资源描述
重 点 突 破
锁定高考热点 探究规律方法
考点1
以物质的量为中心的计算
特殊提示 (1)突出物质的量这一核心，它是其他物理量之间换算的纽带和桥梁，通常模式是：一个物理量物质的量另一个物理量。
(2)留意换算过程中各物理量的单位要对应精确 。
(3)n、Vm、V(g)之间换算时，气体摩尔体积务必明确是何种状况下的，不行一律取22.4 L/mol(除非标准状况)。
(4)不同状况下，相同物质，状态可能不同。
题组训练
1.设NA为阿伏加德罗常数，假如a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B.
C. D.
解析 解法一：公式法：
双原子分子的物质的量＝ mol
双原子分子的摩尔质量＝＝g·mol－1
所以b g气体在标准状况下的体积为
×22.4 L·mol－1＝ L
解法二：比例法：
同种气体其分子数与质量成正比，设b g气体的分子数为N
a g ～ p
b g ～ N
则：N＝，双原子分子的物质的量为，所以b g该气体在标准状况下的体积为 L。
答案 D
2．某气体的摩尔质量为M g·mol－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在肯定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则表示的是( )
A．V L该气体的质量(以g为单位)
B．1 L该气体的质量(以g为单位)
C．1 mol该气体的体积(以L为单位)
D．1 L该气体中所含的分子数
解析 X除以NA为该气体的物质的量，然后乘以M表示其质量，最终除以V为1 L该气体的质量。
答案 B
3．(2022·上海)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下V L氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( )
A. B.
C. D.
解析 依据反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，当有标准状况下V L NH3完全反应时，NH3的物质的量为 mol，转移电子数为 mol，已知在此反应中转移电子数为n，则n＝×NA，所以，NA＝，故选D项。
答案 D
考点2
阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
同温同压同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确三点：①使用范围：气体；②三个“同”条件下，才能分子数相同；③气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
2．阿伏加德罗定律的重要推论
依据阿伏加德罗定律及气态方程，限定不同的条件，便可得到阿伏加德罗定律的多种形式，娴熟把握它们，在解答有关问题时，可达到事半功倍的效果。
(1)同温同压下，气体的分子数与其体积成正比：T、p相同，＝。
(2)温度、体积相同的气体，压强与其分子数成正比：T、V相同，＝。
(3)同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比：T、p相同，＝。
题组训练
4.(2021·全国大纲)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的推断正确的是( )
A．体积相等时密度相等
B．原子数相等时具有的中子数相等
C．体积相等时具有的电子数相等
D．质量相等时具有的质子数相等
解析 同温同压下密度比等于摩尔质量比，12C18O与14N2摩尔质量不同、密度不同，A项错；12C18O与14N2都为双原子分子，原子数相同时分子数相同，由于12C18O中子数为16,14N2中子数为14，故原子数相同时中子数不同，B项错；12C18O与14N2都含14电子，同温同压同体积时电子数相同，C项正确；二者摩尔质量不等，故等质量时质子数不等，D项错。
答案 DC
5．同温同压下，x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积，依据阿伏加德罗定律推断下列叙述错误的是( )
A．x:y等于甲与乙的相对分子质量之比
B．x:y等于甲与乙的分子个数之比
C．x:y等于同温同压下甲与乙的密度之比
D．yx等于同温同体积下，等质量的甲与乙的压强之比
解析 A项，由同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则x g甲气体和y g乙气体的物质的量相等，即＝，推出x:y＝M甲:M乙，故正确；B项，甲与乙的分子个数之比为1:1，而x与y不肯定相等，故不正确；C项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；D项，等质量的甲、乙的压强之比为p甲:p乙＝n1:n2＝:＝M乙:M甲＝y:x，故正确。
答案 B
6．下列说法正确的是( )
A．同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积
B．等质量的O2和H2的物质的量之比为16:1
C．不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数肯定不等
D．同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比
解析 本题主要考查阿伏加德罗定律及其推论在实际中的应用。A项必需是气态分子才能成立；B项质量相同的O2和H2，其物质的量之比等于摩尔质量的反比，即2:32＝1:16；C项虽然气体体积不等，但没有给出气体所处的条件，所含的分子数有可能相等；D项同温同体积时，气体的物质的量越大，其压强越大。
答案 D
7．同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1:2，依据阿伏加德罗定律推断，下列叙述不正确的是( )
A．同温同压下甲和乙的密度之比为1:1
B．甲与乙的相对分子质量之比为1:1
C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1:1
D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1:1
解析 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，推知:＝1:2，M(甲)＝M(乙)，依据密度公式，气体的密度等于质量除以体积，在同温同压下甲、乙密度之比为1:1，A项正确；甲、乙的相对分子质量相等，B项正确；同温同体积下，气体的物质的量与压强成正比，等质量的甲、乙气体的物质的量相等，所以压强也相等，C项正确；相对分子质量相等、质量相等，甲、乙分子数相等，但是甲、乙分子的组成不确定，可能为单原子分子、双原子分子或多原子分子，原子数不肯定相等，D项错误。
答案 D
考点3
阿伏加德罗常数的推断应留意的问题
1.气体摩尔体积适用条件
22．4 L·mol－1指在标准状况下(0 ℃ 101 kPa)的气体摩尔体积。若题中消灭物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。
2．物质聚集状态
气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑同学。
3．物质的微观结构
此类题型要求同学们对物质的微观构成要格外生疏，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
4．电解质溶液
此类题型要留意对弱电解质的电离和盐类水解等学问点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。如NH4Cl(aq)中c(Cl－)>c(NH)。
5．氧化还原反应的电子转移数目
较简单的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。
6．请勿忽视可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，N2＋3H22NH3。
题组训练
8.(2021·新课标全国Ⅱ)N0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A．1.0 L 1.0 mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0
B．12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0
C．25 ℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1N0
D．1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0
解析 本题考查阿伏加德罗常数，意在考查考生的计算力量。1.0 L 1.0 mol/L的NaAlO2水溶液中，溶质NaAlO2和溶剂H2O中均含有氧原子，因此含有的氧原子数大于2N0，A项错误；石墨烯中1个六元环中含C原子的个数为6×＝2,12 g石墨烯中C的物质的量为1 mol，则六元环的个数为0.5N0，B项正确；25 ℃时pH＝13的NaOH溶液中c(OH－)＝0.1 mol/L，由于没有供应溶液的体积，OH－的数目无法确定，C项错误；1 mol —OH所含电子数为9N0，而1 mol OH－所含电子数为10N0，D项错误。
答案 B
9．(2021·江苏)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．1 L 1 mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的数目为NA
B．78 g苯含有C===C键的数目为3NA
C．常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
D．标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
解析 ClO－能发生水解，故1 L 1 mol/L的NaClO溶液中ClO－的数目小于NA，故A项错误。苯分子中不含碳碳双键，B项错误。14 g N2与CO混合气体的物质的量为0.5 mol，所含原子数等于NA，C项正确。在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，若有3 mol NO2与水反应转移2 mol电子，标况下6.72 L NO2为0.3 mol，转移电子数为0.2NA，故D项错误。
答案 C
10．(2021·上海)NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g，则该混合物( )
A．所含共用电子对数目为(a/7＋1)NA
B．所含碳氢键数目为aNA/7
C．燃烧时消耗的O2肯定是33.6a/14 L
D．所含原子总数为aNA/14
解析 C2H4、C3H6的最简式均为CH2，n(CH2)＝a/14 mol，一个CH2可形成三个共用电子对，所含共用电子对数＝3a/14 mol，A选项错误；一个氢原子形成一个碳氢键，共含有a/7 mol氢原子，B选项正确；C选项没有注明标准状况下，错误；所含原子总数＝3a/14 mol，D选项错误。
答案 B
11．(2022·四川)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B．常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
C．50 mL 18.4 mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
D．某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在肯定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA
解析 A项，标准状况下，HF为液态；C项，随着反应进行，浓H2SO4的浓度渐渐减小，由于稀H2SO4与铜不反应，故H2SO4不能全部反应，所以生成SO2的物质的量小于0.46 mol；D项，由于N2和H2的反应是可逆反应，所以转移电子的数目小于0.6NA。
答案 B
12．(2022·江苏)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA
B．常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3NA
C．标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D．常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
解析 A项，Cl2＋H2OHCl＋HClO,0.1 mol Cl2没有完全反应，转移的电子的物质的量小于0.1 mol，转移的电子数目少于0.1NA；B项，n(H2O)＝＝1 mol, 原子总数为3NA；C项，标准状况下，CH3CH2OH为液体，不能依据气体的摩尔体积计算其物质的量；D项，常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体的物质的量小于0.1 mol, 所含碳原子数目少于0.1NA。
答案 B
归纳总结
如何突破阿伏加德罗常数应用的“陷阱”
1．只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 L·mol－1(标准状况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑同学。
2．给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰同学正确推断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3．弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
4．有关电解质溶液的推断，关键在于审题：
(1)是否有弱离子的水解。
(2)是否指明白溶液的体积。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成有关。
5．氧化还原反应中转移电子数目的推断：
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的推断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂。
②Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同，所表现的化合价不同。
如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3＋，Fe过量，生成Fe2＋。
(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。
如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)留意氧化还原的挨次。
如向FeI2溶液中，通入Cl2，首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
考点4
物质的量应用于化学方程式的计算
1.化学方程式计算的原理
(1)参与反应的各物质的物理量之间列比例
aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)
质量比 aMA :bMB : cMC :dMD
物质的量比 a : b : c : d
体积比 a : b : c : d
由已知条件和未知量列比例，求解。
(2)据化学方程式推导出来的差量(Δn、Δm、ΔV)等可以和参与反应的各物质的物理量列比例。例如：
2CO ＋ O2 2CO2 Δn
2 mol 32 g 2×22.4 L 1 mol
n(CO) m(O2) V(CO2) Δn
＝＝＝。
2．计算的一般步骤
(1)正确写出有关化学方程式(或关系式)。
(2)找出相关物质的计量数。
(3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。
(4)列出关系式进行计算。
题组训练
13．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将ω1 g样品加热，其质量变为ω2 g，则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B.
C. D.
解析 样品加热发生的反应为
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Δm
168 106 62
m(NaHCO3) g (ω1－ω2)g
质量差为(ω1－ω2)g，故样品中NaHCO3质量为g，样品中Na2CO3质量为ω1g－g，其质量分数为＝＝。
当然，本题也可用常规方法，依据化学方程式直接求解。
另解：
假设样品有x mol NaHCO3固体，则：
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
x mol 0.5x mol
据样品加热前后固体质量的关系，有
ω1 g－x mol×84 g·mol－1＋0.5x mol×106 g·mol－1＝ω2g，解得x＝(ω1－ω2)/31，那么NaHCO3的质量为m(NaHCO3)＝(ω1－ω2)/31 mol×84 g·mol－1＝84(ω1－ω2)/31 g，从而推知Na2CO3的质量为m(Na2CO3)＝ω1 g－84(ω1－ω2)/31 g＝(84ω2－53ω1)/31 g，因此Na2CO3样品的纯度为ω(Na2CO3)＝m(Na2CO3)/m(样品)＝。
答案 A
14．将总物质的量为n mol的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为x)，投入肯定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体V L。下列关系式中正确的是( )
A．x＝V/(11.2n) B．0<x≤0.5
C．V＝33.6n(1－x) D．11.2n<V≤22.4n
解析 Na、Al混合物中没有具体指明Na、Al的物质的量，且二者相对量的多少与H2O反应后产生H2的量有关，故需要接受极值法来确定V的范围，依据题意求出两个端值，则实际介于两个端值之间。
据题意金属钠的物质的量为nx mol，Al的物质的量为n(1－x) mol，产生的H2是溶液中的H＋获得Na、Al失去的电子而生成的，依据得失电子守恒可得产生H2的物质的量＝ mol，依据反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑和题中“金属没有剩余”，可知n(Na)≥n(Al)，即0.5≤x<1。当x＝1时，产生H2的物质的量为0.5n mol，即11.2n L；当x＝0.5时，产生H2的物质的量为n mol，即22.4n L，故产生H2的体积的取值范围为11.2n<V≤22.4n, 故选项D正确。
答案 D
15．取3.5 g某二价金属的单质投入50 g溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中，反应结束后，金属仍有剩余；若取2.5 g 该金属投入相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反应结束后，加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为( )
A．24 B．40
C．56 D．65
解析 n(HCl)＝＝0.25 mol
R＋2HCl===RCl2＋H2↑
二价金属最大摩尔质量＝＝28 g·mol－1
二价金属最小摩尔质量＝＝20 g·mol－1
20<Mr<28。
答案 A
16．在铁和氧化铁混合物15 g中，加入稀硫酸150 mL，能放出H2 1.68 L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4，且使Fe2＋完全转化成Fe(OH)2，共消耗3 mol·L－1的NaOH溶液200 mL，则原硫酸的物质的量浓度是( )
A．1.5 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．2.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1
解析 此题反应过程简单，但最终溶液中只有Na2SO4，由于NaOH共0.6 mol，故Na2SO4为0.3 mol，所以原H2SO4为0.3 mol。
答案 B
17．已知：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。工业上利用NaIO3和NaHSO3反应来制取单质I2。
①NaIO3不足时：2NaIO3＋6NaHSO3===2NaI＋3Na2SO4＋3H2SO4
②NaIO3足量时还会发生：5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3I2＋3Na2SO4＋3H2O
现模拟工业制取I2。在含31.2 g NaHSO3的溶液中逐滴加入2 mol·L－1NaIO3溶液V mL。
(1)当V＝________ mL时，再滴NaIO3就开头析出I2。
(2)当V为55 mL时，生成的I2的质量为________g。
解析 (1)n(NaHSO3)＝0.3 mol，依据化学方程式
2NaIO3＋6NaHSO3===2NaI＋3Na2SO4＋3H2SO4
2 6
n(NaIO3) 0.3 mol
＝，得出n(NaIO3)＝0.1 mol
V(NaIO3)＝0.05 L即50 mL。
(2)参与反应②的n(NaIO3)＝(0.055 L－0.05 L)×2 mol·L－1＝0.01 mol，依据方程式可知NaI过量，用NaIO3求解
5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3I2＋3Na2SO4＋3H2O
1 3
0.01 mol n(I2)
＝，求出n(I2)＝0.03 mol。
m(I2)＝M(I2)·n(I2)＝2×127 g·mol－1×0.03 mol＝7.62 g。
答案 (1)50 (2)7.62
归纳总结
化学计算的常用方法
1．差量法
差量法是指依据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。如：
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
固体差量 24 g Δm＝24 g
2 mol 1 mol 2 mol Δn＝1 mol
体积差量 1 2 ΔV＝1
使用差量法的留意事项
(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。
(2)有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即“上下全都，左右相当”。
2．关系式法
多步反应计算的特征是化学反应原理中多个反应连续发生，起始物与目标物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系，最终确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。
3．极值法
极值法是接受极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学学问确定所需反应物或生成物的量值，进行推断分析，求得结果。故也称为极端假设法。
极值法解题的基本思路
(1)把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应。
(2)把混合物假设成纯洁物。
(3)把平行反应分别假设成单一反应。
4．平均值法
依据：若XA>XB ，则XA>>XB，代表平均相对原子(分子)质量、平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。
应用：已知可以确定XA、XB的范围；或已知XA、XB可以确定的范围。
解题的关键是要通过平均值确定范围，很多考题的平均值需要依据条件先确定下来再作出推断。实际上，它是极值法的延长。
5．整体思维法
整体思维法抛开事物之间简单的变化关系，从整体上生疏把握事物之间的联系规律，具有化繁为简，快速解题的功效，能较好的熬炼同学思维的全面性、机敏性。
名 师 究 错
易错追根溯源 挑战高考满分
【典例】 (2021·广东)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．常温常压下，8 g O2含有4 nA个电子
B．1 L 0.1 mol·L－1的氨水中有nA个NH
C．标准状况下，22.4 L盐酸含有nA个HCl分子
D．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2nA个电子
【错因分析】 不知道NH3·H2O只有极少部分电离，会错选B；忽视气体摩尔体积的使用范围，会错选C；若只依据过氧化钠的量分析钠被氧化成过氧化钠过程中电子的转移状况，会错选D。
【解析】 本题考查了阿伏加德罗常数的有关学问，意在考查考生分析、解决问题的力量。8 g O2的物质的量为0.25 mol，每个O2分子中所含的电子数为16，则8 g O2含有4nA个电子，A项正确；NH3·H2O是弱电解质，在水溶液中不能完全电离，故溶液中NH小于nA个，B项错误；标准状况下，盐酸是液体，不能利用气体摩尔体积进行计算，且HCl是强电解质，在水溶液中完全电离，盐酸中无HCl分子，C项错误；1 mol Na被完全氧化时，不论生成Na2O还是Na2O2，都失去nA个电子，D项错误。
【答案】 A
纠错训练
用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )
A．常温常压下，17 g甲基(—14CH3)中所含中子数为9NA
B．标准状况下，22.4 L CHCl3中所含氯原子数为3NA
C．7 g CnH2n中所含氢原子数为NA
D．在反应Cl2＋H2O2===2HCl＋O2中，每生成16 g氧气，则转移2NA个电子
解析 常温常压下，17 g甲基(—14CH3)中所含质子数为9NA，中子数为8NA，A项错误；标准状况下，CHCl3是液体，B项错误；每生成1 mol O2转移2 mol电子，每生成16 g氧气，则转移NA个电子，D项错误。
答案 C
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
