2022届高考化学二轮复习专题二常用化学计量及应用课件.pptx

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1、专题二常用化学计量及应用专题二常用化学计量及应用第一编第一编2022内容索引010203考点一阿伏加德罗常数的应用考点一阿伏加德罗常数的应用考点二物质的量浓度、物质的量的相关计算考点二物质的量浓度、物质的量的相关计算专项模块素养培优专项模块素养培优五年高考 命题研究 高频考点五年考向命题角度再思考1.阿伏加德罗常数的应用考向.阿伏加德罗常数及其应用、阿伏加德罗定律及其推论:2021湖南卷,52018全国卷,10有关NA的正误判断作为多年的高考热点题型已比较成熟,多数题目的每个选项都会单独考查一个命题角度,基本会围绕着有关陷阱进行设置,如物质所含粒子数目、化学键数目、电子转移数目等方面,涉及氧化

2、还原反应、水解、电离、可逆反应等知识高频考点五年考向命题角度再思考2.物质的量浓度、物质的量的相关计算考向.一定物质的量浓度的溶液配制及物质的量的相关计算:2020全国卷,132020全国卷,27(1)2020全国卷,35(4)2018全国卷,27(4)2017全国卷,26(5)命题多以滴定计算为主,往往同时考查电子守恒规律的应用、多步计算,有时也会联系实验操作考查一定物质的量浓度溶液的配制等知识考点一阿伏加德罗常数的应用考点一阿伏加德罗常数的应用要点归纳要点归纳再提升再提升阿伏加德罗常数的“六大”考查角度22.4 Lmol-1的适用条件非标准状况下(特殊情况除外)的气体、标准状况下的非气体均

3、不适用22.4Lmol-1进行物质的量的计算。标准状况下,常见的非气态物质:H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、溴单质、HF、NO2、SO3及碳原子数大于4的烃等物质的组成与结构稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目。一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。Na2O2、KO2、NaHSO4中的阴、阳离子个数比;注意物质的存在形态不同,离子的种类、数目可能不同。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。H2O、D2O、T2O的中子数。有机化合物中共价键的数目(苯环中无碳碳双键),如C3H8、CH3

4、OH、CnH2n+2等。物质的组成与结构一定物质的量的SiO2中含SiO键、1molC(金刚石或石墨)中含CC键、1molP4中含PP键、1molH2O2中共价键的数目。含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NAFe(OH)3胶粒是多个“Fe(OH)3分子”的集合体1 mol C(金刚石)中含2 mol C C键;1 mol C(石墨)中含1.5 mol C C键 具有特殊关系的物质等质量的最简式相同的有机化合物(如分子中含有一个双键的烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目可逆过程弱电解质溶液中各微粒的数目和浓度,如CH3COOH、NH3H2O溶液中的分子和

5、离子数目。能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度,如一定体积、一定浓度的CH3COONa、NH4Cl、FeCl3溶液中各微粒的数目氧化还原反应歧化反应指“中间价高价+低价”的氧化还原反应歧化反应:NO2与水、Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与水、Cl2与NaOH等。强弱:变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应。与量有关:Fe(足量/不足量)与稀硝酸。与浓度有关:MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓硫酸反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响缺少条件缺少体积,如常温下,pH=2的H2SO4溶液中含有的H+数目不一定为

6、0.01NA。缺少温度、压强,如由H2O2制得2.24LO2,转移的电子数目不一定为0.2NA。没有具体反应,如1molCl2参加反应,转移的电子数不一定为2NA经典对练经典对练得高分得高分考向阿伏加德罗常数及其应用、阿伏加德罗定律及其推论真题示例1.(2021湖南卷,5)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.18gO含有的中子数为10NAB.0.1molL-1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NAC.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD.11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA思路点拨 答案D2.(

7、2020全国卷,9)设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1mol重水比1mol水多NA个质子C.12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D.1L1molL-1的NaCl溶液中含有28NA个电子思路点拨 答案C对点演练1.(2021湖北高考模拟演练改编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1molH2S分子中,含有共价键的数目为2NAB.标准状况下,2.24L环己烷的分子数为0.1NA答案A2.(双选)(2021湖南湘豫名校3月联考,改编)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.高温下,0.2molF

8、e与足量水蒸气反应,生成的H2分子数为0.3NAB.将2.24L(标准状况)SO3完全溶于水,所得溶液中S的数目为0.1NAC.常温下1LpH=13的NaOH溶液中,水电离出的OH-的数目为10-13NAD.28g晶体硅中所含共价键的数目为2NA答案CD解析高温下Fe与水蒸气发生反应3Fe+4H2OFe3O4+4H2,0.2molFe与足量水蒸气反应生成H2的分子数约为0.267NA,A错误;标准状况下SO3不是气体,2.24LSO3的物质的量不是0.1mol,完全溶于水所得溶液中S的数目不是0.1NA,B错误;常温下,1LpH=13的NaOH溶液中水的电离受抑制,水电离出的OH-的浓度为10

9、-13molL-1,水电离出的OH-的数目为10-13NA,C正确;一个硅原子与其他四个硅原子共同占有四个共价键,根据均摊法可知一个硅原子拥有两个共价键,则28g晶体硅中所含共价键的数目为2NA,D正确。考点二物质的量浓度、考点二物质的量浓度、物质物质 的的量的相关计算量的相关计算要点归纳要点归纳再提升再提升1.一定物质的量浓度溶液的配制(1)所需仪器及配制步骤(2)仪器使用容量瓶使用的第一步操作是“查漏”,回答容量瓶时应指明规格,并选择合适的容量瓶,如配制480mL溶液,应选用500mL容量瓶。容量瓶不能用于溶解、稀释和存放液体,也不能作为反应容器。玻璃棒的作用是搅拌和引流。(3)抓住表达式

10、cB=进行误差分析导致cB偏低的错误操作:垫滤纸称量NaOH固体;左码右物(用游码);称量时间过长(潮解);洗涤或转移时溶液溅出;未洗涤烧杯及玻璃棒;超过刻度线时用滴管吸出液体;定容时仰视;定容摇匀后发现液面低于刻度线再加水。导致cB偏高的错误操作:砝码生锈;定容时俯视;未等溶液冷却至室温就定容。NaOH固体吸水潮解,附着在滤纸上 砝码生锈,质量增大 2.有关溶液的计算(1)熟练推导两种换算关系气体溶质物质的量浓度的计算标准状况下,1L水中溶解某气体VL,所得溶液的密度为gcm-3,气体的摩物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为molL-1,为溶液的密度,单位

11、为gcm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为gmol-1)。(2)理解两条规律稀释定律a.如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和溶质的物质的量浓度,有c1V1=c2V2。b.如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数,有m1w1=m2w2。混合规律同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法:设溶质质量分数分别为w1和w2的两溶液混合后所得溶液中溶质的质量分数为w。a.两溶液等质量混合:w=(w1+w2)。b.两溶液等体积混合(a)若溶液密度大于1gcm-3,则w(w1+w2),如H2SO4溶液。(b)若溶液密度小于1gcm-3,则w(

12、w1+w2),如氨水、酒精溶液。经典对练经典对练得高分得高分考向一定物质的量浓度的溶液的配制及物质的量的相关计算真题示例1.(2020全国卷,27节选)由FeSO47H2O固体配制0.10molL-1的FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、(从下列图中选择,写出名称)。答案烧杯、量筒、托盘天平解析考查一定物质的量浓度溶液的配制,由于题目要求是配制0.10molL-1的FeSO4溶液,除药匙、玻璃棒之外,还需要烧杯、托盘天平、量筒、胶头滴管、容量瓶。2.(高考题组合)下列操作或装置能达到实验目的的是(填字母)。A.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,

13、改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线B.若要称取2.0gNaOH固体,先在托盘天平的托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体C.配制一定浓度的NaCl溶液(如图1)D.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(如图2)E.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余的液体F.配制0.1000molL-1的氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流答案AF解析称量NaOH固体时应该用小烧杯或者称量瓶,B项错误;配制一定浓度的NaCl溶液,定容时俯视会造成结果偏高,C项错误;配制溶液时,不能直接在容量瓶中溶解固体,D项错误;加水超过刻度线时应重新配制,E项错误。对

14、点演练1.(2021湖北潜江质检)下列有关叙述正确的是()A.质量分数分别为5%和15%的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的质量分数等于10%B.Na2O2和Na2O各0.1mol分别放入100g水中,所得溶液的物质的量浓度不同C.配制一定物质的量浓度的溶液,若定容时仰视刻度线,导致所配溶液浓度偏低D.向容量瓶中转移液体时,引流用的玻璃棒不可以接触容量瓶内壁答案C解析若两种硫酸溶液等体积混合,浓度大的密度较大,所以质量较大,两种硫酸溶液混合后,质量分数更接近浓度大的溶液,所得硫酸溶液的质量分数大于10%,故A错误;Na2O2和Na2O各0.1mol分别放入100g水中,消耗的水的质量相等,生成的

15、NaOH的物质的量也相等,则物质的量浓度相等,B错误;配制一定物质的量浓度的溶液,若定容时仰视刻度线,则加入的溶剂偏多,导致所配溶液浓度偏低,故C正确;引流时玻璃棒下端在刻度线以下,玻璃棒可以接触容量瓶内壁,故D错误。2.(2021四川绵阳质检)用密度为1gcm-3、质量分数为w的浓盐酸与水配制成体积比为14的稀盐酸,其密度为2gcm-3,则所配制稀盐酸的物质的量浓度为()答案C专项模块素养培优专项模块素养培优(二二)化学计算的常用方法化学计算的常用方法热点专攻热点专攻化学计算在高考中的考查(一)审题关注什么1.明确一个中心:必须以“物质的量”为中心“见量化摩,遇问设摩”2.掌握四种方法(二)

16、题目考查什么近几年的高考计算主要体现在以下几个方面:题型突破题型突破(2020山东卷,20节选)某FeC2O42H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:.称取mg样品于锥形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加热至75。用cmolL-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀硫酸酸化后,在75继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。样品中所含H2C2O42H2O(M

17、=126gmol-1)的质量分数表达式为。下列关于样品组成分析的说法,正确的是(填字母)。C.若步骤中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高思路点拨 应考训练1.(2021湖南株洲月考)将mg铜粉和锌粉的混合物分成两等份,将其中一份加入200mL的稀硝酸中并加热,固体和硝酸恰好完全反应,并产生标准状况下的2.24LNO;将另一份在空气中充分加热,得到ng固体,将所得固体溶于上述的稀硝酸中,固体完全溶解时消耗硝酸的体积为VmL。下列说法不正确的是()A.V=150B.硝酸的浓度为2molL-1C.mg铜粉和锌粉的物质

18、的量之和为0.3molD.n=m+2.4答案D上述分析可知,HNO3的物质的量浓度为2molL-1,故B正确;每一份固体中n(Cu)+n(Zn)=0.15mol,则mg铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15mol2=0.3mol,故C正确;每一份中金属总质量为0.5mg,得到ng固体为CuO、ZnO,由于ng固体中n(O)=n(Cu)+n(Zn)=0.15mol,则ng=0.5mg+0.15mol16gmol-1=(0.5m+2.4)g,故D不正确。2.(2021陕西西安调研)工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质。某研究小组设计了如下实验装置,通过纯碱与酸反应生成的m(CO2)测定质量为m

19、g的某工业纯碱的纯度,下列叙述正确的是()A.通过称量反应前后装置B的质量,获取m(CO2)B.通过称量反应前后装置C的质量,获取m(CO2)C.通过称量反应前后装置B和D的质量,获取m(CO2)D.通过称量反应前后装置D的质量,获取m(CO2)答案B解析根据题意分析,装置A中工业纯碱发生反应,装置B的目的是干燥二氧化碳,不能通过称量反应前后装置B的质量获取m(CO2),故A错误;装置C的目的是吸收反应生成的二氧化碳,通过称量反应前后装置C的质量可以获取m(CO2),故B正确;装置D中的碱石灰可以防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C,不能通过称量反应前后装置B和D的质量获取m(CO2),

20、故C错误、D错误。3.ZnSO47H2O在不同的温度下分解产物不同,取28.70gZnSO47H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,在680时所得固体的化学式为()A.ZnO B.Zn3O(SO4)2C.ZnSO4D.ZnSO4H2O答案B解析28.70gZnSO47H2O的物质的量为0.1mol,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4H2O或ZnSO4或ZnO时,物质的量均为0.1mol,若得ZnSO4H2O的质量为17.90g(100),若得ZnSO4的质量为16.10g(250),若得ZnO的质量为8.10g(930);据此通过排除法确定680时所得固体的化学式为Z

21、n3O(SO4)2。4.(2021江苏新高考适应性训练节选)通过下列方法测定CuSO45H2O样品的纯度:准确称取0.5000gCuSO45H2O样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量KI溶液并用稀硫酸酸化,以淀粉溶液为指示剂,用0.1000molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液19.80mL。测定过程中发生下列反应:2Cu2+4I-=2CuI+I2、。计算CuSO45H2O样品的纯度(写出计算过程):。答案 根据题中所给的离子方程式可得关系式CuSO45H2ONa2S2O3,则样品中CuSO45H2O物质的量为0.1000molL-10.0198L=0

22、.00198mol,则CuSO45H2O样品的纯度5.(2021陕西咸阳调研)烟气中SO2的大量排放给人类的生存环境造成了严重破坏,工业上通常采用以下方法实现烟气中硫的回收。CO还原法:SO2(g)+2CO(g)S(l)+2CO2(g)已知CO(g)、S(l)的燃烧热分别为H1=-283kJmol-1、H2=-529kJmol-1,则反应SO2(g)+2CO(g)S(l)+2CO2(g)的H=。答案-37.0kJmol-1解析根据CO(g)和S(l)的燃烧热可得热化学方程式:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJmol-1,S(l)+O2(g)=SO2(g)H=-529kJm

23、ol-1,用第一个反应减去第二个反应,即得SO2(g)+2CO(g)S(l)+2CO2(g)H=-566kJmol-1+529kJmol-1=-37kJmol-1。6.(2021广东“六校联盟”三模)磷化铝(AlP)常用作粮食熏蒸杀虫剂,吸水后会强烈水解产生高毒性气体(18电子结构,沸点为-87.7,还原性强)。在熏蒸处理虫粮过程中,粮食颗粒对该气体具有一定的吸附作用。某化学兴趣小组用下述方法测定粮食中残留的磷含量,实验装置如图所示。在C中加入10g原粮,E中加入20.00mL1.5010-3molL-1的KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量的水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定

24、E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题:(1)仪器C的名称是。(2)AlP与水反应的化学方程式为,高毒性气体产物的电子式为。(3)装置A中盛装酸性KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是。(4)反应完成后,继续通入空气的作用是。(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的离子方程式为。(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL置于锥形瓶中,用4.010-4molL-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液15.00mL,到达滴定终点时的现象为。我国粮油卫生标准中规定磷化物允许量

25、为0.05mgkg-1,则该原粮为(填“合格”或“不合格”)产品。答案(1)三颈烧瓶解析A中盛装酸性KMnO4溶液,可以除去空气中的还原性气体;B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,可吸收空气中的O2;C中AlP和H2O会反应生成PH3气体和Al(OH)3沉淀,PH3气体和E中的KMnO4反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液,即可计算出残留的磷含量。(1)仪器C的名称是三颈烧瓶。(2)AlP与水反应的化学方程式为AlP+3H2O=PH3+Al(OH)3;高毒性气体(3)装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2。(4)反应完成后,继续通入空气的作用是为了保证生成的

26、PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收。(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,离子方程式为(6)KMnO4溶液为紫色,到达滴定终点时的现象为溶液恰好由紫红色变无色,且半分钟内不复原;根据化学反应AlP+3H2O=PH3+Al(OH)3、7.(2021安徽合肥高三一模)亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。.实验室制备亚硝酸钠某化学兴趣小组设计如下实验装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠。回答下列问题:(1)装置C的名称是,试剂X的名称是。(2)为制得少量亚硝酸钠,上述装置按气流方向连接顺序为A()()()()D(装置可重复使用)。(3)加入浓硝酸前,需先向装置内通一段时间N2,目的是。(4)D中主要反应的

27、离子方程式为。.市售亚硝酸钠含量的测定(5)已知市售亚硝酸钠主要成分是NaNO2(含NaNO3、水等杂质),可以采用KMnO4测定含量(其中杂质不跟酸性KMnO4溶液反应)。称取5.0g市售亚硝酸钠样品溶于水配制成250mL的样品溶液。取25.00mL样品溶液置于锥形瓶中,用稀硫酸酸化后,再用0.1000molL-1的KMnO4标准液进行滴定,消耗KMnO4标准液的体积为28.00mL。判断滴定终点的现象是,该市售亚硝酸钠中NaNO2的质量分数是。答案(1)(球形)干燥管蒸馏水(或水)(2)ECBC(3)排净装置中的空气,防止NO被氧化为NO2(5)当滴入最后一滴高锰酸钾标准液时,溶液由无色变

28、成浅红色,且半分钟内无变化96.6%解析已知2NO+Na2O2=2NaNO2,可见B为合成NaNO2的装置,由于过氧化钠能和水反应,故B中应该是干燥环境,B装置前后需连接C装置,A中铜和浓硝酸反应生成NO2,经过E装置,NO2和水反应生成NO,经干燥后再进入B装置,由于氮氧化物有毒,因此用装置D中的酸性高锰酸钾溶液进行尾气处理。.(1)由图可知,装置C为(球形)干燥管,根据上述分析可知,试剂X的名称是蒸馏水(或水)。(2)根据上述分析可知,为制得少量亚硝酸钠,题给装置按气流方向连接的顺序为AECBCD。(3)利用反应2NO+Na2O2=2NaNO2制备亚硝酸钠,需要防止NO被氧化为NO2,因此加浓硝酸前,需先向装置内通一段时间N2,以排净空气,防止NO被氧化为NO2。.(5)硫酸参与下,高锰酸钾与亚硝酸钠溶液反应的化学方程式为3H2SO4+2KMnO4+5NaNO2=2MnSO4+5NaNO3+3H2O+K2SO4。则滴定终点的现象是当滴入最后一滴高锰酸钾标准液时,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内无变化;25.00mL样品溶液用0.1000molL-1的KMnO4标准液进行滴定,消耗KMnO4标准液的体积为28.00mL,则有:2KMnO45NaNO22mol 5mol0.1000molL-128.0010-3Ln(NaNO2)