历年高考化学物质的量及计算专题整理之欧阳光明创编

历年高考化学物质的量及计算专题整理

欧阳光明（2021.03.07）

①、定义：表示含有一定数目粒子的集体。

②、符号：n

物质的量③、单位：摩尔、摩、符号mol

④、1mol任何粒子（分、原、离、电、质、中子）数与0.012kg12C 中所含碳原子数相同。

⑤、、架起微观粒子与宏观物质之间联系的桥梁。

定义：1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。

阿伏加德罗常数：②、符号N A黄河

③、近似值：6.02×1023

①、定义：单位物质的量气体所占的体积叫~

基本概念气体摩尔体积：②、符号：Vm

③、单位：L·mol-1

①、定义：单位物质的量物质所具有的质量叫~

摩尔质量：②、符号：M ③、单位：g·mol-1或kg·mol-1

④、若以g·mol-1为单位，数值上与该物质相对原子质量或相对

分子质量相等。

①、定义：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成物质的量

的物理量叫溶质B的物质的量浓度。

物质的量浓度：②、符号：c(B)

③、单位：mol·L -1

①、定律：在相同温度和压强下，相同体积的作何气体都含有相同数目的分子。

同温同压下：

212121N N =n n =V V ②、推论：同温同压下：212121Mr Mr =M M =ρρ 同温同体积下：

212121N N =n n =P P

Ⅰ、气体休的密度和相对密度：

标况下：1-L ?g 4.22Mr =mol ?.4L 22M =)(ρ气体

A 气体对

B 气体的相对密度：)B (M )A (M =)B (ρ)A (ρ=)B (D

Ⅱ、摩尔质量M （或平均摩尔质量M —）

M=22.4L ·mol -1×ρ，

???+)B (n +)A (n ???+)B (M ?)B (n +)A (M ?)A (n =M — M —=M(A)ф(A)+M(B)ф(B)+··· ф为体积分数。

【例1】（08广东卷）能表示阿伏加德罗常数数值的是（ C ）

A ．1mol 金属钠含有的电子数

B ．标准状况下22.4L 苯所含的分子数

C ．0.012kg 12C 所含的原子数

D ．1L1mol·L －

1的硫酸溶液所含的H ＋数

【变式训练】（08海南卷）设N A 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（C ）

A ．标准状况下，5.6L 四氯化碳含有的分子数为0.25N A

B ．标准状况下，14g 氮气含有的核外电子数为5N A

C ．标准状况下，22.4L 任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为N A

③、运

用： 阿伏加德

罗定律及 其推论：

于摩尔质量之比，即ρ(甲)

ρ(乙)＝

M(甲)

M(乙)，由于

ρ(甲)

ρ(乙)＞1，所以M(甲)＞

M(乙)；由于它们的质量相等，所以甲的物质的量比乙的物质的量少，甲的分子数比乙少；由于它们的外界条件相同，所以它们的摩尔体积相同。6×1.204×1024＝7.224×1024个

10、解析：由反应原理2CO+O2=2CO2①

在同温、同压下CO和H2的混合气体

2H2+O2=2H2O ②

完全燃烧耗O2的体积为混合气体的1/2，即[V(CO)+V(H2)]=2V(O2) (1)当V(CO)+V(H2)=10L时，要使其完全燃烧，必须有V(O2)≥5L。已知V(O2) =15L，则O2过量10L。又因反应后剩余气体的体积是15L，在25℃、101KPa条件下，水的状态为液体，则剩余气体为CO2和O2的混合气。故反应生成的二氧化碳的体积V(CO2)＝5L，则由反应原理①得：V(CO)=5L，V(H2)=10－V(CO) =5L。(2)由题(1)可以推理得：V(CO2)＝(a－10)L；依反应原理①有V(CO)＝(a－10)L；V(H2)=10L－(a－10)L =(20－a)L。则V(CO) :V(H2) ＝(a－10) : (20－a)。

(3)由题(2)结论有：(a－10):(20－a)>0；即(a－10)>0，20－a>0，所以10

例4：配制500ml，0.1mol/l碳酸钠溶液

（1）所需实验仪器：托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。

（2）配制步骤：

第一步：计算：所需碳酸钠的质量为克。

第二步：称量：在天平上称量碳酸钠固体，并将它倒入小烧杯中。第三步：溶解：在盛有碳酸钠固体的小烧杯中加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其溶解。

第四步：移液：将溶液沿玻璃棒注入500ml容量瓶中。

第五步：洗涤：用蒸馏水洗烧杯2—3次，并沿玻棒注入容量瓶中。

第六步：定容：倒水至刻度线1—2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。

第七步：摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒、摇匀。

第八步：装瓶、贴签。

（3）误差分析：

固体药品的称量与液体药品的量取是否准确；

把溶液向容量瓶中转移，有溶液洒落；

未洗涤烧杯和玻璃棒；

用待配液润洗了容量瓶；

定容时水加多了或加少了；

定容时未平视刻度线。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）

1、下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是（）

A.体积相等时密度相等

B.原子数相等时具有的中子数相等

C.体积相等时具有的电子数相等

D.质量相等时具有的质子数相等

2、 N0为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是（）

A.1.0L1.0mo1·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0

B.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0

C. 25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH一的数目为0.1 N0

D. 1mol的羟基与1 mot的氢氧根离子所含电子数均为9 N0

3、N A代表阿伏伽德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag，则该混合物（）

A.所含公用电子对数目为（a/7+1）N A

B.所含碳氢键数目为aN A/7

C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14L

D.所含原子总数为aN A/14

4、设N A为阿佛加德罗常数的数值，下列说法正确的是（）A．常温常压下，8gO2含有4n A个电子 B．1L0.1molL-1的氨水中有n A个NH4+

C．标准状况下，22.4L盐酸含有n A个HCl分子D．1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去个2n A电子

5、设N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A．1 L 1 mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO－的数目为N A

B．78 g 苯含有C=C 双键的数目为3N A

C．常温常压下，14 g 由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为N A

D．标准状况下，6. 72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0. 1N A

6.[2012·课标全国理综，9]用N A表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是()

A．分子总数为N A的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2N A

B．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2N A C．常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6N A D．常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2N A

7. [2012·江苏化学，8]设N A表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()

A．标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1N A B．常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3N A

C．标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5N A D．常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A

8．[2012·广东理综，11]设n A为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()

A．常温下，4 g CH4含有n A个C－H共价键 B.1 mol Fe与足量的稀HNO3反应，转移2n A个电子

C．1 L 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中含有0.1n A个HCO－3

D．常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2n A个O原子9. [2012·四川理综，7]设N A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()

A．标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5N A

B．常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为

N A

C．50 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46N A

D．某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6N A

10.［2012·四川理综化学卷13］向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu（NO3）2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是( )

A.Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1

B.硝酸的物质的量浓度为

2.6mol/L

C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L

D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol

11.（2010四川理综卷）7.NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A.标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个

B.盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为

0.5mol

C.17.6g丙烷中所含的极性共价键为4NA个

D.电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减少64g

12、（2010四川理综卷）12.标准状况下VL氨气溶解在1L水中

（水的密度近似为1g/ml ），所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω，物质浓度为c mol/L ，则下列关系中不正确的是 ( )

A.()()1722400/22.422.4p V V =++

B. ()17/1000W c ρ=

C. ()17/1722400W V V =+

D.C=1000Vρ/(17V+22400)

二、填空题

13、二氧化铈2()e O C 是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含2232Fe SiO O O 、、Ce 以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤滤渣A 的目的是为了去除（填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是。

（2）第②步反应的离子方程式是，滤渣B 的主要成分是。

（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP （填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。

（4）取上述流程中得到的4(OH)Ce 产品0.536g ，加硫酸溶解后，用0.1000mol?14L FeSO -标准溶液滴定终点是（铈被还原为3Ce +）,消耗25.00mL 标准溶液，该产品中4()Ce OH 的质量分数为。（请在下方写出简要的计算过程）

（1）滤渣上附着的Fe 3+、Cl -，取最后洗涤液少量，滴加AgNO 3，如无白色沉淀，则洗干净。

（2）2CeO 2+H 2O 2+6H +=2Ce 3++O 2↑+4 H 2O SiO 2（3）不能分液漏斗

（4）97.01%由Ce （OH ）4~ FeSO4得：n(Ce （OH ）4)= n(FeSO 4)=0.1000mol/L*1.025L=0.0025mol,m=0.0025mol*208g/mol=0.52g

14. ［2012·重庆理综化学卷27］（15分）氯离子插层镁铝水滑石[]262()Mg AL OH CL xH O 是以中国新型离子交换材料，其在高温下完全分解为2MgO AL HCL 、、和水蒸气，现用题27图装置进行试验确定其化学式（固定装置略去）

（1）262)Mg AL OH CL xH O （热分解的化学方程式为 。

（2）若只通过测定装置C 、D 的增重来确定x ,则装置的连接顺序为 （按气流方向，用接口字母表示），其中C 的作用是。装置连接后，首先要进行的操作名称是。

（3）加热前先通过2N 排尽装置中的空气，称取C 、D 的初始质量后，再持续通入2N 的作用是、

等.

(4)完全分解后测得C 增重3.65g 、D 增重9.90g ，则x = .若取消冷却玻管B 后进行试验，测定x 值将（填“偏高”或“偏低”）

（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg 2Al(OH)6Cl (1-2y)(CO 3)2?xH 2O],该生成物能发生类似的热分解反应，现以此物为样品，用（2）中连接的装置和试剂进行试验测定z ，除测定D 的增重外，至少还需测定 .

【答案】（1）2[Mg 2Al(OH)6Cl ·XH 2O]4MgO+Al 2O 3+2HCl ↑+(5+2x)H 2O （2）a-e-d-b ，吸收HCl 气体，检验气密性

（3）将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收，防止产生倒吸（合理答案均给分）

（4）3 、偏低[中国教@^育*出版#网%]

（5）装置C的增重及样品质量（样品质量后残余物质量或装置C 的增重及样品分解后残余物质量）

15. ［2012·江苏化学卷16］(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO3)2，其部分工艺流程如下：

(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)

N2O3(g)，其平衡常数表达式为K=。

(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是(填化学式)。

(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1：1。若n(NO) ：n(NO)＞1：1,则会导致；若n(NO) ：n(NO)＜1：1,则会导致。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式。

【参考答案】

(1)k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2) (2)使尾气中NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2

(3)放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高

(4)3NO2－＋2H＋=NO3－＋2NO↑＋H2O

16. ［2012·全国大纲理综化学卷29］(15分 ) （注意：在试题卷上

作答无效）

氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。

回答下列问题：

起始滤液的pH_____________7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是___________________。

试剂I的化学式为____________，①中发生反应的离子方程式为_________________________。

试剂Ⅱ的化学式为__________，②中加入试剂Ⅱ的目的是___________________________；

试剂Ⅲ的名称是____________，③中发生反应的离子方程式为___________________________；

某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为____________________________________________。（列式并计算结果）

[答案]（1）大于碳酸根离子水解呈碱性（2）BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4↓Ba2++CO32-=BaCO3↓

(3)K2CO3除去多余的钡离子（4）盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑(5)0.02562×0.1×74.5×4／0.7759=0.9840

17. ［2012·新课程理综化学卷26］(14分) 铁是应用最广泛的金

属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1)要确定铁的某氯化物FeCl x的化学式，可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeCl x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl x中x的值：（列出计算过程）

(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备；

(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为；与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为。

【答案】：(1)∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol

∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g

故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol

∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3，即x = 3

(2) 0.10；盐酸，氯气；

(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-)；

(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-；FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-；

2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-