化學(xué)常用計(jì)量復(fù)習(xí)指要

■山東省廣饒縣第一中學(xué) 楊會(huì)平

一、備考策略

【知識(shí)要點(diǎn)】

①掌握摩爾(mol)、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的含義。

②根據(jù)物質(zhì)的量與微粒(分子、原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等)數(shù)目、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

③了解物質(zhì)的量濃度的含義,能按要求配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,會(huì)進(jìn)行有關(guān)誤差分析。

④根據(jù)物質(zhì)的量與溶液的體積、溶液的物質(zhì)的量濃度之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

⑤物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用。

【復(fù)習(xí)建議】明確相關(guān)概念,熟記與物質(zhì)的量相關(guān)的4個(gè)計(jì)算公式的使用條件與范圍,對(duì)重點(diǎn)題型與方法訓(xùn)練要到位,強(qiáng)化對(duì)化學(xué)方程式的量化理解,靈活掌握守恒思想(元素守恒、得失電子守恒等)在化學(xué)方程式中的應(yīng)用,注意化學(xué)計(jì)算與化學(xué)基本理論、化學(xué)變化過(guò)程、工業(yè)流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等的結(jié)合,形成一定的解題思維能力。

二、考點(diǎn)精講

考點(diǎn)1：阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用。

通過(guò)阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用來(lái)考查物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅定律、氣體摩爾體積等概念的理解,或考查利用物質(zhì)的量在元素化合物、原理方面中的應(yīng)用。

例1已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )。

A.常溫、常壓下,22.4LH2中含有的分子數(shù)為NA

B.1L0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中和離子數(shù)之和為0.1NA

C.密閉容器中2molNO與1molO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA

D.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA

解析：H2是氣體,常溫、常壓不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,無(wú)法進(jìn)行計(jì)算,A項(xiàng)錯(cuò)誤。n(NaHCO3)=1L×0.1mol·L-1=0.1mol,NaHCO3屬于酸式鹽,在溶液中存在水解、電離兩種情況,根據(jù)原子守恒有n(H2CO3)=0.1mol,則和離子數(shù)之和小于0.1NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于涉及反應(yīng)2NO+O2==2NO2,2NO2?N2O4,無(wú)法計(jì)算產(chǎn)物的分子數(shù),C項(xiàng)錯(cuò)誤。Na2O2與水反應(yīng),Na2O2既是氧化劑又是還原劑,Na2O2(還原劑)→O2時(shí),O的化合價(jià)升高2,即轉(zhuǎn)移2 e-,則生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,D項(xiàng)正確。

答案：D

點(diǎn)睛：此類(lèi)試題需逐項(xiàng)分析,才能做出正確的判斷。當(dāng)題目出現(xiàn)體積大小時(shí),首先,判斷給出的物質(zhì)是否為氣體,其次,判斷外界條件是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況,否則無(wú)法計(jì)算。當(dāng)給出一個(gè)化學(xué)反應(yīng),則要判斷反應(yīng)的特點(diǎn),若是可逆反應(yīng),當(dāng)轉(zhuǎn)化率未知的情況下,無(wú)法進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,若是氧化還原反應(yīng),寫(xiě)出并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式,計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)。討論溶液中微粒的數(shù)目時(shí),當(dāng)明確了溶液的體積(注意體積單位)、溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度后,要考慮弱電解質(zhì)的不完全電離、鹽溶液中離子是否水解等問(wèn)題。

考點(diǎn)2：一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制。

物質(zhì)的量濃度溶液配制常結(jié)合其他儀器進(jìn)行考查,物質(zhì)的量濃度計(jì)算常通過(guò)溶液的pH、電離平衡、溶解沉淀平衡等知識(shí)進(jìn)行考查。

例2有關(guān)物質(zhì)的量濃度配制中,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )。

A.配制0.2mol·L-1NaCl溶液500mL,應(yīng)用托盤(pán)天平稱(chēng)取NaCl 5.85g

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

C.容量瓶使用時(shí),必須用蒸餾水進(jìn)行洗滌、干燥

D.往容量瓶中緩慢加蒸餾水定容時(shí),不慎超過(guò)了刻度線(xiàn),用膠頭滴管吸出液體使液面與刻度線(xiàn)相切

解析：A項(xiàng),根據(jù)托盤(pán)天平的精確度,無(wú)法稱(chēng)量到5.85g固體,可以使用分析天平或電子天平進(jìn)行稱(chēng)量,錯(cuò)誤。B項(xiàng),沒(méi)有950mL的容量瓶,要選擇大于950mL的容量瓶,應(yīng)選擇1000mL容量瓶,正確。C項(xiàng),容量瓶使用前應(yīng)檢查瓶口的塞子處是否漏水,錯(cuò)誤。D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)加蒸餾水時(shí)不慎超過(guò)了刻度線(xiàn),實(shí)驗(yàn)失敗,應(yīng)重新配制,錯(cuò)誤。

答案：B

點(diǎn)睛：配制一定物質(zhì)的量濃度溶液一般會(huì)用到量筒、托盤(pán)天平、容量瓶三個(gè)計(jì)量?jī)x器。托盤(pán)天平用于稱(chēng)量固體藥品的質(zhì)量,注意稱(chēng)量前先要調(diào)零,左盤(pán)放物品,右盤(pán)放砝碼,藥品不能直接放在托盤(pán)上,易潮解、腐蝕性藥品如NaOH等應(yīng)放在燒杯中稱(chēng)量,其精度為0.1g;容量瓶用于準(zhǔn)確配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的溶液,實(shí)際上容量瓶是確定所配制溶液的體積大小,注意使用前要檢查是否漏水。配制一定物質(zhì)的量濃度溶液要按照一定的步驟進(jìn)行,步驟要熟記,注意每步操作的目的以及使用的主要儀器,根據(jù)公式:,進(jìn)行簡(jiǎn)單的誤差分析。

考點(diǎn)3：物質(zhì)的量用于方程式的計(jì)算。

將物質(zhì)的質(zhì)量、體積等轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)的量,再以滴定或化工流程中客觀存在的反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式、電離方程式或關(guān)系式等為載體,由已知物質(zhì)的物質(zhì)的量計(jì)算出目標(biāo)物質(zhì)的物質(zhì)的量,最后確定目標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、純度等。

例3標(biāo)準(zhǔn)狀況下,112LH2、CO2混合氣體,測(cè)得CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.48。將該混合氣體通入2.00LNaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反應(yīng),該NaOH溶液的濃度為_(kāi)___。

解析：n(混合氣體)5mol,根據(jù)體積分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)相等,則n(CO2)=5mol×0.48=2.40 mol。CO2被完全吸收,NaOH也完全反應(yīng),則反應(yīng)的產(chǎn)物可能是Na2CO3(此時(shí)NaOH的濃度最大)、NaHCO3(此時(shí)NaOH的濃度最小),或Na2CO3和NaHCO3的混合物。用極值思想分析兩個(gè)特殊情況:CO2+NaOH==NaHCO3,n(NaOH)=n(CO2)=2.40mol,則CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80 mol,則

答案：1.20 mol·L-1≤c(NaOH)≤2.40mol·L-1

點(diǎn)睛：化學(xué)方程式的計(jì)算須建立過(guò)量意識(shí),用完全反應(yīng)的量進(jìn)行計(jì)算;若涉及多步反應(yīng)體系,往往依據(jù)若干個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系,利用關(guān)系式法可以省去不必要的中間運(yùn)算步驟,避免計(jì)算錯(cuò)誤,并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。若涉及陌生的氧化還原反應(yīng)時(shí),試題中一般給出主要的反應(yīng)物、產(chǎn)物(注意反應(yīng)式一般沒(méi)有配平),需要自己根據(jù)得失電子守恒找出物質(zhì)的關(guān)系式,方能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

三、易錯(cuò)選萃

1.確定物質(zhì)組成微粒的種類(lèi)與數(shù)目。如Ne、O3、白磷(P4)等分子中的原子個(gè)數(shù)分別為1、3、4;Na2O2中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)之比為1∶2;NaHCO3(或NaHSO4)晶體中只含有(或)。

2.正確分析溶質(zhì)的組成。與水反應(yīng)的物質(zhì),其溶質(zhì)發(fā)生變化,如SO3溶于水后變?yōu)镠2SO4且水量減少;含結(jié)晶水的物質(zhì),如CuSO4·5H2O溶于水,水的量會(huì)增加;溶質(zhì)發(fā)生變化,如弱酸、弱堿和可水解的鹽,溶質(zhì)的離子組成會(huì)發(fā)生變化,如NaHCO3溶液中含碳物質(zhì)有三種:;再如1molNaHSO4溶于水電離出離子的物質(zhì)的量為3mol。

3.溶液的體積問(wèn)題。不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水。溶液的體積的計(jì)算公式:V(溶液)=。