2018届二轮复习化学常用计量及计算方法课件（65张）（全国通用） 65页

第 3 讲　化学常用计量及计算方法 [ 最新考纲 ] 1. 了解物质的量 ( n ) 及其单位摩尔 (mol) 、摩尔质量 ( M ) 、气体摩尔体积 ( V m ) 、物质的量浓度 ( c ) 、阿伏加德罗常数 ( N A ) 的含义。 2. 能根据微粒 ( 原子、分子、离子等 ) 物质的量、数目、气体体积 ( 标准状况下 ) 之间的相互关系进行有关计算。 3. 了解溶解度、饱和溶液的概念。 4. 了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。 5. 掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。 有关阿伏加德罗常数的多角度判断 1. (2017· 课标全国Ⅱ， 8) 阿伏加德罗常数的值为 N A 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.1 L 0.1 mol·L － 1 NH 4 Cl 溶液中， NH 的数量为 0.1 N A B.2.4 g Mg 与 H 2 SO 4 完全反应，转移的电子数为 0.1 N A C. 标准状况下， 2.24 L N 2 和 O 2 的混合气体中分子数为 0.2 N A D.0.1 mol H 2 和 0.1 mol I 2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2 N A 答案　 D 2. (2017· 课标全国 Ⅲ ， 10 ) N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.0.1 mol 的 11 B 中，含有 0.6 N A 个中子 B.pH ＝ 1 的 H 3 PO 4 溶液中，含有 0.1 N A 个 H ＋ C.2.24 L( 标准状况 ) 苯在 O 2 中完全燃烧，得到 0.6 N A 个 CO 2 分子 D. 密闭容器中 1 mol PCl 3 与 1 mol Cl 2 反应制备 PCl 5 (g) ，增加 2 N A 个 P—Cl 键 答案　 A 3. (2016· 课标全国 Ⅰ ， 8) 设 N A 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是 ( 　　 ) A.14 g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2 N A B.1 mol N 2 与 4 mol H 2 反应生成的 NH 3 分子数为 2 N A C.1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2 N A D. 标准状况下， 2.24 L CCl 4 含有的共价键数为 0.4 N A 解析　 A 项，乙烯和丙烯的最简式均为 CH 2 ， 14 g 乙烯和丙烯混合气体中相当于含有 1 mol CH 2 ，则其氢原子数为 2 N A ，正确； B 项，合成氨的反应是可逆反应，则 1 mol N 2 与 4 mol H 2 反应生成的 NH 3 分子数小于 2 N A ，错误； C 项，铁和过量硝酸反应生成硝酸铁，故 1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 3 N A ，错误； D 项，标准状况下 CCl 4 为液态，故 2.24 L CCl 4 的物质的量不是 0.1 mol ，则其含有的共价键数不是 0.4 N A ，错误。 答案　 A 溶液配制过程中仪器使用及过程分析 4. 判断下列说法是否正确，正确的打 “√” ，错误的打 “×” (1) 取 20.00 mL 盐酸，可在 50 mL 酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为 30.00 mL 后，将剩余盐酸放入锥形瓶 ( 　　 ) (2017· 课标全国 Ⅲ ， 9A 改编 ) (2) 为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线 ( 　　 ) (2016· 浙江理综， 8D) (3) 向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁 ( 　　 ) (2016· 海南化学， 8D) 答案 　 (1) × 　 (2) √ 　 (3) √ 以物质的量为中心的 Ⅱ 卷化学计算填空 5. 计算填空精录： (1) [2017· 课标全国 Ⅱ ， 26(4)] 草酸钙沉淀经稀 H 2 SO 4 处理后，用 KMnO 4 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为： MnO ＋ H ＋ ＋ H 2 C 2 O 4 ―→ Mn 2 ＋ ＋ CO 2 ＋ H 2 O 。实验中称取 0.400 g 水泥样品，滴定时消耗了 0.050 0 mol·L － 1 的 KMnO 4 溶液 36.00 mL ，则该水泥样品中钙的质量分数为 ________ 。 答案 　 45.0% (2) (2016· 新课标全国 Ⅰ ， 28 节选 ) “ 有效氯含量 ” 可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl 2 的氧化能力。 NaClO 2 的有效氯含量为 ________ 。 ( 计算结果保留两位小数 ) 解析　 NaClO 2 在杀菌消毒的过程中被还原为 Cl － ，则 1 mol NaClO 2 得到电子的物质的量为 4 mol ， 1 mol Cl 2 被还原为 Cl － 时得到电子的物质的量为 2 mol ，故 1 g NaClO 2 得到电子的物质的量为 4/90.5 mol ，根据 “ 有效氯含量 ” 的定义可知， NaClO 2 的有效氯含量为 1.57 。 答案　 1.57 答案　 0.5 (4) (2016· 课标全国 Ⅱ ， 26 节选 ) 联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的 O 2 ________kg 。 解析　 联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，发生的反应为 N 2 H 4 ＋ O 2 ===N 2 ＋ 2H 2 O ，理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的氧气为 1 kg÷32 g·mol － 1 × 32 g·mol － 1 ＝ 1 kg。 答案　 1 分析评价 题型：选择题　填空题 评价：阿伏加德罗常数主要考查判断分子、原子、离子、电子等微粒数目，如物质所含粒子数目、转移电子数目、水解或电离造成离子浓度改变或数目变化等，形式灵活、范围广泛；溶液的配制主要考查仪器的使用及误差分析；而 Ⅱ 卷中的计算则以含量的测定、化学式的确定等，主要是通过方程式 ( 一个或多个 ) 完成计算。 启示 ：二轮复习时，对于阿伏加德罗常数判断类题目应注意隐含条件的挖掘，而 Ⅱ 卷计算应注重计算技巧 ( 如关系式法 ) 的灵活运用，加强计算能力的培养。 高频考点一　阿伏加德罗常数的应用 [ 考点精要 ] 阿伏加德罗常数常见考查的知识方向与速判技能 知识方向 速判技能 气体体积 没有指明温度、压强的气体体积，其数值无实际意义 22.4 L·mol － 1 的使用 ① 看是否为 标准状况 ； ② 标准状况下对应物质是否为 气体 可逆过程 ① 盐的水解、弱电解质的电离是可逆的； ② Cl 2 与 H 2 O 、 N 2 与 H 2 、 SO 2 与 O 2 、酯化反应等均是可逆反应，反应物不可能消耗完 反应进程中止或方向的改变 ① 浓盐酸与 MnO 2 、浓硫酸与金属活动性顺序中氢后边的金属反应，酸不可能消耗完； ② 浓硝酸与足量金属 (NO 2 → NO) 、过量铁与硝酸 (Fe 3 ＋ → Fe 2 ＋ ) 、浓硫酸与金属活动性顺序中氢前边的金属反应 (SO 2 → H 2 ) [ 考法指导 ] 【典例演示】 阿伏加德罗常数正误判断 ( 难度系数 ☆☆☆ ) 【考法训练 1 】 设 N A 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 ( 　　 ) A.11 g T 2 O 含有的电子数为 5 N A B. 常温下， 0.2 L 0.5 mol·L － 1 NH 4 NO 3 溶液中氮原子数小于 0.2 N A C. 含 4 mol HCl 的浓盐酸与足量二氧化锰反应转移的电子总数为 2 N A D. 标准状况下， 2.24 L H 2 S 全部溶于水所得溶液中 HS － 和 S 2 － 离子数之和为 0.1 N A 答案 　 A 【考法训练 2 】 用 N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法中正确的是 ( 　　 ) 选项 相关物质 相关说法 A 1 mol·L － 1 Ca(ClO) 2 溶液中含 ClO － 的数目 小于 2 N A B 在密闭容器中加入 0.5 mol N 2 和 1.5 mol H 2 ，充分反应后容器中的 N—H 键数目 3 N A C 0.1 mol 乙烯和乙醇 ( 蒸气 ) 的混合物完全燃烧所消耗的氧原子数 0.6 N A D 标准状况下， 2.24 L Cl 2 中含有的中子数目 3.4 N A 答案 　 C 【考法训练 3 】 N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是 ( 　　 ) 答案 　 C 【考法训练 4 】 N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 ( 　　 ) ① 300 mL 2 mol·L － 1 蔗糖溶液中所含分子数为 0.6 N A ② 常温常压下， 1 mol 氦气含有的核外电子数为 2 N A ③ 标准状况下， 36 g H 2 O 与 2 N A 个 O 2 分子所占的体积相同 ④ 常温常压下， 100 mL 0.5 mol·L － 1 的乙酸溶液中，乙酸的分子数目小于 0.05 N A ⑤ 粗铜电解精炼中，阳极减少 64 g ，则电路中转移的电子数为 2 N A A. ①③④ B. ②③⑤ C. ②④ D. ③④ 解析 　 300 mL 2 mol·L － 1 蔗糖溶液中所含蔗糖分子的物质的量为 0.6 mol ，溶液中还含有水分子，故所含分子总数大于 0.6 N A ， ① 错误；氦气为单原子分子， 1 个氦原子核外有 2 个电子，故 1 mol 氦气含有 2 mol 核外电子， ② 正确；标准状况下，水为液态， O 2 为气态，等物质的量的 H 2 O 和 O 2 的体积不相等， ③ 错误；乙酸在溶液中部分电离，故 100 mL 0.5 mol·L － 1 的乙酸溶液中乙酸的分子数小于 0.05 N A ， ④ 正确；粗铜电解精炼中，阳极上比 Cu 活泼的金属也会失去电子而溶解，故阳极减少 64 g 时，电路中转移的电子数不一定为 2 N A ， ⑤ 错误。综上所述，本题选 C 。 答案 　 C 解答阿伏加德罗常数类题目的思维步骤 【当堂指导】 高频考点二　溶液的配制及误差分析 1 . 常见三种溶液的配制方法 [ 考点精要 ] (1) 用 98% 的浓 H 2 SO 4 配制 100 mL 1 ∶ 4 的稀 H 2 SO 4 ：用量筒量取 80 mL 的水注入 200 mL 的烧杯，然后再用另一只量筒量取 20 mL 的浓 H 2 SO 4 沿着烧杯内壁缓慢注入水中，并用玻璃棒不停搅拌。 (2) 配制 100 g 20% 的 NaCl 溶液：准确称量 20.0 g NaCl 固体，然后再转移到 200 mL 的烧杯中，再用量筒量取 80 mL 的水注入烧杯中，并用玻璃棒不停搅拌直到完全溶解为止。 (3) 一定物质的量浓度溶液的配制步骤图示。 2 . 数据的处理及要求 3. 定容时俯视、仰视对结果的影响 务必确保按眼睛视线 → 刻度线 → 凹液面最低点的顺序，做到 “ 三点一线 ” 。 (1) 仰视刻度线 ( 图 1) ，导致溶液体积偏大。 (2) 俯视刻度线 ( 图 2) ，导致溶液体积偏小。 4 . 常用的结晶方法 (1) 溶解度受温度影响较小的 ( 如 NaCl) 采取蒸发结晶的方法； (2) 溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法； (3) 带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，应特别注意的是若从 FeCl 3 溶液中结晶出 FeCl 3 ·6H 2 O 晶体，应在 HCl 气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。 [ 考法指导 ] 【典例演示】 用重铬酸钾法 ( 一种氧化还原滴定法 ) 可测定 Fe 3 O 4 中的二价铁含量。 (1) 若需配制浓度为 0.010 00 mol·L － 1 的 K 2 Cr 2 O 7 标准溶液 250 mL ，应准确称取 ________g K 2 Cr 2 O 7 [ 保留 4 位有效数字，已知 M (K 2 Cr 2 O 7 ) ＝ 294.0 g·mol － 1 ] 。 配制过程及误差分析 ( 难度系数 ☆☆☆ ) (2) 配制该标准溶液时，下列仪器不必要用到的有 ________( 用编号表示 ) 。 ① 电子天平　 ② 烧杯　 ③ 量筒　 ④ 玻璃棒　 ⑤ 容量瓶　 ⑥ 胶头滴管　 ⑦ 移液管 (3) 滴定操作中，应该用 ________ 滴定管 ( 填 “ 酸式 ” 或 “ 碱式 ” ) 盛装 K 2 Cr 2 O 7 标准溶液，理由是 ________________________ ___________________________________________________ 。 (4) 滴定操作中，如果滴定前装有 K 2 Cr 2 O 7 标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将 ________( 填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 解析 　称取 K 2 Cr 2 O 7 的质量为 m (K 2 Cr 2 O 7 ) ＝ 0.010 00 mol·L － 1 × 0.250 0 L × 294.0 g·mol － 1 ＝ 0.735 0 g 。用固体配制溶液，要用电子天平称量固体质量，并在烧杯中溶解，然后转移到容量瓶中，不需要量取液体的量筒和移液管。 答案 　 (1)0.735 0 　 (2) ③⑦ (3) 酸式　 K 2 Cr 2 O 7 标准溶液有强的氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶管，故应用酸式滴定管盛装 (4) 偏大 【考法训练 1 】 配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验，下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A. 容量瓶用蒸馏水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液 B. 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取 9.82 mL 浓盐酸 C. 配制 1 L 0.1 mol·L － 1 的 NaCl 溶液时，用托盘天平称量 5.85 g NaCl 固体 D. 定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管紧贴容量瓶内壁 解析　 量筒只能精确到 0.1 mL ， B 错误。托盘天平只能精确到 0.1 g ， C 错误。用胶头滴管定容时，滴管不能紧贴容量瓶内壁，以防蒸馏水附着在容量瓶刻度线以上的部分，引起误差，故 D 错误。 答案　 A 【考法训练 2 】 ( 溶液配制 ) 实验室要配制 480 mL 0.2 mol·L － 1 NaCl 溶液，实验室只有含少量硫酸钠的氯化钠固体，设计如下方案，请回答下列问题： (1) 固体 A 的化学式为 ___________________________________ 。 (2) 试剂 2 的名称为 ________ ，判断试剂 2 是否过量的方法 _____________________________________________________ ， 操作 3 的名称 ________ 。 (3) 加入试剂 1 、 3 发生反应的离子方程式分别为 _____________________________________________________ 。 (4) 配制过程中不需要使用的化学仪器有 ________( 填选项的字母 ) 。 A. 烧杯 B.500 mL 容量瓶 C. 漏斗 D. 胶头滴管 (5) 用托盘天平称取氯化钠，其质量为 ________ g 。 (6) 下列主要操作步骤的正确顺序是 ________( 填序号 ) 。 ① 称取一定质量的氯化钠，放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解； ② 加水至液面离容量瓶颈刻度线下 1 ～ 2 cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切； ③ 待冷却至室温后，将溶液转移到 500 mL 容量瓶中； ④ 盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀； ⑤ 用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 2 ～ 3 次，洗涤液转移到容量瓶中。 (7) 如果实验过程中缺少步骤 ⑤ ，会使配制出的 NaCl 溶液浓度 ________( 填 “ 偏高 ”“ 偏低 ” 或 “ 不变 ” ) 。 一定物质的量浓度溶液配制过程的误差分析思路 【当堂指导】 高碘酸钾 (KIO 4 ) 为无色晶体，在分析化学中常用作氧化剂。 Ⅰ . 高碘酸钾的制备 步骤 ① ：称取 1.270 g I 2 溶于适量水中，通入足量 Cl 2 把 I 2 氧化为高碘酸 (HIO 4 ) 。 步骤 ② ：向步骤 ① 所得溶液中加入适量氢氧化钾溶液中和。 步骤 ③ ：将步骤 ② 所得溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到 KIO 4 晶体。 [ 模型示例 ] (1) 步骤 ① 中将 I 2 氧化为 HIO 4 ，至少需要消耗 ________ L( 标准状况 )Cl 2 。 (2) 步骤 ① 中所得溶液用 0.200 mol·L － 1 KOH 溶液中和至中性时 (HIO 4 为强酸，假定溶液中不含 Cl 2 和 HClO) ，消耗 KOH 溶液的体积为 ________ mL 。 Ⅱ . 用高碘酸钾测定甘油的含量 (3) 用 0.200 0 mol·L － 1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定时，达到滴定终点的现象是 ______________________________________ 。 (4) 已知滴定至终点时，消耗 Na 2 S 2 O 3 溶液 20.00 mL ，甘油样品的纯度为 ________( 保留 4 位有效数字 ) 。 [ 分析建模 ] 模型一　守恒法 模型二　关系式法 此法常用于多步连续反应的计算。确定关系式可利用各步反应的计量关系或某元素原子守恒关系找出已知物质和未知物质的关系式，然后根据已知量和未知量列比例式求解。 标准答案 　 (1)0.784 　 (2)400 　 (3) 滴入最后一滴标准液时，溶液蓝色刚好褪去，且 30 秒内不恢复为原来的颜色　 (4)92.00% 分析评价 1. 利用守恒法计算物质含量，其关键是建立关系式，一般途径为 (1) 利用化学方程式中的化学计量数之间的关系建立关系式。 (2) 利用微粒守恒建立关系式。 2. 多步滴定常分为两类 连续滴定：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 [ 当堂应用 ] (1)300 ℃ 时残留固体的成分为 ________ ， 900 ℃ 时残留固体的成分为 ________ 。 (2) 通过计算求出 500 ℃ 时固体的成分及质量 ( 写出计算过程 ) 。 【应用 2 】 ( 确定组成 ) 碱式次氯酸镁 [Mg a (ClO) b (OH) c · x H 2 O] 是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验： ② 另取 1.685 g 碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量 3% H 2 O 2 溶液处理至不再产生气泡 (H 2 O 2 被 ClO － 氧化为 O 2 ) ，稀释至 1 000 mL 。移取 25.00 mL 溶液至锥形瓶中，在一定条件下用 0.020 00 mol·L － 1 EDTA(Na 2 H 2 Y) 标准溶液滴定其中的 Mg 2 ＋ ( 离子方程式为 Mg 2 ＋ ＋ H 2 Y 2 － ===MgY 2 － ＋ 2H ＋ ) ，消耗 25.00 mL 。 (1) 步骤 ① 需要用到的指示剂是 ________ 。 (2) 通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式 ( 写出计算过程 ) 。