2023版高三一輪總復習化學魯科版教案：第1章 第6講 以物質的量為核心的計算(能力課)

1、PAGE PAGE 17第6講以物質的量為核心的計算(能力課)1.掌握物質的量濃度的有關計算。2.分類突破阿伏加德羅常數(NA)的有關判斷。3.化學計算中常用的方法技巧。物質的量濃度的有關計算1物質的量濃度的有關計算(1)標準狀況下，氣體溶于水所得溶液的物質的量濃度的計算eq blcrc(avs4alco1(溶質的物質的量nf(V氣體,22.4 Lmol1),溶液的體積Vf(m,)f(m氣體m水,) ceq f(n,V)(2)溶液中溶質的質量分數與物質的量濃度的換算推導過程(以1 L溶液為標準)：1 L(1 000 mL)溶液中溶質質量m(溶質)1_000 gn(溶質)eq f(1 000,M

2、) mol溶質的物質的量濃度ceq f(1 000,M) molL1(c為溶質的物質的量濃度，單位：molL1；為溶液的密度，單位：gcm3；為溶質的質量分數；M為溶質的摩爾質量，單位：gmol1) 。2溶液稀釋、同種溶質的溶液混合的計算(1)溶液稀釋溶質的質量在稀釋前后保持不變，即m11m22。溶質的物質的量在稀釋前后保持不變，即c1V1c2V2。溶液質量守恒，m(稀)m(濃)m(水)(體積一般不守恒)。(2)溶液混合：混合前后溶質的物質的量保持不變，即c1V1c2V2c混V混(若稀溶液混合后體積不變V混V1V2；若混合后體積變化V混eq f(V11V22,混)。3溶液中的電荷守恒任何電解質

3、溶液中均存在電荷守恒，即溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數。如Al2(SO4)3溶液中的電荷守恒式為3c(Al3)c(H)2c(SOeq oal(2,4)c(OH)，知其中三種離子的濃度，即可求剩余一種離子的濃度。物質的量濃度的有關計算1標準狀況下，V L氨氣溶解在1 L水中(水的密度近似為1 gmL1)，所得溶液的密度為 gmL1，質量分數為，物質的量濃度為c molL1，則下列關系中不正確的是 ()Aeq f(17V22 400,22.422.4V)Beq f(17c,1 000)Ceq f(17V,17V22 400) Dceq f(1 000V,17V22 400)A由

4、于溶液的體積既不是水的體積也不是二者體積之和，溶液的體積不能直接確定，僅利用V無法確定，A項錯誤；由ceq f(1 000,M)eq f(1 000,17)，可得eq f(17c,1 000)，B項正確；氨水的溶質質量分數eq f(f(V L,22.4 Lmol1)17 gmol1,f(V L,22.4 Lmol1)17 gmol11 000 g)eq f(17V,17V22 400)，C項正確；氨水的溶質物質的量濃度eq f(1 000,M)eq f(1 000f(17V,17V22 400),17)eq f(1 000V,17V22 400)，D項正確。2有硫酸鎂溶液500 mL，它的密度

5、是1.20 gcm3，其中鎂離子的質量分數是4.8%，則有關該溶液的說法不正確的是()A溶質的質量分數是24.0%B溶液的物質的量濃度是2.4 molL1C溶質和溶劑的物質的量之比是140D硫酸根離子的質量分數是19.2%C由Mg2的質量分數知MgSO4的質量分數為eq f(120,24)4.8%24.0%，其物質的量濃度為ceq f(1 000 cm3L11.20 gcm324.0%,120 gmol1)2.4 molL1，溶質與溶劑的物質的量之比為eq f(24%,120)eq f(76%,18)121，SOeq oal(2,4)的質量分數為eq f(96,24)4.8%19.2%。溶液稀

6、釋與混合的計算3V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3 m g，取eq f(V,4) mL該溶液用水稀釋至4V mL，則SOeq oal(2,4)物質的量濃度為()A.eq f(125m,36V) molL1 B.eq f(125m,9V) molL1C.eq f(125m,54V) molL1 D.eq f(125m,18V) molL1Aeq f(V,4) mL溶液中Al3的物質的量為eq f(m gf(1,4),27 gmol1)eq f(m,108) mol，稀釋后溶液中Al3的物質的量濃度為c(Al3)eq f(f(m,108) mol,4V103 L)eq f(125m,54

7、V) molL1，c(SOeq oal(2,4)eq f(3,2)c(Al3)eq f(3,2)eq f(125m,54V) molL1eq f(125m,36V) molL1。4某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2)2 molL1，c(SOeq oal(2,4)6.5 molL1，若將200 mL的此混合液中的Mg2和Al3分離，至少應加入1.6 molL1的氫氧化鈉溶液的體積為()A0.5 L B1.625 LC1.8 L D2 LD根據電荷守恒得：2c(Mg2)3c(Al3)2c(SOeq oal(2,4)，c(Al3)eq f(26.5 molL122 molL1,3)3 molL1

8、，加入氫氧化鈉溶液使Mg2、Al3分離，此時NaOH轉化為Na2SO4和NaAl(OH)4，由電荷守恒得：V(NaOH)eq f(2nSOoal(2,4)nAlOH4,cNaOH)eq f(26.5 molL10.2 L3 molL10.2 L,1.6 molL1)2 L。5(1)在100 g濃度為c molL1，密度為 gcm3的硫酸溶液中加入一定量的水稀釋成eq f(c,2) molL1的硫酸溶液，則加入水的體積為_100 mL(填“”“”或“”，下同)。(2)若把(1)中的硫酸改成氨水，應加入水的體積為_100 mL。(3)若把(1)、(2)中的物質的量濃度均改為溶質的質量分數，則加入水

9、的體積為_100 mL。(4)將溶質質量分數為48%的H2SO4溶液與水等體積混合，所得溶液的質量分數_24%。解析(1)設加入水的體積為V水 mL，ceq f(100,)103eq f(c,2)eq f(100V水,)103，V水eq f(avs4al(200),)100，由于，所以V水，所以V水100 mL。(3)根據溶質質量分數eq f(溶質質量,溶液質量)100%知，溶質不變，質量分數減半，則溶液質量加倍，所以均應加入100 mL 水。(4)等體積的H2SO4溶液的質量大于等體積水的質量，故混合液的溶質質量分數大于24%。答案(1)(3)(4)溶質相同、質量分數不同的兩溶液混合定律同一

10、溶質、質量分數分別為a%、b%的兩溶液混合。(1)等質量混合兩溶液等質量混合時(無論1 gcm3還是eq f(1,2)(a%b%)。當溶液密度小于1 gcm3時，必然是溶液濃度越大，密度越小(如酒精、氨水等)，等體積混合后，質量分數1 molL1，故1 L 1 molL1溴化銨水溶液中NHeq oal(,4)與H數之和大于NA，D說法正確。3(2020浙江7月選考，T19)NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是()A4MnOeq oal(,4)5HCHO12H=4Mn25CO211H2O,1 mol 4MnOeq oal(,4)5HCHO完全反應轉移的電子數為20NAB用電解粗銅的方法精煉

11、銅，當電路中通過的電子數為NA時，陽極應有32 g Cu轉化為Cu2C常溫下，pH9的CH3COONa溶液中，水電離出的H數為105NAD1 L濃度為0.100 molL1的Na2CO3溶液中，陰離子數為0.100NAAMnOeq oal(,4)中Mn元素化合價為7價，MnOeq oal(,4)Mn2轉移5個電子，4 mol MnOeq oal(,4)完全轉化為Mn2轉移20 mol電子，A項正確；粗銅中含有Zn、Fe、Ag等雜質，電解時比銅活潑的金屬先放電，Cu可能沒有反應，B項錯誤；不知道溶液的體積，H數無法求出，C項錯誤；碳酸根離子水解，陰離子數大于0.100NA，D項錯誤。4(2020

12、山東等級考，T20節(jié)選)某FeC2O42H2O樣品中可能含有的雜質為Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O，采用KMnO4滴定法測定該樣品的組成，實驗步驟如下：.稱取m g樣品于錐形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加熱至75 。用c molL1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現粉紅色且30 s內不褪色，消耗KMnO4溶液V1 mL。.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3完全還原為Fe2，加入稀H2SO4酸化后，在75 繼續(xù)用KMnO4溶液滴定至溶液出現粉紅色且30 s內不褪色，又消耗KMnO4溶液V2 mL。(1)樣品中所含H2C2O42H2O(M126 gmol1)的質量分數表達式為_。(

13、2)下列關于樣品組成分析的說法，正確的是_(填標號)。Aeq f(V1,V2)3時，樣品中一定不含雜質Beq f(V1,V2)越大，樣品中H2C2O42H2O含量一定越高C若步驟中滴入KMnO4溶液不足，則測得樣品中Fe元素含量偏低D若所用KMnO4溶液實際濃度偏低，則測得樣品中Fe元素含量偏高解析(1)設FeC2O42H2O、Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O的物質的量分別為x、y、z，則由實驗步驟和實驗步驟反應過程中得失電子守恒可列等式：3x/56y/52z/5cV1103 mol、x/52y/5cV2103 mol，聯立兩式，解得zeq f(5,2)c(V13V2)103 mol

14、，則樣品中所含H2C2O42H2O的質量分數為zeq f(126 gmol1,m g)100%eq f(0.315cV13V2,m)100%。(2)當eq f(V1,V2)3時，則eq f(f(3x,5)f(6y,5)f(2z,5),f(x,5)f(2y,5)3，z0，但y不一定等于0，故A項錯誤；由上述分析知樣品中H2C2O42H2O的質量分數為eq f(0.315cV13V2,m)100%，則eq f(V1,V2)越大，樣品中H2C2O42H2O含量一定越高，B項正確；若實驗步驟中滴入的高錳酸鉀溶液不足，則實驗步驟所得混合液中殘留C2Oeq oal(2,4)，實驗步驟中消耗高錳酸鉀溶液偏多

15、，測得樣品中Fe元素含量偏高，C項錯誤；結合上述分析知Fe元素的質量分數為eq f(565cV2103,m)100%，若所用高錳酸鉀溶液實際濃度偏低，則得到的V2偏大，測得樣品中Fe元素含量偏高，D項正確。答案(1)eq f(0.315cV13V2,m)100 %(2)BD1Anammox法是一種新型的氨氮去除技術。設阿伏加德羅常數的數值為NA，則下列說法正確的是()A過程反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為12B32 g N2H4中含有的共用電子對數目為4NAC過程、均屬于還原反應D過程中1 mol NOeq oal(,2)完全反應所得電子數為4NADA項，過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比