高考化学 专题01 物质的量（一）专题检测 12页

‎【2019最新】精选高考化学 专题01 物质的量（一）专题检测 ‎【考情报告】‎ 考查角度 考查内容 命题特点 阿伏加德罗定律的综合应用与简单计算． ‎ 阿伏加德罗定律 阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题，主要以选择题的形式呈现。命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度。在命题过程中可以结合物质的微观组成、晶体结构、化学平衡、电化学、氧化还原反应、溶解度、中和滴定、化学方程式书写、化学式计算、化学方程式计算等知识进行学科内综合考查。‎ 以物质的量为核心考查物质粒子数目、摩尔质量、气体体积等之间的相互换算，以阿伏加德罗常数为载体的概念辨析。 ‎ 阿伏加德罗常数 ‎【考向预测】‎ 化学计算过程，主要是一个化学问题的数学处理过程，即对物质的组成、结构、性质和变化规律的量化过程。它以“物质的量”为中心，以元素化合物知识为载体，通过推理和计算，定量地理解和运用化学知识。近几年来的高考计算题越来越淡化数学运算的色彩，更加注重化学原理的考查，更加贴近生产、生活和科研实际。‎ 阿伏加德罗常数渗透到整个高中化学知识，综合性强，对思维的严密性和准确性要求比较高，是历年高考的必考内容之一。在命题过程中可以结合物质的微观组成、晶体结构、化学平衡、电化学、氧化还原反应、溶解度、中和滴定、化学方程式书写、化学式计算、化学方程式计算等知识进行学科内综合考查。‎ 12 / 12‎ 从高考试题看，此类题目多为选择题，且题量和题型保持稳定。试题在注意有关计算关系考查的同时，又隐含对某些概念的理解的考查，试题虽然计算难度不大，但概念性强、区分度好，今后会继续保持。‎ ‎【经典在线】‎ 知识梳理 一、气体摩尔体积 ‎1、气体摩尔体积是指单位物质的量气体所占的体积，其表示符号为Vm，Vm=V/n，Vm常用单位有L/mol和m3/mol。‎ ‎2、在标准状况下，Vm≈22.4L/mol。可以说22.4L/mol是在特定条件下的气体摩尔体积。理解时要注意以下一些问题：①它包含四点内容：第一，描述对象是气体物质；第二，衡量标准是1mol物质；第三，气体状态一般为标准状况，而非常温常压；第四，22.4L是一个近似值。②气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，因而气体体积主要取决于分子间的平均距离。在标准状况下，不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，故任何气体在标准状况下的气体摩尔体积都约是22.4L/mol。③标准状况是指0℃、1.01×105Pa的状态。根据气体物质的特性：温度越高，体积越大；压强越大，体积越小，气体在非标准状况下，Vm就不一定为22.4L/mol。④1mol气体在非标准状况下，其体积可能为22.4L，也可能不为22.4L。如273℃、2.02×105Pa时，也有Vm=22.4L/mol。‎ 二、阿伏加德罗定律及其推论 ‎1、同温同压下，同体积的气体具有同数的分子(阿伏加德罗定律)。‎ ‎2、有关气体体积的计算中，质量、体积和物质的量的对应单位是“g—L—mol”。‎ 12 / 12‎ ‎3、相同体积的两种气体，摩尔质量与质量成正比。即摩尔质量大的，质量大。＝‎ ‎4、相同质量的两种气体，摩尔质量与物质的量成反比。即摩尔质量大的，物质的量小，分子数少。＝‎ ‎5、比较两种气体的轻重，可看密度，最好看相对分子质量。即相对分子质量大的，密度大。‎ ‎6、混合气体可看成一种纯气体对待气体相互间不发生反应。不过平均相对分子质量应按下式计算：＝M1×n1%＋M2×n2%＋……＝M1×V1%＋M2×V2%＋……() ‎7、化学方程式中，气体物质的化学计量数之比，既是粒子数比，也是物质的量之比，还是相同条件下气体的体积比。(气体反应定律)，有关量纲式：ρ ＝；Vm＝。‎ 三、物质的量浓度 ‎ 以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。‎ 表达式： 单位：‎ 注意：（1）体积是溶液的体积，不是溶剂的体积；‎ ‎（2）溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或某种特定组合。‎ ‎（3）在一定浓度的溶液里取出任意体积的溶液，其浓度大小不变，所含溶质的质量改变。‎ ‎①配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。‎ ‎②‎ 12 / 12‎ 不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是有限的，常用的有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、和1000 mL等。所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。‎ ‎③在配制一定物质的量浓度的溶液时，不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解，而要在烧杯中溶解，待烧杯中溶液的温度恢复到室温时，才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积是在20℃时标定的，而绝大多数物质溶解时都会伴随吸热或放热过程的发生，引起温度的升降，从而影响到溶液的体积，使所配制的溶液的物质的量浓度不准确。‎ ‎④将容量瓶反复颠倒、振荡后，出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，主要是部分溶液的润湿容量瓶磨口时有所损失，以及粒子间隔减小造成的，这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。‎ 经典精讲 例1.（2018新课标3卷）下列叙述正确的是（ ）‎ A．24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1‎ D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同 ‎【答案】B 12 / 12‎ 多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。‎ C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1mol重水含有10mol中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1mol乙烯有6mol共价键，选项D错误。‎ 例2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是 ‎ A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA ‎ B．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2 NA ‎ C．常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6 NA ‎ D．常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2 NA ‎【答案】：D ‎【经典考题3】下列叙述正确的是 A. 1.00mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子 B. 1.00mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023‎ C. 欲配置1.00L，1.00mol.L-1的NaCl溶液，可将58.5g NaCl溶于1.00L水中 D. 电解58.5g 熔融的NaCl，能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠 12 / 12‎ ‎【答案】B ‎【解析】NaCl属于离子化合物，不存在NaCl分子，A不正确；Na+的最外层已经达到8电子稳定结构，所以B正确；1.00L ,1.00mol·L－1的NaCl溶液是指1.00mol NaCl即58.5g NaCl溶于水配成1L溶液，而不是指溶剂为1L，C不正确；有原子守恒可知58.5g NaCl只能生成0.5mol氯气，在标准状况下是11.2L，D不正确。‎ ‎【经典考题4】25℃和101kPa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL,与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72mL，原混合径中乙炔的体积分数为 A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 75%‎ ‎【答案】B ‎【解析】 4CnHm＋(4n+m)O2 → 4nCO2＋2mH2O △V ‎ 4 4n+m 4n 4+m ‎ 32 72‎ ‎2‎ ‎6‎ ‎5‎ ‎＝‎ 所以m＝5，即氢原子的平均值是5，由于乙烷和丙烯均含有6个氢原子，所以利用十字交叉法可计算出乙炔的体积分数：‎ ‎【解题技巧】‎ 在解答与阿伏加德罗常数相关的类题目，首先要认真审题，审题的过程中要注意分析题目中概念的层次及内涵和外延。要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”，对常见的一些“陷阱”要千万警惕。同学们要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较，作出正确的解答。特别需要考虑下列问题：‎ 12 / 12‎ ‎（1）物质的状态。水在标准状况下为液态或固态；SO3在标准状况下为固态，常温常压下为液态；在标准状况下，碳原子数大于4而小于16的烃为液态（新戊烷除外），大于或等于16的烃为固态；在标准状况下，乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等许多有机物都不是气态。‎ ‎（2）某些物质分子中的原子个数。如稀有气体（单原子）、臭氧（O3）、白磷（P4）等。‎ ‎（3）一些物质结构中化学键的数目。常见的有：金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅、甲烷、白磷、二氧化碳等。这些物质所含化学键的物质的量如下：‎ ‎1 mol 金刚石中含2 mol C—C共价键，1 mol石墨中含1.5 mol C—C共价键，1 mol 晶体硅中含2 mol Si—Si共价键，1 mol SiO2中含4 mol Si—O共价键，1 mol CH4中含4 mol ‎ C—H共价键，1 mol 白磷中含6 mol P—P共价键，1 mol CO2中含2 mol C=O双键。‎ ‎ （4）特别物质的摩尔质量。如：D2O、T2O、18O2、14CO2等。‎ ‎ （5）较复杂的氧化还原反应中，求算转移的电子数。如：Na2O2+H2O→，Cl2+NaOH→，NO2+H2O→，电解Cu(NO3)2溶液等。‎ ‎ （6）在使用气体摩尔体积“22.4L/mol”时，必须注意气体是否处于标准状况下。‎ ‎ （7）某些离子或原子团在水中能发生水解反应，离子数目要改变。如1L 0.1mol/L Na2CO3溶液中含CO32-数小于0.1NA。‎ ‎（8）“不定体系”，如“NO和O2的混合气”、“NO2气体有时应考虑2 NO2 (g)N2O4 (g)”等。‎ ‎【规律总结】‎ 12 / 12‎ 误点警示：‎ ‎（1）1mol甲基含有7NA个电子。(错，关键是碳原子有几个电子，应理解成核外电子，而不是价电子)。‎ ‎（2）31g白磷分子中含NA个P—P键。(错，注意P4、金刚石、石墨、二氧化硅等物质的晶体结构，如1molSiO2、Si，CH4、P4中，共价键分别应为4N A、2N A、4N A、6N A) 。‎ ‎（3）一定条件下，1molN2与足量H2反应，可生成2N个NH3分子。(错，该反应属于可逆反应)。‎ ‎（4）在密闭容器中建立了N2+3H22NH3的平衡，每有17gNH3生成，必有0.5N ANH3分子分解。(错，平衡时NH3的消耗速率等于NH3的生成速率)。‎ ‎（5）100mL0.2mol·L-1乙酸溶液中，乙酸分子数目为0.02NA。(错，乙酸是弱电解质)。‎ ‎（6）0.1L0.1mol/LNa2S溶液中，S2-数目为0.01N A。(错，S2-发生水解反应，数目要减少)。‎ ‎（7）amolCl2与足量烧碱溶液完全反应转移的电子数为2aN A。(错，注意氧化还原反应中转移电子数，如1molNa2O2与水反应、Cl2与烧碱反应时转移电子数为N A、N A)。‎ ‎（8）100mLpH=1的HCl溶液中，水合氢离子数为0.01N A。(错，没有考虑水的电离)。‎ ‎（9）12g碳所含的原子数就是NA。(错，这里的碳必须是质量数为12的碳原子)。‎ 12 / 12‎ ‎（10）1molKCl分子中含有的离子总数是2NA。(错，描叙不切实际，因为KCl固体是由离子构成的，不存在“KCl”分子)。‎ ‎（11）标准状况下，22.4L甲苯所含有的分子数约为6.02×1023。(错，考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、乙醇等)。‎ ‎【高考演练】‎ ‎1．（山东省××市2018年高三教学质量检测）NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述不正确的是（ ）‎ ‎ A．0．1 mol含中子数为0．8NA ‎ B．25℃时，1．0L pH=13的Ba（OH）2溶液中含有的OH数目为0．2NA ‎ C．电解精炼钢时，外电路中转移电子数为2NA,个时，阴极铜质量增加64g ‎ D．4．6gNa在氧气中完全反应生成Na2O和Na2O2，生成物中阴离子个数为0．lNA ‎【答案】B ‎2．（2018届山师附中第十一次模拟）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A．1.8g H218O与D2O的混合物中含有的质子数和电子数均为NA B．精炼铜，若阳极失去0.1NA个电子，则阴极增重3.2g C．取50 mL 14.0 mol·L－1浓硝酸与足量的铜片反应，生成气体分子的数目为0.35NA D．标准状况下，22.4L CCl4所含有的分子数目小于NA ‎【答案】B 12 / 12‎ ‎【解析】分析：A．1.8g H218O的量与 1.8g D2O的量均为0.09 mol，所含质子数和电子数均为0.9NA；B．精炼铜过程，阴极极反应为：Cu2++2e-=Cu，根据电子得失守恒规律，阳极失电子数目等于阴极的电子数目，可以计算出阴极增重质量； C．取50 mL 14.0 mol·L－1浓硝酸与足量的铜片反应，生成0.35mol二氧化氮，随着反应的进行，铜与稀硝酸反应，生成生成0.175mol一氧化氮，因此生成气体的量在0.35mol与 0.175mol之间； D．标准状况下，CCl4为液态，不能用气体摩尔体积进行计算。‎ ‎3.（××市西南大学附属中学2018届月考）设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 ‎ A．27g铝的原子最外层电子总数为NA ‎ B．2.8 g N2和2.8 g CO所含电子数均为1.4NA C．1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H＋数为0.1NA ‎ D．标准状况下，22.4L乙醇的分子数为NA ‎【答案】B ‎【解析】A错，铝的原子最外层电子总数为3，27g铝的原子最外层电子总数为NA ；2.8 g N2和2.8 g CO分别为0.1mol, 所含电子数均为1.4NA，B正确；乙酸为弱电解质，1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H＋数小于0.1NA，C错；乙醇在标准状况下为液态，不能使用气体摩尔体积公式计算，D错。‎ ‎4．（浙江省××市学军中学2018届月考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是（ ）‎ A．36g镁在足量的氮气中完全燃烧共转移的电子数为3NA B．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的共价键数目为3NA 12 / 12‎ C．标准状况下，44.8 L NO与22.4 LO2混合后气体中分子总数为3NA D．1 molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA ‎【答案】D ‎【解析】A错，36g镁完全反应，生成二价的镁离子，共转移2NA电子；B．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的共价键数目为63.0/14 NA；标准状况下，44.8 L NO与22.4 LO2混合后生成2NANO2，但是NO2又会部分转化为N2O4，所以分子总数大于NA小于2NA，C错；D是对的，Na2O和Na2O2中阴阳离子比都是2:1，1 molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA ‎5．（2018届××市一模）用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，16gO2作氧化剂时转移电子数-定为2NA B．0.2molNH3与0．3molO2在催化剂的作用下加热充分反应，所得NO的分子数为0.2NA C．lmolCH3COOH与1molCH3CH2OH在浓硫酸共热下生成的乙酸乙酯分子数为NA D．0.1molC2H6O分子中含C-H键数目为可能为0．5NA ‎【答案】D ‎【解析】A．0.5molO2与金属钠加热反应生成Na2O2，转移1mol电子，转移电子数目为NA，故A错误；‎ 12 / 12‎ ‎ B．根据4NH3+5O2=4NO+6H2O，0.2molNH3与0.3molO2反应，氧气剩余，则生成的NO部分与氧气反应生成NO2，所以最终生成的NO的分子数小于0.2NA，故B错误；C．酯化反应是可逆反应，lmolCH3COOH与1molCH3CH2OH在浓硫酸共热下生成的乙酸乙酯分子数小于NA，故C错误；D．C2H6O可能为乙醇C2H5OH，也可能为乙醚CH3OCH3，0.1molC2H5OH分子中含C-H键数目为为0.5NA，故D正确；综合以上分析，本题答案为D。‎ 12 / 12‎