还剩52页未读，
继续阅读
2023届高三化学二轮总复习 化学计量及其应用课件
展开
这是一份2023届高三化学二轮总复习 化学计量及其应用课件，共60页。PPT课件主要包含了专题体系构建，CEFG，ABCE，容量瓶，量筒托盘天平，答案C，答案D，真题感悟等内容，欢迎下载使用。
[核心回顾]1.物质的组成和结构与有关NA的计算 单原子分子,1 ml稀有气体只含1 ml原子(1)特殊分子的组成:稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目。(2)含某核素的物质: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,如重水(D2O)、37Cl2等。阴、阳离子个数之比均为1∶1(3)特殊离子化合物:Na2O2、KO2、NaHSO4中的离子键及阴、阳离子个数比。
呈电中性,所含的质子数=核外电子数(4)有机基团含有的粒子:所含质子、电子或原子数目,如—OH、—CH3等。(5)物质中含有的共价键:1 ml SiO2中含有4NA个Si—O;1 ml金刚石含有2NA个C—C;1 ml白磷(P4,分子结构为 )含P—P的数目为6NA等。
2.两种不能用“Vm=22.4 L·ml-1”计算的情况(1)标准状况下的非气体物质,如H2O、H2O2、NO2、HF、SO3、醇类(如C2H5OH等)、卤代烃(除CH3Cl外)、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)等。(2)非标准状况下的气体,如常温常压下的H2(g)等。
3.五类反应中电子转移与NA的计算
4.有关可逆反应中NA的计算在“NA”的应用中,高考常考的可逆反应如下:
判断生成分子、反应中转移电子等的数目时,要考虑可逆反应不能进行 到底。
5.电解质溶液中的粒子数计算的“四要点”(1)看清题目中是否指明溶液的体积。如在pH=13的NaOH溶液中,因溶液体积未知而无法求算溶液中OH-的数目。(2)看清要求计算的粒子数,若计算某电解质溶液中含有H(或O)原子的数目时,还要考虑溶剂水的组成。(3)看清溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或易水解的“弱离子”。如1 L 0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液或1 L 0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液中CH3COO-的数目均小于0.1NA。(4)看清单一电解质溶液还是多种电解质的混合溶液,若为混合溶液,有时要借助电荷守恒规律来计算某种离子的物质的量及数目。
[命题角度]角度1物质的组成与结构【典例】 NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 。 A.0.1 ml 27Al3+中含有的电子数为1.3NA(2021海南卷,7-A)B.3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1 NA(2021海南卷,7-B)C.CH2=CH2+H2→CH3CH3,生成1 ml 乙烷时断裂的共价键总数为NA(2021海南卷,7-D)D.12 g NaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.2NA(2021福建卷,3-B)E.180 g 葡萄糖中,C原子的数目为6NA(2021天津卷,7-C)F.1 ml CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA(2021广东卷,11-A)
G.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021广东卷,11-D)H.18 g 重水(D2O)中含有质子数为10NA(2021全国甲卷,8-A)
答案 DEFIK提示 A.1个27Al3+的电子数为10,故0.1 ml 27Al3+中含有的电子数为NA。B.Na2O2的电子式为 ,含有1个共价键,3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 ml ,故3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.05 NA。C.发生CH2=CH2+H2→CH3CH3反应时,C=C键中的一个键和H—H键都断裂,故生成1 ml 乙烷时断裂的共价键总数为2NA。G.23 g Na为1 ml ,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:2Na~H2,1 ml Na应对应生成0.5 ml H2,H2分子数目应为0.5NA。H.1个D2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为0.9 ml,则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA。J.18 g 的物质的量为0.9 ml ,1个 含10个中子,则18 g 含有的中子数为9NA。
角度拓展——判断正误1.(2022新疆昌吉第一次诊断)27 g 25Al中含有的中子数为12NA。( )2.(2022贵州贵阳一模)1 ml O2-核外电子数为8NA。( )3.(2022贵州贵阳一模)常温时,22 g T2O中所含的中子数为12NA。( )4.(2022河南新乡二模)100 g 质量分数为46%的乙醇溶液中,含O—H键的数目为7NA。( )
提示 1个O2-的电子数为10,则1 ml O2-核外电子数为10NA。
提示 22 g T2O的物质的量为1 ml ,1个T2O中所含的中子数为12,所以22 g T2O中所含的中子数为12NA。
5.(2022四川德阳第二次诊断)4.6 g C2H6O含C—H键的数目为0.6NA。( )6.(2022云南昆明一模)1 ml —18OH所含中子数为11NA。( )7.(2022云南昆明一模)32 g O2和O3的混合物所含氧原子数为2NA。( )
提示 4.6 g C2H6O的物质的量为0.1 ml,若C2H6O的结构为CH3CH2OH,则0.1 ml C2H6O中C—H键的数目为0.5NA,若C2H6O的结构为CH3—O—CH3,则0.1 ml C2H6O中C—H键的数目为0.6NA。
提示 1个18O中含10个中子,H中不含中子,则1 ml —18OH中含10 ml 中子,中子数为10NA。
提示 32 g O2和O3的混合物可看成32 g O,32 g O的物质的量为2 ml ,则氧原子个数为2NA。
角度2标准状况下Vm=22.4 L·ml-1的应用【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 。 L C2H4所含极性共价键的数目为0.2NA(2021福建卷,3-A)B.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA(2021广东卷,11-C)C.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA(2021湖北卷,6-D)D.32 g 甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA(2022浙江1月选考,12-D)E.标准状况下,1.12 L 18O2中含有中子数为NA(2021年6月浙江选考,18-A)F.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA(2021湖南卷,5-D)G.22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA(2021河北卷,7-A)H.22.4 L氢气中,H2分子的数目为NA(2021天津卷,7-B)
提示 A.没有标明气体的存在状态,1.12 L C2H4的物质的量不一定为0.05 ml。B.未指明温度、压强,无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目。D.每分子甲醇中含3个C—H键,故32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为3NA。H.没有指明标准状况,不能计算22.4 L H2分子的数目。
角度拓展——判断正误1.(2022新疆昌吉第一次诊断)标准状况下,11.2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA。( )2.(2022陕西咸阳检测)0.3 ml NO2与足量H2O完全反应时,产生2.24 L NO气体。( )
提示 甲烷和乙烯的一个分子中C—H键数均为4,标准状况下,11.2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA。
提示 未指明状态,不能用气体摩尔体积为22.4 L·ml-1进行计算。
3.(2022贵州贵阳一模)标准状况下,22.4 L HF中含有HF的分子数为NA。( )4.(2022四川德阳第二次诊断)在25 ℃、101 kPa条件下,22.4 L CO2中所含原子数目小于3NA。( )
提示 标准状况下HF为液态,22.4 L HF的物质的量不是1 ml ,所以22.4 L HF中含有HF的分子数不是NA。
提示 在25 ℃、101 kPa条件下,气体摩尔体积Vm大于22.4 L·ml-1,22.4 L CO2的物质的量小于1 ml,所含原子的物质的量小于3 ml,数目小于3NA。
5.(2022湖南长沙模拟)标准状况下,2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA。( )6.(2022山东临沂模拟)标准状况下,11.2 L CH2Cl2中含有的原子总数为2.5NA。( )
提示 乙醇在标准状况下是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
提示 CH2Cl2在标准状况下是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
角度3氧化还原反应与电子转移【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 。 A.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA(2022浙江1月选考,12-C)B.电解饱和食盐水时,若阴、阳两极产生气体的总质量为73 g ,则转移电子数为NA(2021河北卷,7-C)C.向100 mL 0.10 ml·L-1 FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA(2021浙江1月选考,18-C)
D.4 +5HCHO+12H+ ══ 4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 ml [4 +5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA(2020浙江7月选考,19-A)E.电解熔融MgCl2制2.4 g Mg ,电路中通过的电子数为0.1NA(2021福建卷,3-D)F.3 ml 的NO2与H2O完全反应转移的电子数为4NA(2021全国甲卷,8-B)
提示 A.8.7 g MnO2转化为Mn2+,转移电子的数目为0.2NA。B.电解饱和食盐水时总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,若阴、阳两极产生气体的总质量为73 g ,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量分别为1 ml,则转移的电子数为2NA。E.电解熔融的MgCl2生成Mg,镁由+2价降低到0价,因此1 ml MgCl2完全电解生成Mg,转移2 ml 电子。则电解熔融MgCl2制2.4 g Mg (物质的量为0.1 ml ),电路中通过的电子数为0.2NA。F.NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O ══ 2HNO3+NO,3 ml NO2参与反应时转移的电子数为2NA。
角度拓展——判断正误1.(2022河南新乡二模)含0.2 ml H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移的电子数小于0.2NA。( )2.(2022陕西咸阳检测)铅蓄电池工作时,若负极增重48 g ,则外电路转移电子数目为NA。( )
提示 开始时浓硫酸与镁发生反应生成MgSO4、SO2和H2O,随着硫酸浓度变稀,稀硫酸与镁反应生成MgSO4和H2,故0.2 ml H2SO4中被还原的H2SO4的物质的量应大于0.1 ml ,转移电子总数应大于0.2NA。
3.(2022云南昆明一模)足量Zn与含1 ml H2SO4的浓硫酸反应,转移电子数为2NA。( )4.(2022辽宁大连模拟)标准状况下,0.1 ml铁与2.24 L氯气充分反应,转移的电子数为0.3NA。( )
提示 足量锌与浓硫酸反应,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,先后发生反应:Zn+2H2SO4(浓) ══ ZnSO4+SO2↑+2H2O,2 ml H2SO4参与反应转移2 ml 电子,Zn+H2SO4(稀) ══ ZnSO4+H2↑,1 ml H2SO4参与反应转移2 ml 电子,因此足量Zn与含1 ml H2SO4的浓硫酸反应,转移电子数小于2NA。
提示 该反应中,氯气不足,转移电子数为0.2NA。
5.(2022湖北武汉模拟)1 ml Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。( )6.(2022湖北重点校联考)32 g Cu与足量的S完全反应转移电子数为NA。( )
提示 该反应是Na2O2的歧化反应,1 ml Na2O2完全反应转移的电子数为NA。
提示 32 g Cu的物质的量是0.5 ml,Cu与S反应生成+1价铜,因此转移的电子数为0.5NA。
角度4可逆反应和隐含反应(或条件)【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 。 A.2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(2021湖南卷,5-C)B.22.4 L Cl2(标准状况)与水充分反应转移1 ml 电子(2021辽宁卷,4-A)C.1 L pH=4的0.1 ml·L-1 K2Cr2O7溶液中 离子数为0.1NA(2021全国甲卷,8-D)D.1 ml 碘蒸气和1 ml 氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA(2021河北卷,7-B)E.0.1 ml CH4与足量Cl2反应生成CH3Cl的分子数为0.1NA(2021福建卷,3-C)
角度拓展——判断正误1.(2022四川德阳第二次诊断)500 mL 12 ml·L-1浓盐酸与1.5 ml MnO2充分反应生成Cl2的分子数目为1.5NA。( )
提示 根据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑,500 mL 12 ml·L-1浓盐酸中HCl的物质的量为6 ml ,随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸不发生上述反应,故生成Cl2的物质的量小于1.5 ml,即生成的氯气分子数目小于1.5NA。
2.(2022陕西咸阳检测)2 ml SO2和1 ml O2在一定条件下反应,所得混合气体的分子数为2NA。( )3.(2022浙江嘉兴模拟)将1 ml 氯气通入足量水中充分反应后,HClO、Cl-、ClO-的微粒数之和为2NA。( )
提示 SO2和O2在一定条件下反应生成SO3,该反应为可逆反应,所得混合气体的分子数大于2NA。
提示 氯气与水的反应是可逆反应,溶液中含氯元素的微粒还有Cl2。
角度5电解质溶液中的粒子数【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是 。 A.0.1 ml·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA(2021湖南卷,5-B)B.1 ml·L-1HCl溶液中,HCl分子的数目为NA(2021天津卷,7-A)C.100 mL 0.1 ml·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA(2021浙江6月选考,18-C)D.1 L 1 ml·L-1溴化铵水溶液中 与H+离子数之和大于NA(2021河北卷,7-D)E.1 L 1.0 ml·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NA(2021广东卷,11-B)
提示 A.溶液的体积未知,不能计算H+数目。B.HCl在溶液中完全电离,溶液中不存在HCl分子。C.100 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液中的NaOH的物质的量为0.01 ml ,但是溶剂水中也含有氧原子。E.盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全部电离出阴离子Cl-,水微弱电离出阴离子OH-,错误。
角度拓展——判断正误1.(2022云南昆明一模)常温下,pH=14的Ba(OH)2溶液中OH-的数目为NA。( )2.(2022四川德阳第二次诊断)1 L 0.1 ml·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目小于0.2NA。( )
提示 溶液的体积未知,无法求算氢氧根的数目。
提示 1 L 0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中Fe2(SO4)3的物质的量为1 L×0.1 ml·L-1=0.1 ml ,铁离子发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,显然水解导致阳离子数目增多,故1 L 0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目大于0.2NA。
3.(2022江西重点中学联考)向含1 ml CH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性,CH3COO-数目大于NA。( )4.(2022江西重点中学联考)1 L pH=2的H2SO4溶液中H+数目为0.02NA。( )
提示 根据电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液呈中性,故c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(Na+),即n(CH3COO-)=n(Na+)=1 ml ,即CH3COO-的数目为NA。
提示 1 L pH=2的H2SO4溶液中含有H+的数目为1 L×10-2 ml·L-1×NA ml-1=0.01NA。
5.(2022河南新乡第二次模拟)常温下,1 L pH=11的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.002NA。( )6.(2022河南新乡第二次模拟)0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液中,含CH3COO-的数目小于0.1NA。( )
提示 pH=11的溶液中c(H+)=1×10-11 ml·L-1,常温下KW=1×10-14,故溶液中c(OH-)=1×10-3 ml·L-1,则1 L该溶液中n(OH-)=1×10-3 ml。
提示 溶液的体积未知,无法计算微粒数目。
7.(2022贵州贵阳一模)1 L 0.1 ml·L-1AlCl3溶液中含有Al3+的数目为0.1NA。( )8.(2022新疆昌吉第一次诊断)1 L 0.5 ml·L-1Na2S溶液中含S2-和HS-的离子总数为0.5NA。( )
提示 Al3+在水溶液中会发生水解,所以1 L 0.1 ml·L-1 AlCl3溶液中含有Al3+的数目小于0.1NA。
提示 1 L 0.5 ml · L-1Na2S溶液中含有H2S、HS-、S2-三种含硫微粒,因此含S2-和HS-的离子总数小于0.5NA。
[核心回顾]1.了解一定物质的量浓度溶液的配制流程(以配制一定物质的量浓度的NaCl溶液为例)
2.一定物质的量浓度溶液配制的误差分析及方法(1)误差分析的思维流程
(2)视线引起误差的分析方法①定容时,仰视容量瓶刻度线(图1),导致溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低。②定容时,俯视容量瓶刻度线(图2),导致溶液体积偏小,配制溶液的浓度偏高。
3.有关物质的量浓度的计算(1)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算:c为溶质的物质的量浓度,单位为ml·L-1,ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·ml-1。(2)物质的量浓度计算的两大守恒规律
[命题角度]角度1配制溶液的操作及仪器的选择【典例】 (2021广东卷,7)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
提示 该实验操作中涉及溶液的配制,需要用到容量瓶;移取待测液,用0.100 0 ml · L-1NaOH溶液滴定,需要用到锥形瓶和碱式滴定管,不需要用到分液漏斗。
角度拓展——填充与判断2.(2019江苏卷,5-B)将4.0 g NaOH固体置于100 mL 容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 ml·L-1 NaOH溶液。( )
提示 容量瓶内不能用于稀释浓硫酸。
提示 容量瓶内不能用于溶解NaOH固体。
3.(2022福建福州期末质量抽测)配制质量分数为10%的NaOH溶液,下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。
提示 配制质量分数为10%的NaOH溶液,需要用到的仪器有:托盘天平、量筒、烧杯和玻璃棒,不需要用到的是容量瓶。
4.(2020全国卷Ⅰ,节选)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml·L-1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
提示 由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml · L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管。
角度2有关物质的量浓度的计算【典例】 (2021江苏卷,15节选)准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后的溶液置于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 ml·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4- ══ ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL 。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度 (写出计算过程)。
答案 稀释后的ZnSO4溶液中:
提示 Zn2+与EDTA以1∶1反应,根据EDTA的浓度和消耗的体积(25.00 mL ),可以计算出EDTA的物质的量,进而计算出20.00 mL 稀释后的溶液中Zn2+的物质的量浓度,再根据稀释前后溶质的量不变可计算出ZnSO4溶液的物质的量浓度。
角度拓展——判断正误1.取V1 mL c ml·L-1 NaCl溶液,向其中加入蒸馏水稀释到V2 mL,此时c(NaCl)= ml·L-1。( )2.用98%密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸配制1∶4(一体积浓硫酸和四体积水混合)的稀硫酸(密度为1.23 g·cm-3),所得溶液中溶质的物质的量浓度为4.6 ml·L-1。( )
提示 质量分数98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为18.4 ml·L-1,用其配制体积比为1∶4的稀硫酸(密度为1.23 g·cm-3),由于稀硫酸和浓硫酸的密度不同,故所得稀硫酸的物质的量浓度不会是4.6 ml·L-1。
3.将V1 mL c1 ml·L-1 NaCl溶液和V2 mL c2 ml·L-1 MgCl2溶液混合,所得混合液中c(Cl-)= ml·L-1[混合溶液总体积等于(V1+V2) mL]。( )
——突破一 命题篇——
新教材新考向 物质的量及应用1.明确高考对阿伏加德罗常数的考查角度
典例突破1 (2022全国甲,11)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.25 ℃、101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为 L 1.0 ml·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为 ml苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NAD.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
典例突破2(2022湖北重点学校联考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.标准状况下,11.2 L乙酸中含氢原子数目为2NAB.6.0 g SiO2晶体中所含硅氧键数目约为 g 60%的乙酸溶液中含有氧原子数为2NA D.用惰性电极电解1 L 0.2 ml·L-1 AgNO3溶液,当两极产生气体的物质的量相等时,电路中通过电子数为0.4NA
答案 D解析 标准状况下,乙酸不是气体,11.2 L乙酸的物质的量不是0.5 ml,不能确定含有的H原子数,A错误;1 ml SiO2晶体含4 ml硅氧键,6.0 g SiO2为0.1 ml,则所含硅氧键数目约为0.4NA,B错误;100 g 60%的乙酸溶液中含1 ml 乙酸,1 ml乙酸中含有氧原子数为2NA,水分子中也含有氧原子,故溶液中氧原子数大于2NA,C错误;电解时阳极电极反应式为4OH--4e- ══ 2H2O+O2↑,阴极电极反应式为Ag++e- ══ Ag、2H++2e- ══ H2↑,当两极产生气体的物质的量相等时,电路中通过的电子数为0.4NA,D正确。
2.熟知溶液配制中的三个考查点(1)选取容量瓶时,要遵循“大而近”的原则,根据配制溶液的体积,确定容量瓶的规格。(2)结合实验步骤选择实验仪器,称取固体药品使用天平,量取浓溶液需用量筒;溶解(或稀释)使用烧杯、玻璃棒,转移溶液需用容量瓶,定容时需要胶头滴管。(3)仪器的合理使用:溶解固体时烧杯和玻璃棒、转移液体时玻璃棒、定容操作时胶头滴管等。
典例突破3(2022辽宁鞍山模拟)如图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法错误的是( )
A.配制100 mL 1.0 ml·L-1的Na2CO3溶液,操作1烧杯中应放入10.6 g Na2CO3固体B.操作2是将恢复至常温的Na2CO3溶液转移到容量瓶中C.操作4是滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切D.操作5中,定容摇匀后发现凹液面低于刻度线,要继续加水至凹液面与刻度线相切
答案 D解析 配制100 mL 1.0 ml·L-1的Na2CO3溶液,需要溶质的物质的量n(Na2CO3)=1.0 ml·L-1×0.1 L=0.1 ml,则m(Na2CO3)=0.1 ml×106 g·ml-1 =10.6 g,A正确;用容量瓶配制溶液要求是在室温下,则操作2是将恢复至常温的Na2CO3溶液转移到容量瓶中,B正确;操作4是定容,向容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加,滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切,C正确;操作5中,定容摇匀后发现凹液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切,待颈部液体回流后,体积偏大,溶液浓度偏低,D错误。
新材料新情境 抗击新冠疫情与消毒剂的使用新材料 新型冠状病毒肺炎疫情对人们的生活造成了较大影响。常用的消毒剂可以快速灭活环境中的新冠病毒,包括氯系消毒剂(“84”消毒液、漂白粉)、醇类消毒剂(一定浓度的乙醇溶液)、过氧化物[H2O2、过氧乙酸( )]等。
判断(1)200 mL 1.0 ml·L-1 H2O2溶液中含有氢原子数为0.4NA。( )(2)常温常压下,76 g过氧乙酸分子中含有过氧键(O—O)的数目为NA。 ( )
典例突破4(2022辽宁协作体联考)为抗击新冠肺炎疫情,可用“84”消毒液对环境消毒。“84”消毒液与“洁厕灵”混用时易发生反应引起中毒,若反应为Na35ClO+2H37Cl ══ NaCl+Cl2↑+H2O。下列说法正确的是( )A.0.5 ml·L-1 NaClO溶液中含ClO-数目小于0.5NAB.标准状况下,11.2 L水中含有共价键数目为NAC.理论上,上述反应生成的1 ml Cl2含有的中子数为38NAD.上述反应中生成的Cl2的摩尔质量是71 g·ml-1
答案 C解析 题目未指明NaClO溶液的体积,无法确定含有ClO-的数目,A错误;标准状况下,水是非气体,11.2 L水不是0.5 ml,故含有共价键数目不是NA,B错误;生成物Cl2是35Cl37Cl,则1 ml Cl2含有的中子数为(18+20)NA=38NA,C正确;氧化剂是Na35ClO,还原剂是H37Cl,二者发生价态“归中反应”生成Cl2,则Cl2的摩尔质量为72 g·ml-1,D错误。
典例突破5预防“新冠肺炎”可用0.3%的过氧乙酸( )溶液进行喷雾消毒。设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )A.pH=3的过氧乙酸溶液中含H+的数目为10-3NAB.1 L 0.1 ml·L-1过氧乙酸的水溶液中含氧原子数为 g CH3COOOH中含有的共用电子对数目为9NAD.NA个CH3COOOH分子完全分解可生成1 ml CH3COOH和11.2 L O2
答案 C解析 题目未指明pH=3的过氧乙酸溶液的体积,不能计算含有的H+数目,A错误;1 L 0.1 ml·L-1过氧乙酸的水溶液中含0.1 ml过氧乙酸,由于水中也含氧原子,故含有氧原子数大于0.3NA,B错误;76 g CH3COOOH的物质的量为1 ml,含有的共用电子对数目为9NA,C正确;NA个CH3COOOH分子完全分解可生成1 ml CH3COOH和0.5 ml O2,题目未指明是否处于标准状况,D错误。
——突破二 解题篇——
素养命题+题型突破1.阿伏加德罗常数及计算(宏观辨识与微观探析)基于物质的量,从微观角度定量认识物质的组成、结构、性质和变化,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,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
典例突破1(2022陕西汉中校级联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
方法点拨从近三年高考试题来看,阿伏加德罗常数及其应用仍是全国卷命题的热点,解题的关键点:(1)分析题目中概念的层次,抓住题目中的关键词,研究对象包括分子、原子、离子、质子、中子、电子、反应转移电子、化学键数目等。(2)分析各选项中的附加条件求出n(较大粒子),再结合物质的组成、结构及反应确定n(较小粒子),最后结合关系式“N=n×NA”计算出较小粒子的数目。
针对训练1(2022吉林白山模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值。溴蒸气与氨气相遇产生“白烟”,化学方程式为8NH3+3Br2 ══ N2+6NH4Br。下列说法正确的是( )A.生成14 g N2时,反应中作为还原剂的分子数目为4NAB.标准状况下,11.2 L Br2参与反应时转移的电子数为NAC.0.5 ml·L-1的NH4Br溶液中含有Br-的数目为0.5NAD.当生成29.4 g NH4Br时,消耗NH3分子的数目为0.4NA
答案 D解析 14 g N2即0.5 ml N2,由方程式可知,生成0.5 ml N2时,被氧化的氨气的物质的量是1 ml,反应中还原剂的分子数目为NA,A错误;标准状况下Br2是液体,11.2 L Br2的物质的量不是0.5 ml,B错误;没有给出溶液的体积,不能计算0.5 ml·L-1的NH4Br溶液中含有Br-的数目,C错误;29.4 g NH4Br的物质的量为 ,当生成0.3 ml NH4Br时,消耗NH3分子的数目为0.4NA,D正确。
2.有关物质的量浓度的计算(宏观辨识与微观探析)基于物质的量浓度认识溶液的组成及其变化,能进行相关的简单计算;建构以物质的量为中心的转化关系,感受宏观与微观相结合的思想,从定量的角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系。
典例突破2(2022河北衡水调研)某营养液中含有KCl、K2SO4、NaCl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示。取200 mL该营养液加水稀释,测得Na+的浓度(c)随溶液体积(V)的变化如图乙曲线所示。下列判断错误的是( )
A.图甲中X是B.图乙中m=8.0C.营养液中NaCl与K2SO4的物质的量之比为2∶1D.营养液中KCl的浓度一定为2.0 ml·L-1
答案 D解析 取200 mL该营养液加水稀释,由图乙可得,m ml·L-1×0.2 L=1.6 ml·L-1×1 L,则有m=8.0,即该营养液中c(Na+)=8.0 ml·L-1,B正确;图甲中X的浓度为4.0 ml·L-1,则X是 ,A正确;营养液中,n(NaCl)=8.0 ml·L-1×V L=8.0V ml(V为营养液的体积),n(K2SO4)=4.0 ml·L-1×V L=4.0V ml,则其物质的量之比为2∶1,C正确;营养液中若c(K2SO4)=c( )=4.0 ml·L-1,则由K2SO4提供的c(K+)=8.0 ml·L-1,图甲中c(K+)=9.0 ml·L-1,推知c(KCl)=9.0 ml·L-1-8.0 ml·L-1=1.0 ml·L-1,D错误。
方法点拨有关物质的量浓度的计算是化学定量计算的基础,解答此类问题要注意:(1)分析题中提供的数据,选择合适的计算依据,确定依据定义式、换算关系还是稀释定律。(2)计算溶液中某种离子的浓度时,要注意电荷守恒规律的应用,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
针对训练2(2022湖南师大附中月考)在0.1 L由NaCl、MgCl2、BaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示,下列对该溶液成分说法不正确的是( )
A.NaCl的物质的量为0.1 mlB.溶质MgCl2的质量为4.75 gC.该混合液中BaCl2的物质的量为0.05 mlD.将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Na+的物质的量浓度为0.5 ml·L-1
答案 D解析 由图可知,Na+、Mg2+、Cl-的物质的量浓度分别为1.0 ml·L-1、0.5 ml·L-1和3.0 ml·L-1,则0.1 L 该混合液中含有NaCl为1.0 ml·L-1×0.1 L =0.1 ml,A正确;含MgCl2的物质的量为0.5 ml·L-1×0.1 L=0.05 ml,其质量为0.05 ml×95 g·ml-1=4.75 g,B正确;据电荷守恒可得: c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ba2+)=c(Cl-),则有1.0 ml·L-1+0.5 ml·L-1×2 +2c(Ba2+)=3.0 ml·L-1,c(Ba2+)=0.5 ml·L-1,故该混合液中含有BaCl2的物质的量为0.5 ml·L-1×0.1 L=0.05 ml,C正确;据“稀释定律”可得:0.1 L×1.0 ml·L-1=1 L×c(Na+),c(Na+)=0.1 ml·L-1,D错误。
——突破三 热点专攻——
高考必备1.命题分析近三年中,高考试题在化工流程题、化学实验综合题中考查实验数据的处理,常用于测定产品的纯度等,涉及“关系式法”“守恒法”“热重分析法”等方法的应用,要求基于实验数据对物质的组成、结构及其变化进行定量分析与计算,考查实践操作能力群中数据处理能力、信息转化能力等。2.守恒法利用守恒法计算物质含量,其关键是建立关系式,一般途径有两种:(1)依据多个反应方程式,根据某物质(或元素)确定关系式。(2)根据守恒关系(如原子守恒、得失电子守恒等)确定关系式。
3.关系式法“关系式”是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,可以将最初反应物与最终生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。(1)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。(2)过量返滴: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中过量的量,即可得出第一步所消耗物质的物质的量。
4.热重分析法(1)“热重曲线”(如图)是指使用热天平记录的曲线,纵坐标为试样质量或残留率,横坐标为温度或时间。通过对热重曲线的分析,我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、分解情况及生成的产物等与质量相联系的信息。
(2)图中T1为起始温度,T5为终止温度。对于含有结晶水的某固体M·xH2O热分解反应的过程主要有两个变化阶段:T1→T2为固体失去结晶水的过程;T3→T4为M固体分解的过程。对于具体的图像可以发生分步反应失去结晶水或M固体分解生成多种物质。(3)M固体可能为盐或氧化物,随着温度的升高,继续分解可能失去一些挥 发性的物质,如NH3、CO2、CO等气体,而金属一般以化合态残留在最终产物中。
(热重分析法的应用)(2021全国甲卷,27题节选)胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。(1)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为 (写表达式)。 (2)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏大的是 (填序号)。 ①胆矾未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出来
解析 (1)称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷却至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3,则水的质量是(m2-m3) g,故胆矾(CuSO4·nH2O)中n值的表达式为
考向预测1.(关系式法的应用)(2022广东梅州模拟)FeSO4·7H2O样品的纯度可通过滴定法进行测定,实验步骤如下:步骤1:称取5.800 g绿矾产品,经溶解、在容量瓶中定容等步骤准确配制250 mL溶液。步骤2:从上述容量瓶中量取25.00 mL待测溶液置于锥形瓶中。步骤3:用硫酸酸化的0.010 0 ml·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,记录消耗KMnO4溶液的体积。步骤4:重复步骤2、步骤3两次。
(1)步骤2量取溶液所用仪器是 。 (2)数据处理:
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (保留两位小数)。
答案 (1)酸式滴定管(或移液管) (2)95.86%解析 (1)硫酸亚铁水解使溶液显酸性,步骤2量取硫酸亚铁样品溶液所用仪器是酸式滴定管(或移液管)。(2)第1、2、3次所消耗标准溶液的体积分别为39.99 mL、40.01 mL、39.00 mL,第3次数据误差较大舍去,则平均消耗标准溶液的体积为40.00 mL;根据得失电子守恒可得关系式:KMnO4~5FeSO4·7H2O,则样品中FeSO4·7H2O的物质的量为40.00×10-3 L×0.010 0 ml·L-1×5× =0.02 ml,则样品中FeSO4·7H2O的质量分数为
2.(热重分析法的应用)(2022辽宁师大附中模拟)0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。请回答下列问题:
(1)试确定200 ℃时固体物质的化学式 。 (2)取270 ℃所得样品,在570 ℃时灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为 ,其存在的最高温度是 。
[核心回顾]1.物质的组成和结构与有关NA的计算 单原子分子,1 ml稀有气体只含1 ml原子(1)特殊分子的组成:稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目。(2)含某核素的物质: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,如重水(D2O)、37Cl2等。阴、阳离子个数之比均为1∶1(3)特殊离子化合物:Na2O2、KO2、NaHSO4中的离子键及阴、阳离子个数比。
呈电中性,所含的质子数=核外电子数(4)有机基团含有的粒子:所含质子、电子或原子数目,如—OH、—CH3等。(5)物质中含有的共价键:1 ml SiO2中含有4NA个Si—O;1 ml金刚石含有2NA个C—C;1 ml白磷(P4,分子结构为 )含P—P的数目为6NA等。
2.两种不能用“Vm=22.4 L·ml-1”计算的情况(1)标准状况下的非气体物质,如H2O、H2O2、NO2、HF、SO3、醇类(如C2H5OH等)、卤代烃(除CH3Cl外)、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)等。(2)非标准状况下的气体,如常温常压下的H2(g)等。
3.五类反应中电子转移与NA的计算
4.有关可逆反应中NA的计算在“NA”的应用中,高考常考的可逆反应如下:
判断生成分子、反应中转移电子等的数目时,要考虑可逆反应不能进行 到底。
5.电解质溶液中的粒子数计算的“四要点”(1)看清题目中是否指明溶液的体积。如在pH=13的NaOH溶液中,因溶液体积未知而无法求算溶液中OH-的数目。(2)看清要求计算的粒子数,若计算某电解质溶液中含有H(或O)原子的数目时,还要考虑溶剂水的组成。(3)看清溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或易水解的“弱离子”。如1 L 0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液或1 L 0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液中CH3COO-的数目均小于0.1NA。(4)看清单一电解质溶液还是多种电解质的混合溶液,若为混合溶液,有时要借助电荷守恒规律来计算某种离子的物质的量及数目。
[命题角度]角度1物质的组成与结构【典例】 NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 。 A.0.1 ml 27Al3+中含有的电子数为1.3NA(2021海南卷,7-A)B.3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1 NA(2021海南卷,7-B)C.CH2=CH2+H2→CH3CH3,生成1 ml 乙烷时断裂的共价键总数为NA(2021海南卷,7-D)D.12 g NaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.2NA(2021福建卷,3-B)E.180 g 葡萄糖中,C原子的数目为6NA(2021天津卷,7-C)F.1 ml CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA(2021广东卷,11-A)
G.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021广东卷,11-D)H.18 g 重水(D2O)中含有质子数为10NA(2021全国甲卷,8-A)
答案 DEFIK提示 A.1个27Al3+的电子数为10,故0.1 ml 27Al3+中含有的电子数为NA。B.Na2O2的电子式为 ,含有1个共价键,3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 ml ,故3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.05 NA。C.发生CH2=CH2+H2→CH3CH3反应时,C=C键中的一个键和H—H键都断裂,故生成1 ml 乙烷时断裂的共价键总数为2NA。G.23 g Na为1 ml ,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:2Na~H2,1 ml Na应对应生成0.5 ml H2,H2分子数目应为0.5NA。H.1个D2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为0.9 ml,则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA。J.18 g 的物质的量为0.9 ml ,1个 含10个中子,则18 g 含有的中子数为9NA。
角度拓展——判断正误1.(2022新疆昌吉第一次诊断)27 g 25Al中含有的中子数为12NA。( )2.(2022贵州贵阳一模)1 ml O2-核外电子数为8NA。( )3.(2022贵州贵阳一模)常温时,22 g T2O中所含的中子数为12NA。( )4.(2022河南新乡二模)100 g 质量分数为46%的乙醇溶液中,含O—H键的数目为7NA。( )
提示 1个O2-的电子数为10,则1 ml O2-核外电子数为10NA。
提示 22 g T2O的物质的量为1 ml ,1个T2O中所含的中子数为12,所以22 g T2O中所含的中子数为12NA。
5.(2022四川德阳第二次诊断)4.6 g C2H6O含C—H键的数目为0.6NA。( )6.(2022云南昆明一模)1 ml —18OH所含中子数为11NA。( )7.(2022云南昆明一模)32 g O2和O3的混合物所含氧原子数为2NA。( )
提示 4.6 g C2H6O的物质的量为0.1 ml,若C2H6O的结构为CH3CH2OH,则0.1 ml C2H6O中C—H键的数目为0.5NA,若C2H6O的结构为CH3—O—CH3,则0.1 ml C2H6O中C—H键的数目为0.6NA。
提示 1个18O中含10个中子,H中不含中子,则1 ml —18OH中含10 ml 中子,中子数为10NA。
提示 32 g O2和O3的混合物可看成32 g O,32 g O的物质的量为2 ml ,则氧原子个数为2NA。
角度2标准状况下Vm=22.4 L·ml-1的应用【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 。 L C2H4所含极性共价键的数目为0.2NA(2021福建卷,3-A)B.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA(2021广东卷,11-C)C.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA(2021湖北卷,6-D)D.32 g 甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA(2022浙江1月选考,12-D)E.标准状况下,1.12 L 18O2中含有中子数为NA(2021年6月浙江选考,18-A)F.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA(2021湖南卷,5-D)G.22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA(2021河北卷,7-A)H.22.4 L氢气中,H2分子的数目为NA(2021天津卷,7-B)
提示 A.没有标明气体的存在状态,1.12 L C2H4的物质的量不一定为0.05 ml。B.未指明温度、压强,无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目。D.每分子甲醇中含3个C—H键,故32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为3NA。H.没有指明标准状况,不能计算22.4 L H2分子的数目。
角度拓展——判断正误1.(2022新疆昌吉第一次诊断)标准状况下,11.2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA。( )2.(2022陕西咸阳检测)0.3 ml NO2与足量H2O完全反应时,产生2.24 L NO气体。( )
提示 甲烷和乙烯的一个分子中C—H键数均为4,标准状况下,11.2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA。
提示 未指明状态,不能用气体摩尔体积为22.4 L·ml-1进行计算。
3.(2022贵州贵阳一模)标准状况下,22.4 L HF中含有HF的分子数为NA。( )4.(2022四川德阳第二次诊断)在25 ℃、101 kPa条件下,22.4 L CO2中所含原子数目小于3NA。( )
提示 标准状况下HF为液态,22.4 L HF的物质的量不是1 ml ,所以22.4 L HF中含有HF的分子数不是NA。
提示 在25 ℃、101 kPa条件下,气体摩尔体积Vm大于22.4 L·ml-1,22.4 L CO2的物质的量小于1 ml,所含原子的物质的量小于3 ml,数目小于3NA。
5.(2022湖南长沙模拟)标准状况下,2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA。( )6.(2022山东临沂模拟)标准状况下,11.2 L CH2Cl2中含有的原子总数为2.5NA。( )
提示 乙醇在标准状况下是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
提示 CH2Cl2在标准状况下是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
角度3氧化还原反应与电子转移【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 。 A.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA(2022浙江1月选考,12-C)B.电解饱和食盐水时,若阴、阳两极产生气体的总质量为73 g ,则转移电子数为NA(2021河北卷,7-C)C.向100 mL 0.10 ml·L-1 FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA(2021浙江1月选考,18-C)
D.4 +5HCHO+12H+ ══ 4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 ml [4 +5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA(2020浙江7月选考,19-A)E.电解熔融MgCl2制2.4 g Mg ,电路中通过的电子数为0.1NA(2021福建卷,3-D)F.3 ml 的NO2与H2O完全反应转移的电子数为4NA(2021全国甲卷,8-B)
提示 A.8.7 g MnO2转化为Mn2+,转移电子的数目为0.2NA。B.电解饱和食盐水时总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,若阴、阳两极产生气体的总质量为73 g ,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量分别为1 ml,则转移的电子数为2NA。E.电解熔融的MgCl2生成Mg,镁由+2价降低到0价,因此1 ml MgCl2完全电解生成Mg,转移2 ml 电子。则电解熔融MgCl2制2.4 g Mg (物质的量为0.1 ml ),电路中通过的电子数为0.2NA。F.NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O ══ 2HNO3+NO,3 ml NO2参与反应时转移的电子数为2NA。
角度拓展——判断正误1.(2022河南新乡二模)含0.2 ml H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移的电子数小于0.2NA。( )2.(2022陕西咸阳检测)铅蓄电池工作时,若负极增重48 g ,则外电路转移电子数目为NA。( )
提示 开始时浓硫酸与镁发生反应生成MgSO4、SO2和H2O,随着硫酸浓度变稀,稀硫酸与镁反应生成MgSO4和H2,故0.2 ml H2SO4中被还原的H2SO4的物质的量应大于0.1 ml ,转移电子总数应大于0.2NA。
3.(2022云南昆明一模)足量Zn与含1 ml H2SO4的浓硫酸反应,转移电子数为2NA。( )4.(2022辽宁大连模拟)标准状况下,0.1 ml铁与2.24 L氯气充分反应,转移的电子数为0.3NA。( )
提示 足量锌与浓硫酸反应,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,先后发生反应:Zn+2H2SO4(浓) ══ ZnSO4+SO2↑+2H2O,2 ml H2SO4参与反应转移2 ml 电子,Zn+H2SO4(稀) ══ ZnSO4+H2↑,1 ml H2SO4参与反应转移2 ml 电子,因此足量Zn与含1 ml H2SO4的浓硫酸反应,转移电子数小于2NA。
提示 该反应中,氯气不足,转移电子数为0.2NA。
5.(2022湖北武汉模拟)1 ml Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。( )6.(2022湖北重点校联考)32 g Cu与足量的S完全反应转移电子数为NA。( )
提示 该反应是Na2O2的歧化反应,1 ml Na2O2完全反应转移的电子数为NA。
提示 32 g Cu的物质的量是0.5 ml,Cu与S反应生成+1价铜,因此转移的电子数为0.5NA。
角度4可逆反应和隐含反应(或条件)【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 。 A.2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(2021湖南卷,5-C)B.22.4 L Cl2(标准状况)与水充分反应转移1 ml 电子(2021辽宁卷,4-A)C.1 L pH=4的0.1 ml·L-1 K2Cr2O7溶液中 离子数为0.1NA(2021全国甲卷,8-D)D.1 ml 碘蒸气和1 ml 氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA(2021河北卷,7-B)E.0.1 ml CH4与足量Cl2反应生成CH3Cl的分子数为0.1NA(2021福建卷,3-C)
角度拓展——判断正误1.(2022四川德阳第二次诊断)500 mL 12 ml·L-1浓盐酸与1.5 ml MnO2充分反应生成Cl2的分子数目为1.5NA。( )
提示 根据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑,500 mL 12 ml·L-1浓盐酸中HCl的物质的量为6 ml ,随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸不发生上述反应,故生成Cl2的物质的量小于1.5 ml,即生成的氯气分子数目小于1.5NA。
2.(2022陕西咸阳检测)2 ml SO2和1 ml O2在一定条件下反应,所得混合气体的分子数为2NA。( )3.(2022浙江嘉兴模拟)将1 ml 氯气通入足量水中充分反应后,HClO、Cl-、ClO-的微粒数之和为2NA。( )
提示 SO2和O2在一定条件下反应生成SO3,该反应为可逆反应,所得混合气体的分子数大于2NA。
提示 氯气与水的反应是可逆反应,溶液中含氯元素的微粒还有Cl2。
角度5电解质溶液中的粒子数【典例】 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是 。 A.0.1 ml·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA(2021湖南卷,5-B)B.1 ml·L-1HCl溶液中,HCl分子的数目为NA(2021天津卷,7-A)C.100 mL 0.1 ml·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA(2021浙江6月选考,18-C)D.1 L 1 ml·L-1溴化铵水溶液中 与H+离子数之和大于NA(2021河北卷,7-D)E.1 L 1.0 ml·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NA(2021广东卷,11-B)
提示 A.溶液的体积未知,不能计算H+数目。B.HCl在溶液中完全电离,溶液中不存在HCl分子。C.100 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液中的NaOH的物质的量为0.01 ml ,但是溶剂水中也含有氧原子。E.盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全部电离出阴离子Cl-,水微弱电离出阴离子OH-,错误。
角度拓展——判断正误1.(2022云南昆明一模)常温下,pH=14的Ba(OH)2溶液中OH-的数目为NA。( )2.(2022四川德阳第二次诊断)1 L 0.1 ml·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目小于0.2NA。( )
提示 溶液的体积未知,无法求算氢氧根的数目。
提示 1 L 0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中Fe2(SO4)3的物质的量为1 L×0.1 ml·L-1=0.1 ml ,铁离子发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,显然水解导致阳离子数目增多,故1 L 0.1 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目大于0.2NA。
3.(2022江西重点中学联考)向含1 ml CH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性,CH3COO-数目大于NA。( )4.(2022江西重点中学联考)1 L pH=2的H2SO4溶液中H+数目为0.02NA。( )
提示 根据电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液呈中性,故c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(Na+),即n(CH3COO-)=n(Na+)=1 ml ,即CH3COO-的数目为NA。
提示 1 L pH=2的H2SO4溶液中含有H+的数目为1 L×10-2 ml·L-1×NA ml-1=0.01NA。
5.(2022河南新乡第二次模拟)常温下,1 L pH=11的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.002NA。( )6.(2022河南新乡第二次模拟)0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液中,含CH3COO-的数目小于0.1NA。( )
提示 pH=11的溶液中c(H+)=1×10-11 ml·L-1,常温下KW=1×10-14,故溶液中c(OH-)=1×10-3 ml·L-1,则1 L该溶液中n(OH-)=1×10-3 ml。
提示 溶液的体积未知,无法计算微粒数目。
7.(2022贵州贵阳一模)1 L 0.1 ml·L-1AlCl3溶液中含有Al3+的数目为0.1NA。( )8.(2022新疆昌吉第一次诊断)1 L 0.5 ml·L-1Na2S溶液中含S2-和HS-的离子总数为0.5NA。( )
提示 Al3+在水溶液中会发生水解,所以1 L 0.1 ml·L-1 AlCl3溶液中含有Al3+的数目小于0.1NA。
提示 1 L 0.5 ml · L-1Na2S溶液中含有H2S、HS-、S2-三种含硫微粒,因此含S2-和HS-的离子总数小于0.5NA。
[核心回顾]1.了解一定物质的量浓度溶液的配制流程(以配制一定物质的量浓度的NaCl溶液为例)
2.一定物质的量浓度溶液配制的误差分析及方法(1)误差分析的思维流程
(2)视线引起误差的分析方法①定容时,仰视容量瓶刻度线(图1),导致溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低。②定容时,俯视容量瓶刻度线(图2),导致溶液体积偏小,配制溶液的浓度偏高。
3.有关物质的量浓度的计算(1)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算:c为溶质的物质的量浓度,单位为ml·L-1,ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·ml-1。(2)物质的量浓度计算的两大守恒规律
[命题角度]角度1配制溶液的操作及仪器的选择【典例】 (2021广东卷,7)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
提示 该实验操作中涉及溶液的配制,需要用到容量瓶;移取待测液,用0.100 0 ml · L-1NaOH溶液滴定,需要用到锥形瓶和碱式滴定管,不需要用到分液漏斗。
角度拓展——填充与判断2.(2019江苏卷,5-B)将4.0 g NaOH固体置于100 mL 容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 ml·L-1 NaOH溶液。( )
提示 容量瓶内不能用于稀释浓硫酸。
提示 容量瓶内不能用于溶解NaOH固体。
3.(2022福建福州期末质量抽测)配制质量分数为10%的NaOH溶液,下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。
提示 配制质量分数为10%的NaOH溶液,需要用到的仪器有:托盘天平、量筒、烧杯和玻璃棒,不需要用到的是容量瓶。
4.(2020全国卷Ⅰ,节选)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml·L-1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
提示 由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml · L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管。
角度2有关物质的量浓度的计算【典例】 (2021江苏卷,15节选)准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后的溶液置于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 ml·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4- ══ ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL 。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度 (写出计算过程)。
答案 稀释后的ZnSO4溶液中:
提示 Zn2+与EDTA以1∶1反应,根据EDTA的浓度和消耗的体积(25.00 mL ),可以计算出EDTA的物质的量,进而计算出20.00 mL 稀释后的溶液中Zn2+的物质的量浓度,再根据稀释前后溶质的量不变可计算出ZnSO4溶液的物质的量浓度。
角度拓展——判断正误1.取V1 mL c ml·L-1 NaCl溶液,向其中加入蒸馏水稀释到V2 mL,此时c(NaCl)= ml·L-1。( )2.用98%密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸配制1∶4(一体积浓硫酸和四体积水混合)的稀硫酸(密度为1.23 g·cm-3),所得溶液中溶质的物质的量浓度为4.6 ml·L-1。( )
提示 质量分数98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为18.4 ml·L-1,用其配制体积比为1∶4的稀硫酸(密度为1.23 g·cm-3),由于稀硫酸和浓硫酸的密度不同,故所得稀硫酸的物质的量浓度不会是4.6 ml·L-1。
3.将V1 mL c1 ml·L-1 NaCl溶液和V2 mL c2 ml·L-1 MgCl2溶液混合,所得混合液中c(Cl-)= ml·L-1[混合溶液总体积等于(V1+V2) mL]。( )
——突破一 命题篇——
新教材新考向 物质的量及应用1.明确高考对阿伏加德罗常数的考查角度
典例突破1 (2022全国甲,11)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.25 ℃、101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为 L 1.0 ml·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为 ml苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NAD.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
典例突破2(2022湖北重点学校联考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.标准状况下,11.2 L乙酸中含氢原子数目为2NAB.6.0 g SiO2晶体中所含硅氧键数目约为 g 60%的乙酸溶液中含有氧原子数为2NA D.用惰性电极电解1 L 0.2 ml·L-1 AgNO3溶液,当两极产生气体的物质的量相等时,电路中通过电子数为0.4NA
答案 D解析 标准状况下,乙酸不是气体,11.2 L乙酸的物质的量不是0.5 ml,不能确定含有的H原子数,A错误;1 ml SiO2晶体含4 ml硅氧键,6.0 g SiO2为0.1 ml,则所含硅氧键数目约为0.4NA,B错误;100 g 60%的乙酸溶液中含1 ml 乙酸,1 ml乙酸中含有氧原子数为2NA,水分子中也含有氧原子,故溶液中氧原子数大于2NA,C错误;电解时阳极电极反应式为4OH--4e- ══ 2H2O+O2↑,阴极电极反应式为Ag++e- ══ Ag、2H++2e- ══ H2↑,当两极产生气体的物质的量相等时,电路中通过的电子数为0.4NA,D正确。
2.熟知溶液配制中的三个考查点(1)选取容量瓶时,要遵循“大而近”的原则,根据配制溶液的体积,确定容量瓶的规格。(2)结合实验步骤选择实验仪器,称取固体药品使用天平,量取浓溶液需用量筒;溶解(或稀释)使用烧杯、玻璃棒,转移溶液需用容量瓶,定容时需要胶头滴管。(3)仪器的合理使用:溶解固体时烧杯和玻璃棒、转移液体时玻璃棒、定容操作时胶头滴管等。
典例突破3(2022辽宁鞍山模拟)如图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法错误的是( )
A.配制100 mL 1.0 ml·L-1的Na2CO3溶液,操作1烧杯中应放入10.6 g Na2CO3固体B.操作2是将恢复至常温的Na2CO3溶液转移到容量瓶中C.操作4是滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切D.操作5中,定容摇匀后发现凹液面低于刻度线,要继续加水至凹液面与刻度线相切
答案 D解析 配制100 mL 1.0 ml·L-1的Na2CO3溶液,需要溶质的物质的量n(Na2CO3)=1.0 ml·L-1×0.1 L=0.1 ml,则m(Na2CO3)=0.1 ml×106 g·ml-1 =10.6 g,A正确;用容量瓶配制溶液要求是在室温下,则操作2是将恢复至常温的Na2CO3溶液转移到容量瓶中,B正确;操作4是定容,向容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加,滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切,C正确;操作5中,定容摇匀后发现凹液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切,待颈部液体回流后,体积偏大,溶液浓度偏低,D错误。
新材料新情境 抗击新冠疫情与消毒剂的使用新材料 新型冠状病毒肺炎疫情对人们的生活造成了较大影响。常用的消毒剂可以快速灭活环境中的新冠病毒,包括氯系消毒剂(“84”消毒液、漂白粉)、醇类消毒剂(一定浓度的乙醇溶液)、过氧化物[H2O2、过氧乙酸( )]等。
判断(1)200 mL 1.0 ml·L-1 H2O2溶液中含有氢原子数为0.4NA。( )(2)常温常压下,76 g过氧乙酸分子中含有过氧键(O—O)的数目为NA。 ( )
典例突破4(2022辽宁协作体联考)为抗击新冠肺炎疫情,可用“84”消毒液对环境消毒。“84”消毒液与“洁厕灵”混用时易发生反应引起中毒,若反应为Na35ClO+2H37Cl ══ NaCl+Cl2↑+H2O。下列说法正确的是( )A.0.5 ml·L-1 NaClO溶液中含ClO-数目小于0.5NAB.标准状况下,11.2 L水中含有共价键数目为NAC.理论上,上述反应生成的1 ml Cl2含有的中子数为38NAD.上述反应中生成的Cl2的摩尔质量是71 g·ml-1
答案 C解析 题目未指明NaClO溶液的体积,无法确定含有ClO-的数目,A错误;标准状况下,水是非气体,11.2 L水不是0.5 ml,故含有共价键数目不是NA,B错误;生成物Cl2是35Cl37Cl,则1 ml Cl2含有的中子数为(18+20)NA=38NA,C正确;氧化剂是Na35ClO,还原剂是H37Cl,二者发生价态“归中反应”生成Cl2,则Cl2的摩尔质量为72 g·ml-1,D错误。
典例突破5预防“新冠肺炎”可用0.3%的过氧乙酸( )溶液进行喷雾消毒。设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )A.pH=3的过氧乙酸溶液中含H+的数目为10-3NAB.1 L 0.1 ml·L-1过氧乙酸的水溶液中含氧原子数为 g CH3COOOH中含有的共用电子对数目为9NAD.NA个CH3COOOH分子完全分解可生成1 ml CH3COOH和11.2 L O2
答案 C解析 题目未指明pH=3的过氧乙酸溶液的体积,不能计算含有的H+数目,A错误;1 L 0.1 ml·L-1过氧乙酸的水溶液中含0.1 ml过氧乙酸,由于水中也含氧原子,故含有氧原子数大于0.3NA,B错误;76 g CH3COOOH的物质的量为1 ml,含有的共用电子对数目为9NA,C正确;NA个CH3COOOH分子完全分解可生成1 ml CH3COOH和0.5 ml O2,题目未指明是否处于标准状况,D错误。
——突破二 解题篇——
素养命题+题型突破1.阿伏加德罗常数及计算(宏观辨识与微观探析)基于物质的量,从微观角度定量认识物质的组成、结构、性质和变化,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,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
典例突破1(2022陕西汉中校级联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
方法点拨从近三年高考试题来看,阿伏加德罗常数及其应用仍是全国卷命题的热点,解题的关键点:(1)分析题目中概念的层次,抓住题目中的关键词,研究对象包括分子、原子、离子、质子、中子、电子、反应转移电子、化学键数目等。(2)分析各选项中的附加条件求出n(较大粒子),再结合物质的组成、结构及反应确定n(较小粒子),最后结合关系式“N=n×NA”计算出较小粒子的数目。
针对训练1(2022吉林白山模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值。溴蒸气与氨气相遇产生“白烟”,化学方程式为8NH3+3Br2 ══ N2+6NH4Br。下列说法正确的是( )A.生成14 g N2时,反应中作为还原剂的分子数目为4NAB.标准状况下,11.2 L Br2参与反应时转移的电子数为NAC.0.5 ml·L-1的NH4Br溶液中含有Br-的数目为0.5NAD.当生成29.4 g NH4Br时,消耗NH3分子的数目为0.4NA
答案 D解析 14 g N2即0.5 ml N2,由方程式可知,生成0.5 ml N2时,被氧化的氨气的物质的量是1 ml,反应中还原剂的分子数目为NA,A错误;标准状况下Br2是液体,11.2 L Br2的物质的量不是0.5 ml,B错误;没有给出溶液的体积,不能计算0.5 ml·L-1的NH4Br溶液中含有Br-的数目,C错误;29.4 g NH4Br的物质的量为 ,当生成0.3 ml NH4Br时,消耗NH3分子的数目为0.4NA,D正确。
2.有关物质的量浓度的计算(宏观辨识与微观探析)基于物质的量浓度认识溶液的组成及其变化,能进行相关的简单计算;建构以物质的量为中心的转化关系,感受宏观与微观相结合的思想,从定量的角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系。
典例突破2(2022河北衡水调研)某营养液中含有KCl、K2SO4、NaCl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示。取200 mL该营养液加水稀释,测得Na+的浓度(c)随溶液体积(V)的变化如图乙曲线所示。下列判断错误的是( )
A.图甲中X是B.图乙中m=8.0C.营养液中NaCl与K2SO4的物质的量之比为2∶1D.营养液中KCl的浓度一定为2.0 ml·L-1
答案 D解析 取200 mL该营养液加水稀释,由图乙可得,m ml·L-1×0.2 L=1.6 ml·L-1×1 L,则有m=8.0,即该营养液中c(Na+)=8.0 ml·L-1,B正确;图甲中X的浓度为4.0 ml·L-1,则X是 ,A正确;营养液中,n(NaCl)=8.0 ml·L-1×V L=8.0V ml(V为营养液的体积),n(K2SO4)=4.0 ml·L-1×V L=4.0V ml,则其物质的量之比为2∶1,C正确;营养液中若c(K2SO4)=c( )=4.0 ml·L-1,则由K2SO4提供的c(K+)=8.0 ml·L-1,图甲中c(K+)=9.0 ml·L-1,推知c(KCl)=9.0 ml·L-1-8.0 ml·L-1=1.0 ml·L-1,D错误。
方法点拨有关物质的量浓度的计算是化学定量计算的基础,解答此类问题要注意:(1)分析题中提供的数据,选择合适的计算依据,确定依据定义式、换算关系还是稀释定律。(2)计算溶液中某种离子的浓度时,要注意电荷守恒规律的应用,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
针对训练2(2022湖南师大附中月考)在0.1 L由NaCl、MgCl2、BaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示,下列对该溶液成分说法不正确的是( )
A.NaCl的物质的量为0.1 mlB.溶质MgCl2的质量为4.75 gC.该混合液中BaCl2的物质的量为0.05 mlD.将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Na+的物质的量浓度为0.5 ml·L-1
答案 D解析 由图可知,Na+、Mg2+、Cl-的物质的量浓度分别为1.0 ml·L-1、0.5 ml·L-1和3.0 ml·L-1,则0.1 L 该混合液中含有NaCl为1.0 ml·L-1×0.1 L =0.1 ml,A正确;含MgCl2的物质的量为0.5 ml·L-1×0.1 L=0.05 ml,其质量为0.05 ml×95 g·ml-1=4.75 g,B正确;据电荷守恒可得: c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ba2+)=c(Cl-),则有1.0 ml·L-1+0.5 ml·L-1×2 +2c(Ba2+)=3.0 ml·L-1,c(Ba2+)=0.5 ml·L-1,故该混合液中含有BaCl2的物质的量为0.5 ml·L-1×0.1 L=0.05 ml,C正确;据“稀释定律”可得:0.1 L×1.0 ml·L-1=1 L×c(Na+),c(Na+)=0.1 ml·L-1,D错误。
——突破三 热点专攻——
高考必备1.命题分析近三年中,高考试题在化工流程题、化学实验综合题中考查实验数据的处理,常用于测定产品的纯度等,涉及“关系式法”“守恒法”“热重分析法”等方法的应用,要求基于实验数据对物质的组成、结构及其变化进行定量分析与计算,考查实践操作能力群中数据处理能力、信息转化能力等。2.守恒法利用守恒法计算物质含量,其关键是建立关系式,一般途径有两种:(1)依据多个反应方程式,根据某物质(或元素)确定关系式。(2)根据守恒关系(如原子守恒、得失电子守恒等)确定关系式。
3.关系式法“关系式”是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,可以将最初反应物与最终生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。(1)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。(2)过量返滴: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中过量的量,即可得出第一步所消耗物质的物质的量。
4.热重分析法(1)“热重曲线”(如图)是指使用热天平记录的曲线,纵坐标为试样质量或残留率,横坐标为温度或时间。通过对热重曲线的分析,我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、分解情况及生成的产物等与质量相联系的信息。
(2)图中T1为起始温度,T5为终止温度。对于含有结晶水的某固体M·xH2O热分解反应的过程主要有两个变化阶段:T1→T2为固体失去结晶水的过程;T3→T4为M固体分解的过程。对于具体的图像可以发生分步反应失去结晶水或M固体分解生成多种物质。(3)M固体可能为盐或氧化物,随着温度的升高,继续分解可能失去一些挥 发性的物质,如NH3、CO2、CO等气体,而金属一般以化合态残留在最终产物中。
(热重分析法的应用)(2021全国甲卷,27题节选)胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。(1)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为 (写表达式)。 (2)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏大的是 (填序号)。 ①胆矾未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出来
解析 (1)称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷却至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3,则水的质量是(m2-m3) g,故胆矾(CuSO4·nH2O)中n值的表达式为
考向预测1.(关系式法的应用)(2022广东梅州模拟)FeSO4·7H2O样品的纯度可通过滴定法进行测定,实验步骤如下:步骤1:称取5.800 g绿矾产品,经溶解、在容量瓶中定容等步骤准确配制250 mL溶液。步骤2:从上述容量瓶中量取25.00 mL待测溶液置于锥形瓶中。步骤3:用硫酸酸化的0.010 0 ml·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,记录消耗KMnO4溶液的体积。步骤4:重复步骤2、步骤3两次。
(1)步骤2量取溶液所用仪器是 。 (2)数据处理:
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (保留两位小数)。
答案 (1)酸式滴定管(或移液管) (2)95.86%解析 (1)硫酸亚铁水解使溶液显酸性,步骤2量取硫酸亚铁样品溶液所用仪器是酸式滴定管(或移液管)。(2)第1、2、3次所消耗标准溶液的体积分别为39.99 mL、40.01 mL、39.00 mL,第3次数据误差较大舍去,则平均消耗标准溶液的体积为40.00 mL;根据得失电子守恒可得关系式:KMnO4~5FeSO4·7H2O,则样品中FeSO4·7H2O的物质的量为40.00×10-3 L×0.010 0 ml·L-1×5× =0.02 ml,则样品中FeSO4·7H2O的质量分数为
2.(热重分析法的应用)(2022辽宁师大附中模拟)0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。请回答下列问题:
(1)试确定200 ℃时固体物质的化学式 。 (2)取270 ℃所得样品,在570 ℃时灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为 ,其存在的最高温度是 。
相关课件
新教材2024高考化学二轮专题复习专题2化学计量及其应用课件： 这是一份新教材2024高考化学二轮专题复习专题2化学计量及其应用课件，共36页。PPT课件主要包含了真题研练·析考情，核心突破·提能力，模考精练·抓落实，答案A，答案C，考情分析，答案B，答案D等内容，欢迎下载使用。
高考化学二轮复习专题2化学计量及其应用课件： 这是一份高考化学二轮复习专题2化学计量及其应用课件，共60页。PPT课件主要包含了高考命题分析，过程的可逆性，mL容量瓶，CuO2，且半分钟内不褪色，00%等内容，欢迎下载使用。
新高考化学二轮总复习 专题突破课件 专题二 化学计量及其应用（含解析）： 这是一份新高考化学二轮总复习 专题突破课件 专题二 化学计量及其应用（含解析），共52页。PPT课件主要包含了答案C，答案D，答案A，答案B，f数据处理，否或不能等内容，欢迎下载使用。
