高考化学一轮复习教学案第26讲有关物质的量的计算 9页

第26讲：有关物质的量的计算 ‎【考纲要求】‎ ‎1.掌握有关物质的量的综合计算的方法 ‎ 2.掌握物质的量应用于方程式的计算方法 ‎ 教与学方案 ‎ ‎【自学反馈】‎ ‎ 1.完成下图 ‎ 2.常用计算方法：质量守恒法、平均值法、十字交叉法、极值法、推理法。 ‎ ‎【例题解析】‎ ‎[例1]要把12mol/L的盐酸(密度‎1.10g/cm3)50mL稀释成6mol/L 的盐酸 ‎(密度‎1.10g/cm3),需加水( )‎ ‎ A.50mL B.50.5mL C.55mL D.59.5mL 解题思路： 。‎ 易错点： 。‎ ‎[例2]锌、铁、镁三种金属中的两种混合物‎13g，与足量的盐酸反应产生的氢 气在标准状况下为‎11.2L，则混合物中一定含有的金属是( ) (A)锌 (B)铁 (C)镁 (D)无法推断 解题思路： 。‎ 易错点： 。‎ ‎[例3]用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气，由于空气尚未 排净，最后瓶内气体的平均式量为19，将此盛满气体的集气瓶倒置于水中，瓶 内水马上升到一定高度后，即停止上升，则在同温同压下，瓶内剩余气体的体 积为( )‎ ‎ A. B. C. D. 无法判断 解题思路： 。‎ 易错点： 。‎ ‎[例4]取‎5.4克由某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物。该混合物与足量的水反应。反应完毕，蒸发反应后得到的溶液，得到‎8克无水晶体。试通过计算，判断该金属是哪一种碱金属？‎ ‎.解题思路： 。‎ 易错点： 。 ‎ ‎【考题再现】‎ ‎1.孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：‎ xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且)‎ ‎⑴孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4：1；石青则为3：1。请推算它们的化学组成。‎ 孔雀石： ；石青： 。‎ ‎⑵现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO‎23.36L(标准状况下)；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO ‎20g，试通过计算确定 该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。 ‎ 思维方法： 。‎ 展望高考：‎ ‎2.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：‎ Al2O3＋N2＋‎3C2AlN＋3CO由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：‎ ‎⑴称取‎10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气‎3.36L(标准状况)。‎ ‎①上述反应的化学方程式为 ；‎ ‎②该样品中的A1N的质量分数为 。‎ ‎⑵另取‎10.00g样品置于反应器中，通入‎2.016L(标准状况)O2‎ ‎，在高温下充分反应后测得气体的密度为‎1.34g·L－1(已折算成标准状况，AIN不跟O2反应)。该样品中含杂质炭 g。‎ 思维方法： 。‎ 展望高考：‎ ‎【针对训练】‎ A．基础训练 ‎ ‎1.在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是( )‎ A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 ‎2.能表示阿伏加德罗常数数值的是( )‎ A.1mol金属钠含有的电子数 B.标准状况下‎22.4L苯所含的分子数 C.‎0.012kg12C所含的原子数 D‎.‎‎1L1mol·L－1的硫酸溶液所含的H＋数 ‎3.设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )‎ A.标准状况下，‎5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25NA B.标准状况下，‎14g氮气含有的核外电子数为5NA C.标准状况下，‎22.4L任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NA D.标准状况下，铝跟氢氧化钠溶液反应生成1mol氢气时，转移的电子数为NA ‎4.在一定的条件下，完全分解下列某化合物‎2g，产生氧气‎1.6g，此化合物是( )‎ A.1H216O B. 2H216O C. 1H218O D. 2H218O ‎ ‎5.下列说法不正确的是( )‎ A.1mol氧气含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积‎22.4L B.1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数 C.等体积、浓度均为1mol/L的磷酸和盐酸，电离出来的氢离子数之比为3∶1‎ D.等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之比为1∶3‎ ‎6.设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( ) ‎ A.23gNa在氧气中完全燃烧失电子数为0.5NA B‎.‎‎1L2mol·L－1的MgCl2溶液中含Mg2＋数为2NA C.标准状况下，11.2LSO3所含分子数为0.5NA D.室温下，‎8g甲烷含有共价键数为2NA B．提高训练 ‎ ‎7.设阿伏加德罗常数(NA)的数值为nA,下列说法正确的是( )‎ A.1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA B.1.5 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA C.常温常压下，‎46 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA D.0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA ‎8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )‎ A.常温常压下的‎33.6L氯气与‎27g铝充分反应，转移电子数为3NA B.标准状况下，‎22.4L己烷中共价键数目为19NA C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NA D‎.‎‎1L浓度为1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32－‎ ‎9.NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是( )‎ A.10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100 mL,H2SO4的质量分数为9.8%‎ B.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中，每生成‎32 g氧气，则转移2NA个电子 C.标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为‎22.4 L,质量为‎28 g D.一定温度下，‎1 L 0.50 mol·L－1 NH4Cl溶液与‎2 L 0.25 mol·L－1 NH4Cl溶液含NH+4物质的量不同 ‎10.已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品‎0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体(其相对分子质量以3.60×103计)‎0.504g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。(磷的相对原子质量以31.0计)‎ ‎11.将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m克配成250mL溶液，用1.0mol／L盐酸滴定，至终点时，用去盐酸30.0mL。若将上述样品mg加热至质量不变时，可得到固体多少克？‎ ‎12.取‎5.4g某碱金属和其氧化物组成的混合物，使之与足量水充分反应，蒸发反应后的溶液，得‎8g无水晶体。试确定该碱金属。‎ C．能力训练 ‎ ‎13.将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与‎3.2g氧气混合点燃，再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②灼热的氧化铜③饱和石灰水(设 每个装置中的反应物均过量)。经测定①中增重‎3.60g ②中减重‎1.60g ③中增重‎8.80g。A 蒸汽的密度为‎3.393g/L(已换算成标准状况)。又测知A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应，且均有气体生成，但分别得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物的分子式，并写出其可能的结构简式。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎14.某化工厂每小时生产98%(质量分数)硫酸at(吨)，为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失，则 ‎①该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m3。‎ ‎②为满足题设需求，b%的下限等于 。‎ ‎15.由A、E、G三种元素组成的化合物的分子式为AxEyGz。已知：①x、y、z均是整数，‎ 且x＋y＋z＝9 ②将‎3.1克该合物完全分解，化合物中A、E、G完全转化成气体A2E4和E‎2G ‎ ‎③将分解后的混和气体通过通入氢氧化钠溶液后，溶液增重‎1.7克 ④将剩余气体通入含有‎8克溴的溴水中恰好使溴水完全褪色 ⑤如果与④‎ 中相同的气体在氧气中完全燃烧，可生成AO2和E2O，AO2可使澄清石灰水变浑浊 ⑥该化合物中G的质量分数为51.6%，请填写下列空格：‎ ‎①A、E、G三种元素的名称：A ，E ， ；‎ ‎②该化合物的分子式是 ；‎ ‎③已知同族元素性质相似，推测该化合物可能的同分异构体的结构简式是(写结构简式) 和 。‎ ‎16.将m g Al2O3和Fe2O3的混合物溶于是100 mL 盐酸中，然后逐滴加入1 mol/L NaOH溶液，其结果如图所示：‎ n(沉淀)/mol V1‎ V2‎ V3‎ V(NaOH)/mL ‎0‎ ‎①最初加入V1 mLNaOH溶液的作用是 。‎ ‎②盐酸的物质的量浓度是 。‎ ‎③若m g 混合物中Al2O3 与 Fe2O3 按不同比例进行上述实验(其他条件不变)，则V2的值会不会改变 　　 　　 (填“会”或“不会”)，(V2—V1)的取值范围是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ D．奥赛一瞥 ‎ ‎17.生态溶液涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。‎2.016L(标准状况)该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻‎4.8g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀‎8.5g。‎ ‎⑴原混合气体中甲烷的物质的量是____________。‎ ‎⑵原混合气体中氮气的体积分数为多少？(写出计算过程)‎ 参考答案 ‎【例题解析】‎ ‎1.[解析]根据 公式C1V1=C2V2得：12mol/L ‎0.05L=6mol/LV2 , V2=‎0.1L；o‎.1L×1000ml/L×‎1.10g/cm3=‎110g,‎110g－50mL×‎1.10g/cm3=‎55g.；‎55g÷‎1.0g/cm3=55ml.‎ ‎ [答案]C ‎ ‎ 2.[解析]根据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应，均生成二价金属阳离子得：‎ R + 2HCl= RCl2+ H2(R为金属，设平均式量M)‎ M ‎‎22.4L ‎ 13 ‎‎11.2L ‎ M：13=‎22.4L：‎‎11.2L ‎ M=26‎ 则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属存在，又因为锌、铁的相对原子质量均大于26，只有镁的相对原子质量小于26，故答案为C。‎ ‎[答案]C ‎ 3.[解析]用十字交叉法计算氨气与空气的体积比：‎ ‎ 所以氨气占5/6，空气占1/6；由于氨气易溶于水，故剩余气体为空气。‎ ‎[答案]C ‎4.[解析](i) 设‎5.4克混合物都是碱金属R，则由 R2O ~ 2ROH ‎2k + 16‎ ‎2k + 34‎ ‎5.4‎ ‎8‎ 得 k ≈ 10.7‎ R ~ ROH k k + 17‎ ‎5.4‎ ‎8‎ ‎(式中，k为碱金属R的式量)‎ 得 k ≈ 35.3‎ ‎(ii) 设‎5.4克混合物都是碱金属R的氧化物R2O，则由 ‎ 综(i)和(ii)所述，碱金属R的式量k的范围为(10.7,35.3)。在碱金属中，只有金属Na的式量23在(10.7,35.3)中，所以该碱金属是金属钠。‎ ‎[答案]该碱金属是金属钠。‎ ‎[考题再现]‎ ‎1. 解：⑴设孔雀石的化学式为xCuCO3·yCu(OH)2‎ 则依题意 ‎ ‎ 孔雀石的化学式为CuCO3·Cu(OH)2‎ 又设石青的化学式为xCuCO3·yCu(OH)2‎ 则 ‎ ‎ 石青的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2 ‎ ‎⑵设该样品中孔雀石物质的量分数为x，则石青为1－x ‎ x =0.5‎ 孔雀石与石青物质的量之比为1：1。‎ ‎2.⑴AlN＋NaOH＋H2O→NaAlO2＋NH3↑‎ ‎⑵61.5％‎ ‎⑶1.92‎ ‎【针对训练】 ‎ ‎1、B　2、C　3、C　4、B　5、C　6、D　‎ ‎7、BC　8、C　9、A ‎10.n(P2Mo24O77)= ‎ 其中P的质量为 ‎ P的质量分数==0.0843(或8.43%)‎ ‎11.‎15.9‎g‎ (运用质量守恒法)‎ ‎12.Na (运用讨论法)‎ ‎13.解：A的摩尔质量为‎3.393g/L×‎22.4L/mol=‎76g/mol ‎ 由浓硫酸增重可知一定量A中氢原子的物质的量：×2=0.4mol ‎ 由氧化铜减重可求知一氧化碳的物质的量：=0.1mol ‎ 由石灰水增重可求知二氧化碳的物质的量：－0.1mol=0.1mol ‎ 一定量A中氧原子的物质的量为=0.3mol ‎ ‎ 所以A的分子式为C2H4O3，其式量为76‎ 由A的摩尔质量为‎76g/mol确定其分子式为C2H4O3。 ‎ ‎14.① ②7%‎ ‎15.①碳 氢 硫 ②C2H6S ③CH3CH2SH CH3-S-CH3‎ ‎16.①中和过量的盐酸 ②V2×10－2mol/L 　　 ‎ ‎③不会　　　‎3m/80×103＜(V2—V1)＜m/17×103　　‎ ‎17、⑴0.075mol。‎ ‎ ⑵5.56％。‎