
专题一 以物质的量为中心的计算.docx
9页专题一 以物质的量为中心的计算专题要点】高考有关本部分内容的直接考察为选择题,通常以阿伏伽德罗常数为背景,涵盖知识点 广泛,有微粒个数的考察,如氧化和还原反应中转移电子数目、溶液中离子的数目、共价键 的数目;有物质的量浓度相关计算,有气体摩尔体积的换算等由于物质的量作为高中化学 的基础间接考察也很普遍,在实验题,流程图题,填空题,计算题都有涉猎 【考纲要求】了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)物质的 量浓度、阿伏加德罗常数的含义并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关 计算不作要求)【学法指引】该部分知识点贯穿整个中学化学,考查方向主要有以下 2 种类型,在教学时要重点把握 1.选择题:常考查物质的量、阿伏伽德罗常熟、物质的量浓度、阿伏伽德罗定律、气体摩 尔体积的概念的理解;物质的量的计算在其它计算中的应用的简单计算;围绕物质的量为中 心的简单计算的机械组合型选择题和利用物质的量在其它计算中的应用是两种常见类型 2.主观题:很少有单独考查计算的试题,主要是利用物质的量作为工具进行简单计算或综 合计算部分工具【知识网络】一. 网络构建1. 基本概念和重要定律.物质的量的符号为 n ,0.012 kg 12 C中所含的碳(1)物质的量 : 物质的量实际上表示含 有一定数目粒子的集体 其单位是摩尔 , 简称摩 , 符号为 mol . 1 mol 任何粒子的粒子数与原子数相同 .这里的粒子指分子 ,原子 ,离子 ,电子 , 质子 ,中子以及它们的特定组 合( 2 )阿伏加德罗常数 :1mol 任何粒子的粒子数叫做 阿伏加德罗常数 ,其符号为 N ,最A新测定数据为 6.0221367 X 10 23 mol -1,通常使用 6.02 x 10 23 mol -1这个近似值(3) 气体摩尔体积 :单位物质的量气体所占 的体积叫做气体摩尔体 积,其符号为 V .m单位为L • mol -1 ,m 3 • mol 一1(4) 摩尔质量 :单位物质的量的物质所 具有的质量叫做摩尔质 量,其符号为 M ,单位为g • mol -1或kg • mol -1 •摩尔质量以克为单位时 ,在数值上与该粒子相对 原子质量或相对分子质量相等(5) 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 组成的物理量叫做溶质 B的物质的量浓度 ,其符号为 c(B ),常用的单位为 mol • L-1或mol • m -3重「阿伏加德罗定律 :在相同的温度和压强下 ,相同体积的任何气体都 含有相同数目的分子要注意(1)使用范围:气体;(2)使用条件:同温,同压,同体积;(3)特例:气体摩尔体积定'质量守恒定律 :参加反应的各物质质量 总和等于反应后生成物 的质量总和 (或反应前后律|各种原子的种类及个数 相同).此定律是书写化学方程 式及进行计算的依据2.物质的量和其它物理量之间的关系:微粒数阿伏加德罗常数问题主要有:(1) 一定质量的物质中所含原子数、电子数,其中考查较多的是 H2O、N2、O2、H2、 nh3、p4等。
2) 一定体积的物质中所含原子数、分子数,曾考过的物质有 Cl2、NH3、CH4、O2、 N2、 CCl4、 C8H10 等(3) 一定量的物质在化学反应中的电子转移数目,曾考过的有 Na、 Mg、 Cu 等4) 一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数,如稀硫酸、硝 酸□镁等5) 某些典型物质中化学键数目,如 SiO2、 Si、 CH4、 P4、 CO2 等6) 细微知识点(易出错):状态问题,水、 CCl4、 C8 H10 等在标准状况下为液体或固4 8 10体;D2O、T2O、1802等物质的摩尔质量;Ne、03、白磷等物质分子中原子个数等三.物质的量在化学计算中的典型应用1.物质的量与其他化学常用计量间的相互求算,是重要的基本化学计算其解题关键是熟练掌握下列恒等式:mn=V (g)=丄=QV N A HmAxSM (100 + S)=c・V (aq)式中n为物质的量,单位为mol;m为物质质量,单位为g;M为摩尔质量,单位为gmol-1;V(g)为气体体积,单位为L; Vm为标准状况下气体摩尔体积,单位为L.mol^N为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数6.02x1023mol-1;Q为物质的反应热,单位为J或kJAH为摩尔反应热, A单位为kJ・mol-1;c为物质的量浓度,单位为mol・L-1;V(aq)为溶液体积,单位为L; x为饱和溶液的质量,单位为g;S为溶解度,单位为g2. c、w %、p之间的计算关系1 )计算关系2) 使用范围3) 推断方法1000 pw %c =M 同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算 ①根据物质的量浓度的定义表达式② 溶质的物质的量用n = — = V^L计算MM③ 注意溶液体积的单位四.有关气体定律的计算(1) 气体摩尔体积的计算对标准状况下的气体有n= 匚22 .4 L • mol -1(2) 确定气体的分子组成 一般思路是:根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出粒子、分子个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。
如2体积气体A与1体积气体B恰好完全反应生成2体积A2B,由阿x y 2伏加德罗定律可知:气体的分子数之比等于其体积比,即A :B :A2B=2:1:2,所以两气x y 2体反应物为双原子分子,即 A2 和 B23) 气体的相对分子质量的计算方法① 已知标准状况下气体密度p, M=p・22.4 L・mol-1, M「=M g・mol-1② 根据阿伏加德罗定律计算:Ma =—(同T、p、V)MmBB五.一定物质的量浓度溶液的配制(1)仪器:容量瓶,容量瓶有各种不同的规格,一般有100mL、250mL、500mL和1000mL 等几种2)步骤:① 计算:计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积② 用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积③ 溶解:将溶质加入小烧杯中,加适量水溶解④ 移液洗涤:将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中,并用玻璃棒引流,再洗涤烧杯 和玻璃棒 2—3 次,将洗涤液倒入容量瓶中G定容:缓缓向容量瓶中注入蒸馏水,直到容量瓶液面接近刻度线1cm-2cm时,改用胶 头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,盖好,反复上下颠倒,摇匀最后将 容量 瓶中溶液转移到试剂瓶中备用解题指导阿伏加德罗常数与微粒问题是高考的传统题型之一。
多年来全国高考化学试题重现率几 乎为 100%1、 考查目的:主要是考查考生对物质的量、阿伏加德罗常数,摩尔质量、气体摩尔体积、 物质的量浓度、阿伏加德罗定律这些概念的辩析是否清楚,各种守恒关系、平衡的有关原理 掌握得是否牢固特别是在“摩尔”使用时,微观粒子可以是原子、分子、离子、电子或其它 粒子或这些粒子的特定组合,气体摩尔体积的适用范围,阿伏加德罗定律的使用范围,对这 些重点和难点反复进行考查这对考生思维能力的品质严密性是一个很好的检验2、 考查方法:试题以中学学过的一些重点物质为载体,考查上述有关概念涉及的物质主 要有:Cl2、02、N2、H2、稀有气体、金属Na、Mg、氢化物、有机物等为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查, 命题者往往有意设置一些陷阱, 增大试题的区分度, 陷阱的设置主要有以下几个方面:① 状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,101kPa、25°(时等② 物质状态: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、S03、已烷、辛烷、CHCl3 (氯仿)、CCl4等③ 物质结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等) 时常涉及稀有气体 He、 Ne 等为单原子组成, Cl2、 N2、 O2、 H2 为双原子分子, O3 为三原子 分子,白磷(P4)为四原子分子等。
④ 氧化一还原反应:考查指定物质参加氧化一还原反应时,常设置氧化一还原反应中氧化剂、 还原剂、氧化产物、还原产物、 被氧化、被还原、电子转移(得失)数目 方面的陷阱如 Fe与氯气反应,Fe、Cu与硫反应,氯气与NaOH或烏0反应,Na?与CO2或烏0反应等⑤ 电离、水解:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离,盐类水解方面 的陷阱⑥ I例:NO2存在着与N2O4的平衡3、 解题策略:要正确解答本类题目,首先要认真审题审题是“审”而不是“看”,审题的过程中要注意 分析题目中概念的层次, 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考生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、作出正确解答3 )金刚石:1mol碳形成2molC- C键( 4)石墨: 1mol 碳形成 3molC-C 键阿伏加德罗常数易失误的知识点一、要注意气体摩尔体积的适用条件 :V① 标况下气体所含分子数为NAX 个,此公式适用于标况下的气体非标况下不能A 22 .4用,但此气体可以是纯净气体也可以是混合气体② 若给出的是气体的物质的量或质量,则求微粒数与外界条件无关③ 标况下:H2O,SO3, HF,己烷,辛烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳,HCHO,苯 为液态或固态等不适用此公式。
例: 11.2L N2 含有 N2 分子数为 0.5NA(X)标况下22.4以任意比例混合甲烷和丙烷的混合物分子数为叫3)常温下32g SO2气体中含有0.5NA个SO2 (V)46g NO2和N2O4混合气体含有N原子数为NA (V)二、要注意物质的状态:NA =VX NA/22.4只适用于标况下气体不是气体的不能用此公式女口:标况下H2O、SO3、 己烷、辛烷、二氯化碳、三氯化碳、四氯化碳、苯为液态或固态三、 要注意物质的组成形式:由分子构成的物质:单原子分子:稀有气体( He、 Ne、 Ar )双原子分子: O2、 N2、 H2、 NO 多原子分子: NH3、 O3、 CH4、 CO2、 P4例: 1mol 氦气含氦原子数为 2NA(X)A常温下48g O3含氧原子数为3NA (V)四、 要注意晶体结构:(1) P4 (白磷):1mol白磷含4mol磷原子、6molP - P键(2) SiO2晶体:1mol硅原子形成4mol Si - O键,需要2mol O与之成键 例:31g白磷含0.25NA白磷分子1.5NA个P-P键 (V)SiO2晶体中1mol硅原子与2NA个氧原子形成共价键 (V)五、要注意微粒种类:所求微粒个数与微粒种类必须一一对应例:标况下 22.4L O2 所含氧原子为 NA(X)1L 0.2mol/L Ba ( NO3 ) 2溶液中微粒数等于0.6NA (X)因为应大于0.6Na,还 有 H2O 的电离六、要注意特殊物质摩尔质量:D2O: 20g/mol 18O2: 36g/mol Na 37Cl : 60 1H: 1 2D: 2 3T: 3例: 10g 重水里含有的电子数为 5NA(V)1.8g重水中含有NA个中子(X)七、 要注意氧化还原中电子转移:(1) 1mol Na2O2 与CO2与烏。
反应转移电子数为叫(2) Cu + S全Cu2S 6.4g Cu与足量S反应铜失0.1NA个电子八、 要注意可逆过。












