化学计量及其应用[考纲要求]1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.理解质量守恒定律。3.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。4.了解溶液的含义。5.了解溶解度、饱和溶液的概念。6.了解溶液浓度的表示方法,理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。7.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。考点一阿伏加德罗常数的广泛应用1.与气体摩尔体积22.4L·mol-1相关的NA的应用(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4L·mol-1进行物质的量的计算;(2)常见物质在标准状况下的状态:Br2、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外),均为液体;SO3为固体。2.与物质的组成相关的NA的应用(1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目;(2)一定质量含核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目;(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比;(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目;(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目;(6)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),如:CnH2n+2中共价键数目为3n+1;(7)一定物质的量的SiO2中含Si—O键、金刚石(或石墨)中1molC中含C—C键、1molP4中含P—P键的数目。3.与氧化还原反应相关的NA的应用(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等;(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类;(3)Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类;(4)足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类;(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸反应类;(6)注意氧化还原反应的顺序。如:向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。4.与可逆反应相关的NA的应用在“NA”应用中,常涉及以下可逆反应:(1)2SO2+O2催化剂△2SO32NO2N2O4N2+3H2高温、高压催化剂2NH3(2)Cl2+H2OHCl+HClO(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+4+OH-(4)PCl3+Cl2PCl55.与电解质溶液中粒子数目判断有关的NA的应用审准题目“要求”,是突破该类题目的关键(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1L1mol·L-1的乙酸或1L1mol·L-1乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1mol·L-1,与电解质的组成有关。1.(2018·全国卷Ⅰ,10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA答案B解析氩气是单原子分子,标准状况下,22.4L氩气的物质的量为1mol,含有的质子数为18NA,B项正确;Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体,A项错误;92.0g甘油的物质的量为1mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1mol甘油含有的羟基数为3.0NA,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D项错误。2.(2018·全国卷Ⅱ,11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NAB.100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA答案C解析标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA,C项正确;124gP4的物质的量为1mol,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6NA,A项错误;Fe3+在水溶液中能发生水解,100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B项错误;SO2和O2的化合反应为可逆反应,2molSO2和1molO2催化反应后,混合气体的物质的量大于2mol,即分子总数大于2NA,D项错误。3.(2017·全国卷Ⅱ,8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是()A.1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH+4的数量为0.1NAB.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NAC.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NAD.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA答案D解析A项,因铵根离子水解,其数量小于0.1NA,错误;B项,2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子数为0.2NA,错误;C项,标准状况下,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA,错误;D项,H2(g)+I2(g)2HI(g),反应前后气体物质的量不变,正确。4.(2017·全国卷Ⅲ,10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.0.1mol的11B中,含有0.6NA个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键答案A解析A项,硼原子的质子数为5,11B的中子数为6,故0.1mol的11B中含有中子数为0.6NA,正确;B项,未指明溶液体积,无法计算H+的物质的量,错误;C项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数,错误;D项,PCl3+Cl2PCl5,这是一个可逆反应,1molPCl3与1molCl2不可能完全反应生成1molPCl5,故增加的P—Cl键数目小于2NA,错误。5.(2016·全国卷Ⅰ,8)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NAC.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NAD.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA答案A解析A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中相当于含有1molCH2,则其氢原子数为2NA,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数小于2NA,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为3NA,错误;D项,标准状况下CCl4为液态,故2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,则其含有的共价键数不是0.4NA,错误。题组一物质状态与“NA”应用1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA(×)(2)标准状况下,22.4LSO2中含有的SO2分子数为NA(√)(3)常温常压下,35.5g氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA(×)(4)常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA(×)(5)2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA(×)(6)2.24LCO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023(×)题组二物质组成与“NA”应用2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)32g18O2中含有2NA个氧原子(×)(2)17g—OH与17gOH-所含电子数均为10NA(×)(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同(√)(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子(×)(5)18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA(×)(6)30g甲醛中含共用电子对总数为4NA(√)(7)4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA(√)(8)12g金刚石含有的共价键数目为4NA(×)题组三电子转移与“NA”应用3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA(√)(2)5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA(×)(3)1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA(×)(4)0.1molZn与含0.1molHCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA(×)(5)足量KMnO4与含1molHCl的浓盐酸反应生成标准状况下7LCl2(×)(6)足量Cl2与含1molNaOH的浓溶液反应转移56mole-(×)(7)足量Fe与1L1mol·L-1浓H2SO4溶液在加热条件下彻底反应生成0.5molSO2(×)(8)1molNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA(×)(9)50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA(×)(10)标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA(×)(11)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当1molFe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA(×)题组四可逆反应与“NA”应用4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA(×)(2)标准状况下,22.4LNO2气体中所含分子数目为NA(×)(3)100g质量分数为17%的氨水溶液中含有的NH3分子数为NA(×)(4)标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA(×)题组五溶液中粒子数目判断与“NA”应用5.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)0.1L3.0mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH+4的数目为0.3NA(×)(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA(×)(3)0.1mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA(×)(4)25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA(×)考点二一定物质的量浓度溶液的配制配制一定物质的量浓度溶液的实验是中学化学中一个重要的定量实验。复习时,要熟记实验仪器,掌握基本操作步骤,注意仪器的使用,正确分析误差,理解基本公式,明确高考题型,做到有的放矢。1.七种仪器需记牢托盘天平、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、烧杯、药匙。2.实验步骤要理清(1)如:配制500mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液,图中操作②中应该填写的数据为__________,实验时操作的先后顺序为____________(填编号)。答案5.3②④⑥⑤①③(2)明确溶液配制过程中的“四数据”①记录质量或体积时保留一位小数。②选择容量瓶时,要指明容量瓶的规格。③转移溶液时要洗涤烧杯________次。④定容时液面距刻度线1~2cm时,改用________滴加蒸馏水。答案③2~3④胶头滴管