第26讲:有关物质的量的计算【考纲要求】1.掌握有关物质的量的综合计算的方法2.掌握物质的量应用于方程式的计算方法教与学方案【自学反馈】1.完成下图2.常用计算方法:质量守恒法、平均值法、十字交叉法、极值法、推理法。【例题解析】[例1]要把12mol/L的盐酸(密度1.10g/cm3)50mL稀释成6mol/L的盐酸(密度1.10g/cm3),需加水()A.50mLB.50.5mLC.55mLD.59.5mL解题思路:。易错点:。[例2]锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是()(A)锌(B)铁(C)镁(D)无法推断解题思路:。易错点:。[例3]用向下排气法在容积为VmL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为19,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体积为()A.VmL4B.VmL5C.VmL6D.无法判断解题思路:。易错点:。[例4]取5.4克由某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物。该混合物与足量的水反应。反应完毕,蒸发反应后得到的溶液,得到8克无水晶体。试通过计算,判断该金属是哪一种碱金属?.解题思路:。易错点:。【考题再现】1.孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且2,2yx)⑴孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1。请推算它们的化学组成。孔雀石:;石青:。⑵现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO23.36L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO20g,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。思维方法:。展望高考:2.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:⑴称取10.00g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36L(标准状况)。①上述反应的化学方程式为;②该样品中的A1N的质量分数为。⑵另取10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况,AIN不跟O2反应)。该样品中含杂质炭g。思维方法:。展望高考:【针对训练】A.基础训练1.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2.能表示阿伏加德罗常数数值的是()A.1mol金属钠含有的电子数B.标准状况下22.4L苯所含的分子数C.0.012kg12C所含的原子数D.1L1mol·L-1的硫酸溶液所含的H+数3.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.标准状况下,5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25NAB.标准状况下,14g氮气含有的核外电子数为5NAC.标准状况下,22.4L任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NAD.标准状况下,铝跟氢氧化钠溶液反应生成1mol氢气时,转移的电子数为NA4.在一定的条件下,完全分解下列某化合物2g,产生氧气1.6g,此化合物是()A.1H216OB.2H216OC.1H218OD.2H218O5.下列说法不正确的是()A.1mol氧气含有12.04×1023个氧原子,在标准状况下占有体积22.4LB.1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数C.等体积、浓度均为1mol/L的磷酸和盐酸,电离出来的氢离子数之比为3∶1D.等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶36.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.23gNa在氧气中完全燃烧失电子数为0.5NAB.1L2mol·L-1的MgCl2溶液中含Mg2+数为2NAC.标准状况下,11.2LSO3所含分子数为0.5NAD.室温下,8g甲烷含有共价键数为2NAB.提高训练7.设阿伏加德罗常数(NA)的数值为nA,下列说法正确的是()A.1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3nAB.1.5molNO2与足量H2O反应,转移的电子数为nAC.常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nAD.0.10molFe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为3NAB.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NAC.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NAD.1L浓度为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-9.NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是()A.10mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数为9.8%B.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中,每生成32g氧气,则转移2NA个电子C.标准状况下,分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28gD.一定温度下,1L0.50mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH+4物质的量不同10.已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103g,用硝酸处理,使磷转化成磷酸根。再加入某试剂,使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体(其相对分子质量以3.60×103计)0.504g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。(磷的相对原子质量以31.0计)11.将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m克配成250mL溶液,用1.0mol/L盐酸滴定,至终点时,用去盐酸30.0mL。若将上述样品mg加热至质量不变时,可得到固体多少克?12.取5.4g某碱金属和其氧化物组成的混合物,使之与足量水充分反应,蒸发反应后的溶液,得8g无水晶体。试确定该碱金属。C.能力训练13.将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与3.2g氧气混合点燃,再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②灼热的氧化铜③饱和石灰水(设每个装置中的反应物均过量)。经测定①中增重3.60g②中减重1.60g③中增重8.80g。A蒸汽的密度为3.393g/L(已换算成标准状况)。又测知A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,但分别得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物的分子式,并写出其可能的结构简式。14.某化工厂每小时生产98%(质量分数)硫酸at(吨),为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则①该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为m3。②为满足题设需求,b%的下限等于。15.由A、E、G三种元素组成的化合物的分子式为AxEyGz。已知:①x、y、z均是整数,且x+y+z=9②将3.1克该合物完全分解,化合物中A、E、G完全转化成气体A2E4和E2G③将分解后的混和气体通过通入氢氧化钠溶液后,溶液增重1.7克④将剩余气体通入含有8克溴的溴水中恰好使溴水完全褪色⑤如果与④中相同的气体在氧气中完全燃烧,可生成AO2和E2O,AO2可使澄清石灰水变浑浊⑥该化合物中G的质量分数为51.6%,请填写下列空格:①A、E、G三种元素的名称:A,E,;②该化合物的分子式是;③已知同族元素性质相似,推测该化合物可能的同分异构体的结构简式是(写结构简式)和。16.将mgAl2O3和Fe2O3的混合物溶于是100mL盐酸中,然后逐滴加入1mol/LNaOH溶液,其结果如图所示:①最初加入V1mLNaOH溶液的作用是。②盐酸的物质的量浓度是。③若mg混合物中Al2O3与Fe2O3按不同比例进行上述实验(其他条件不变),则V2的值会不会改变(填“会”或“不会”),(V2—V1)的取值范围是。D.奥赛一瞥17.生态溶液涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuO△CO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水,充分吸收,生成沉淀8.5g。⑴原混合气体中甲烷的物质的量是____________。⑵原混合气体中氮气的体积分数为多少?(写出计算过程)参考答案【例题解析】n(沉淀)/molV1V2V3V(NaOH)/mL01.[解析]根据公式C1V1=C2V2得:12mol/L0.05L=6mol/LV2,V2=0.1L;o.1L×1000ml/L×1.10g/cm3=110g,110g-50mL×1.10g/cm3=55g.;55g÷1.0g/cm3=55ml.[答案]C2.[解析]根据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应,均生成二价金属阳离子得:R+2HCl=RCl2+H2(R为金属,设平均式量M)M22.4L1311.2LM:13=22.4L:11.2LM=26则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属存在,又因为锌、铁的相对原子质量均大于26,只有镁的相对原子质量小于26,故答案为C。[答案]C3.[解析]用十字交叉法计算氨气与空气的体积比:所以氨气占5/6,空气占1/6;由于氨气易溶于水,故剩余气体为空气。[答案]C4.[解析](i)设5.4克混合物都是碱金属R,则由(ii)设5.4克混合物都是碱金属R的氧化物R2O,则由综(i)和(ii)所述,碱金属R的式量k的范围为(10.7,35.3)。在碱金属中,只有金属Na的式量23在(10.7,35.3)中,所以该碱金属是金属钠。R2O~2ROH2k+162k+345.48得k≈10.7R~ROHkk+175.48(式中,k为碱金属R的式量)得k≈35.3[答案]该碱金属是金属钠。[考题再现]1.解:⑴设孔雀石的化学式为xCuCO3·yCu(OH)2则依题意41)22(yxx1/1yx孔雀石的化学式为CuCO3·Cu(OH)2又设石青的化学式为xCuCO3·yCu(OH)2则31)22(yxx1/2yx石青的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2⑵设该样品中孔雀石物质的量分数为x,则石青为1-x5380204.2236.33)1(22)1(xxxxx=0.5孔雀石与石青物质的量之比为1:1。2.⑴AlN+NaOH+H2O→NaAlO2+NH3↑⑵61.5%⑶1.92【针对训练】1、B2、C3、C4、B5、C6、D7、BC8、C9、A10.n(P2Mo24O77)=molgg/106.3504.03其中P的质量为molgmolgg/1060.3/0.312504.03P的质量分数=gmolgmolgg103.0/1060.3/0.312504.03=0.0843(或8.43%)11.15.9g(运用质量守恒法)12.Na(运用讨论法)13.解:A的摩尔质量为3.393g/L×22.4L/mol=76g/mol由浓硫酸增重可知一定量A中氢原子的物质的量:molgg/1860.3×2=0.4mol由氧化铜减重可求知一氧化碳的物质的量:molgg/1660.1=0.1mol由石灰水增重可求知二氧化碳的物质的量:molgg/44980.8-0