专题02 物质的量及化学计算（专讲）-高考化学二轮专题考点抢分计划（原卷版）

专题02物质的量及化学计算考点01物质的量及其单位 1考点02气体摩尔体积 3考点03物质的量浓度 6考点04阿伏加德罗常数 9考点05物质的量在化学计算中的应用 12考点01物质的量及其单位1．物质的量(n)(1)概念：用0.012kg12C中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。(2)单位：摩尔，简称“摩”，符号：mol。2．摩尔(1)概念：摩尔是物质的量的单位，1mol物质含有阿伏加德罗常数值个微粒。(2)适用范围及注意事项①用mol为单位只能用于物质的微观粒子，如分子、原子、离子或它们的特定组合。不能用于宏观物质。②用mol为单位必须指明物质微粒(或微粒组合)的符号。3．阿伏加德罗常数(NA)(1)含义：0.012kg12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数，根据实验测得其数值约为6.02×1023。1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个相应微粒。(2)单位：mol―1，符号NA。(3)微粒数(N)、物质的量(n)与阿伏加德罗常数(NA)三者关系。n=，利用该关系式，已知其中任意两个量，可以求第三个量。4．摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。(2)单位：g·mol―1或kg·mol－1。(3)数值：当摩尔质量单位是g·mol－1时数值上等于物质的相对分子质量或相对原子质量。(4)物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系式：。5．相对原子质量(1)定义：以12C原子质量的1/12为标准，其它原子的质量跟它相比较所得到的比值，作为这种原子的相对原子质量。

(2)两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系：二者相等。因为任何一种原子的相对原子质量，都是以12C质量的1/12为标准所得的比值。所以，任何原子的质量之比，就等于它们的相对原子质量之比。【典例1】下列说法正确的是()A．1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个分子B．1molH2O的质量是18g/molC．H2O的摩尔质量是18gD．18g水中所含氧原子数约为6.02×1023个【答案】D【解析】有些物质不是由分子构成的，故A项错误；1molH2O的质量是18g，H2O的摩尔质量是18g/mol，故B、C项错误；18g水为1mol，所含氧原子数约为6.02×1023个，D项正确。【变式1-1】下列叙述中正确的是()A．镁的原子质量就是镁的相对原子质量B．一个氧原子的实际质量约等于C．水的相对分子质量等于18gD．二氧化硫的摩尔质量是64g【变式1-2】(2022·浙江省杭州二中模拟)2021年4月29日11时23分，搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，任务圆满成功。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是()A．偏二甲肼的摩尔质量为60gB．6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60gC．1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1D．6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子【变式1-3】(2022·浙江省台州地区期中)下列叙述正确的是()A．1molH2SO4的质量为98g·mol−1B．98gH2SO4含有NA个H2SO4分子C．H2SO4的摩尔质量为98gD．6.02×1023个H2SO4分子的质量为9.8g考点02气体摩尔体积1．物质体积大小的影响因素2．粒子数目相同时不同物质的体积关系3．气体摩尔体积4．标况下气体摩尔体积5．阿伏加德罗定律(1)内容：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。即气体物质的量之比等于气体体积之比，也等于气体分子数之比。即：。(2)两个推论：①同温同压下：气体密度之比等于气体式量之比，的比值称为气体1对气体2的相对密度。②同温同体积下：气体压强之比等于气体物质的量之比说明：M：摩尔质量，m：质量，n：物质的量6．气体式量的基本计算方法(1)密度法：：该气体在标准状况下的密度，g·L－1。：气体摩尔体积，22.4L·mol－1(标准状况)。M：气体的摩尔质量，数值上等于相对分子质量。(2)相对密度法：(3)公式法：(混合气体的平均化学式量)【典例2】(2022·浙江省浙北G2联盟高一期中联考)下列关于阿伏加德罗常数和气体摩尔体积等的说法正确的是()A．标准状况下，1摩尔H2O的体积约为22.4LB．128gSO2气体在标准状况下的体积约为44.8LC．同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比D．常温下，22.4LO2所含的分子数为NA【变式2-1】同温同压下，xg的甲气体和yg的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是()A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比B．x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比【变式2-2】(2022·河南省名校联盟高二期中联考)同温同压下，等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应，产生的体积分别为、、。下列说法正确的是()A．转移的电子数之比一定为V1：V2：V3 B．M消耗酸的物质的量一定为C．化合价之比一定为V1：V2：V3 D．金属的相对原子质量之比一定为V3：V2：V1【变式2-3】在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是()A．若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙B．若M(甲)＞M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙C．若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲＞乙D．若M(甲)＞M(乙)，则气体的体积：甲＜乙考点03物质的量浓度1．物质的量浓度(1)概念：表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。(2)表达式：cB＝eq\f(nB,V)。(3)单位：mol·L－1(或mol/L)。(4)注意事项：①cB＝eq\f(nB,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。②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．溶质的质量分数3．配制一定物质的量浓度溶液

(1)步骤：由固体配制溶液(需确定溶质的质量)和由浓溶液配制稀溶液(需确定要量取的浓溶液体积)。整个过程可细化为八个步骤：计算、称量、溶解或稀释、转移、洗涤、转移、定容、摇匀。(2)仪器：容量瓶(注意规格)、托盘天平(固体配制溶液)或滴定管(用浓溶液配制稀溶液)、量筒(用于量取溶剂)、烧杯(溶解)、玻璃棒(搅拌、引流)、胶头滴管(用于定容)、药匙(溶质是固体时使用)。(3)检查容量瓶是否漏液的方法：容量瓶上标有刻度线、适用温度、容量。使用前一定要检查容量瓶是否漏液，其方法是：向瓶内加一定量水，塞好瓶塞，用左手食指顶住瓶塞，右手托住瓶底，将容量瓶倒置，看是否有水漏出。如不漏水，再将容量瓶正立，将瓶塞旋转180°，重复上述操作，两次均不漏水的容量瓶才能使用。(4)注意事项：

①称量时一般用托盘天平，量取时一般用量筒，它们只能准确到小数点后一位(0.1g或0.1mL)，因此计算所用溶质的质量或体积时保留到小数点后一位。

②称量时左物右码，有吸湿性和腐蚀性的药品放在烧杯中快速称量；用量筒量取的液体倒入烧杯后，量筒内壁附着的溶质不要洗涤到烧杯中。

③溶解时一般先在烧杯中加入溶质，后加溶剂进行溶解。浓硫酸的稀释一定要注意将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且边加边用玻璃棒搅拌。

④配制一定物质的量浓度的溶液，是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而完全不需要计算水的用量。

⑤不能配制任意体积的溶液，因为配制过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是特定值。常用容量瓶的规格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。

⑥不能在容量瓶中溶解、稀释或久贮溶液(尤其碱性溶液)，更不可在容量瓶中进行化学反应。配制完溶液后，应将溶液倒入干燥、洁净的试剂瓶中。

⑦溶液注入容量瓶前要使其温度恢复到室温，这是因为热的溶液转入容量瓶会使所配的溶液的体积偏小(玻璃的膨胀系数小于液体)，所配溶液浓度偏大。

⑧溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，并用蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒(上面粘有少量溶质)2～3次，将洗涤液移入容量瓶。

⑨当容量瓶中液面上升到离刻度线1～2cm处，要改用胶头滴管加入蒸馏水，防止液面超过刻度线。若加水定容时超过刻度线，必须重新配制。

⑩定容后的溶液要注意反复摇匀。静置后若发现液面下降，稍低于标线，不要再加蒸馏水，否则会引起结果偏低。如果摇匀后洒出几滴，溶液的浓度不变。5、配制误差分析：根据判断。其他正常时，凡是使m或n增大的因素，使c偏大；凡是使m或n减小的因素，使c偏小；凡是使V增大的因素，使c偏小；凡是使V减小的因素，使c偏大。①若称量固体溶质时，操作无误，但所有砝码生锈，m偏大，结果偏高。②若没有洗涤烧杯内壁，使n偏小，结果偏低。③若容量瓶中有少量蒸馏水，或定容后反复摇匀后发现液面低于刻度，则对结果无影响。④仰视刻度线(图甲)。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。⑤俯视刻度线(图乙)。恰好与(4)相反，刻度线高于液面的实际刻度，使得加水量偏小，结果偏高。【典例3】（2022·河南湘潭模拟）配制一定物质的量浓度的稀盐酸，结果偏高的是()A．在容量瓶中定容时，俯视刻度线B．用量筒量取浓盐酸时，俯视刻度线C．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容D．定容后把容量瓶倒置摇匀，发现液面低于刻度线又加水至刻度线【变式3-1】（2022·广东湛江模拟）下列关于物质的量浓度表述正确的是()A．0.3mol·L－1的Na2SO4溶液中含有的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)的总物质的量为0.9molB．当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol·L－1，只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度才是1mol·L－1C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SOeq\o\al(2－,4)的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同D．10℃时，0.35mol·L－1的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水，冷却到10℃时，其体积小于100mL，它的物质的量浓度仍为0.35mol·L－1【变式3-2】（2022·辽宁大连模拟）“84消毒液”的包装说明上有如下信息：含25%NaClO(次氯酸钠)、1000mL、密度1.19g·cm－3，稀释到浓度变为原来的eq\f(1,100)后使用。请回答下列问题：(1)上述“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol·L－1。(2)该同学取100mL上述“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释到浓度变为原来的eq\f(1,100)的溶液中c(Na＋)＝________mol·L－1(假设稀释后溶液密度为1.0g·cm－3)，该消毒液长时间放置在空气中能吸收标准状况下CO2的体积为________L。(3)将上述25%的NaClO溶液与水等质量混合，混合液的溶质质量分数________12.5%(填“>”“<”或“＝”，下同)；若与水等体积混合，混合液的溶质质量分数______12.5%。考点04阿伏加德罗常数考查方向涉及问题突破方法物质状态在标准状况下非气态物质。如H2O、HF、苯、己烷、CHCl3、CCl4、酒精、SO3、辛烷等一看气体是否处于标准状况；二看标准状况下，物质是否为气体；三若是非标准状况下气体的物质的量或质量，物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关物质的组成和结构一定物质的量的物质中含有的微粒(分子、原子、电子、质子等)数，如Na2O2；或一些物质中的化学键数目，如CH4、P4等；组成单质分子的原子个数，如稀有气体、O3、P4等(1)记特殊物质中所含微粒的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等氧化还原反应电子转移(得失或共用电子对偏移)数目和方向，如Na2O2、NO2、Cl2与H2O反应；电解AgNO3溶液；Cu与S反应；Fe失去电子数(可能是2e－，也可能是3e－)(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断(2)量不同，所表现的化合价不同(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同(4)注意氧化性、还原性的强弱顺序电离、水解弱电解质的电离，可水解的盐中的离子数目多少的判断。如1L1mol·L－1Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)数目小于NA，因为COeq\o\al(2－,3)会部分水解一审是否有弱离子的水解；二审是否指明了溶液的体积；三审所给条件是否与电解质的组成有关隐含的可逆反应常见的可逆反应(如2NO2N2O4、氯气溶于水等)、弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡等掌握常见的反应：2SO2＋O22SO3、2NO2N2O4、N2＋3H22NH3、Cl2＋H2OHCl＋HClO、NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－【典例4】（2022·浙江卷）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.，完全反应转移的电子数为20NAB.用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有转化为C.常温下，的溶液中，水电离出的H+数为D.1L浓度为的Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA【变式4-1】(2022·全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB．22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC．92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD．1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA【变式4-2】(2022·全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NAB．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA【变式4-3】（2022·新课标Ⅲ）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B1mol重水比1mol水多NA个质子C.12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D.1L1mol·L−1NaCl溶液含有28NA个电子【变式4-4】(2022·全国卷Ⅱ)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A．3g3He含有的中子数为1NAB．1L0.1mol·L－1磷酸钠溶液含有的POeq\o\al(3－,4)数目为0.1NAC．1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NAD．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA【变式4-5】(2022·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是()A．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C．1mol重水与1mol水中，中子数比为2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同考点05物质的量在化学计算中的应用1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系c2．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤3．以物质的量为中心的各种计量关系【典例5】黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液25.00mL。已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)________(保留1位小数)。(2)煅烧10t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积(标准状况)为________L，制得98%的硫酸质量为________t。【变式5-1】(2022·浙江省十校联盟高三联考)为测定某补血剂样品[主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7HO，M=278gmol-1)]中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计了如下实验方案。取10片补血剂，加入一定量稀硫酸溶解后，配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.00500mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，重复实验平均消耗酸性KMnO4溶液10.00mL。已知滴定过程反应的离子方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(1)若实验无损耗，则每片补血剂含FeSO4·7H2O含量为____mg(列式计算)。(2)正常人每天应补充14mg左右的铁，如果全部通过服用含FeSO4·7H2O的片剂来补充铁，则正常人每天最少需服用含FeSO4·7H2O的片剂____片。【变式5-2】（2022·模拟）为研究一水草酸钙(CaC2O4·H2O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50g样品加热，样品的固体残留率(eq\f(固体样品的剩余质量,固体样品的起始质量)×100%)随温度的变化如下图所示：(1)300℃时残留固体的成分为________，900℃时残留固体的成分为________。(2)通过计算求出500℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。【变式5-3】（2022·山东威海模拟）重量分析法测定产品BaCl2·2H2O的纯度步骤为：准确称取mgBaCl2·2H2O试样，加入100mL水，用3mL2mol·L－1的HCl溶液加热溶解。边搅拌边逐滴滴加0.1mol·L－1H2SO4溶液。待BaSO4完全沉降后，过滤，用0.01mol·L－1的稀H2SO4洗涤沉淀3～4次，直至洗涤液中不含Cl－为止。将沉淀置于坩埚中经烘干灼烧至恒重，称量为ng。则BaCl2·2H2O的质量分数