資源簡介

專題五 化學計量及其應用
課標要求 考情分析 核心素養(yǎng)
1.了解物質(zhì)的量及其相關物理量的含義和應用，體會定量研究對化學科學的重要作用； 2.能基于物質(zhì)的量認識物質(zhì)組成及其變化，運用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互關系進行簡單計算。 新高考3年考頻 100% 宏觀辨識與微觀探析 變化觀念與平衡思想
試題難度 一般
考查形式 選擇題/填空題
高頻考向: 阿伏伽德羅常數(shù)及其應用：包括阿伏伽德羅的相關計算和阿伏伽德羅常數(shù)及其應用的“陷阱”； 以物質(zhì)的量為中心的各種計量關系：包括物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互轉換。
命題趨勢：
高考要求能根據(jù)粒子的物質(zhì)的量、數(shù)目、氣體體積之間的相互關系進行有關計算。預測2023年高考仍會圍繞NA、Vm的應用范圍設置陷阱，同時又隱含對物質(zhì)的組成與結構、氧化還原反應、弱電解質(zhì)的電離、可逆反應、鹽類的水解等知識的考查，重要命題角度有：(1)求粒子數(shù)目；(2)求共價鍵數(shù)；(3)求混合物中指定粒子數(shù)目；(4)求電子轉移數(shù)目等等。同時還要注意以物質(zhì)的量為中心的各種計量關系，如化工流程中考查產(chǎn)品產(chǎn)率及純度的計算或以填空題考查多步反應的計算；有關化學平衡常數(shù)、轉化率的計算會在綜合題中應用阿伏加德羅定律結合“三段式”進行計算。
解題技巧：
化學計量及其應用的解題技巧：
1. 阿伏加德羅常數(shù)及其應用：
首先，注意氣體摩爾體積的使用條件，注重“兩看”，排除干擾。
一看：氣體是否處于標準狀況(0 ℃、101 kPa)。
二看：標準狀況下，物質(zhì)是否是氣態(tài)。
其次，記常見物質(zhì)組成和結構，如所含化學鍵的數(shù)目，突破陷阱。
最后，掌握氧化還原反應中轉移電子數(shù)目和溶液中微粒數(shù)目的判定、隱含可逆反應的判斷等。
2. 以物質(zhì)的量為中心的各種計量關系：明確各種物理量之間的轉換關系。
真題溯源
1．[2022·海南卷]在2.8g Fe中加入100mL 3mol·L-1HCl，F(xiàn)e完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A. 反應轉移電子為0.1mol B. HCl溶液中Cl-數(shù)為3NA
C. 含有的中子數(shù)為1.3NA D. 反應生成標準狀況下氣體3.36L
2．[2022·河北卷]NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 3.9g Na2O2與足量水反應，轉移電子個數(shù)為0.1NA
B. 1.2g Mg在空氣中燃燒生成MgO和Mg3N2，轉移電子個數(shù)為0.1NA
C. 2.7g Al與足量NaOH溶液反應，生成H2的個數(shù)為0.1NA
D. 6.0g SiO2與足量NaOH溶液反應，所得溶液中SiO的個數(shù)為0.1NA
3．[2022·全國甲卷·Ⅰ卷] NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．25℃，下，氫氣中質(zhì)子的數(shù)目為
B．溶液中，Al3+的數(shù)目為
C．0.20 mol苯甲酸完全燃燒，生成CO2的數(shù)目為
D．電解熔融CuCl2，陰極增重6.4g，外電路中通過電子的數(shù)目為
4．[2022·浙江卷]NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．中含有個陽離子
B．乙烷和丙烯的混合氣體中所含碳氫鍵數(shù)為
C．含有中子數(shù)為
D．和于密閉容器中充分反應后，HI分子總數(shù)為
5．[2022·山東·青島三十九中高三期中]實驗室中利用氧化銅和氧化鐵混合物進行如圖實驗。下列說法錯誤的是（ ）
A．“3.04g固體”一定是鐵銅混合物
B．“溶液2”中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol
C．混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol
D．反應②能生成0.04g H2
6．[2022·浙江·高三專題練習]下列有關物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分數(shù)的計算正確的是（ ）
A．98%的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度是49%的硫酸的物質(zhì)的量濃度的二倍
B．20%的氫氧化鈉溶液和30%的氫氧化鈉溶液等體積混合，混合后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為25%
C．c1 mol/L，ρ1 g/cm3的硫酸溶液與c2 mol/L，ρ2 g/cm3的硫酸溶液等體積混合，得到ρ3 g/cm3的硫酸溶液的濃度為mol/L
D．25℃時NaCl飽和溶液(密度為1.17g/cm3)的物質(zhì)的量濃度約為5.3mol/L(已知25℃時氯化鈉在水中的溶解度為36克)
7．[2022·江西·南昌二中高三階段練習]Co(OH)2在空氣中加熱時，固體(不含其他雜質(zhì))質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示，取400℃時的產(chǎn)物(其中Co的化合價為+2，+3)，用500mL5.1mol·L-1鹽酸將其恰好完全溶解，得到CoCl2溶液和4.48L(標準狀況)黃綠色氣體。下列說法錯誤的是（ ）
A．290℃時，固體的成分僅有
B．400℃時，
C．500℃時，固體中氧元素總質(zhì)量分數(shù)約為26.6%
D．生成的黃綠色氣體可用于工業(yè)上生產(chǎn)“84”消毒液
8．[2022·浙江·高考真題]某同學設計實驗確定Al(NO3)3·xH2O的結晶水數(shù)目。稱取樣品7.50g，經(jīng)熱分解測得氣體產(chǎn)物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的質(zhì)量為3.06g；殘留的固體產(chǎn)物是Al2O3，質(zhì)量為1.02g。計算：
(1)x=_______。
(2)氣體產(chǎn)物中n(O2)_______mol。
2專題五 化學計量及其應用
課標要求 考情分析 核心素養(yǎng)
1.了解物質(zhì)的量及其相關物理量的含義和應用，體會定量研究對化學科學的重要作用； 2.能基于物質(zhì)的量認識物質(zhì)組成及其變化，運用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互關系進行簡單計算。 新高考3年考頻 100% 宏觀辨識與微觀探析 變化觀念與平衡思想
試題難度 一般
考查形式 選擇題/填空題
高頻考向: 阿伏伽德羅常數(shù)及其應用：包括阿伏伽德羅的相關計算和阿伏伽德羅常數(shù)及其應用的“陷阱”； 以物質(zhì)的量為中心的各種計量關系：包括物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互轉換。
命題趨勢：
高考要求能根據(jù)粒子的物質(zhì)的量、數(shù)目、氣體體積之間的相互關系進行有關計算。預測2023年高考仍會圍繞NA、Vm的應用范圍設置陷阱，同時又隱含對物質(zhì)的組成與結構、氧化還原反應、弱電解質(zhì)的電離、可逆反應、鹽類的水解等知識的考查，重要命題角度有：(1)求粒子數(shù)目；(2)求共價鍵數(shù)；(3)求混合物中指定粒子數(shù)目；(4)求電子轉移數(shù)目等等。同時還要注意以物質(zhì)的量為中心的各種計量關系，如化工流程中考查產(chǎn)品產(chǎn)率及純度的計算或以填空題考查多步反應的計算；有關化學平衡常數(shù)、轉化率的計算會在綜合題中應用阿伏加德羅定律結合“三段式”進行計算。
解題技巧：
化學計量及其應用的解題技巧：
阿伏加德羅常數(shù)及其應用：
首先，注意氣體摩爾體積的使用條件，注重“兩看”，排除干擾。
一看：氣體是否處于標準狀況(0 ℃、101 kPa)。
二看：標準狀況下，物質(zhì)是否是氣態(tài)。
其次，記常見物質(zhì)組成和結構，如所含化學鍵的數(shù)目，突破陷阱。
最后，掌握氧化還原反應中轉移電子數(shù)目和溶液中微粒數(shù)目的判定、隱含可逆反應的判斷等。
2. 以物質(zhì)的量為中心的各種計量關系：明確各種物理量之間的轉換關系。
真題溯源
1．[2022·海南卷]在2.8g Fe中加入100mL 3mol·L-1HCl，F(xiàn)e完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A. 反應轉移電子為0.1mol B. HCl溶液中Cl-數(shù)為3NA
C. 含有的中子數(shù)為1.3NA D. 反應生成標準狀況下氣體3.36L
【答案】A
【解析】2.8gFe的物質(zhì)的量為0.05mol；100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物質(zhì)的量均為0.3mol，兩者發(fā)生反應后，F(xiàn)e完全溶解，而鹽酸過量。
Fe完全溶解生成Fe2+，該反應轉移電子0.1mol，A正確；
HCl溶液中Cl-的物質(zhì)的量為0.3mol，因此，Cl-數(shù)為0.3NA，B不正確；
C．56Fe 的質(zhì)子數(shù)為26、中子數(shù)為30，2.8g56Fe的物質(zhì)的量為0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子數(shù)為1.5NA，C不正確；
D．反應生成H2的物質(zhì)的量為0.05mol，在標準狀況下的體積為1.12L ，D不正確；
綜上所述，本題A。
[2022·河北卷]NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 3.9g Na2O2與足量水反應，轉移電子個數(shù)為0.1NA
B. 1.2g Mg在空氣中燃燒生成MgO和Mg3N2，轉移電子個數(shù)為0.1NA
C. 2.7g Al與足量NaOH溶液反應，生成H2的個數(shù)為0.1NA
D. 6.0g SiO2與足量NaOH溶液反應，所得溶液中SiO的個數(shù)為0.1NA
【答案】B
【解析】A．過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，則3.9g過氧化鈉與足量水反應，轉移電子個數(shù)為×1×NAmol-1=0.05NA，故A錯誤；
B．鎂在空氣中燃燒無論生成氧化鎂，還是氮化鎂，鎂均轉化為鎂離子，則1.2gMg在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂時，轉移電子個數(shù)為×2×NAmol-1=0.1NA，故B正確；
C．鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，則2.7g鋁與足量氫氧化鈉溶液反應生成氫氣的個數(shù)為××NA mol-1=0.15NA，故C錯誤；
D．二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉和水，硅酸鈉在溶液中發(fā)生水解反應，則由原子個數(shù)守恒可知，6.0g二氧化硅與足量氫氧化鈉溶液反應所得溶液中硅酸根離子的個數(shù)小于×NAmol-1=0.1NA，故D錯誤；
故選B。
3. [2022·全國甲卷·Ⅰ卷] NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．25℃，下，氫氣中質(zhì)子的數(shù)目為
B．溶液中，Al3+的數(shù)目為
C．0.20 mol苯甲酸完全燃燒，生成CO2的數(shù)目為
D．電解熔融CuCl2，陰極增重6.4g，外電路中通過電子的數(shù)目為
【答案】C
【解析】A．25℃、101kPa不是標準狀況，不能用標況下的氣體摩爾體積計算氫氣的物質(zhì)的量，故A錯誤；
B．Al3+在溶液中會發(fā)生水解生成Al(OH)3，因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl3溶液中Al3+數(shù)目小于2.0NA，故B錯誤；
C．苯甲酸燃燒的化學方程式為，1mol苯甲酸燃燒生成7molCO2，則0.2mol苯甲酸完全燃燒生成1.4molCO2，數(shù)目為1.4NA，故C正確；
D．電解熔融CuCl2時，陽極反應為，陰極反應為，陰極增加的重量為Cu的質(zhì)量，6.4gCu的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)陰極反應可知，外電路中通過電子的物質(zhì)的量為0.2mol，數(shù)目為0.2NA，故D錯誤；
答案選C。
4．[2022·浙江卷]NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．中含有個陽離子
B．乙烷和丙烯的混合氣體中所含碳氫鍵數(shù)為
C．含有中子數(shù)為
D．和于密閉容器中充分反應后，HI分子總數(shù)為
【答案】C
【解析】A．NaHSO4由鈉離子和硫酸氫根離子構成，其中的陽離子只有鈉離子，12g NaHSO4的物質(zhì)的量為0.1mol，因此，其中只含有0.1NA個陽離子，A說法不正確；
B．沒有指明氣體的溫度和壓強，無法確定11.2L乙烷和丙烯的混合氣體的物質(zhì)的量是多少，因此，無法確定其中所含碳氫鍵的數(shù)目，B說法不正確；
C．CH4分子中有6個中子，8g CH4的物質(zhì)的量為0.5mol，因此，8g CH4含有的中子數(shù)為3NA，C說法正確；
D．H2和I2發(fā)生反應生成HI，該反應是可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物，因此，0.1mol H2和0.1mol I2于密閉容器中充分反應后，HI分子總數(shù)小于0.2NA，D說法不正確。
綜上所述，本題選C。
5．[2022·山東·青島三十九中高三期中]實驗室中利用氧化銅和氧化鐵混合物進行如圖實驗。下列說法錯誤的是（ ）
A．“3.04g固體”一定是鐵銅混合物
B．“溶液2”中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol
C．混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol
D．反應②能生成0.04g H2
【答案】D
【解析】實驗中得到溶液1發(fā)生的反應為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，得到溶液2可能發(fā)生的反應為Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4、Fe+H2SO4= FeSO4+ H2↑、CuSO4+ Fe=FeSO4+Cu，設氧化鐵的物質(zhì)的量為xmol、氧化銅為ymol，由氧化物的質(zhì)量可得：160x+80y=4，由反應的方程式可得：64y+5.6-56(x+y+0.1-3x-y)=3.04，解聯(lián)立方程可得x=0.01、y=0.03，則4g固體中含有1.6g氧化鐵、2.4g氧化銅，3.04g固體中含有1.92g銅、1.12g鐵，溶液1中含有0.01mol硫酸鐵、0.03mol硫酸銅、0.04mol硫酸，溶液2中含有0.1mol硫酸亞鐵。
A．由分析可知，3.04g固體中含有1.92g銅、1.12g鐵，故A正確；
B．由分析可知，溶液2中含有0.1mol硫酸亞鐵，故B正確；
C．由分析可知，4g固體中含有0.01mol氧化鐵、0.03氧化銅，混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol，故C正確；
D．由分析可知，溶液1中硫酸的物質(zhì)的量為0.04mol，則與鐵反應生成氫氣的質(zhì)量為0.04mol×2g/mol=0.08g，故D錯誤；
故選D。
6．[2022·浙江·高三專題練習]下列有關物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分數(shù)的計算正確的是（ ）
A．98%的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度是49%的硫酸的物質(zhì)的量濃度的二倍
B．20%的氫氧化鈉溶液和30%的氫氧化鈉溶液等體積混合，混合后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為25%
C．c1 mol/L，ρ1 g/cm3的硫酸溶液與c2 mol/L，ρ2 g/cm3的硫酸溶液等體積混合，得到ρ3 g/cm3的硫酸溶液的濃度為mol/L
D．25℃時NaCl飽和溶液(密度為1.17g/cm3)的物質(zhì)的量濃度約為5.3mol/L(已知25℃時氯化鈉在水中的溶解度為36克)
【答案】D
【解析】A．設49%的硫酸的物質(zhì)的量濃度為c1，密度為ρ1，98%的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為c2，密度為ρ2，則，，由于硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，其密度越大，即ρ1＜ρ2，因此c2＞2c1，A錯誤；
B．氫氧化鈉溶液質(zhì)量分數(shù)越大，密度越大，則20%的氫氧化鈉溶液和30%的氫氧化鈉溶液等體積混合后，混合后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)小于25%，B錯誤；
C．c1 mol/L，ρ1 g/cm3的硫酸溶液與c2 mol/L，ρ2 g/cm3的硫酸溶液等體積混合，假設體積為V，則得到ρ3 g/cm3的硫酸溶液的濃度為mol/L，C錯誤；
D．已知25℃時氯化鈉在水中的溶解度為36克，則其溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，因此，25℃時NaCl飽和溶液(密度為1.17g/cm3)的物質(zhì)的量濃度約為 5.3mol/L，D正確；
答案選D。
7．[2022·江西·南昌二中高三階段練習]Co(OH)2在空氣中加熱時，固體(不含其他雜質(zhì))質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示，取400℃時的產(chǎn)物(其中Co的化合價為+2，+3)，用500mL5.1mol·L-1鹽酸將其恰好完全溶解，得到CoCl2溶液和4.48L(標準狀況)黃綠色氣體。下列說法錯誤的是（ ）
A．290℃時，固體的成分僅有
B．400℃時，
C．500℃時，固體中氧元素總質(zhì)量分數(shù)約為26.6%
D．生成的黃綠色氣體可用于工業(yè)上生產(chǎn)“84”消毒液
【答案】B
【解析】A．290oC時，所得固體的摩爾質(zhì)量為，可知固體為CoO1.5，即Co2O3，A正確；
B．400 oC時，由，當4.48L即0.2mol黃綠色氣體產(chǎn)生時，此時0.4molCo3+轉化為0.4molCo2+，此時含有0.2mol的Co2O3，總的Co原子的物質(zhì)的量為：，所以n(CoO)=1.075mol-0.4mol=0.675mol，，B錯誤；
C．500 oC時，總的Co原子的物質(zhì)的量為：，質(zhì)量為，氧原子的質(zhì)量為：86.38g-63.425g=22.955g，氧的質(zhì)量分數(shù)為：，C正確；
D．黃綠色氣體為氯氣，與堿反應可生成ClO-，可以工業(yè)生成“84”消毒液，D正確；
故選B。
8．[2022·浙江·高考真題]某同學設計實驗確定Al(NO3)3·xH2O的結晶水數(shù)目。稱取樣品7.50g，經(jīng)熱分解測得氣體產(chǎn)物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的質(zhì)量為3.06g；殘留的固體產(chǎn)物是Al2O3，質(zhì)量為1.02g。計算：
(1)x=_______。
(2)氣體產(chǎn)物中n(O2)_______mol。
【答案】(1)9 (2)0.0100
【解析】（1）Al(NO3)3·xH2O的摩爾質(zhì)量為(213+18x)g/mol，根據(jù)固體產(chǎn)物氧化鋁的質(zhì)量為1.02g，可知樣品中n(Al)= ，則，解得x=9。
（2）氣體產(chǎn)物中n(H2O)=3.06g÷18g/mol=0.17mol，則n(HNO3)=0.02×9×2-0.17×2=0.02mol，根據(jù)氮元素守恒，n(NO2)=樣品中N的物質(zhì)的量-HNO3中N的物質(zhì)的量=0.02×3-0.02=0.04mol，根據(jù)氧元素守恒，n(O2)=(0.02×18-0.17-0.02×3-0.04×2-0.03)÷2=0.0100mol。
2

展開更多......

收起↑