2022届高中总复习（第2轮）化学专题2阿伏加德罗常数化学高考相关计算

第课时12阿伏加德罗常数化学高考相关计算专题二化学基本理论掌握阿伏加德罗常数与其他物理量之间的换算。掌握有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算。掌握有关物质的量的计算。掌握有关气体摩尔体积的计算。掌握有关溶液的浓度(溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度)的计算。掌握利用化学反应方程式的计算。掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。掌握有关燃烧热的简单计算。以上各类化学计算的综合应用。考标阿伏加德罗常数主要以选择题形式出现，该类题简单。化学计算的考查主要包括元素的质量分数、分子式与相对原子质量和相对分子质量、质量分数、物质的量浓度、溶液pH、有关化学平衡、多步反应、有关混合物根据化学方程式计算及综合计算等。对计算的技巧和方法(差量法、十字交叉法、估算法、等效转换法、守恒法、讨论法、极端假设法)要着重掌握，对思维逻辑性、敏捷性、发散性和创造性以及相关学科知识的运用能力有深刻的考查。考情一、阿伏加德罗常数1.状态问题：在标准状况下，水为液体或固体，SO3为固体、H3PO4为固体、CH3COOH为固体，碳原子数大于4的烃为液体或固体，故不能用22.4L·mol-1计算物质的量。2.特殊物质的摩尔质量及物质中的粒子数目。如D2O(摩尔质量为20g/mol,每摩尔含10mol中子)、18O2(摩尔质量为36g/mol,每摩尔含20mol中子)等。3.某些物质分子中的原子个数。如稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)等。4.某些物质中的化学键数目。如金刚石(原子个数与共价键数之比为1∶2)、白磷(原子个数与共价键数之比为2∶3)、SiO2(Si原子个数与共价键数之比为1∶4)等。5.某些化学反应中电子的转移数目。如Na2O2与H2O、CO2的反应，Al与强碱或强酸溶液的反应，Cu、Fe等作还原剂时失去电子数目(化合价可变)等。6.某些离子在水溶液中因水解等因素导致离子数目变化等。下列叙述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)()A.1molC60F60分子中碳原子之间共用电子对数为90NAB.2.1gDTO分子中所含中子数为NAC.等质量的O2与O3所占体积之比一定为3∶2D.某纯净物Mg完全溶解在Ng水中，所得溶液的溶质质量分数一定为A项，C60F60中，每个碳原子最外层有4个电子，其中有一个电子与F原子形成一个共用电子对，每个碳原子还剩3个最外层电子，而且剩下的电子由碳原子之间形成共用电子对，其数目为：3×60÷2=90对，故A项正确。1molDTO中含中子数为：1+2+8=11，2.1gDTO，即0.1molDTO含中子数为：0.1×11=1.1(mol)，故B项错误。C项必须在相同条件(温度和压强相同)下才正确。D项，若纯净物为Na2O2，则溶于水会发生反应，质量分数不等于。答案：A二、化学相关计算1.关系式法在化学计算中的应用实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，依据若干化学方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比式进行计算求解的方法，称为“关系式”。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。现代化学工业遵循可持续发展原则，利用淀粉、纤维素等可再生资源合成多种化工产品。

(1)以淀粉为原料可制取香料乙酸乙酯，生产流程为：①部分链状葡萄糖分子在水溶液中通过分子内加成反应，以六元环或五元环的形式存在，其中六元环的结构为，则葡萄糖在水溶液存在的五元环结构为___________________。②若用1000kg含(C6H10O5)n90%的淀粉(杂质不参与反应)为原料制取乙酸乙酯。生产中，淀粉的水解率为90%，乙醇的产率为85%，酯化反应中乙醇、乙酸的转化率均为90%。计算生产中得到的乙酸乙酯的质量(kg)。(2)纤维素的结构可表示为[(C6H7O2)(OH)3]n。10.00g脱脂棉花(纤维素含量为100%)与乙酸、乙酸酐[(CH3CO)2O]的混合物在一定条件下发生酯化反应，可制得15.19g醋酸纤维(纤维素乙酸酯)。请通过计算推断该醋酸纤维的结构简式。(1)①

②(C6H10O5)n～nC6H12O6～2nC2H5OH～nCH3COOC2H5162n88n1000kg×90%×90%×85%×90%m(CH3COOC2H5)m(CH3COOC2H5)=336.6kg(2)[(C6H7O2)(OH)3]n～[(C6H7O2)(OH)(3-x)(OOCCH3)x]nΔm162n162n+42nx42nx10g15.19g5.19g故该醋酸纤维的结构简式为[(C6H7O2)(OH)(OOCCH3)2]n。答案：见解析2.守恒法在化学计算中的应用化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体pg。则下列关系不正确的是()A.B.C.D.根据化学方程式可得，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，所以A项正确；B项中p为生成的氧化物的质量，1molMg可结合1molO，2molAl结合3molO，因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量，也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半，所以B项正确，而得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，C项中忽略了体积的单位;D选项可用极限假设法。答案：C3.差量法在化学计算中的应用差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看做化学方程式右端的一项，将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。在工业制取硫酸生产过程中，测得在进入接触室的混合气体(396K、80kPa，主要成分为SO2、O2、N2)的流量为1.0m3·s-1，从接触室导出的气体(792K、80kPa)的流量为1.8m3·s-1。且已知：在一定条件下，气体的体积和热力学温度成正比。据此推测以下说法中正确的是()A.单位时间内进入接触室的气体与从接触室导出的气体的物质的量之比为10∶9B.导出气体中SO3所占的体积分数为1/9C.混合气体中有20%SO2反应转化为SO3D.SO2催化氧化反应是吸热反应

792K、80kPa的流量换为396K、80kPa条件下0.9m3·s-1故A项正确。由反应2SO2+O22SO3(g)可知，ΔV=V(O2)反应=1/2V(SO2)反应=1/2V(SO3)生成=0.1m3

，导出气体中SO3所占的体积分数为0.2m3/0.9m3=2/9。反应了的SO2占总混合气体的0.2/1.0=20%，并不是有20%的SO2转化了，故C项错误。SO2催化氧化是放热反应。故答案选A。答案：A1.设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是()A.agH2和bgHe在同温同压时的体积比为2a∶bB.2L0.1mol/L的H2S溶液中，含有的H2S分子数小于0.2NAC.78gNa2O2与水充分反应，转移的电子数目为NAD.1molFeCl3跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后，生成胶体粒同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比。所以agH2和bgHe在同温同压时的体积比为a/2∶b/4=2a∶b，故A项正确。H2S分子在水中有部分电离成离子，故分子数小于0.2NA，故B项正确。Na2O2与水反应为自身氧化还原反应，反应1molNa2O2转移1mol电子，故C项正确。一个氢氧化铁胶粒是由多个Fe(OH)3粒子组成，故1molFeCl3跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后，生成胶体粒子的数目为小于NA，所以D项错误。答案：D2.一定条件下，amol甲烷与足量水蒸气发生如下反应：CH4+H2O一定条件CO+3H2,CO+H2O一定条件CO2+H2。将生成的H2与足量氮气在一定条件下合成氨，其转化率为x；再将氨催化氧化后完全转化为HNO3，则所得HNO3的物质的量为()A.4ax/3molB.16ax/9molC.8ax/3molD.2axmolC解析：由方程式可得CH4→4H2，故amolCH4可以制得4amol的H2,又由3H2～2NH3～2HNO3可得：n(HNO3)=2/3×n(H2)反应=2/3×4axmol=8ax/3mol,故答案为C。3.有NaCl和NaBr的混合物16.14g,溶解于水中配成溶液。向溶液中加入足量的AgNO3溶液,得到33.14g沉淀。则原混合物中钠元素的质量分数为()A.28.5%B.50%C.52.8%D.82.5%解：NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3；NaBr+AgNO3AgBr↓+NaNO3,即：NaCl→AgCl,NaBr→AgBr银元素替换了钠元素,