化学常用计量复习指要

■山东省广饶县第一中学 杨会平

一、备考策略

【知识要点】

①掌握摩尔(mol)、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义。

②根据物质的量与微粒(分子、原子、离子、电子、质子、中子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。

③了解物质的量浓度的含义,能按要求配制一定物质的量浓度的溶液,会进行有关误差分析。

④根据物质的量与溶液的体积、溶液的物质的量浓度之间的相互关系进行有关计算。

⑤物质的量在化学方程式计算中的应用。

【复习建议】明确相关概念,熟记与物质的量相关的4个计算公式的使用条件与范围,对重点题型与方法训练要到位,强化对化学方程式的量化理解,灵活掌握守恒思想(元素守恒、得失电子守恒等)在化学方程式中的应用,注意化学计算与化学基本理论、化学变化过程、工业流程、化学实验等的结合,形成一定的解题思维能力。

二、考点精讲

考点1：阿伏加德罗常数的应用。

通过阿伏加德罗常数的应用来考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解,或考查利用物质的量在元素化合物、原理方面中的应用。

例1已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )。

A.常温、常压下,22.4LH2中含有的分子数为NA

B.1L0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中和离子数之和为0.1NA

C.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA

D.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA

解析：H2是气体,常温、常压不是标准状况,无法进行计算,A项错误。n(NaHCO3)=1L×0.1mol·L-1=0.1mol,NaHCO3属于酸式盐,在溶液中存在水解、电离两种情况,根据原子守恒有n(H2CO3)=0.1mol,则和离子数之和小于0.1NA,B项错误。由于涉及反应2NO+O2==2NO2,2NO2⇌N2O4,无法计算产物的分子数,C项错误。Na2O2与水反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,Na2O2(还原剂)→O2时,O的化合价升高2,即转移2 e-,则生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA,D项正确。

答案：D

点睛：此类试题需逐项分析,才能做出正确的判断。当题目出现体积大小时,首先,判断给出的物质是否为气体,其次,判断外界条件是否为标准状况,否则无法计算。当给出一个化学反应,则要判断反应的特点,若是可逆反应,当转化率未知的情况下,无法进行有关计算,若是氧化还原反应,写出并配平该反应的化学方程式,计算转移电子数。讨论溶液中微粒的数目时,当明确了溶液的体积(注意体积单位)、溶质的物质的量浓度后,要考虑弱电解质的不完全电离、盐溶液中离子是否水解等问题。

考点2：一定物质的量浓度溶液的配制。

物质的量浓度溶液配制常结合其他仪器进行考查,物质的量浓度计算常通过溶液的pH、电离平衡、溶解沉淀平衡等知识进行考查。

例2有关物质的量浓度配制中,下列有关说法正确的是( )。

A.配制0.2mol·L-1NaCl溶液500mL,应用托盘天平称取NaCl 5.85g

B.配制950 mL1 mol·L-1CuSO4溶液,选择1000mL容量瓶

C.容量瓶使用时,必须用蒸馏水进行洗涤、干燥

D.往容量瓶中缓慢加蒸馏水定容时,不慎超过了刻度线,用胶头滴管吸出液体使液面与刻度线相切

解析：A项,根据托盘天平的精确度,无法称量到5.85g固体,可以使用分析天平或电子天平进行称量,错误。B项,没有950mL的容量瓶,要选择大于950mL的容量瓶,应选择1000mL容量瓶,正确。C项,容量瓶使用前应检查瓶口的塞子处是否漏水,错误。D项,实验过程中出现加蒸馏水时不慎超过了刻度线,实验失败,应重新配制,错误。

答案：B

点睛：配制一定物质的量浓度溶液一般会用到量筒、托盘天平、容量瓶三个计量仪器。托盘天平用于称量固体药品的质量,注意称量前先要调零,左盘放物品,右盘放砝码,药品不能直接放在托盘上,易潮解、腐蚀性药品如NaOH等应放在烧杯中称量,其精度为0.1g;容量瓶用于准确配制一定体积一定物质的量浓度的溶液,实际上容量瓶是确定所配制溶液的体积大小,注意使用前要检查是否漏水。配制一定物质的量浓度溶液要按照一定的步骤进行,步骤要熟记,注意每步操作的目的以及使用的主要仪器,根据公式:,进行简单的误差分析。

考点3：物质的量用于方程式的计算。

将物质的质量、体积等转变为物质的量,再以滴定或化工流程中客观存在的反应的化学方程式、离子方程式、电离方程式或关系式等为载体,由已知物质的物质的量计算出目标物质的物质的量,最后确定目标物质的质量、浓度、纯度等。

例3标准状况下,112LH2、CO2混合气体,测得CO2的体积分数为0.48。将该混合气体通入2.00LNaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为____。

解析：n(混合气体)5mol,根据体积分数与物质的量的分数相等,则n(CO2)=5mol×0.48=2.40 mol。CO2被完全吸收,NaOH也完全反应,则反应的产物可能是Na2CO3(此时NaOH的浓度最大)、NaHCO3(此时NaOH的浓度最小),或Na2CO3和NaHCO3的混合物。用极值思想分析两个特殊情况:CO2+NaOH==NaHCO3,n(NaOH)=n(CO2)=2.40mol,则CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80 mol,则

答案：1.20 mol·L-1≤c(NaOH)≤2.40mol·L-1

点睛：化学方程式的计算须建立过量意识,用完全反应的量进行计算;若涉及多步反应体系,往往依据若干个化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的物质的量的关系,利用关系式法可以省去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。若涉及陌生的氧化还原反应时,试题中一般给出主要的反应物、产物(注意反应式一般没有配平),需要自己根据得失电子守恒找出物质的关系式,方能进行有关计算。

三、易错选萃

1.确定物质组成微粒的种类与数目。如Ne、O3、白磷(P4)等分子中的原子个数分别为1、3、4;Na2O2中阴、阳离子个数之比为1∶2;NaHCO3(或NaHSO4)晶体中只含有(或)。

2.正确分析溶质的组成。与水反应的物质,其溶质发生变化,如SO3溶于水后变为H2SO4且水量减少;含结晶水的物质,如CuSO4·5H2O溶于水,水的量会增加;溶质发生变化,如弱酸、弱碱和可水解的盐,溶质的离子组成会发生变化,如NaHCO3溶液中含碳物质有三种:;再如1molNaHSO4溶于水电离出离子的物质的量为3mol。

3.溶液的体积问题。不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水。溶液的体积的计算公式:V(溶液)=。