2022届新高考化学二轮复习教学案-专题二 化学计量及其应用.docx
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1、高考考纲再现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。微专题一阿伏加德罗常数的应用1把握以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系2NA应用的五个方面解题关注点具体阐释所处状况及物质状
2、态使用22.4 Lmol1进行计算时应注意:(1)必须为标准状况(0 ,101 kPa)。(2)研究对象在标准状况下必须为气态。标准状况下H2O、SO3、苯、CCl4、HF、Br2、乙醇等不是气体是否存在平衡(1)NH3H2O、CH3COOH、HF、H2SO3、H2CO3等弱电解质的电离均是部分电离。(2)溶液中NH、HCO、CH3COO、SO等发生水解,造成相应离子数目减少。(3)Cl2与H2O、N2与H2、PCl3与Cl2、H2与I2、SO2与O2、N2O4与NO2等的反应或转化均是可逆反应,一般不能直接利用反应物的物质的量进行计算物质结构(1)微观结构:一般考查特殊物质中的分子数、离子数
3、、电子数、中子数等,如稀有气体He、Ne等为单原子分子,Na2O2中阴离子与阳离子的个数比为12,同位素中中子数不同(注意对摩尔质量的影响,如D2O、H35Cl 的摩尔质量分别为20 gmol1、36 gmol1)等。(2)共价键:1 mol P4、晶体硅、SiO2、石墨、金刚石中共价键的数目分别为6NA、2NA、4NA、1.5NA、2NA。(3)胶体粒子:胶体粒子通常为许多离子、分子或难溶物聚集在一起形成的微粒,如Fe(OH)3胶体粒子就是由许多Fe(OH)3聚集在一起形成的,Fe(OH)3胶体粒子数目与原溶液中的Fe3数目之间不存在等量关系氧化还原反应(1)注意浓度变化对产物的影响,如Cu
4、和浓硝酸反应时,反应开始时生成NO2,反应一段时间后浓硝酸变稀,Cu和稀硝酸反应生成NO。(2)量不同,产物不同,如Fe和HNO3反应时,若Fe不足,则生成Fe3,若Fe过量,则生成Fe2。(3)变价金属与不同的氧化剂反应时,金属离子所表现的化合价可能不同,如Cu和Cl2反应时生成CuCl2,而Cu和S反应时生成Cu2S。(4)注意微粒氧化性或还原性的强弱顺序,如将Cl2通入FeI2溶液中时,Cl2先氧化I后氧化Fe2。(5)注意对转移电子数目的分析,如Cl2与NaOH溶液在常温下发生歧化反应,1 mol Cl2参与该反应时,转移1 mol电子缺少条件(1)缺少体积,如常温下,pH2的H2SO
5、4溶液中含有的H数目。(2)没有具体反应,如1 mol Cl2参加反应,转移电子数一定为2NA1(2021高考全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NAB3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NAC32 g环状S8()分子中含有的SS键数为1NAD1 L pH4的0.1 molL1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA解析:选C。A项,D2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为0.9 mol, 则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA,A错误;B项,NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2H2O=
6、2HNO3NO,该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个,则有3 mol的NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,B错误;C项,一个环状S8分子中含有的SS键为8个,32 g S8的物质的量为 mol,则含有的SS键数为 mol8NA mol11NA,C正确;D项,酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2OH2O2CrO2H,含Cr元素微粒有Cr2O和CrO,则1 L pH4的0.1 molL1K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数应小于0.1NA,D错误。2(2021安徽高三开学考试)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 L 0.1 molL1的Na2CO3溶液中,阴离子数小于0.1
7、NAB常温下,78 g Na2O2中含有的共用电子对数目为2NAC我国科学家发明了精准剪切碳氢键的新技术,1 mol C2H6O中可供剪切的CH键数目为5NADN2与O2的混合气体4 g,质子总数一定为2NA解析:选D。A项,Na2CO3中阴离子CO易水解生 成 HCO和OH,阴离子数目增多,阴离子总数大于0.1NA,错误。B项,Na2O2的电子式为,故78 g(1 mol)Na2O2中含有的共用电子对数目为NA,错误。C项,C2H6O存在乙醇和甲醚两种同分异构体,故1 mol C2H6O中可供剪切的CH键数目为5NA或6NA,错误。D项,气体的质子总数N(1个分子中的质子数),所给混合气体中
8、两种物质的特点是相等,故4 g混合气体中质子总数一定为2NA,正确。3(2021新高考广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 mol CHCl3含有CCl键的数目为3NAB1 L 1.0 molL1的盐酸含有阴离子总数为2NAC11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NAD23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA解析:选A。A项,1个CHCl3分子中含有3个CCl键,故1 mol CHCl3含有CCl键的数目为3NA,A正确;B项,盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全部电离出阴离子Cl,水会部分电离出阴离子OH,水的质量及电离程度未知,故无法计算
9、1 L 1.0 molL1的盐酸含有阴离子总数,B错误;C项,未提到具体的温度、压强,故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目,C错误;D项,23 g Na的物质的量为1 mol,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2NaH2,故1 mol Na对应生成0.5 mol H2,H2分子数目应为0.5NA,D错误。4(2021新高考河北卷)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NAB1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NAC电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,
10、则转移电子数为NAD1 L 1 molL1溴化铵水溶液中NH与H离子数之和大于NA解析:选C。A项,在标准状况下22.4 L氟气的物质的量为1 mol,其质子数为1 mol92NA mol118NA,A正确;B项,碘蒸气与氢气发生的反应为I2(g)H2(g)2HI(g),该反应为可逆反应,有一定的限度,所以充分反应生成的碘化氢分子数小于2NA,B正确;C项,电解饱和食盐水时,电极总反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2,阴阳两极产生的气体分别是氢气与氯气,且物质的量之比为11,若气体的总质量为73 g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各为1 mol,根据关系式H2Cl22e可知,转移
11、的电子数为2NA,C错误;D项,1 L 1 molL1溴化铵水溶液存在电荷守恒,即 c(NH)c(H)c(Br)c(OH),则物质的量也满足n(NH)n(H)n(Br)n(OH),因为n(Br)1 L1 molL11 mol,所以该溶液中NH与H离子数之和大于NA,D正确。解答阿伏加德罗常数类题目的“三步骤” 微专题二物质的量浓度与物质的量的有关计算1一定物质的量浓度溶液的配制(1)所需仪器若用固体溶质配制溶液:容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙、胶头滴管。若用浓溶液配制稀溶液,上述仪器中的托盘天平、药匙改为量筒(或滴定管)。(2)配制步骤计算称量(或量取)溶解(或稀释)冷却移液洗涤定容装瓶
12、并贴标签。(3)注意事项容量瓶使用前必须检漏、洗涤,但不能润洗。只能配制一定体积的溶液,即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。转移溶液时,溶液的温度应为室温,玻璃棒要靠在容量瓶瓶颈刻度线以下。(4)误差分析误差分析的思维流程视线引起误差的分析方法a仰视容量瓶刻度线(图1),导致溶液体积偏大,结果偏低。b俯视容量瓶刻度线(图2),导致溶液体积偏小,结果偏高。下列操作对所配制的一定物质的量浓度溶液有何影响?用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。砝码生锈:_。定容时,溶液温度高:_。定容时俯视容量瓶刻度线:_。称量时物码颠倒且使用游码:_。未洗涤烧杯、玻璃棒:_。称量易吸水物质时间过长:_。转移
13、时,有液体溅出:_。滴加蒸馏水超过容量瓶刻度线,再用胶头滴管吸出:_。定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线:_。转移前,容量瓶内有少量水:_。答案:偏高偏高偏高偏低偏低偏低偏低偏低偏低无影响2物质的量浓度及相关计算(1)牢记四个定义式c,n,w100%。(2)熟练推导两种换算关系物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算c,w(:gcm3)。气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度和质量分数的计算在标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液密度为,则c(:gcm3);w100%100%100%。(3)灵活利用三个守恒关系稀释前后溶质的物质的量守恒:c(浓溶液)V(浓溶液)c(稀溶液)V(
14、稀溶液)。溶液中粒子之间存在正、负电荷守恒(溶液呈电中性)。质量守恒:反应前后同种原子的质量相等。3热重分析计算(1)热重曲线的分析方法坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。其中识图是基础,析图是关键,用图是目的。识图。识图的关键是三看:一看轴,即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X轴和因变量Y轴表示的意义),寻找X、Y轴之间的关系,因为这是理解题意和形成正确思维的前提;二看点,即曲线中的特殊点(顶点、始点、终点、拐点、交叉点);三看线,即曲线的走势(上升、下降、波动、正态、偏态等)。析图。分析图中为什么会出现这些特殊点,曲线为什么有这样的变化趋势和走向,分析曲线变化的因果关系;
15、通过联想,把教材内的有关化学概念、原理、规律等与图中的曲线和相关点建立联系。用图。将相关的化学知识与图中曲线紧密结合,在头脑中构建新的曲线知识体系,然后运用新的曲线知识体系揭示问题的实质,解决实际问题。(2)热重曲线分析计算的步骤设晶体为1 mol。失重一般是先失水,再失非金属氧化物。计算每步的剩余固体质量,100%固体残留率。晶体中金属质量不减少,仍在m(剩余)中。失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)n(O)即可求出失重后物质的化学式。4与滴定有关的计算(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)掌握两种方法守恒法:守恒法是中学化学计算中的
16、一种常用方法,它包括质量守恒、电荷守恒、电子守恒。它们都是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(如某原子、离子或原子团不变;溶液中阴、阳离子所带电荷数相等;氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式,从而达到简化过程,快速解题的目的。关系式法:表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。实例:如水中溶氧量(DO)的测定:碱性条件下,O2将Mn2氧化为MnO(OH)2:a2Mn2O24OH=2MnO(OH)2;酸性条件下,MnO(OH)2将I氧化为I2:bMnO(O
17、H)22I4H=Mn2I23H2O;用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:c2S2OI2=S4O2I。由离子方程式a、b、c可得关系式:O22Mn22MnO(OH)22I24Na2S2O3。(3)明确两类多步滴定连续滴定:第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量。返滴定:第一步用的滴定剂是过量的,然后第二步再用另一物质返滴定计算出过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步过量的量,即可得出第一步所求物质的物质的量。题组一一定物质的量浓度溶液的配制及其计算1下列关于溶液配制过程中仪器使用、实验操作的说法中正确的是()A将4.0
18、g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 molL1NaOH溶液B配制0.400 0 molL1的NaOH溶液:称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容C容量瓶和滴定管使用前均需要检漏D配制浓度为0.010 molL1的KMnO4溶液:称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度解析:选C。配制一定物质的量浓度的溶液时,固体不能在容量瓶中溶解,A、D错误;NaOH固体溶解后需冷却至室温才能转移至250 mL容量瓶中,且需用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 23次,将洗涤液注入容量瓶中,然后定容,
19、B错误。两种溶液的配制(1)用98%的浓硫酸配制100 mL 14的稀硫酸:用量筒量取80 mL的水注入200 mL的烧杯,然后再用另一只量筒量取20 mL的浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。(2)配制100 g 20%的NaCl溶液:准确称量20.0 g NaCl固体,然后将其放入200 mL的烧杯中,再用量筒量取80 mL的水注入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌直到完全溶解。 2用硫酸铜晶体(CuSO45H2O)配制480 mL浓度为0.5 molL1的溶液,下列说法正确的是()A用托盘天平称量60.0 g硫酸铜晶体B如果称量时试剂和砝码放反了,对配制结果没有影响C如果定容时俯
20、视容量瓶刻度线,则会使所配溶液浓度偏高D在转移溶液后,可以不用洗涤玻璃棒解析:选C。用硫酸铜晶体(CuSO45H2O)配制480 mL浓度为0.5 molL1的溶液,需要使用500 mL容量瓶,则用托盘天平称量硫酸铜晶体的质量是0.5 L0.5 molL1250 gmol162.5 g,A错误;如果称量时试剂和砝码放反了,则实际称量的质量小于62.5 g,使配制浓度偏低,B错误;如果定容时俯视容量瓶刻度线,则溶液体积偏小,所配溶液浓度会偏高,C正确;在转移溶液后,必须洗涤玻璃棒和烧杯,并把洗涤液也注入容量瓶中,D错误。3体积为V(mL)、密度为(gcm3)的溶液,含有摩尔质量为M(gmol1)
21、的溶质m(g),溶质的物质的量浓度为c(molL1),质量分数为w。下列表达式中不正确的是()AcBmVCw Dc解析:选B。已知溶质摩尔质量、质量分数和溶液密度时,溶质的物质的量浓度c;已知溶质摩尔质量、物质的量浓度和溶液密度时,可计算出溶质质量分数w,A、C项正确;溶质质量应通过溶液体积、密度、溶质质量分数三者相乘而得,即mVw,B项错误;根据物质的量浓度的定义,由溶质质量、摩尔质量和溶液体积计算得c,D项正确。题组二以热重曲线为载体的计算4在空气中加热Co(OH)2,使其转化为钴的氧化物。加热过程中,固体质量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是()Aab是Co(OH)2的失水过程,为分
22、解反应Bbc发生的是氧化还原反应,也是分解反应Cc处代表的物质是Co3O4D整个过程的总反应为6Co(OH)2O22Co3O46H2O解析:选A。加热过程中,Co守恒,即整个过程中Co的物质的量不变,曲线分析如下:ab是Co(OH)2的失水过程,发生的反应为4Co(OH)2O22Co2O34H2O,不是分解反应,A项错误。bc发生的反应为6Co2O34Co3O4O2,是氧化还原反应,也是分解反应,c处代表的物质为Co3O4,B、C项正确。总反应是Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和H2O,即6Co(OH)2O22Co3O46H2O,D正确。5(2021河南高三联考)5.56 g FeSO4
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- 2022 新高 化学 二轮 复习 教学 专题 计量 及其 应用
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