2021届高三化学二轮复习 专题2　常用化学计量（64张PPT）课件

专题二　常用化学计量 特色分析 思维模型 　　以物质的量及相关量(质量、气 体摩尔体积、物质的量浓度、摩尔 质量等)的转化关系为工具,结合物质 的结构(微粒结构、化学键)、性质、 化学反应的特点(氧化还原反应、可 逆反应),体现证据推理与模型认知的 价值,并加强对变化观念与平衡思想 的理解 高频考向探究 考向一　阿伏伽德罗常数及其应用 1.“标准状况”“常温常压”等外界条件与气体摩尔体积22.4 L·mol-1 (1)非标准状况下的气体不适用22.4 L·mol-1进行物质的量的计算。 (2)在标准状况下的非气态物质也不适用22.4 L·mol-1进行物质的量的计算。 如,溴单质、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、 CH3CH2OH在标准状况下均为液体;SO3在标准状况下为固体。 (3)物质的质量、摩尔质量、粒子个数不受外界条件的影响。 【正误判断】 (正确的划“√”,错误的划“×”) ①标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA。 (　　) ②标准状况下,22.4 L HF中含有NA个HF分子。 (　　) ③标准状况下,22.4 L的SO2中含有的SO2分子数为NA。 (　　) ④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。 (　　) × × × √ 高频考向探究 [解析] ②标准状况时HF是液体。 ⑤常温常压下,22.4 L NO2和CO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA。(　 　) ⑥ 2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA。 (　　) ⑦常温常压时,2.24 L CO2中含有的原子数大于0.3×6.02×1023。 (　　) ⑧CO和N2互为等电子体,22.4 L的CO气体与1 mol N2所含的电子数相等。 (　　) × × × × 高频考向探究 [解析] ⑦标准状况时,2.24 L CO2中含有的原子数等于0.3×6.02×1023,温 度升高到常温时气体会膨胀,2.24 L CO2中含有的原子数小于 0.3×6.02×1023。 [解析] ⑧没有说明CO的状况。 2.与物质的组成相关的NA的应用 (1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目; (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;注意物质的存在形态不同,离子的种 类、数目不同,如1 mol NaHSO4在熔融、固体状态下存在的离子的物质的 量为2 mol,而1 mol NaHSO4溶于水电离出离子的物质的量为3 mol; (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; 高频考向探究 (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等具有的原子、分子数目; (6)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); (7)一定物质的量的SiO2中含Si—O键、1 mol C(金刚石或石墨)中含C—C 键、1 mol P4中含P—P键的数目; (8)含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NA。 高频考向探究 【正误判断】 (正确的划“√”,错误的划“×”) ①32 g 18O2中含有2NA个氧原子。 (　　) ②17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA。 (　　) ③相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同。 (　　) ④乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子。 (　　) × × × √ 高频考向探究 [解析] ①18O2的摩尔质量是36 g·mol-1。 [解析] ②17 g—OH所含电子数为9NA。 [解析] ④乙烯和环丙烷的最简式(实验式)均为CH2,28 g二者的混合物含 4NA个氢原子。 × √ √ √ 高频考向探究 × × [解析] ⑤D2O的摩尔质量是20 g·mol-1。 [解析] ⑥常温常压时 NO2气体会部分转化为N2O4。 [解析] ⑩12 g金刚石中含有的共价键数为2NA。 3.与氧化还原反应相关的NA的应用 (1)歧化反应类:Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等。 (2)强弱有别类:变价金属(Fe、Cu)与强弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应等。 (3)与量有关类:足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应等。 (4)浓稀有别类: MnO2与浓盐酸反应、Cu与浓H2SO4反应、Cu与浓硝酸反 应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。 高频考向探究 【正误判断】 (正确的划“√”,错误的划“×”) ①1 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。 (　　) ②5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。 (　　) ③1 mol Cl2参加反应转移的电子数一定为2NA。 (　　) ④标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA。 (　　) √ × × 高频考向探究 × [解析] ②5.6 g铁粉与硝酸反应可能生成硝酸铁也可能生成硝酸亚铁。 [解析] ③1 mol Cl2与氢氧化钠反应转移的电子数为NA。 [解析] ④Cl2溶于水是可逆反应。 × × × 高频考向探究 [解析] ⑤0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,Zn有剩余, 转移的电子数目为0.1NA。 [解析] ⑥KMnO4后阶段不会与稀盐酸中的HCl反应。 ⑧足量Fe与1 L 1 mol·L-1浓H2SO4溶液在加热条件下彻底反应生成0.5 mol SO2。 (　　) ⑨1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。 (　　) ⑩50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。 (　　) × × × 高频考向探究 [解析] ⑧足量Fe后阶段与稀硫酸反应生成氢气。 [解析] ⑨1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为NA。 [解析] ⑩50 mL 12 mol·L-1盐酸后阶段变稀,将不再与MnO2反应。 标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。 (　　) 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。 (　　) 反应5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O生成28 g N2时,转移的电子 数目为3.75NA。 (　　) × × 高频考向探究 √ [解析] 向FeI2溶液中通入适量Cl2,I-先反应,当1 mol Fe2+被氧化 时,I-全部反应,转移的电子的数目至少为3NA。 [解析] 标准状况下,6.72 L NO2发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,转移的电子数目为0.2NA。 4.与可逆过程相关的NA的应用 (1)弱电解质溶液中各微粒数目和浓度,如CH3COOH、NH3·H2O溶液中分 子和离子数目; (2)能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度,如CH3COONa、NH4Cl溶液中 各微粒数目; (3)可逆反应中反应物和生成物的微粒数目和浓度,如2NO2 N2O4、 2SO2+O2 2SO3、合成氨反应等。 高频考向探究 × × 高频考向探究 × [解析] ②不知溶液体积、物质的量浓度的具体数值。 [解析] ③不知溶液的体积。 ④25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA。(　　) ⑤含1 mol FeCl3的溶液水解形成Fe(OH)3胶粒的数目为NA。 (　　) ⑥1 L 3.0 mol·L-1的氨水中含有的NH3的数目为3NA。 (　　) × × 高频考向探究 × [解析] ④25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为 0.1NA。 [解析] ⑤含1 mol FeCl3的溶液水解形成Fe(OH)3胶粒的数目远小于NA。 ⑦2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA。 (　　) ⑧将1 mol Cl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA。 (　　) × × 高频考向探究 [解析] ⑦SO2和O2的反应是可逆反应。 [解析] ⑧将Cl2通入水中,含氯粒子除HClO、Cl-、ClO-外,还有Cl2。 5.阿伏伽德罗定律的重要推论 高频考向探究 相同条件 T、p T、V T、p 结论 = = = 例1 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　) A.1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中含有ClO-的数目为0.1NA B.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2充分反应,生成PCl5分子的数目为NA C.1 L 0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.1NA D.将1 mol CH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中含CH3COO-的 数目为NA D　 高频考向探究 高频考向探究 变式1 由CH4制备合成气(CO、H2),再由合成气制备CH3OH的反应转化 关系如图所示。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.标准状况下11.2 L CH4所含非极性键的数目为0.5NA B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA C.44 g CO2气体和44 g CH4与CO的混合气体,所含C原子数均为NA D.制备合成气的反应中,若生成2 mol CO,反应转移电子数为6NA D 高频考向探究 [解析] CH4不含非极性键,A错误; 因CH3OH和CH4的物质的量未知,所以无法计算二者的质子数,B错误; 高频考向探究 高频考向探究 制备CH3OH的反应过程中生成一氧化碳,发生反应:CO2(g)+C(s) 2CO(g),生成2 mol CO时,转移2 mol电子,消耗1 mol C,消耗的C来自于 CH4的分解, CH4(g) C(s)+2H2(g),甲烷中碳的化合价从-4价升高到0价, 生成1 mol碳单质,转移电子的物质的量为4 mol,若生成2 mol CO共需转移 6 mol电子,D正确。 高频考向探究 变式2 (不定选)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A.常温下,1 L pH=10的NaClO溶液中,发生电离的水分子数为1×10-4NA B.12 g NaHSO4固体中含有的离子数为0.2NA C.71 g Cl2溶于水转移的电子数为NA D.标准状况下,11.2 L HF含有的分子数为0.5NA AB 高频考向探究 [解析] NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会促进水的电离,常温下,1 L pH=10的 NaClO溶液中,发生电离的水分子数为1×10-4NA,A项正确; 12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol,固体时由钠离子和硫酸氢根离子构成, 故总离子数为0.2NA,B项正确; 氯气与水的反应为可逆反应,题给条件无法计算71 g Cl2溶于水转移的电子 数目,C项错误; 标准状况下,HF是液态,不能用气体摩尔体积计算其分子数,D项错误。 高频考向探究 高频考向探究 考向二　一定物质的量浓度溶液的配制 高频考向探究 ④容量瓶不能用作反应容器,也不能用于长期贮存溶液。 ⑤容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的,因而不能将热的溶液转移至容 量瓶中。 ⑥定容摇匀后,容量瓶内液面若低于刻度线,不能再滴加蒸馏水。 (2)七种实验仪器:托盘天平、量筒、玻璃棒、 一定规格的容量瓶、胶头滴 管、烧杯、药匙。 (3)八步实验步骤:计算→称量(量取)→溶解(稀释)→转移→洗涤→定容→摇 匀→倒出装瓶。 高频考向探究 高频考向探究 例2 (1)[2018·全国卷Ⅱ节选] 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。该实验操作　　　　(填“正确”或“错 误”)。 错误 [解析] (1) 氢氧化钠溶 于水放热;因此溶解后需 要冷却到室温下再转移 至容量瓶中,错误。 高频考向探究 (2)[2017·全国卷Ⅱ节选] 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。 量筒 [解析] (2)配制Na2S2O3溶 液还需要的玻璃仪器是用 于量取一定体积蒸馏水的 量筒;加热可以除去溶解的 氧气,避免实验结果不准确。 高频考向探究 氧气 变式 下列有关说法中正确的是(　　) ①[2017·海南卷] 容量瓶和滴定管使用前均需要检漏 ②[2016·海南卷] 向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁 ③[2016·浙江卷] 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 ④[2016·浙江4月学考] 容量瓶不能用作溶解物质的容器 高频考向探究 变式 下列有关说法中正确的是(　　) ⑤配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏高 ⑥配制一定浓度的NaCl溶液: ⑦洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 ⑧用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①③④⑤⑦ B.②③④⑤⑥ C.①②③④⑧ D.①②③④⑤ D 高频考向探究 [解析] 分液漏斗、容量瓶、滴定管三种仪器,使用前均需要检漏,①正确; 向容量瓶中转移液体时,导流用的玻璃棒应接触容量瓶刻度线下的内壁,②正确; 定容时,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,③ 正确; 容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的容器,不能用来溶解物质,④正确; 俯视容量瓶刻度线,实际体积偏小,导致所配溶液的物质的量浓度偏大,⑤正确; 定容时应平视刻度线,⑥错误; 容量瓶放进烘箱烘干时会使容器变形,⑦错误; 加水超过刻度线,应重新配制,⑧错误。D项符合题意。 高频考向探究 【易错警示】 溶液配制操作的注意事项 (1)用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应插入到刻度线以下并接触瓶壁,但玻璃棒 不能接触瓶口。 (2)溶液配制过程中,若有任何引起误差的操作均应重新配制。 (3)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。 (4)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。 高频考向探究 考向三　物质的量的综合应用 高频考向探究 高频考向探究 高频考向探究 高频考向探究 例3 (1)[2016·全国卷Ⅱ节选] 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-1。8.9 高频考向探究 (2)[2015·全国卷Ⅰ改编] 乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用 途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若 原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为　 　。 3∶2 [解析] (2)由乌洛托品的分子式C6H12N4可知,反应中 HCHO提供C原子,氨提供N原子,分子中C、N原子个数比 即为甲醛与氨的物质的量之比,为3∶2。 高频考向探究 (3)[2017·浙江4月学考] 分别称取2.39 g(NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两 份。 ①将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量 与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl) 为　　　。 1∶2 高频考向探究 高频考向探究 0.100 mol·L-1 高频考向探究 变式 “84消毒液”的包装说明上有如下信息: 含25%NaClO(次氯酸钠)、1000 mL、密度1.19 g·cm-3,稀释100倍(体积 比)后使用。 请回答下列问题: (1)上述“84消毒液”的物质的量浓度为　 　mol·L-1。 4. 0 高频考向探究 (2)该同学取100 mL上述“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释100倍后的溶 液中c(Na+)=　　　mol·L-1,该消毒液长时间放置在空气中能吸收标准状 况下CO2的体积为　 　L。 0.04 高频考向探究 8.96 [解析] (2)根据稀释前后溶质的物质的量不变得:100 mL×4.0 mol·L-1=10 000 mL×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L- 1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。根据NaClO+CO2+H2O NaHCO3+HClO,可知n(CO2) =n(NaClO) =0.4 mol,标准状况下CO2的体 积为8.96 L。 命题考向追踪 1.[2020·全国卷Ⅲ] NA是阿伏伽德罗常数的值。 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 C　　　 [解析]本题考查了NA的正 误判断。标准状况 下,22.4 L氮气的物质的量 为1 mol,一个氮气分子中 含有14个中子,故1 mol 氮气中含有14NA个中 子,A项错误; 命题考向追踪 1.[2020·全国卷Ⅲ] NA是阿伏伽德罗常数的值。 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 C　　　 一个重水分子和一个普通 水分子都是由2个氢原子 和1个氧原子构成的,所含 质子数都是10,故1 mol 重水和1 mol水所含质子 数相等,B项错误; 命题考向追踪 1.[2020·全国卷Ⅲ] NA是阿伏伽德罗常数的值。 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 C　　　 石墨烯和金刚石都是碳元素形 成的单质,12 g石墨烯和12 g金 刚石中都含有1 mol碳原子,C 项正确; 1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中含有 1 mol NaCl和大量的水,1 mol NaCl中就含有28 mol电子,再 加上溶剂水中的电子,则溶液中 的电子数大于28 mol,D项错误。 A　　　 命题考向追踪 命题考向追踪 B　　　 命题考向追踪 B　　　 命题考向追踪 4.[2017·海南卷] NA为阿伏伽德罗常数的 值。下列叙述错误的是(　　) A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NA B.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NA C.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数 量为0.1NA D.1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质 子数为14NA [解析]乙烯的结构简式为 CH2=CH2, 1 mol乙烯中含有4 mol C—H键,其数目为4NA,A项正 确; 甲烷完全燃烧生成CO2,C的化合 价由-4价转化为+4价,1 mol甲烷 完全燃烧转移电子数为8NA,B项 正确; C 命题考向追踪 4.[2017·海南卷] NA为阿伏伽德罗常数的 值。下列叙述错误的是(　　) A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NA B.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NA C.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数 量为0.1NA D.1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质 子数为14NA 乙酸是弱酸,只能部分电离,因此1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中H+数 量小于0.1NA,C项错误; CO和N2分子中的质子数均为14, 因此1 mol N2和CO的混合气体 中含有质子数为14NA,D项正确。 C 命题考向追踪 5.[2016·江苏卷] 下列说法正确的是(　　) A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子 B.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减小 C.常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个 D.室温下,稀释0.1 mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强 A 命题考向追踪 命题考向追踪 1.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确 的是(　　) A.标准状况下,2.24 L CH3OH分子中共价键 的数目为0.5NA B.100 g 46%的甲酸(HCOOH)水溶液中所 含的氧原子数目为5NA C.1 mol铁粉在高温下与足量水蒸气反应,转 移电子数为3NA D.2 mol SO2和1 mol O2在催化剂作用下充 分反应所得分子总数为2NA B 教师备用习题 1.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正 确的是(　　) A.标准状况下,2.24 L CH3OH分子中共价 键的数目为0.5NA B.100 g 46%的甲酸(HCOOH)水溶液中 所含的氧原子数目为5NA C.1 mol铁粉在高温下与足量水蒸气反应, 转移电子数为3NA D.2 mol SO2和1 mol O2在催化剂作用下 充分反应所得分子总数为2NA B 教师备用习题 [解析] C6H12可能为己烯或环己烷,1 mol己烯含有4 mol C—C和1 mol C =C,共5 mol碳碳键,但环己烷含6 mol C—C,则1 mol C6H12中含碳碳键的数 目不一定小于6NA,A错误; 果糖的摩尔质量为180 g·mol-1,则18 g 果糖为0.1 mol,一分子果糖含有5个羟 基,则18 g果糖含有的羟基数目为 0.5NA,B错误; C 教师备用习题 C 教师备用习题 乙醇与钠反应生成氢气, 而水也能与钠反应生成 氢气,则50 g质量分数为 46%的乙醇溶液与足量 的钠反应,放出H2的分子 数目大于0.25NA,D错误。 C 教师备用习题