2022年高考化学专题复习 专题一 物质的量课件PPT

这是一份2022年高考化学专题复习 专题一 物质的量课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了考情解读，考点扫描，考点2物质的量浓度，思维导引答案，2解题步骤等内容，欢迎下载使用。
课标要求1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研 究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。必做实验:配制一定物质的量浓度的溶液
高考怎么考 物质的量是化学计算的基础,物质的量与阿伏加德罗常数的考查频率较高,常以选择题的形式出现,难度不大,体现高考命题的基础性;以物质的量为核心、依据方程式等进行的有关计算主要在非选择题中出现,难度较大。 预计2022年有关阿伏加德罗常数类试题仍会出现在高考中,依据方程式中的定量关系进行相关计算的考查力度会有所加大
考点1 物质的量与阿伏加德罗常数考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 阿伏加德罗常数的应用考点2 物质的量浓度考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法2 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
高分帮 “双一流”名校冲刺探模型·主题探究模型1 化学反应中的三种定量计算模型
考法3 以物质的量为中心的有关计算
考点 1 物质的量与阿伏加德 罗常数
考点帮▪必备知识通关
1.物质的量(n)(1)物质的量(n)物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,描述的对象是微观粒子,如分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等。(2)阿伏加德罗常数(NA)1 ml粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,1 ml任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×1023 ml-1表示。n、N、NA之间的关系:n= 。
2.摩尔质量(M)(1)单位物质的量的物质所具有的质量叫作摩尔质量。符号为M,常用的单位为g/ml(或g·ml-1)。(2)物质的摩尔质量:以g·ml-1为单位时,数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。(3) n、m、M之间的关系:n= (或M= )。
3.气体摩尔体积(Vm)(1)Vm = (或V=nVm),气体体积受温度和压强的影响,而与气体微粒大小无关。(2)气体摩尔体积(Vm≈22.4 L·ml-1)的适用条件:①标准状况(0 ℃,101 kPa)下。②仅限于气体,单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)固体、液体或非标准状况下的气体的摩尔体积一般不是22.4 L·ml-1。
4.阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。(2)阿伏加德罗定律的推论
考法帮▪解题能力提升
考法1 阿伏加德罗常数的应用1.突破阿伏加德罗常数应用类题的思维模型
2.有关阿伏加德罗常数应用的三个考查方向(1)以物质的量为中心的计算①最简式相同的物质,求一定质量混合物中的原子数时按最简式计算。如14 g乙烯与丙烯的混合物含原子数为3NA;46 g NO2与N2O4的混合物含原子数为3NA。②摩尔质量相同且每个分子中所含原子数相同的物质,求一定质量混合物中的原子数。如28 g N2、CO的混合物含原子数为2NA。③运用气体摩尔体积计算物质的量时,要注意看“标准状况下,所给物质是否为气体”,所给物质是气体才能用Vm≈22.4 L·ml-1计算。
(2)以物质结构为中心的计算①原子结构。一般考查特殊物质中的电子数、质子数、中子数等,如计算1 ml 2H(D)、3He、11B、18O、 等核素中所含的中子数。②离子化合物。如1 ml Na2O2中含2NA个Na+和NA个;1 ml NaHSO4固体中含NA个Na+和NA个HSO4-。③非金属单质、共价化合物。如1分子H2O2、CnH2n+2中共价键的数目分别为3、3n+1;1 ml CH4中含4 ml C—H键;1 ml P4中含6 ml P—P键;1 ml晶体硅中含2 ml Si—Si键;1 ml SiO2中含4 ml Si—O键;1 ml石墨中含1.5 ml C—C 键;1 ml金刚石中含2 ml C—C键。
(3)依据化学反应计算微粒数目氧化还原反应中转移的电子数目。
常考反应中转移的电子数如表所示。
注意书写氧化还原反应时,要注意一些特殊反应,如(1)Fe:与稀硝酸反应,Fe过量时,生成Fe2+,Fe少量时,生成Fe3+。(2)变价金属:与I2、S反应时,通常生成较低价态物质,如Fe、Cu与I2反应时分别生成FeI2、CuI,与S反应时分别生成FeS、Cu2S。
3.有关阿伏加德罗常数应用中的七个易错点 (1)标准状况非气体。解题时如果需要用22.4 L/ml计算,一定要关注“两状”:一是必须为标准状况;二是物质的状态必须为气态。常考查的标准状况下不是气态的物质有水、SO3、NO2、HF、CHCl3、CCl4、己烷、苯、汽油等。(2)只给浓度缺体积。如pH=1 的H2SO4溶液中的H+数目为0.1NA(✕)。(3)可逆反应未到底。Cl2与H2O、N2与H2、SO2与O2的反应、酯化反应、NO2与N2O4的转化等均是可逆反应,反应不能进行完全,一般不能直接利用反应物的物质的量进行计算。
(4)水解和电离。如NH3·H2O、HF、CH3COOH、H2SO3、H3PO4、H2CO3等弱电解质的电离均是部分电离;水溶液中Fe3+、N、CH3COO-、CO32-、HCO3-等水解造成相应离子数目减少。(5)溶剂被忽视。如100 g质量分数为9.8%的硫酸与磷酸混合溶液中氧原子数目为0.4NA(✕)。
(6)浓度变化反应停止或发生其他反应。如MnO2与浓盐酸反应时,浓盐酸变稀时反应停止;Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸变稀时反应停止;Cu与浓硝酸反应时,浓硝酸变稀时产物由NO2变为NO。(7)胶体微粒、聚合物。 忽略某些胶体微粒是分子或离子的集合体,或忽略有机高分子的聚合度,可能会导致计算某微粒数目时出错。如16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA(✕)。
命题角度　突破阿伏加德罗常数的应用陷阱示例1[2020浙江7月选考,19,2分]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.4MnO4-+5HCHO+12H+ 4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 ml[4Mn+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NAB.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NAD.1 L浓度为0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为 0.100NA
解析 答案 A
1.物质的量浓度(c )(1)用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,叫作溶质B的物质的量浓度。单位:ml/L(或ml·L-1)。(2)应用:溶液体积与溶质的物质的量之间的换算。计算公式: (或nB=cBV )。注意计算NH3溶于水后所得溶液的物质的量浓度时,其溶质习惯上仍认为是NH3。
2.物质的量浓度的有关计算(1)公式法: 。(2)与质量分数w间的换算: ( 密度ρ的单位为g·mL-1,下同)。(3)利用溶解度来计算: 。
(4)气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算①若在标准状况下,一定质量的水中溶解某气体的体积为V' L,所得溶液的物质的量浓度的计算公式为c= = 。②若气体溶于水时体积变化忽略不计,1 L水中溶解V ' L气体(标准状况)时,所得溶液的物质的量浓度的计算公式为 。
考法2 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析1.配制一定物质的量浓度溶液的步骤与操作以配制500 mL 1 ml·L-1 NaCl溶液为例
2.配制一定物质的量浓度溶液的注意事项(1)配制一定物质的量浓度溶液时,按照“大而近”的原则选择容量瓶。例如实验室需用480 mL 1 ml·L-1的溶液时,选择500 mL的容量瓶进行配制,所需溶质的质量按配制500 mL 1 ml·L-1的溶液计算。容量瓶上标有规格温度和刻度线,常用的规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。容量瓶的“五不能”:①不能用于溶解溶质;②不能用作反应容器;③不能用来加热;④不能用于长期贮存所配溶液;⑤不能将低于室温或高于室温的溶液转移至容量瓶中。
(2)容量瓶使用前需要检查是否漏液。其操作为打开瓶塞,向容量瓶中加入适量水,塞上瓶塞倒置,观察瓶塞周围是否漏液,若不漏液,正置容量瓶,将瓶塞旋转180°,再倒置容量瓶,若瓶塞周围不漏液,则容量瓶可用。(3)配制易氧化的溶液时,所用的蒸馏水需要提前煮沸以除去氧气,如配制FeSO4、MnSO4、KI溶液及无O2的NaOH溶液。(4)配制溶质易水解的溶液时,需要先把溶质溶在相应的酸(或碱)中,再稀释到配制要求浓度。如配制FeCl3、AlCl3、SnCl2溶液时,需要先将溶质溶在较浓盐酸中再稀释配制。(5)浓硫酸稀释或浓硫酸与有机物混合时,要把浓硫酸(密度大)沿器壁缓缓注入水(或乙醇,密度小)中,边注入边搅拌以防止液体飞溅。
3.常见误差分析(1)误差分析依据c= 。实验操作V 不变时,n 偏大,则c 偏大;n 偏小,则c 偏小。同样,若实验操作n 不变时,V 偏大,则c 偏小;V 偏小,则c 偏大。
(2)常见的实验误差分析
命题角度　溶液的配制和误差分析 示例 2 用无水 Na2SO3固体配制250 mL 0.100 0 ml·L-1 溶液的步骤如图所示,请回答下列问题:
(1)在配制过程中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、　　　　、 250 mL容量瓶和量筒;检验容量瓶是否漏水的操作是 。　　　　　　　　　　　　　　　
(2)经计算,需无水Na2SO3固体的质量为　　　　g。 (3)此实验中玻璃棒的作用是　　　　　　　　。 (4)下列操作不会对所配的Na2SO3溶液浓度产生影响的是　　　　。 A.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有烘干 B.操作③没有用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,并转移洗涤液C.操作⑥仰视容量瓶的刻度线D.操作⑦后,发现液面略低于刻度线,再滴加少量蒸馏水使液体凹液面与刻度线相切(5)已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化成硫酸钠,请设计实验检验配制的Na2SO3 溶液是否变质:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析 (2)根据n=cV 计算可得,n(Na2SO3)=0.250 L×0.100 0 ml·L-1=0.025 ml,则m(Na2SO3)=0.025 ml×126 g·ml-1=3.15 g。(3)在操作②中玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解;在操作③、⑤中玻璃棒的作用是引流,防止液体飞溅。(4)A项,容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有烘干,无影响;B项,操作③没有用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,并转移洗涤液,则溶质的量减少,配得的Na2SO3溶液浓度偏小;C项,操作⑥仰视容量瓶的刻度线,则溶液体积偏大,配得的Na2SO3溶液浓度偏小。D项,操作⑦后,发现液面略低于刻度线,再滴加少量蒸馏水使液体凹液面与刻度线相切,则溶液体积偏大,配得的Na2SO3溶液浓度偏小。再滴加
BaCl2 溶液,若有白色沉淀产生,则溶液已变质,反之则没有变质。(5)亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化成硫酸钠,要检验配制的Na2SO3 溶液是否变质,可以检验硫酸根离子,方法是取少量所配Na2SO3溶液,先加入盐酸酸化,再滴加 BaCl2 溶液,若有白色沉淀产生,则溶液已变质,反之则没有变质。
答案 (1)胶头滴管　向容量瓶中注入适量水,塞好瓶塞倒置, 观察瓶塞周围是否漏水; 如不漏水,正置容量瓶,将瓶塞旋转180°,再重复检漏　(2)3.15 　(3)搅拌,加快溶解;引流,防止液体飞溅　(4)A　(5)取少量所配Na2SO3溶液,先加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则溶液已变质,若无白色沉淀产生,则溶液没有变质
考点扫描1.[2018浙江下半年选考,9D]容量瓶洗净后须用酒精灯加热干燥(　　)2.[2018全国卷Ⅲ,26(2)①]溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在　　　　中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的　　　　中,加蒸馏水至　　　　。 3.[2017天津,9(1)改编]将称得的AgNO3配制成250 mL标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有　　　　。 4.[2016全国卷Ⅰ,10C]配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释(　　)
5.[2016天津,9(1)改编]配制MnSO4、 KI 、H2SO4无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为　　　　　　　。 6.[2016浙江,8D]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,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线(　　)答案 1.✕　2.烧杯　容量瓶　刻度　3.250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管、量筒　4.√　5.将溶剂水煮沸后冷却　6.√
考法3 以物质的量为中心的有关计算
命题角度　以物质的量为中心的有关计算示例3 [2018浙江下半年选考,29,4分]某红色固体粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物,为探究其组成,称取m g该固体粉末样品,用足量的稀H2SO4充分反应后,称得固体质量为a g。 已知:Cu2O+2H+ Cu2++Cu+H2O (1)若a=　　　　　　(用含m 的最简式表示),则红色固体粉末为纯净物。 (2)若a=m,则红色固体粉末中Fe2O3的物质的量为　　　　　ml(用含m的最简式表示)。
解析 (1)根据反应后所得固体(单质Cu)质量为a g,若该固体粉末为纯净物,则一定为Cu2O;根据Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O和m g Cu2O参加反应,可求出m(Cu)= g,即a= 。(2)该固体粉末溶于稀H2SO4发生的反应依次①Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O、②Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O、③2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,由反应②可知生成a g单质Cu时消耗的m(Cu2O)= g= g;结合反应①②③可得④Fe2O3+Cu2O+8H+ 2Fe2++2Cu2++4H2O,即参与反应④的Fe2O3、Cu2O共 g,且二者的物质的量之比为1∶1,则n(Fe2O3)
考法点睛·学习理解 解答本题第(2)问需注意:根据所得 g固体和Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O求出消耗的Cu2O的质量为 g,但Fe2O3的质量并不是 g,还要考虑溶液中Fe3+与Cu的反应,即 g固体Cu是发生反应③后剩余的Cu的质量。
高分帮▪“双一流”名校冲刺
模型1 化学反应中的三种定量计算模型 近几年高考中对化学计算的考查往往分散在工艺流程题、原理综合题以及化学实验题等中,常涉及化学反应中的定量关系和关系式法的应用,此类题具有数据多、关系复杂、综合性强等特点。近几年高考对化学计算的具体考查情况如表所示。
1.依据化学方程式中的定量关系进行相关计算(1)应用原理在化学方程式中,各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比。各物质均为气体时,各物质的气体体积之比等于其化学计量数之比。(2)解题步骤
示例4 [2016全国卷Ⅰ,36(5),3分]高锰酸钾纯度的测定:称取1.080 0 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.200 0 ml·L-1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL。该样品的纯度为　　　　(列出计算式即可,已知2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O)。 
2.利用关系式法解答连续反应类计算题(1)应用原理关系式是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步反应中,若第一步反应的产物是下一步反应的反应物,可以根据化学方程式,将该物质作为“中介”,找出已知物质和所求物质之间“量”的关系。
示例5 [2017全国卷Ⅱ,28,15分]水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:Ⅰ.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O3+I2 2I-+S4O62-)。
回答下列问题:(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 　。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为  。 (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和　　　　;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除　　　　及二氧化碳。 (4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a ml·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为　　　　　　　;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为　　　　mg·L-1。 
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏　　　　。(填“高”或“低”) 思维导引  
解析 (1)取水样时避免扰动水体表面,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同,以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,可写出固氧的反应为O2+2Mn(OH)2 2MnO(OH)2。(3)由于Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2S2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和二氧化碳等,且能杀菌。  
(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I-氧化为I2,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前淀粉遇I2变蓝,达到滴定终点时,I2完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去。根据得失电子守恒可得关系式O2~2MnO(OH)2 ~2I2~4Na2S2O3,结合消耗n(Na2S2O3)=a ml·L-1×b×10-3 L=ab×10-3 ml,可求出100.00 mL水样中溶解氧的质量为ab×10-3 ml×32 g·ml-1=8ab×10-3 g=8ab mg,则该水样中溶解氧的含量为8ab mg÷0.100 00 L=80ab mg·L-1。(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小,根据关系式O2~4Na2S2O3,可知测定的溶解氧的含量偏低。  
答案 (1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差　(2)O2+2Mn(OH)2 2MnO(OH)2　(3)量筒　氧气　(4)蓝色刚好褪去　80ab　(5)低  
3.利用守恒法简化解题过程(1)应用原理所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。 
示例6 [2016天津,7(6)改编]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 ml·L-1NaOH溶液和1 ml O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为　　　　,生成硫酸铜物质的量为　　　　。