湖南版2021高考化学一轮复习专题2常用化学计量课件

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考点一　物质的量、气体摩尔体积 一、重要概念 1.物质的量 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号是①      n      ,其 单位为摩尔(符号是mol)。使用该单位时,应指明对象,它的对象是所有微 观粒子,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等。 规范表示方法:                 考点清单 2.阿伏加德罗常数 1 mol任何粒子的② 　粒子数     叫阿伏加德罗常数,符号是 N A ,单位是mol -1 ; 它的数值与③ 　0.012 kg 12 C     含有的碳原子数相等,约等于6.02 × 10 23 。 3.摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的④ 　质量     叫物质的摩尔质量,符号是 M , 单 位是g·mol -1 ;它与1 mol物质的质量的区别与联系是:单位不同,当质量以克 为单位时数值⑤ 　相等     。 4.气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的⑥ 　体积     叫气体摩尔体积,用符号 V m 表示,常 用单位是L·mol -1 ;它的大小 与温度、压强有关 ,在 标准状况下 ,任何气体的 摩尔体积都约等于⑦ 　22.4 L·mol -1      。 二、物质的量与其他量之间的关系 若以 M 表示气体A的摩尔质量, V m 表示气体A的摩尔体积, ρ 为气体A的密度, N A 为阿伏加德罗常数,体积为 V 的气体A质量为 m ,物质的量为 n ,每个A分子 的质量和体积分别为 m 1 和 V 1 。写出下列关系式: 1. m 、 n 、 M 的关系:⑧       n =        。 2. m 1 、 M 、 N A 的关系:⑨       M = m 1 · N A      。 3. V 、 n 、 V m 的关系:⑩       n =        。 4. M 、 V m 、 ρ 之间的关系式:         M = ρ · V m      。 三、混合气体的平均摩尔质量 1.若已知标准状况时的密度:   =         ρ g·L -1 × 22.4 L·mol -1      。 2.若已知同温同压下与某一气体的相对密度:   = DM 。 3.若已知混合气体的总质量和总物质的量:   =               。 4.若已知组成成分的摩尔质量和物质的量分数:   =   = M 1 x 1 + M 2 x 2 + … 考点二　物质的量浓度 一、物质的量浓度的概念及简单计算 1.物质的量浓度 以单位体积溶液里含有溶质B的① 　物质的量     来表示溶液组成的物理 量叫作溶质B的物质的量浓度,常用单位是mol·L -1 。 特别提示    (1)溶液体积规定为 V ,并非溶剂体积为 V ; (2)取出任意体积的1 mol·L -1 的溶液,其溶质的物质的量浓度都是1 mol·L -1 , 但所含溶质的物质的量则因体积不同而不同。 2.关于物质的量浓度的计算 (1)对于物质的量浓度的计算问题,应准确掌握概念、公式,在进行关于溶 液的稀释问题的计算时,还要注意溶质的质量守恒、物质的量守恒及溶液 中的电荷守恒等。 关于物质的量浓度的计算主要包括: 1)溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式 n = m / M 和 c = n / V 或运用“倍数关系”算出1 L溶液中所含② 　溶质     的物质的 量。 2)已知气体溶质的体积(标准状况下)、水的体积和溶液的密度,计算溶液 中溶质的物质的量浓度。应先运用 n =③       V 气体 /22.4 L·mol -1      (气体体积单 位为L)求出溶质的物质的量,然后运用 V = m / ρ 求出溶液的体积,再运用 c =   进行计算。 3)计算溶液中的离子浓度,需要先根据溶质的电离方程式计算出所求离子 的物质的量,再运用 c =   进行计算。 (2)有关溶液稀释和混合的计算 可根据稀释前后,溶液中④ 　溶质     的物质的量不变的公式⑤   c1·V1=c2·V 2      或溶质的质量不变的公式 V 1 · ρ 1 · ω 1 = V 2 · ρ 2 · ω 2 计算有关的量。 二、一定物质的量浓度溶液的配制 1.所需仪器:⑥ 　容量瓶     、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙、胶头滴管 (若溶质为液体或浓溶液,上述仪器中的托盘天平、药匙应改为⑦ 量筒 )。 2.配制步骤:计算、称量(或量取)、⑧ 　溶解(或稀释)     、移液、洗涤、 ⑨ 　定容     。 3.注意事项:只能配制一定体积的溶液,即不能配制任意体积的一定物质的 量浓度的溶液;转移溶液时,溶液的温度应为   　室温    ;玻璃棒要靠在瓶 颈刻度线以下;如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分倒出,必须重新配制 ,否则会使配制的溶液浓度   　偏低      ;溶质溶解再转移至容 量瓶后,必须   　洗涤     烧杯和玻璃棒,洗涤液也转移到容量瓶中,否则会 造成所配溶液的浓度   　偏低     ;在用移液管(或滴定管)量取溶液时,量取 液体之前应用待量取的溶液润洗; 用胶头滴管定容到液体凹液面与刻度线相切时,盖上瓶塞后摇匀,出现液面低于刻度线时不要再加水定容。 宏观辨识 　 阿伏加德罗定律及配制溶液时的误差分析 一、阿伏加德罗定律及其推论 1.定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。可总结 为“三同”推“一同”,适用对象为气体。 2.理想气体状态方程: pV = nRT 。符号表示: p 为压强, V 为气体体积, n 为物质 的量, T 为热力学温度, R 为常数。 3.应用“理想气体状态方程”理解阿伏加德罗定律及其推论 (1)相同 T 、 p 时:   =   、   =   = D (相对密度)。 (2)相同 T 、 V 时:   =   。 知能拓展 (3)相同 T 、 p 、 V 时:   =   = D 。 (4)相同 T 、 p 、 m 时:   =   。 说明 　阿伏加德罗定律及其推论中含 M 1 、 M 2 的公式,只适用于不同种类的气体 之间的计算;而无 M 1 和 M 2 的公式,同种或不同种气体都适用。混合气体可 以当成一种“新”气体,其摩尔质量用   表示。 二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 以表达式 c =   =   为核心,判断误差分析: 1.移液后若没有洗涤烧杯,则使 n 减小,结果偏小。 2.若容量瓶中有少量蒸馏水或定容反复摇匀后发现液面低于刻度线,对结 果无影响。 3.仰视、俯视对结果的影响   (1)仰视刻度线:由于操作时以刻度线为基准,故加水量增多,导致溶液体积 偏大, c 偏小。 (2)俯视刻度线:加水量减少,则溶液体积偏小,故 c 偏大。 4.其他常见的操作及对实验结果的影响统计如下: 能引起误差的一些操 作(以配制0.1 mol·L -1 的 NaOH溶液为例) 因变量 c m V 称量时间过长 减小 — 偏小 续表 能引起误差的一些操 作(以配制0.1 mol·L -1 的 NaOH溶液为例) 因变量 c m V 用滤纸称NaOH固体 减小 — 偏小 向容量瓶内移液时有 少量流出 减小 — 偏小 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 — 偏小 定容时水加多了,用滴 管吸出 减小 — 偏小 定容摇匀时,液面下降, 再加水 — 增大 偏小 例1 (2019山东泰安一中高三上一联,4)在一个恒温、恒容密闭容器中,有两 个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种 气体质量相等,当隔板静止时,容器内气体所占体积如图所示 (   ),下列说法中错误的是   (　　) A.若Y是O 2 ,则X可能是CH 4 B.分子数目:X=Z=2Y C.若X是N 2 ,则Z可能是CO D.气体密度:X=Z=2Y 解题导引　根据理想气体状态方程 pV = nRT ,使用阿伏加德罗定律相关推 论进行解题。 解析　B项,根据阿伏加德罗定律,同温同压下,气体的体积之比等于分子数 之比,故B正确。A、C项,摩尔质量应满足2 M (X)=2 M (Z)= M (Y),故A、C正 确。同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,则2 ρ (X)=2 ρ (Z)= ρ (Y),故D错 误。 答案    D 微观探析 　 深究“阿伏加德罗常数” 1.有关阿伏加德罗常数的设错陷阱 设错角度 注意事项 气体摩尔体积的适用条件 若题中出现物质的体积,先考虑该物质在标准状 况下是否为气体,如果是气体再考虑条件是否为 标准状况 物质的聚集状态 在标准状况下是液体或固体的常见物质有CCl 4 、H 2 O、SO 3 、己烷、苯、酒精、CHCl 3 、单质 硫、石墨等 物质的微观结构 ①注意某些物质分子中的原子个数,如Ne、O 3 、 P 4 等;②注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中 子数,如D 2 O、T 2 O、 18 O 2 、H 37 Cl等;③注意一些物 质中的化学键数目,如SiO 2 、Si、CH 4 、P 4 、CO 2 、C 60 等 续表 设错角度 注意事项 电解质的电离与水解 注意弱电解质的电离及某些离子的水解,如1 mol CH 3 COOH或1 mol FeCl 3 溶于水时,溶液中CH 3 COO - 或Fe 3+ 的物质的量均小于1 mol 氧化还原反应中的电子转移 如Na 2 O 2 、NO 2 与H 2 O的反应,电解AgNO 3 溶液, Fe、Cu与S的反应,Cl 2 与H 2 O、NaOH的反应,Fe 与稀硝酸的反应等 分散系中的微粒数目 FeCl 3 溶液转化为Fe(OH) 3 胶体,因为胶体微粒是 集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe 3+ 的数 目 隐含的可逆反应 可逆反应不能进行到底。如2NO 2   N 2 O 4 、Cl 2 +H 2 O   HClO+HCl,合成氨等 2.“三步”突破阿伏加德罗常数的有关判断   例2 (2019湖南雅礼中学二模,8) N A 表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭 碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一 种制备方法是Na 2 SO 4 +2C   Na 2 S+2CO 2 ↑。下列有关说法正确的是   (　　) A.1 L 0.25 mol/L Na 2 SO 4 溶液中含有的氧原子数目为 N A B.1 L 0.1 mol/L Na 2 S溶液中含有的阴离子数目小于0.1 N A C.生成1 mol还原产物时转移电子数为8 N A D.通常状况下,11.2 L CO 2 中含有的共价键数目为2 N A 解题导引　根据阿伏加德罗常数的“三步”判断法,一看数据,二定状态, 三算结果。特别注意计算H、O原子数目时要考虑溶液中的水,利用气体 体积计算时要注意状况。 解析　A项,溶液中水分子也含有氧原子,则氧原子数目大于 N A ,故A错误。 B项,S 2- +H 2 O   HS - +OH - ,则溶液中阴离子的数目大于0.1 N A ,故B错误。C 项,根据方程式可知,还原产物为Na 2 S,S从+6价降到-2价,则生成1 mol Na 2 S 时转移电子数为8 N A ,故C正确。D项,通常状况下(25 ℃,101 kPa,气体摩尔 体积为24.5 L/mol,则11.2 L CO 2 的物质的量小于0.5 mol,CO 2 所含有的共价 键数目小于2 N A ,故D错误。 答案    C     解答与物质的量、物质的量浓度相关的计算时,坚持以物质的量为中心,以 `守恒方法为解题技巧,解决化学基本概念的实际问题。 (1)以物质的量为中心的各物理量的换算关系   实践探究 (2)物质的量浓度及相关计算   例题 8.34 g FeSO 4 ·7H 2 O(相对分子质量:278)样品受热脱水过程的热重曲线 (样品质量随温度变化的曲线)如下图所示,下列说法正确的是   (　　)   A.温度为78 ℃时固体物质M的化学式为FeSO 4 ·5H 2 O B.取适量380 ℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650 ℃得到一种固体物质 Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe 3 O 4 C.在隔绝空气条件下,N得到P的化学方程式为FeSO 4 ·H 2 O   FeSO 4 +H 2 O D.温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO 4 ·2H 2 O 解题导引　解热重曲线的题目关键是根据某温度下所得物质的质量求出 该温度下组成该物质的各元素的物质的量之比,进而确定其化学式。对于 本题来说,关键是求出FeSO 4 ·7H 2 O失去全部结晶水后的质量及对应的温 度。 解析 8.34 g FeSO 4 ·7H 2 O 样品的物质的量为8.34 g ÷ 278 g/mol=0.03 mol,其 中 m (H 2 O)=0.03 mol × 7 × 18 g/mol=3.78 g,如晶体失去全部结晶水,固体的质 量应为8.34 g-3.78 g=4.56 g,可知在加热到373 ℃之前,晶体失去部分结晶 水。温度为78 ℃时,固体质量为6.72 g,其中 m (FeSO 4 )=0.03 mol × 152 g/mol =4.56 g, m (H 2 O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g, n (H 2 O)=2.16 g ÷ 18 g/mol=0.12 mol, n (H 2 O)∶ n (FeSO 4 )=0.12 mol∶0.03 mol=4∶1,则M的化学式为FeSO 4 ·4H 2 O,A 项错误;加热至650 ℃时,固体的质量为2.40 g,其中 n (Fe)= n (FeSO 4 ·7H 2 O)= 0.03 mol, m (Fe)=0.03 mol × 56 g/mol=1.68 g,则固体中 m (O)=2.40 g-1.68 g=0.72 g, n (O)=0.72 g ÷ 16 g/mol=0.045 mol, n (Fe)∶ n (O)=0.03 mol∶0.045 mol=2∶ 3,所以固体物质Q的化学式为Fe 2 O 3 ,B项错误;固体N的质量为5.10 g,其中 m (FeSO 4 )=0.03 mol × 152 g/mol=4.56 g, m (H 2 O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g, n (H 2 O)= 0.54 g ÷ 18 g/mol=0.03 mol, n (H 2 O)∶ n (FeSO 4 )=0.03 mol∶0.03 mol=1∶1,所 以N的化学式为FeSO 4 ·H 2 O,而P的化学式为FeSO 4 ,则由N得到P的化学方程 式为FeSO 4 ·H 2 O   FeSO 4 +H 2 O,C项正确;温度为159 ℃时,由C项可知N的 化学式为FeSO 4 ·H 2 O,D项错误。 答案    C 知识拓展　金属硫酸盐的分解规律:含结晶水的硫酸盐   无水硫酸盐   金属氧化物+SO 3   金属氧化物+SO 2 +O 2 。 题目价值　能根据图表信息推测物质的组成和结构,探究有关物质的相互 转化,并应用物质的量计算物质的组成和推算物质转化过程中的质量关 系。