化学计量及其应用分析

专题三化学计量及其应用

高考考点：

1、了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。理解质量守恒定律的含义。

2、物质的量、物质的量浓度、摩尔质量、气体摩尔体积在计算中的应用：能说出摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的含义，并能进行相关计算。

3、有关阿伏加德罗常数的计算和应用：能用阿伏加德罗常数表示相关物质的粒子数、原子晶体中的共价键数、氧化还原反应中的电子转移数等。

4、物质的量在化学计算中的应用：能正确表示物质的量，并利用物质的量进行简单计算，掌握物质的量运用于化学方程式的简单计算。

真题感悟：

（2015·新课标I）8．N A为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10N A

B．2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2N A

C．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2N A

D．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2N A

【解析】A选项，D和H是氢元素的同位素，其质量数不同，D2O和H2O摩尔质量不同，则18gD2O和18gH2O的物质的量不同，所以含有的质子数不同，错误；B选项亚硫酸为弱酸，水溶液中不完全电离，所以溶液中氢离子数目小于2N A，错误；C选项过氧化钠与水反应生成氧气，则氧气的来源于-1价的O元素，所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2N A，正确；D选项NO与氧气反应生成二氧化氮，但常温下，二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡，所以产物的分子数小于2N A，错误，答案选C。

（2015·新课标II卷）10．N A代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A．60g丙醇中存在的共价键总数为10N A

B．1L 0.1mol·L－1的NaHCO3－溶液中HCO3－和CO32－离子数之和为0.1N A

C．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1N A

D．235g核互235

92U发生裂变反应：235

92

U+1

n90

38

Sr+136

54

U+101

n净产生的中子(1

n)数为

10N A

【解析】A60g丙醇的物质的量是1摩尔，所以共价键的总数应该是11mol，B 项根据物料守

恒可知，HCO3－、CO32－和H2CO3的离子数之和等于0.1N A，C无论钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，但是有时最外层失去一个电子，23g钠充分燃烧时转移电子数为1N A正确，净产生的中子（）数为9 N A，前面消耗一个，所以答案为C.

（2015·江苏）18.（软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与

烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ，反应的化学方程式为：MnO2＋SO2=MnSO4

（1）质量为17．40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2。

【解析】试题分析：（1）根据反应方程式，n(SO2)=n(MnO2)=17．4/87mol=0．2mol，合0．2×22．4L=4．48L；

感悟：

高考有关本部分内容的直接考察为选择题，通常以阿伏伽德罗常数为背景，涵盖知识点广泛，有微粒个数的考察，如氧化和还原反应中转移电子数目、溶液中离子的数目、共价键的数目；有物质的量浓度相关计算，有气体摩尔体积的换算等。由于物质的量作为高中化学的基础间接考察也很普遍，在实验题，流程图题，填空题，计算题都有涉猎。

知识储备：

一、物质的量和阿伏加德罗常数：

1、重要概念辨析：

（1）物质的量及其单位：

物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一，符号为“n”，单位是“mol”

（2）阿伏加德罗常数与6.02×1023

阿伏加德罗常数：符号为N A。定义为：0.012Kg12C所含碳原子的准确数目，是一个

精确值。在现有条件下，测得其数值约为 6.02×1023注意：6.02×1023只是其近似

值。

(3) 摩尔质量与相对分子质量的关系：

摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，摩尔质量在数值上等于相对分子

质量，单位是g/mol。

(4)气体摩尔体积与22.4L/mol.

气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，单位是L/mol，符号为Vm。由于气体体积与温度、压强有关，故Vm也随温度压强的变化而变化，在标

况下（0℃，101千帕）：Vm＝22.4L/mol

2、阿伏加德罗定律及其推论：

（1）、阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都具有相同的分子数（物质的量）。

（2）阿伏加德罗定律的推论：用理想气体的状态方程推：PV=nRT（R为常数）

①压强之比：P

1/P

2

=n

1

/n

2

=N

1

/ N

2

；（同温同体积时，任何气体的压强之比等于其物质

的量之比，也等于其分子数之比）

②体积之比：V

1/V

2

=n

1

/n

2

=N

1

/N

2

(同温同压时，任何气体的体积之比等于其物质的量之

比，也等于其分子数之比)

③质量之比：m

1/m

2

=M

1

/M

2

（同温同压同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之

比）

④密度之比：ρ1/ρ2 =M1/M2(同温同压同体积的任何气体的密度之比等于其摩尔质量之

比，其比值叫相对密度（用D表示）)。

二、物质的量浓度：

1、定义：以单位体积的溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫溶质B

的物质的量浓度。

表达式：C

B =n

B

/V（单位：mol/L）

注意：（1）V规定为溶液的体积，不是水的体积。

（2）取出任意体积的1mol/L的溶液，其浓度都是1mol/L，但所含的溶质的物质的量则因体积不同而不同。

2、配制一定物质的量浓度的溶液：

（1）实验原理：C=n/V ，

（2）实验仪器：

a、溶质为固体：药匙、天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等。

b、溶质为液体：量筒（量取溶质）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等。

（3）容量瓶的使用：

①查漏

②使用前用蒸馏水洗净，但不能用待配液润洗

③不能在容量瓶中溶解或稀释溶液，也不能作为反应容器或长期贮存溶液

④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到容量

瓶中。

⑤只能配容量瓶上规定容积的溶液，即不能多配，也不能少配。

（4）实验步骤：①计算所需溶质的量：②称量或量取：

③溶解：在烧杯中加入适量的水，用玻璃棒搅拌加速溶解，

冷却到室温下，将溶液转入容量瓶中（用玻璃棒引流），再用蒸馏水将

烧杯及玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液转移到容量瓶中。

④定容：往容量瓶中加入蒸馏水到接近刻度线1～2cm处，改用胶头滴管

加水到与溶液的凹液面正好跟刻度相平，再将溶液摇匀。

⑤装瓶

2、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析：

根据C=n/V=m/MV分析：

（1）常见的造成偏高的原因：

①天平的砝码沾有其它物质或生锈；②用量筒量取液体时，仰视读数

③称量含有结晶水的溶质时，溶质已风化（失水）

④定容时，俯视刻度线⑤溶解后未将溶液冷却到室温

（2）常见的造成偏低的原因：

①没有洗涤烧杯内壁②定容时，仰视刻度线