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2019-2020年高考化學 專題04 化學計量在實驗中的應用易錯點點睛與高考突破（含解析） 【xx高考預測】 化學常用計量是化學計算的基礎(chǔ)，貫穿于高中化學始終，是高考的必考內(nèi)容。主要通過阿伏加德羅常數(shù)的應用來考查物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅定律、氣體摩爾體積等概念的理解或利用物質(zhì)的量在元素化合物、化學原理等計算中的應用。xx年會繼續(xù)考查阿伏加德羅常數(shù)，主要從概念的內(nèi)涵、物質(zhì)在標準狀況下的狀態(tài)、溶液的體積及在溶液中存在狀態(tài)等角度設(shè)問。借助阿伏加德羅定律考查氣體溫度、壓強、體積、分子數(shù)、密度等量之間的關(guān)系將成為另一熱點。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制實驗在社會生活、生產(chǎn)、科技等背景下與其他知識的綜合考查也是命題趨勢。 【難點突破】 難點一、以物質(zhì)的量為中心的各化學量的相互關(guān)系 難點二、物質(zhì)的量濃度計算 1．在運用氣體摩爾體積時應把握22.4 L/mol的使用條件是標準狀況下的氣體。如SO3、CHCl3、苯、辛烷等，在標準狀況下為非氣體，常把這些容易忽視的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)作為氣體來命題，讓考生落入陷阱。而有些物質(zhì)雖是氣體，但給出的氣體數(shù)值沒有指明是否在標準狀況下，也不能直接利用22.4 L/mol(換算其物質(zhì)的量)。 2．一些物質(zhì)變化具有一定的隱蔽性，有時需要借助方程式分析才能挖掘出其隱含的變化情況。如NO2存在與N2O4的化學平衡，NH、Al3＋、CO等存在水解平衡。考生若不注意挖掘隱含變化，往往會誤入歧途。 3．在計算溶液的物質(zhì)的量濃度時，溶液的體積要用溶液的質(zhì)量除以溶液的密度求得，并且要把溶液的體積單位換算為“L”而不是“mL”。在計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)時，氨水的溶質(zhì)以NH3計算，而不是NH3H2O；硫酸銅溶液的溶質(zhì)是CuSO4，而不是CuSO45H2O等。 4．由于容量瓶只有一個刻度(標線)，所以配制80 mL溶液應選100 mL的容量瓶，應以配制100 mL溶液的標準計算溶質(zhì)的量，并且指明所需儀器為100 mL的容量瓶。 難點三、氣體摩爾體積 1．條件：考查氣體時經(jīng)常給定非標準狀況，如常溫常壓下(1.01105 Pa、25℃時)等。 2．物質(zhì)狀態(tài)：考查氣體摩爾體積時，常用在標準狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)來迷惑考生，如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。 3．物質(zhì)結(jié)構(gòu)：考查一定物質(zhì)的量的物質(zhì)中含有多少微粒(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等)時常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子，Cl2、N2、O2等雙原子分子，以及O3、P4等。 4．氧化還原反應：考查指定物質(zhì)參加氧化還原反應時，常設(shè)置氧化還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、電子轉(zhuǎn)移(得失)數(shù)目方面的陷阱。如：Na2O2＋H2O；Cl2＋NaOH；電解AgNO3溶液；Cu與S反應等。 5．電離、水解：考查電解質(zhì)溶液中粒子數(shù)目或濃度時常設(shè)置弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解方面的陷阱。 6．一些物質(zhì)中的化學鍵數(shù)目，如SiO2、Si、CH4、P4、S8、CO2、烴(如烷烴中單鍵數(shù))等。 7．常見的可逆反應如2NO2N2O4，弱電解質(zhì)的電離平衡等。 8．摩爾質(zhì)量：特殊物質(zhì)如D2O、18O2等。 難點四、關(guān)于阿伏加德羅定律及其推論 1．阿伏加德羅定律 在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子。 2．推論 (1)同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量與其體積成正比：T、p相同＝； (2)溫度、體積相同的氣體，壓強與其物質(zhì)的量成正比：T、V相同＝； (3)分子數(shù)相等，溫度相同的氣體，壓強與其體積成反比：n、T相同＝； (4)同溫同壓下，氣體的密度與其相對分子質(zhì)量成正比：T、p相同＝； (5)同溫同壓下，體積相同的氣體，相對分子質(zhì)量與其質(zhì)量成正比：T、p、V相同＝。 難點五、以物質(zhì)的量為核心的計算 1．“一個中心”：必須以物質(zhì)的量為中心。 2．“兩個前提”：在應用Vm＝22.4 Lmol－1時，一定要有“標準狀況”和“氣體狀態(tài)”兩個前提條件(混合氣體也適用)。 3．“三個關(guān)系”：①直接構(gòu)成物質(zhì)的粒子與間接構(gòu)成物質(zhì)的粒子(原子、電子等)間的關(guān)系；②摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量間的關(guān)系；③“強、弱、非”電解質(zhì)與溶質(zhì)粒子(分子或離子)數(shù)之間的關(guān)系。 4．“七個無關(guān)”：物質(zhì)的量、質(zhì)量、粒子數(shù)的多少均與溫度、壓強的高低無關(guān)；物質(zhì)的量濃度的大小與所取該溶液的體積多少無關(guān)(但溶質(zhì)粒子數(shù)的多少與溶液體積有關(guān))。 【易錯點點睛】 【例1】設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（ ） A.在標準狀況下，以任意比例混合的CH4與CO2 的混合物22.4L，所含有的分子數(shù)為NA B.在標準狀況下，NA 個H2O 分子所占體積為22.4L C.常溫常壓下，活潑金屬從鹽酸中置換出1molH2，發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA D.常溫常壓下，28g氮氣含有的核外電子數(shù)為10 NA 【例2】把aL硫酸銨和硝酸銨的混合液分成兩等份，一份加入bmol 燒堿并加熱，剛好把NH3 全部趕出。另一份需消耗cmolBaCl2,沉淀反應剛好完全，原溶液中硝酸根離子的物質(zhì)的量濃度為( ) A. mol.l-1 B. mol.l-1 C. mol.l-1 D. mol.l-1 【例3】實驗室里需用480mL0.1mol/L的硫酸銅溶液，現(xiàn)選取500mL容量瓶進行配制，以下操作正確的是() A. 稱取7.68g硫酸銅，加入500mL水 B. 稱取12.0g膽礬配成500mL溶液 C. 稱取8.0g硫酸銅，加入500mL水 D. 稱取12.5g膽礬配成500mL溶液 【4】 在相同溫度時，下列兩個反應放出的熱量分別為Q1和Q2： 2H2（氣）+O2（氣）= 2H2O（氣）+Q1 2H2（氣）+O2（氣）= 2H2O（液）+O2 則下列判斷正確的是（） A．Q1＞Q2 B．Q1=Q2 C．Q1＜Q2 D．Q2=2Q1 【5】經(jīng)測量a滴水的體積為b mL，則1滴水中所含的分子數(shù)為 [ ] 【6】 同溫同壓下，等質(zhì)量的二氧化硫和二氧化碳相比較，下列敘述中正確的是（ ） A．密度比為16∶11 B．密度比為11∶16 C．體積比為1∶1 D．體積比為11∶16 【7】 下列說法正確的是（N0表示阿伏加德羅常數(shù)的值） A．在常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)為0.5 N0 B．在常溫常壓下，1 mol Ne含有的原子數(shù)為N0 C．71 g Cl2所含原子數(shù)為2N0 D．在同溫同壓時，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)相同 【8】 將標準狀況下的a L HCl（氣）溶于1000 g水中，得到的鹽酸密度為b gcm-3，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是 【9】300 mL某濃度的NaOH溶液中含有60 g溶質(zhì)。現(xiàn)欲配制1 molL-1 NaOH溶液，應取原溶液與蒸餾水的體積比約為（ ） A．1∶4 B．1∶5 C．2∶1 D．2∶3 【答案】 A 【10】 密度為0.91 gcm-3的氨水，質(zhì)量百分比濃度為25％（即質(zhì)量分數(shù)為0.25），該氨水用等體積的水稀釋后，所得溶液的質(zhì)量百分比濃度 A．等于12.5% B．大于12.5% C．小于12.5％ D．無法確定 【11】相對分子質(zhì)量為M的某物質(zhì)在室溫下的溶解度為Sg，此時測得飽和溶液的密度為，則該飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為（ ） A． B． C． D． 【12】若20g密度為的硝酸鈣溶液里含，則離子的濃度是（ ） A． B． C． D． 【13】已知98%的硫酸物質(zhì)的量濃度為，則49%的硫酸物質(zhì)的量濃度是（ ） A．小于9.2 B．等于9.2 C．大于9.2 D．不能確定 【14】 100mL 0.3溶液和 溶液混合后，溶液中離子的物質(zhì)的量濃度為（ ） A．0.2 B．0.50 C．0.40 D．0.25 【15】氯的原子序數(shù)為17，35Cl是氯的一種同位素，下列說法正確的是（ ） A．35Cl原子所含質(zhì)子數(shù)為18 B．1/18 mol的1H35Cl分子所含中子數(shù)約為 C．3.5g的35Cl2氣體的體積為2.24L D．35Cl2氣體的摩爾質(zhì)量為70 g/mol 【16】 下列敘述正確的是（ ） A．標準狀況下，1 mol水的體積為22.4 L B．1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L C．標準狀況下，無論是何種氣體其體積都約為22.4 L D．標準狀況下，1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L 【17】下列敘述中正確的是是（ ） A．氫氧根離子的摩爾質(zhì)量是17g B．每mol硫酸所含硫酸的分子數(shù)為6.021023/mol C．物質(zhì)的量濃度相同的溶液中，所含溶質(zhì)的微粒數(shù)相同 D．0.1 mol氯化氫約含有6.021022個氯化氫分子 【xx高考突破】 1．設(shè)nA代表阿伏加德羅常數(shù)(NA)的數(shù)值，下列說法正確的是 (　　)。 A．1 mol硫酸鉀中陰離子所帶電荷數(shù)為nA B．乙烯和環(huán)丙烷 (C3H6)組成的28 g混合氣體中含有3nA個氫原子 C．標準狀況下，22.4 L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為nA D．將0.1 mol氯化鐵溶于1 L水中，所得溶液含有0.1nA個Fe3＋ 2．NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述錯誤的是 (　　)。 A．10 mL質(zhì)量分數(shù)為98%的H2SO4，用水稀釋至100 mL，H2SO4的質(zhì)量分數(shù)為9.8% B．在H2O2＋Cl2===2HCl＋O2反應中，每生成32 g氧氣，則轉(zhuǎn)移2NA個電子 C．標準狀況下，分子數(shù)為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4 L，質(zhì)量為28 g D．一定溫度下，1 L 0.50 molL－1NH4Cl溶液與2 L 0.25 molL－1NH4Cl的溶液含NH的物質(zhì)的量不同 3． NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是 (　　)。 A．等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)均為NA B．1.7 g H2O2中含有的電子數(shù)為0.9NA C．1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA D．標準狀況下，2.24 L戊烷所含分子數(shù)為0.1NA 4．下列敘述中正確的是 (　　)。 ①在標準狀況下，0.2 mol任何物質(zhì)的體積均為4.48 L ②當1 mol氣體的體積為22.4 L時，它一定處于標準狀況下 ③標準狀況下，1 L HCl和1 L H2O的物質(zhì)的量相同 ④標準狀況下，1 g H2和14 g N2的體積相同 ⑤28 g CO的體積為22.4 L ⑥同溫同壓下，氣體的密度與氣體的相對分子質(zhì)量成正比 A．①②③④ B．②③⑥ C．⑤⑥ D．④⑥ 5．某非金屬單質(zhì)A和氧氣發(fā)生化合反應生成B。B為氣體，其體積是反應掉氧氣體積的兩 倍(同溫、同壓)。以下對B的分子組成的推測一定正確的是 (　　)。 A．有1個氧原子 B．有2個氧原子 C．有1個A原子 D．有2個A原子 6．將0.01 mol下列物質(zhì)分別加入100 mL蒸餾水中，恢復至室溫，所得溶液中陰離子濃度的大小順序是(溶液體積變化忽略不計) (　　)。 ①Na2O2?、贜a2O?、跱a2CO3　④NaCl A．①>②>③>④ B．①>②>④>③ C．①＝②>③>④ D．①＝②>③＝④ 7．把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂；另一份加入含b mol BaCl2的溶液， 恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為 (　　)。 A. molL－1 B. molL－1 C. molL－1 D. molL－1 8．下圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說法正確的是 (　　)。 A．該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2 molL－1 B．1 mol Zn與足量的該硫酸反應產(chǎn)生2 g氫氣 C．配制200 mL 4.6 molL－1的稀硫酸需取該硫酸50 mL D．等質(zhì)量的水與該硫酸混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2 molL－1 9．在一定溫度下，某飽和氫氧化鈉溶液體積為V mL，溶液密度為 d gcm－3，質(zhì)量分數(shù)為w，物質(zhì)的量濃度為c molL－1，溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量為m g。 (1)用w來表示該溫度下氫氧化鈉的溶解度(S)為________。 (2)用m、V表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為__________。 (3)用w、d表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為____________。 (4)用c、d表示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w為__________。 10．臭氧層是地球生命的保護神，臭氧比氧氣具有更強的氧化性。實驗室可將氧氣通 過高壓放電管來制取臭氧：3O22O3 (1)若在上述反應中有30%的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，所得混合氣的平均摩爾質(zhì)量為 ________gmol－1(保留一位小數(shù))。 (2)將8 L氧氣通過放電管后，恢復到原狀況，得到氣體6.5 L，其中臭氧為________L。 (3)實驗室將氧氣和臭氣的混合氣體0.896 L(標準狀況)通入盛有20.0 g銅粉的反應器中， 充分加熱后，粉末的質(zhì)量變?yōu)?1.6 g。則原混合氣體中臭氧的體積分數(shù)為________。 11．實驗室配制500 mL 0.5 molL－1的NaCl溶液，有如下操作步驟： ①把稱量的NaCl晶體放入小燒杯中，加適量蒸餾水溶解。 ②把①所得溶液小心轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中。 ③繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度1～2 cm處，改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹液面底部與刻度線相切。 ④用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，每次洗滌的液體都小心轉(zhuǎn) 入容量瓶，并輕輕搖勻。 ⑤將容量瓶塞塞緊，充分搖勻。 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)操作步驟的正確順序為________(填序號)。 (2)本實驗用到的基本實驗儀器有________________________________________。 (3)某同學觀察液面的情況如上圖所示，對所配溶液濃度將有何影響？________(填“偏 高”、“偏低”或“無影響”)。 (4)若出現(xiàn)如下情況，對所配溶液濃度將有何影響？ 沒有進行操作步驟④________；加蒸餾水時不慎超過了刻度________(填“偏高”、 “偏低”或“無影響”)。 (5)若實驗過程中出現(xiàn)如下情況應如何處理？ 加蒸餾水時不慎超過了刻度________；向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時(操作步驟②)溶液流到容 量瓶外面________。 12．標準狀況下336 L的NH3溶于1 L水中，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為________，若該 溶液的密度為a gcm－3，則物質(zhì)的量濃度為________。將上述氨水全部轉(zhuǎn)化為NH4Cl， 所需4 molL－1的鹽酸的體積________。 13．某學生用鋅銅合金粉末與等體積、等濃度的稀硫酸分別做多次實驗，現(xiàn)列出其中四組數(shù)據(jù)。請仔細閱讀，回答有關(guān)問題。 實驗編號 鋅銅合金/g 硫酸/mL 硫酸鋅/g 1 2.0 56 4.83 2 3.0 56 7.246 3 4.0 56 9.66 4 5.0 56 9.66 (1)從上面數(shù)據(jù)可以判斷實驗________(編號)是恰好完全反應； (2)實驗1中可選用________(物質(zhì)名稱)作為已知條件，計算放出氫氣的體積是________mL(STP)； (3)鋅銅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為________； (4)實驗中所用稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為___________molL－1。 14．實驗室需要0.1 molL－1 NaOH溶液450 mL和0.5 molL－1硫酸溶液500mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題： (1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是________(填序號)，配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是________________(填儀器名稱)。 (2)下列操作中，容量瓶所不具備的功能有________(填序號)。 A．配制一定體積準確濃度的標準溶液 B．貯存溶液 C．測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體 D．準確稀釋某一濃度的溶液 E．量取一定體積的液體 F．用來加熱溶解固體溶質(zhì) (3)根據(jù)計算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為________g。在實驗中其他操作均正確，若定容時仰視刻度線，則所得溶液濃度_____0.1 molL－1(填“大于”、“等于”或“小于”，下同)。若NaOH溶液在轉(zhuǎn)移至容量瓶時，灑落了少許，則所得溶液濃度___0.1 molL－1。 (4)由計算知，所需質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84 gcm－3的濃硫酸的體積為________mL(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。如果實驗室有15 mL、20 mL、50 mL量筒，應選用________mL量筒最好。配制過程中需先在燒杯中將濃硫酸進行稀釋，稀釋時操作方法是______。 15．某研究性學習小組為證明在同溫同壓下，相同濃度、相同體積、酸性不同的兩種二元酸與足量鎂條反應時，生成氫氣的體積相同而反應速率不同，同時測定實驗室條件下的氣體摩爾體積。設(shè)計的簡易實驗裝置如圖所示。該實驗的主要操作步驟如下： Ⅰ.①配制濃度均為0.5 mol/L H2SO4溶液和H2C2O4溶液； ②用________量取10.00 mL 0.5 mol/L H2SO4和H2C2O4溶液分別加入兩個錐形瓶中； ③分別稱取除去表面氧化膜的鎂條并系于銅絲末端； ④檢查裝置的氣密性，在廣口瓶中裝滿水，按如圖連接好裝置； ⑤將銅絲向下移動，使足量鎂條浸入酸中(銅絲不與酸接觸)至反應完全，記錄________； ⑥反應結(jié)束后，讀取量筒內(nèi)水的體積為y mL。 Ⅱ.(1)用密度為1.84 g/cm3 98%的濃H2SO4配制250 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液，所需要的主要儀器有________、________、燒杯、玻璃棒、酸式滴定管。 (2)以下是讀取量筒內(nèi)水的體積時必須包括的幾個步驟：①使乙、丙中液面相平；②將裝置冷卻至室溫；③讀取量筒內(nèi)水的體積。這三步操作的正確順序是________________________________________。 (3)讀取量筒內(nèi)水的體積時，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是________。 (4)簡述速率不等的原因是_______________________________， 銅絲不與酸接觸的原因是_______________________________。 16．硝酸銅受熱易分解：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑，當溫度達到800 ℃時，CuO開始分解；4CuO2Cu2O＋O2↑，至1 000 ℃以上，CuO完全分解(加熱過程中忽略2NO2N2O4，2NO2===2NO＋O2等反應)。現(xiàn)取5.64 g無水Cu(NO3)2晶體，在一定溫度下使其分解，將生成的氣體及時導出并用足量的NaOH溶液充分吸收。 (1)若該質(zhì)量的無水硝酸銅經(jīng)加熱完全分解，其中的銅元素全部轉(zhuǎn)化為氧化銅，則氧化銅的質(zhì)量是________。 (2)若該質(zhì)量的無水硝酸銅完全分解，銅元素全部轉(zhuǎn)化為氧化亞銅，反應過程中生成的氣體被足量的NaOH溶液充分吸收后，還有多余的氣體，則多余的氣體是________(填分子式)，其體積(標準狀況下)是________。 (3)若該質(zhì)量的無水硝酸銅分解后的殘留固體中含有1.60 g CuO，則殘留固體的質(zhì)量可能是________。 (4)設(shè)該質(zhì)量的無水硝酸銅在分解過程中，得到的殘留固體質(zhì)量為x，生成的氣體中NO2和O2的體積之比為y，求y與x的關(guān)系式： ______________________；____________________。