2023新教材高考化学二轮专题复习专题2化学计量及其应用

专题二化学计量及其应用
真题研练·析考情
【真题研练】
1.[2022·辽宁卷]设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( )
A．1.8 g 18O中含有的中子数为N A
B．28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4N A
C．标准状况下，22.4 L HCl气体中H＋数目为N A
D．pH＝12的Na2CO3溶液中OH－数目为0.01N A
2．[2022·海南卷]在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L－1 HCl，Fe完全溶解。

N A代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．反应转移电子为0.1 mol
B．HCl溶液中Cl－数为3N A
C．2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3N A
D．反应生成标准状况下气体3.36 L
3．[2022·全国甲卷]N A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2.5N A
B．2.0 L 1.0 mol·L－1 AlCl3溶液中，Al3＋的数目为2.0N A
C．0.20 mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4N A
D．电解熔融CuCl2，阴极增重6.4 g，外电路中通过电子的数目为0.10N A
4．[2021·河北卷]N A是阿伏加德罗常数的值。

下列说法错误的是( )
A．22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18N A
B．1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2N A
C.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N A
D．1 L 1 mol·L－1溴化铵水溶液中NH4+与H＋离子数之和大于N A
【考情分析】
核心突破·提能力
考点1 阿伏加德罗常数的综合应用
【核心梳理】
1.高考常涉及的关于N A的命题角度总结
单质的组成
单质的组成除常见的双原子分子(如H 2、Cl 2、N 2)外还有单原子分子(惰性
气体，如He 、Ne 等)、三原子分子，如O 3，甚至有四原子分子，如P 4
2.正确判断有关阿伏加德罗常数正误的“三大步骤”
第一步：查看物质的状态及所处状况——正确运用气体摩尔体积的前提 (1)当物质是气体时，应查看所给条件是不是标准状况(见体积想条件)。

(2)当条件是标准状况时，应查看所给物质在标准状况下是不是气体(见物质想状态)。

第二步：分析题干所给物理量与物质的量的关系——正确进行换算的前提 (1)已知某种物质的质量或物质的量时，则这些数据不受外界条件的限制。

(2)已知数据是体积时，要关注外界条件是不是标准状况、这种物质是不是气体。

(3)已知数据是物质的量浓度或pH 时，要关注考题是否给出了溶液的体积。

第三步：准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化——正确判断微粒数目的前提
(1)清楚物质结构中相关微粒之间的数目关系。

(2)熟悉物质变化过程中微粒数目的变化关系。

【典 题 精 研】
考向阿伏加德罗常数的综合考查
例1[2021·全国甲卷]N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是( ) A ．18 g 重水(D 2O)中含有的质子数为10N A
B ．3 mol 的NO 2与H 2O 完全反应时转移的电子数为4N A
C ．32 g 环状S 8()分子中含有的S —S 键数为1N A
D ．1 L pH ＝4的0.1 mol·L －1
K 2Cr 2O 7溶液中Cr 2O 7
2−
离子数为0.1N A [题型分析] 关于阿伏加德罗常数的综合考查，四个选项各不相同，考查对象主要包括以下六种情况：一是核素(考查中子数和质子数)；二是单原子分子(考查原子数)；三是单一物质(考查结构)；四是混合物(考查组成和结构)；五是溶液(考查水解和电离)；六是化学反应(氧化还原反应、可逆反应、有机反应等)。

还会涉及有机化合物的结构、混合物的分析和判断等。

要关注具有相同最简式(相同物质的量和体积)、具有相同的分子式和相同的相对分
子质量(相同质量)等方面的考查。

2023年高考可能这样考
1．“中国芯”的主要原料是单晶硅，反应SiCl 4＋2H 2高温===Si ＋4HCl 可用于纯硅的制备。

设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A ．标准状况下，1 mol SiCl 4的体积为22.4 L
B ．当反应消耗1 mol H 2时，转移的电子数为2N A
C ．1 mol Si 中含有的共价键数目为4N A
D ．常温下，1 mol·L －1
的HCl 溶液中含有的H ＋
数目为N A
考点2 物质的量浓度及溶液的配制
【核 心 梳 理】
1.物质的量浓度的多角度计算 (1)物质的量浓度的计算
①熟记物质的量浓度计算的基本桥梁公式n ＝N N A
＝m M ＝V
V m
＝cV ；
②物质的量浓度与溶质质量分数的换算c ＝1 000ρw
M
或w ＝cM
1 000ρ。

(2)物质的量浓度计算的两大规律 ①质量守恒定律
a ．化学反应前后，反应物和生成物的质量相等；
b ．稀释前后，溶质的质量(或物质的量)不变。

②电荷守恒规律
溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。

2．一定物质的量浓度溶液的配制
(1)所需仪器：容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、托盘天平、药匙、胶头滴管。

(2)配制步骤
计算、称量(或量取)、溶解(或稀释)、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶并贴标签。

(3)注意事项
①容量瓶使用前必须检漏、洗涤，但不能润洗。

②只能配制一定体积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。

③转移溶液时，溶液的温度应为室温，玻璃棒要靠在瓶颈刻度线以下。

【特别提醒】
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，结果偏低。

(2)俯视容量瓶刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，结果偏高。

【典题精研】
考向1有关物质的量浓度的简单计算
例2 100 mL 0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中SO42−的物质的量浓度为( )
A．0.20 mol·L－1B．0.25 mol·L－1
C．0.40 mol·L－1D．0.50 mol·L－1
[题型分析] 关于物质的量浓度的简单计算常涉及不同物理量之间的换算、溶液的稀释与混合，很少单独考查，常在混合溶液中离子平衡、化学实验及工艺流程图出现。

应注意在不同情景中相关物质的物质的量及浓度变化的分析。

2023年高考可能这样考
2．将标准状况下的a L HCl气体溶于1 000 g水中，得到盐酸密度为b g·cm－3，则该
盐酸的物质的量浓度是( )
mol·L－1
A．a
22.4
mol·L－1
B．1000ab
22400+36.5a
mol·L－1
C．ab
22400
D．ab
mol·L－1
22400+36.5a
考向2一定物质的量浓度溶液的配制
例3 实验室欲用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是( )
A．要完成实验需称取10.6 g Na2CO3·10H2O晶体
B．本实验需用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、500 mL容量瓶
C．配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水会导致溶液浓度偏低
D．定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏高
[题型分析] 一定物质的量浓度溶液的配制是高中阶段非常重要的定量实验，有关考查常在实验题中有所涉及，主要考查仪器的选择及使用、实验的基本操作及误差分析，要牢记基本步骤及仪器，会分析不规范的实验操作导致的误差。

2023年高考可能这样考
3．实验室发生意外时，比如手指划破、烫伤等都需要对伤口进行消毒。

现配制0.01 mol·L
－1的KMnO
4消毒液，下列有关说法不正确的是( )
A.KMnO4的摩尔质量为158
B．KMnO4溶液用于杀菌消毒的原理是因其具有强氧化性
C．当液面接近容量瓶的刻度线下2 cm处，改用胶头滴管定容
D．定容时俯视容量瓶刻度线，导致所配溶液浓度偏高
模考精练·抓落实
1.[2022·湖南省衡阳市一模]设N A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( ) A．标准状况下，11.2 L CH2Cl2含有的氢原子数是N A
B．56 g Fe与足量水蒸气高温下充分反应转移的电子数为3N A
C.1 mol CH3+中含有电子数为8N A
D．常温下，pH＝5的NaHSO3溶液中，发生电离的水分子数目为10－5N A
2．[2022·辽宁省抚顺市一模]设N A代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．6.4 g CH4O中含有的碳氢键数目为0.8N A
B．过氧化钠与水反应时，每生成0.1 mol氧气转移的电子数目是0.2N A
C．标准状况下，2.24 L HCl气体中含有的H＋数目为0.1N A
D．1 mol硅中含有的共价键数目为4N A
3．[2022·广东省韶关市一模]设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( ) A.10 g D218O中含有的中子数为6N A
B．30 g HCHO和CH3COOH混合物中含H原子数为2N A
C．标准状况下，2.24 L CH2Cl2含有的C—Cl键数目为0.2N A
D．用铜电极电解饱和食盐水，若线路中通过N A个电子，则阳极产生11.2 L气体4．[2022·广东省梅州市一模]设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( ) A．7 g环丙烷含有的极性键数目为N A
B．56 g Fe高温下与足量水蒸气反应转移电子数为3N A
C．在含Fe3＋的数目为N A的FeCl3溶液中，含有Cl－的数目为3N A
D．100 mL 18 mol·L－1浓硫酸与足量Cu粉加热反应，产生SO2分子数为0.9N A 5．[2022·重庆市一模]Cu2HgI4是一种红色固体，常用作示温涂料。

制备反应为：
2CuSO4＋SO2＋K2HgI4＋2H2O===Cu2HgI4↓＋K2SO4＋2H2SO4。

己知：N A表示阿伏加德罗常数的值。

下列有关方程式中的物质说法正确的是( ) A．上述反应中生成1 mol Cu2HgI4时，转移的电子数为2N A
B．标准状态下，44.8 L水中所含O原子数为2N A
C．标准状态下，22.4 L SO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数为N A
D．1 L 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋数目为0.1N A
6．[2022·广东省汕头市一模]2021年，我国科学家首次在实验室实现CO2到淀粉的全合成，其合成路线如下：设N A为阿伏加德罗常数，下列有关说法不正确的是( )
A．标况下，11.2 L CO2中含有共用电子对数目为2N A
B．反应②、③无法在高温下进行
C．反应②中，3.2 g CH3OH生成HCHO时转移电子数目为0.2N A
D．1 mol DHA与乙酸发生取代反应，可消耗乙酸分子数目为N A
专题二化学计量及其应用
真题研练·析考情
1．解析：1个18O 原子中含有10个中子，1.8 g 18
O 的物质的量为
1.8 g
18 g ·mol −1
＝0.1 mol ，故
1.8 g 18
O 中含有中子的物质的量为1 mol ，中子数为N A ，故A 正确；根据乙烯分子的结构式可知，1个乙烯分子中含有5个σ键，28 g C 2H 4的物质的量为1 mol ，所以28 g C 2H 4分子中含有的σ键数目为5N A ，B 错误；HCl 是共价化合物，HCl 分子中不存在H ＋
，故C 错误；没有给出Na 2CO 3溶液的体积，无法计算pH ＝12的Na 2CO 3溶液中OH －
的数目，故D 错误。

答案：A
2．解析：Fe 完全溶解生成Fe 2＋
，该反应转移电子0.1 mol ，A 正确；HCl 溶液中Cl －
的物质的量为0.3 mol ，因此，Cl －
数为0.3N A ，B 错误；56
Fe 的质子数为26、中子数为30，2.8 g 56
Fe 的物质的量为0.05 mol ，因此，2.8 g 56
Fe 含有的中子数为1.5N A ，C 错误；反应生成H 2的物质的量为0.05 mol ，在标准状况下的体积为1.12 L ，D 错误。

答案：A
3．解析：A 项，不是在标准状况下，无法计算28 L 氢气的物质的量，错误；B 项，Al
3
＋
部分水解，故溶液中Al 3＋
的数目小于2.0N A ，错误；C 项，0.20 mol 苯甲酸(C 7H 6O 2)完全燃烧
生成1.4 mol CO 2，正确；D 项，阴极反应为Cu 2＋
＋2e －
===Cu ，阴极增重6.4 g(即0.1 mol Cu)，则外电路中转移0.20 mol 电子，错误。

答案：C
4．解析：22.4 L(标准状况)氟气的物质的量为1 mol ，则其所含的质子数为18N A ，A 说法正确；反应H 2＋I 2⇌2HI 为可逆反应，则1 mol H 2和1 mol I 2充分反应生成的HI 分子数小于2N A ，B 说法正确；电解饱和食盐水时，阴、阳两极产生的n (H 2)∶n (Cl 2)＝1∶1，当H 2和Cl 2的总质量为73 g 时，产生2 g H 2、71 g Cl 2，则H 2的物质的量为1 mol ，Cl 2的物质的量为1 mol ，转移电子数为2N A ，C 说法错误；溴化铵水溶液中存在电荷守恒：c (NH 4+)＋c (H ＋
)
＝c (Br －
)＋c (OH －
)，c (Br －
)＝1 mol·L －1
，则c (NH 4+)＋c (H ＋
)>1 mol·L －1
，故1 L 1 mol·L
－1
溴化铵水溶液中NN 4+与H ＋
离子数之和大于N A ，D 说法正确。

答案：C
核心突破·提能力
［例1］ 解析：D 2O 的摩尔质量为20 g·mol －1
，每个D 2O 分子中含10个质子，18 g D 2O 的物质的量为18 g÷20 g·mol －1
＝0.9 mol ，其所含质子数为9N A ，A 项错误；NO 2与H 2O 的反应为3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，结合反应中氮元素化合价变化可知，3 mol NO 2完全反应时，转
移电子数为2N A ，B 项错误；环状S 8的摩尔质量为256 g·mol －1
，1个S 8分子中含8个S —S 键，32 g 环状S 8的物质的量为0.125 mol ，含S —S 键数目为0.125×8N A ＝1N A ，C 项正确；
溶液呈酸性，说明存在水解平衡Cr 2O 7
2−
+H 2O ⇌2Cr O 42－
＋2H ＋
，故1 L 0.1 mol·L －1
K 2Cr 2O 7溶液中Cr 2O 7
2−数目少于0.1N A ，D 项错误。

答案：C
1．解析：标准状况下SiCl 4为固体，故无法计算1 mol SiCl 4的体积，A 错误；根据反应方程式可知，当反应消耗1 mol H 2时，转移的电子数为2N A ，B 正确；根据晶体硅的结构可知，1 mol Si 中含有的共价键数目为2N A ，C 错误；题干未告知溶液的体积，故无法计算常温下1 mol·L －1
的HCl 溶液中含有的H ＋
数目，D 错误。

答案：B
[例2] 解析：由c 1·V 1＋c 2·V 2＝c 混·(V 1＋V 2)可知，100 mL×0.3 mol·L －1
＋50 mL×0.2
mol·L －1
×3＝c 混(SO 42−)×(100 mL＋50 mL)，解得c 混(SO 42−)＝0.40 mol·L －1。

答案：C
2．解析：标准状况下的a L HCl 气体的物质的量为
a L 22.4 L ·mol −1
，溶液的体积＝
1 000 g +
a
22.4
mol ×36.5 g · mol −1b g ·cm −3×10−3 mL ·L −1
＝
1 000+
a
22.4
×36.51 000 b
L ，则c (HCl)＝
a
22.4 mol 1 000+a
22.4×36.5
1 000b
L
＝
1 000ab
22 400+36.5a
mol·L －1。

答案：B
[例3] 解析：配制100 mL 1 mol·L －1
的Na 2CO 3溶液，需要Na 2CO 3·10H 2O 晶体的质量m ＝1 mol ·L −1×286 g · mol −1×0.1 L＝28.6 g ，A 项错误；定容时，需要向容量瓶中加入蒸馏水，所以配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对溶液浓度无影响，C 项错误；定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，依据c ＝n
V 可知溶液浓度偏高，D 项正确。

答案：D
3．解析：摩尔质量的单位是g· mol －1
，A 项错误；KMnO 4具有强氧化性，可以杀菌消毒，B 项正确；当液面接近容量瓶的刻度线下2 cm 处时改用胶头滴管定容，C 项正确；定容时俯视容量瓶刻度线，导致加水偏少，所配溶液浓度偏高，D 项正确。

答案：A
模考精练·抓落实
1．解析：标准状况，CH2Cl2不是气体，11.2 L CH2Cl2中物质的量不是0.5 mol，故A错
N A，故B错误；误；1 mol Fe 与足量水蒸气在高温下充分反应生成Fe3O4，转移的电子数为8
3
1mol CH3+中含有电子数为1×(6＋1×3－1)＝8N A，故C正确；pH＝5的NaHSO3溶液，亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度，对水的电离起抑制作用，但未给溶液体积，不能计算发生电离的水分子数目，故D错误。

答案：C
2．解析：1个CH4O分子中含有3个碳氢键，6.4 g CH4O的物质的量为6.4 g÷32 g·mol
－1＝0.2 mol，则含有的碳氢键数目为0.6N
A，A错误；，由过氧化钠与水反应的电子转移情况可知，每生成0.1 mol氧气转移的电子数是0.2N A，B正确；氯化氢气体是由氯化氢分子构成的，不存在氢离子，C错误；硅晶体中1个硅原子形成4个共价键，每个共价键为2个硅原子共用，则1 mol硅中含有的共价键数目为2N A，D错误。

答案：B
×12×N A mol－1＜6N A，3．解析：D218O中中子数为12，则10g D218O中含有的中子数为10g
22g·mol−1
×2×N A mol 故A错误；甲醛和乙酸的最简式都为CH2O，则30 g CH2O中含氢原子数为30g
30g·mol−1
－1＝2N
A，故B正确；标准状况下，二氯甲烷为液态，无法计算2.24 L二氯甲烷的物质的量和含有的C—Cl键数目，故C错误；未指明温度和压强，无法计算线路中通过N A个电子时阳极产生氯气的体积，故D错误。

答案：B
4．解析：环丙烷分子式为C3H6，C—H键为极性键，7 g环丙烷含有的极性键数目为
7g
×6×N A mol－1＝N A，故A正确；Fe高温下与足量水蒸气反应生成四氧化三铁，3 mol 42g·mol−1
N A，故B错误；Fe3＋易水铁失8 mol电子，56 g Fe高温下与足量水蒸气反应转移电子数为8
3
解，在含Fe3＋的数目为N A的FeCl3溶液中，含有Cl－的数目大于3N A，故C错误；铜和稀硫酸不反应，100 mL 18 mol·L－1浓硫酸与足量Cu粉加热反应，参加反应的硫酸小于1.8 mol，产生SO2分子数小于0.9N A，故D错误。

答案：A
5．解析：上述反应中生成1 mol Cu2HgI4时，有1 mol SO2被氧化为SO42−，则转移的电子数为2N A，故A对；标况下水为液态，44.8 L水的物质的量大于2 mol，所以所含氧原子数大于2N A，故B错；SO2与O2的反应为可逆反应，所以标准状态下，22.4 L SO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数小于N A，故C错；CuSO4为强酸弱碱盐，Cu2＋会水解，则1 L 0.1 mol·L
－1 CuSO
4溶液中Cu 2＋数目小于0.1N
A
，故D错。

答案：A
6．解析：CO2的结构式为O===C===O，标况下11.2 L CO2中含有共用电子对数目为0.5 mol×4×N A＝2N A，A正确；反应②、③需要用酶作催化剂，反应②、③无法在高温下进行，B 正确；反应②中，3.2 g CH3OH生成HCHO时转移电子数目为3.2g
32g·mol−1
×2×N A＝0.2N A，C正确；DHA含有2个羟基，1 mol DHA与乙酸发生取代反应，可消耗2 mol乙酸，D错误。

答案：D。