新高考化學二輪復習考點提升講與練專題02 物質的量及化學計算（專講）（解析版）-試卷下載-教習網(wǎng)

考點01 物質的量及其單位1
考點02 氣體摩爾體積3
考點03 物質的量濃度6
考點04 阿伏加德羅常數(shù)9
考點05 物質的量在化學計算中的應用12
考點01 物質的量及其單位
1．物質的量(n)
(1)概念：用0.012 kg 12C中所含的原子數(shù)目作為標準來衡量其他微粒集體所含微粒數(shù)目多少的物理量。
(2)單位：摩爾，簡稱“摩”，符號：ml。
2．摩爾
(1)概念：摩爾是物質的量的單位，1 ml物質含有阿伏加德羅常數(shù)值個微粒。
(2)適用范圍及注意事項
①用ml為單位只能用于物質的微觀粒子，如分子、原子、離子或它們的特定組合。不能用于宏觀物質。
②用ml為單位必須指明物質微粒(或微粒組合)的符號。
3．阿伏加德羅常數(shù)(NA)
(1)含義：0.012 kg 12C中所含碳原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)，根據(jù)實驗測得其數(shù)值約為6.02×1023。
1 ml任何物質均含有阿伏加德羅常數(shù)個相應微粒。
(2)單位：ml―1，符號NA。
(3)微粒數(shù)(N)、物質的量(n)與阿伏加德羅常數(shù)(NA)三者關系。
n=，利用該關系式，已知其中任意兩個量，可以求第三個量。
4．摩爾質量
(1)概念：單位物質的量的物質所具有的質量。
(2)單位：g·ml―1或kg·ml－1 。
(3)數(shù)值：當摩爾質量單位是g·ml－1時數(shù)值上等于物質的相對分子質量或相對原子質量。
(4)物質的量(n)、物質的質量(m)和物質的摩爾質量(M)之間的關系式：。
5．相對原子質量
(1)定義：以12C原子質量的1/12為標準，其它原子的質量跟它相比較所得到的比值，作為這種原子的相對原子質量。
(2)兩種原子的質量之比與其相對原子質量之比有何關系：
二者相等。因為任何一種原子的相對原子質量，都是以12C質量的1/12為標準所得的比值。所以，任何原子的質量之比，就等于它們的相對原子質量之比。
【典例1】下列說法正確的是( )
A．1 ml任何物質均含有阿伏加德羅常數(shù)個分子 B．1 ml H2O的質量是18 g/ml
C．H2O的摩爾質量是18 g D．18 g水中所含氧原子數(shù)約為6.02×1023個
【答案】D
【解析】有些物質不是由分子構成的，故A項錯誤；1 ml H2O的質量是18 g，H2O的摩爾質量是18 g/ml，故B、C項錯誤；18 g水為1 ml，所含氧原子數(shù)約為6.02×1023個，D項正確。
【變式1-1】下列敘述中正確的是( )
A．鎂的原子質量就是鎂的相對原子質量 B．一個氧原子的實際質量約等于
C．水的相對分子質量等于18g D．二氧化硫的摩爾質量是64g
【答案】B
【解析】相對原子質量是比值，不是原子的實際質量，故A不正確；1ml氧原子的實際質量是16g，故一個氧原子的質量為，所以B正確；相對分子質量的單位是1，不是g，所以C錯誤；摩爾質量的單位為g·ml－1，所以D也是錯的。
【變式1-2】(2022·浙江省杭州二中模擬)2021年4月29日11時23分，搭載空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場升空，任務圓滿成功。偏二甲肼(C2H8N2)是一種高能燃料，燃燒產(chǎn)生的巨大能量可作為航天運載火箭的推動力。下列敘述正確的是( )
A．偏二甲肼的摩爾質量為60g
B．6.02×1023個偏二甲肼分子的質量約為60g
C．1ml偏二甲肼的質量為60g·ml-1
D．6g偏二甲肼含有NA個偏二甲肼分子
【答案】B
【解析】A項，摩爾質量不能以g作單位，偏二甲肼的摩爾質量應為60g·ml-1，A錯誤；B項，6.02×1023個偏二甲肼約為1ml，其質量約為60g，B正確；C項，質量不能以g·ml-1作單位，C錯誤；D項，6g偏二甲肼的物質的量為6g÷60g·ml-1=0.1ml，含有的分子數(shù)為0.1NA，D錯誤；故選B。
【變式1-3】(2022·浙江省臺州地區(qū)期中)下列敘述正確的是( )
A．1 ml H2SO4 的質量為98 g·ml?1 B．98 g H2SO4含有NA個H2SO4分子
C．H2SO4的摩爾質量為98 g D．6.02×1023個H2SO4分子的質量為9.8 g
【答案】B
【解析】A項，質量的單位為g，g?ml-1是摩爾質量的單位，故A錯誤；B項，98g硫酸的物質的量為1ml，含有NA個H2SO4分子，故B正確；C項，摩爾質量的單位是g?ml-1，故C錯誤；D項，6.02×1023個H2SO4分子的物質的量為1ml，質量為98 g，故D錯誤。故選B。
考點02 氣體摩爾體積
1．物質體積大小的影響因素
2．粒子數(shù)目相同時不同物質的體積關系
3．氣體摩爾體積

4．標況下氣體摩爾體積
5．阿伏加德羅定律
(1)內容：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。即氣體物質的量之比等于氣體體積之比，也等于氣體分子數(shù)之比。即：。
(2)兩個推論：
①同溫同壓下：氣體密度之比等于氣體式量之比，的比值稱為氣體1對氣體2的相對密度。
②同溫同體積下：氣體壓強之比等于氣體物質的量之比說明：M：摩爾質量，m：質量，n：物質的量
6．氣體式量的基本計算方法
(1)密度法：：該氣體在標準狀況下的密度，g·L－1。
：氣體摩爾體積，22.4 L·ml－1(標準狀況)。
M：氣體的摩爾質量，數(shù)值上等于相對分子質量。
(2)相對密度法：
(3)公式法：(混合氣體的平均化學式量)
【典例2】(2022·浙江省浙北G2聯(lián)盟高一期中聯(lián)考)下列關于阿伏加德羅常數(shù)和氣體摩爾體積等的說法正確的是( )
A．標準狀況下，1摩爾H2O的體積約為22.4 L
B．128 g SO2氣體在標準狀況下的體積約為44.8 L
C．同溫同壓下兩種氣體的體積之比等于摩爾質量之比
D．常溫下，22.4 LO2所含的分子數(shù)為NA
【答案】B
【解析】A項，標準狀況下H2O不是氣體，不能使用氣體摩爾體積進行有關計算，A錯誤；B項，128 g SO2氣體的物質的量是n(SO2)=，則在標準狀況下的體積約V=2 ml×22.4 L/ml=44.8 L，B正確；C項，在同溫同壓下兩種氣體的體積之比等于氣體的物質的量的比，C錯誤；D項，常溫下，氣體摩爾體積大于22.4 L/ml，則該條件下22.4 LO2的物質的量小于1 ml，故其中所含的分子數(shù)小于NA，D錯誤；故選B。
【變式2-1】同溫同壓下，x g的甲氣體和y g的乙氣體占有相同的體積，根據(jù)阿伏加德羅定律判斷，下列敘述錯誤的是( )
A．x∶y等于甲與乙的相對分子質量之比
B．x∶y等于等質量的甲與乙的分子個數(shù)之比
C．x∶y等于同溫同壓下甲與乙的密度之比
D．y∶x等于同溫同體積下等質量的甲與乙的壓強之比
【答案】B
【解析】由阿伏加德羅定律，n甲＝n乙，則M甲∶M乙＝x∶y，ρ甲∶ρ乙＝M甲∶M乙，等質量時甲與乙的分子個數(shù)比為y∶x，同溫同體積時等質量的甲、乙壓強比等于物質的量之比，為y∶x。
【變式2-2】(2022·河南省名校聯(lián)盟高二期中聯(lián)考)同溫同壓下，等質量的三種常見金屬M、N、P分別與足量的稀鹽酸反應，產(chǎn)生的體積分別為、、。下列說法正確的是( )
A．轉移的電子數(shù)之比一定為V1：V2：V3
B．M消耗酸的物質的量一定為
C．化合價之比一定為V1：V2：V3
D．金屬的相對原子質量之比一定為V3：V2：V1
【答案】A
【解析】A項，同溫同壓下，氣體體積之比等于其物質的量之比，因此M、N、P生成H2的物質的量之比一定為V1：V2：V3，即轉移電子數(shù)之比一定為V1：V2：V3，A正確；B項，沒有指明氣體處于標準狀況下，B錯誤；C項，當金屬等質量時，表示各金屬失去電子的總物質的量，根據(jù)得失電子守恒可知該式也等于產(chǎn)生氫氣的物質的量= V1：V2：V3，故C錯誤；D項，根據(jù)C分析可得，金屬的相對原子質量之比不一定為V3：V2：V1，故D錯誤；故選A。
【變式2-3】在兩個密閉容器中，分別充有質量相等的甲、乙兩種氣體，它們的溫度和密度均相同。根據(jù)甲、乙的摩爾質量(M)的關系判斷，下列說法中正確的是( )
A．若M(甲)＜M(乙)，則分子數(shù)：甲＜乙 B．若M(甲)＞M(乙)，則氣體摩爾體積：甲＜乙
C．若M(甲)＜M(乙)，則氣體的壓強：甲＞乙 D．若M(甲)＞M(乙)，則氣體的體積：甲＜乙
【答案】C
【解析】由質量和密度相等可知氣體體積相等，D錯誤；等質量的氣體，其摩爾質量與物質的量(或分子數(shù))成反比，若M(甲)＜M(乙)，則分子數(shù)：甲＞乙，A錯誤；若M(甲)＞M(乙)，則物質的量：甲＜乙，又氣體體積相同，故氣體摩爾體積：甲＞乙，B錯誤；同溫同體積同質量的氣體或混合氣體，摩爾質量與壓強成反比，C正確。
考點03 物質的量濃度
1．物質的量濃度
(1)概念：表示單位體積溶液中所含溶質B的物質的量。
(2)表達式：cB＝eq \f(nB,V)。
(3)單位：ml·L－1(或 ml/L)。
(4)注意事項：①cB＝eq \f(nB,V)中的V是溶液的體積，不是溶劑的體積，也不是溶質和溶劑的體積之和。
②從一定物質的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其濃度相同，所含溶質的物質的量不同。
2．溶質的質量分數(shù)
3．配制一定物質的量濃度溶液
(1)步驟：
由固體配制溶液(需確定溶質的質量)和由濃溶液配制稀溶液(需確定要量取的濃溶液體積)。整個過程可細化為八個步驟：計算、稱量、溶解或稀釋、轉移、洗滌、轉移、定容、搖勻。
(2)儀器：
容量瓶(注意規(guī)格)、托盤天平(固體配制溶液)或滴定管(用濃溶液配制稀溶液)、量筒(用于量取溶劑)、燒杯(溶解)、玻璃棒(攪拌、引流)、膠頭滴管(用于定容)、藥匙(溶質是固體時使用)。
(3)檢查容量瓶是否漏液的方法：
容量瓶上標有刻度線、適用溫度、容量。使用前一定要檢查容量瓶是否漏液，其方法是：向瓶內加一定量水，塞好瓶塞，用左手食指頂住瓶塞，右手托住瓶底，將容量瓶倒置，看是否有水漏出。如不漏水，再將容量瓶正立，將瓶塞旋轉180°，重復上述操作，兩次均不漏水的容量瓶才能使用。
(4)注意事項：
①稱量時一般用托盤天平，量取時一般用量筒，它們只能準確到小數(shù)點后一位(0.1 g或0.1 mL)，因此計算所用溶質的質量或體積時保留到小數(shù)點后一位。
②稱量時左物右碼，有吸濕性和腐蝕性的藥品放在燒杯中快速稱量；用量筒量取的液體倒入燒杯后，量筒內壁附著的溶質不要洗滌到燒杯中。
③溶解時一般先在燒杯中加入溶質，后加溶劑進行溶解。濃硫酸的稀釋一定要注意將濃硫酸沿燒杯內壁慢慢倒入水中，且邊加邊用玻璃棒攪拌。
④配制一定物質的量濃度的溶液，是將一定質量或體積的溶質按溶液的體積在選定的容量瓶中定容，因而完全不需要計算水的用量。
⑤不能配制任意體積的溶液，因為配制過程中是用容量瓶來定容的，而容量瓶的規(guī)格又是特定值。常用容量瓶的規(guī)格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
⑥不能在容量瓶中溶解、稀釋或久貯溶液(尤其堿性溶液)，更不可在容量瓶中進行化學反應。配制完溶液后，應將溶液倒入干燥、潔凈的試劑瓶中。
⑦溶液注入容量瓶前要使其溫度恢復到室溫，這是因為熱的溶液轉入容量瓶會使所配的溶液的體積偏小(玻璃的膨脹系數(shù)小于液體)，所配溶液濃度偏大。
⑧溶液轉移至容量瓶時，要用玻璃棒引流，并用蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒(上面粘有少量溶質)2～3次，將洗滌液移入容量瓶。
⑨當容量瓶中液面上升到離刻度線1～2 cm處，要改用膠頭滴管加入蒸餾水，防止液面超過刻度線。若加水定容時超過刻度線，必須重新配制。
⑩定容后的溶液要注意反復搖勻。靜置后若發(fā)現(xiàn)液面下降，稍低于標線，不要再加蒸餾水，否則會引起結果偏低。如果搖勻后灑出幾滴，溶液的濃度不變。
5、配制誤差分析：
根據(jù)判斷。其他正常時，凡是使m或n增大的因素，使c偏大；凡是使m或n減小的因素，使c偏小；凡是使V增大的因素，使c偏??；凡是使V減小的因素，使c偏大。
①若稱量固體溶質時，操作無誤，但所有砝碼生銹，m偏大，結果偏高。
②若沒有洗滌燒杯內壁，使n偏小，結果偏低。
③若容量瓶中有少量蒸餾水，或定容后反復搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，則對結果無影響。
④仰視刻度線(圖甲)。由于操作時是以刻度線為基準加水，從下向上看，最先看見的是刻度線，刻度線低于液面的實際刻度，故加水量偏多，導致溶液體積偏大，結果偏低。
⑤俯視刻度線(圖乙)。恰好與(4)相反，刻度線高于液面的實際刻度，使得加水量偏小，結果偏高。
【典例3】（2022·河南湘潭模擬）配制一定物質的量濃度的稀鹽酸，結果偏高的是( )
A．在容量瓶中定容時，俯視刻度線
B．用量筒量取濃鹽酸時，俯視刻度線
C．轉移溶液后，未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容
D．定容后把容量瓶倒置搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線又加水至刻度線
【答案】A
【解析】在容量瓶中定容時，俯視刻度線導致溶液體積偏小，濃度偏高，A正確；用量筒量取濃鹽酸時，俯視刻度線體積偏小，濃度偏低，B錯誤；轉移溶液后，未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容溶質偏少，濃度偏低，C錯誤；定容后把容量瓶倒置搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線又加水至刻度線溶液體積增加，濃度偏低，D錯誤。
【變式3-1】（2022·廣東湛江模擬）下列關于物質的量濃度表述正確的是( )
A．0.3 ml·L－1的Na2SO4溶液中含有的Na＋和SOeq \\al(2－,4)的總物質的量為0.9 ml
B．當1 L水吸收22.4 L氨氣時所得氨水的濃度不是1 ml·L－1，只有當22.4 L氨氣溶于水制得1 L氨水時，其濃度才是1 ml·L－1
C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SOeq \\al(2－,4)的物質的量相等，則K＋和Cl－的物質的量濃度一定相同
D．10 ℃時，0.35 ml·L－1的KCl飽和溶液100 mL蒸發(fā)掉5 g水，冷卻到10 ℃時，其體積小于100 mL，它的物質的量濃度仍為0.35 ml·L－1
【答案】D
【解析】不知道溶液體積，無法計算物質的量，A錯誤；22.4 L 氨氣的溫度、壓強不知，物質的量不一定為1 ml，B錯誤；K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，c(H＋)＝c(OH－)，則c(K＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋2c(SOeq \\al(2－,4))，若Na＋和SOeq \\al(2－,4)的物質的量相等，則K＋的濃度必定大于Cl－的濃度，C錯誤；同一物質在同一溫度下的溶解度一定，飽和溶液物質的量濃度恒定，D正確。
【變式3-2】（2022·遼寧大連模擬） “84消毒液”的包裝說明上有如下信息：含25%NaClO(次氯酸鈉)、1 000 mL、密度1.19 g·cm－3，稀釋到濃度變?yōu)樵瓉淼膃q \f(1,100)后使用。
請回答下列問題：
(1)上述“84消毒液”的物質的量濃度約為________ml·L－1。
(2)該同學取100 mL上述“84消毒液”，稀釋后用于消毒，稀釋到濃度變?yōu)樵瓉淼膃q \f(1,100)的溶液中c(Na＋)＝________ml·L－1(假設稀釋后溶液密度為1.0 g·cm－3)，該消毒液長時間放置在空氣中能吸收標準狀況下CO2的體積為________ L。
(3)將上述25%的NaClO溶液與水等質量混合，混合液的溶質質量分數(shù)________12.5%(填“>”“
考點04 阿伏加德羅常數(shù)
【典例4】（2022·浙江卷）NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. ，完全反應轉移的電子數(shù)為20NA
B. 用電解粗銅的方法精煉銅，當電路中通過的電子數(shù)為NA時，陽極應有轉化為
C. 常溫下，的溶液中，水電離出的H+數(shù)為
D. 1L濃度為的Na2CO3溶液中，陰離子數(shù)為0.100NA
【答案】A
【解析】Mn元素的化合價由+7價降至+2價，則4mlMnO4-完全反應轉移電子物質的量為4ml×[(+7)-(+2)]=20ml，即轉移電子數(shù)為20NA，A正確；電解精煉銅時，陽極為粗銅，陽極發(fā)生的電極反應有：比銅活潑的雜質金屬失電子發(fā)生氧化反應以及Cu失電子的氧化反應：Cu-2e-=Cu2+，當電路中通過的電子數(shù)為NA時，即電路中通過1ml電子，Cu失去的電子應小于1ml，陽極反應的Cu的物質的量小于0.5ml，則陽極反應的Cu的質量小于0.5ml×64g/ml=32g，B錯誤；溶液的體積未知，不能求出溶液中水電離出的H+數(shù)，C錯誤；n（Na2CO3）=0.100ml/L×1L=0.100ml，由于CO32-發(fā)生水解：CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，故陰離子物質的量大于0.100ml，陰離子數(shù)大于0.100NA，D錯誤；答案選A。
【變式4-1】(2022·全國卷Ⅰ)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A．16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1NA
B．22.4 L(標準狀況)氬氣含有的質子數(shù)為18NA
C．92.0 g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1.0NA
D．1.0 ml CH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA
【答案】B
【解析】16.25 g FeCl3的物質的量n(FeCl3)＝0.1 ml，如果氯化鐵完全水解，則生成0.1 ml Fe(OH)3，而氫氧化鐵膠體粒子由許多氫氧化鐵聚集而成，故氫氧化鐵膠體粒子數(shù)遠小于0.1NA，A項錯誤；甘油(丙三醇)的分子式為C3H8O3，相對分子質量為921 ml(92.0 g)甘油含3 ml羥基，C項錯誤；甲烷與氯氣在光照下反應會生成四種有機產(chǎn)物，即1.0 ml甲烷反應后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共為1 ml，D項錯誤。
【變式4-2】(2022·全國卷Ⅱ)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A．常溫常壓下，124 g P4中所含P—P鍵數(shù)目為4NA
B．100 mL 1 ml·L－1 FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3＋的數(shù)目為0.1NA
C．標準狀況下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NA
D．密閉容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反應后分子總數(shù)為2NA
【答案】C
【解析】每個P4分子中含6個P—P鍵，124 g P4的物質的量為1 ml，含6 ml P—P鍵，A項錯誤；該溶液中雖然含0.1 ml FeCl3，但由于Fe3＋部分水解，即溶液中Fe3＋數(shù)目小于0.1NA，B項錯誤；標準狀況下，11.2 L甲烷和乙烯的混合氣體為0.5 ml，根據(jù)1 ml CH4和1 ml C2H4均含4 ml H原子可知，0.5 ml混合氣體中含2 ml H原子，C項正確；SO2和O2的反應為可逆反應，即反應后容器中同時含有SO2、O2和SO3，分子總數(shù)大于2NA，D項錯誤。
【變式4-3】（2022·新課標Ⅲ）NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（）
A. 22.4 L(標準狀況)氮氣中含有7NA個中子
B 1 ml重水比1 ml水多NA個質子
C. 12 g石墨烯和12 g金剛石均含有NA個碳原子
D. 1 L 1 ml·L?1 NaCl溶液含有28NA個電子
【答案】C
【解析】標準狀況下22.4L氮氣的物質的量為1ml，若該氮氣分子中的氮原子全部為14N，則每個N2分子含有(14-7)×2=14個中子，1ml該氮氣含有14NA個中子，不是7NA，且構成該氮氣的氮原子種類并不確定，故A錯誤；重水分子和水分子都是兩個氫原子和一個氧原子構成的，所含質子數(shù)相同，故B錯誤；石墨烯和金剛石均為碳單質，12g石墨烯和12g金剛石均相當于12g碳原子，即=1mlC原子，所含碳原子數(shù)目為NA個，故C正確；1mlNaCl中含有28NA個電子，但該溶液中除NaCl外，水分子中也含有電子，故D錯誤；故答案為C。
【變式4-4】(2022·全國卷Ⅱ)已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是( )
A．3 g 3He含有的中子數(shù)為1NA
B．1 L 0.1 ml·L－1磷酸鈉溶液含有的POeq \\al(3－,4)數(shù)目為0.1NA
C．1 ml K2Cr2O7被還原為Cr3＋轉移的電子數(shù)為6NA
D．48 g正丁烷和10 g異丁烷的混合物中共價鍵數(shù)目為13NA
【答案】B
【解析】A項，3 g 3He含有的中子數(shù)為1NA，正確；B項，磷酸鈉為強堿弱酸鹽，POeq \\al(3－,4)會發(fā)生水解，所以所含POeq \\al(3－,4)的數(shù)目小于0.1NA，錯誤；C項，Cr的化合價變化為6－3＝31 ml K2Cr2O7含有2 ml Cr，所以轉移電子數(shù)為6NA，正確；D項，58 g正丁烷、異丁烷的混合物為1 ml，烷烴(CnH2n＋2)中總鍵數(shù)為3n＋1，則該混合物中共價鍵數(shù)目為13NA，正確。
【變式4-5】(2022·全國卷Ⅲ)下列敘述正確的是( )
A．24 g鎂與27 g鋁中，含有相同的質子數(shù)
B．同等質量的氧氣和臭氧中，電子數(shù)相同
C．1 ml重水與1 ml水中，中子數(shù)比為2∶1
D．1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化學鍵數(shù)相同
【答案】B
【解析】24 g鎂與27 g鋁的物質的量均為1 ml，但Mg、Al的質子數(shù)分別為12、13，A項錯誤；1 ml O2含有16 ml電子，1 ml O3含有24 ml電子，質量相同(設為m g)的O2、O3含有的電子的物質的量分別為eq \f(m,32)×16 ml＝eq \f(m,2) ml、eq \f(m,48)×24 ml＝eq \f(m,2) ml，B項正確；1 ml D2O含有10 ml中子，1 ml H2O含有8 ml中子，C項錯誤；1 ml CH3—CH3含有7 ml共用電子對，1 ml CH2===CH2含有6 ml共用電子對，D項錯誤。
考點05 物質的量在化學計算中的應用
1．化學方程式中化學計量數(shù)與相關物理量的關系c
2．物質的量應用于化學方程式計算的基本步驟
3．以物質的量為中心的各種計量關系
【典例5】黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進行黃鐵礦成分測定時，取0.100 0 g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應后，用濃度為0.020 00 ml·L－1的K2Cr2O7標準溶液滴定至終點，消耗K2Cr2O7標準溶液25.00 mL。
已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(1)樣品中FeS2的質量分數(shù)是(假設雜質不參加反應)________(保留1位小數(shù))。
(2)煅燒10 t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO2的體積(標準狀況)為________L，制得98%的硫酸質量為________t。
【答案】(1)90.0% (2)3.36×106 15
【解析】(1)據(jù)方程式：4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
得關系式：
Cr2Oeq \\al(2－,7)～6Fe2＋～3SO2～eq \f(3,2)FeS2
1 eq \f(3,2)
eq \(\s\up7(0.020 00 ml·L－1×),\s\d5(0.025 00 L )) eq \f(m?FeS2?,120 g·ml－1)
m(FeS2)＝0.090 00 g，樣品中FeS2的質量分數(shù)為90.0%。
(2)4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2
4 ml 8 ml
eq \f(10×106×0.9,120) ml n(SO2)
n(SO2)＝1.5×105 ml，V(SO2)＝3.36×106 L；
由SO2 ～SO3 ～H2SO4
1 ml 98 g
1.5×105 ml m(H2SO4)×98%
得m(H2SO4)＝1.5×107 g＝15 t。
【變式5-1】(2022·浙江省十校聯(lián)盟高三聯(lián)考)為測定某補血劑樣品[主要成分是硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7HO，M=278gml-1)]中鐵元素的含量，某化學興趣小組設計了如下實驗方案。取10片補血劑，加入一定量稀硫酸溶解后，配成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.00500ml·L-1酸性KMnO4溶液滴定，重復實驗平均消耗酸性KMnO4溶液10.00mL。已知滴定過程反應的離子方程式為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(1)若實驗無損耗，則每片補血劑含F(xiàn)eSO4·7H2O含量為 ____mg(列式計算)。
(2)正常人每天應補充14mg左右的鐵，如果全部通過服用含F(xiàn)eSO4·7H2O的片劑來補充鐵，則正常人每天最少需服用含F(xiàn)eSO4·7H2O的片劑____片。
【答案】(1)0.00500ml/L×10.00×10-3L×5××278g/ml×103mg/g÷10=69.5mg (2)1
【解析】(1)反應過程中消耗KMnO4物質的量為n(KMnO4)= 0.00500ml·L-1×10.00×10-3L=5×10-5ml，根據(jù)離子反應：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知，25.00mL溶液中含F(xiàn)e2+物質的量n(Fe2+)=5 n(KMnO4)=2.5×10-4ml，則250mL溶液中含F(xiàn)e2+物質的量n(Fe2+)=2.5×10-4ml×=2.5×10-3ml，10片補血劑中含F(xiàn)eSO4·7H2O的質量為2.5×10-3ml×278g/ml=0.695g，每片補血劑含F(xiàn)eSO4·7H2O含量為0.0695g=69.5mg。(2) 正常人每天應補充14mg左右的鐵，則服用的含F(xiàn)eSO4·7H2O的片劑中所含F(xiàn)eSO4·7H2O的質量為14mg÷=69.5mg，由于每片補血劑含F(xiàn)eSO4·7H2O含量為69.5mg，則正常人每天最少需服用含F(xiàn)eSO4·7H2O的片劑1片。
【變式5-2】（2022·模擬）為研究一水草酸鈣(CaC2O4·H2O)的熱分解性質，進行如下實驗：準確稱取36.50 g樣品加熱，樣品的固體殘留率(eq \f(固體樣品的剩余質量,固體樣品的起始質量)×100%)隨溫度的變化如下圖所示：
(1)300 ℃時殘留固體的成分為________，900 ℃時殘留固體的成分為________。
(2)通過計算求出500 ℃時固體的成分及質量(寫出計算過程)。
【答案】(1)CaC2O4 CaO
(2)在600 ℃時，eq \f(m?剩余?,m?起始?)×100%＝68.49%，m(剩余)＝36.50 g×68.49%≈25 g，從300 ℃至600 ℃時，失去的總質量為32 g－25 g＝7 g，失去物質的摩爾質量為eq \f(7 g,0.25 ml)＝28 g·ml－1，500 ℃時殘留固體的成分為CaC2O4和CaCO3的混合物，樣品中CaC2O4·H2O的物質的量n(CaC2O4·H2O)＝eq \f(36.50 g,146 g·ml－1)＝0.25 ml，設混合物中CaC2O4和CaCO3的物質的量分別為x ml和y ml，根據(jù)500 ℃時固體總質量可得128x＋100y＝36.50 g×76.16%，根據(jù)鈣元素守恒可得x＋y＝0.25，解得x≈0.10，y≈0.15，m(CaC2O4)＝0.10 ml×128 g·ml－1＝12.80 g，m(CaCO3)＝0.15 ml×100 g·ml－1＝15.0 g，500 ℃時固體的成分為12.8 g CaC2O4和15.0 g CaCO3。
【解析】(1)n(CaC2O4·H2O)＝eq \f(36.50 g,146 g·ml－1)＝0.25 ml，含有m(H2O)＝0.25 ml×18 g·ml－1＝4.50 g，在300 ℃時，eq \f(m?剩余?,m?起始?)×100%＝87.67%，m(剩余)＝36.50 g×87.67%≈32 g，減少的質量為36.50 g－32 g＝4.50 g，故此時失去全部的結晶水，殘留固體為CaC2O4；在900 ℃時，eq \f(m?剩余?,m?起始?)×100%＝38.36%，m(剩余)＝36.50 g×38.36%≈14 g，其中Ca的質量沒有損失，含m(Ca)＝0.25 ml×40 g·ml－1＝10 g，另外還含有m(O)＝14 g－10 g＝4 g，n(O)＝eq \f(4 g,16 g·ml－1)＝0.25 ml，則n(Ca)∶n(O)＝1∶1，化學式為CaO。
【變式5-3】（2022·山東威海模擬）重量分析法測定產(chǎn)品BaCl2·2H2O的純度步驟為：準確稱取m g BaCl2·2H2O試樣，加入100 mL水，用3 mL 2 ml·L－1的HCl溶液加熱溶解。邊攪拌邊逐滴滴加 0.1 ml·L－1 H2SO4溶液。待 BaSO4完全沉降后，過濾，用0.01 ml·L－1 的稀H2SO4洗滌沉淀3～4次，直至洗滌液中不含 Cl－為止。將沉淀置于坩堝中經(jīng)烘干灼燒至恒重，稱量為n g。則BaCl2·2H2O的質量分數(shù)為________。
【答案】eq \f(244n,233m)×100%
【解析】經(jīng)過烘干灼燒至恒重得到的沉淀即為n g BaSO4，根據(jù)鋇元素守恒，n(Ba)＝eq \f(n,233) ml，n(BaCl2·2H2O)＝eq \f(n,233) ml，m(BaCl2·2H2O)＝eq \f(244n,233) g，則BaCl2·2H2O的質量分數(shù)為eq \f(244n,233m)×100%。
1．（2022·全國甲卷）為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（）
A．，下，氫氣中質子的數(shù)目為
B．溶液中，的數(shù)目為
C．苯甲酸完全燃燒，生成的數(shù)目為
D．電解熔融，陰極增重，外電路中通過電子的數(shù)目為
【答案】C
【解析】A．25℃、101kPa不是標準狀況，不能用標況下的氣體摩爾體積計算氫氣的物質的量，故A錯誤；
B．Al3+在溶液中會發(fā)生水解生成Al(OH)3，因此2.0L 1.0 ml/L的AlCl3溶液中Al3+數(shù)目小于2.0NA，故B錯誤；
C．苯甲酸燃燒的化學方程式為，1ml苯甲酸燃燒生成7mlCO2，則0.2ml苯甲酸完全燃燒生成1.4mlCO2，數(shù)目為1.4NA，故C正確；
D．電解熔融CuCl2時，陽極反應為，陰極反應為，陰極增加的重量為Cu的質量，6.4gCu的物質的量為0.1ml，根據(jù)陰極反應可知，外電路中通過電子的物質的量為0.2ml，數(shù)目為0.2NA，故D錯誤；
答案選C。
2．（2022·浙江卷）為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
A．中含有個陽離子
B．乙烷和丙烯的混合氣體中所含碳氫鍵數(shù)為
C．含有中子數(shù)為
D．和于密閉容器中充分反應后，分子總數(shù)為
【答案】C
【解析】A．由鈉離子和硫酸氫根離子構成，其中的陽離子只有鈉離子，的物質的量為0.1ml，因此，其中只含有個陽離子，A說法不正確；
B．沒有指明氣體的溫度和壓強，無法確定乙烷和丙烯的混合氣體的物質的量是多少，因此，無法確定其中所含碳氫鍵的數(shù)目，B說法不正確；
C．分子中有6個中子，的物質的量為0.5ml，因此，含有的中子數(shù)為，C說法正確；
D．和發(fā)生反應生成，該反應是可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物，因此，和于密閉容器中充分反應后，分子總數(shù)小于，D說法不正確。
綜上所述，本題選C。
3．（2022·廣東卷）我國科學家進行了如圖所示的碳循環(huán)研究。下列說法正確的是
A．淀粉是多糖，在一定條件下能水解成葡萄糖
B．葡萄糖與果糖互為同分異構體，都屬于烴類
C．中含有個電子
D．被還原生成
【答案】A
【解析】A．淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，在一定條件下水解可得到葡萄糖，故A正確；
B．葡萄糖與果糖的分子式均為C6H12O6，結構不同，二者互為同分異構體，但含有O元素，不是烴類，屬于烴的衍生物，故B錯誤；
C．一個CO分子含有14個電子，則1mlCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024個電子，故C錯誤；
D．未指明氣體處于標況下，不能用標況下的氣體摩爾體積計算其物質的量，故D錯誤；
答案選A。
4．（2022·浙江卷）聯(lián)合生產(chǎn)是化學綜合利用資源的有效方法。煅燒石灰石反應：，石灰石分解需要的能量由焦炭燃燒提供。將石灰石與焦炭按一定比例混合于石灰窯中，連續(xù)鼓入空氣，使焦炭完全燃燒生成，其熱量有效利用率為50%。石灰窯中產(chǎn)生的富含的窯氣通入氨的氯化鈉飽和溶液中，40%的最終轉化為純堿。已知：焦炭的熱值為(假設焦炭不含雜質)。請回答：
(1)每完全分解石灰石(含，雜質不參與反應)，需要投料_______kg焦炭。
(2)每生產(chǎn)106kg純堿，同時可獲得_______(列式計算)。
【答案】(1)10.8
(2)70
【解析】(1)完全分解石灰石(含，雜質不參與反應)，需要吸收的熱量是＝162000kJ，已知：焦炭的熱值為(假設焦炭不含雜質)，其熱量有效利用率為50%，所以需要投料焦炭的質量是＝10800g＝10.8kg。
(2)根據(jù)（1）中計算可知消耗焦炭的物質的量是=900ml，參加反應的碳酸鈣的物質的量是900ml，這說明參加反應的碳酸鈣和焦炭的物質的量之比為1：1，所以根據(jù)原子守恒可知生成氧化鈣的質量是＝70kg。
5．（2022·貴州遵義·二模）已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是
A．1 ml C5H12含有極性共價鍵的數(shù)目為12 NA
B．標準狀況下，4.48 L NO2中原子數(shù)為0.6 NA
C．標準狀況下，0.2 ml D2O與HF的混合物中電子數(shù)有2 NA
D．1 L 0.1 ml?L?1的Na2CO3 溶液中Na+有0.2 NA
【答案】B
【解析】A．C5H12是烷烴，含有12個碳氫共價鍵，1 ml C5H12含有極性共價鍵的數(shù)目為12 NA，故A正確；
B．標準狀況下，NO2是非氣態(tài)的物質，無法計算物質的量，故B錯誤；
C．D2O、HF都有10個電子，標準狀況下，0.2 ml D2O與HF的混合物中電子數(shù)有2 NA，故C正確；
D．1 L 0.1 ml?L?1的Na2CO3 溶液中Na2CO3物質的量為0.1ml，含有Na+有0.2 NA，故D正確。
綜上所述，答案為B。
6．（2022·貴州貴陽·一模）每年10月23日上午6：02到晚上6：02被譽為“摩爾日”。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
A．1mlO2-核外電子數(shù)為8NA
B．常溫時，22gT2O中所含的中子數(shù)為12NA
C．標準狀況下，22.4LHF中含有HF分子數(shù)為NA
D．1L0.1ml·L-1AlCl3溶液中含有A13+的數(shù)目為0.1NA
【答案】B
【解析】A．O的質子數(shù)為8，O2-是O原子得到2個電子形成的，所以1個O2-的電子數(shù)為10，則1mlO2-核外電子數(shù)為10NA，故A錯誤；
B．22gT2O的物質的量為1ml，1個T2O中所含的中子數(shù)為12個，所以22gT2O中所含的中子數(shù)為12NA，故B正確；
C．標準狀況下HF為液態(tài)，22.4LHF的物質的量不是1ml，所以22.4LHF中含有HF分子數(shù)不是NA，故C錯誤；
D．Al3+在水溶液中會發(fā)生水解，所以1L0.1ml·L-1AlCl3溶液中含有A13+的數(shù)目小于0.1NA，故D錯誤；
故選B。
【點睛】T2O中T為氚，1個T含有1個質子和2個中子，T2O的相對分子質量為22。
考查方向
涉及問題
突破方法
物質狀態(tài)
在標準狀況下非氣態(tài)物質。如H2O、HF、苯、己烷、CHCl3、CCl4、酒精、SO3、辛烷等
一看氣體是否處于標準狀況；
二看標準狀況下，物質是否為氣體；
三若是非標準狀況下氣體的物質的量或質量，物質所含的粒子數(shù)與溫度、壓強等外界條件無關
物質的組
成和結構
一定物質的量的物質中含有的微粒(分子、原子、電子、質子等)數(shù)，如Na2O2；或一些物質中的化學鍵數(shù)目，如CH4、P4等；組成單質分子的原子個數(shù)，如稀有氣體、O3、P4等
(1)記特殊物質中所含微粒的數(shù)目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等
(2)記最簡式相同的物質，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等
(3)記摩爾質量相同的物質，如N2、CO、C2H4等
氧化還原反應
電子轉移(得失或共用電子對偏移)數(shù)目和方向，如Na2O2、NO2、Cl2與H2O反應；電解AgNO3溶液；Cu與S反應；Fe失去電子數(shù)(可能是2e－，也可能是3e－)
(1)同一種物質在不同反應中氧化劑、還原劑的判斷
(2)量不同，所表現(xiàn)的化合價不同
(3)氧化劑或還原劑不同，所表現(xiàn)的化合價不同
(4)注意氧化性、還原性的強弱順序
電離、水解
弱電解質的電離，可水解的鹽中的離子數(shù)目多少的判斷。如1 L 1 ml·L－1Na2CO3溶液中COeq \\al(2－,3)數(shù)目小于NA，因為COeq \\al(2－,3)會部分水解
一審是否有弱離子的水解；
二審是否指明了溶液的體積；
三審所給條件是否與電解質的組成有關
隱含的可逆反應
常見的可逆反應(如2NO2N2O4、氯氣溶于水等)、弱電解質的電離平衡、鹽的水解平衡等
掌握常見的反應：
2SO2＋O22SO3、2NO2N2O4、
N2＋3H22NH3、Cl2＋H2OHCl＋HClO、NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－

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