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1、第三专题 化学常用计量方法第1页，本讲稿共33页1(2012 年广东)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()。A常温下，4 g CH4含 nA个 CH 共价键B1 mol Fe 与足量稀硝酸反应，转移 2 nA个电子D常温常压下，22.4 L NO2和CO2的混合气体含有2nA个氧原子第2页，本讲稿共33页答案：A第3页，本讲稿共33页2(2011 年广东)设 nA 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()。A常温下，23 g NO2含有nA个氧原子B1 L 0.1 molL1的氨水含有0.1nA个OHC常温常压下，22.4 L CCl4含有nA个CCl4分子D1 mol Fe
2、2 与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子第4页，本讲稿共33页答案：A 解析：NO2的摩尔质量是46 g/mol，所以23 g NO2的物质的量是0.5 mol，含有1 mol氧原子，即nA个氧原子，A正确；NH3H2O属于弱电解质，在溶液中部分电离，因此1 L 0.1molL1的氨水不可能电离出0.1 mol OH，B不正确；常温常压下，CCl4是液体，因此不适用于气体的摩尔体积，C不正确；Fe2被氧化，产物是Fe3，因此1 mol Fe2与足量的H2O2溶液反应，转移nA个电子，D不正确。第5页，本讲稿共33页3(2010 年广东)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()。
3、解析：每个CH4分子中含有4个CH键，故16 g CH4(1 mol)中含有 4nA个CH键，A正确；未给出溶液的体积，无法知道 NaCl的物质的量，B错；根据关系式，3 mol Cu2 mol NO，C错；常温常压下，22.4 L CO2不是1 mol，D错。A16 g CH4中含有4nA个 CH 键B1 molL1 NaCl溶液含有nA个NaC1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生nA个NO分子D常温常压下，22.4 L CO2中含有nA个CO2分子A第6页，本讲稿共33页4(2009 年广东)设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值，下列说法正确的是()。A1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷
4、数为 nAB乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3nA个氢原子C标准状况下，22.4 L 氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nAD将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中，所得溶液含有0.1nA Fe3第7页，本讲稿共33页答案：C 解析：K2SO4中阴离子为硫酸根，1 mol硫酸根所带电荷数为2 mol，A错误；乙烯和C3H6的最简式均为CH2,28 g混合气有2 mol CH2，所以含4 mol H原子，B错误；Fe3在溶液中发生水解，0.1 mol FeCl3溶于水中，Fe3的物质的量要小于0.1 mol，D错误。第8页，本讲稿共33页5(2009 年广东)设nA代表阿
5、伏加德罗常数(NA)的数值，下列说法正确的是()。DA22.4 L Cl2中含有nA个C12分子B1 L 0.1 molL1 Na2SO4溶液中有0.1 nA个NaC1 mol H2与1 mol Cl2反应生成nA个HCl分子D1 mol Ca变成Ca2时失去的电子数为2nA 解析：A选项没有指明条件是否为标准状况；B选项中Na的物质的量为0.2 mol，即0.2nA个；C选项中H2和Cl2反应的化学方程式为H2Cl2=2HCl，因此1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2nA个HCl分子。第9页，本讲稿共33页有关化学计量和阿伏加德罗常数的计算问题一直是高考热点。一般以阿伏加德罗常数为
6、背景材料，考查氧化还原反应中电子转移的数目，分子中的化学键数和原子数，溶液中难电离的分子和易水解的离子数，物质的状态与温度、压强的关系，大题中出现的连锁反应的定量转化关系的计算。2013 年高考预计有关以阿伏加德罗常数为背景材料的选择题和综合题中有关化工生产实验结果的分析计算仍会出现。第10页，本讲稿共33页1有关计算公式(1)以物质的量为核心的计算公式：计算式中 n 的单位符号是_，NA近似为_，m 的单位符号是_，M 的单位符号是_，Vm 的单位符号是_，V 的单位符号是_，c 的单位符号是_。mol6.021023 mol1ggmol1Lmol1LmolL1第11页，本讲稿共33页(2)
7、溶液稀释与浓缩的换算式：c1V1c2V2。(3)溶质质量分数(a%)、溶解度(S)、物质的量浓度(c)、溶液密度()的换算关系(饱和溶液)：(4)不同密度的溶液相互混合，总体积计算式：第12页，本讲稿共33页2一定物质的量浓度的溶液配制以实验室用氯化钠固体配制 1.00 mol/L 的 NaCl 溶液 0.5 L为例。(1)配制步骤：_、_、_、_、_、_。(2)所 需 仪 器：_ 、_、_、_、_、_。计算称量溶解转液洗涤定容500 mL 容量瓶托盘天平烧杯药匙玻璃棒胶头滴管第13页，本讲稿共33页(3)为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌。在未降至室温时，立即将溶液转移至容量瓶定容对所配溶
8、液浓度的影响：_，原因是_。(4)定容完成，倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度对所配溶液浓度的影响：_ ，原因是_。偏高恢复到室温时，溶液的体积将小于 500 mL偏低溶液体积大于 500 mL第14页，本讲稿共33页阿伏加德罗常数及其应用例 1(2012 年江苏)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()。子数为 0.1NAA标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数为0.1NAB常温常压下，18 g H2O含有的原子总数为3NAC标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数为0.5NAD常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原
9、第15页，本讲稿共33页答案：B 解析：A项，标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数小于0.1NA，因为Cl2溶于水不可实现完全与水反应；C项，标准状况下，CH3CH2OH 为液态，不能使用Vm22.4 L/mol计算；D项，常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数小于0.1NA。第16页，本讲稿共33页【触类旁通】1(2012 年四川)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()。A标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA B常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA C50 mL 18.4 molL1浓硫酸
10、与足量铜微热反应，生成SO2的数目为0.46NA D某密闭容器中盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA第17页，本讲稿共33页答案：B 解析：HF在标况下是液态，A项错误；乙烯和丙烯的最简式都是CH2，故7.0 g乙烯和丙烯的混合物含有n(CH2)0.5 mol，则氢原子的物质的量为1 mol，B项正确；浓硫酸与Cu的反应，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，与Cu不再反应，故生成的SO2数目小于0.46NA，C项错误；N2与H2反应是可逆反应，不能完全转化，D项错误。第18页，本讲稿共33页高考主要从六大角度考查阿伏加德罗常数的有关知识
11、。1温度和压强：22.4 Lmol1是标准状况下的气体摩尔体积，常设置常温常压下的条件陷阱。2物质的状态：考查气体摩尔体积时，常给出在标准状况下非气态的物质。标准状况下，H2O、SO3、HF、Br2、I2、CHCl3、4 个碳以上的烃、除HCHO 外其他烃的含氧衍生物均不是气态物质。第19页，本讲稿共33页第20页，本讲稿共33页6物质的反应变化：考查氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中电子转移(得失)数目方面的陷阱；考查水溶液中弱电解质的电离反应、盐类水解时，常设置分子、离子数目变化方面的陷阱；胶粒是许多分子的集合体，如 1 mol Fe 完全转化为氢氧化铁胶体后，胶粒数远小于 NA。第21
12、页，本讲稿共33页物质的量的有关计算 例2取14.3 g Na2CO3xH2O溶于水配成100 mL溶液，然后逐滴加入稀盐酸直至没有气体放出为止，用去盐酸10 mL，并收集到气体1120 mL(标准状况)。求：(1)Na2CO3xH2O的物质的量；(2)稀盐酸的物质的量浓度；(3)x的值。解：(1)Na2CO3xH2O2HCl=2NaClCO2(x1)H2O由化学方程式可知：n(Na2CO3xH2O)n(CO2)1.12 L/22.4 Lmol10.05 mol(2)c(HCl)0.05 mol/(20.01)L2.5 molL1(3)x14.3 g/0.05 mol106 gmol118 g
13、mol110第22页，本讲稿共33页【触类旁通】2取等物质的量浓度的 NaOH 溶液两份，每份 50 mL。向其中分别通入一定量的 CO2气体，随后各取溶液 10 mL，并分别加水稀释到 100 mL。分别向稀释后的溶液中逐滴加入 0.1mol/L 的盐酸，产生 CO2气体的体积(标准状况)与所加入的盐酸的体积之间的关系如下图(a)、(b)所示。回答下列问题：第23页，本讲稿共33页(1)在(a)情况下，溶质为(写化学式)_，其物质的量之比是_，标准状况下，CO2 气体的体积为_。(2)在(b)情况下，溶质为(写化学式)_，其物质的量之比是_，标准状况下 CO2 气体的体积为_。NaOH、Na
14、2CO3110.056 L NaHCO3、Na2CO3110.112 L第24页，本讲稿共33页化学各物理量之间换算时要注意的问题：(1)“一个中心”：以物质的量为中心。(2)“两个前提”：在应用 Vm22.4 L/mol 时，一定要符合“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。(3)“三个关系”：直接构成物质的粒子数目与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系，如 CH4中的分子数与C、H原子数，质子、中子、电子数、共价键数等；第25页，本讲稿共33页摩尔质量与相对分子质量间的关系，前者符号为 M，单位是 g/mol，后者符号为Mr，单位是 1，二者在数值上相等；强电解质
15、、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。(4)“四个无关”：物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。第26页，本讲稿共33页一定物质的量浓度溶液的配制例 3实验室需要配制 0.50 mol/L NaCl 溶液 480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有托盘天平(精确到(2)计算。配制该溶液需取 NaCl 晶体的质量为_g。天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：(3)称量。以
16、及等质量的几片滤纸。0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、_、_第27页，本讲稿共33页称量过程中 NaCl 晶体应放在天平的_(填“左盘”或“右盘”)。称量完毕，将药品倒入烧杯中。(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒，目的是_。(5)转移、洗涤。在转移时应使用_引流，洗涤烧杯 23 次是为了_。(6)定容，摇匀。第28页，本讲稿共33页(7)将配好的溶液静置一段时间后，转入指定的试剂瓶中，并贴好标签，注明配制的时间、溶液名称及浓度。(8)在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如下图所示，所配溶液的浓度会_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。第29页，本讲稿共33页(3)左盘(4)搅拌，加
17、速溶解(5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中 (8)偏低 解析：配制480 mL 0.50 mol/L 的NaCl溶液，必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)0.50 mol/L0.5 L58.5 g/mol14.6 g(托盘天平精确到0.1 g)。用托盘天平称量时，物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为：计算 称量(或量取)溶解、冷却转移、洗涤定容、摇匀装瓶贴签。定容时仰视液面会造成溶液体积偏大，浓度偏低。答案：(1)500 mL容量瓶胶头滴管(2)14.6第30页，本讲稿共33页【触类旁通】3下列实验操作会导致实验结果偏低的是()。配制 100 g 10%的CuSO4溶液
18、，称取10 g CuSO4晶体溶于 90 g 水中；测定碳酸钠晶体中结晶水的百分含量时，所用的晶体已经受潮；配制一定物质的量浓度的溶液时，药品与砝码放反了，游码读数为 0.2 g；用酸式滴定管量取质量分数为 98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸配制200 mL 2 mol/L的稀硫酸时，先平视后仰视。A只有B只有CD第31页，本讲稿共33页解析：应称取 10 g无水CuSO4溶于90 g水中，称取10 gCuSO4晶体会使结果偏低；晶体已经受潮，表面有水，使测得晶体中的结晶水含量偏高；游码应增加的是砝码质量，如放反了，则游码增加了药品质量，药品不足，会使结果偏低；仰视读数时，实际液体体积偏大，浓 H2SO4不足，会使结果偏低。答案：D第32页，本讲稿共33页1不能配制任意体积一定物质的量浓度的溶液。2不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解，而要在烧杯中溶解，待烧杯中溶液的温度恢复到室温时，才能将溶液转移到容量瓶中。3配制过程中出现任何错误，均需将溶液倒掉，仪器洗涤干净后重新配制。4定容后摇匀，静置时液面会下降至刻度线以下，切记不要再加水至刻度线，否则所配溶液浓度会偏低。当配制中溶质是液态时，与固体溶质的配制过程的差异是“量取、稀释”。第33页，本讲稿共33页