内容正文:
专题02 化学计量及其应用
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能架构 3
03 破·题型攻坚 4
题型一 物质的量、阿伏加德罗常数的应用 4
真题动向
打破单一考点局限,常与多板块知识融合。常结合新材料合成,能源转化,环境治理等热点。
必备知识
知识1物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量
知识2 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
知识3 物质的量浓度及其相关计算
知识4 阿伏加德罗常数应用的十大陷阱
关键能力
能力 解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三个步骤”
命题预测
考向1 不含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
考向2 含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
考向3 阿伏伽德罗常定律的推论及应用
考向4 物质的量相关概念
题型二 物质的量浓度 17
真题动向
依托工业等真实多元情境
必备知识
知识1一定物质的量浓度溶液的配制
知识2 物质的量浓度、溶质的质量分数比较及其计算
命题预测
考向1 一定物质的量浓度溶液的配制
考向2 一定物质的量浓度溶液的误差分析
考向3 物质的量浓度的计算
命题轨迹透视
化学计量及其应用是高考化学的核心专题,其命题轨迹呈现出核心考点稳定、考查形式渐综合、情境贴合实际的特点。核心考点长期聚焦,高频考点固定:阿伏加德罗常数(NA)的判断是绝对核心,常年贯穿考题,常考查气体摩尔体积适用条件、物质组成与结构、氧化还原反应转移电子数等。此外,一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析也是高频考点,常结合实验操作考查;电解质溶液中粒子数目、隐含可逆反应的微粒数计算等考点也频繁出现,成为区分考生的关键。
命题素材常结合工业生产、环境治理等实际场景,如超氧化钾供氧反应、汽车尾气处理反应等,让化学计量与实际应用紧密结合。整体难度保持中等,陷阱设置相对固定,比如混淆标准状况下的物质状态、忽略电离和水解对粒子数的影响等。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
物质的量、阿伏加德罗常数的应用
——
——
北京卷T12,3分
——
——
物质的量浓度
——
北京卷T6,3分
北京卷T14,3分
——
——
——
2026命题预测
2026年化学计量及其应用的命题会延续核心稳定、综合增强、情境务实的特点,同时在融合度和素材上略有拓展。一是NA仍会以选择题形式为核心考点,但热度可能小幅下降,题目仍为中等难度。二是非选择题中,以化学方程式为载体的定量计算会成为主流,像过量反应判断、产率、转化率的计算考查力度会加大。三是素材会更多选取新能源开发、环境治理、新型材料合成等实际场景。
题型一 物质的量、阿伏加德罗常数的应用
1.(2023北京,12,3分)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
命题解读
新情境:这类反应不属于常规的酸碱反应或简单氧化还原,需要学生快速适应陌生反应方程式,提取化合价变化、化学键类型等核心信息,考察知识迁移能力。
新考法:没有直接问“判断氧化还原反应”“数化学键”这类直白问题,而是将多个考点(化学键类型、氧化还原分析、离子个数比、电子转移量)融合在一个选项中,需要学生同时验证多个知识点,且每个选项的陷阱都藏在细节里(比如CaH2无共价键、水的化合价未变化),考察“细节辨析+综合应用”的能力,不是单一知识点记忆。
新角度:对“氧化还原中电子转移”的角度新:不是直接计算转移电子数,而是通过“转移电子数相同”来反推产物物质的量,需要学生先明确每个反应的电子转移比例,再进行定量关联,是“定性+定量”结合的角度。
2.(2020北京,5,3分)下列说法正确的是
A.同温同压下,O2和CO2的密度相同
B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同
C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同
D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同
命题解读
新情境:这道题完全摒弃了实验、工业反应、物质制备等具象化背景,以纯化学概念与计量的抽象情景为核心,把“气体性质(阿伏伽德罗定律)”“核素与摩尔质量”“有机物同分异构体结构”“强酸电离与pH计算”四个分属不同知识模块的内容,毫无关联地整合在一道选择题中。
这种情景设计的核心目的,是打破学生对“模块化解题”的依赖,要求学生能跳出知识的板块边界,直接调用化学核心原理解决问题,考察的是对化学知识的整体把控与抽象应用能力。
新考法:“概念+计算”的融合式辨析考法
这道题的每个选项都不是单一考点的直接提问,而是将概念理解和定量计算深度绑定,且错误陷阱都藏在“易忽略的细节计算”里:
• A项:需先掌握“密度与摩尔质量的正比关系”,再计算O2(32g/mol)和CO2(44g/mol)的摩尔质量差异,而非单纯记忆定律;
• B项:要先明确D2O的摩尔质量是20g/mol(而非H2O的18g/mol),再通过n=m/M计算物质的量,最终推导原子数关系;
• D项:需结合“pH相同则H+浓度相同”的概念,再根据盐酸(一元酸)、硫酸(二元酸)的电离差异,计算溶质浓度的比例关系。
这种考法不再考察“会不会记”,而是考察“会不会用”,检验的是逻辑辨析与定量运算的综合能力。
新角度:这道题是高考化学“去套路、重本质”命题趋势的典型代表,核心是通过抽象情景和融合考法,检验学生对化学核心概念的深度理解和灵活应用能力。
3.(2025天津,7,3分)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
4.(2025江西,5,3分)乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
知识1 物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量
1、物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(2)物质的量的表示方法
如0.2 mol H2,2 mol Na+,3 mol水分子。
(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为:n=。
2、摩尔质量
(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M,单位为 g·mol-1。
(2)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上 该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为:n=。
【易错提醒】
1、物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称。
2、物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
3、6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
4、物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
5、摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
6、对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
知识2 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
1、影响物质体积大小的因素
(1)微粒的大小(物质的本性)
(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)
(3)微粒的数目(物质的量的大小)
2、气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 Vm,标准状况下,Vm约为 22.4L·mol-1。
(2)相关计算
①基本表达式:
②与气体质量的关系:
③与气体分子数的关系:
(3)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
3、阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有 的分子(或气体的物质的量相同)。
【易错提醒】
1、在温度和压强一定时,任何1 mol固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距离很小,但微粒的大小不同,所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
2、对气态物质来说:通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,因此,当微粒数相同时,气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。
3、对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
知识3 物质的量浓度及其相关计算
1、物质的量浓度
2、以物质的量为中心,相互之间的转化关系
知识4 阿伏加德罗常数应用的十大陷阱
1、物质的状态和外界条件
(1)只给出物质的体积,而不指明 ,或者标准状况下物质的状态不为气体,所以求解时,一要看是否为标准状况下,不为标准状况无法直接用22.4 L·mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n;二要看物质在标准状况下是否为气态,若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
(2)给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
(3)22.4L/mol是在标准状况(0℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积,使用的对象是 (包括混合气体)。
①标准状况下,22.4L水所含分子数为1NA。
②标准状况下,11.2LCCl4所含分子数为0.5NA。
③标准状况下,11.2LSO3中所含1.5NA个氧原子。
④常温常压下,11.2LO2中所含的原子数为NA。
2、注意物质组成中分子个数、原子个数、离子个数的判断
(1)此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
(2)常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子;Cl2、N2、O2、H2等双原子分子;O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质;金刚石、Si、SiO2、P4等物质中的化学键数目。
3、注意弱电解质的电离和某些离子的水解
弱电解质的电离是不完全进行的,弱碱阳离子或弱酸阴离子的水解会导致离子数目 。
(1)是否有弱电解质的电离或弱离子的水解;
(2)是否指明了溶液的体积;
4、注意物质的存在形态不同,离子的种类、数目不同。
如碳酸氢钠晶体中只含碳酸氢根离子和钠离子,而溶液中还会因为碳酸氢根离子的电离有碳酸根离子,碳酸氢根离子水解产生少量的碳酸分子。
5、注意特殊物质的摩尔质量或物质中的中子数。如:D2O、T2O、18O2。
6、某些物质结构中化学键的数目
要了解物质的基本结构。晶体结构中常考的有白磷、金刚石、石墨、二氧化硅等。
7、氧化还原反应中转移电子数目
关键是理解物质中元素的化合价,考得比较多的就是 ,过氧化物,归中反应以及其它一些较复杂的反应。
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如:Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂。
Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂。
(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
8、注意常见的可逆或隐含条件
(1)2mol的浓硫酸与足量的铜微热反应,生成SO2分子数为NA
(2)80mL 10mol/L浓盐酸与足量MnO2反应转移的电子数为0.4NA
(3)某密闭容器中盛有1molN2和3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子数目为6NA
9、注意分散系的变化导致微粒数目的变化
三氯化铁溶液转化为氢氧化铁胶体,因为胶体微粒是分子集合体,所以胶体粒子的数目小于原溶液中三价铁离子的数目。
10、注意酸性或碱性溶液中氢离子或氢氧根数目的判断
(1)是否指明了溶液的体积;
(2)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol/L,与电解质的组成无关;0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,与电解质的组成有关。
能力1 解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三个步骤”
对于NA的正误判断必须排除各种陷阱,要认真审题,明确题中的陷阱所在。解题时要注意物质的量的核心和桥梁作用。解题的一般思路为:已知数据物质的量NA,具体为:
考向1 不含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
1.(2025·北京海淀·三模)用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.含有键的数目为
B.溶液中的数目为
C.和的混合气体含有的原子数为
D.(标准状况)乙醇与足量充分反应,生成的分子数为
2.(2025·北京东城·二模)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是
A.12gNaHSO4固体中所含阳离子数为0.1NA
B.25℃,1LpH=5的NH4NO3溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
C.2.3gNa与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
D.0.1molCH4与过量Cl2光照下反应生成的HCl分子数小于0.4NA
3.(2024·北京·三模)用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.1mol N2H4含有π键的数目为NA
B.1L 0.1mol/L CH3COOH溶液含CH3COO-的数目为0.1 NA
C.14g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为2 NA
D.22.4L(标准状况)Cl2与足量NaOH溶液充分反应,电子转移数为2 NA
4.(2024·北京·三模)已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1mol铁与足量S反应,转移的电子数为
B.标准状况下,所含的氧原子数为
C.被还原为转移的电子数为
D.密闭容器中,和催化反应后分子总数为
5.(2024·北京·三模)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.分子中共价键的数目为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.的溶液中的数目为
D.常温常压下,和的混合气体原子数目为
考向2 含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
6.(2025·北京·模拟预测)将60.05的溶液与10.05的溶液混合,滴加溶液后变红色。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.上述反应过程中转移的电子的数目为
B.5.6g中含有的未成对电子的数目为0.5
C.0.05的溶液中含有的的数目小于0.05
D.的空间构型为V形
7.(2023·北京门头沟·一模)我国科学家突破了二氧化碳人工合成淀粉的技术,部分核心反应如下图。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.DHA难溶于水,易溶于有机溶剂
B.DHA与葡萄糖具有相同种类的官能团
C.3.0 g HCHO与DHA的混合物中含碳原子数为0.1 NA
D.淀粉属于有机高分子,可溶于冷水,可水解生成乙醇
8.(2024·北京海淀·模拟预测)工业上常用组合试剂对尾气进行处理。如:。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.中所含离子总数为
B.标准状况下,中所含电子总数约为
C.25℃时,的HCl溶液中含有的数目约为
D.生成沉淀时,吸收的体积在标准状况下约为0.224 L
9.(2025·北京·模拟预测)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应②中2.3 g Na完全反应生成转移电子数目为
B.反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
C.中含有的离子数目为
D.溶液中,的数目为
10.(2025·北京·模拟预测)在环保技术中,可用氨气处理氮氧化物,将其转化为无毒的氮气,化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的孤电子对数为
B.中含有的键数目为
C.每消耗,转移的电子数为
D.氨水中,含有的分子数小于
考向3 阿伏伽德罗常定律的推论及应用
11.(2024·北京西城·调研)下列各项比较中,正确的是
A.7.8g Na2O2中含有的离子数为0.4NA
B.标准状况下,等体积乙烷和苯,所含分子数相等
C.等物质的量的Fe和Cu分别与足量的Cl2反应,转移的电子数相等
D.质量相同的 H2O 和 D2O(重水)所含的原子数不相同
12.(2024·北京石景山·调研)下列说法正确的是
A.室温下,pH相同的盐酸和醋酸溶液,溶质的物质的量浓度相同
B.等物质的量的Na2O和Na2O2含有相同数目的离子
C.同温同压下,O2和O3的密度相同
D.0.5mol/LNa2SO4溶液中约含有3.01×1023个Na+
13.(2025·北京·模拟预测)下列说法不正确的是
A.同温同压条件下,和Ne三种气体的密度关系:
B.的乙醇与的乙醇溶液等体积混合,混合后乙醇的质量分数小于(乙醇密度小于水)
C.某溶液的密度为 ,的质量分数为,1 L该溶液中的物质的量为5 mol
D.1 mol氧气在放电条件下,有转化为臭氧,则放电后混合气体对氢气的相对密度是35.6
14.(2024·北京·模拟预测)下列说法错误的是
A.20℃、101 kPa,等体积的CO2与SO3的质量之比为11:20
B.实验室需用 Na2CO3溶液480 mL,配制时需称量5.3 g Na2CO3固体
C.质量分数为46%的乙醇溶液与水等体积混合,混合后乙醇的质量分数小于23%
D.向100 mL水中分别加入0.1 mol的Na2O2和Na2O,恢复至室温,所得溶液中溶质的质量分数相同
15.(2024·北京·调研)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含键的晶体中氧原子数目为
B.常温下,的溶液中数目为
C.立方氮化硼晶体所含原子数目为
D.标准状况下,的分子数目为
考向4 物质的量相关概念
16.(2024·北京丰台·二模)用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.1mol含有π键的数目为
B.1mol基态Cr原子的未成对电子数为
C.46g和的混合气体含有的原子数为
D.2.24L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的分子数为
17.(2024·北京昌平·二模)已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.标准状况下,中含有个中子
B.富勒烯(C60)中含有个碳原子
C.被还原为转移的电子数为
D.密闭容器中,和催化反应后分子总数为
18.(2023·北京昌平·二模)表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol/L的溶液中含个
B.46g 所含氧原子数为
C.1mol 中含键的个数为
D.22.4 L 的分子个数为
19.(2023·北京房山·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.28 g 分子中含有的σ键数目为
B.标准状况下,22.4 L HCl气体中数目为
C.的溶液中OH-数目为
D.2.3 g钠与足量氯气反应,电子转移的数目为
20.(2023·北京平谷·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.1mol金刚石中的C-C键的数目为4
B.18g重水()中含有的质子数为9
C.标准状况下,11.2L乙烷与乙烯的混合气体中含有的碳原子数约为
D.6.4g Cu与足量反应,电子转移数目为0.2
题型二 物质的量浓度
1.(2024北京,14,3分)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
命题解读
新情境:以“不同酸碱环境的氧化还原反应”为载体,创设陌生定量情景。这种情景跳出了“单一条件下的氧化还原反应”常规模式,将反应介质对氧化还原产物的影响与定量计算结合,要求学生快速接收陌生信息并应用,考察信息提取与知识迁移能力。
新考法:“定性分析+定量计算”融合,陷阱藏于电子转移守恒。摒弃了“单纯判断氧化剂/还原剂”的基础考法,每个选项都融合了电子转移守恒计算、氧化性/还原性强弱比较、反应对pH的影响等多个考点。比如选项A需要通过电子守恒计算物质的量之比,选项B要结合两个反应的电子转移推导未知量x,选项C、D则需结合反应介质与产物分析性质变化、pH变化。
题目中给出的“0.001molKI”“n molKMnO4”“10x n mol KMnO4”等数据,不是直接给出最终比例,而是需要通过电子转移守恒进行推导换算,考察定量计算与逻辑推导的综合能力,而非机械套用公式。
新角度:这道题的核心是以陌生的多介质氧化还原定量情景为载体,用“定性+定量”融合考法,考察对氧化还原反应本质的深度理解与灵活应用,是高考化学“重本质、考能力”的典型体现。
2.(2024北京,6,3分)下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
命题解读
新情境:聚焦“基础实验的规范操作细节”,创设具象化易错情景。
这道题选取中和滴定、浓硫酸稀释、蒸发结晶、溶液配制四个高中核心基础实验作为载体,以“操作示意图+文字描述”的形式呈现,每个情景都是实验室中常见的操作场景,但精准抓住了学生易出错的细节(如稀释浓硫酸的液体加入顺序、溶液配制的液面高度等)。
这种情景没有复杂的实验设计,而是回归实验操作的本质规范,考察学生对“基础实验操作细节”的真实掌握情况,而非对实验原理的死记硬背。
新考法:“图示辨析+规范判断”融合,陷阱藏于操作细节。
考法直观化:摒弃了“文字描述操作让学生判断”的传统形式,采用操作示意图+文字说明的结合方式,让学生直接观察图示中的操作细节(如液体加入方向、视线位置、液面高度等)进行判断,更贴近实际实验场景,考察实验操作的可视化辨析能力。
陷阱细节化:错误操作并非明显的原理错误,而是藏在易忽略的细节里:
这种考法检验的是学生对实验操作规范细节的精准记忆与判断能力,而非对实验流程的笼统认知。
新角度:这道题的核心是以基础实验的具象化易错场景为载体,通过图示细节辨析的考法,考察学生对实验操作规范的精准掌握与本质理解,是高考化学“重实验细节、考科学素养”的典型体现。
3.(2025海南,11,4分)有机硒化合物的研究意义重大。调控有机物Ⅰ与Se的用量比,可分别得到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(Ph-代表苯基)。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中所有磷原子共平面
B.Ⅱ和Ⅲ均为极性分子
C.等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为
D.产物Ⅳ的红外光谱中存在键的吸收峰,说明产物不纯
4.(2025山东,4,2分)称取固体配制浓度约为的溶液,下列仪器中不需要使用的是
A.烧杯 B.容量瓶
C.量筒 D.细口试剂瓶(具橡胶塞)
知识1 一定物质的量浓度溶液的配制
1、主要仪器
(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,砝码放在右盘,读数精确到0.1 g。
(2)容量瓶
(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2、配制过程
3、配制步骤:以配制480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液为例,所需容量瓶的规格:500mL。
(1)计算(填写计算过程与结果):m(NaOH)=1mol·L-1×0.5L×40g·mol-1=20.0g。
(2)称量:根据计算结果,称量固体质量。
(3)溶解:将称量好的固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,加速溶解。
(4)转移(移液)
①移液前需要将溶液冷却至室温。
②移液时玻璃棒的作用为引流。
(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液也都注入容量瓶中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容
①将蒸馏水注入容量瓶,待液面离容量瓶颈刻度线下1~2cm时,改用 滴加蒸馏水。
②定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线在 上。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
4、一定物质的量浓度溶液的配制误差分析
误差分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例)
请完成下表中的误差分析:
实验操作
因变量
误差
n(溶质)
V(溶液)
c(mol/L)
向容量瓶中注液时少量溅出
未洗涤烧杯和玻璃棒
定容时仰视刻度线
定容时俯视刻度线
定容摇匀后液面下降再加水
未等溶液冷却就定容
定容摇匀后,静置后液面下降
知识2 物质的量浓度、溶质的质量分数比较及其计算
1、物质的量浓度、溶质的质量分数比较
物理量
物质的量浓度
溶质的质量分数
定义
表示 里所含溶质B的物质的量的物理量
以溶液里溶质质量与溶液质量的 表示溶液组成的物理量
表达式
cB=
ω(B)= ×100%
单位
mol·L-1
【易错提醒】
1、溶液中溶质的判断
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)
CuSO4·5H2OCuSO4,Na2CO3·10H2ONa2CO3
2、混淆溶液的体积和溶剂的体积
①不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度和总质量进行计算:
V==。
②两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。(若题目说忽略体积变化,则总体积可由混合前体积直接相加)
2、有关物质的量浓度计算的四大类型
类型一:标准状况下,气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算
c=
类型二:溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
(1)计算公式:c= (c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1;ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3;w为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1)。
当溶液为饱和溶液时,因为w=,可得c= 。
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
类型三:溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即 。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即 。
③溶液质量守恒,即 (体积一般不守恒)。
(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合
①混合前后溶质的质量保持不变,即 。
②混合前后溶质的物质的量保持不变,即 。
类型四:应用电荷守恒式求算未知离子的浓度
溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
【易错提醒】
注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,c(Al3+)=2 mol·L-1(当考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。
考向1 一定物质的量浓度溶液的配制
1.(2025·北京西城·二模)下列操作或实验,不能达到实验目的的是
A.配制一定物质的量浓度的溶液时定容
B.赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡
C.实验室制乙酸乙酯
D.检验乙炔具有还原性
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·北京大兴·三模)下列实验的对应操作中不合理的是
A.制备晶体
B.检验是否沉淀完全
液面距刻线约 1 cm
C.从模拟侯氏制碱法获得后的母液中获取晶体
D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
3.(2025·北京·调研)在实验室配制氢氧化钠溶液。下列有关该实验的说法错误的是
A.实验所需氢氧化钠固体的质量为
B.使用前要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏液
C.在如图所示的仪器中,需用的仪器有①②③④⑤⑥
D.定容时加水不慎超过了刻度线,所配溶液的浓度偏大
4.(2025·北京·调研)下图是配制溶液的过程示意图,下列说法正确的是
A.操作1前用托盘天平和滤纸称取氢氧化钠固体
B.为使溶液充分混合,虚线框内的操作可用操作7
C.若操作2中未冷却的溶液转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏高
D.操作7后发现液面低于刻度线,此时需补加少量蒸馏水至刻度线
5.(2025·北京·模拟预测)某兴趣小组根据联合制碱的原理,在实验室中采用和粗盐在特定的浓度和温度条件下进行反应制备少量并检验其纯度。实验过程如下:
①将盛有提纯后溶液的烧杯加热至30-35℃,不断搅拌下将预先研细的一定质量的分5次全部投入溶液中,加完后继续保持该温度搅拌30min,静止,抽滤除去母液,用饱和碳酸氢钠的酒精水()溶液洗涤除去吸附在表面的铵盐和,获得。
②将产品小火烘干后转移到坩埚中,放入高温炉恒温300℃加热30min,停止加热,移入干燥器中保存备用。
③将准确称取自制的产品g置于锥形瓶中,加50蒸馏水溶解后滴加2滴“指示剂1”,用浓度为c的盐酸标准液滴定,边滴加边振荡至终点,读取所消耗的体积为。
④继续向锥形瓶中加入2滴“指示剂2”,用标准溶液继续滴定,使溶液颜色突变为橙色,将锥形瓶放到石棉网上加热煮沸1~2min,冷水浴冷却后溶液又变为黄色,再继续补滴至溶液变为橙色(30s不褪色)为止,此时为第二个滴定终点,记录整个滴定过程中所消耗的总体积。
回答下列问题:
(1)粗盐使用前需要除去、、等杂质,下列除杂试剂加入顺序为 。
a→_______→_______→_______。(填选项即可)
a.溶液 b.稀盐酸 c.溶液 d.溶液
(2)步骤①中温度不能高于35℃的原因是 。
(3)步骤③中量取10.00的一定浓度的盐酸来配制100盐酸标准溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、_______(从下列图中选择,填选项)。
A. B. C. D.
(4)步骤③中“指示剂1”为 ,在此过程中盐酸一定要逐滴加入并不断振荡,以防止 。
(5)根据上述数据,样品中的百分含量为 ,的百分含量为 。
(6)步骤④中达滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则质量分数的计算结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
考向2 一定物质的量浓度溶液的误差分析
6.(2023·北京·调研)配制一定物质的量浓度的溶液时,下列因素会导致溶液浓度偏高的是
A.溶解时有少量液体溅出 B.洗涤液未全部转移到容量瓶中
C.容量瓶使用前未干燥 D.定容时液面未到刻度线
7.(2025·北京·模拟预测)下列有关溶液的配制叙述正确的是
A.配制硫酸亚铁溶液时加入少量的铁粉是防止硫酸亚铁水解
B.配制的NaOH溶液快速称量是防止NaOH潮解或变质
C.配制NaCl溶液时用滴管从容量瓶中吸出超过刻度的水是防止溶液浓度变小
D.配制硫酸溶液时直接在容量瓶中稀释的目的是防止硫酸飞溅出来
8.(2024·北京·调研)草酸晶体(H2C2O4⋅2H2O)用途广泛,易溶于水,其制备及纯度测定实验如下。
I.制备
步骤1:将mg淀粉溶于水与少量硫酸加入反应器中,保持85~90℃约30min,然后逐渐降温至60℃左右。
步骤2:控制反应温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加含有适量催化剂的混酸(65%硝酸与98%硫酸),主要反应为。严格控制混酸的滴加速度,防止发生副反应。3h左右,冷却,减压过滤得粗品,精制得草酸晶体。
Ⅱ.纯度测定
称取制得的草酸晶体,配成100.00mL溶液。取出20.00mL,用cmol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定,重复2~3次,滴定终点时,平均消耗标准溶液VmL。根据上述实验,下列说法正确的是
A.配制溶液时容量瓶底部残留少量水,会导致所配溶液浓度偏低
B.滴加“混酸”速度过快,不影响草酸晶体的产率
C.锥形瓶用草酸溶液润洗,所测产品纯度会偏低
D.滴定终点读数时仰视,所测产品纯度偏高
9.(2024·北京·模拟预测)实验室需要配制450 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:
(1)实验中除了托盘天平(带砝码)、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有 。
(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中有错误的是 (填操作序号)。
(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为_______(填字母)。
A.19.2 g B.大于20 g
C.19.2~20 g D.20 g
(4)在溶液的配制过程中,有以下实验步骤,其中只需进行一次的操作步骤是 (填序号)。
①称量 ②溶解 ③转移 ④洗涤 ⑤定容
(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是_______(填字母)。
A.NaOH固体长期露置在空气中
B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容
C.定容后发现液面高于刻度线,可用胶头滴管将多余的水吸出
D.定容时俯视刻度线
10.(2024·北京·调研)某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL 0.5mol/L的稀H2SO4
(1)填写下列操作步骤:
①所需浓H2SO4的体积为 。
②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用 mL量筒量取。
③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的 里,并不断搅拌,目的是 。
④立即将上述溶液沿玻璃棒注入 中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。
⑤加水至距刻度 处,改用 加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。
(2)请指出上述操作中一处明显错误: 。
(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)
①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将 ;
②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度 ;
考向3 物质的量浓度的计算
11.(2025·北京顺义·一模)用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,浸出辉铜矿机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.温度越高,浸出速率越快
C.浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D.理论上反应Ⅰ中每消耗(标准状况)可浸出
12.(2023·北京丰台·调研)下列关于“100 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液中含有的微粒主要有:BaCl2、Ba2+、Cl-、H2O
B.若取该溶液10 mL,其中c(Ba2+)=0.01 mol·L-1
C.若取该溶液10 mL,恰好能与10 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液完全反应
D.该溶液与0.1 mol·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)相等
13.(2023·北京顺义·模拟预测)下列说法正确的是
A.0.1 mol原子中含中子数为0.8×6.02×1023
B.0.5 mol/L CuCl2溶液中含有的Cu2+数为0.5×6.02×1023
C.1 mol CO和 CO2混合物中,含有的碳原子数为2×6.02×1023
D.2.24 L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.1×6.02×1023
14.(2025·北京·调研)下列说法不正确的是
A.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 的稀H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时溶液的物质的量浓度为c2 ,则c1和c2的数值关系是c2>2c1
B.配制100 mL 2.00 NaOH溶液用托盘天平和滤纸称取8.0 g氢氧化钠固体
C.将标准状况下a L HCl气体溶于1000 mL水中,得到的盐酸溶液密度为b ,则该盐酸溶液的物质的量浓度为
D.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,则该溶液中的物质的量浓度为
15.(2025·北京·调研)某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如图,根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是
净含量:1000 mL
主要成分:25%NaClO
密度:1.19 g·cm-3
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2而变质
A.次氯酸钠的摩尔质量为
B.该“84”消毒液的物质的量浓度约为
C.取100mL该“84”消毒液稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液中约为
D.参阅该“84”消毒液的配方,取100mL该溶液与100mL水混合,所得溶液的溶质质量分数小于
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专题02 化学计量及其应用
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能架构 3
03 破·题型攻坚 4
题型一 物质的量、阿伏加德罗常数的应用 4
真题动向
打破单一考点局限,常与多板块知识融合。常结合新材料合成,能源转化,环境治理等热点。
必备知识
知识1物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量
知识2 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
知识3 物质的量浓度及其相关计算
知识4 阿伏加德罗常数应用的十大陷阱
关键能力
能力 解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三个步骤”
命题预测
考向1 不含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
考向2 含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
考向3 阿伏伽德罗常定律的推论及应用
考向4 物质的量相关概念
题型二 物质的量浓度 17
真题动向
依托工业等真实多元情境
必备知识
知识1一定物质的量浓度溶液的配制
知识2 物质的量浓度、溶质的质量分数比较及其计算
命题预测
考向1 一定物质的量浓度溶液的配制
考向2 一定物质的量浓度溶液的误差分析
考向3 物质的量浓度的计算
命题轨迹透视
化学计量及其应用是高考化学的核心专题,其命题轨迹呈现出核心考点稳定、考查形式渐综合、情境贴合实际的特点。核心考点长期聚焦,高频考点固定:阿伏加德罗常数(NA)的判断是绝对核心,常年贯穿考题,常考查气体摩尔体积适用条件、物质组成与结构、氧化还原反应转移电子数等。此外,一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析也是高频考点,常结合实验操作考查;电解质溶液中粒子数目、隐含可逆反应的微粒数计算等考点也频繁出现,成为区分考生的关键。
命题素材常结合工业生产、环境治理等实际场景,如超氧化钾供氧反应、汽车尾气处理反应等,让化学计量与实际应用紧密结合。整体难度保持中等,陷阱设置相对固定,比如混淆标准状况下的物质状态、忽略电离和水解对粒子数的影响等。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
物质的量、阿伏加德罗常数的应用
——
——
北京卷T12,3分
——
——
物质的量浓度
——
北京卷T6,3分
北京卷T14,3分
——
——
——
2026命题预测
2026年化学计量及其应用的命题会延续核心稳定、综合增强、情境务实的特点,同时在融合度和素材上略有拓展。一是NA仍会以选择题形式为核心考点,但热度可能小幅下降,题目仍为中等难度。二是非选择题中,以化学方程式为载体的定量计算会成为主流,像过量反应判断、产率、转化率的计算考查力度会加大。三是素材会更多选取新能源开发、环境治理、新型材料合成等实际场景。
题型一 物质的量、阿伏加德罗常数的应用
1.(2023北京,12,3分)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
【答案】C
【详解】A.Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;
B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;
C.Na2O2由Na+和组成.阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C正确;
D.①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误;
故选C。
命题解读
新情境:这类反应不属于常规的酸碱反应或简单氧化还原,需要学生快速适应陌生反应方程式,提取化合价变化、化学键类型等核心信息,考察知识迁移能力。
新考法:没有直接问“判断氧化还原反应”“数化学键”这类直白问题,而是将多个考点(化学键类型、氧化还原分析、离子个数比、电子转移量)融合在一个选项中,需要学生同时验证多个知识点,且每个选项的陷阱都藏在细节里(比如CaH2无共价键、水的化合价未变化),考察“细节辨析+综合应用”的能力,不是单一知识点记忆。
新角度:对“氧化还原中电子转移”的角度新:不是直接计算转移电子数,而是通过“转移电子数相同”来反推产物物质的量,需要学生先明确每个反应的电子转移比例,再进行定量关联,是“定性+定量”结合的角度。
2.(2020北京,5,3分)下列说法正确的是
A.同温同压下,O2和CO2的密度相同
B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同
C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同
D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同
【答案】C
【详解】A.同温同压下,O2和CO2的体积相同时,其质量之比为32:44,则密度之比为32:44,不相同,A说法错误;
B.质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为20:18,分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为20:18,不相同,B说法错误;
C.每个CH3CH2OH和CH3OCH3中含共价键数均为8条,则物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同,C说法正确;
D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,氢离子的浓度相等,硫酸能电离出2个氢离子,而盐酸只能电离出一个,故pH相同的盐酸和硫酸的物质的量浓度不相同,D说法错误;
答案为C。
命题解读
新情境:这道题完全摒弃了实验、工业反应、物质制备等具象化背景,以纯化学概念与计量的抽象情景为核心,把“气体性质(阿伏伽德罗定律)”“核素与摩尔质量”“有机物同分异构体结构”“强酸电离与pH计算”四个分属不同知识模块的内容,毫无关联地整合在一道选择题中。
这种情景设计的核心目的,是打破学生对“模块化解题”的依赖,要求学生能跳出知识的板块边界,直接调用化学核心原理解决问题,考察的是对化学知识的整体把控与抽象应用能力。
新考法:“概念+计算”的融合式辨析考法
这道题的每个选项都不是单一考点的直接提问,而是将概念理解和定量计算深度绑定,且错误陷阱都藏在“易忽略的细节计算”里:
• A项:需先掌握“密度与摩尔质量的正比关系”,再计算O2(32g/mol)和CO2(44g/mol)的摩尔质量差异,而非单纯记忆定律;
• B项:要先明确D2O的摩尔质量是20g/mol(而非H2O的18g/mol),再通过n=m/M计算物质的量,最终推导原子数关系;
• D项:需结合“pH相同则H+浓度相同”的概念,再根据盐酸(一元酸)、硫酸(二元酸)的电离差异,计算溶质浓度的比例关系。
这种考法不再考察“会不会记”,而是考察“会不会用”,检验的是逻辑辨析与定量运算的综合能力。
新角度:这道题是高考化学“去套路、重本质”命题趋势的典型代表,核心是通过抽象情景和融合考法,检验学生对化学核心概念的深度理解和灵活应用能力。
3.(2025天津,7,3分)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【答案】C
【详解】A.N离子的电子数为3×7+1=22,则1 mol N离子含有的电子数为1mol×22×NAmol-1=22NA,A错误;
B.未明确是否为标准状况,无法计算消耗1mol次氯酸钠时,生成氮气的体积,B错误;
C.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,消耗次氯酸钠的物质的量为1 mol ,则处理6.5 g NaN3 时,至少需要次氯酸钠的物质的量为×=0.05 mol,C正确;
D.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,转移电子的物质的量为2mol,处理1 mol NaN3时,转移电子的数目为1mol×2××NAmol-1=NA,D错误;
故选C。
4.(2025江西,5,3分)乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
【答案】D
【详解】A.未指明标准状况,无法确定其物质的量,A错误;
B.HCN结构式为H-C≡N,C≡N三键含2个π键,每个π键2电子,故每个HCN分子含4个π电子,0.1 mol HCN含0.4 NAπ电子,B错误;
C.H2O中心原子孤电子对数为=2,9 g H2O为=0.5 mol,0.5 mol水含1 NA孤电子对,C错误;
D.该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化(2个σ键),CO2中C为sp杂化(2个σ键),共4 mol sp杂化C原子,数目为4 NA,D正确;
故选D。
知识1 物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量
1、物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(2)物质的量的表示方法
如0.2 mol H2,2 mol Na+,3 mol水分子。
(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为:n=。
2、摩尔质量
(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M,单位为 g·mol-1。
(2)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为:n=。
【易错提醒】
1、物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称。
2、物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
3、6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
4、物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
5、摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
6、对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
知识2 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
1、影响物质体积大小的因素
(1)微粒的大小(物质的本性)
(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)
(3)微粒的数目(物质的量的大小)
2、气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 Vm,标准状况下,Vm约为 22.4L·mol-1。
(2)相关计算
①基本表达式:Vm=
②与气体质量的关系:=
③与气体分子数的关系:=
(3)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
3、阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
【易错提醒】
1、在温度和压强一定时,任何1 mol固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距离很小,但微粒的大小不同,所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
2、对气态物质来说:通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,因此,当微粒数相同时,气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。
3、对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
知识3 物质的量浓度及其相关计算
1、物质的量浓度
2、以物质的量为中心,相互之间的转化关系
知识4 阿伏加德罗常数应用的十大陷阱
1、物质的状态和外界条件
(1)只给出物质的体积,而不指明物质的状态,或者标准状况下物质的状态不为气体,所以求解时,一要看是否为标准状况下,不为标准状况无法直接用22.4 L·mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n;二要看物质在标准状况下是否为气态,若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
(2)给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
(3)22.4L/mol是在标准状况(0℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积,使用的对象是气体(包括混合气体)。
①标准状况下,22.4L水所含分子数为1NA。
②标准状况下,11.2LCCl4所含分子数为0.5NA。
③标准状况下,11.2LSO3中所含1.5NA个氧原子。
④常温常压下,11.2LO2中所含的原子数为NA。
2、注意物质组成中分子个数、原子个数、离子个数的判断
(1)此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
(2)常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子;Cl2、N2、O2、H2等双原子分子;O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质;金刚石、Si、SiO2、P4等物质中的化学键数目。
3、注意弱电解质的电离和某些离子的水解
弱电解质的电离是不完全进行的,弱碱阳离子或弱酸阴离子的水解会导致离子数目减少。
(1)是否有弱电解质的电离或弱离子的水解;
(2)是否指明了溶液的体积;
4、注意物质的存在形态不同,离子的种类、数目不同。
如碳酸氢钠晶体中只含碳酸氢根离子和钠离子,而溶液中还会因为碳酸氢根离子的电离有碳酸根离子,碳酸氢根离子水解产生少量的碳酸分子。
5、注意特殊物质的摩尔质量或物质中的中子数。如:D2O、T2O、18O2。
6、某些物质结构中化学键的数目
要了解物质的基本结构。晶体结构中常考的有白磷、金刚石、石墨、二氧化硅等。
7、氧化还原反应中转移电子数目
关键是理解物质中元素的化合价,考得比较多的就是歧化反应,过氧化物,归中反应以及其它一些较复杂的反应。
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如:Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂。
Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂。
(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
8、注意常见的可逆或隐含条件
(1)2mol的浓硫酸与足量的铜微热反应,生成SO2分子数为NA
(2)80mL 10mol/L浓盐酸与足量MnO2反应转移的电子数为0.4NA
(3)某密闭容器中盛有1molN2和3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子数目为6NA
9、注意分散系的变化导致微粒数目的变化
三氯化铁溶液转化为氢氧化铁胶体,因为胶体微粒是分子集合体,所以胶体粒子的数目小于原溶液中三价铁离子的数目。
10、注意酸性或碱性溶液中氢离子或氢氧根数目的判断
(1)是否指明了溶液的体积;
(2)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol/L,与电解质的组成无关;0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,与电解质的组成有关。
能力1 解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三个步骤”
对于NA的正误判断必须排除各种陷阱,要认真审题,明确题中的陷阱所在。解题时要注意物质的量的核心和桥梁作用。解题的一般思路为:已知数据物质的量NA,具体为:
考向1 不含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
1.(2025·北京海淀·三模)用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.含有键的数目为
B.溶液中的数目为
C.和的混合气体含有的原子数为
D.(标准状况)乙醇与足量充分反应,生成的分子数为
【答案】C
【详解】A.乙炔的结构式如图:,1个乙炔分子中含有1个碳碳三键,1个碳碳三键有1个键和2个π键,C与H之间是键,则含有键的数目为,A错误;
B.溶液中体积未知,无法计算的数目,B错误;
C.和的最简式为,则和的混合气体的物质的量为,含有1mol氮原子、2mol氧原子,总共含有3mol原子,含有原子的数目为,C正确;
D.标准状况下乙醇不是气体,因此无法利用气体摩尔体积算得乙醇的物质的量,D错误;故选C。
2.(2025·北京东城·二模)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是
A.12gNaHSO4固体中所含阳离子数为0.1NA
B.25℃,1LpH=5的NH4NO3溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
C.2.3gNa与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
D.0.1molCH4与过量Cl2光照下反应生成的HCl分子数小于0.4NA
【答案】C
【详解】A.固体中阳离子为,,则固体中所含阳离子数,A正确;
B.溶液中水解使溶液呈酸性,此时浓度为,水解促进水电离,则完全来自水的电离,,B正确;
C.的物质的量,与反应无论生成或,每个原子均失去1个电子,则总转移电子数为,C错误;
D.与的取代反应生成四种氯代甲烷混合物,每取代一个H生成1个,如果只生成四氯化碳则生成的物质的量为,但是该反应同时得到四种含氯代物,所以反应生成的分子数小于,D正确;故选C。
3.(2024·北京·三模)用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.1mol N2H4含有π键的数目为NA
B.1L 0.1mol/L CH3COOH溶液含CH3COO-的数目为0.1 NA
C.14g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为2 NA
D.22.4L(标准状况)Cl2与足量NaOH溶液充分反应,电子转移数为2 NA
【答案】C
【详解】A.N2H4的结构式为,分子中不含有π键,A不正确;
B.CH3COOH 为弱酸,在水溶液中发生部分电离,则1L 0.1mol/L CH3COOH溶液含CH3COO-的数目小于0.1 NA,B不正确;
C.14g乙烯中含极性共价键的物质的量为=2mol,14g丙烯中含极性共价键的物质的量为=2mol,则4g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为2 NA,C正确;
D.Cl2与足量NaOH溶液发生反应时,存在如下关系式:Cl2——e-,则22.4L(标准状况)Cl2(物质的量为1mol)与足量NaOH溶液充分反应,电子转移数为NA,D不正确;故选C。
4.(2024·北京·三模)已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1mol铁与足量S反应,转移的电子数为
B.标准状况下,所含的氧原子数为
C.被还原为转移的电子数为
D.密闭容器中,和催化反应后分子总数为
【答案】C
【详解】A.铁与S反应生成FeS,1mol铁与足量S反应,转移的电子数为2NA,故A错误;
B.标准状况下甲醇为液体,的物质的量不是0.5mol,故B错误;
C.被还原为,Cr元素化合价由+6降低为+3,转移的电子数为,故C正确;
D.为可逆反应,密闭容器中,和催化反应后分子总数大于,故D错误;选C。
5.(2024·北京·三模)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.分子中共价键的数目为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.的溶液中的数目为
D.常温常压下,和的混合气体原子数目为
【答案】D
【详解】A.1个分子含有10个共价键,则分子中共价键的数目为,A错误;
B.标准状况下,SO3不是气体,不能用气体摩尔体积计算,B错误;
C.的溶液无体积,无法计算的数目,C错误;
D.常温常压下,和均为含有2个原子的分子,且相对分子质量均为28,则该混合气体的物质的量为1mol,原子数目为,D正确; 故选D。
考向2 含有题干描述的阿伏伽德罗常数的应用
6.(2025·北京·模拟预测)将60.05的溶液与10.05的溶液混合,滴加溶液后变红色。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.上述反应过程中转移的电子的数目为
B.5.6g中含有的未成对电子的数目为0.5
C.0.05的溶液中含有的的数目小于0.05
D.的空间构型为V形
【答案】B
【详解】A.n(KI)=,,由反应可知,不足,根据的物质的量计算转移电子数,转化为,1个得到1个电子,n()=,则转移电子数为,又因为滴加溶液后变红色,所以溶液中含有,该反应为可逆反应,转移电子数小于,A错误;
B.的电子排布式为,3d轨道上有5个未成对电子,5.6g的物质的量为n=,含有的未成对电子的数目为,B正确;
C.只知道溶液的浓度为,没有溶液体积,无法计算的数目,C错误;
D.与是等电子体,是直线形结构,所以的空间构型为直线形,D错误;
故答案选B。
7.(2023·北京门头沟·一模)我国科学家突破了二氧化碳人工合成淀粉的技术,部分核心反应如下图。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.DHA难溶于水,易溶于有机溶剂
B.DHA与葡萄糖具有相同种类的官能团
C.3.0 g HCHO与DHA的混合物中含碳原子数为0.1 NA
D.淀粉属于有机高分子,可溶于冷水,可水解生成乙醇
【答案】C
【详解】A.DHA分子中碳链较小且含有2个羟基,能溶于水,A错误;
B.DHA含有酮羰基、羟基;葡萄糖含有醛基、羟基,不具有相同种类的官能团,B错误;
C.HCHO与DHA的实验式均为CH2O,则3.0 g HCHO与DHA的混合物中CH2O为0.1mol,含有0.1mol碳原子,碳原子数为0.1 NA,C正确;
D.淀粉属于有机高分子,不溶于冷水,可水解生成葡萄糖,D错误;
故选C。
8.(2024·北京海淀·模拟预测)工业上常用组合试剂对尾气进行处理。如:。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.中所含离子总数为
B.标准状况下,中所含电子总数约为
C.25℃时,的HCl溶液中含有的数目约为
D.生成沉淀时,吸收的体积在标准状况下约为0.224 L
【答案】C
【详解】A.中含有和,离子总数为,A正确;
B.物质的量为0.5mol,所含的电子数为,B正确;
C.的盐酸溶液,没有告诉溶液体积,无法计算的数目,C错误;
D.为0.1mol,根据元素守恒,吸收0.1mol,在标准状况下约为0.224 L ,D正确;
故选C。
9.(2025·北京·模拟预测)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应②中2.3 g Na完全反应生成转移电子数目为
B.反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
C.中含有的离子数目为
D.溶液中,的数目为
【答案】B
【详解】A.反应②中2.3 g Na为0.1 mol,生成过氧化钠时,每个Na原子失去1个电子,总转移电子数为,A错误;
B.反应①电解熔融NaCl生成Cl2,标准状况下11.2 L Cl2为0.5 mol,含原子,即,B正确;
C.1 mol过氧化钠含2 mol 和1 mol ,总离子数为,C错误;
D.ClO⁻是弱酸酸根,会水解,溶液中ClO⁻的实际数目小于,D错误;故选B。
10.(2025·北京·模拟预测)在环保技术中,可用氨气处理氮氧化物,将其转化为无毒的氮气,化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的孤电子对数为
B.中含有的键数目为
C.每消耗,转移的电子数为
D.氨水中,含有的分子数小于
【答案】C
【详解】A.每个H2O分子中O原子有2对孤电子对,0.1 mol H2O含孤电子对数为0.1×2=0.2NA,A错误;
B.未说明气体是否处于标准状况,22.4 L N2的物质的量无法确定,且1 mol N2含2 mol π键,但条件不明确,B错误;
C.4.6g NO2为0.1 mol,反应中每消耗转移电子,故转移的电子数为,C正确;
D.未提供溶液体积,无法计算NH3·H2O的分子数,D错误;答案选C。
考向3 阿伏伽德罗常定律的推论及应用
11.(2024·北京西城·调研)下列各项比较中,正确的是
A.7.8g Na2O2中含有的离子数为0.4NA
B.标准状况下,等体积乙烷和苯,所含分子数相等
C.等物质的量的Fe和Cu分别与足量的Cl2反应,转移的电子数相等
D.质量相同的 H2O 和 D2O(重水)所含的原子数不相同
【答案】D
【详解】A.7.8g Na2O2的物质的量为0.1mol,1个Na2O2含有2个Na+和1个O,所以7.8g Na2O2中含有的离子数为0.3NA,故A错误;
B.同温同压条件下,相同体积的任何气体具有相同分子数,苯标况下为液体,不能使用阿伏加德罗定律,所以标准状况下,等体积乙烷和苯,所含分子数不相等,故B错误;
C.1mol铁与足量氯气反应生成氯化铁,转移3mol电子,1mol铜与足量氯气反应生成氯化铜,转移2mol电子,故C错误;
D.H2O 和 D2O(重水)的摩尔质量不同,所以质量相同的 H2O 和 D2O(重水)的物质的量不同,所含的原子数不相同,故D正确;故答案选D。
12.(2024·北京石景山·调研)下列说法正确的是
A.室温下,pH相同的盐酸和醋酸溶液,溶质的物质的量浓度相同
B.等物质的量的Na2O和Na2O2含有相同数目的离子
C.同温同压下,O2和O3的密度相同
D.0.5mol/LNa2SO4溶液中约含有3.01×1023个Na+
【答案】B
【详解】A. pH相同的盐酸和醋酸溶液,氢离子的物质的量浓度相同,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,醋酸的物质的量浓度大于盐酸的,故A错误;
B. Na2O和Na2O2所含阴阳离子个数比都是1:2,所以等物质的量的二者含有相同数目的离子,故B正确;
C.同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,所以O2和O3的密度不同,故C错误;
D.溶液体积未知,无法求算 Na+的物质的量和个数,故D错误;故答案为:B
13.(2025·北京·模拟预测)下列说法不正确的是
A.同温同压条件下,和Ne三种气体的密度关系:
B.的乙醇与的乙醇溶液等体积混合,混合后乙醇的质量分数小于(乙醇密度小于水)
C.某溶液的密度为 ,的质量分数为,1 L该溶液中的物质的量为5 mol
D.1 mol氧气在放电条件下,有转化为臭氧,则放电后混合气体对氢气的相对密度是35.6
【答案】D
【详解】A.温度、压强相同时,气体密度与摩尔质量成正比,摩尔质量:O2(32g/mol)>Ne(20g/mol)>H2(2g/mol),密度关系正确,A正确;
B.乙醇浓度越高密度越低,等体积混合时高浓度溶液质量更小,混合后质量分数偏向低浓度,结果小于45%,B正确;
C.1L溶液质量1000mL×1.2g/cm3=1200g,m(Mg2+)=1200g×5%=60g,对应2.5 mol MgCl2,Cl-物质的量为2.5×2=5 mol,C正确;
D.氧气与臭氧转化的反应方程式为3O2=2O3,1 mol O2中30%转化为O3,生成0.2 mol O3,剩余0.7 mol O2,总质量32g,总物质的量0.9 mol,平均摩尔质量≈35.56g/mol,相同条件下,密度的比值等于其摩尔质量之比,即相对密度为≈17.8,而非35.6,D错误;故答案为D。
14.(2024·北京·模拟预测)下列说法错误的是
A.20℃、101 kPa,等体积的CO2与SO3的质量之比为11:20
B.实验室需用 Na2CO3溶液480 mL,配制时需称量5.3 g Na2CO3固体
C.质量分数为46%的乙醇溶液与水等体积混合,混合后乙醇的质量分数小于23%
D.向100 mL水中分别加入0.1 mol的Na2O2和Na2O,恢复至室温,所得溶液中溶质的质量分数相同
【答案】A
【详解】A.20℃、101 kPa条件下三氧化硫为液态,等体积的二氧化碳和三氧化硫的物质的量不相等,所以无法计算20℃、101 kPa条件下的二氧化碳和三氧化硫的物质的量之比和两者的质量之比,故A错误;
B.实验室没有480mL容量瓶,所以配制480mL0.1mol/L的碳酸钠溶液时,应选用500mL容量瓶,配制时需称量碳酸钠固体的质量为0.1mol/L×0.5L×106g/mol=5.3g,故B正确;
C.乙醇溶液的密度小于水的密度,所以质量分数为46%的乙醇溶液与水等体积混合后,乙醇的质量比溶液的质量的二分之一小,所以所得溶液的质量分数小于23%,故C正确;
D.氧化钠与过氧化钠与水反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(进入溶液中的为Na2O)、Na2O+H2O=2NaOH,0.1mol的过氧化钠和氧化钠反应后都生成了0.2mol的氢氧化钠,由于两种物质消耗水的物质的量也相等,则生成的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数相同,故D正确;故选A。
15.(2024·北京·调研)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含键的晶体中氧原子数目为
B.常温下,的溶液中数目为
C.立方氮化硼晶体所含原子数目为
D.标准状况下,的分子数目为
【答案】C
【详解】A.含4molSi-O键的SiO2晶体有1molSiO2,氧原子数目为2NA,A错误;
B.溶液的体积未知,无法计算溶液中OH-数目,B错误;
C.晶胞中的B原子在面心上和顶点,个数为:,N原子在体心,个数为4,氮化硼的化学式为BN,10g立方氮化硼的物质的量为,所含原子数目为0.8NA,C正确;
D.标准状况下,NO2不是气体,不能用气体摩尔体积计算,D错误;故选C。
考向4 物质的量相关概念
16.(2024·北京丰台·二模)用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.1mol含有π键的数目为
B.1mol基态Cr原子的未成对电子数为
C.46g和的混合气体含有的原子数为
D.2.24L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的分子数为
【答案】C
【详解】A.1个C2H2分子中含有1个碳碳三键,1个碳碳三键有2个π键,因此1mol含有π键的数目为,故A错误;
B.基态Cr原子的价电子排布为3d54s1,因此1mol基态Cr原子的未成对电子数为,故B错误;
C.46g和的混合气体的最简式为,含有1mol氮原子、2mol氧原子,总共含有3mol原子,含有原子的数目为3NA,故C正确;
D.标准状况下乙醇不是气体,因此无法利用气体摩尔体积算得乙醇的物质的量,故D错误;故答案为:C。
17.(2024·北京昌平·二模)已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.标准状况下,中含有个中子
B.富勒烯(C60)中含有个碳原子
C.被还原为转移的电子数为
D.密闭容器中,和催化反应后分子总数为
【答案】C
【详解】A.标准状况下,物质的量为1mol,一个N原子中含有7个中子,即标准状况下,中含有个中子,故A错误;
B C60分子是由C原子构成,富勒烯(C60)中含有哥C原子,故B错误;
C.中Cr为+6价,被还原为转移的电子数为,故C正确;
D.密闭容器中, SO2与O2催化反应方程式为:,由于反应可逆,因此和催化反应后分子总数大于,故D错误;故选C。
18.(2023·北京昌平·二模)表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol/L的溶液中含个
B.46g 所含氧原子数为
C.1mol 中含键的个数为
D.22.4 L 的分子个数为
【答案】C
【详解】A.没有给定溶液的体积,无法计算所含有H+的数目,选项A错误;
B.46gNO2中含有1molNO2,含有2mol氧原子,含有氧原子数为2NA,选项B错误;
C. 中含有2个C-C键,1个C=C、一个C-N、一个C=N、5个C-H,故所含有的键为10个,故1mol 中含键的个数为,选项C正确;
D.没有说明标准状况下,22.4 L 的物质的量不一定为1mol,故分子个数不一定为,选项D错误;
答案选C。
19.(2023·北京房山·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.28 g 分子中含有的σ键数目为
B.标准状况下,22.4 L HCl气体中数目为
C.的溶液中OH-数目为
D.2.3 g钠与足量氯气反应,电子转移的数目为
【答案】D
【详解】A.28 g的物质的量为=1mol,CH2=CH2中含有碳碳双键,含有5个σ键,则28 g分子中含有的σ键数目为,故A错误;
B.HCl气体在无水时不能电离,没有H+,故B错误;
C.未说明溶液体积,无法计算的溶液中OH-的数目,故C错误;
D.2.3 g钠与足量氯气反应,Na元素由0价上升到+1价,2.3 g钠的物质的量为=0.1mol,共转移电子0.1mol,数目为,故D正确;
故选D。
20.(2023·北京平谷·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.1mol金刚石中的C-C键的数目为4
B.18g重水()中含有的质子数为9
C.标准状况下,11.2L乙烷与乙烯的混合气体中含有的碳原子数约为
D.6.4g Cu与足量反应,电子转移数目为0.2
【答案】A
【详解】A.金刚石中碳原子与碳原子间通过碳碳单键相连,1mol金刚石中含有2molC-C键,A错误;
B.18g重水物质的量为0.9mol,一个重水分子中含有质子数为10个,则18g重水含有质子数为9NA,B正确;
C.标况下11.2L乙烷和乙烯的混合气体的物质的量为0.5mol,一个乙烷和乙烯分子中都含有2个碳原子,则11.2L乙烷和乙烯的混合气体含有的碳原子数约为NA,C正确;
D.Cu与足量HNO3反应,Cu失电子生成Cu2+,0.1molCu生成0.1molCu2+转移0.2mol电子,D正确;
故答案选A。
题型二 物质的量浓度
1.(2024北京,14,3分)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
【答案】B
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;
B.根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;
C.已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;
D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误;答案选B。
命题解读
新情境:以“不同酸碱环境的氧化还原反应”为载体,创设陌生定量情景。这种情景跳出了“单一条件下的氧化还原反应”常规模式,将反应介质对氧化还原产物的影响与定量计算结合,要求学生快速接收陌生信息并应用,考察信息提取与知识迁移能力。
新考法:“定性分析+定量计算”融合,陷阱藏于电子转移守恒。摒弃了“单纯判断氧化剂/还原剂”的基础考法,每个选项都融合了电子转移守恒计算、氧化性/还原性强弱比较、反应对pH的影响等多个考点。比如选项A需要通过电子守恒计算物质的量之比,选项B要结合两个反应的电子转移推导未知量x,选项C、D则需结合反应介质与产物分析性质变化、pH变化。
题目中给出的“0.001molKI”“n molKMnO4”“10x n mol KMnO4”等数据,不是直接给出最终比例,而是需要通过电子转移守恒进行推导换算,考察定量计算与逻辑推导的综合能力,而非机械套用公式。
新角度:这道题的核心是以陌生的多介质氧化还原定量情景为载体,用“定性+定量”融合考法,考察对氧化还原反应本质的深度理解与灵活应用,是高考化学“重本质、考能力”的典型体现。
2.(2024北京,6,3分)下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A项合理;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B项合理;
C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C项合理;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D项不合理;
答案选D。
命题解读
新情境:聚焦“基础实验的规范操作细节”,创设具象化易错情景。
这道题选取中和滴定、浓硫酸稀释、蒸发结晶、溶液配制四个高中核心基础实验作为载体,以“操作示意图+文字描述”的形式呈现,每个情景都是实验室中常见的操作场景,但精准抓住了学生易出错的细节(如稀释浓硫酸的液体加入顺序、溶液配制的液面高度等)。
这种情景没有复杂的实验设计,而是回归实验操作的本质规范,考察学生对“基础实验操作细节”的真实掌握情况,而非对实验原理的死记硬背。
新考法:“图示辨析+规范判断”融合,陷阱藏于操作细节。
考法直观化:摒弃了“文字描述操作让学生判断”的传统形式,采用操作示意图+文字说明的结合方式,让学生直接观察图示中的操作细节(如液体加入方向、视线位置、液面高度等)进行判断,更贴近实际实验场景,考察实验操作的可视化辨析能力。
陷阱细节化:错误操作并非明显的原理错误,而是藏在易忽略的细节里:
这种考法检验的是学生对实验操作规范细节的精准记忆与判断能力,而非对实验流程的笼统认知。
新角度:这道题的核心是以基础实验的具象化易错场景为载体,通过图示细节辨析的考法,考察学生对实验操作规范的精准掌握与本质理解,是高考化学“重实验细节、考科学素养”的典型体现。
3.(2025海南,11,4分)有机硒化合物的研究意义重大。调控有机物Ⅰ与Se的用量比,可分别得到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(Ph-代表苯基)。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中所有磷原子共平面
B.Ⅱ和Ⅲ均为极性分子
C.等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为
D.产物Ⅳ的红外光谱中存在键的吸收峰,说明产物不纯
【答案】D
【详解】A.Ⅰ中P原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,采用sp3杂化,每个P原子与其相连2个P原子、1个C原子构成三角锥形,故Ⅰ中所有磷原子不共平面,A错误;
B.Ⅱ分子结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子,Ⅲ分子结构对称,正、负电荷中心重合,为非极性分子,B错误;
C.Ⅰ转化为Ⅱ的化学方程式为3+15Se→5,Ⅰ转化为Ⅲ的化学方程式为2+20Se→5,则等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为5:10=1:2,C错误;
D.产物Ⅳ的红外光谱中存在键的吸收峰,说明产物Ⅳ中混有Ⅱ、Ⅲ等杂质,即产物不纯,D正确;
故选D。
4.(2025山东,4,2分)称取固体配制浓度约为的溶液,下列仪器中不需要使用的是
A.烧杯 B.容量瓶
C.量筒 D.细口试剂瓶(具橡胶塞)
【答案】B
【详解】A.溶解1.6g NaOH需要在烧杯中进行,故A需要;
B.1.6gNaOH的物质的量为,,本实验要求精度不高,1.6g氢氧化钠溶解在400mL蒸馏水中即可配制浓度约为的溶液,不需要容量瓶,故选B;
C.据B项分析可知,配制时需量筒量取400mL蒸馏水,故不选C;
D.NaOH溶液配制好后需要转移到试剂瓶中储存,氢氧化钠溶液呈碱性,能与玻璃中的二氧化硅反应,不能选择玻璃塞,所以需要细口试剂瓶(具橡胶塞),故不选D;故选B。
知识1 一定物质的量浓度溶液的配制
1、主要仪器
(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,砝码放在右盘,读数精确到0.1 g。
(2)容量瓶
(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2、配制过程
3、配制步骤:以配制480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液为例,所需容量瓶的规格:500mL。
(1)计算(填写计算过程与结果):m(NaOH)=1mol·L-1×0.5L×40g·mol-1=20.0g。
(2)称量:根据计算结果,称量固体质量。
(3)溶解:将称量好的固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,加速溶解。
(4)转移(移液)
①移液前需要将溶液冷却至室温。
②移液时玻璃棒的作用为引流。
(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液也都注入容量瓶中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容
①将蒸馏水注入容量瓶,待液面离容量瓶颈刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。
②定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线在同一水平面上。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
4、一定物质的量浓度溶液的配制误差分析
误差分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例)
请完成下表中的误差分析:
实验操作
因变量
误差
n(溶质)
V(溶液)
c(mol/L)
向容量瓶中注液时少量溅出
减小
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
偏低
定容时仰视刻度线
增大
偏低
定容时俯视刻度线
减小
偏高
定容摇匀后液面下降再加水
增大
偏低
未等溶液冷却就定容
减小
偏高
定容摇匀后,静置后液面下降
不变
不变
知识2 物质的量浓度、溶质的质量分数比较及其计算
1、物质的量浓度、溶质的质量分数比较
物理量
物质的量浓度
溶质的质量分数
定义
表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量
以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量
表达式
cB=
ω(B)= ×100%
单位
mol·L-1
【易错提醒】
1、溶液中溶质的判断
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)
CuSO4·5H2OCuSO4,Na2CO3·10H2ONa2CO3
2、混淆溶液的体积和溶剂的体积
①不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度和总质量进行计算:
V==。
②两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。(若题目说忽略体积变化,则总体积可由混合前体积直接相加)
2、有关物质的量浓度计算的四大类型
类型一:标准状况下,气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算
c=
类型二:溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
(1)计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1;ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3;w为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1)。
当溶液为饱和溶液时,因为w=,可得c=。
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
c===或w===。
类型三:溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,即m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合
①混合前后溶质的质量保持不变,即m1w1+m2w2=m混w混。
②混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混。
类型四:应用电荷守恒式求算未知离子的浓度
溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
【易错提醒】
注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,c(Al3+)=2 mol·L-1(当考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。
考向1 一定物质的量浓度溶液的配制
1.(2025·北京西城·二模)下列操作或实验,不能达到实验目的的是
A.配制一定物质的量浓度的溶液时定容
B.赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡
C.实验室制乙酸乙酯
D.检验乙炔具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.配制一定物质的量浓度溶液定容时,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,视线与凹液面最低处相平,操作正确,能达到实验目的,A不选;
B.赶出碱式滴定管乳胶管中气泡,可将尖嘴向上弯曲,挤压玻璃珠使溶液流出从而排出气泡,能达到实验目的,B不选;
C.实验室用乙醇、乙酸在浓硫酸催化下加热反应制备乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液收集,能降低乙酸乙酯溶解度,吸收挥发的乙酸和乙醇,该装置可达到制备乙酸乙酯目的,C不选;
D.电石(主要成分CaC2)与水反应制乙炔,反应中会产生H2S等杂质气体,H2S也能使酸性KMnO4溶液褪色,不除去杂质就直接通入酸性KMnO4溶液,无法确定是乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,不能检验乙炔还原性,该操作不能达到实验目的,D选; 故选D。
2.(2025·北京大兴·三模)下列实验的对应操作中不合理的是
A.制备晶体
B.检验是否沉淀完全
液面距刻线约 1 cm
C.从模拟侯氏制碱法获得后的母液中获取晶体
D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.加入乙醇,降低溶剂的极性,硫酸四氨合铜溶解度减小,会析出硫酸四氨合铜晶体,操作合理,A不符合题意;
B.向上层清液中加入氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明已经沉淀完全,操作合理,B不符合题意;
C.侯氏制碱法获得后的母液中获取晶体的方法为通入氨气并加入氯化钠晶体,降温,促使析出,而不是蒸发结晶,若蒸发结晶会水解,最后得不到晶体,操作不合理,C符合题意;
D.配制一定物质的量浓度的溶液定容阶段,当液面在刻度线以下约1-2cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,视线与凹液面最低处相平,操作合理,D不符合题意;
故选C。
3.(2025·北京·调研)在实验室配制氢氧化钠溶液。下列有关该实验的说法错误的是
A.实验所需氢氧化钠固体的质量为
B.使用前要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏液
C.在如图所示的仪器中,需用的仪器有①②③④⑤⑥
D.定容时加水不慎超过了刻度线,所配溶液的浓度偏大
【答案】D
【详解】A.实验所需氢氧化钠固体的质量=1.0mol/L×0.1L×40g/mol=,A正确;
B.配制过程有颠倒摇匀的操作,故使用前要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏液,B正确;
C.配制NaOH溶液需要用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管,C正确;
D.定容时加水不慎超过了刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏小,D错误;
答案选D。
4.(2025·北京·调研)下图是配制溶液的过程示意图,下列说法正确的是
A.操作1前用托盘天平和滤纸称取氢氧化钠固体
B.为使溶液充分混合,虚线框内的操作可用操作7
C.若操作2中未冷却的溶液转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏高
D.操作7后发现液面低于刻度线,此时需补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】C
【详解】A.托盘天平只能精确到0.1g,且氢氧化钠固体具有腐蚀性、不能用滤纸称量氢氧化钠固体,A错误;
B.为使溶液充分混合,要轻轻摇动容量瓶(虚线框内的操作),操作方法为,不可用操作7摇匀操作,B错误;
C.若操作2中未冷却的溶液转移到容量瓶中,导致冷却后溶液体积减小,所配溶液浓度偏高,C正确;
D.摇匀时会有少量液体附着到刻线上方,造成暂时性的液面低于刻线。加水会使溶液总体积变大,溶液浓度偏低,D错误;
故选C。
5.(2025·北京·模拟预测)某兴趣小组根据联合制碱的原理,在实验室中采用和粗盐在特定的浓度和温度条件下进行反应制备少量并检验其纯度。实验过程如下:
①将盛有提纯后溶液的烧杯加热至30-35℃,不断搅拌下将预先研细的一定质量的分5次全部投入溶液中,加完后继续保持该温度搅拌30min,静止,抽滤除去母液,用饱和碳酸氢钠的酒精水()溶液洗涤除去吸附在表面的铵盐和,获得。
②将产品小火烘干后转移到坩埚中,放入高温炉恒温300℃加热30min,停止加热,移入干燥器中保存备用。
③将准确称取自制的产品g置于锥形瓶中,加50蒸馏水溶解后滴加2滴“指示剂1”,用浓度为c的盐酸标准液滴定,边滴加边振荡至终点,读取所消耗的体积为。
④继续向锥形瓶中加入2滴“指示剂2”,用标准溶液继续滴定,使溶液颜色突变为橙色,将锥形瓶放到石棉网上加热煮沸1~2min,冷水浴冷却后溶液又变为黄色,再继续补滴至溶液变为橙色(30s不褪色)为止,此时为第二个滴定终点,记录整个滴定过程中所消耗的总体积。
回答下列问题:
(1)粗盐使用前需要除去、、等杂质,下列除杂试剂加入顺序为 。
a→_______→_______→_______。(填选项即可)
a.溶液 b.稀盐酸 c.溶液 d.溶液
(2)步骤①中温度不能高于35℃的原因是 。
(3)步骤③中量取10.00的一定浓度的盐酸来配制100盐酸标准溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、_______(从下列图中选择,填选项)。
A. B. C. D.
(4)步骤③中“指示剂1”为 ,在此过程中盐酸一定要逐滴加入并不断振荡,以防止 。
(5)根据上述数据,样品中的百分含量为 ,的百分含量为 。
(6)步骤④中达滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则质量分数的计算结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)dcb (2)防止温度高于35℃,分解 (3)ABC
(4)酚酞 局部浓度过高生成,影响测定结果
(5) (6)偏小
【详解】(1)除去氯化钙可以用碳酸钠溶液,同时碳酸钠可以除去过量的氯化钡,除去氯化镁可以用氢氧化钠溶液,除去硫酸钠可以用氯化钡溶液,由于碳酸钠可以除去过量的氯化钡,则碳酸钠应该在氯化钡之后加入,沉淀完过滤后,注意用盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,则顺序为:adcb,则答案为:dcb;
(2)步骤①为的溶解,温度过高会分解,故答案为:防止温度高于35℃,分解;
(3)配制100盐酸标准溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶和胶头滴管,为了准确量取10.00的一定浓度的盐酸,需要酸式滴定管,故答案为:ABC;
(4)步骤③和④是利用双指示剂的方法,用盐酸滴定碳酸钠溶液,“指示剂1”的滴定终点为盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,此时溶液显碱性,故“指示剂1”为酚酞;滴定过快,会导致盐酸局部浓度大而生成二氧化碳,故答案为:酚酞;局部浓度过高生成,影响测定结果;
(5)根据题中已知信息第一次终点为生成,则第一次终点消耗的HCl的体积为V1mL,,第二次滴定时碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,第二次终点消耗的HCl的体积为,则样品中碳酸氢钠的物质的量,则原样品中的质量分数为,原样品中的质量分数为
(6)俯视读数,则消耗的标准液的体积偏小,第二次滴定时是碳酸氢钠和盐酸的反应,则碳酸氢钠的含量偏小。
考向2 一定物质的量浓度溶液的误差分析
6.(2023·北京·调研)配制一定物质的量浓度的溶液时,下列因素会导致溶液浓度偏高的是
A.溶解时有少量液体溅出 B.洗涤液未全部转移到容量瓶中
C.容量瓶使用前未干燥 D.定容时液面未到刻度线
【答案】D
【详解】A. 溶解时有少量液体溅出,n偏小,则导致溶液浓度偏低,故A不选;
B. 洗涤液未全部转移到容量瓶中,n偏小,则导致溶液浓度偏低,故B不选;
C. 容量瓶使用前未干燥,对n、V无影响,浓度不变,故C不选;
D. 定容时液面未到刻度线,V偏小,导致溶液浓度偏高,故D选;
故选D。
7.(2025·北京·模拟预测)下列有关溶液的配制叙述正确的是
A.配制硫酸亚铁溶液时加入少量的铁粉是防止硫酸亚铁水解
B.配制的NaOH溶液快速称量是防止NaOH潮解或变质
C.配制NaCl溶液时用滴管从容量瓶中吸出超过刻度的水是防止溶液浓度变小
D.配制硫酸溶液时直接在容量瓶中稀释的目的是防止硫酸飞溅出来
【答案】B
【详解】A.铁粉用于防止被氧化,而非防止水解,A错误;
B.快速称量可减少其潮解和变质,B正确;
C.吸出多余液体会导致溶质减少,浓度偏低,C错误;
D.浓硫酸稀释应在烧杯中,不可在容量瓶中直接进行,D错误;
故选B。
8.(2024·北京·调研)草酸晶体(H2C2O4⋅2H2O)用途广泛,易溶于水,其制备及纯度测定实验如下。
I.制备
步骤1:将mg淀粉溶于水与少量硫酸加入反应器中,保持85~90℃约30min,然后逐渐降温至60℃左右。
步骤2:控制反应温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加含有适量催化剂的混酸(65%硝酸与98%硫酸),主要反应为。严格控制混酸的滴加速度,防止发生副反应。3h左右,冷却,减压过滤得粗品,精制得草酸晶体。
Ⅱ.纯度测定
称取制得的草酸晶体,配成100.00mL溶液。取出20.00mL,用cmol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定,重复2~3次,滴定终点时,平均消耗标准溶液VmL。根据上述实验,下列说法正确的是
A.配制溶液时容量瓶底部残留少量水,会导致所配溶液浓度偏低
B.滴加“混酸”速度过快,不影响草酸晶体的产率
C.锥形瓶用草酸溶液润洗,所测产品纯度会偏低
D.滴定终点读数时仰视,所测产品纯度偏高
【答案】D
【详解】A.最后需要定容,配制溶液时容量瓶底部残留少量水,所配溶液浓度无影响,故A错误;
B.混酸的滴加速度,发生副反应,会影响草酸晶体的产率,故B错误;
C.锥形瓶用草酸溶液润洗,导致标准液消耗体积偏大,所测产品纯度会偏高,故C错误;
D.滴定终点读数时仰视,导致标准液消耗体积度数偏大,所测产品纯度偏高,故D正确;
故选D。
9.(2024·北京·模拟预测)实验室需要配制450 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:
(1)实验中除了托盘天平(带砝码)、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有 。
(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中有错误的是 (填操作序号)。
(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为_______(填字母)。
A.19.2 g B.大于20 g
C.19.2~20 g D.20 g
(4)在溶液的配制过程中,有以下实验步骤,其中只需进行一次的操作步骤是 (填序号)。
①称量 ②溶解 ③转移 ④洗涤 ⑤定容
(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是_______(填字母)。
A.NaOH固体长期露置在空气中
B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容
C.定容后发现液面高于刻度线,可用胶头滴管将多余的水吸出
D.定容时俯视刻度线
【答案】(1)胶头滴管、500 mL容量瓶 (2)①③⑤ (3)B (4)②⑤ (5)BD
【详解】(1)操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,加速溶解,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀.所以所需仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管。根据提供的仪器可知,还需仪器有500ml容量瓶、胶头滴管,故答案为:胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)①量筒为量取仪器,不能用来溶解物质,故①错误;
②用玻璃棒搅拌加速固体的溶解,故②正确;
③玻璃棒引流操作时,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线下方,故③错误;
④加水至刻度线的下方,操作正确,故④正确;
⑤定容时,眼睛应平视刻度线,故⑤错误;
⑥加盖摇匀,使溶液混合均匀,操作正确,故⑥正确;
故答案为:①③⑤;
(3)由于无450mL的容量瓶,故选用500mL的容量瓶,配制出500mL的1.0mol/L的溶液,500mL 1.0mol/L的氢氧化钠溶液中含有溶质的质量为:m=1.0mol/L×0.5L×40g/mol=20g,需要称量的氢氧化钠的质量为20.0g,而称量氢氧化钠固体时,要放到小烧杯里称量,故选用的砝码的质量大于20.0g,故答案为:B;
(4)①称量时先称空烧杯的质量再称烧杯和药品的质量,故①错误;
②固体在烧杯中溶解,冷却后转移到500mL容量瓶中,只有1次,故②正确;
③转移时除了将溶液转移到容量瓶中还要将洗涤液转移到容量瓶中,故③错误;
④洗涤时要洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,故④错误;
⑤定容时,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,只有1次,故⑤正确;
故选:②⑤;
(5)A.NaOH固体在空气中易潮解,导致NaOH质量减小,配制溶液的浓度偏低, A错误;
B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容,热的溶液体积偏大,冷却后体积变小,则配制的溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏高,B正确;
C.定容后发现液面高于刻线,若用胶头滴管将多余的水吸出,会导致溶质物质的量减少,则配制的溶液浓度偏低,C错误;
D.定容时俯视刻度线会使溶液体积偏小,则配制的溶液浓度偏高,D正确;
故选BD。
10.(2024·北京·调研)某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成500mL 0.5mol/L的稀H2SO4
(1)填写下列操作步骤:
①所需浓H2SO4的体积为 。
②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用 mL量筒量取。
③将量取的浓H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有约100mL水的 里,并不断搅拌,目的是 。
④立即将上述溶液沿玻璃棒注入 中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。
⑤加水至距刻度 处,改用 加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。
(2)请指出上述操作中一处明显错误: 。
(3)误差分析:(填偏高、偏低、无影响)
①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将 ;
②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度 ;
【答案】 13.6mL 20 烧杯 使大量的热及时排除,防止液体飞溅 500mL容量瓶 1cm~2cm 胶头滴管 第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温 偏低 偏高
【详解】(1)①浓硫酸的物质的量浓度为c= = =18.4mol/L,设需浓H2SO4的体积为Vml,根据稀释前后溶质硫酸的物质的量不变C浓V浓=C稀V稀:18.4mol/L×Vml=500mL×0.5mol/L,解得V=13.6mL;
②需要浓硫酸的体积是13.6ml,根据“大而近”的原则,应选用20ml的量筒;
③稀释浓溶液的容器是烧杯;浓硫酸稀释放热,用玻璃棒搅拌的目的是使混合均匀,使热量迅速扩散,防止液体飞溅;
④移液是将稀释并冷却好的溶液转移到500ml容量瓶中;
⑤定容的操作是开始直接往容量瓶中加水,加水至距刻度 1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液的凹液面最低处正好跟刻度线相平;
(2)浓硫酸稀释放热,故应将稀释后的溶液冷却至室温然后再进行移液,错误是第④步溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中;
(3)①操作②中量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取会导致浓硫酸被稀释,所取的硫酸的物质的量偏小,所配溶液浓度将偏低;
②问题(2)的错误是溶液未冷却至室温就转移至容量瓶中,所得溶液的体积偏小,所配溶液浓度将偏高。
考向3 物质的量浓度的计算
11.(2025·北京顺义·一模)用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,浸出辉铜矿机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.温度越高,浸出速率越快
C.浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D.理论上反应Ⅰ中每消耗(标准状况)可浸出
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应Ⅰ中Fe2+和O2反应生成Fe3+和H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,A正确;
B.该过程中有细菌等微生物参与,高温会导致氧化亚铁硫杆菌的蛋白质发生变性,而降低浸出速率,B错误;
C.由图可知,反应I中发生,反应II中发生4Fe3++Cu2S=4Fe2++S+2Cu2+,总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,可知浸出过程中不需要补充铁盐,C正确;
D.总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,标准状况下的物质的量为0.1mol,可浸出,D正确;
故选B。
12.(2023·北京丰台·调研)下列关于“100 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液中含有的微粒主要有:BaCl2、Ba2+、Cl-、H2O
B.若取该溶液10 mL,其中c(Ba2+)=0.01 mol·L-1
C.若取该溶液10 mL,恰好能与10 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液完全反应
D.该溶液与0.1 mol·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)相等
【答案】C
【详解】A.BaCl2是强电解质,在水中完全电离为Ba2+、Cl-,不存在BaCl2,同时该溶液中还含有溶剂H2O分子,A错误;
B.溶液的浓度与溶液体积大小无关,所以从该溶液中取该溶液10 mL,物质的浓度不变,其中c(Ba2+)=0.1 mol·L-1,B错误;
C.BaCl2、Na2SO4发生反应:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,二者恰好反应时物质的量相等,由于两种溶液浓度相同、体积相等,因此10 mL0.1 mol/L BaCl2溶液恰好能与10 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液完全反应,C正确;
D.该溶液中c(Cl-)=2c(BaCl2)=0.2 mol/L,0.1 mol·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)=0.1 mol·L-1,可见两种溶液中c(Cl-)不相等,D错误;
故合理选项是C。
13.(2023·北京顺义·模拟预测)下列说法正确的是
A.0.1 mol原子中含中子数为0.8×6.02×1023
B.0.5 mol/L CuCl2溶液中含有的Cu2+数为0.5×6.02×1023
C.1 mol CO和 CO2混合物中,含有的碳原子数为2×6.02×1023
D.2.24 L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.1×6.02×1023
【答案】A
【详解】A、0.1mol原子中含中子数=0.1mol×(14-6)×NA=0.8×6.02×1023,故A正确;
B、未告诉溶液的体积,无法计算溶液中的Cu2+数目,故B错误;
C、因为一氧化碳和二氧化碳气体中含有碳原子相同,所以1molCO和CO2混合物中,含有的碳原子数为6.02×1023,故C错误;
D、温度压强未知,2.24LCl2的物质的量不一定是0.1mool,转移电子数不能确定,故D错误。
故答案选A。
14.(2025·北京·调研)下列说法不正确的是
A.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 的稀H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时溶液的物质的量浓度为c2 ,则c1和c2的数值关系是c2>2c1
B.配制100 mL 2.00 NaOH溶液用托盘天平和滤纸称取8.0 g氢氧化钠固体
C.将标准状况下a L HCl气体溶于1000 mL水中,得到的盐酸溶液密度为b ,则该盐酸溶液的物质的量浓度为
D.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,则该溶液中的物质的量浓度为
【答案】B
【详解】A.将质量分数为a%,物质的量浓度为c1mol/L的稀H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2mol/L,由于硫酸浓度越大,密度越大,因此根据以及,可知c1和c2的数值关系是c2>2c1,A正确;
B.配制100 mL 2.00 NaOH溶液需要氢氧化钠固体,用托盘天平称取8.0 g氢氧化钠固体时,因氢氧化钠固体易吸收空气中的水,放在小烧杯中称量,B错误;
C.将标准状况下的aLHCl气体溶于100mL水中,得到的盐酸溶液密度为bg/mL,溶质的物质的量是,溶液的体积是,则盐酸溶液的物质的量浓度为,C正确;
D.VLFe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,物质的量是,则溶液中的物质的量是,物质的量浓度为,D正确;
故选B。
15.(2025·北京·调研)某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如图,根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是
净含量:1000 mL
主要成分:25%NaClO
密度:1.19 g·cm-3
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2而变质
A.次氯酸钠的摩尔质量为
B.该“84”消毒液的物质的量浓度约为
C.取100mL该“84”消毒液稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液中约为
D.参阅该“84”消毒液的配方,取100mL该溶液与100mL水混合,所得溶液的溶质质量分数小于
【答案】D
【详解】A.次氯酸钠(NaClO)的摩尔质量为23(Na)+35.5(Cl)+16(O)=74.5g/mol,A正确;
B.根据c=得,c(NaClO)=≈4.0 mol·L-1,B正确;
C.根据稀释前后溶质的物质的量不变有100 mL×4.0 mol·L-1=100 mL×100×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1,C正确;
D.100mL溶液质量=100mL×1.19g/cm3=119g,溶质质量=119g×25%=29.75g;100mL水质量100g,混合后总质量=119g+100g=219g,溶质质量分数=≈13.6%>12.5%,D错误;
故选D。
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