2020高考化学二轮考前复习练习3专题三化学常用计量及其应用（Word版含解析）

最新考纲： 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。 　阿伏加德罗常数及其应用 【专题知识整合】 1．与气体摩尔体积 22.4 L·mol－1 相关的 NA 的应用 (1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用 22.4 L·mol －1 进行物质的量的计 算。 (2)常见物质在标准状况下的状态：溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、 CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于 4 的烃(除新戊烷外)均为液体，SO3 为固体，已知体积的 以上物质的物质的量均不能用 n＝ V 22.4 L·m ol－1计算。 2．与物质的组成相关的 NA 的应用 (1)稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目，不能认为单质分子都 是双原子分子。 (2)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。 (3)Na2O2、KO2 中的阴、阳离子个数比，前者为 1∶2，后者为 1∶1；熔融的 NaHSO4 中 的阳离子数目(阳离子只有 Na＋)。 (4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。 (5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2 与 CO、NO2 与 N2O4 等含有的原子、分子数目。 (6)注意特殊物质的摩尔质量，如 D2O、18O2、H37Cl 等。 (7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键)，如 CnH2n＋2 中共价 键的数目为 3n＋1。 (8)1 mol 金刚石、石墨中的 C—C 键数目分别为 2NA、1.5NA；1 mol SiO2 中 Si—O 键数目 为 4NA；1 mol P4 中的 P—P 键数目为 6NA。 3．与氧化还原反应相关的 NA 的应用 (1)歧化反应类：Na2O2 与 CO2、H2O 的反应，Cl2 与 NaOH(冷稀、浓热)、H2O 的反应。 (2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。 (3)Fe 与浓、稀硝酸，Cu 与浓、稀硝酸反应类。 (4)足量、不足量 Fe 与稀硝酸，足量 Fe 与浓硫酸反应类。 (5)足量 KMnO4 与浓盐酸，足量 MnO2 与浓盐酸，足量 Cu 与浓硫酸反应类。 (6)注意氧化还原的顺序，如向 FeI2 溶液中通入 Cl2，首先氧化 I－，再氧化 Fe2＋。 4．与可逆反应相关的 NA 的应用 在 NA 的应用中，常涉及以下可逆反应： (1)2SO2＋O2催化剂 △ 2SO3 PCl3＋Cl2PCl5 2NO2N2O4 N2＋3H2 高温、高压 催化剂 2NH3 (2)Cl2＋H2OHCl＋HClO (3)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4 ＋OH－ 5．与电解质溶液中粒子数目判断相关的 NA 的应用 审准题目要求，是突破该类题目的关键。 (1)溶液中是否有“弱粒子”，即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”，如 1 L 1 mol·L－ 1 的乙酸或 1 L 1 mol·L－1 乙酸钠溶液中 CH3COO－数目均小于 NA。 (2)题目中是否指明了溶液的体积，如在 pH＝1 的 HCl 溶液中，因溶液体积未知而无法求 算 H＋的数目。 (3)所给条件是否与电解质的组成有关，如 pH＝1 的 H2SO4 溶液中 c(H＋)＝0.1 mol·L －1， 与电解质的组成无关；0.05 mol·L－1 的 Ba(OH)2 溶液，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成 有关。 【高考真题再现】 1．(2019·高考全国卷Ⅱ，T8，6 分)已知 NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　) A．3 g 3He 含有的中子数为 1NA B．1 L 0.1 mol·L－1 磷酸钠溶液含有的 PO 3－4 数目为 0.1NAC．1 mol K2Cr2O7 被还原为 Cr3＋转移的电子数为 6NA D．48 g 正丁烷和 10 g 异丁烷的混合物中共价键数目为 13NA 解析：选 B。3 g 3He 的物质的量为 1 mol，每个 3He 含 1 个中子，则 1 mol 3He 含 1 mol 中子，A 项正确；该溶液中含 0.1 mol Na3PO4，由于部分 PO 3－4 水解，故溶液中 PO 3－4 的数目 小于 0.1NA，B 项错误；K2Cr2O7 中 Cr 元素为＋6 价，1 mol K2Cr2O7 被还原成 Cr3＋时，得到 6 mol 电子，C 项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含 10 个 C—H 键和 3 个 C—C 键，即每个分子中含 13 个共价键，则 48 g 正丁烷和 10 g 异丁烷的混合物中含 13 mol 共价键，D 项正确。 2．(2018·高考全国卷Ⅰ，T10，6 分)NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．16.25 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1NA B．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NA C．92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NA D．1.0 mol CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 解析：选 B。16.25 g FeCl3 的物质的量 n(FeCl3)＝0.1 mol，如果氯化铁完全水解，则生成 0.1 mol Fe(OH)3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁分子聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数 远小于 0.1NA，A 项错误；氩气是单原子分子，1 mol Ar 含 18 mol 质子，B 项正确；甘油(丙 三醇)的分子式为 C3H8O3，相对分子质量为 92，1 mol (92.0 g)甘油含 3 mol 羟基，C 项错误； 甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即 1.0 mol 甲烷反应后生成的 CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3、CCl4 共为 1 mol，D 项错误。 3．(2018·高考全国卷Ⅱ，T11，6 分)NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．常温常压下，124 g P4 中所含 P—P 键数目为 4NA B．100 mL 1 mol·L－1 FeCl3 溶液中所含 Fe3＋的数目为 0.1NA C．标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NA D．密闭容器中，2 mol SO2 和 1 mol O2 催化反应后分子总数为 2NA 解析：选 C。每个 P4 分子中含 6 个 P—P 键，124 g P4 的物质的量为 1 mol，含 6 mol P—P 键，A 项错误；该溶液中虽然含 0.1 mol FeCl3，但由于 Fe3＋部分水解，即溶液中 Fe3＋数目小 于 0.1NA，B 项错误；标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯的混合气体为 0.5 mol，根据 1 mol CH4 和 1 mol C2H4 均含 4 mol H 原子可知，0.5 mol 混合气体中含 2 mol H 原子，C 项正确；SO2 和 O2 的反应为可逆反应，即反应后容器中同时含有 SO2、O2 和 SO3，分子总数大于 2NA，D 项 错误。 4．(2017·高考全国卷Ⅱ，T8，6 分)阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法正确的是(　　) A．1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl 溶液中，NH ＋4 的数量为 0.1NA B．2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.1NA C．标准状况下，2.24 L N2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2NAD．0.1 mol H2 和 0.1 mol I2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2NA 解析：选 D。溶液中含 0.1 mol NH4Cl，由于 NH ＋4 部分水解，即 NH ＋4 的数量少于 0.1NA， A 项错误；2.4 g Mg 为 0.1 mol，与 H2SO4 完全反应转移 0.2 mol 电子，B 项错误；标准状况下， 2.24 L N2 和 O2 的混合气体为 0.1 mol，其分子数为 0.1NA，C 项错误；H2 与 I2 的反应虽为可逆 反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应程度如何，分子总数均为 0.2NA， D 项正确。 ■方法技巧 NA 试题“一算、二定、三判断”的解题思路 一算：利用基本公式 n＝m M＝ V Vm＝c·V，用已知的物理量计算物质的量。注意公式 n＝ V Vm(Vm ＝22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式 n＝c·V(V 是指溶液体积)，若选项未 指明 c 或 V，不能计算物质的量，则此选项错误。 二定：确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、 盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。 三判断：判断选项中所求物理量是否正确。 【题组模拟演练】 题组一　涉及物质状态、组成的 NA 的计算 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)标准状况下，11.2 L 苯中含有分子数为 0.5NA。(　　) (2)常温常压下，35.5 g 氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为 2NA。(　　) (3)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。(　　) (4)2.24 L CO 和 CO2 混合气体中含有的碳原子数为 0.1NA。(　　) (5)2.24 L CO2 中含有的原子数为 0.3×6.02×1023。(　　) (6)32 g 18O2 中含有 2NA 个氧原子。(　　) (7)17 g —OH 与 17 g OH－所含电子数均为 10NA。(　　) (8)相同质量的 N2O4 与 NO2 中所含原子数相同。(　　) (9)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的 28 g 混合气体中含有 3NA 个氢原子。(　　) (10)30 g 甲醛中含共用电子对总数为 4NA。(　　) (11)4.5 g SiO2 晶体中含有的硅氧键数为 0.3NA。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√　(11)√ 2．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　) A．25 ℃时，1 L pH＝11 的氨水中 OH－为 0.001NA B．标准状况下，2.24 L SO3 中氧原子数为 0.3NA C．4.6 g 乙醇中含有的共价键数为 0.7NAD．3.6 g D2O 所含质子数为 2NA 答案：A 题组二　涉及可逆反应及电子转移数目的计算 3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)标准状况下，22.4 L NO2 气体中所含分子数为 NA。(　　) (2)标准状况下，0.1 mol Cl2 溶于水，转移的电子数为 0.1NA。(　　) (3)1 mol Na 与足量 O2 反应，生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物，转移的电子数为 NA。(　　) (4)5.6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为 0.3NA。(　　) (5)1 mol Cl2 参加反应转移的电子数一定为 2NA。(　　) (6)足量 Cl2 与含 1 mol NaOH 的浓溶液反应转移5 6 mol e－。(　　) (7)足量 Fe 与含 1 mol H2SO4 的浓溶液在加热条件下彻底反应生成 0.5 mol SO2。(　　) (8)1 mol Na2O2 与足量 CO2 充分反应转移的电子数为 2NA。(　　) (9)50 mL 12 mol·L－1 盐酸与足量 MnO2 共热，转移的电子数为 0.3NA。(　　) (10)标准状况下，6.72 L NO2 与水充分反应转移的电子数为 0.1NA。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)× 4．(新题预测)据《化学进展》报道，我国在新型储氢材料 Li­Mg­N­H 体系的储放氢性能 研究上取得了新进展。该体系释氢和储氢的原理为 3Mg(NH2)2＋12LiH释氢 储氢 Mg3N2＋4Li3N＋ 12H2。NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．1 mol Mg3N2 中含阴离子数为 2NA B．每消耗 4.0 g LiH 时转移电子数为 NA C．通常状况下，44.8 L H2 中含氢原子数为 4NA D．1 mol LiH 与足量水反应产生 H2 分子数为 0.5NA 答案：A 题组三　涉及溶液中粒子数目的计算 5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)0.1 L 3.0 mol·L－1 的 NH4NO3 溶液中含有的 NH ＋4 的数目为 0.3NA。(　　) (2)等体积、等物质的量浓度的 NaCl 和 KCl 溶液中，阴、阳离子数目之和均为 2NA。(　　) (3)0.1 mol·L－1 的 NaHSO4 溶液中，阳离子的数目之和为 0.2NA。(　　) (4)25 ℃时，pH＝13 的 1.0 L Ba(OH)2 溶液中含有的 OH－数目为 0.2NA。(　　) (5)0.1 mol AlCl3 完全水解转化为氢氧化铝胶体，生成 0.1NA 个胶粒。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 　一定物质的量浓度溶液的配制及相关计算【专题知识整合】 1．一定物质的量浓度溶液的配制 (1)配制溶液的六种仪器 托盘天平、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。 (2)配制溶液的八步操作 计算→称量(量取)→溶解(稀释)并冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶并贴签。 (3)容量瓶使用的两个“不能” ①容量瓶是精确配制溶液的仪器，不能用于溶解、稀释和长时间贮存液体。 ②容量瓶的规格是固定的，不能配制任意体积的溶液，所配溶液的体积一定要与容量瓶 的容积相同。 (4)明确误差分析的思维流程与方法 2．物质的量浓度及相关计算 　灵活利用三个守恒关系 (1)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(稀溶液)。 (2)溶液中粒子之间正、负电荷守恒(溶液呈电中性)。 (3)质量守恒：反应前后同种原子的质量相等。 【高考真题再现】 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)(2019·高考江苏卷)将 4.0 g NaOH 固体置于 100 mL 容量瓶中，加水至刻度，配制 1.000 mol·L－1NaOH 溶液。(　　) (2)(2018·高考全国卷 Ⅱ，T13A)配制 0.400 0 mol·L－1 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。(　　) (3)(2017·高考海南卷)容量瓶和滴定管使用前均需要检漏。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√ 2．[2017·高考全国卷Ⅱ，T28(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。 解析：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 CO2，且能杀菌。 答案：量筒　氧气 3．(2017·高考天津卷)准确称取 AgNO 3 基准物 4.246 8 g(0.025 0 mol)后，配制成 250 mL 标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。将称得的 AgNO3 配制成标准溶液，所使用的 仪器除烧杯和玻璃棒外还有________________________。 解析：配制一定物质的量浓度的 AgNO3 标准溶液，除烧杯和玻璃棒外，还需用到的仪器 有 250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。 答案：250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 4．[2016·高考全国卷Ⅱ，T36(5)]一种双氧水的质量分数为 27.5%(密度为 1.10 g/cm 3)，其 浓度为________mol/L。 解析：c＝1 000ρw M ＝1 000 × 1.10 × 27.5% 34 mol/L＝8.9 mol/L。 答案：8.9 【题组模拟演练】 题组一　一定物质的量浓度溶液的配制 1．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操 作。下列图示对应的操作规范的是(　　) 解析：选 B。A 项，称量时应左物右码；C 项，转移溶液时应用玻璃棒引流；D 项，定容时胶头滴管不能伸入容量瓶中。 2．利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制 1 000 mL 0.5 mol/L 的碳酸钠溶液，假如其他 操作均准确无误，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是(　　) A．称取碳酸钠晶体 100 g B．定容时俯视观察刻度线 C．移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗 D．定容后，将容量瓶振荡摇匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线 解析：选 B。配制 1 000 mL 0.5 mol/L 的碳酸钠溶液需称取 143 g Na2CO3·10H2O，浓度 偏低；定容时俯视观察刻度线，会造成所配溶液的体积偏小，浓度偏高；未冲洗溶解碳酸钠 晶体的烧杯，会造成碳酸钠损失，浓度偏低；定容后又加水，会造成所配溶液的体积偏大， 浓度偏低。 ■易错警示 溶液配制操作的注意事项 (1)仪器的选用要注意思维有序，从配制步骤角度排查还需要的仪器。 (2)用玻璃棒引流时，玻璃棒末端应插入刻度线以下并接触瓶壁，但玻璃棒不能接触瓶口。 (3)溶液配制过程中，若有任何引起误差的操作均应重新配制。 (4)导致溶液浓度偏低的错误操作：NaOH 在称量纸上称量；左码右物(用游码)；洗涤或转 移时溶液溅出；未洗涤烧杯及玻璃棒；超过刻度线时用胶头滴管吸出液体；定容时仰视；定 容摇匀后发现液面低于刻度线再加水。 (5)导致溶液浓度偏高的错误操作：砝码生锈；定容时俯视；未等溶液冷却至室温就定容。 题组二　有关溶液浓度的计算 3．V L(标准状况)相对分子质量为 M 的某气态化合物 X，溶于 m g 水中，得到溶质(X)质 量分数为 w 的溶液，物质的量浓度为 c mol·L－1，密度为 ρ g·cm－3。下列说法不正确的是 (　　) A．相对分子质量 M＝ 22.4mw V(1－w ) B．物质的量浓度 c＝ 1 000ρV M V＋22.4m C．溶质质量分数 w＝ M V 22.4m D．溶液密度 ρ＝ cM 1 000w 解析：选 C。由 c＝ 1 000ρw M 可知，D 项正确；由 c＝ V 22.4 ( V 22.4 × M＋m) ÷ ρ × 10－3 ＝1 000ρV M V＋22.4m知，B 项正确；由 w＝ V 22.4 × M m ＋ V 22.4 × M ＝ M V 22.4m ＋MV知，A 项正确，C 项错误。 4．把 V L 含有 MgSO4 和 K2SO4 的混合溶液分成两等份，一份加入含 a mol NaOH 的溶液， 恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含 b mol BaCl2 的溶液，恰好使硫酸根离子完 全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为(　　) A. b－a V mol·L－1　　　 B．2b－a V mol·L－1 C.2(b－a) V mol·L－1 D．2(2b－a) V mol·L－1 解析：选 D。注意混合溶液分成两等份，由 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ba2＋＋SO2－4 ===BaSO4↓可知，原溶液中 n(Mg2＋)＝2× a 2 mol＝a mol、n(SO2－4 )＝2b mol，依据电荷守恒可 知，原溶液中 n(K＋)＝2n(SO2－4 )－2n(Mg2＋)＝2(2b－a) mol，则 c(K＋)＝2(2b－a) V mol·L－1。 5．已知溶质质量分数为 98%的浓硫酸，其物质的量浓度为 18.4 mol·L－1。取 10 mL 该硫 酸与 a mL 水混合，配制成溶质质量分数为 49%的硫酸，其物质的量浓度为 b mol·L－1，则 a、b 分别为(　　) A．a＝10，b＝9.2　　　　　　 B．a＜10，b＞9.2 C．a＞10，b＜9.2 D．a＞10，b＝9.2 解析：选 C。由 c＝1 000ρw M 得 ρ＝ cM 1 000w＝18.4 mol·L－1 × 98 g·m ol－1 1 000 m L·L－1 × 98% ＝1.84 g·mL－ 1，根据稀释前后溶质质量相等得 1.84 g·mL－1×10 mL×98%＝(1.84 g·mL－1×10 mL＋a mL× 1 g·mL－1)×49%，解得 a＝18.4>10。由 c＝1 000ρw M 可知，稀释前后，有 c1 c2＝ρ1w1 ρ2w2，即18.4 b ＝ ρ1 × 98% ρ2 × 49%，则 b＝9.2×ρ2 ρ1，而对于硫酸溶液来说，浓度越大，密度越大，故ρ2 ρ1＜1，因此 b＜ 9.2。 ■方法技巧 两溶液混合的定性判断规律 同一溶质、不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法：设溶质质量分数分别为 w1 和 w2 的两溶液混合后所得溶液溶质的质量分数为 w。 (1)两溶液等质量混合：w＝w1＋w2 2 。 (2)两溶液等体积混合 ①若溶液的密度大于溶剂的密度，则 w>w1＋w2 2 ，如 H2SO4 溶液。②若溶液的密度小于溶剂的密度，则 w