物质的量 省赛一等奖-教学设计教案

考纲要求教学建议1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)的含义。2.了解摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。3.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。4.了解溶液的含义。了解物质的量浓度(c)的含义，溶液浓度的表示方法。5.理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。6.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。本章是学好化学的起始章节，俗话说：基础不牢，地动山摇。故本章安排3个课时，分别为“化学常用计量”、“以物质的量为中心的计算”、“一定物质的量浓度溶液的配制”。旨在让考生理清本章较多的概念和零碎的小知识点，为后续的学习打下良好的基础。第1课时化学入门——化学常用计量知识点一物质的量、摩尔质量1．物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系[提醒]“物质的量”的计量对象是微观粒子(如：分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，而不是宏观物质。(2)“物质的量”的表示方法如：1molFe、1molO2、1molNa＋。[提醒]物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系：n＝eq\f(N,NA)。2．摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：eq\a\vs4\al(M)，单位：g·mol－1。(2)数值：当粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。(3)关系：物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为n＝eq\f(m,M)。(4)计算方法①根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4L·mol－1。如：标准状况下某气体的密度为1.429g·L－1，则该气体的M＝32_g·mol－1。②根据气体的相对密度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(D＝\f(ρ1,ρ2)))：eq\f(M1,M2)＝D。如：某气体对甲烷的相对密度为4，则该气体的M＝64_g·mol－1。③根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝eq\f(m,n)。如：mol某气体的质量是22g，则该气体的M＝44_g·mol－1。④根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·eq\f(m,N)。如：45g乳酸中含乳酸的分子数为×1023，则乳酸的摩尔质量为90_g·mol－1。[对点训练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)0.012kg12C中含有的碳原子数约为×1023个(√(2)7.8gNa2O2中含有的阴离子数为(×)(3)1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子数目(×)(4)1molOH－的质量是17g·mol－1(×)(5)22gCO2中含有的氧原子数为NA(√)(6)常温常压下，14g乙烯和丙烯的混合物中含有的氢原子数目为2NA(√)2．在molNa2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是()A．2mol B．32gC．×10234mol D．NA64g解析：选BmolNa2SO4中含有的离子数为×3NA＝，含氧原子的物质的量为mol×4＝2mol，质量为2mol×16g·mol－1＝32g。3．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为·。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________mol。解析：晶体的摩尔质量约为122g·mol－1，n＝eq\fg,122g·mol－1)＝mol，故氧原子数目＝×(2＋NA＝，n(H)＝mol××2＝mol。答案：知识点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律1．影响物质体积的因素2．气体摩尔体积[提醒]①使用对象：必须是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。如：水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算。②22.4L·mol－1的理解：气体摩尔体积的数值与温度、压强有关；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol－1，也可能不是22.4L·mol－1。故1mol气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273℃和202kPa时，Vm也为22.4L·mol－1。3．阿伏加德罗定律概括为：“三同”定“一同”。即同温、同压、同体积的任何气体，含有相同的分子数(或物质的量相同)。4.阿伏加德罗定律的推论公式语言叙述T、p相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比[提醒]同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子数不一定相等。[对点训练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在标准状况下，1mol氧气和1mol氦气的体积相同，含有原子数也相同(×)(2)同温同压下，等质量的12C18O和NO体积相同(√(3)标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NA(×)(4)不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同(√)(5)同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为2∶1(×)2．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是()A．相同质量、不同密度的N2O和CO2B．相同体积、相同密度的CO和C2H4C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4解析：选DA项，N2O和CO2的相对分子质量均为44，质量相同时，分子数一定相等；B项，CO和C2H4的相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，分子数一定相等；C项，同温、同压、同体积时，气体分子数一定相等。3．下列说法正确的是()A．同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相等B．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子C．标准状况下，22.4L氨水含有NA个NH3分子D．标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为解析：选BA项，同温、同压、同体积的CO和NO的分子数相同，但一个CO分子中含14个质子，一个NO分子中含15个质子；B项，由Fe转变为Fe3O4，铁元素的化合价由0价升高到＋eq\f(8,3)价，故3molFe失去电子数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,3)－0))×3NA＝8NA；C项，标准状况下，氨水呈液态；D项，n(NO2)＝mol，由反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO可知，反应共转移mol电子。4．同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，完成下列填空。(1)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为________。(2)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为________。(3)若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为________。(4)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为________。答案：(1)35∶37(2)1∶1(3)37∶35(4)9∶10知识点三物质的量浓度及计算1．溶液组成的两种表示方法(1)物质的量浓度(cB)概念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，表达式为cB＝eq\f(nB,V)，单位是mol·L－1注意事项①从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度相同、所含溶质的物质的量不同；②溶质的浓度和离子的浓度不一定相同，要依据化学式进行分析计算。如：mol·L－1AlCl3溶液中，c(Cl－)＝mol·L－1×3＝mol·L－1(2)溶质的质量分数(w)①概念：用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。②表达式：w＝eq\f(m溶质,m溶液)×100%。2．物质的量浓度计算的要素(1)正确判断溶液的溶质与水发生反应生成新的物质如Na、Na2O、Na2O2eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5())NaOH；SO3eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5())H2SO4；NO2eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5())HNO3特殊物质如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质含结晶水的物质CuSO4·5H2O→CuSO4；Na2CO3·10H2O→Na2CO3(2)准确计算溶液的体积c＝eq\f(n,V)中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和，不能用水的体积代替溶液的体积，应根据V＝eq\f(m,ρ)计算。3．两种重要的换算关系(1)溶解度与质量分数的关系某温度下饱和溶液质量分数(w)与溶解度(S)的换算公式：w＝eq\f(S,100＋S)×100%(2)物质的量浓度与质量分数的关系如图所示，体积为VL，密度为ρg·cm－3的溶液，含有溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，溶质的质量分数为w，则物质的量浓度c与质量分数w的关系是：c＝eq\f(n溶质,V)＝eq\f(\f(m溶质,M),V)＝eq\f(m溶质,MV)＝eq\f(\a\vs4\al(1000ρwV),MV)＝eq\f(\a\vs4\al(1000ρw),M)⇨w＝eq\f(\a\vs4\al(cM),1000ρ)。4．溶液的稀释规律(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。(3)溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。[提醒]1L1mol·L－1的氨水中，NH3的物质的量并不是1mol，而是指溶液中NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)三者的物质的量之和为1mol。5．溶液的混合规律(1)同种溶质的溶液混合后浓度计算的关键点有关溶液稀释及混合的计算，应抓住稀释前后溶质的物质的量不变列方程式：c前·V前＝c后·V后或c1V1＋c2V2＝c混·V混，混合后溶液的体积不等于混合前两溶液的体积和，而是要根据密度计算，即V混＝eq\f(m混,ρ混)。(2)溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。等体积混合①当溶液密度大于1g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，等体积混合后，质量分数w>eq\f(1,2)(a%＋b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)②当溶液密度小于1g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小，等体积混合后，质量分数w<eq\f(1,2)(a%＋b%)(如酒精溶液、氨水)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm－3还是ρ<1g·cm－3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w＝eq\f(1,2)(a%＋b%)[对点训练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)1L水中溶解了5.85gNaCl，所得溶液的物质的量浓度为mol·L－1(×)(2)31gNa2O溶于水得到1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为mol·L－1(×)(3)标准状况下，22.4LHCl溶于水配成1L溶液，所得盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1(√)(4)从100mLmol·L－1HNO3溶液中取出25mL，剩余溶液中NOeq\o\al(－,3)的物质的量浓度为mol·L－1(×)(5)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%(×)(6)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为49%(√)(7)将1mol·L－1的NaCl溶液和mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化c(Cl－)＝mol·L－1(×)(8)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则SOeq\o\al(2－,4)浓度之比为3∶2∶3(×)2．某同学购买了一瓶“84消毒液”，包装说明如下：eq\x(\a\al(主要成分：25%NaClO、1000mL、密度g·cm－3,使用方法：稀释100倍体积比后使用,注意事项：密封保存，易吸收空气中的CO2变质))根据以上信息和相关知识判断，下列分析不正确的是()A．该“84消毒液”的物质的量浓度为mol·L－1B．一瓶该“84消毒液”能吸收空气中44.8L的CO2(标准状况)而变质C．取100mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒，稀释后的溶液中c(Na＋)约为mol·L－1D．参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液，需要称量的NaClO固体质量为143g解析：选D根据c＝eq\f(1000ρw,M)得，c(NaClO)＝eq\f(1000××25%,mol·L－1≈mol·L－1，A正确；一瓶该“84消毒液”含有的n(NaClO)＝1L×mol·L－1＝mol，根据反应：CO2＋NaClO＋H2O=NaHCO3＋HClO，吸收CO2的物质的量最多为mol，即标准状况下V(CO2)＝mol×22.4L·mol－1＝89.6L，则能吸收空气中44.8L的CO2而变质，B正确；根据稀释前后溶质的物质的量不变有100mL×mol·L－1＝100mL×100×c(NaClO)，解得稀释后c(NaClO)＝mol·L－1，c(Na＋)＝c(NaClO)＝mol·L－1，C正确；应选取500mL的容量瓶进行配制，然后取出480mL，所以需要NaClO的质量为0.5L×mol·L－1×74.5g·mol－1＝149g，D错误。3．现有100mL1mol·L－1稀盐酸，欲将其浓度变为2mol·L－1，可以采取的措施为()A．向其中通入标准状况下体积为22.4L的HCl气体B．加热蒸发使溶液体积变为50mLC．加热蒸发掉50mL水D．加入5mol·L－1盐酸100mL，再将溶液体积稀释到300mL解析：选D原稀盐酸中n(HCl)原＝1mol·L－1×0.1L＝mol。通入标准状况下体积为22.4L的HCl气体，通入的n(HCl)＝eq\fL,L·mol－1)＝1mol，通入气体后溶液中n(HCl)后＝mol，通入HCl气体后溶液体积发生变化，体积未知，无法确定浓度，A错误；加热蒸发溶液时由于HCl的挥发，溶质质量减小，溶液体积变为原来的一半，稀盐酸浓度比2mol·L－1小，B错误；加热蒸发掉水时由于HCl的挥发，且加热后溶液体积未知，无法确定浓度，C错误；混合后溶液中n(HCl)＝mol＋5mol·L－1×0.1L＝mol，稀释到溶液体积为300mL，c(HCl)＝eq\fmol,L)＝2mol·L－1，D正确。4．某温度时，有500mL饱和的硫酸镁溶液，它的密度是1.20g·cm－3，其中镁离子的质量分数是%，试回答下列问题：(1)溶质的质量分数：__________________。(2)溶液的物质的量浓度：__________________。(3)溶质和溶剂的物质的量之比：______________。(4)硫酸根离子的质量分数：__________________。(5)该温度下硫酸镁的溶解度：________________。答案：(1)%(2)mol·L－1(3)1∶21(4)%(5)31.6g[课时跟踪检测]1．已知×1023个X气体分子的质量为16g，则X气体的摩尔质量是()A．16g B．32gC．64g·mol－1 D．32g·mol－1解析：选D×1023个X气体分子的物质的量为mol，X的摩尔质量为32g·mol－1。2.如图是氨气与氯化氢反应的装置。抽走玻璃片充分反应，反应中有关物理量的描述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的数值)()A．气体反应物的总体积为0.224LB．生成物的分子个数为C．产物中的N—H键个数为D．加水溶解后所得溶液中NHeq\o\al(＋,4)数目为解析：选CA项，没有说明气体所处的状况，故气体反应物的总体积不一定是0.224L，错误；B项，生成物NH4Cl为离子化合物，不存在分子，错误；D项，由于NHeq\o\al(＋,4)部分水解，故所得溶液中NHeq\o\al(＋,4)数目小于，错误。3．冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便，其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂，下列关于醋酸钾的说法正确的是()A．1molCH3COOK的质量为98g·mol－1B．CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量C．一个“CH3COOK”粒子的质量约为eq\f(98,×1023)gD．含有×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1mol解析：选C1molCH3COOK的质量为98g，A错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量的单位是“1”，B错误；一个“CH3COOK”粒子的质量约为eq\f(98,×1023)g，C正确；一个“CH3COOK”中含有2个C原子，所以当醋酸钾中有×1023个C原子时，醋酸钾的物质的量为mol，D错误。4．下列说法正确的是()A．22.4LO2中一定含有×1023个氧原子B．将80gNaOH固体溶于1L水中，所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2mol·L－1C．18gH2O在标准状况下的体积是22.4LD．在标准状况下，20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1∶3解析：选D不知是否为标准状况，无法求算其物质的量，故A错误；由于80gNaOH溶于1L水中，所得的溶液的体积未知，故所得NaOH的物质的量浓度无法计算，故B错误；H2O在标准状况下是液体，故C错误；同温同压条件下气体的物质的量比等于体积比，所以20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1∶3，故D正确。5．草酸(分子式为H2C2O4，沸点：150A．草酸的摩尔质量是90g·mol－1B．1mol草酸中含有×1023个分子C．45g草酸中含有×1024个氧原子D．1mol草酸在标准状况下的体积约为22.4L解析：选D根据草酸的分子式：H2C2O4知，其相对分子质量为1×2＋12×2＋16×4＝90，故草酸的摩尔质量是90g·mol－1，A正确；草酸是由草酸分子构成的，1mol草酸中含有NA个分子，即×1023个分子，B正确；45g草酸的物质的量为mol，含有氧原子为mol×4＝2mol，个数为2××1023＝×1024，C正确；草酸沸点为150℃，故草酸在标准状况下不是气体，1mol草酸在标准状况下的体积小于6.如图表示1gO2与1g气体X在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则气体X可能是()A．C2H4 B．CH4C．NO D．CO2解析：选D根据阿伏加德罗定律推论，同温同容下，存在eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)，可得n(O2)＞n(X)，又因质量均为1g，由n＝eq\f(m,M)可得M(X)＞M(O2)，故仅有D项符合题意。7．标准状况下，1L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为()A．(m＋n) B．××1023(m＋n)\fm＋n,×1023) D．m＋n解析：选A标准状况下22.4L气体所含有的分子为1mol，1L气体中所含有的气体分子数为(m＋n)，则eq\f(m＋n,NA)＝eq\f(1,，可知阿伏加德罗常数NA可近似表示为(m＋n)。8．下列说法中正确的是()A．将286gNa2CO3·10H2O溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1B．将1L2mol·L－1H2SO4溶液加水稀释到2L，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1C．将1Lmol·L－1的H2SO4溶液加入到1L水中，所得溶液的物质的量浓度为mol·L－1D．将336mLHCl气体溶于水，配成300mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为mol·L－1解析：选B将286gNa2CO3·10H2O溶于1L水中，所得溶液的体积不是1L，不能计算溶液的物质的量浓度，A错误；将1L2mol·L－1H2SO4溶液加水稀释到2L，根据稀释过程中溶质的物质的量不变可知，所得溶液的物质的量浓度为1L×2mol·L－1÷2L＝1mol·L－1，B正确；将1Lmol·L－1的H2SO4溶液加入到1L水中，所得溶液的体积不是2L，不能计算溶液的物质的量浓度，C错误；336mLHCl气体不一定处于标准状况下，不能计算其物质的量，因此不能计算盐酸的物质的量浓度，D错误。9.科学家最近在－100℃的低温下合成了一种化合物X，此分子的模型如图所示，其中黑球代表碳原子，白球代表氢原子，下列说法中不正确的是()A．该分子的分子式为C5H4B．1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时需耗6molO2C．该物质完全燃烧生成的CO2与H2O的分子数比为5∶4D．1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时转移电子数为24NA解析：选C由模型图可知，1个分子中含5个C原子、4个H原子，故该分子的分子式为C5H4，A正确；1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时需耗O2为1×(5＋4/4)mol＝6mol，B正确；由C、H原子守恒可知，该物质完全燃烧生成的CO2与H2O的分子数比为5∶2，C错误；反应过程中C元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由O元素的化合价变化可知，1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时转移电子数为6mol×2×(2－0)×NA＝24NA，D正确。10．1molHCl溶解在1L水中(水的密度近似为1g·cm－3)，所得溶液的密度为ρg·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是()A．所得溶液的物质的量浓度c＝1mol·L－1B．所得溶液中含有NA个HCl分子C．1molHCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4LD．所得溶液中溶质的质量分数w＝eq\f,1000ρ)解析：选C所得溶液的物质的量浓度c＝eq\f(n,V)＝eq\f(1mol,\fg＋1000g,1000ρg·L－1))＝eq\f(1000ρ,1mol·L－1，A项错误；盐酸中不含HCl分子，B项错误；n(HCl)＝1mol，在标准状况下的体积约为22.4L，C项正确；溶质的质量分数w＝eq\f,1000ρ)，D项错误。11．由C16O和C18O组成的气体与同温、同压下空气(平均相对分子质量为29)的密度相同，则下列关系正确的是()A．气体中C16O与C18O的分子数之比为14∶15B．气体中C16O与C18O的物质的量之比为1∶1C．气体中C16O与C18O的质量之比为15∶14D．气体中C16O与C18O的密度之比为1∶1解析：选BC16O的相对分子质量为28，C18O的相对分子质量为30，它们的平均相对分子质量为29，利用十字交叉法求出气体中二者的物质的量之比为1∶1。A项，分子数之比应为1∶1；B项正确；C项，质量之比应为28∶30＝14∶15；D项，同温、同压下气体密度与摩尔质量成正比，应为28∶30＝14∶15。12．(1)①×1023个12C②1molCO2的质量为________g。③×1024个OH－的物质的量为________mol。(2)同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为____________；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为__________，其中含有的氢原子数目比为____________；若二者氢原子数相等，则它们的体积比为__________。(3)将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。①该溶液中MgCl2的物质的量浓度为______mol·L－1。②溶液中Cl－的物质的量浓度为__________mol·L－1。③从中取出50mL溶液，溶液中Mg2＋的物质的量浓度为多少？含有Cl－的物质的量为多少？解析：(2)同温同压下，同体积的氨气和硫化氢气体的物质的量相等，故质量比为17∶34＝1∶2；同质量的氨气和硫化氢气体物质的量之比为eq\f(1,17)∶eq\f(1,34)＝2∶1，即体积之比为2∶1；氢原子数目之比为(2×3)∶(1×2)＝3∶1；若二者氢原子数相等时，物质的量之比为eq\f(1,3)∶eq\f(1,2)＝2∶3，即体积之比为2∶3。(3)①n(MgCl2)＝eq\f(190g,95g·mol－1)＝2mol，c(MgCl2)＝eq\f(2mol,1L)＝2mol·L－1。②c(Cl－)＝2c(MgCl2)＝2×2mol·L－1＝4mol·L－1③从中取出任意体积的溶液，其物质的量浓度不变，即c(Mg2＋)＝2mol·L－1，n(Cl－)＝4mol·L－1×0.05L＝mol。答案：(1)①1②44③10(2)1∶22∶13∶12∶3(3)①2②4③2mol·L－1mol第2课时计算入门——以物质的量为中心的计算考点一阿伏加德罗常数的判断阿伏加德罗常数(NA)的正误判断是近几年高考的常考题型，并保持着较高的稳定性和连续性。该题型既考查考生对概念的理解，又考查物理量之间的转化关系，题目设计的相关选项中有较多的知识隐藏，特别涉及微粒计算的判断，出错率较高，因此熟悉物质的量与微粒数目间的转化是求解微粒数目的关键。计算N(微粒数)的基本思路如图。着眼点(一)围绕“气体摩尔体积的使用条件”进行判断此角度通常在标准状况下气体摩尔体积具体应用的易错点上组织命题，有时候虽满足标准状况的使用条件，但不满足是气体；有时候满足是气体的条件，但不满足在标准状况下。[典例1]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．(2022·全国卷Ⅰ)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAB．(2022·全国卷Ⅱ)常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NAC．(2022·全国卷Ⅰ)标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为D．(2022·江苏高考)常温常压下，22.4LCl2中含有的分子数为NA[解析]标准状况下，氩气为气体，可利用n＝eq\f(V,Vm)求22.4L氩气的物质的量为eq\fL,L·mol－1)＝1mol，又因每个氩气分子含有18个质子，故含有的质子数为18NA，A项正确；一定质量的物质的物质的量与所处的温度和压强无关，124gP4的物质的量为eq\f(124g,31×4g·mol－1)＝1mol，又因每个P4分子含有6个P—P键，故124gP4中所含P—P键数目为6NA，B项错误；由于标准状况下，CCl4为液体，无法利用eq\f(V,Vm)＝n求其物质的量，C项错误；虽然常温常压下Cl2所处的状态为气态，但由于气体摩尔体积Vm未知，无法求算其所含有的分子数，D项错误。[答案]A[备考方略]“两看法”突破气体摩尔体积的相关计算[对点练1]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4L的SO2中含有的SO2分子数为NAB．常温常压下，35.5gCl2与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NAC．常温常压下，22.4LNO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NAD．2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为解析：选A标准状况下，SO2为气体，其物质的量n＝eq\fL,L·mol－1)＝1mol，故含有的SO2分子数为NA，A项正确；35.5gCl2的物质的量为eq\fg,71g·mol－1)＝mol，转移电子数为NA，B项错误；常温常压下，22.4LNO2和CO2混合气体的物质的量不是1mol，无法求算其混合气体含有的氧原子数，C项错误；由于气体所处的状况未知，无法由气体的体积求算其物质的量，D项错误。着眼点(二)围绕“物质的组成与微观结构”进行判断此角度所设题目考查的主要内容包括：一定量的物质中所含相关粒子的数目如质子数、中子数、电子数、离子数、电荷数；一定量的物质中存在的化学键数目如共价键数目。[典例2]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．(2022·全国卷Ⅰ)92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为B．(2022·全国卷Ⅲ)mol的11B中，含有个中子C．(2022·全国卷Ⅰ)18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NAD．(2022·全国卷Ⅱ)60g丙醇中存在的共价键总数为10NA[解析]利用公式eq\f(m,M)＝n可以计算92.0g甘油的物质的量为eq\fg,g·mol－1)＝1mol，又因每个甘油分子中含有3个羟基，故92.0g甘油中含有羟基数为，A项错误；每个11B原子中含有中子数为11－5＝6个，故mol的11B中，含有中子数为，B项正确；D2O的摩尔质量为20g·mol－1，18gD2O的物质的量为eq\f(18g,20g·mol－1)＝mol，则含有的质子数为mol×10NA＝9NA，H2O的摩尔质量为18g·mol－1，18gH2O的物质的量为eq\f(18g,18g·mol－1)＝1mol，则含有的质子数为1mol×10NA＝10NA，C项错误；丙醇的摩尔质量为60g·mol－1，则60g丙醇的物质的量为1mol，再根据丙醇的结构可知含有7molC—H键、2molC—C键，1molC—O键和1molO—H键，故所含共价键总数为11NA，D项错误。[答案]B[归纳总结]熟记常考物质的组成与结构(1)物质的构成有些物质是由分子构成的，分子又是由原子构成的。有的分子是单原子分子，如稀有气体He、Ne等，有的分子为双原子分子，如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等，有的分子为多原子分子，如O3、P4、D2O、CH4、CO2等。(2)物质的微观结构记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。(3)物质中所含的化学键理解物质中所含化学键的数目，如一分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。常考物质所含共价键数目说明：几种常考物质CH4(C—H)P4(P—P)Si(Si—Si)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金刚石(C—C)每摩尔含共价键数目4NA6NA2NA4NA2NA[对点练2]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子B．1.8gHeq\o\al(18,2)O与D2O的混合物中所含的中子数为NAC．常温常压下，4.4g乙醛所含共价键数目为D．4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键的数目为解析：选D乙烯和环丙烷的最简式均为“CH2”，则28g混合气体中含有4NA个氢原子，A项错误；Heq\o\al(18,2)O与D2O的摩尔质量均为20g·mol－1，Heq\o\al(18,2)O、D2O分子中均含有10个中子，故1.8gHeq\o\al(18,2)O与D2O的混合物其物质的量为eq\fg,20g·mol－1)＝mol，所含的中子数为，B项错误；一个乙醛分子中含有7个共价键，4.4g乙醛的物质的量为mol，故4.4g乙醛所含共价键数目为，C项错误；1molSiO2晶体中含有4NA个硅氧键，则4.5gSiO2晶体中含硅氧键数目为eq\fg,60g·mol－1)×4NAmol－1＝，D项正确。着眼点(三)围绕“电解质溶液中的弱粒子”进行判断此角度主要考查电解质在溶液中的存在形式，绝大多数需要利用公式cV＝n进行解题，其具体的表现形式为弱酸溶液中所含的H＋数目，弱碱溶液中所含的OH－数目；强酸弱碱盐溶液中所含的阳离子数，强碱弱酸盐溶液中所含弱酸根的离子数等。[典例3]NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．(2022·全国卷Ⅱ)100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为B．(2022·全国卷Ⅲ)pH＝1的H3PO4溶液中，含有个H＋C．(2022·全国卷Ⅰ)2Lmol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NAD．(2022·全国卷Ⅱ改编)1Lmol·L－1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)粒子数之和为[解析]解答此类题，首先看能否套用cV＝n公式，求其电解质的物质的量，再根据强、弱电解质的性质及水解的相关情况求题目具体要求的相关粒子数。套用公式可计算FeCl3的物质的量为，又因FeCl3为强酸弱碱盐，存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，故含有Fe3＋的数目小于，A项错误；由于H3PO4溶液的体积未知，无法套用公式求其H＋的数目，B项错误；套用公式可计算亚硫酸的物质的量为1mol，但由于亚硫酸为弱酸，仅电离出部分H＋，故H＋数小于2NA，C项错误；套用公式可计算n(NaHCO3)＝mol，再根据物料守恒知，H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)粒子数之和为，D项正确。[答案]D[备考方略]“三看法”判断电解质溶液中的粒子数目①所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝3的H2SO3溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，与电解质组成无关；mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝mol·L－1，与电解质组成有关。②求溶液中所含H、O原子数时，不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。[对点练3]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个COeq\o\al(2－,3)B．1Lmol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COO－的个数小于C．mol·L－1的NaHSO4溶液中，阴、阳离子的数目之和为D．1.0Lmol·L－1NaAlO2溶液中含有氧原子数为解析：选B1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中因COeq\o\al(2－,3)水解造成溶液中COeq\o\al(2－,3)的数目小于NA，A项错误；CH3COOH为弱酸，1Lmol·L－1CH3COOH溶液中CH3COO－的个数小于，B项正确；因不知溶液的体积，故无法确定NaHSO4溶液中阴、阳离子数目，C项错误；NaAlO2溶液中含有水，水中也含有氧原子，故1.0Lmol·L－1NaAlO2溶液中的氧原子数大于，D项错误。着眼点(四)围绕“氧化还原反应中电子转移数目”进行判断此角度易在特殊氧化还原反应中电子转移数目上命题，主要的命题点有：歧化反应中转移的电子数如Cl2与NaOH溶液的反应；变价元素的单质参与反应时转移电子数量不同，所表现的化合价不同，如Fe与HNO3反应，Fe不足，生成Fe3＋；Fe过量，生成Fe2＋。氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同，如Cu与Cl2反应生成CuCl2，而Cu与S反应生成Cu2S。[典例4]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A．(2022·全国卷Ⅰ)1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NAB．(2022·全国卷Ⅰ)过氧化钠与水反应时，生成mol氧气转移的电子数为C．(2022·全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD．(2022·广东高考)3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子[解析]在硝酸过量的情况下，Fe参与反应生成Fe3＋，1molFe转移的电子数为3NA，A项错误；过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2eq\o(O,\s\up6(－1))2＋2H2eq\o(O,\s\up6(－2))=4Naeq\o(O,\s\up6(－2))H＋eq\o(O,\s\up6(0))2↑，故生成mol氧气转移的电子数为，B项正确；不论钠生成何种氧化物，钠均为＋1价，故23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA，C项正确；单质Fe转变为Fe3O4，Fe元素的化合价由0价变为＋eq\f(8,3)价，故3mol单质铁失去的电子数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,3)－0))×3NA＝8NA，D项正确。[答案]A[归纳总结]熟记常考氧化还原反应中转移的电子数反应物质转移电子的物质的量或电子数目Na2O2＋CO2(或H2O)1molNa2O21mol或NA1molO22mol或2NACl2＋NaOH1molCl21mol或NACl2＋Fe1molCl22mol或2NA1molFe3mol或3NA[说明]在Cl2和Fe的反应中，无论Cl2量的多少，反应产物均是FeCl3，故1molFe参加反应失去3mol电子；1molCl2和H2O反应时，Cl2既是氧化剂又是还原剂，由于该反应是可逆反应，Cl2转移电子小于1mol或NA。[对点练4]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为B．2.4gMg在足量O2中燃烧，转移电子数为C．标准状况下，11.2LCl2与足量水反应，转移电子数为D．氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA解析：选B1molCO2与足量Na2O2反应时转移1mol电子，则标准状况下，5.6LCO2的物质的量为mol，与足量Na2O2反应，转移电子数为，A项错误；2.4gMg的物质的量为mol，与足量的O2反应完全生成MgO，转移的电子数为×2NA＝，B项正确；Cl2与水的反应是可逆反应，则标准状况下，11.2LCl2的物质的量为mol，与足量水反应，转移电子数小于，C项错误；正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－或O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故转移电子的数目为eq\fL,L·mol－1)×4NAmol－1＝4NA，D项错误。着眼点(五)围绕“反应的特殊情况”进行判断此角度是考生最易失分的点，因反应过程“隐含”着特殊情况，稍不留神就会掉入命题人设计的陷阱，常涉及的命题范围有：含有特殊的条件要求(如MnO2与浓盐酸的反应)；含有特殊的转化关系(如N2与H2的反应为可逆反应不能进行到底)；具有特殊结构物质的混合(如一定量的乙炔与苯的混合物)。[典例5]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．(2022·全国卷Ⅱ)密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NAB．(2022·全国卷Ⅱ)molH2和molI2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为C．(2022·全国卷Ⅰ)密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NAD．(2022·四川高考)50mL12mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为[解析]SO2与O2反应生成SO3为可逆反应，不能进行到底，故混合气体的物质的量大于2mol，即分子总数大于2NA，A项错误；H2与I2的反应虽为可逆反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应进行程度如何，分子总数均为，B项正确；2molNO与1molO2发生反应2NO＋O2=2NO2，生成2molNO2，因为存在2NO2N2O4，则产物的分子数小于2NA，C项错误；在加热条件下，MnO2与浓盐酸反应而不与稀盐酸反应，12mol·L－1浓盐酸随着反应的进行，浓度逐渐减小，当浓度降到一定程度时，不再与MnO2反应，故转移的电子数小于，D项错误。[答案]B[归纳总结]物质转化中的“特殊情况”归纳(1)特殊的组成具有相同最简式的物质，如烯烃与环烷烃、NO2与N2O4，质量相同时其原子数目相同。(2)特殊的反应——可逆反应若反应为可逆反应，则反应物不能完全转化，常考的可逆反应有：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH32SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3Cl2＋H2OHCl＋HClO2NO2N2O4(3)特殊的变化——浓度因素①MnO2与浓盐酸的反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀盐酸，反应停止。②Cu与浓H2SO4的反应，随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，反应停止。③Cu与浓HNO3反应，随着反应的进行，浓硝酸变稀硝酸，得到NO2和NO的混合气体。④Zn与浓H2SO4反应，随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，得到SO2和H2的混合气体。⑤常温下，铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生“钝化”。[对点练5]设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．1molCu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子B．常温常压下，92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NAC．1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NAD．常温下，56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子解析：选BCu与浓硫酸反应生成SO2，而不生成SO3，A项错误；NO2和N2O4的最简式相同，均为NO2,92gNO2和N2O4不论怎样混合，其所含有的原子数均为eq\f(92g,46g·mol－1)×3NAmol－1＝6NA，B项正确；N2与H2的反应是可逆反应，不能进行到底，故1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数小于2NA，C项错误；常温下，铁遇浓H2SO4发生钝化，不能生成SO2分子，D项错误。[综合训练]1．(2022·惠州三模)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是()A．1mol甲基(—CH3)所含的电子数为10NAB．标准状况下，22.4L四氯化碳中含有C—Cl键的数目为4NAC．常温常压下，1mol分子式为C2H6O的有机物中，含有C—O键的数目为NAD．在电解精炼粗铜的过程中，当阴极析出32g铜时转移电子数目为NA解析：选DA项，1mol甲基中含有电子的物质的量为9mol；B项，标准状况下，CCl4不是气体；C项，C2H6O的结构简式可能是CH3CH2OH，也可能是CH3OCH3，如果是CH3CH2OH,1molCH3CH2OH中含有1molC—O键，如果是CH3OCH3,1molCH3OCH3中含有2molC—O键；D项，阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，故当阴极析出32g铜时转移电子数目为NA。2．(2022·济宁一模)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列有关叙述不正确的是()A．标准状况下，11.2LHF中含有氟原子的数目为B．向含1molCl－的NH4Cl溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中NHeq\o\al(＋,4)数为NAC．13g锌与一定量浓硫酸恰好完全反应，生成气体的分子数为D．28g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2NA解析：选AA项，标准状况下，HF为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量；B项，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据溶液中的电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)，所以n(NHeq\o\al(＋,4))＝n(Cl－)＝1mol，故此时溶液中NHeq\o\al(＋,4)数目为NA；C项，浓硫酸与锌反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，由方程式可以看出1molZn反应生成1molSO2气体，随着硫酸的消耗和水的生成，浓硫酸变稀硫酸，Zn与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，从中可以看出1molZn反应生成1molH2，所以1molZn不论与浓硫酸反应还是与稀硫酸反应，生成气体都为1mol,13gZn的物质的量n＝eq\f(m,M)＝eq\f(13g,65g·mol－1)＝mol，生成气体分子数为；D项，乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，所以28g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2NA。3.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2=N2↑＋4H2O。用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，11.2LN2中所含电子总数为5NAB．标准状况下，22.4LN2H4中所含原子总数为6NAC．标准状况下，3.2gN2H4中含有共价键的总数为D．若生成3.6gH2O，则上述反应转移电子的数目为解析：选D标准状况下，11.2LN2的物质的量为mol，含有电子的物质的量为7mol，则所含电子总数为7NA，A错误；标准状况下，N2H4不是气体，22.4LN2H4的物质的量不是1mol，则其所含原子总数不是6NA，B错误；3.2gN2H4的物质的量为eq\fg,32g·mol－1)＝mol，含有共价键的物质的量为mol，则所含共价键总数为，C错误；N2H4中氮元素的化合价为－2价，生成物N2中氮元素显0价，1molN2H4参与反应转移4mol电子，3.6gH2O的物质的量为eq\fg,18g·mol－1)＝mol，当生成molH2O时需消耗molN2H4，转移电子数为，D正确。考点二化学计算中的常用方法化学相关计算每年必考，常常结合化学实验、无机化工流程和化学反应原理进行呈现，命题形式灵活多变。综合性较强，往往考生感到力不从心，究其原因是不能正确使用科学的解题方法。本考点从关系式法和守恒法入手进行系统全面的讲解化学计算方法，学通学好此两种方法，就能使复杂计算简单化，使化学计算有法可依。方法一关系式法关系式是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子，在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间“量”的关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。高考题量大，时间紧，对于涉及多步计算的问题，如滴定实验的有关计算，巧妙运用关系式法，可以缩短答题时间；解题的关键是正确书写关系式。类型(一)根据多步反应的方程式找关系式[典例1]为测定某石灰石中CaCO3的质量分数，称取Wg石灰石样品，加入过量的浓度为6mol·L－1的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的CO2，再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀，离子方程式为C2Oeq\o\al(2－,4)＋Ca2＋=CaC2O4↓，过滤出CaC2O4后，用稀硫酸溶解：CaC2O4＋H2SO4=H2C2O4＋CaSO4，再用蒸馏水稀释溶液至V0mL。取出V1mL用amol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，此时发生反应：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。若滴定终点时消耗amol·L－1的KMnO4V2mL，计算样品中CaCO3的质量分数。[解析]本题涉及的化学方程式或离子方程式为CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2OC2Oeq\o\al(2－,4)＋Ca2＋=CaC2O4↓CaC2O4＋H2SO4=H2C2O4＋CaSO2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O由方程式可以得出相应的关系式5CaCO3～5Ca2＋～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnOeq\o\al(－,4)52n1(CaCO3)aV2×10－3moln1(CaCO3)＝×10－3mol样品中n(CaCO3)＝×10－3×eq\f(V0,V1)mol则w(CaCO3)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1×10－3×\f(V0,V1)))mol×100g·mol－1,Wg)×100%＝eq\f(25aV0V2,WV1)%。[答案]eq\f(25aV0V2,WV1)%[备考方略]多步反应找关系式的解题步骤[对点练1](2022·全国卷Ⅲ节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：(1)溶液配制：称取0g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的__________中，加蒸馏水至________。(2)滴定：取50mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液______，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为mL，则样品纯度为________%(保留1位小数)。解析：(1)配制一定物质的量浓度的溶液，应该在烧杯中溶解，冷却至室温后，转移至100mL的容量瓶中，加蒸馏水至距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相平。(2)加入淀粉作指示剂，淀粉遇I2变蓝色，加入的Na2S2O3样品与I2反应，当I2消耗完后，溶液蓝色褪去，即为滴定终点。由反应Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2OI2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－得关系式：Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)160．00950mol·L－1×0.02L50mol·L－1×0.02L×6硫代硫酸钠样品溶液的浓度为eq\f50mol·L－1×L×6,8L)，样品的纯度为eq\f(\f50mol·L－1×L×6,8L)×L×248g·mol－1,0g)×100%＝%。答案：(1)烧杯容量瓶刻度(2)蓝色褪去类型(二)根据不同物质中所含同种元素的原子个数找关系式[典例2]银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃]若银铜合金中铜的质量分数为%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为__________molCuAlO2，至少需要mol·L－1的Al2(SO4)[解析]5.0kg银铜合金中铜的物质的量为n(Cu)＝eq\f×103g×%,g·mol－1)＝50mol根据流程图分析再由Cu原子守恒可得如下关系4Cu～4CuO～2Al2(SO4)3～4CuAlO2即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2212所以可完全转化生成50molCuAlO2，至少需要Al2(SO4)3的体积为eq\f(\f(50mol,2),mol·L－1)＝25.0L。[答案]50[备考方略]用原子守恒找关系式的方法(1)实际化工生产中往往涉及多步反应，但原料和产品中的某种主要元素是相同的，据此可以找出关系式，如利用转化反应中Cu原子守恒可得出关系式：Cu～CuO～CuSO4～CuAlO2，这样可避免书写化学方程式，缩短解题时间。(2)寻找关系式时，要特别注意原料中的主要元素是否全部转化为产物，如不能完全转化，可以将分步转化率换算成总转化率进行计算。[对点练2]工业上，利用黄铜矿(主要成分是CuFeS2)冶炼金属，产生的废气可以制备硫酸。某黄铜矿中铜元素的质量分数为a%(假设杂质不含铜、铁、硫元素)，其煅烧过程转化率为75%，得到的SO2转化为SO3的转化率为80%，SO3的吸收率为96%。现有黄铜矿100t，其废气最多能制备98%的硫酸()A．1.8at B．2.8C．3.2at D．4.5解析：选A根据题中转化过程中物质变化及物质中硫原子守恒可得关系式：CuFeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4，根据黄铜矿中铜元素的质量分数为a%可得100t黄铜矿中n(CuFeS2)＝n(Cu)＝eq\f(100×106g×a%,64g·mol－1)＝eq\f(1×106×a,64)mol，则根据关系式及各步的转化率可知n(H2SO4)＝2n(CuFeS2)×75%×80%×96%＝1.8a×104mol，则能制备98%的硫酸的质量为eq\f×104mol×98g·mol－1,98%)＝1.8a×106g＝1.8at。方法二守恒法[典例3](2022·江苏高考节选)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品0g，用少量稀HNO3溶解后配成mL溶液A；②取mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl2g；③另取mL溶液A，调节pH4～5，用浓度为00mol·L－1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2＋(离子方程式为Cu2＋＋H2Y2－=CuY2－＋2H＋)，滴定至终点，消耗标准溶液mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。[解析]由②中生成AgCl的质量，根据原子守恒可计算出0g样品中Cl－的物质的量n(Cl－)；由③可计算出0g样品中Cu2＋的物质的量n(Cu2＋)，根据电荷守恒：n(OH－)＋n(Cl－)＝2n(Cu2＋)，得出n(OH－)，最后由质量守恒得出n(H2O)；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。[答案]n(Cl－)＝n(AgCl)×eq\fmL,mL)＝eq\f2g,g·mol－1)×eq\fmL,mL)＝×10－3moln(Cu2＋)＝n(EDTA)×eq\fmL,mL)＝00mol·L－1×mL×10－3L·mL－1×eq\fmL,mL)＝×10－3moln(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2××10－3mol－×10－3mol＝×10－2molm(Cl－)＝×10－3mol×35.5g·mol－1＝4gm(Cu2＋)＝×10－3mol×64g·mol－1＝4gm(OH－)＝×10－2mol×17g·mol－1＝8gn(H2O)＝eq\f0g－4g－4g－8g,18g·mol－1)＝×10－3mola∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O[备考方略]守恒法的应用原理及解题步骤应用原理所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等解题步骤第一步明确题目要求解的量第二步根据题目中要求解的量，分析反应过程中物质的变化，找出守恒类型及相关的量第三步根据守恒原理，梳理出反应前后守恒的量，列式计算求解[对点练3]eq\a\vs4\al([电荷守恒])某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2＋)＝2mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝mol·L－1，若将200mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分离，至少应加入mol·L－1的氢氧化钠溶液()A．0.5L B．1.625LC．1.8L D．2L解析：选D根据电荷守恒得：2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))，c(Al3＋)＝eq\f(2×mol·L－1－2×2mol·L－1,3)＝3mol·L－1，加入NaOH溶液使Mg2＋、Al3＋分离，此时NaOH转化为Na2SO4和NaAlO2，由电荷守恒得：V(NaOH)＝eq\f(2nSO\o\al(2－,4)＋nAlO\o\al(－,2),cNaOH)＝eq\f(2×mol·L－1×L＋3mol·L－1×L,mol·L－1)＝2L。[对点练4]eq\a\vs4\al([原子守恒])(2022·全国卷Ⅲ节选)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为________________。解析：该铬铁矿粉中Cr2O3的物质的量为eq\f(m1×103g×40%,152g·mol－1)，根据Cr原子守恒可求得K2Cr2O7的理论质量m0＝eq\f(m1×103g×40%,152g·mol－1)×294g·mol－1×10－3kg·g－1＝eq\f(147m1,190)kg，所以产品的产率为eq\f(m2,m0)×100%＝eq\f(190m2,147m1)×100%。答案：eq\f(190m2,147m1)×100%[对点练5]eq\a\vs4\al([得失电子守恒])(2022·全国卷Ⅲ节选)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%～～22～2860～651～2＜1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：“氧化”中欲使3mol的VO2＋变为VOeq\o\al(＋,2)，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。解析：“氧化”中使3mol的VO2＋变为VOeq\o\al(＋,2)，转移电子的物质的量为3mol×(5－4)＝3mol；氧化剂KClO3被还原为KCl，Cl元素的化合价由＋5价降低到－1价，根据电子守恒可知，需要KClO3的物质的量至少为eq\f(3mol,6)＝mol。答案：[课时跟踪检测]1．(2022·唐山一模)阿伏加德罗常数的值用NA表示，下列叙述正确的是()A．室温时，1LpH＝2的NH4Cl溶液中所含H＋的数目为1×10－12NAB．1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al，转移电子数为3NC．1.7g氨气中含有共价键的数目为D．标准状况下，22.4LNO2含有的原子数小于3NA解析：选BA项，室温时，1LpH＝2的NH4Cl溶液中所含H＋的数目为；B项，1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al，反应中Al元素的化合价从＋3价降低到0价，因此转移电子数为3NA；C项，1.7g氨气的物质的量是mol，其中含有共价键的数目为；D项，标准状况下，NO22．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是()A．常温常压下，30.0g氟化氢中含有氟原子的数目为B．标准状况下，33.6L乙烯与乙炔的混合物中含有碳原子的数目为3NAC．1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有氧原子的数目为3NAD．某密闭容器中molNa2O2和molCO2充分反应，转移电子的数目为解析：选C30.0g氟化氢的物质的量为30.0g÷20g·mol－1＝mol，含有氟原子的数目为，故A正确；标准状况下，33.6L乙烯与乙炔的混合气体的物质的量为mol，它们分子中均含有2个碳原子，则混合物中含有碳原子的数目为3NA，故B正确；在Na2CO3溶液中，除Na2CO3含氧原子外，H2O也含有氧原子，该溶液中含有氧原子的数目大于3NA，故C错误；根据化学反应2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，molNa2O2和molCO2充分反应，转移电子的数目为，故D正确。3．(2022·福州一模)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是()A．mol乙烯气体被浓溴水完全吸收，反应伴随个碳碳共价键断裂B．实验室用电解熔融NaOH制取金属钠，制得2.3g钠时，电路中至少转移个电子C．标准状况下，44.8LHCl气体溶于1.0L水中，所得溶液每毫升中含2×10－3NA个H＋D．含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热，可产生NA个Cl2分子解析：选BA项，mol乙烯气体被浓溴水完全吸收生成1,2­二溴乙烷，反应伴随个碳碳共价键断裂；B项，实验室用电解熔融NaOH制取金属钠，钠由＋1价变为0价，所以制得2.3g钠时，电路中至少转移个电子；C项，标准状况下，44.8LHCl气体溶于1.0L水中，所得溶液体积不是1.0L；D项，稀盐酸与MnO2不能反应产生Cl2，含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热，产生的Cl2分子数小于NA个。4．(2022·巴东三中模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A．电解饱和食盐水，阳极产生22.4L气体时，电路中通过的电子数目为2NAB．4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为C．含有氢原子数为的CH3OH分子中含有的共价键数目为D．常温下，1.0LpH＝13的Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为解析：选A未指明是否在标准状况下，无法计算阳极生成的22.4L气体的物质的量，A错误；CO2和N2O的摩尔质量均为44g·mol－1，且两者1个分子中均含22个电子，故4.4gmol)CO2和N2O的混合气体中含有个电子，B正确；含有氢原子数为的CH3OH的物质的量为mol，每个CH3OH分子中含有5个共价键，所以molCH3OH分子中含个共价键，C正确；常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中OH－浓度为mol·L－1,1.0L该溶液中含有molOH－，含有的OH－数目为，D正确。5．(2022·广西二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．7.8gNa2O2与足量水反应，转移的电子数为B．36g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NAC．25℃时，pH＝12的氨水中所含OH－D．30g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目为2NA解析：选AA项，7.8gNa2O2的物质的量为eq\fg,78g·mol－1)＝mol，与足量水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，mol过氧化钠反应转移mol电子，因此转移的电子数为；B项，由35Cl和37Cl组成的氯气的相对分子质量在70～74之间，无法计算36g由35Cl和37Cl组成的氯气的物质的量；C项，溶液的体积未知，无法计算25℃时pH＝12的氨水中所含OH－的数目；D项，甲醛(HCHO)与乙酸的最简式相同，但1个HCHO分子中含2个C—H键，1个CH3COOH分子中含3个C