分间不能发生反应,如2NO+O22NO2不适用;也不能存在化学平衡,如2NO2=N2O4不适用,考点3 物质的量浓度的计算与换算,5.稀释定律 (1)如用V1V2c1c2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m1m2w1w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数,有:m1w1=m2w2,考情分析:1.化学常用计量是化学计算的基础贯穿于高中化学始终,是每年高考的必考内容,通常以选择题填空题和计算题的形式出现,高考主要考查
4、对相对原子质量相对分子质量物质的量气体摩尔体积阿伏加德罗常数等基本概念的理解,相互关系及计算应用 2.溶液是高考的热点内容,物质的量浓度的计算常渗透到其他类型的计算中,并根据电解质溶液中的电荷守恒解决题目中的实际问题,题型以选择题和填空题为主,题型一 阿伏加德罗常数的判断 【例1】 设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确 的是( ) A.1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA B.乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3 nA个氢原子 C.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA D.将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中,所得溶液含有0
5、.1 nA个Fe3+,解析 本题以氧化还原盐类水解和元素质量分数的计算为命题载体考查阿伏加德罗常数的应用选项A,所带的电荷数为2nA,A错选项B解题的突破口是乙烯和环丙烷的最简式相同,均为“CH2”,因此两种气体不管以何种比例混合,碳氢的质量分数都为定值,因此可求得m(H)=28 g 4g,所以混合气体中应含有4 nA个氢原子,B错,选项C求解的关键是正确书写氧化还原反应方程式,该反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,在标准状况下当有1 mol Cl2参与反应时,转移的电子总数为nA,C正确选项D中应注意到Fe3+是弱碱阳离子,在水中易水解,因此在溶液里含有Fe3+
6、的数目小于0.1 nA,D错 答案 C,点拨 解答阿伏加德罗常数试题应注意的问题: (1)状态问题:如水在标准状况下为液态或固态;SO3在标准状况下为固体,常温常压下为液体;HF在标准状况下呈液态;在标准状况下,碳原子数大于4而小于16的烃为液体,不小于16的烃为固体,烃的含氧衍生物中只有甲醛是气体 (2)状况条件:考查气体时经常给出非标准状况,如常温常压下,1.01105Pa25时等要用到22.4 Lmol-1时,必须注意气体是否处于标准状况下,(3)物质结构和晶体结构: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)时常涉及稀有气体为单原子分子,Cl2N2O2H2为双原子分子
7、等晶体结构中常考的有P4金刚石石墨二氧化硅等 (4)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产物被氧化被还原电子转移(得失)数目方面的陷阱要关注Na2O2和H2OCO2等反应中电子转移数目的判断,(5)电离水解:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常设置弱电解质的电离盐类水解等方面的陷阱如某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应,则微粒数目会发生改变,【变式训练1】 用NA表示阿伏加德罗常数的值下列叙述正确的是( ) A.25时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2 NA B.标准状况下,2.24 L Cl2与过量稀
8、NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2 NA C.室温下,21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5 NA D.标准状况下,22.4 L甲醇中含有的氧原子数目为1.0 NA,解析 本题中涉及的知识点有两个,即氧化还原反应中电子转移数目的确定和元素质量分数的计算,可见这两个知识点在高考复习中要引起格外的重视考后分析,很多考生中了命题陷阱误选A,其原因是未理解pH的定义,溶液的pH是指溶液中总的c(H+)或总的c(OH-),与溶质的化学式无关,所以OH-的数目不应为0.2 NA选项B中转移的电子数为0.1 NA,B错选项D中涉及的物质的状态也是高考中常考的知识点,同学们有必要对一
9、些重要化合物在标准状况下的状态烂熟于心,本题中甲醇在标准状况下是液体,D错 答案 C,题型二 以物质的量为中心的计算,【例2】 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: (1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气体的平均摩尔质量为_g/mol(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铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g则原混合气体中臭氧的体积分数为_,35.6,3,50%,【
10、变式训练2】 在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的离子完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中的Al3+离子浓度(mol/L)为( ),答案 C,题型三 阿伏加德罗定律及推论 【例3】 将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( ) A.NO2 B.N2O3 C.N2O D.N2O4 答案 A,解析 根据阿伏加德罗定律及题意可推知气态氮氧化合物与生成N2的物质的量之比;根据N2的组成及n(氮氧化合物):n(N2
11、)=2:1可推知氮氧化合物分子中氮原子个数,再通过设氮氧化合物化学式,写出化学方程式,便可确定氮氧化合物的化学式 相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,n(氮氧化合物):n(N2)=22.4 L:11.2 L=2:1,再根据氮原子守恒知1分子氮氧化合物中只含有1个氮原子,可得答案A,【变式训练3】 在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( ) A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 答案 B,以物质的量为中心
12、的各个物理量的关系：, 探究点一 阿伏加德罗常数的应用,有关阿伏加德罗常数的应用问题，需要特别注意的有： 1条件：考查气体时经常给定非标准状况，如常温常压下(1.0105Pa、25 时)等。 2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、己烷、CHCl3等。 3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等单原子分子，Cl2、N2、O2等双原子分子，以及O3、P4等。,4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、还原产物、电子转移(得失)数
13、目方面的陷阱。如：Na2O2H2O、Cl2NaOH、电解AgNO3溶液、Cu与S反应等。 5电离、水解：考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。 6一些物质中的化学键数目：如SiO2、Si、CH4、P4、S8、烃(如烷烃中单键数)等。 7常见的可逆反应：如2NO2 N2O4，弱电解质的电离平衡等。 8摩尔质量：特殊物质如D2O、18O2等。,例1 2011江苏化学卷 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A1 mol甲醇中含有CH键的数目为4NA B25 ，pH13的NaOH溶液中含有OH的数目为0.1NA C标准状况下，2.24 L己烷含有分子
14、的数目为0.1NA D常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2 mol O2，转移电子的数目为0.4NA,D 【解析】 1 mol 甲醇中含有3 mol CH键，A错；pH13的NaOH溶液c(OH)0.1 mol/L，由于没有提供溶液体积，OH的数目无法确定，B错；己烷在标准状况下为液体，不适用气体摩尔体积，C错；2Na2O22H2O=4NaOHO2中，生成0.2 mol O2，转移0.4 mol e，D对。,【点评】 本题为阿伏加德罗常数应用的常见题型，这类试题的知识覆盖面和综合性较强，但难度往往不大。解决该类试题的要点就是“细心、防陷阱”，注意一些平时易忽视的知识点。,201
15、1海南化学卷 设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( ) A1 mol Al3离子含有的核外电子数为3NA B1 mol Cl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA C10 L pH1的硫酸溶液中含有的H离子数为2NA D10 L pH13的NaOH溶液中含有的OH离子数为NA,D 【解析】 Al3离子核外电子数为10个，1 mol Al3离子含有的核外电子数应为10 NA，故A错；2Fe3Cl2=2FeCl3，反应中转移6个电子，1 mol Cl2反应转移的电子数应为2NA，故B错；pH1时c(H)0.1 molL1，n(H)1 mol，故C错；pH13时c(OH)0.1 molL1，n(OH)1 mol, 故D对。,例2 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A1.8 g重水(D2O)中含有的质子数为NA B500 、30 MPa下：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H38.6 kJmol1，将1.5NA个H2和过量N2在此条件下充分反应，放出热量为19.3 kJ C标准状况下，11.2 L Cl2通入足量的石灰乳中制备漂白粉，转移的电子数为0.5NA D0.1 molL1氯化铝溶液中含有Al3数为0.1NA,C 【解析】 重水的摩
