2020年高考化学 备考冲刺之易错点点睛系列 专题四 化学计量在实验中的应用（学生版）

2020年高考化学 备考冲刺之易错点点睛系列 专题四 化学计

量在实验中的应用（学生版）【高考预测】

化学常始终，是高考用来考查物气体摩尔体物、化学原理德罗常数，主

用计量是化学计算的基础，贯穿于高中化学的必考内容。主要通过阿伏加德罗常数的应质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、积等概念的理解或利用物质的量在元素化合等计算中的应用。2020年会继续考查阿伏加要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、

溶液的体积及在溶液中存在状态等角度设问。借助阿伏加德罗定律考查气体温度、压强、体积、分子数、密度等量之间的关系将成为另一热点。一定物质的量浓度溶液的配制实验在社会生活、生产、科技等背景下与其他知识的综合考查也是命题趋势。

【知识导学】

一、以物质的量为中心的各化学量的相互关系

二、物质的量浓度

1．在运用气体摩尔体积时应把握22.4 L/mol的使用条件是标准状况下的气体。如SO3、CHCl3、苯、辛烷等，在标准状况下为非气体，命题者常把这些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。而有些物质虽是气体，但给出的气体数值没有指明是否在标准状况下，也不能直接利用22.4 L/mol(换算其物质的量)。

2．一些物质变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出其隐含的变

2

化情况。如NO2存在与N2O4的化学平衡，NH4、Al3、CO3等存在水解平衡。考生若不注意

＋＋－

挖掘隐含变化，往往会误入歧途。

3．在计算溶液的物质的量浓度时，溶液的体积要用溶液的质量除以溶液的密度求得，并且要把溶液的体积单位换算为“L”而不是“mL”。在计算溶质的质量分数时，氨水的溶质以NH3计算，而不是NH3·H2O；硫酸铜溶液的溶质是CuSO4，而不是CuSO4·5H2O等。

4．由于容量瓶只有一个刻度(标线)，所以配制80 mL溶液应选100 mL的容量瓶，应以配制100 mL溶液的标准计算溶质的量，并且指明所需仪器为100 mL的容量瓶。

三、气体摩尔体积

1．条件：考查气体时经常给定非标准状况，如常温常压下(1.01×105 Pa、25℃时)等。 2．物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。

3．物质结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2等双原子分子，以及O3、P4等。

4．氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如：Na2O2＋H2O；Cl2＋NaOH；电解AgNO3溶液；Cu与S反应等。

5．电离、水解：考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。

6．一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、S8、CO2、烃(如烷烃中单键数)等。 7．常见的可逆反应如2NO2

N2O4，弱电解质的电离平衡等。

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8．摩尔质量：特殊物质如D2O、O2等。 四、关于阿伏加德罗定律及其推论 1．阿伏加德罗定律

在相同温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。 2．推论

(1)同温同压下，气体的物质的量与其体积成正比：T、p相同＝；n1V1

n2V2

[来源:学|科|网]

(2)温度、体积相同的气体，压强与其物质的量成正比：T、V相同＝； (3)分子数相等，温度相同的气体，压强与其体积成反比：n、T相同＝；

p1n1p2n2

p1V2P2V1

(4)同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比：T、p相同

ρ1M1

＝； ρ2M2

m1M1m2M2

(5)同温同压下，体积相同的气体，相对分子质量与其质量成正比：T、p、V相同＝。 五、以物质的量为核心的计算

1．“一个中心”：必须以物质的量为中心。

2．“两个前提”：在应用Vm＝22.4 L·mol－1时，一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。

3．“三个关系”：①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系；②摩尔质量与相对分子质量间的关系；③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。

4．“七个无关”：物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。 【易错点点睛】

【例1】设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）

A.在标准状况下，以任意比例混合的CH4与CO2 的混合物22.4L，所含有的分子数为NA B.在标准状况下，NA 个H2O 分子所占体积为22.4L

C.常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2，发生转移的电子数为2NA D.常温常压下，28g氮气含有的核外电子数为10 NA

【错误分析】本题易错选D项。主要原因是部分同学考虑了氮原子的核外电子排布时，只注意到最外层电子数为5而忽略了内层电子数为2，从而得出错误结论。

【答案】本题的正确选项为A、C

【解析】在标准状况下，1mol任何气体所占体积都约为22.4L。因为决定它们体积大小的因素是气体分子间的距离，而不是分子本身体积的大小。因此对于混合气体，此结论也一定成立（混合气体在标准状况下能自发反应，而导致反应前后气体分子数不等除外如：NO和O2 ）。所以在标准状况下1mol混合气体所占体积也是22.4L。反过来在标准状况下每22.4L气体所含分子数就一定是NA 。A项正确。

在标准状况下H2O 并不是气态。而对于液体或固体物质来说，决定它们体积的因素是粒子本身的大小。不同粒子，其本身大小不同，体积也就不同。在标准状况下，1mol的H2O的体积不是22.4L.B项不正确。

物质的量和质量都是与温度、压强无关的基本物理量。也就是说，1mol物质在任何温度下，所含粒子数都仍为阿伏伽德罗常数（条件是该物质在此温度下能存在且不发生反应）因此当+1价的氢被活泼金属还原成0价的氢时，只要有1molH2生成，就必然转移2mol电子，即转移电子总数为2NA（不管是标况还是常压）。C正确。

氢原子核外有7个电子，氮气分子核外有14个电子。则1molN2含有的核外电子数就是14NA.D项不正确。

【易错点点睛】解阿伏伽德罗常数为背景的选择题应注意的问题

1.物质的状态 水在标准状况下不是气态；SO3 在标准状况下是固态，常温常压下是液态；在标准状况下，含碳原子数大于四而小于16的烃是液态。

2.某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子，臭氧为三原子分子，白磷为四原子分子。

3.一些物质结构中化学键的数目。例如SiO2、Si、CH4 、P4等。 4.特殊物质的摩尔质量。例如D2O、T2O、18O2、D2等。

5.较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移数目。如Na2O2和水，Cl2和NaOH溶液反应等。

6.用到22.4L.mol-1时，必须注意气体是否处于标准状况。 7.某些离子或原子团是否水解，引起离子数目变化等。

【例2】把aL硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份，一份加入bmol 烧碱并加热，刚好把NH3 全部赶出。另一份需消耗cmolBaCl2,沉淀反应刚好完全，原溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为( )

A.b?2c mol.l-1 B.2b?c mol.l-1

aaC.a?ba mol.l-1 D.2b?4c mol.l-1

a【错误分析】解题过程中容易忽略离子反应是在混合溶液分成两等份以后进行的，用关系式求出NH4+、SO42-的物质的量误认为就是原溶液中NH4+和SO42-的物质的量，造成错选A。

【答案】本题的正确选项为D

【解析】对于混合溶液，首先分析溶液中有哪些离子，再分别求出各种离子的物质的量，利用电荷守恒法求解。离子反应有：NH4++OH-NH3↑+H2O, Ba2++SO42-=BaSO4↓

由题意可知，aL混合液分成两等份：

其中一份有:NH4+ — OH-, 另一份有：Ba2+ — SO42- bmol bmol cmol cmol

则aL混合液中，有2bmolNH4+,有2cmolSO42-,在溶液中，根据电荷守恒有： 2bmol×1=2cmol×2+c(NO3-)×aL×1,得c(NO3-)=2b?4c mol.l-1

=

a【易错点点睛】对于物质的量浓度的计算问题应准确掌握概念、公式，在应用时，还要注意溶质的质量守恒、物质的量守恒及溶液的电荷守恒、质量守恒等。

一、关于物质的量浓度的计算主要包括：

1. 溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式:n=m/M,c=n/V或运用倍数关系算出1L溶液中所含溶质的物质的量。