人教版新高考化学二轮复习课件　常用化学计量与应用

这是一份人教版新高考化学二轮复习课件　常用化学计量与应用
第一编2022高中总复习优化设计GAO ZHONG ZONG FU XI YOU HUA SHE JI内容索引考点一　阿伏加德罗常数及其应用考点二　物质的量浓度专项突破•素能提升【高考命题研究】 【要点归纳•再提升】 有关NA判断需要注意的“六大”问题 【经典对练•得高分】 考向1　有关阿伏加德罗常数的正误判断真题示例1- 1.(2020全国Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1 mol重水比1 mol水多NA个质子C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D.1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有28NA个电子【解题思路】 答案 C 1- 2.(2021广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。A.1 mol CHCl3含有C—Cl的数目为3NAB.1 L 1.0 mol·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NAC.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NAD.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA答案 A解析 1个CHCl3分子中有3个C—Cl,故1 mol CHCl3中含有C—Cl的数目为3NA,A项正确;1 L 1.0 mol·L-1的盐酸中含NA个Cl-和水微弱电离出的OH-,B项错误;未指明气体所处的温度和压强,无法计算NO、O2的物质的量,也无法计算NO与O2反应生成NO2的物质的量,C项错误;23 g Na与足量H2O反应生成0.5 mol H2,D项错误。对点演练1- 1.(2021山东菏泽一模)已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。A.25 ℃时,1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NAB.0.1 mol H2C2O4被氧化为CO2,转移的电子数为0.1NAC.32 g乙醇和14 g二甲醚(H3C—O—CH3)组成的混合物中共价键数目为8NAD.1 mol CaO2晶体所含离子总数为3NA答案 C解析 25 ℃时,1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1 mol·L-1,含有的OH-数目为0.1NA,A项错误。H2C2O4被氧化为CO2时,碳元素由+3价变为+4价,故0.1 mol草酸被氧化为二氧化碳后转移0.2NA个电子,B项错误。乙醇和二甲醚的摩尔质量均为46 g·mol-1,故32 g乙醇和14 g二甲醚(H3C—O—CH3)的混合物的物质的量为1 mol,且1个乙醇分子和1个二甲醚分子中均含8个共价键,故1 mol此混合物中含有共价键数目为8NA,C项正确。CaO2晶体中含有Ca2+和 ,则1 mol CaO2晶体所含离子总数为2NA,D项错误。1- 2.(2021湖北教科研协作体联考)已知NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是(　　)。A.标准状况下,2.24 L溴单质中含溴原子数目为0.2NAB.常温常压下,2.8 g乙烯分子中含σ键数目为0.5NAC.0.1 mol·L-1盐酸中含Cl-数目为0.1NAD.1 mol Cu与足量S完全反应生成Cu2S时转移电子数目为2NA答案 B解析 标准状况下,溴单质为液态,2.24 L溴单质的物质的量不是0.1 mol,含有的溴原子数目不是0.2NA,A项错误。1个乙烯分子中含有4个C—H σ键和1个C—C σ键,2.8 g乙烯的物质的量为0.1 mol,则0.1 mol乙烯分子中含有的σ键数目为0.5NA,B项正确。缺少溶液的体积,无法计算0.1 mol·L-1盐酸中含有的氯离子的物质的量和数目,C项错误。1 mol Cu与足量S完全反应生成Cu2S时转移电子数目为NA,D项错误。方法技巧分析阿伏加德罗常数类题目的三步骤: 考向2　气体摩尔体积的相关计算真题示例(2020北京卷)下列说法正确的是(　　)。A.同温同压下,O2和CO2的密度相同B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同答案 C解析 同温同压下,O2 (g)和CO2 (g)的密度之比为32∶44,A项错误;质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为20∶18,分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为20∶18,B项错误;每个CH3CH2OH和CH3OCH3分子中含共价键数均为8,则物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同,C项正确;室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,H+的浓度相等,但1个H2SO4分子能电离出2个H+,而1个HCl分子只能电离出1个H+,故pH相同的盐酸和硫酸的物质的量浓度不相同,D项错误。对点演练2- 1.(2021北京海淀一模)下列各组粒子数目一定相等的是(　　)。A.等体积的NO和NO2的N原子数目B.等质量的正丁烷和异丁烷中的C—H数目C.等物质的量浓度的KCl溶液和NaCl溶液中的Cl-数目D.等质量的Cu分别与足量浓硝酸、稀硝酸反应生成的气体分子数目答案 B 2- 2.(2021北京石景山一模)下列各项比较中,相等的是(　　)。A.相同物质的量浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液中的c(CH3COO-)B.相同质量的乙炔和苯中所含的氢原子数C.相同物质的量的Cl2分别与足量的Fe、Ca(OH)2充分反应转移电子数D.标准状况下,相同体积的NO和NO2所含氧原子数答案 B解析 CH3COOH在水中部分电离且电离程度小,CH3COONa在水中全部电离,CH3COO-水解且水解程度小,因此相同物质的量浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液中的c(CH3COO-)不相等,后者大于前者,A项不符合题意。乙炔和苯的最简式相同,故相同质量的乙炔和苯所含氢原子数相等,B项符合题意。3Cl2+2Fe 2FeCl3,3 mol Cl2参与反应转移6 mol电子; 2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,2 mol Cl2参与反应转移2 mol电子,3 mol Cl2参与反应转移3 mol电子,因此相同物质的量的Cl2分别与足量的Fe、Ca(OH)2充分反应转移电子数不相等,C项不符合题意。根据阿伏加德罗定律可知,标准状况下,相同体积的NO和NO2的物质的量相等,因此两者所含氧原子数不相等,前者小于后者,D项不符合题意。2- 3.(2021北京丰台一模)下列叙述正确的是(　　)。A.0.5 mol·L-1 CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+B.常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等C.相同状况下的12C18O和14N2,若体积相等,则密度相等D.等物质的量的—CH3与—OH所含电子数相等答案 D解析 由于不知道溶液的体积,故无法计算0.5 mol·L-1 CuCl2溶液中所含Cu2+的数目,A项错误。28 g CO的物质的量为 =1 mol,但常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4 L·mol-1,则常温常压下22.4 L O2的物质的量小于1 mol,故两者所含分子数不相等,B项错误。相同状况下气体的密度之比等于摩尔质量之比, 12C18O和14N2的摩尔质量分别为30 g·mol-1、28 g·mol-1,故两者的密度不相等,C项错误。1 mol的—CH3与—OH均含有9 mol电子,故等物质的量的—CH3与—OH所含电子数相等,D项正确。方法技巧阿伏加德罗定律的推论: 【易错防范•不失分】 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(设NA代表阿伏加德罗常数的值)(1)常温常压下,22.4 L NO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA。(　　)(2)2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA。(　　)(3)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子。(　　)(4)18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA。(　　)(5)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。(　　)(6)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当1 mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA。(　　)××××××易错警示(1)“两状”:所给物理量为体积时,要明确物质状态是不是气态,是不是标准状况。(2)反应进行中的“质变”:随着反应的进行,要明确反应是否终止或改变。(3)要明确反应是否存在着进行的次序问题。【要点归纳•再提升】 1.一定物质的量浓度溶液配制的五步骤与七种仪器 微点拨(1)容量瓶有特定“规格”,选择应遵循“大而近”原则。(2)定容分两个环节,当液面离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管。(3)NaOH固体需放在烧杯等玻璃器皿中称量。2.误差分析 视线以刻度线为标准,与溶液的凹液面相切(2)视线引起误差的分析方法。①仰视容量瓶刻度线(图1),导致溶液体积偏大,所配制溶液的物质的量浓度偏低。②俯视容量瓶刻度线(图2),导致溶液体积偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏高。【经典对练•得高分】 考向1　一定物质的量浓度溶液的配制真题示例1- 1.(2020全国Ⅰ节选)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 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、天平解析 考查一定物质的量浓度溶液的配制,由于题目要求是由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液,除药匙、玻璃棒之外,还需要烧杯、天平、量筒、胶头滴管、容量瓶。1- 2.(高考题组合)下列操作或装置能达到实验目的的是　　　　。 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,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线B.若要称取2.0 g NaOH固体,先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g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,立即用胶头滴管吸出多余液体F.配制0.100 0 mol·L-1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固体应该用小烧杯等玻璃容器盛放,B项错误。配制一定浓度的NaCl溶液,俯视会造成所配溶液浓度偏高,C项错误。配制溶液时,不能直接在容量瓶中溶解,D项错误。加水超过刻度线时应重新配制,E项错误。对点演练1- 1.(2021北京石景山一模改编)实验室配制250 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,无须用到的仪器是(　　)。答案 A解析 实验室配制250 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,需要用到的仪器是天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管等,不需要用到圆底烧瓶,A项符合题意。1- 2.(2021 湖南适应性考试)下列实验操作规范且能达到目的的是(　　)。 答案 C解析 配制一定物质的量浓度的溶液,转移溶液时需用玻璃棒引流,A项错误。除去氯气中的氯化氢和水,先通入饱和食盐水除去氯化氢,再通入浓硫酸除去水,可得到干燥纯净的氯气,B项错误。氨的密度小于空气的密度,用向下排空气法收集氨,在试管口塞一团棉花,防止氨与空气对流,C项正确。沉淀的过滤时漏斗的下端要紧靠烧杯的内壁,D项错误。方法技巧(1)一定物质的量浓度溶液的配制,溶液的体积是由容量瓶的规格决定的。(2)溶质的状态不同,所使用的仪器在量取时有差异。考向2　物质的量浓度的相关计算真题示例 (2020江苏卷)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液必须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是　 　 。 准确称取1.120 0 g样品,用容量瓶配成250.0 mL溶液;取25.00 mL上述溶液置于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5 min;用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。①通过计算判断该样品是否为优质品。 ②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值　　　　(填“偏高”或“偏低”)。 答案 (1)Cl2+2OH- === ClO-+Cl-+H2ONaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解(2)②若在检测中稀硫酸的加入量偏少,会使反应中HClO+2I-+H+ === I2+Cl-+H2O被氧化生成的I2偏少,导致后续测定消耗Na2S2O3的量减少,使样品的有效氯测定值结果偏低。对点演练 2- 1.(2021河北选择性考试模拟演练节选)将精制得到的I2配成浓度为b mol·L-1的标准溶液,用来测定某样品中维生素C(相对分子质量为W)的含量。具体操作如下:准确称量a g样品,溶于新煮沸过并冷却至室温的蒸馏水中,煮沸蒸馏水的目的是　　　　。用250 mL容量瓶定容,使用　　　(仪器)量取25.00 mL样品溶液置于锥形瓶中,再加入10 mL 1∶1醋酸溶液和适量的　　　　指示剂,立即用I2标准溶液滴定,溶液显稳定的　　　　(颜色)即为滴定终点,消耗I2标准溶液d mL,则样品中维生素C的质量分数是　　　(写出表达式)。已知滴定反应的化学方程式: 答案 除去蒸馏水中溶解的氧,防止干扰实验　酸式滴定管　淀粉　蓝色解析 维生素C具有还原性,故煮沸蒸馏水是为了防止水中溶解的氧干扰实验;用滴定管准确量取溶液的体积;用于指示碘单质时,通常用淀粉作指示剂,淀粉遇碘显蓝色,这里用碘标准溶液滴定维生素C,所以当最后一滴标准液滴入锥形瓶后,溶液由无色变为蓝色且30 s内不褪色,即为终点;根据题意消耗碘标准液的物质的量为n=cV=bd×10-3 mol,由反应的化学方程式可知25.00 mL溶液中维生素C的物质的量为bd×10-3 mol,则a g样品中维生素C的物质的量为10×bd×10-3mol=bd×10-2 mol,质量为m=nM=bWd×10-2 g,其质量分数为2- 2.(2021山东菏泽一模节选)ClO2常用于自来水的杀菌消毒。自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:Ⅰ.取100.0 mL的水样,加入足量的碘化钾和少量稀硫酸,反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+ === 2Cl-+5I2+4H2O。Ⅱ.待充分反应后,再加氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。Ⅲ.用0.200 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液进行滴定(已知 ),达到滴定终点时用去10.00 mL Na2S2O3标准溶液。滴定终点时溶液颜色的变化为　　　　　　　　　　　　,该水样中ClO2的含量为　　　　 mg·L-1。 答案 溶液由蓝色变为无色　270解析 用Na2S2O3标准溶液滴定碘单质,当溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色时,碘恰好完全反应,所以滴定终点时溶液颜色的变化为溶液由蓝色变为无色;根据得失电子数相等可得如下关系:方法技巧硫代硫酸钠的化学式为Na2S2O3,俗名有大苏打、海波。硫代硫酸钠具有还原性,常用于定量的滴定实验,如滴定碘:【易错防范•不失分】 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)配制480 mL一定物质的量浓度的溶液时,要选用500 mL的容量瓶。(　　)(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器仅有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(　　)(3)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)。(　　)(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时仰视读数,则所得稀硫酸浓度偏高。(　　)√ ××√ 二、化学计算常用方法【热点专攻】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.掌握四种计算方法【题型突破】(2020山东卷改编)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下。Ⅰ.称取d g样品置于锥形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加热至75 ℃。用a mol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液b1 mL。Ⅱ.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30 s内不褪色,又消耗KMnO4溶液b2 mL。样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·mol-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Ⅰ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【解题思路】 应考训练1.准确称取0.250 0 g氯化亚铜样品置于一定量的0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加20 mL水,用0.100 0 mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关化学反应为Fe3++CuCl === Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+ === Fe3++Ce3+。计算上述样品中CuCl的质量分数是　　　　。 答案 97.91% 2.为了探究某浅黄色固体化合物X(含四种元素)的组成。某化学兴趣小组称取3.60 g该固体化合物,用热重法对其进行分析,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。已知:①热分解后得到的无色无味气体能完全被足量澄清石灰水吸收,并得到4.00 g白色沉淀;②热分解后剩余的固体呈红棕色,溶于盐酸后得到黄色溶液。请回答下列问题。(1)X的化学式是　　　　。 (2)固体X在300 ℃下反应的化学方程式是  　。 解析 (1)浅黄色固体化合物X,第一个阶段可能失去结晶水,质量为0.72 g,物质的量为0.04 mol,2.88 g固体热分解后得到的无色无味气体能完全被足量澄清石灰水吸收,并得到 4.00 g白色沉淀,说明热分解生成了CO2,物质的量为0.04 mol,则n(C)=0.04 mol,碳元素的质量为0.04 mol×12 g·mol-1=0.48 g;热分解后剩余的固体呈红棕色,溶于盐酸后得到黄色溶液,说明生成了氧化铁,物质的量为0.01 mol,n(Fe)=0.02 mol,铁元素的质量为0.02 mol×56 g·mol-1=1.12 g;含有氧元素的质量为2.88 g-0.48 g-1.12 g=1.28 g,则n(O)=0.08 mol,可得出n(Fe)∶n(C)∶n(O)∶n(H2O)=0.02 mol∶0.04 mol∶0.08 mol∶0.04 mol=1∶2∶4∶2,X的化学式是FeC2O4·2H2O。(2)固体X在300 ℃下与氧气反应生成氧化铁、二氧化碳和水,其反应的化学方程式是4FeC2O4·2H2O+3O2 2Fe2O3+8CO2+8H2O。3.某金属M的硫酸盐晶体(MSO4·xH2O)受热分解时固体质量随温度变化的情况如图所示。已知F点为氧化物,且物质的量为0.1 mol。请回答下列问题。(1)该晶体的化学式为　　　　　　　　。 (2)BC段固体的化学式为　　　　　　　　,写出推算过程。 (3)EF段质量变化是因为产生了两种气体,其中一种气体能使品红溶液褪色。写出反应的化学方程式:　 。 (4)从A点到D点,固体失重率为　　　　(已知:固体失重率(5)测定结晶水合物中结晶水的质量分数,除热重法外,还可以用沉淀法。取a g该样品溶于蒸馏水,加入过量的烧碱溶液,过滤、洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为b g。该晶体中结晶水的数目为　　　　　　(用含a、b的表达式表示)。 解析 (1)最终固体的摩尔质量为40 g·mol-1,且该固体是氧化物,可推断其是氧化镁,则原晶体的摩尔质量为246 g·mol-1,则x=7。(2)先求出对应固体的摩尔质量为192 g·mol-1,再求出结晶水的数目为4。(3)硫酸镁分解生成氧化镁、SO2,硫元素的化合价降低,则必有元素的化合价升高,另一种气体是O2。