高考化學一輪復習講義專題一第二講物質(zhì)的量

第二講eq\a\vs4\al(,物質(zhì)的量,)[江蘇考綱要求]————————————————————————————————————1．理解溶液、溶解度、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)等概念。2．理解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積(標準狀況下)、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅常數(shù)的含義并能進行有關計算(混合氣體的平均相對分子質(zhì)量的相關計算不作要求)。物質(zhì)的量3．掌握一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)溶液和物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法。物質(zhì)的量[教材基礎—自熱身]1．物質(zhì)的量(1)含義：物質(zhì)的量是一個物理量，表示含有一定數(shù)目粒子的集合體，符號為n，單位為摩爾，用符號mol表示。(2)數(shù)值：1mol任何物質(zhì)所含有的微粒數(shù)與0.012_kg12C所含的碳原子個數(shù)相等。[注意]摩爾可以計量所有微觀粒子或微觀粒子的特定組合。2．阿伏加德羅常數(shù)(1)概念：0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)稱為阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA，近似值為6.02×1023_mol－1。(2)物質(zhì)的量、微粒數(shù)(N)與阿伏加德羅常數(shù)的關系為n＝eq\f(N,NA)。[注意]阿伏加德羅常數(shù)有單位，應寫為6.02×1023mol－1，不能僅寫數(shù)值6.02×1023。3．摩爾質(zhì)量(1)概念：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號：M，當微粒的摩爾質(zhì)量以g·mol－1為單位時，在數(shù)值上等于該微粒的相對分子(或原子)質(zhì)量。(2)關系：物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量關系為n＝eq\f(m,M)。[注意]摩爾質(zhì)量、相對分子質(zhì)量、質(zhì)量是三個不同的物理量，具有不同的單位。如H2O的摩爾質(zhì)量為18g·mol－1，H2O的相對分子質(zhì)量為18,1molH2O的質(zhì)量為18g。[知能深化—掃盲點]求算氣體摩爾質(zhì)量的四種常用方法(1)根據(jù)標準狀況下氣體的密度(ρ)：M＝ρ×22.4L·mol－1。(2)根據(jù)氣體的相對密度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(D＝\f(ρ1,ρ2)))：eq\f(M1,M2)＝D。(3)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的量(n)：M＝eq\f(m,n)。(4)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝NA·eq\f(m,N)。[對點練]1．已知16gA和20gB恰好完全反應生成0.04molC和31.76gD，則C的摩爾質(zhì)量為________________。解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，0.04molC的質(zhì)量為16g＋20g－31.76g＝4.24g，則M(C)＝eq\f(4.24g,0.04mol)＝106g·mol－1。答案：106g·mol－12．在一定條件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。(1)若所得混合氣體對H2的相對密度為d，則混合氣體的物質(zhì)的量為________，NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為________(用含m、d的代數(shù)式表示)。(2)所得混合氣體的密度折合成標準狀況為ρg·L－1，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為____________________。解析：(1)混合氣體對H2的相對密度為d，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量等于2d，混合氣體總質(zhì)量為mg，則混合氣體的物質(zhì)的量為eq\f(m,2d)mol。由分解方程式NH4HCO3=NH3＋CO2＋H2O1111NH4HCO3與生成氣體的物質(zhì)的量之比為1∶3，則n(NH4HCO3)＝eq\f(m,6d)mol，M(NH4HCO3)＝eq\f(m,\f(m,6d))g·mol－1＝6dg·mol－1。(2)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量eq\x\to(M)(混合氣體)＝eq\f(m,n)＝eq\f(\a\vs4\al(ρg·L－1×Vm),\f(Vm,22.4L·mol－1))＝22.4ρg·mol－1。答案：(1)eq\f(m,2d)mol6dg·mol－1(2)22.4ρg·mol－1[題點全練—過高考]題點一基本概念的辨析與應用1．下列對摩爾(mol)的說法中錯誤的是()A．摩爾是一個單位而非物理量B．摩爾既能用來計量純凈物，又能用來計量混合物C．1mol任何氣體所含的分子數(shù)目都相等D．0.5mol氦約含有1.204×1024個電子解析：選DA項，摩爾是物質(zhì)的量的單位，不是物理量，正確；B項，摩爾是衡量微觀粒子數(shù)量的單位，可以用來計量純凈物，也可以用來計量混合物，正確；C項，氣體一般是由分子組成的，氣體的物質(zhì)的量相等，則所含的分子數(shù)目相等，正確；D項，每個氦原子中含有2個電子，而氦分子是單原子分子，即每個原子就是一個分子，0.5mol氦約含有6.02×1023個電子，錯誤。2．下列說法正確的是()A．1molH2O中含有2mol氫和1mol氧B．12g12C中含有約6.02×1023個碳原子C．硫酸的摩爾質(zhì)量是98gD．氮氣的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于氮的相對原子質(zhì)量解析：選BA項，應指明含有2mol氫原子和1mol氧原子，錯誤；C項，摩爾質(zhì)量的單位應為g·mol－1，錯誤；D項，應等于氮氣的相對分子質(zhì)量，錯誤。題點二有關微粒數(shù)目的計算3．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。在0.5molNa2SO4中含有離子的個數(shù)和氧原子的質(zhì)量分別為()A．1.5NA2mol B．1.5NA32gC．3.01×10234mol D．1mol64g解析：選B0.5molNa2SO4中含有1.0molNa＋、0.5molSOeq\o\al(2－,4)，共1.5NA個離子、32g氧原子。4．標準狀況下有①0.112L水②0.5NA個HCl分子③25.6gSO2氣體④0.2mol氨氣⑤2mol氦氣⑥6.02×1023個白磷分子，所含原子個數(shù)從大到小的順序為________________________。答案：①>⑥>⑤>③>②>④5．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。0.3molCH4分子中所含質(zhì)子數(shù)與________個H2O分子中所含質(zhì)子數(shù)相等。2.4gTeq\o\al(18,2)O中所含中子數(shù)為________，1.5gCHeq\o\al(＋,3)中所含電子數(shù)為________，15.6gNa2O2中所含陰離子數(shù)目為________。(用NA表示)解析：1個CH4分子和H2O分子的質(zhì)子數(shù)都是10，所以H2O分子個數(shù)為0.3NA；1個Teq\o\al(18,2)O分子的中子數(shù)為14,2.4gTeq\o\al(18,2)O中所含中子數(shù)為1.4NA；1個CHeq\o\al(＋,3)離子的電子數(shù)為8,1.5gCHeq\o\al(＋,3)中所含的電子數(shù)為0.8NA；Na2O2的陰離子為Oeq\o\al(2－,2)，15.6gNa2O2中所含的陰離子數(shù)目為0.2NA。答案：0.3NA1.4NA0.8NA0.2NA6．設阿伏加德羅的值為NA，計算：(1)0.3molH2O分子中所含氫原子數(shù)與________個NH3分子中所含氫原子數(shù)相等。(2)12g乙烷中所含共價鍵的物質(zhì)的量是________。(3)分子數(shù)為0.5NA的CO2分子，質(zhì)量是________。(4)9.5gA分子的物質(zhì)的量是0.25mol，A的摩爾質(zhì)量是__________，N個B分子的質(zhì)量是mg，則B的摩爾質(zhì)量是__________，24gO3中的分子數(shù)與__________g18O2中的分子數(shù)相等。答案：(1)0.2NA(2)2.8mol(3)22g(4)38g·mol－1eq\f(NA·m,N)18氣體摩爾體積阿伏加德羅定律氣體摩爾體積阿伏加德羅定律[教材基礎—自熱身]1．影響物質(zhì)體積大小的3個因素(1)構成物質(zhì)的微粒的大小(物質(zhì)的本性)。(2)構成物質(zhì)的微粒之間距離的大小(由溫度與壓強共同決定)。(3)構成物質(zhì)的微粒的多少(物質(zhì)的量的多少)。固體、液體體積由(1)(3)決定，氣體體積由(2)(3)決定。2．氣體摩爾體積(Vm)(1)定義：在一定條件下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，用符號Vm表示，單位：L·mol－1或m3·mol－1，標準狀況下(0℃，101kPa)，Vm＝22.4_L·mol－1。(2)相關計算①基本表達式：Vm＝eq\f(V,n)；②與氣體質(zhì)量的關系：eq\f(m,M)＝eq\f(V,Vm)；③與氣體分子數(shù)的關系：eq\f(V,Vm)＝eq\f(N,NA)。(3)影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它決定于氣體所處的溫度和壓強。3．阿伏加德羅定律在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。[知能深化—掃盲點]1．氣體摩爾體積的四項注意(1)使用Vm＝22.4L·mol－1的“條件”：標準狀況，即0_℃、1.01×105_Pa。(2)使用對象：必須是氣體物質(zhì)，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。水、酒精、SO3、CCl4等物質(zhì)在標準狀況下不是氣體。(3)在標準狀況下，氣體摩爾體積約為22.4_L·mol－1，其他條件下不一定(填“一定”或“不一定”)是22.4L·mol－1。(4)22.4L氣體，在標準狀況下是1mol，在非標準狀況下，可能是1mol，也可能不是1mol。2．阿伏加德羅定律及推論的應用理解阿伏加德羅定律及推論可根據(jù)公式：pV＝nRT(R為常量，T為熱力學溫度)，n＝eq\f(m,M)，ρ＝eq\f(m,V)導出。結論公式語言敘述T、p相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)同溫、同壓下，氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同溫、同壓下，氣體的密度與其摩爾質(zhì)量(或相對分子質(zhì)量)成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)溫度、體積相同的氣體，其壓強與其物質(zhì)的量成正比注意事項①n為物質(zhì)的量，M為摩爾質(zhì)量，V為氣體體積，ρ為密度，p為壓強。②阿伏加德羅定律既適用于單一氣體，也適用于互不反應的混合氣體。③同溫、同壓、同體積的任何氣體的分子數(shù)相等，但原子數(shù)不一定相等[對點練](1)等物質(zhì)的量的C2H4和C3H6中①所含的分子數(shù)目之比為1∶1;_②相同條件下體積之比為1∶1;_③所含的原子總數(shù)目之比為2∶3；④相同條件下的密度之比為2∶3。(2)等質(zhì)量的C2H4和C3H6中①所含的分子數(shù)目之比為3∶2；②相同條件下體積之比為3∶2；③所含的原子總數(shù)目之比為1∶1；④相同溫度和體積時，壓強之比為3∶2。[題點全練—過高考]題點一氣體摩爾體積1．下列說法正確的是()A．任何氣體的氣體摩爾體積都約為22.4L·mol－1B．20℃、1.01×105Pa時，同體積的O2與CO2含有相同的分子數(shù)C．當1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積為22.4L時，該氣體一定處于標準狀況D．2mol氣體的體積約為44.8L解析：選BA項，沒有給出氣體所處的溫度和壓強，無法確定氣體摩爾體積，錯誤；B項，根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫、同壓下，同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)，正確；C項，1mol氣態(tài)物質(zhì)在非標準狀況時，體積也有可能等于22.4L，錯誤；D項，沒有給出氣體所處的溫度和壓強，不能計算氣體的體積。2．(2019·蘇州中學高三質(zhì)檢)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，如果ag某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p，則bg該氣體在標準狀況下的體積V(L)是()A.eq\f(22.4ap,bNA) B.eq\f(22.4ab,pNA)C.eq\f(22.4NAb,a) D.eq\f(22.4pb,aNA)解析：選Dag雙原子分子的物質(zhì)的量為eq\f(p,NA)mol，則其摩爾質(zhì)量為eq\f(ag,\f(p,NA)mol)＝eq\f(aNA,p)g·mol－1，故bg氣體在標準狀況下的體積為eq\f(bg,\f(aNA,p)g·mol－1)×22.4L·mol－1＝eq\f(22.4pb,aNA)L。題點二阿伏加德羅定律及推論的應用3．等溫等壓下，有質(zhì)子數(shù)相等的CO、N2、C2H2三種氣體，下列敘述中正確的是()A．體積之比為13∶13∶14 B．密度之比為14∶14∶13C．質(zhì)量之比為1∶1∶1 D．原子數(shù)之比為1∶1∶1解析：選BCO、N2、C2H2三種氣體每個分子的質(zhì)子數(shù)均為14，摩爾質(zhì)量分別為28g·mol－1、28g·mol－1、26g·mol－1。質(zhì)子數(shù)相等的三種氣體物質(zhì)的量相等，體積之比為1∶1∶1，密度與摩爾質(zhì)量成正比，則密度之比為28∶28∶26＝14∶14∶13，質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，則質(zhì)量之比為14∶14∶13，每分子CO、N2、C2H2分別含原子數(shù)為2、2、4，則原子數(shù)之比為1∶1∶2。4．如圖有三只氣球，其中VA＝VB＝1.12L。(1)A、B中氣體的物質(zhì)的量________是0.05mol(填“一定”或“不一定”)。(2)標準狀況下，A、B氣球中的分子個數(shù)比為________。(3)相同溫度和壓強下，A、C氣球中氣體的質(zhì)量相等，則VA∶VC＝________。答案：(1)不一定(2)1∶1(3)2∶1[題后歸納]以物質(zhì)的量為中心的計算(1)思維流程解答以物質(zhì)的量為核心的相關計算時，要注意“物質(zhì)的量”的橋梁作用，解題思維流程如下：(2)注意事項①“一個中心”：以物質(zhì)的量為中心。②“兩個前提”：在應用Vm＝22.4L·mol－1時，一定要有“標準狀況”和“氣體狀態(tài)”兩個前提條件(混合氣體也適用)。③“三個關系”a．直接構成物質(zhì)的微粒與間接構成物質(zhì)的微粒(中子、電子等)間的關系。b．摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量間的關系。c．“強、弱、非”電解質(zhì)與溶質(zhì)微粒(分子或離子)間的關系。物質(zhì)的量濃度及相關計算④“四個無關”：物質(zhì)的量的多少、質(zhì)量的大小、微粒數(shù)的多少均與溫度的高低、壓強的大小無關；物質(zhì)的量濃度的大小與所取該溶液的體積多少無關(但溶質(zhì)微粒數(shù)的多少與溶液體積有關)。物質(zhì)的量濃度及相關計算[教材基礎—自熱身]1．物質(zhì)的量濃度(1)概念：表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量，符號為cB。(2)表達式：cB＝eq\f(nB,V)。(3)單位：mol·L－1或mol/L。(4)注意事項：①cB＝eq\f(nB,V)中的V是溶液的體積，不是溶劑的體積，也不是溶質(zhì)和溶劑的體積之和；②從一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其濃度相同，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。2．溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(1)概念：用溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值來表示溶液組成的物理量，一般用百分數(shù)表示。(2)表達式：w＝eq\f(m質(zhì),m液)×100%。[知能深化—掃盲點]提能點(一)有關物質(zhì)的量濃度計算的4個易錯點(1)溶液中溶質(zhì)是否判斷準確①與水發(fā)生反應生成新的物質(zhì)，如Na、Na2O、Na2O2eq\o(→,\s\up7(水))NaOH；SO3eq\o(→,\s\up7(水))H2SO4；NO2eq\o(→,\s\up7(水))HNO3。②特殊物質(zhì)：如NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3·H2O，但計算濃度時仍以NH3作為溶質(zhì)。③含結晶水的物質(zhì)：CuSO4·5H2O→CuSO4；Na2CO3·10H2O→Na2CO3。(2)混淆溶液的體積和溶劑的體積①不能用水的體積代替溶液的體積，尤其是固體、氣體溶于水，一般根據(jù)溶液的密度進行計算：V＝eq\f(m氣體或固體＋m溶劑,ρ)。②兩溶液混合，溶液的體積并不是兩液體體積的加和，應依據(jù)混合溶液的密度進行計算。(3)一定物質(zhì)的量濃度溶液的稀釋與混合①溶液稀釋定律(守恒觀點)a．溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2。b．溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。c．溶液質(zhì)量守恒，m(稀)＝m(濃)＋m(水)(體積一般不守恒)。②同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度的溶液的混合計算a．混合后溶液體積保持不變時，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。b．混合后溶液體積發(fā)生改變時，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝eq\f(m混,ρ混)。(4)部分與整體的關系溶質(zhì)的濃度和離子的濃度不同，要注意根據(jù)化學式具體分析計算，如1mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量濃度是3_mol·L－1。[對點練]1．判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)欲配制1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液，可將58.5gNaCl溶于1.00L水中()(2)標準狀況下22.4LHCl溶于1L水，鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1()(3)32.2gNa2SO4·10H2O溶于67.8g水中，w(Na2SO4)＝32.2%()(4)31gNa2O溶于水，配成1L溶液，c(Na2O)＝0.5mol·L－1()(5)將10mL1mol·L－1的H2SO4溶液稀釋成0.1mol·L－1的H2SO4溶液，可向該溶液中加入90mL水()(6)將1mol·L－1的NaCl溶液和0.5mol·L－1的BaCl2溶液等體積混合后，不考慮體積變化c(Cl－)＝0.75mol·L－1()(7)1L0.5mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋與Cl－的物質(zhì)的量濃度都是0.5mol·L－1()解析：(1)加入水的體積是1L，形成NaCl溶液的體積不是1L。(2)HCl溶于水后，沒指出溶液的密度，無法計算溶液的體積，無法求c(HCl)。(3)溶質(zhì)為Na2SO4，m(Na2SO4)＝eq\f(142,322)×32.2g＝14.2g，w(Na2SO4)＝eq\f(mNa2SO4,m溶液)×100%＝eq\f(14.2g,32.2g＋67.8g)×100%＝14.2%。(4)Na2O溶于水生成NaOH，溶質(zhì)為NaOH而不是Na2O。(5)應該加入水形成100mL溶液。(6)二者c(Cl－)是相等的，混合后不考慮體積變化，c(Cl－)不變，仍為1mol·L－1。(7)Cl－的物質(zhì)的量濃度是1.0mol·L－1。答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×提能點二物質(zhì)的量濃度與其他量的換算(1)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的關系已知條件體積密度溶質(zhì)摩爾質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量質(zhì)量分數(shù)物理量VLρg·cm－3Mg·mol－1mgw已知溶液的各物理量如上表所示，則溶液中的物質(zhì)的量濃度c＝eq\f(n,V)＝eq\f(m,M·V)＝eq\f(1000V·ρ·w,M·V)＝eq\f(1000ρ·w,M)，即w＝eq\f(cM,1000ρ)。如：密度1.84g·mL－1、質(zhì)量分數(shù)98%的濃H2SO4的物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L－1。(2)物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與溶解度的換算一定溫度下，某飽和溶液的密度為ρg·cm－3，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，溶質(zhì)的溶解度為Sg，則：溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與溶解度的關系：w＝eq\f(S,100＋S)×100%。溶解度與物質(zhì)的量濃度的關系：c＝eq\f(n,V)＝eq\f(\f(S,M),\f(100＋S,1000ρ))＝eq\f(1000ρS,M100＋S)；S＝eq\f(100cM,1000ρ－cM)。[對點練]2．某溫度時，有500mL飽和的硫酸鎂溶液，它的密度是1.20g·cm－3，其中鎂離子的質(zhì)量分數(shù)是4.8%，計算回答下列問題：(1)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：_________________________________________________。(2)溶液的物質(zhì)的量濃度：_______________________________________________。(3)溶質(zhì)和溶劑的物質(zhì)的量之比：_____________________________________________。(4)硫酸根離子的質(zhì)量分數(shù)：_______________________________________________。(5)該溫度下硫酸鎂的溶解度：____________________________________________。解析：(1)eq\f(wMg2＋,wMgSO4)＝eq\f(MMg2＋,MMgSO4)＝eq\f(24,24＋96)＝eq\f(24,120)所以w(MgSO4)＝eq\f(120,24)×4.8%＝24.0%。(2)c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000×1.20g·L－1×24%,120g·mol－1)＝2.4mol·L－1。(3)eq\f(n質(zhì),n劑)＝eq\f(c·V,\f(ρV1－24.0%,MH2O))＝eq\f(2.4mol·L－1×18g·mol－1,1.20×103g·L－1×76%)＝9∶190。(4)w(SOeq\o\al(2－,4))＝w(MgSO4)－w(Mg2＋)＝24%－4.8%＝19.2%。(5)eq\f(SMgSO4,100＋SMgSO4)×100%＝24%，解得S(MgSO4)≈31.6g。答案：(1)24.0%(2)2.4mol·L－1(3)9∶190(4)19.2%(5)31.6g[題點全練—過高考]題點一氣體溶于水所得溶液物質(zhì)的量濃度的計算1．在標準狀況下，將VLA氣體(摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1)溶于0.1L水中，所得溶液的密度為ρg·cm－3，則此溶液的物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)為()A.eq\f(Vρ,MV＋2240) B.eq\f(1000Vρ,MV＋2240)C.eq\f(MV,22.4V＋0.1ρ) D.eq\f(1000VρM,MV＋2240)解析：選B氣體的物質(zhì)的量為eq\f(V,22.4)mol，所得溶液的質(zhì)量為eq\f(V,22.4)×M＋100g，則此溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(\f(V,22.4)mol,\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(V,22.4)×M＋100))g,1000ρg·L－1))＝eq\f(1000Vρ,MV＋2240)mol·L－1。[規(guī)律方法]氣體溶于水，計算物質(zhì)的量濃度的一般思路氣體溶于水，溶液的體積不是溶劑的體積，也不是氣體體積與溶劑體積之和，應根據(jù)V＝eq\f(m氣體＋m溶劑,ρ)進行計算。題點二溶液稀釋、混合的計算2．(2019·啟東中學模擬)VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3＋mg，取eq\f(V,4)mL該溶液用水稀釋至4VmL，則SOeq\o\al(2－,4)物質(zhì)的量濃度為()A.eq\f(125m,36V)mol·L－1 B.eq\f(125m,9V)mol·L－1C.eq\f(125m,54V)mol·L－1 D.eq\f(125m,18V)mol·L－1解析：選Aeq\f(V,4)mL溶液中Al3＋的物質(zhì)的量為eq\f(mg×\f(1,4),27g·mol－1)＝eq\f(m,108)mol，稀釋后溶液中Al3＋的物質(zhì)的量濃度為c(Al3＋)＝eq\f(\f(m,108)mol,4V×10－3L)＝eq\f(250m,108V)mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(3,2)c(Al3＋)＝eq\f(3,2)×eq\f(250m,108V)mol·L－1＝eq\f(125m,36V)mol·L－1。3．100mL0.3mol·L－1Na2SO4溶液和50mL0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液混合后(溶液體積保持不變)，溶液中SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量濃度為()A．0.20mol·L－1 B．0.25mol·L－1C．0.40mol·L－1 D．0.50mol·L－1解析：選C由c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)可知，100mL×0.3mol·L－1＋50mL×0.2mol·L－1×3＝c混(SOeq\o\al(2－,4))×(100mL＋50mL)，解得c混(SOeq\o\al(2－,4))＝0.40mol·L－1。題點三物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、溶解度的換算4．(2019·泰興中學高三月考)某結晶水合物的化學式為R·nH2O，其相對分子質(zhì)量為M。25℃時，ag該晶體能夠溶于bg水中形成VmL飽和溶液。下列關系中不正確的是()A．該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為w＝eq\f(100aM－18n,a＋b)%B．該溶液的物質(zhì)的量濃度為c＝eq\f(1000a,MV)mol·L－1C．該溶液中溶劑與溶質(zhì)的質(zhì)量比為m(水)∶m(溶質(zhì))＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(18na,M)＋b))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a－\f(18na,M)))D．該溶液的密度為ρ＝eq\f(a＋b,V)g·cm－3解析：選AA項，結晶水合物的化學式為R·nH2O，該晶體中含有R的質(zhì)量為ag×eq\f(M－n×18,M)，所以飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w＝eq\f(aM－18n,Ma＋b)×100%，錯誤。5．已知某飽和NaCl溶液的體積為VmL，密度為ρg·cm－3，質(zhì)量分數(shù)為w，物質(zhì)的量濃度為cmol·L－1，溶液中含NaCl的質(zhì)量為mg。(1)用m、V表示溶液的物質(zhì)的量濃度：____________________________________。(2)用w、ρ表示溶液的物質(zhì)的量濃度：___________________________________。(3)用c、ρ表示溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：________________________________。(4)用w表示該溫度下NaCl的溶解度：_______________________________________。解析：(1)c＝eq\f(\f(m,58.5),\f(V,1000))＝eq\f(1000m,58.5V)mol·L－1。(2)c＝eq\f(\a\vs4\al(1000ρg·L－1×w),58.5g·mol－1)＝eq\f(\a\vs4\al(1000ρw),58.5)mol·L－1。(3)w＝eq\f(58.5g·mol－1·cmol·L－1,1000ρg·L－1)×100%＝eq\f(58.5c,1000ρ)×100%。(4)eq\f(S,100g)＝eq\f(w,1－w)，S＝eq\f(100w,1－w)g。答案：(1)eq\f(1000m,58.5V)mol·L－1(2)eq\f(\a\vs4\al(1000ρw),58.5)mol·L－1一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(3)eq\f(58.5c,1000ρ)×100%(4)eq\f(100w,1－w)g一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制[教材基礎—自熱身]一、容量瓶1．容量瓶的構造2．容量瓶的使用(1)在使用前首先要檢查是否漏水。具體操作如下：(2)檢查合格后，用蒸餾水洗滌干凈。3．注意事項(1)選擇容量瓶時遵循“大而近”的原則，所需溶質(zhì)的量按所選用的容量瓶的規(guī)格進行計算。(2)不能配制任意體積的溶液。(3)不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋。(4)不能作為反應器或用來長期貯存溶液。(5)不能將過冷或過熱的溶液轉移到容量瓶中，因為容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定。(6)向容量瓶中注入液體時，要用玻璃棒引流；且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度線以下的瓶頸壁上。二、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制流程1．主要儀器托盤天平、藥匙、量筒、燒杯、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管。2．配制過程以配制500mL1.0mol·L－1NaOH溶液為例[知能深化—掃盲點]溶液配制過程中的易錯操作及誤差分析(1)分析方法(2)常見不當操作及造成的誤差引起誤差的一些操作因變量c/(mol·L－1)mV砝碼與藥品顛倒(使用游碼)減小—偏低稱量時間過長(稱量NaOH)減小—偏低用濾紙稱NaOH減小—偏低向容量瓶移液時少量濺出減小—偏低未洗滌燒杯和玻璃棒減小—偏低定容時，水多用滴管吸出減小—偏低定容搖勻后液面下降再加水不變增大偏低砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹增大—偏高未冷卻至室溫就注入容量瓶定容—減小偏高稱量前小燒杯內(nèi)有水——不變定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置，液面下降——(3)容量瓶讀數(shù)所造成的誤差圖示圖1使所配溶液體積偏大(填“大”或“小”，下同)，濃度偏??；圖2使所配溶液體積偏小，濃度偏大。[題點全練—過高考]題點一一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制1．判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)洗凈的錐形瓶和容量瓶需要放進烘箱中烘干()(2)用固體NaCl配制0.5mol·L－1的溶液，所用的儀器只有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶()(3)用配制100mL0.1000mol·L－1的K2Cr2O7溶液()(4)用100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和pH＝1的鹽酸配制100mLpH＝2的鹽酸()(5)配制0.1000mol·L－1氯化鈉溶液時，將液體轉移到容量瓶中需用玻璃棒引流()(6)用容量瓶配溶液時，若加水超過刻度線，立即用滴管吸出多余液體()(7)用圖A裝置配制0.1mol·L－1的NaOH溶液()(8)用圖B裝置配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液()(9)用圖C裝置配制溶液()(10)將10.6gNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液，物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×2．實驗室里需要配制480mL0.10mol·L－1的硫酸銅溶液，下列實驗用品及實驗操作正確的是()選項容量瓶容積溶質(zhì)質(zhì)量實驗操作A480mL硫酸銅：7.68g加入500mL水B480mL膽礬：12.0g配成500mL溶液C500mL硫酸銅：8.0g加入500mL水D500mL膽礬：12.5g配成500mL溶液解析：選D實驗室里需要配制480mL0.1mol·L－1CuSO4溶液，由于沒有480mL規(guī)格的容量瓶，根據(jù)“大而近”的原則需選擇500mL容量瓶，若用CuSO4配制，則需要8.0g。若用膽礬配制，則需要12.5g。應配成500mL溶液而不是加入500mL水。題點二溶液配制中的誤差分析3．實驗室需要480mL1.0mol·L－1的NaOH溶液，假如其他操作均是準確無誤的，下列情況會引起配制溶液的濃度偏高的是()A．稱取氫氧化鈉20.0gB．定容時俯視刻度線C．移液時，對用于溶解氫氧化鈉的燒杯沒有進行沖洗D．移液用玻璃棒引流時，玻璃棒下端靠在容量瓶刻度線上方解析：選BA項，配制480mL溶液需要選用500mL容量瓶，需要NaOH固體的質(zhì)量為1.0mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝20.0g；B項，定容時俯視刻度線，導致配制溶液的體積偏小，使溶液的濃度偏高；C項，移液時未洗滌燒杯，導致配制的溶液中溶質(zhì)質(zhì)量偏小，溶液濃度偏低；D項，玻璃棒下端靠在容量瓶刻度線上方會導致配制的溶液體積偏大，溶液濃度偏低。4．用“偏大”“偏小”或“無影響”填空。(1)配制一定物質(zhì)的量濃度氫氧化鈉溶液時，所用氫氧化鈉已經(jīng)潮解________。(2)配制500mL0.1mol·L－1的硫酸銅溶液，用托盤天平稱取膽礬8.0g________。(3)配制NaOH溶液時，天平的兩個托盤上放兩張質(zhì)量相等的紙片，其他操作均正確________。(4)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，需稱量溶質(zhì)4.4g，稱量時物碼放置顛倒________。(5)用量筒量取濃硫酸時，仰視讀數(shù)________。(6)配制NaOH溶液時，將稱量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解，未經(jīng)冷卻立即轉移到容量瓶中并定容________。(7)定容時，加水超過刻度線，用膠頭滴管吸取多余的液體至刻度線________。(8)定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面下降，繼續(xù)加水至刻度線_______________________________。(9)定容時仰視刻度線________。(10)定容搖勻后少量溶液外流________。阿伏加德羅常數(shù)(NA阿伏加德羅常數(shù)(NA)應用的六個命題角度[練明角度—怎么考]角度一常在氣體摩爾體積的適用條件及物質(zhì)的狀態(tài)上設題典型示例(判斷正誤)(1)常溫常壓下，22.4LCl2中含有的分子數(shù)為6.02×1023個()(2)標準狀況下，80gSO3中含3NA個氧原子，體積約為22.4L()(3)2.24LCO2中含有的原子數(shù)為0.3NA()(4)標準狀況下，11.2L苯中含有的分子數(shù)目為0.5NA()(5)標準狀況下，11.2LN2O4與22.4LNO2中所含的氧原子數(shù)均等于2NA()(6)標準狀況下，22.4LN2和O2的混合氣體中含有的分子數(shù)為NA()(7)足量Zn與一定量的濃硫酸反應，產(chǎn)生22.4L氣體時轉移的電子數(shù)一定為2NA()(8)用惰性電極電解食鹽水，若線路中通過NA電子的電量，則陽極產(chǎn)生氣體11.2L()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×歸納點撥一要看是否為標準狀況下，不為標準狀況無法直接用22.4L·mol－1求n；二要看物質(zhì)在標準狀況下是否為氣態(tài)，若不為氣態(tài)也無法用22.4L·mol－1求n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、HF等常作為命題的干擾因素迷惑學生角度二設置與計算無關的一些干擾條件典型示例(判斷正誤)(1)常溫常壓下，3.2gO2所含的原子數(shù)為0.2NA()(2)標準狀況下，18gH2O所含的氧原子數(shù)目為NA()(3)常溫常壓下，40gSO3中含2NA個原子()(4)常溫常壓下，92gNO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數(shù)為6NA()(5)常溫常壓下，14g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA()答案：(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√歸納點撥給出非標準狀況下氣體的物質(zhì)的量或質(zhì)量，干擾學生正確判斷，誤以為無法求解物質(zhì)所含的粒子數(shù)，實質(zhì)上此時物質(zhì)所含的粒子數(shù)與溫度、壓強等外界條件無關角度三常在物質(zhì)的組成與結構上設題典型示例(判斷正誤)(1)7.8gNa2O2中含有的陰離子數(shù)為0.1NA()(2)12gNaHSO4晶體中陽離子和陰離子的總數(shù)為0.3NA()(3)78g苯中含有碳碳雙鍵的數(shù)目為3NA()(4)7.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)為0.5NA()(5)將0.1molFeCl3溶于水中形成膠體后含有膠體粒子的數(shù)目為0.1NA()(6)18g18O2中含有NA個氧原子()(7)1.8g重水(D2O)中含NA個中子()(8)丙烯和環(huán)丙烷組成的42g混合氣體中氫原子的個數(shù)為6NA()(9)常溫下，32g含有少量臭氧的氧氣中，共含有氧原子2NA()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×(8)√(9)√歸納點撥(1)記住特殊物質(zhì)中所含微粒(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等)的數(shù)目，如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl等。(2)記住物質(zhì)中所含化學鍵的數(shù)目，如Si、SiO2、CO2、CnH2n＋2等，1molSi含有2molSi—Si鍵，1molSiO2含有4molSi—O鍵。(3)記住最簡式相同的物質(zhì)中的微粒數(shù)目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等。(4)牢記物質(zhì)的結構，如Na2O2是由Na＋和Oeq\o\al(2－,2)構成而不是Na＋和O2－；NaCl為離子化合物，只有離子、沒有分子；苯環(huán)中無碳碳雙鍵等角度四常在難電離、易水解的粒子數(shù)目上設題典型示例(判斷正誤)(1)1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA個COeq\o\al(2－,3)()(2)1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COO－的個數(shù)為0.5NA()(3)0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中，陰、陽離子的數(shù)目之和為0.2NA()(4)等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaCl和KCl溶液中，陰、陽離子數(shù)目之和均為2NA()(5)25℃時，pH＝13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH－數(shù)目為0.2NA()(6)常溫下，0.1mol碳酸鈉晶體中含有COeq\o\al(2－,3)的個數(shù)為0.1NA()(7)1.0L1.0mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA()(8)0.1L3.0mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NHeq\o\al(＋,4)的數(shù)目為0.3NA()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×歸納點撥判斷電解質(zhì)溶液中粒子數(shù)目時注意“三看”：一看是否有弱電解質(zhì)的電離；二看是否有弱離子的水解；三看是否指明了溶液的體積。弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離，可水解鹽溶液中離子發(fā)生微弱水解，都會導致粒子數(shù)目減少角度五易在電子轉移(得失)數(shù)目上設題典型示例(判斷正誤)(1)5.6g鐵粉與硝酸反應失去的電子數(shù)一定為0.3NA()(2)1molNa與O2反應，生成Na2O和Na2O2的混合物，轉移的電子數(shù)為NA()(3)1molNa2O2與足量CO2充分反應轉移的電子數(shù)為2NA()(4)向FeI2溶液中通入適量Cl2，當有1molFe2＋被氧化時，共轉移的電子數(shù)目為NA()(5)1molCl2參加反應轉移電子數(shù)一定為2NA()(6)H2O2分解制得標準狀況下1.12LO2，轉移電子數(shù)目為0.2NA()(7)3mol單質(zhì)Fe完全轉變?yōu)镕e3O4，失去8NA個電子()(8)6.72LNO2與水反應轉移的電子數(shù)目為0.1NA()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×歸納點撥電子轉移(得失)數(shù)目的問題分析，要做到“三注意”：一要注意是否發(fā)生歧化反應，如Cl2發(fā)生歧化反應時1molCl2轉移1mol電子，其他反應轉移2mol電子；1molNa2O2與H2O或CO2反應時轉移1mol電子，若生成1molO2則轉移2mol電子；二要注意變價元素，如1molFe與足量鹽酸反應轉移2mol電子，而與Cl2或足量硝酸反應轉移3mol電子；三要注意過量問題，如FeBr2溶液中通入少量Cl2與足量Cl2，轉移的電子數(shù)是不一樣的角度六易忽視一些特殊條件典型示例(判斷正誤)(1)標準狀況下，0.1molCl2溶于水，轉移的電子數(shù)目為0.1NA()(2)在密閉容器中加入1.5molH2和0.5molN2，充分反應后可得到NH3分子數(shù)為NA()(3)7.8gNa2S和Na2O2的混合物中，含有的陰離子數(shù)目為0.1NA()(4)2molSO2和1molO2在一定條件下充分反應后，混合物的分子數(shù)為2NA()(5)標準狀況下，22.4LNO2氣體中所含分子數(shù)目為NA()(6)100g17%的氨水，溶液中含有的NH3分子數(shù)為NA()(7)50mL12mol·L－1鹽酸與足量MnO2共熱，轉移的電子數(shù)為0.3NA()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×歸納點撥一要注意一些特殊的反應，如NO和O2不需要條件即可反應；NO2和N2O4之間存在相互轉化；Cl2溶于水的反應、合成氨反應屬于可逆反應；常溫下鐵、鉛遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化；MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應，但MnO2和稀鹽酸不反應；Cu和濃硫酸在加熱條件下反應，但Cu和稀硫酸不反應等；二要注意特殊的物質(zhì)，如摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì)：N2和CO、C2H4；Na2S和Na2O2；CaCO3與KHCO3；NaHCO3與MgCO3，摩爾質(zhì)量成整數(shù)倍關系的物質(zhì)：Cu2S和CuO；NO2與N2O4[練熟方法—怎么解]1．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．標準狀況下，2.24LCHCl3中含有0.3NA個C—Cl鍵B．常溫常壓下，4.6gNO2和N2O4的混合氣體中分子總數(shù)為0.1NAC．標準狀況下，2.24LCl2與足量水反應轉移的電子數(shù)目為0.1NAD．9.8gH3PO4和H2SO4的混合物中含有O原子的數(shù)目為0.4NA解析：選D標準狀況下CHCl3是液體，不能用標準狀況下氣體摩爾體積計算，A錯誤；4.6gNO2和N2O4的混合物中n(NO2)＝0.1mol，因此含有的分子總數(shù)小于0.1NA，B錯誤；Cl2與水的反應是可逆反應，0.1mol氯氣溶于水，轉移的電子數(shù)目小于0.1NA，C錯誤；H3PO4和H2SO4的摩爾質(zhì)均為98g·mol－1，且1molH3PO4和1molH2SO4中均含有4molO原子，因此，9.8g的混合物中含有O原子數(shù)目為0.4NA，D正確。2．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．標準狀況下，H2O2分解生成2.24LO2轉移電子的數(shù)目為0.4NAB．標準狀況下，22.4L苯中含有雙鍵的數(shù)目為3NAC．常溫下，110gP2O3和P4O6的混合物中含有原子總數(shù)為5NAD．25℃時，pH＝1的醋酸溶液中含有H＋的數(shù)目為0.1NA解析：選C標準狀況下2.24L氧氣的物質(zhì)的量為0.1mol，H2O2分解生成0.1molO2轉移的電子數(shù)為0.2NA無法計算，A錯誤；苯分子中的碳碳鍵為一種獨特鍵，不存在碳碳雙鍵，B錯誤；P2O3和P4O6的最簡式均為P2O3,110g混合物中含原子總數(shù)為eq\f(110g,110g·mol－1)×5×NAmol－1＝5NA，C正確；溶液體積不知不能計算H＋數(shù)，D錯誤。3．設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A．1L0.1mol·L－1NaF溶液中含有0.1NA個F－B．32g硫跟足量金屬銅反應轉移電子數(shù)為2NAC．48gO2和O3的混合氣體中含有3NA個氧原子D．1molH2O中含有2NA個共價鍵解析：選AA項，1L0.1mol·L－1NaF溶液中F－由于發(fā)生水解，其數(shù)目小于0.1NA，錯誤；B項，根據(jù)反應2Cu＋S△,Cu2S可知，32g硫跟足量銅反應轉移電子數(shù)為2NA，正確；C項，48gO2和O3的混合氣體中氧原子數(shù)為eq\f(48,16)×NA＝3NA，正確；D項，1個H2O分子中含有2個H—O鍵，故1molH2O中含有2NA個共價鍵，正確。[規(guī)律方法]解阿伏加德羅常數(shù)(NA)問題“三步驟”物質(zhì)的量在化學計算中的應用物質(zhì)的量在化學計算中的應用比例式法解題(1)應用原理2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑化學計量數(shù)之比： 2∶ 2∶ 2∶ 1擴大NA倍： 2NA∶ 2NA∶ 2NA∶NA物質(zhì)的量之比： 2mol∶ 2mol∶2mol∶1mol結論：化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比，也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。(2)解題步驟[典例1](2016·上海高考)CO2是重要的化工原料，也是應用廣泛的化工產(chǎn)品。CO2與過氧化鈉或超氧化鉀反應可產(chǎn)生氧氣。完成下列計算：(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3，NH4HCO3很容易分解。2.00molNH4HCO3完全分解，分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后的體積為____________L(標準狀況)。(2)CO2和KO2有下列反應：4KO2＋2CO2→2K2CO3＋3O24KO2＋4CO2＋2H2O→4KHCO3＋3O2若9molCO2在密封艙內(nèi)和KO2反應后生成9molO2，則反應前密封艙內(nèi)H2O的量應該是多少？列式計算。[解析]碳酸氫銨分解的化學方程式為NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑＋CO2↑，從化學方程式可以看出，分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后，所得氣體為NH3和CO2，且n(NH3)＋n(CO2)＝2n(NH4HCO3)＝2×2.00mol＝4.00mol，則V(混合氣體)＝4.00mol×22.4L·mol－1＝89.6L，即分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后的體積為89.6L。[答案](1)89.6(2)設反應前密封艙內(nèi)H2O的物質(zhì)的量為n4KO2＋4CO2＋2H2O→4KHCO3＋3O2 2n n 1.5n4KO2＋2CO2→2K2CO3＋3O2 9－2n 1.5(9－2n)根據(jù)題意生成氧氣9mol，所以有1.5n＋1.5(9－2n)＝9mol，解得n＝3mol，即反應前密封艙內(nèi)H2O的物質(zhì)的量為3mol[對點練]1．(2019·南京金陵中學質(zhì)檢)某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現(xiàn)進行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0g銅粉充分反應后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6g。剩下濾液用濃度為2mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至終點時消耗KMnO4溶液體積為25.0mL。(提示：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，8H＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。)(1)計算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)________。(2)計算氧化物FemOn的化學式________________(m、n為正整數(shù))。解析：(1)樣品中的鐵元素在加入銅粉后全部轉變?yōu)镕e2＋，F(xiàn)e2＋再被酸性KMnO4溶液滴定。8H＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 1 50．025L×2mol·L－1n(Fe2＋)則eq\f(1,5)＝eq\f(0.025L×2mol·L－1,nFe2＋)，可得n(Fe2＋)＝5×0.025L×2mol·L－1＝0.25mol，故樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(0.25mol×56g·mol－1,25.0g)×100%＝56%。(2)反應消耗銅的物質(zhì)的量：n(Cu)＝eq\f(10g－3.6g,64g·mol－1)＝0.1mol，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ 2 1n(Fe3＋)0.1mol則eq\f(2,1)＝eq\f(nFe3＋,0.1mol)，可得n(Fe3＋)＝2×0.1mol＝0.2mol，根據(jù)元素守恒得n(Fe2＋)＝0.25mol－0.2mol＝0.05mol，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶4，所以該氧化物的化學式可表示為Fe5O7(或FeO·2Fe2O3)。答案：(1)56%(2)Fe5O7(或FeO·2Fe2O3)關系式法解題(1)應用原理關系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關系的一種簡化式子。在多步反應中，它可以把始態(tài)的反應物與終態(tài)的生成物之間的“物質(zhì)的量”關系表示出來，把多步計算簡化成一步計算。正確書寫關系式是用關系式法解化學計算題的前提。(2)解題步驟[典例2]地下水中SOeq\o\al(2－,4)含量測定：取水樣200.0mL，加入BaCrO4懸浮液，酸化并加熱至微沸，此時SOeq\o\al(2－,4)轉化成BaSO4沉淀。冷后滴加NaOH至中性，將沉淀及溶液全部轉移至250mL容量瓶中，加水定容、搖勻，過濾后，移取100.0mL溶液于碘量瓶中，酸化加KI，析出的I2耗去0.02510mol·L－1的Na2S2O3溶液6.76mL。試計算SOeq\o\al(2－,4)的含量(mg·L－1)________。有關反應如下：2BaCrO4＋2H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)=2BaSO4＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2OCr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)[解析]各物質(zhì)間存在關系式：2SOeq\o\al(2－,4)～Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，則c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(0.02510mol·L－1×6.76×10－3L×\f(1,3)×96g·mol－1,200mL×\f(100,250)×10－3L·mL－1)≈0.06787g·L－1＝67.87mg·L－1。[答案]67.87mg·L－1[對點練]2．(2016·江蘇高考節(jié)選)水中溶解氧的測定方法如下：向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封靜置；加入適量稀H2SO4，待MnO(OH)2與I－完全反應生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點。測定過程中物質(zhì)的轉化關系如下：O2eq\o(→,\s\up7(Mn2＋))MnO(OH)2eq\o(→,\s\up7(I－))I2eq\o(→,\s\up7(S2O\o\al(2－,3)))S4Oeq\o\al(2－,6)(1)寫出O2將Mn2＋氧化成MnO(OH)2的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣100.00mL，按上述方法測定水樣的溶解氧，消耗0.01000mol·L－1Na2S2O3標準溶液13.50mL。計算該水樣中的溶解氧(以mg·L－1表示)，寫出計算過程。解析：O2在堿性條件下將Mn2＋氧化為MnO(OH)2，反應的離子方程式為2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO(OH)2↓。答案：(1)2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO(OH)2↓(2)根據(jù)發(fā)生的反應：2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO(OH)2↓；MnO(OH)2＋2I－＋4H＋=Mn2＋＋I2＋3H2O；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。得到如下轉化關系：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2Oeq\o\al(2－,3)14n(O2)0.01000mol·L－1×0.0135Ln(O2)＝(0.01000mol·L－1×0.0135L)÷4＝3.375×10－5mol水中溶解氧＝eq\f(3.375×10－5mol×32g·mol－1×1000mg·g－1,100.00mL×10－3L·mL－1)＝10.80mg·L－1差量法解題(1)應用原理差量法是指根據(jù)化學反應前后有關物理量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強、反應過程中的熱量等。用差量法解題時先把化學方程式中的對應差量(理論差量)跟實際差量列成比例，然后求解。如：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)固體質(zhì)量24g 差量Δm＝24g物質(zhì)的量2mol1mol2mol 差量Δn＝1mol氣體體積 1 2 差量ΔV＝1(2)解題步驟[典例3]將標準狀況下的5LCO2氣體緩緩通過球形干燥管中的過氧化鈉，氣體體積變?yōu)?.88L(標準狀況下)，則剩余氣體中氧氣的物質(zhì)的量為________。[解析]2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2ΔV 2 1 1 V5L－3.88L＝1.12LV＝1.12L，n(O2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol。[答案]0.05mol[對點練]3．將19gNa2CO3和NaHCO3的混合物加熱至質(zhì)量不再減少為止，稱得剩余固體質(zhì)量為15.9g，則原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為()A．1∶2 B．2∶1C．1∶1 D．無法計算解析：選C加熱時，只有NaHCO3分解質(zhì)量減少，因此可用質(zhì)量差求出NaHCO3的質(zhì)量。2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Δm2mol 62gn(NaHCO3) 3.1gn(NaHCO3)＝0.1mol，m(NaHCO3)＝8.4g，m(Na2CO3)＝10.6g，n(Na2CO3)＝0.1mol，二者物質(zhì)的量之比為1∶1。eq\a\vs4\al([本講達標檢測])[課堂真題集訓—明考向]1．(組合題)下列說法正確的是()A．(2017·江蘇高考)常溫常壓下，鋅與稀H2SO4反應生成11.2LH2，反應中轉移的電子數(shù)為6.02×1023B．(2016·江蘇高考)常溫常壓下，22.4LCl2中含有的分子數(shù)為6.02×1023個C．(2015·江蘇高考)反應CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4轉移6mol電子D．(2015·江蘇高考)若H2O2分解產(chǎn)生1molO2，理論上轉移的電子數(shù)約為4×6.02×1023解析：選CA項，在鋅與稀H2SO4反應中每生成1molH2，轉移2mol電子，常溫常壓下，11.2LH2的物質(zhì)的量不是0.5mol，所以反應中轉移的電子數(shù)不是6.02×1023，錯誤；B項，常溫常壓下，22.4LCl2的物質(zhì)的量不是1mol，所以其含有的分子數(shù)不是6.02×1023個，錯誤；C項，甲烷中的C為－4價，一氧化碳中的C為＋2價，每個碳原子失去6個電子，因此每消耗1mol甲烷失去6mol電子，正確；D項，H2O2中的O為－1價，O2中的O為0價，每生成1個O2失去2個電子，因此當產(chǎn)生1molO2時，轉移2mol電子，即約為2×6.02×1023，錯誤。2．(2014·江蘇高考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．1.6g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數(shù)目為0.1NAB．0.1mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.1NAC．標準狀況下，11.2L苯中含有分子的數(shù)目為0.5NAD．在過氧化鈉與水的反應中，每生成0.1mol氧氣，轉移電子的數(shù)目為0.4NA解析：選A設1.6g混合物中氧氣的質(zhì)量為x，臭氧的質(zhì)量為y，則x＋y＝1.6g,1.6g混合氣體中含有氧原子的物質(zhì)的量為：(x/32)×2＋(y/48)×3＝0.1mol，A項正確；丙烯酸中含有碳碳雙鍵和碳氧雙鍵，所以0.1mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.2NA，B項錯誤；標準狀況下，苯為液體，不能用標準狀況下的氣體摩爾體積計算，C項錯誤；過氧化鈉與水的反應中，過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑，所以生成0.1molO2，轉移0.2NA個電子，D項錯誤。3．(2013·江蘇高考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．1L1mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的數(shù)目為NAB．78g苯含有C=C鍵的數(shù)目為3NAC．常溫常壓下，14g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NAD．標準狀況下，6.72LNO2與水充分反應轉移的電子數(shù)目為0.1NA解析：選CClO－能發(fā)生水解，故1L1mol·L－1的NaClO溶液中ClO－的數(shù)目小于NA，故A錯誤。苯分子中不含碳碳雙鍵，B錯誤。14gN2與CO混合氣體的物質(zhì)的量為0.5mol，所含原子數(shù)等于NA，C正確。在反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中，若有3molNO2與水反應轉移2mol電子，標況下6.72LNO2為0.3mol，轉移電子數(shù)為0.2NA，故D錯誤。4．(2018·全國卷Ⅰ)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1NAB．22.4L(標準狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NAC．92.0g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1.0NAD．1.0molCH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA解析：選BFe(OH)3膠體粒子是若干個Fe(OH)3的集合體，A項錯誤；氬氣是單原子分子，標準狀況下，22.4L氬氣的物質(zhì)的量為1mol，含有的質(zhì)子數(shù)為18NA，B項正確；92.0g甘油的物質(zhì)的量為1mol，每個甘油分子含有3個羥基，所以1mol甘油含有的羥基數(shù)為3.0NA，C項錯誤；CH4與Cl2發(fā)生取代反應生成的有機物除了CH3Cl以外，還有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子數(shù)小于1.0NA，D項錯誤。5．(2018·全國卷Ⅱ)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．常溫常壓下，124gP4中所含P—P鍵數(shù)目為4NAB．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3＋的數(shù)目為0.1NAC．標準狀況下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NAD．密閉容器中，2molSO2和1molO2催化反應后分子總數(shù)為2NA解析：選C124gP4的物質(zhì)的量為1mol，每個P4分子中含有6個P—P鍵，所以含有P—P鍵數(shù)目為6NA，A項錯誤；Fe3＋在水溶液中能發(fā)生水解，100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3＋的數(shù)目小于0.1NA，B項錯誤；標準狀況下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物質(zhì)的量為0.5mol，每個甲烷和乙烯分子都含有4個氫原子，所以含有氫原子數(shù)目為2NA，C項正確；SO2和O2的化合反應為可逆反應，2molSO2和1molO2催化反應后，混合氣體的物質(zhì)的量大于2mol，即分子總數(shù)大于2NA，D項錯誤。6．(2018·全國卷Ⅲ)下列敘述正確的是()A．24g鎂與27g鋁中，含有相同的質(zhì)子數(shù)B．同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中，電子數(shù)相同C．1mol重水與1mol水中，中子數(shù)比為2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化學鍵數(shù)相同解析：選B24gMg、27gAl的物質(zhì)的量均為1mol,1個Mg原子和1個Al原子所含的質(zhì)子數(shù)分別為12、13，故24g鎂與27g鋁中含有的質(zhì)子數(shù)分別為12mol和13mol，A項錯誤；等質(zhì)量的氧氣和臭氧，所含氧原子數(shù)相等，故電子數(shù)相同，B項正確；1個D2O分子含有10個中子，1個H2O分子含有8個中子，1mol重水與1mol水中含有的中子數(shù)之比為10∶8(5∶4)，C項錯誤；1個乙烷分子中含有7個共價鍵，而1個乙烯分子中含有6個共價鍵，故1mol乙烷與1mol乙烯中，含有的化學鍵數(shù)之比為7∶6，D項錯誤。7．(2017·全國卷Ⅱ)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是()A．1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，NHeq\o\al(＋,4)的數(shù)量為0.1NAB．2.4gMg與H2SO4完全反應，轉移的電子數(shù)為0.1NAC．標準狀況下，2.24LN2和O2