内容正文:
专题05 化学计量
化学计量(以物质的量为中心)是高中化学的“定量语言”,也是将宏观质量、体积与微观粒子数目连接起来的“桥梁”。它不仅是化学计算的基础工具,更是理解化学反应本质(电子转移、微粒配比、守恒关系)的定量前提。从知识属性上看,它属于“工具性知识”向“计算能力”转化的典型——学生不仅要掌握“物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度”四大基本概念及相互关系,更要能在阿伏加德罗常数(NA)应用中规避各类陷阱、在溶液配制中准确操作和误差分析、在综合计算中灵活运用守恒。
核心基础知识网络
第一层是概念体系层——以"物质的量(n)"为核心的物理量网络,包括摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)五者之间的关系式,以及质量分数等相对概念的辨析。
第二层是阿伏加德罗常数应用层——这是高考考查的"主战场",涵盖物质结构(Na₂O₂阴阳离子个数比)、物质状态(标准状况下非气体)、混合物组成(最简式)、可逆反应、氧化还原转移电子、弱电解质电离水解等各类陷阱。
第三层是实验操作层——物质的量浓度溶液的配制(容量瓶的使用、八大步骤)及系统误差分析,以及以物质的量为中心的综合定量计算。
高考考查方式
从早期的"判断NA的正确性"的传统题型,演变为"阿伏加德罗常数应用 + 溶液配制 + 物质的量浓度计算 + 氧化还原转移电子"四位一体的综合运用型命题。从近年真题来看,阿伏加德罗常数(NA)判断是历年高考选择题中的高频必考题,几乎每年每卷必考,且命题呈现出"载体创新、陷阱多样、综合能力强"的趋势。溶液配制则常以实验操作、误差分析的形式出现在选择题或选考题中。化学计量还广泛融入工业流程(产率计算)、氧化还原(电子转移数)、离子反应(电解质物质的量)等模块的定量计算。
一轮与二轮的打通点
一轮阶段学生需要建立"三大基本量(n、M、Vm)之间换算"的清晰框架,熟记阿伏加德罗常数应用的"九防"陷阱;二轮阶段则需要训练"面对NA判断/溶液配制/综合计算时,能快速识别陷阱、准确调用关系式、灵活运用守恒"的综合能力。本栏目正是要在两者之间架桥——"溯源"是回归化学计量的基本定律(物质的量与微粒数的定量、气体摩尔体积的适用条件),"知能桥"则是将这些定律转化为"阿伏加德罗常数陷阱识别"和"物质的量浓度计算"的可操作策略。
基础知识核心点与考题呈现对照表
① 物质的量、摩尔质量与微粒数目
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
物质的量(n): 表示一定数目粒子的集合体,单位mol;
阿伏加德罗常数(NA): 1 mol粒子所含粒子数,NA≈6.02×10²³ mol⁻¹;关系:n=N/NA。
摩尔质量(M): 单位物质的量的物质的质量,单位g/mol;数值上等于相对分子(或原子)质量;关系:n=m/M。
气体摩尔体积(Vm): 标准状况下Vm≈22.4 L/mol;关系:n=V/Vm。
核心标准:
⚠ 物质的量衡量微观粒子,不能衡量宏观物质(“1 mol氢”说法错误,须指明微粒种类);
⚠ 摩尔质量与相对质量数值相等但单位不同(g/mol vs 无单位);
⚠ 微粒数目(原子/电子)按“整体→部分”计算:如1 mol CO2含2 mol O原子、22 mol 电子;
⚠ 混合物计算可考虑最简式整体处理(如O2与O3)。
(2023·定远二模) 下列说法正确的是(B):A. 0.3 mol/L NaCl溶液所含离子总数为0.6NA——错误(未给溶液体积);B. 常温常压下,18 g H2O中含电子总数10NA——正确(1 mol水含10 mol电子);C. 标准状况下,11.2 L CH3CH2OH含分子数0.5NA——错误(乙醇为液体);D. 1 L 2 mol/L Na2CO3溶液中CO3²⁻数为2NA——错误(CO3²⁻部分水解)。
(2025·陕西咸阳质检) 环氧乙烷(C2H4O)与臭氧(O3)比较——同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,正确。
② 微粒数目与物质结构陷阱
基础知识核心点
核心判断标准(还原底)
高考高考切片(知能桥)
微粒数目计算要点:
①“整体与部分”关系:指定原子/离子/电子可逐项与所给物质建立关系;
②质量与物质的量区分:等质量还是等物质的量;
③溶质与溶剂中都可能含微粒(如水中含H、O原子);
④离子与官能团的区分(羟基-OH与OH⁻不同);
⑤化学键数目:需熟悉结构(苯环无C=C、1 mol Na2O2含O2²⁻是1 mol)。
判断步骤:
⚠ 先找“给的是质量还是物质的量”——质量与微粒个数只取决于实际物质的量,与标准状况无关;
⚠ 明确“整体→部分”换算(如1 mol H3PO4含4 mol O原子、约48 mol 质子等);
⚠ 关注同位素导致的质量差异(¹⁸O2与¹⁶O2中子数不同);
⚠ 关注盐溶液中的水解等。
(2019·全国卷Ⅱ改) 3 g ³He含有的中子数为1NA(√);1 L 0.1 mol/L磷酸钠溶液中PO4³⁻数目为0.1NA——×,PO4³⁻部分水解;1 mol K2Cr2O₇被还原为Cr³⁺转移电子数6NA(√,+6→+3每个Cr得3 e⁻,2个Cr共6 e⁻);48 g正丁烷和10 g异丁烷混合物共价键为13NA(√,均每个分子13个键)。
(2025·广西卷) 0.1 mol H2O2含非极性键数目0.1NA——正确(H2O2含1个O-O非极性键);
(2025·湖南卷) 常温常压下6.72 L CO2含σ键0.6NA——错误(常温常压非标况);1 mol ¹⁸O2中子数比1 mol ¹⁶O2多4NA(×,每个O原子差2中子,O2分子差4,故1 mol差4NA,正确)。
③ 标准状况下气体的摩尔体积判断
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
气体摩尔体积的应用前提:
①必须是标准状况(0℃、101kPa),非常温常压;
②必须是气体(单一气体或混合气体)。
③摩尔体积约22.4 L/mol只在此条件下成立。
常考“标准状况下是非气态”的物质: 水、苯、汽油、乙醇、甲醇、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、SO3(熔点16.8℃)、HF、Br2、CS2、己烷等。
注意: 物质的质量(32 g O2)与微粒个数不受温度压强影响。
判断依据:“两看”
⚠ 一看物质是否处于“标准状况”;
⚠ 二看标准状况下该物质是否为“气体”(注意SO2是气体,SO3是固体);
⚠ 不要因见“常温常压”就被排除——若给的是质量(如32 g O2),与条件无关,仍可算微粒数;
⚠ 22.4 L气体在非标准状况下,物质的量可能不是1 mol也可不是1 mol,须看条件。
(NA陷阱·综合) 判断正误:1. 22 g CO2气体的体积为11.2 L(×,未指明标准状况);2. 标准状况下11.2 L SO3含原子数2NA(×,SO3为固体,不能用22.4);3. 标准状况下11.2 L O2和H2的混合气含分子数约3.01×10²³(√);4. 同温同压等质量SO2与O2,体积反比于摩尔质量(√)。
(2025·湖南卷) 常温常压下6.72 L CO2含σ键0.6NA——错误,常温常压下无法用22.4 L/mol换算。
④ 阿伏加德罗定律及其推论
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
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(物质的量相同),“三同”定“一同”。适用: 单一气体或互不反应的混合气体。
推论(由pV=nRT推导):
①同温同压:V1/V2=N1/N2=n1/n2(体积比=物质的量比);
②同温同压:ρ1/ρ2=M1/M2(密度与摩尔质量成正比);
③同温同体积:p1/p2=n1:n2(压强与物质的量成正比);
④同温、密度相等:p与M成反比;
⑤质量相同:V与M成反比。
分析思路:
⚠从“同温同压”入手,气体体积与物质的量(分子数)成正比;
⚠从“同温同压”入手,密度之比=摩尔质量之比;
⚠判断体积、质量、压强关系,先明确“相同条件”是什么;
⚠气体密度不随压强变化?错——同温同压下ρ∝M。
(2019·全国Ⅱ·改编) 常温常压下,等质量CO2(44)与O2(32):——同温同瓶同压下,体积之比 V(CO2):V(O2)=44:32?错误,应该是32:44(用户换方法);——不;同温同压下,密度之比=摩尔质量之比=44:32,正确。
(正误题组) ——同温、同压、同体积下,CO2与O2分子数相同(√,同温同压同体积等分子数)——同温同压等质量CO2与O2的密度之比44:32(√)——同温同体积等质量CO2与O2压强之比32:44(反向,n∝1/M)。
⑤ 物质的量浓度及常用计算类型
结论(表内可直接引用): 求物质的量浓度c(B)=n(B)/V(aq):
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题对照
核心关系: c(B)=n(B)/V(aq),单位mol·L⁻¹。
类型一:气体溶于水标准状况气体V(气)溶于m(水):n(V气/22.4);V(aq)=m(溶液)/ρ=(m气+m水)/ρ。
类型二:质量分数与浓度换算c=1000ρw/M(ρ单位g·cm⁻³,M g/mol)。饱和溶液:w=S/(S+100)。
类型三:稀释与混合稀释:溶质物质的量不变 c1V1=c2V2;m1w1=m2w2。混合:c1V1+c2V2=c混V混(同溶质,物质的量守恒)。
注意: V(稀)≠V(浓)+V(水),需由质量和密度求体积;若题目声明“体积不变/忽略体积变化”。
判断依据: ⚠ 气体溶于水,不能用水的体积替代溶液体积,须用总质量除以密度;⚠ Na、Na2O、Na2O2溶于水,溶质为NaOH(而非Na/Na2O);CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O溶于水,溶质为对应无水盐;⚠ NH3溶于水溶质为氨水(分子NH3·H2O),但仍按NH3的物质的量计算含量;⚠ 稀释混合常利用物质的量守恒。
(2022·新高考广东卷) 配制250 mL 0.1 mol/L醋溶液需5 mol/L HAc体积V=0.1×0.250/5=5.0 mL;——根据稀释前后溶质物质的量不变列式。
(2026·张家口期末) 某补铁液每支(10 mL)含乳酸亚铁(C6H1₀FeO6,式量234) 5.36×10⁻⁵ mol:——摩尔质量234 g/mol(A错);——Fe²⁺质量≈5.36×10⁻⁵×56≈3×10⁻³ g=3 mg(B正确);——物质的量浓度=5.36×10⁻⁵/0.01=5.36×10⁻³ mol·L⁻¹(C错);——滴酸性KMnO4褪色不能证明含维生素C(Fe²⁺也使其褪色,D错)。
⑥ 气体溶于水的浓度计算(类型一)
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
标准状况气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算:
①溶质的物质的量 n=m(气)/M=V(气)/Vm(标准下Vm=22.4 L/mol)
②溶液的体积V(溶液)=m(溶液)/ρ=(m(气)+m(水))/ρ(不能用水的体积)
③浓度c=n/V(溶液)。
注意: 若气体与溶液完全反应产物不是气体,要按实际溶质计算;若溶解后发生反应(如Cl2溶于水),溶质有多个物种需注意。
总结: 关键点:知道气体体积的标准状况;气体溶解后的溶液体积、必须用质量除以密度求出,而非 用水的体积;计算溶质物质的量从气体物质的量来;标准化与单位统一(mL→L)。这种浓度也用于测得出练习题当。
(典例) 标准状况下,将22.4 L HC1溶于水配成1 L溶液:n=1 mol,c=1 mol/L。
(改编练习) 将标准状况下aL HCl气体溶于335 mL水,得到密度ρ g/mL的盐酸,求浓度:n=a/22.4 mol;m(溶)=36.5a/22.4;m(溶液)=36.5a/22.4+0.335×1;V=(m(溶液)/ρ×10⁻³);c可求出。即“气体溶于水算浓度”经典式。
⑦ 一定物质的量浓度溶液的配制
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
原理: c=m/(M·V)
主要仪器: 托盘天平(精确0.1 g)/电子天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
容量瓶: 规格100、250、500、1000 mL;标注温度20℃、容积、刻度线;不能用于溶解、稀释、贮存、加热;结合大而近选容。
主要步骤: 计算→称量→溶解→降温移液→洗涤(2-3次)→振荡→定容→摇匀→装瓶。注意: NaOH等碱性溶液放小烧杯称量;溶液须冷却至室温后移液;定容视线平视凹液面与刻度线相平。
判断依据
⚠ 容量瓶规格固定,配制480 mL需选500 mL容量瓶并按其计算;
⚠ 移液前须冷却至室温,因果否则体积随温度变化导致浓度偏高;
⚠移液须玻璃棒引流,接触瓶刻度线下方内壁;
⚠定容时眼睛平视,胶头滴管滴加至凹液面与刻度相平;
⚠摇匀后液面低于刻度(挂壁)不需再加水。
⚠量筒量取浓硫酸后不需洗涤,洗涤会使浓度偏高。
(2023·全国甲卷) 配制0.1000 mol/L NaCl,必须用到的玻璃仪器是——天平、烧杯、容量瓶、胶头滴管(选D ①⑤⑥⑧);粗盐提纯还需蒸发皿、酒精灯。
(2025·山东卷) 配400 mL约0.1 mol/L的NaOH溶液需取1.6 g,不需要的仪器是——500 mL容量瓶(因只要400 mL,用细口试剂瓶+量筒,选B)。
(2024年南→2022广东卷) 食醋配250 mL 0.1 mol/L HAc需5 mol/L HAc体积=5.0 mL;容量瓶使用正确的是C(玻璃棒下端位于刻度线以下,引流,接触瓶口?须在刻度线下方,正确)。
⑧ 溶液配制的误差分析
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
误差理论依据:c=n/V=m(MV),分析n、V的变化。
溶质改变(n)引起误差:与砝码持颠倒(用)(m减小→偏低)称量时间过长(潮解→偏低)滤纸上称量(偏低)未洗涤烧杯/玻璃棒(偏低)移液少移(偏低)定容后换算取用(偏低)
体积(V)引起误差:未冷却定容(体积偏小→偏高)定容仰视(液面过刻度→体积偏大→偏低)定容俯视(体积偏小→偏高)摇匀后再加水(体积偏大→偏低)摇匀聚焦液面下降(挂壁→无影响)容量瓶带水(无影响)砝码生锈(偏大)
判断依据:
从溶质(n)角度:凡使溶质增多?(生锈)→偏高;凡使溶质数目损失(未洗涤、移溅)→偏低。
从体积(V)角度:未冷却→体积偏小→偏高;仰视刻度线→体积偏大→偏低;俯视→体积偏小→偏高;摇匀后再加水→体积偏大→偏低。判“无影响”:容量瓶喷水、摇匀不乱动后液面下降。
特别注意用量筒量浓硫酸时仰视(多取→偏高),俯视(少取→偏低)。
(2026·张家口期末) 用CuSO4·5H2O配500 mL 0.10 mol/L CuSO4,浓度因下列操作偏低的是:定容时仰视刻度线(选D)。A容量瓶有蒸馏水——无影响;B失去部分结晶水——偏高;C未冷却即定容——偏高。
(高考综合) 误差判断:左码右物(游码)→偏低;物码颠倒<4 g称量→偏低;用量筒吸浓硫酸后洗涤→偏高(A归纳);NaOH在称量纸上称量→偏低;定容俯视→偏高;未洗涤→偏低。
(2023·北京) 配制一定浓度溶液,下列导致浓度偏高的是——定容时液面未到刻度线(选D,体积偏小→偏高)。
一、物质的量
(一) 物质的量 摩尔质量
1.物质的量与阿伏加德罗常数的概念辨析
2.物质的量与阿伏加德罗常数的注意事项
(1)“物质的量”的计量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),而不是宏观物质颗粒,如不能说1 mol大米。
(2)物质的量表示:
(3)物质的量与NA的定量关系
n=⇨
3.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
(2)常用单位:g·mol-1(或g/mol)。
(3)数值:当粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。
(4)公式:M=或m=n·M或n=。
【理解】摩尔质量、相对分子(或原子)质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。
【例1】中国科学家屠呦呦发现青蒿素(化学式为C15H22O5),它是一种用于治疗疟疾的药物。下列有关青蒿素的叙述错误的是
A.青蒿素属于有机物
B.28.2 g青蒿素约含有3.01×1022个氧原子
C.1 mol青蒿素中碳元素的质量为180 g
D.青蒿素的摩尔质量(单位为g·mol-1)的数值与其相对分子质量相等
【答案】B
【解析】A.青蒿素含碳、氢、氧元素,属于有机物,A正确;B.青蒿素的物质的量为,含氧原子数为个, B错误;C.青蒿素含碳原子,质量为,C正确;D.青蒿素的摩尔质量为,其数值与相对分子质量282相等,D正确;故选B。
【例2】(26-27高三上·重庆九龙坡·阶段检测)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.熔融的中含有的阳离子数为
B.铁单质在高温条件下与水蒸气充分反应,转移电子数为
C.常温下,乙烯分子中含有的键数目为
D.与足量溶液或盐酸反应,生成氢气分子的数目均为
【答案】D
【解析】A.摩尔质量为,熔融物质的量为,熔融状态下电离为和,仅为阳离子,数目为,A错误;B.铁与水蒸气高温反应为,反应转移电子,反应转移电子数为,B错误;C.乙烯摩尔质量为,乙烯物质的量为,个乙烯分子含个键和个键,共个键,故键数目为,C错误;D.与足量盐酸或溶液反应时,均从价升高到价,失去电子,生成需转移电子,故生成物质的量为,分子数为,D正确;故选D。
(二) 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
2.气体摩尔体积
(1)定义:在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
(2)计算公式:Vm=。
(3)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(4)数值:在标准状况(指温度为0 ℃,压强为101 kPa)下约为22.4 L·mol-1。
(5)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。
【理解】22.4 L·mo应用的“三大误区”
(1)使用“条件”是标准状况,即0 ℃、101 kPa,而不是常温、常压。
(2)使用对象必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(3)标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有:SO3、乙醇、己烷、CHCl3、CCl4、苯、HF、CS2、Br2等。
3.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律概括为“三同”定“一同”。即同温、同压、同体积的任何气体,含有相同的分子数(或物质的量相同)。
(2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。
(3)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比,等于物质的量之比,V1∶V2=N1∶N2
气体的密度之比等于摩尔质量之比:ρ1∶ρ2=M1∶M2
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=n1∶n2
【例3】(26-27高三上·广东茂名·阶段检测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中数目为
B.与足量Fe完全反应,转移电子数为
C.和的混合物中含有C原子数为
D.标准状况下,中含极性共价键的数目为
【答案】B
【解析】A.会发生水解,因此溶液中数目小于,A错误;B.的物质的量为,与足量反应时全部转化为,转移电子,转移电子数为,B正确;C.题干未说明气体处于标准状况,无法计算混合气体的物质的量,因此无法确定C原子数目,C错误;D.标准状况下的物质的量为,个分子中含有个键和个键,共个极性共价键,故所含极性共价键数目为,D错误;故答案选B。
【例4】(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)室温下,某容积固定的密闭容器由可自由移动的活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入和的混合气体、,此时活塞的位置如图所示,实验测得A室混合气体的质量为,若将A室的混合气体点燃引爆,恢复室温(设为阿伏加德罗常数的值,忽略液态水的体积)。下列说法正确的是
A.点燃引爆前A室混合气体所含原子总数为
B.点燃引爆前A室中的物质的量之比为2.5:1
C.点燃引爆后,最终活塞停留的位置在1刻度
D.反应后容器内气体压强和反应前气体压强之比为1:2
【答案】D
【解析】初始状态下A、B两室体积比为4:2=2:1,活塞可自由移动说明初始A、B压强相等、同温同压下气体物质的量之比等于体积之比;已知B室含2mol ,因此A室和总物质的量为4mol; 设A室物质的量为x mol,物质的量为y mol,列方程: ,解得x=3mol,y=1mol,即A室含3mol 、1mol 。A.初始时A、B两室中气体压强相等,则和的混合气体共有,和均为双原子分子,所含原子总数为,A错误;B.A室混合气体的质量为,由分析可知,引爆前A室中和的物质的量之比为3:1,B错误;C.点燃引爆后和以物质的量之比为2:1完全反应,恢复到室温后,A室剩余,B室仍为,两室气体体积之比等于其物质的量之比1:2,最终活塞停留在2刻度,C错误;D.反应前A、B两室中气体共,反应后两室中气体共,反应前后均在室温下且反应容器恒容,故反应后容器内气体压强和反应前气体压强之比为,D正确;故选D。
二、物质的量浓度
(一) 物质的量浓度
1.溶液组成的表示方法
(1)溶质的质量分数
①概念: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,一般用百分数表示,也可用小数表示。
②表达式:ω(B)=×100%。
【理解】15%的NaCl溶液的含义是每100 g NaCl溶液中含有NaCl的质量为15 g。
(2)物质的量浓度
(3)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
换算公式:c=,其中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,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1。
【理解】
(1)溶质的确定
①与水发生反应生成新的物质:如Na、Na2O、Na2O2NaOH。
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2OCuSO4。
(2)溶液体积的确定
溶液混合后,由于密度不同,溶液体积会发生变化,不能直接加和,可以根据V=求算。
2.物质的量浓度计算的两种类型
(1)标准状况下气体溶质形成溶液的计算
c=
(2)溶液稀释、同种溶质溶液混合的计算
溶液稀释
溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1ω1=m2ω2
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2
溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)
同种溶质的溶液混合
混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混
(二) 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。
2.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
(3)注意事项
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
②不能作为反应容器或长期贮存溶液。
③不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液,遵从“大而近”的原则。
④容量瓶有无色的和棕色的,棕色的适用于见光易分解的物质,如HNO3溶液。
⑤向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流,且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。
3.配制过程
(1)操作图示
(2)配制过程
配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液的过程
计算
需NaCl固体的质量为5.85 g
称量
根据计算结果,用托盘天平称量NaCl固体5.9 g
溶解
将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌
移液
待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流,将溶液注入100 mL容量瓶
洗涤
用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
定容
将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
摇匀
盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀
装瓶、贴签
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签
4.配制溶液中误差分析的方法
(1)误差分析的思维流程
(2)定容时视线引起误差的分析方法
①仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
【例5】(26-27高三上·河北雄安·阶段检测)将质量为m g表面已部分氧化的钠块,投入100 mL水中,充分反应后收集到标准状况下的气体V L,所得溶液的密度为,溶液的溶质质量分数为w。下列相关表述正确的是
A.反应生成的NaOH总物质的量为
B.原固体中未被氧化的金属钠的物质的量为
C.所得NaOH溶液的溶质质量分数为
D.最终得到的溶液的物质的量浓度为
【答案】D
【解析】A.表面部分氧化的钠块是和的混合物,固体中元素总物质的量小于,根据钠元素守恒,反应生成总物质的量等于元素总物质的量,因此不为,A错误;B.与水反应的定量关系为,标准状况下的物质的量为,则未被氧化的物质的量为,B错误;C.该表达式的单位为体积单位,不符合质量分数无单位的特征,且仅计算了反应生成的,遗漏了与水反应生成的,C错误;D.物质的量浓度与溶质质量分数的换算公式为,的摩尔质量,代入得,D正确;故本题选D。
【例6】(26-27高三上·山东泰安·阶段检测)关于溶液配制,下列说法正确的是
A.配制0.9% NaCl注射液时所需的250 mL容量瓶不可烘干
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2~3次
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
【答案】D
【解析】A.配制0.9%的注射液属于粗配质量分数溶液,无需使用容量瓶,A错误;B.量筒的精度为,无法量取精度为的浓盐酸,B错误;C.量筒设计时已考虑液体残留误差,量取后无需洗涤量筒,仅需洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,若洗涤量筒并将洗涤液转移至容量瓶,会导致溶质偏多、浓度偏高,C错误;D.的摩尔质量为,的摩尔质量为,等质量的的物质的量小于,因此样品混有时,溶质总物质的量偏小,根据,溶液体积不变,配得溶液浓度偏低,D正确;故答案选D。
【例7】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)实验室需要使用溶液(配制过程如图所示),下列说法正确的是
A.上述操作步骤均规范正确
B.配制操作的正确顺序为①④⑥③②⑤
C.若用固体配制,则需要称量固体
D.容量瓶的“0刻度“在最上面
【答案】C
【解析】A.步骤②中胶头滴管伸入容量瓶内,步骤⑥定容操作中玻璃棒的下端应紧靠刻度线以下的内壁,操作不规范,并非所有操作均正确,A错误;B.配制溶液的正确顺序为称量、溶解、转移、洗涤、加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm、定容、摇匀,即正确顺序为①④③⑥②⑤,选项中⑥和③顺序颠倒,B错误;C.实验室无240 mL规格容量瓶,需配制250 mL溶液,所需的质量,C正确;D.容量瓶没有0刻度,仅在瓶颈处有一条对应标称容积的刻度线,D错误;故选C。
考点01 阿伏伽德罗常数的应用
【典例】(2026·海南·高考真题)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液含的数目为
B.标准状况下,含质子数目约为
C.分解,每生成,转移的电子数目为
D.与充分反应,生成气体分子的数目为
【答案】B
【解析】A.在溶液中会发生电离和水解,因此溶液中的数目小于,A错误;B.标准状况下的物质的量为,1个分子含10个质子,故含质子数目为,B正确;C.分解生成的反应为歧化反应,元素从-1价变为0价和-2价,每生成转移电子,即转移电子数目为,C错误;D.与反应生成后,存在平衡,因此生成气体分子的数目小于,D错误;故选B。
【举一反三1】(2026·四川·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.44 g丙烷中含共价键的数目为
B.标准状况下,中含氯原子的数目为
C.的溶液中,的数目为
D.和充分反应,转移电子的数目为
【答案】A
【解析】A.44 g丙烷的物质的量为,1个丙烷分子含2个C-C键、8个C-H键,共10个共价键,故1 mol丙烷含共价键的数目为,A正确;B.标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出氯原子数目为,B错误;C.溶液中会发生水解,导致数目减少,故的溶液中,的数目小于,C错误;D.合成氨反应是可逆反应,该反应中H元素化合价由0价上升到+1价,但反应物不能完全转化,因此不能完全反应,转移电子数目小于,D错误;故选A。
【举一反三2】(2026·广东·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.和混合气体中含有的原子数为
B.与足量反应完全,失去的电子数为
C.标准状况下,中含有极性共价键的数目为
D.在的水溶液中,的数目为
【答案】B
【解析】A.和最简式均为,23g混合气体对应最简式的物质的量为,含有的N原子数为,A错误;B.Na与反应时Na元素化合价从0升高到+1,1mol Na完全反应失去1mol电子,即失去电子数为,B正确;C.标准状况下物质的量为1mol,1个分子含有4个极性共价键:3个C-H键、1个C-Cl键,故极性共价键数目为,C错误;D.苯酚根离子为弱酸根,在水溶液中会发生水解,故2L 0.5mol/L苯酚钠溶液中苯酚根离子的数目小于,D错误;故答案选B。
【举一反三3】(2025·云南·高考真题)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中原子的数目为
B.所含中子的数目为
C.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D.盐酸与足量反应,生成的数目为
【答案】B
【解析】A.未指明气体是否处于标准状况,22.4L CH4的物质的量无法确定为1mol,因此原子数目无法确定为5NA,A错误;B.18O的中子数为18-8=10,1mol18O含10mol中子,数目为10NA,B正确;C.28g Fe(0.5mol)与S反应生成FeS,Fe的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1mol=1NA,而非1.5NA,C错误;D.浓盐酸与MnO2反应时,随反应进行浓度降低,反应停止,实际生成Cl2的物质的量小于理论值0.3mol,D错误;故选B。
记“组成”,明“结构”
(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)明确特殊物质的结构
如Na2O2是由Na+和构成的,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,NaCl中没有分子等。
(3)记住最简式相同的物质
如NO2和N2O4、乙烯和丙烯(质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等)等。
(4)明确物质中所含化学键的数目
如1 mol SiO2中含Si—O键的数目为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值),1个H2O2、1个CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(5)根据分子结构确定σ、π键数目
如N2,HCHO,CO2。
记“隐含”,析“变化”
(1)隐含可逆反应
①反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
I2+H2⇌2HI、2SO2+O22SO3、N2+3H22NH3。
②有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2⇌N2O4。
(2)隐含浓度变化
有些反应浓度不一样,反应就不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
(3)电解质溶液中的行为
①是否指明了溶液的体积。
②是否有弱电解质或可水解的盐。
③所给条件是否与电解质的组成有关。
考点02 化学反应中考查阿伏伽德罗常数
【典例】(2026·贵州·高考真题)法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定,反应如下。
①
②(砷镜)
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数目为
B.反应②中每生成1 mol As转移电子数目为
C.溶液中,数目为
D.25℃和101 kPa下,含有的原子数目为
【答案】B
【解析】A.的摩尔质量为,物质的量为,1个分子中含10个质子,故中含有的质子数为,A错误;B.反应②中元素从价升高到价,每生成1 mol As失去电子,数目为,B正确;C.是强电解质,在水中完全电离,溶液中的物质的量为,数目为,C错误;D.、为常温常压,气体摩尔体积大于,物质的量小于,原子数目小于,D错误;故选B。
【举一反三1】(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)镁及其化合物的部分转化关系如下,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①:每消耗生成分子的数目为
B.反应②:每消耗生成数目为
C.反应③:每消耗转移电子数目为
D.溶液中,数目为
【答案】C
【解析】由图可知,反应①为,反应②为,反应③为,反应④为,据此回答。A.由反应①为可知,每消耗,生成的物质的量为0.25 mol,则分子数为,A错误;B.2.24L N2未指明在标准状况下,物质的量不一定为0.1mol,则生成的的数目不一定为,B错误;C.4.4g的物质的量为,反应③为,C的化合价由+4价降低为0价,转移4个电子,故每消耗4.4g,转移的电子数为,C正确;D.溶液的体积未知,无法计算,D错误;故选C。
【举一反三2】(2025·天津·高考真题)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
【解析】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。
【举一反三3】(2025·江西·高考真题)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
【解析】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。
理解“反应”,抓准“价态”
(1)同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断。
如Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只做氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既做氧化剂,又做还原剂;Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既做氧化剂,又做还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同,在生成物中的化合价可能不同。
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,在生成物中的化合价可能不同。
如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
考点03 分子结构中考查阿伏伽德罗常数
【典例】(2026·福建·高考真题)HCN是重要的有机合成原料,回答下面2个小题。
已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol氨基丙二腈中含有的孤电子对数为
B.1 mol HCN中含有个键
C.0.1 mol腺嘌呤中含有个键
D.27 g氨基丙二腈和腺嘌呤的混合物中N原子的个数为
【答案】D
【解析】A.每个–NH2的N贡献1对孤电子对,两个–C≡N的N各贡献1对孤电子对,共3对,故1 mol 氨基丙二腈中含有的孤电子对数为,A错误;B.HCN结构式为 H–C≡N,三键中含2个π键,故1 mol HCN含个π键,B错误;C.腺嘌呤分子中共有16个σ键(包括2个C–H键、3个N–H键、两个碳碳键、9个碳氮键),0.1 mol 含个σ键,C错误;D.氨基丙二腈与腺嘌呤最简式均为CHN。27 g混合物相当于1 mol CHN单元(摩尔质量27 g/mol),含1 mol N原子,即个,D正确;故选D。
【举一反三1】(2025·福建·高考真题)分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的杂化碳原子数为
B.的未成对电子数为
C.的杂化碳原子数为
D.完全氧化为,生成的阴离子数为
【答案】C
【解析】A.Z的分子结构中,只有C1和C2两个碳原子是sp3杂化,则的杂化碳原子数为,A正确;B.中C1和C2两个碳原子之间的键电子对失去一个电子,剩余一个单电子,其他的共价键均未被破坏,即1个的未成对电子数为1,则的未成对电子数为,B正确;C.结构中,所有碳原子(包括C1和C2)均采取sp2杂化,故的杂化碳原子数为,C错误;D.该反应式可表示为:,即1个完全氧化为,生成的阴离子数为2,则完全氧化为,生成的阴离子数为,D正确;故选C。
【举一反三2】(2024·福建·高考真题)我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的键电子数为
B.的(价层)孤电子对数为
C.的杂化N原子数为
D.完全分解,产生的分子数为
【答案】B
【解析】A.1个分子中有8个键,每个键含有2个电子,共16个电子,的键电子数为,A正确;B.分子中所有原子共面可知1个分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化,7、8两处N原子采取sp杂化,其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对即1个分子有6对孤电子对,的(价层)孤电子对数为,B错误;C.分子中所有原子共面可知,1个分子有6个N原子采取sp2杂化,的杂化N原子数为,C正确;D.为,含有8molN,根据氮原子守恒,完全分解产生4mol ,产生的N2分子数为4NA,D正确;故答案为:B。
【举一反三3】(2024·江西·高考真题)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N=C=N]2﹣离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A.22.4L15N2含有的中子数为16NA B.12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C.1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为4NA D.生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
【答案】D
【解析】A.22.4L15N2的温度压强不知,不能计算物质的量,故A错误;B.12gC(石墨)物质的量n1mol,C原子的杂化轨道上3个电子,有一个电子未参与杂化,sp2杂化轨道含有的电子数为3NA,故B错误;C.双键中一个σ键,一个π键,则1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为2NA,故C错误;D.该反应中氮元素化合价0价降低到﹣3价,碳元素化合价0价升高到+4价,氢元素化合价﹣1价升高到0价,电子转移总数6e﹣,生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA,故D正确;故选D。
1.微粒中的共价键
非极性键和极性键
同种原子间形成非极性键,如Cl2;不同种原子间形成极性键,如HCl
σ键和π键
σ键“头碰头”形成,电子云呈轴对称如s-p σ键;π键“肩并肩”形成,电子云呈镜面对称,如p-p π键
单键、双键和三键
单键都是σ键,双键中1个σ键、1个π键,三键中1个σ键、2个π键
大π键
用表示,m代表形成大π键的原子数,n代表形成大π键的电子数。一些常见物质中的大π键如下所示,苯::::::
配位键
2.微粒中原子杂化方式的判断
(1)公式计算法
①
注意:对于阳离子,a=中心原子价电子数-离子电荷数;对于阴离子,a=中心原子价电子数+|离子电荷数|。
②判断:价层电子对数为2,为sp杂化;价层电子对数为3,为sp2杂化;价层电子对数为4,为sp3杂化。
(2)根据有机物的成键特点判断
键的类型
杂化方式
单键C、N、O(—O—)
sp3
双键C、N、O(
sp2
三键C、N(—C≡C—、—C≡N)
sp
(3)根据微粒构型判断
微粒构型
四面体形
三角锥形
平面形
V形
直线形
杂化
方式
sp3
sp3
sp2
sp3或
sp2
sp
考点04 晶体密度计算考查阿伏伽德罗常数
【典例】(2026·甘肃·高考真题)催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A.Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B.Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C.Ⅱ的晶体密度为 D.Ⅱ晶胞中的最短距离为
【答案】D
【解析】A.催化剂Ⅰ晶胞中N原子位于体心位置,体心N的上下、左右、前后各紧邻1个Co原子,即面心上的Co原子,最近且等距的Co共6个,A正确;B.该立方晶胞的原子分布沿x、y、z三个轴方向均呈中心对称排布,三个方向的投影图完全相同,B正确;C.催化剂Ⅱ是将Ⅰ的顶点Co替换为Zn:顶点原子共8个,每个顶点原子对晶胞的贡献为,因此晶胞内Zn的个数为;剩余的Co全部位于晶胞面心,共个,N位于体心共1个。晶胞总质量为,晶胞体积为,因此密度为,C正确;D.催化剂Ⅱ中Co全部位于晶胞的面心位置,Co-Co的最短距离是相邻两个面心Co的间距,等于晶胞面对角线的一半,即,D错误;故选D。
【举一反三1】(2026·贵州·高考真题)中俄科学家合成的世界上首个氦钠电子化合物,由、He原子和电子对()组成,化学式为,也可以表示为,其晶体结构(局部,电子对占位未表示)如图1,晶体结构在、、平面的投影(局部)均如图2.
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式为 B.He的配位数为8
C.该晶体的密度为 D.两个的最近核间距为
【答案】C
【解析】根据晶体结构及其在、、平面的投影图可得该晶体的晶胞结构图为。A.根据“均摊法”可知,晶胞中位于顶点和面心,数目为,位于内部,数目为,则该化合物的化学式为,A正确;B.根据晶胞特点可知,与距离相等且最近的有个,则其配位数为,B正确;C.根据题图2可知,晶胞参数为,则晶胞的体积为,个晶胞中含有个单元,则晶胞的质量为,晶体的密度为,C错误;D.由晶胞结构图可知,两个的最近核间距为晶胞参数的,即,D正确;故选C。
【举一反三2】(2026·湖北·高考真题)固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中有4个
B.每个周围有12个紧邻的
C.之间的最短距离是
D.晶体密度表示为
【答案】B
【解析】A.位于晶胞顶点和面心,数目为,每个晶胞中有4个,A正确;B.位于晶胞顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的为研究对象,每个周围紧邻的为6个,不是12个,B错误;C.位于棱心和体心,之间最短距离为晶胞面对角线的一半,即,C正确;D.晶胞含4个,总质量为,晶胞体积为,密度,D正确;故选B。
【举一反三3】(2026·陕晋青宁卷·高考真题)我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图,2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该氧化物的化学式为WO2 B.晶体密度为
C.3号W的分数坐标为 D.1号O和3号W的核间距为
【答案】B
【解析】A.六方晶胞中,W(黑球):8个位于棱心,2个位于面心,数目为; O(白球):16个O位于晶胞面上,1个位于体心,数目为。 因此,化学式为,A错误;B.六方晶胞底面为夹角的平行四边形,边长为,因此底面积:,晶胞高为,体积, 晶胞总质量:。 密度,B正确;C.分数坐标的定义是以晶胞各轴的边长为单位1,分数坐标均为的数,该氧化物晶胞底面平行四边形的边长为anm,据结构知,3号W的分数坐标应为,C错误;D.六方晶系、轴夹角为,1号O和3号W的位置关系可以表示为,1号O和3号W的核间距为,D错误;故选B。
①ρ=(ρ表示晶体密度,a表示晶胞边长,NA表示阿伏加德罗常数的值,n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M表示摩尔质量)。密度单位一般是g·cm-3,注意换算:1 pm=10-10 cm、1 nm=10-7 cm。
② 立方体晶胞中微粒间的距离关系:
③单位换算:1 nm=1.0×10-7 cm=1.0×10-9 m;1 pm=1.0×10-10 cm。
考点05 物质的量浓度
【典例】(2026·山东·高考真题)准确称取1.0600gNa2CO3基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A.①②③ B.①②⑤⑥ C.①③④⑥ D.④⑤⑥
【答案】B
【解析】摩尔质量,,因此需配制溶液体积为,因此需选用200 mL容量瓶(②),不能用500 mL容量瓶(④)。定容时需用到胶头滴管(①),溶解操作、移液操作需用到玻璃棒(⑥),因需称量1.0600 g,普通电子天平(③)精度不足,无法称取1.0600 g,需用到电子分析天平(⑤),因此确定必需仪器为①②⑤⑥,故选B。
【举一反三1】(2023·全国甲卷·高考真题)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,因此本题选D。
【举一反三2】(2025·天津·高考真题)硫酸铜铵可用作杀虫剂等,其晶体组成可表示为。某学习小组为探究其组成进行了如下实验。
Ⅰ.溶液的配制
将硫酸铜铵晶体研细,准确称量20.000 g,在烧杯中加入适量水溶解,用容量瓶配制成500 mL溶液。
(1)研细晶体的仪器名称为___________。
(2)配制500 mL溶液定容时,操作的正确顺序为___________(填序号)。
a.将蒸馏水注入容量瓶
b.改用胶头滴管滴加蒸馏水
c.观察到液面离刻度线1~2 cm
d.至凹液面与刻度线相切
【答案】(1)研钵
(2)acbd
【解析】(1)实验室研细晶体的仪器为研钵;
(2)配制500 mL溶液定容的操作为将蒸馏水注入容量瓶,观察到液面离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至凹液面与刻度线相切,操作的正确顺序为acbd;
【举一反三3】(2022·广东·高考真题)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)配制的溶液,需溶液的体积为_______mL。
(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是_______。
【答案】(1)5.0
(2)C
【解析】(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,解得V=5.0mL,故答案为:5.0。
(2)A.容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;B.定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B错误;C.向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C正确;D.定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误;综上所述,正确的是C项。
一、物质的量浓度的计算
(1)不管题目如何变化,欲求物质的量浓度c(B),依据定义式c(B)=,需先求n(B)和V(aq)。
(2)当气体溶于水时,不能用水的体积代替V(aq),需通过密度计算:V(aq)=。
(3)物质的量浓度稀释前后的关系
n(B)=c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)(溶质的物质的量守恒);
溶液在稀释或混合时,V(稀)≠V(浓)+V(水),当题中给出溶液混合后的密度,应根据质量、密度与溶液体积的关系(m=ρ·V),求算溶液体积;
但在稀溶液中,有时题干会以“体积不变”“忽略体积变化”提示,则混合后的总体积近似地等于混合时两种溶液的体积之和。
二、质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液:用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入200 mL烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的蒸馏水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL:用50 mL的量筒量取40.0 mL的蒸馏水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
考点06 化学计量在计算中的应用
【典例】(2023·重庆·高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
【答案】C
【解析】A.反应中F的化合价由0价转化为-1价,O的化合价由-2价变为+2价,转移电子数为4e-,若消耗(标准状况)即=2mol,故转移的电子数为,A正确;B.根据反应,每消耗2molF2生成的质量为2mol=,B正确;C.根据反应可知反应生成的氧化产物为OF2,每消耗2molF2生成的氧化产物OF2分子数为,C错误;D.根据反应可知,每消耗2molF2生成H2O的物质的量为1mol,又知1个H2O中含有2对孤电子对,即生成的含有孤电子对数为,D正确;故答案为C。
【举一反三1】(2023·天津·高考真题)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。
(8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸,假设硫在燃烧过程中损失2%,SO2生成SO3的转化率是97%,SO3吸收的损失忽略不计,最多可以生产98%的硫酸 吨。
【答案】((8)94
【解析】(8)由题意可知,32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为,在第一步反应中硫元素损失了2%,则生成二氧化硫,二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫,则生成三氧化硫,三氧化硫在第三步反应中被吸收时,视作全部吸收,那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸,为94吨。
【举一反三2】(2024·重庆·高考真题)含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
回答下列问题:
(6)受热易分解,在时完全分解,失重率为,剩余固体为的氧化物,则该氧化物的化学式为 。
【答案】(6)RuO2
【解析】(6)设分解1mol,其质量为317g,当时完全分解,失重率为,剩余固体质量为317g×(1-58%)=133.14g,根据Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru质量为101g,剩余固体为的氧化物,则n(O)=,即固体中n(Ru)∶n(O)=1∶2,则该氧化物的化学式为RuO2。
【举一反三3】(2024·福建·高考真题)实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN,含少量In、Mg金属)制备Ga2O3,过程如下。已知:Ga与In为同族元素,In难溶于NaOH溶液。
(4)Ga2O3纯度测定:称取Ga2O3样品wg,经处理配制成VmL溶液,从中移取V0mL于锥形瓶中,一定条件下,加入V1mLc1mol/LNa2H2Y溶液(此时镓以[GaY]-存在),再加入PAN作指示剂,用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的Na2H2Y,滴定终点为紫红色。
该过程涉及反应:Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+
①终点时消耗CuSO4溶液V2mL,则Ga2O3纯度为 。(列出计算式)
②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是 。(填标号)
a.未使用标准溶液润洗滴定管 b.称重后样品吸收了空气中水汽
c.终点时滴定管尖嘴内有气泡 d.终点读数时仰视滴定管刻度线
【答案】(4) 或 ad
【解析】(4)①终点时消耗CuSO4溶液V2mL,根据反应Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+可知,过量的Na2H2Y的物质的量为:c2V2×10-3mol,则与Ga3+反应的Na2H2Y的物质的量为:(c1V1×10-3- c2V2×10-3)mol,原样品中含有Ga2O3的物质的量为:(c1V1×10-3- c2V2×10-3)mol,则Ga2O3纯度为:==,故答案为:或;
②a.未使用标准溶液润洗滴定管,导致标准液的浓度偏小,V2偏大,故导致实验结果偏小,a符合题意;
b.称重后样品吸收了空气中水汽,对实验结果没有影响,b不符合题意;
c.终点时滴定管尖嘴内有气泡,导致标准液的体积V2偏小,故导致实验结果偏大,c不符合题意;
d.终点读数时仰视滴定管刻度线,导致标准液体积V2偏大,故导致实验结果偏小,d符合题意;
故答案为:ad。
一、比例式法
1.应用原理
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
化学计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
扩大NA倍: 2NA ∶ 2NA ∶ 2NA∶NA
物质的量之比: 2 mol ∶2 mol∶ 2 mol∶1 mol
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比,也等于各物质的物质的量之比。
2.解题步骤
写
写出有关的化学方程式
找
找出相关物质对应的化学计量数,从而找出相关物质的物质的量之比
列
将有关的四个量列出比例式
解
根据比例式求出n,再求m、V或c
答
写出简明答案
二、关系式法
1.应用原理
在求“已知量”和“待求量”之间的关系式时,一定要找出“中间量”(该“中间量”可在前一个化学反应中作生成物,而在下一个化学反应中作反应物),并通过改变相关化学方程式的化学计量数使“中间量”的计量数变成同一个数值,从而建立“已知量”和“待求量”之间的化学计量数之比,即关系式。还可以根据原子守恒,寻找反应物与最终产物之间的关系。
2.解题步骤
(1)写出各步反应的化学方程式。
(2)找出作为“中介”的物质,并确定最初的反应物、中介物质、最终生成物之间“量”的关系。
(3)确定最初反应物和最终生成物之间“量”的关系。
(4)根据已知条件及关系式列出比例式计算求解。
三、守恒法
1.应用原理
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
2.解题步骤
第一步:明确题目要求解的量;
第二步:根据题目中要求解的量,分析反应过程中物质的变化,找出守恒类型及相关的量;
第三步:根据守恒原理,梳理出反应前后守恒的量,列式计算求解。
四、热重分析法
1.热重分析法
指程序控制温度和一定气氛条件下,测量物质的质量与温度关系的一种热分析方法。
2.热重曲线
(1)由热重分析记录的质量变化对温度的关系曲线称热重曲线,曲线的横轴为温度,纵轴为质量或失重百分数。
(2)实例
固体物质A热分解反应:A(固体)B(固体)+C(气体)的典型热重曲线如图所示,图中T1为固体A开始分解的温度,T2为质量变化达到最大值时的终止温度,若试样初始质量为w0,失重后试样质量为w1,则失重百分数为×100%。
【理解】热重分析的解题流程
(1)设晶体为1 mol。
(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
(3)计算每步的m(剩余),固体残留率=×100%。
(4)晶体中金属质量不减少,仍在m(剩余)中。
(5)失重残留物最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)∶n(O),即可求出失重后物质的化学式。
【基础固本】
1.(25-26高一上·浙江衢州·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.含有的核外电子数为
B.中含有的质子数为
C.与足量的铁反应,转移的电子数为
D.标况下,氦气含有的原子数为
【答案】B
【解析】A.铝离子的核外电子数为10,则1 mol铝离子含有的核外电子数为:1 mol×10×NA mol-1=10NA,A错误;B.水分子的质子数为10,则18 g水分子中含有的质子数为:×10×NA mol-1=10NA,B正确;C.氯气与足量的铁共热反应只能生成氯化铁,则1 mol氯气与足量的铁反应,转移的电子数为:1 mol×2×NA mol-1=2NA,C错误;D.氦气为单原子分子,则1 mol氦气含有的原子数为:1 mol×1×NA mol-1=NA,D错误;故选B。
2.(2025·全国·模拟预测)某科研人员在实验过程中需要配制溶液,在操作过程中未用到的仪器是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.漏斗用于过滤操作,在“计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀”的溶液配制流程中无需使用,A不需要;B.称量FeSO4固体需用托盘天平,B需要;C.配制480 mL 0.1 mol・L-1 FeSO4溶液时,因容量瓶无480mL规格,需选用500mL容量瓶;C需要;D.定容操作需用胶头滴管,D需要;故答案选A。
3.(2025·辽宁丹东·模拟预测)实验室需配制的溶液,下列说法正确的是
A.实验应选用容量瓶,称取胆矾
B.将称量好的胆矾固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.定容时仰视会导致配得的溶液浓度偏小
D.定容时若加水超过刻度线,可用胶头滴管吸出多余液体
【答案】C
【解析】A.配制溶液需选用容量瓶,但所需胆矾质量为,A不符合题意;B.容量瓶不能直接用于溶解固体,溶解应在烧杯中进行,B不符合题意;C.由可知,定容时仰视刻度线会导致溶液体积偏大,浓度偏小,C符合题意;D.加水超过刻度线需重新配制,吸出液体会减少溶质,浓度仍然偏低,D不符合题意;故选C。
4.(2025·四川雅安·一模)设为阿伏加德罗常数的值,侯氏制碱法涉及、、、和等物质。下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.中含有的中子数目为
C.和的混合溶液中的浓度为,则该混合溶液中的数目为
D.晶体中含有的离子数目为
【答案】B
【解析】A.未指明处于标准状况,无法确定其物质的量,不能计算所含电子数,A错误;B.1个分子中,的中子数为,每个(氘)的中子数为1,3个共含3个中子,单个分子总中子数为10,含中子的物质的量为,数目为,B正确;C.题目未给出和的浓度比例,仅知总浓度,无法计算的物质的量及数目,C错误;D.晶体由和构成,晶体含离子的物质的量为,数目为,D错误;故选B。
5.(2026·陕西·二模)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有的H原子数目为
B.通常状况下个分子占有的体积为22.4 L
C.标准状况下,中含有的分子数目为
D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数目为
【答案】C
【解析】A.18g 的物质的量为,含有的H原子物质的量为2mol,数目为,A错误;B.气体摩尔体积仅适用于标准状况,通常状况不是标准状况,无法计算个分子的体积,B错误;C.标准状况下,11.2L 的物质的量为,含有的分子数目为,C正确;D.Fe与足量盐酸反应生成氯化亚铁,Fe元素化合价从0升高到+2,0.1mol Fe反应转移电子的物质的量为0.2mol,数目为,D错误;故选C。
【能力进阶】
6.(2026·重庆北碚·模拟预测)设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,22.4 L HF中含有分子数约为
B.常温下,的溶液中,水电离的
C.叠氮化铵()可发生爆炸反应:,则每收集标准状况下22.4 L气体,转移电子数为
D.的NaCN溶液中、的粒子总数为
【答案】C
【解析】A.标准状况下为液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定分子数为,A错误;B.为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,常温下的溶液中水电离的,不是,B错误;C.反应中,每生成4mol气体时转移4mol电子,标准状况下22.4L气体的物质的量为1mol,对应转移电子数为,C正确;D.题中只给出溶液浓度,未给出溶液体积,无法计算、的粒子总物质的量,无法确定粒子总数为,D错误;故选C。
7.(2026·四川乐山·二模)是一种耐高温材料,用碳高温还原重铬酸钠()可以制备,反应的化学方程式为:,为阿伏加德罗常数的值,下列相关说法正确的是
A.1 mol基态Cr原子核外单电子的数目为
B.12 g石墨中,含有的键的数目为
C.100 mL溶液中的数目为
D.反应每生成22.4 L CO,转移的电子数为
【答案】B
【解析】A.基态原子的价电子排布为,核外单电子总数为6,故1 mol基态原子核外单电子的数目为,A错误;B.12 g石墨中原子的物质的量为1 mol,石墨中每个原子形成3个键,每个键被2个原子共用,因此1 mol石墨中键的数目为,B正确;C.在水溶液中会发生水解反应,因此溶液中的数目小于,C错误;D.题干未说明是否处于标准状况,无法确定22.4 L的物质的量,因此无法计算转移电子数,D错误;故选B。
8.(2026·海南海口·模拟预测)用作野外生氢剂的原理为:,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中所含分子数为
B.中所含共价键的数目为
C.常温下,的溶液中,的数目为
D.每消耗1 mol氧化剂,产生的数目为
【答案】D
【解析】A.标准状况下,水不是气态,不能用22.4 L/mol计算水的物质的量和含有的分子数,A错误;B.氢化钙是离子化合物,化合物中只含有离子键,不含有共价键,B错误;C.未给出溶液的体积,无法计算常温下pH为10的氢氧化钙溶液中氢氧根离子的物质的量和数目,C错误;D.由方程式可知,反应时水分子中氢元素的化合价降低被还原,水是反应的氧化剂,反应消耗2 mol 时,生成2 mol ,则反应消耗1 mol 时,生成1 mol ,则生成的数目为NA,D正确;故选D。
9.(24-25高三上·贵州黔南·期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7.8 g 与足量的水反应,转移的电子数为
B.标准状况下,2.24 L 中含有的H原子数为
C.2 mol 与足量反应,生成的分子数小于
D.溶液中含有的数为
【答案】C
【解析】A.过氧化钠与水的反应是歧化反应:,2 mol过氧化钠参与反应转移2 mol电子,7.8 g过氧化钠的物质的量为0.1 mol,则0.1 mol过氧化钠转移0.1 mol电子,即个,A错误;B.在标况下不是气体,无法用气体摩尔体积计算物质的量,B错误;C.该反应为可逆反应,2 mol 与足量反应,生成的分子数小于,C正确;D.没有溶液体积无法计算离子数,D错误;故选C。
10.(2026·广西河池·一模)虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水既可消毒,又可将蚁酸氧化,氧化原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含σ键的数目为
B.pH = 1的HCOOH溶液,的数目为
C.反应生成,转移电子数目为
D.反应0.1 mol HCOOH,生成
【答案】C
【解析】A.每个分子含2个O—H键和1个O—O键,共有3个σ键,故0.1 mol该物质中σ键数为,A错误;B.pH = 1,则,但题目未给出溶液体积,由不能确定其物质的量和离子数,B错误;C.HCOOH中C为+2价,氧化为CO2后升至+4价,每1 mol HCOOH转移2 mol电子;由反应关系可知,生成时转移2 mol电子,所以生成时转移电子数为,C正确;D.由反应关系可知,0.1 mol HCOOH生成;气体摩尔体积随温度和压强变化,题目未说明气体所处状况,不能确定其体积为,D错误;故选C。
【素养挑战】
11.(2026·陕西商洛·一模)钍基熔盐堆是中国自主研发的第四代核裂变反应堆,采用钍(Th)作核燃料、液态氟化盐作冷却剂,具有常压工作、无水冷却和高温输出等特点。已知反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.pH=1的硝酸溶液中数目为
B.含有的σ键数目为
C.含有的孤电子对数为
D.中含有的中子数为
【答案】B
【解析】A.pH=1的硝酸溶液仅给出浓度为,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,A错误;B.1个(草酸,结构为)分子中含有的键总数为7(2个键、2个单键、1个单键、2个双键中的键),故含键数目为,B正确;C.的物质的量为,每个分子中原子含2对孤电子对,故总孤电子对数为,C错误;D.的物质的量为,每个原子含中子数为,故总中子数为,D错误;故选B。
12.(2026·广西崇左·模拟预测)有氧条件下,在V2O5的催化作用下NO可被NH3还原为N2,反应的化学方程式为。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol基态V中含有的成对电子数为2.2NA
B.22.4 L NH3分子中含键的数目为3NA
C.0.1 mol O2与0.2 mol NO混合后分子总数为0.3NA
D.每生成2.8 g N2,转移的电子数为0.3NA
【答案】D
【解析】A.基态V原子的电子排布式为,3d轨道上的3个电子排布在三个简并轨道上,不成对,每个V原子成对电子数为20个,0.1 mol V中含成对电子数为,A错误;B.未指明气体处于标准状况,无法确定22.4 L 的物质的量,无法计算键数目,B错误;C.和恰好反应生成,且存在平衡,分子总数小于,远小于,C错误;D.2.8 g 的物质的量为0.1 mol,由反应方程式可知,中的N被氧化(化合价由-3升高至0),中的N(化合价由+2降低为0)和中的O(化合价由0降低为-2)被还原,每生成4 mol 转移电子的物质的量为12 mol,故生成0.1 mol 转移电子数为,D正确;故选D。
13.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水可将蚁酸氧化,其原理为:,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应消耗,转移的电子数目为
B.,的溶液中数目为
C.中含有的价层电子总数为
D.每消耗标准状况下,生成的数目为
【答案】A
【解析】A.的物质的量为,反应中参与反应时,中从价降为价,共得到电子,故反应转移电子数目为,A正确;B.的溶液中,该溶液中物质的量为,数目为,不是,B错误;C.个分子的价层电子总数为,含价层电子总物质的量为,数目为,不是,C错误;D.标准状况下为液体,不能用计算其物质的量,无法确定生成的数目,D错误;故本题选A。
14.(辽宁省名校联盟2026届高三下学期考前预测 (三)化学试卷)氯化亚铜(CuCl)是一种易被氧化的白色粉末,熔点:426 ℃,沸点:1490 ℃,常用作有机合成催化剂,已知氯化亚铜晶体为立方晶胞,晶胞结构如图所示,其密度为,阿伏加德罗常数的值为。下列关于氯化亚铜晶体的描述错误的是
A.铜的化合价为
B.相邻铜原子的间距为
C.氯位于由铜构成的四面体空隙中
D.距离铜原子最近且等距的铜原子数为12
【答案】B
【解析】A.CuCl中,Cl的化合价为-1,则Cu的化合价为+1,A正确;B.该晶胞中4个Cu原子位于大正方体包含的8个小正方体的中心,根据立体几何知识可知,相邻Cu原子的间距为,其中a为晶胞边长。晶胞密度,所以,相邻Cu原子的间距为,B错误;C.观察某个位于晶胞面心的氯原子,可以看出Cl的配位数为4,与之配位的4个Cu原子构成一个四面体,Cl位于Cu构成的四面体空隙中,C正确;D.距离铜原子最近且等距的铜原子是距离它的铜原子,它们之间的连线与晶胞的面对角线平行。这样的Cu原子有12个,D正确;故选B。
15.(2025·陕西西安·模拟预测)我国科学家首次在实验室实现到淀粉的合成,其路线如下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,含有的键数目为
B.30 g DHA与HCHO的混合物中含氧原子数为
C.反应①和反应④的过程中均有非极性键和极性键的形成
D.反应①和反应②的过程中,碳原子的杂化方式由
【答案】D
【解析】A.标准状况下甲醇()是液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,因此无法推导其σ键数目,A错误;B.DHA的分子式为,最简式为;(甲醛)的分子式也为,二者最简式完全相同。混合物可看作全部由“”单元组成,该单元的物质的量为,每个单元含1个O原子,因此总氧原子数为,B错误;C.反应①是和生成和的过程,仅存在极性键的形成,没有非极性键生成;反应④是甲醛聚合生成DHA的过程,存在碳碳非极性键和极性键的形成,因此两个反应并非都同时有非极性键和极性键形成,C错误;D.中C为杂化,反应①生成的中C为杂化,反应②生成的(甲醛)中C是杂化,整个过程的杂化变化为,D正确;故选D。
16.(2025·上海浦东新·二模)实验室可用滴定法测定溶液的浓度
(1)溶液配制:准确称取一定质量的硫代硫酸钠晶体,用蒸馏水溶解后,配制并标定,最终得到250mL的标准溶液。配制时,下图仪器中一定不需要的是_______。
A. B. C. D.
(2)滴定:
取过量的KI溶液,加入适量的冰醋酸,再加入溶液,充分反应(反应原理:);
用溶液滴定(反应原理:。
1 若滴定时用淀粉作指示剂,判断到达终点的现象为_______。
2
若最终消耗溶液。则该溶液中的物质的量浓度为_______。
(3)误差分析:若滴定过程消耗时间过长,对测定结果的影响是_______。
A.偏大 B.偏小 C.无影响
【答案】(1)D (2)①当滴入最后半滴溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s不变 ② (3)A
【解析】(1)配制250mL一定物质的量浓度的溶液,需要250mL容量瓶,需要烧杯溶解,需要玻璃棒搅拌和引流,整个过程中不需要漏斗,故答案为D。
(2)①滴定时用淀粉作指示剂,由于淀粉溶液遇到碘会变成蓝色,则判断到达终点的现象为:当滴入最后半滴溶液时,锥形瓶中溶液的颜色由蓝色变为无色,且30s不变色。
②根据反应原理和,可得关系式,滴定过程中消耗的n()==,则可得溶液中含有的n()=,则。
(3)若滴定过程消耗时间过长,则过量的KI在酸性环境下容易被空气中的氧气氧化为碘单质, 那么这部分碘在滴定过程中要多消耗一部分溶液,则对测定结果的影响是偏大,故答案为A。
17.(2026·广东广州·三模)电解质溶液通电后,阴阳离子发生定向移动。不同离子的运动速度或运载的电荷量不同,离子迁移数在电化学等领域作为核心参数,可用于材料筛选、性能优化与安全评估。探究小组为测定离子迁移数,进行如下实验:
Ⅰ.测定CuSO4溶液浓度
25℃时,移取10.00mL浓度约为1mol/L CuSO4溶液,定容稀释至100.00mL。移取10.00mL稀释液,加入过量的酸性KI溶液完全反应后,调节溶液至弱酸性。加入指示剂用标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液10.50mL。(,)
(1)上述稀释过程需要用到的仪器有__________(填字母)。
(2)滴定时选用的指示剂是__________,标志滴定终点的现象是__________。
(3)稀释前的CuSO4溶液浓度为__________mol/L。
【答案】(1)AD
(2) 淀粉溶液 滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原色
(3)1.050
【解析】(1)25℃时,移取10.00 mL浓度约为溶液,定容稀释至100.00mL需要用到100 mL容量瓶,定容时用胶头滴管滴加蒸馏水,故选AD。
(2)移取10.00mL稀释液,加入过量的酸性KI溶液完全反应生成CuI和,调节溶液至弱酸性,再用标准溶液滴定,根据发生反应可知加入的指示剂需要判断是否完全反应,故用淀粉溶液。
当完全反应和溶液中蓝色消失,故滴定终点的现象是滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原色。
(3)滴定终点时消耗标准溶液10.50mL,。可计算滴定时的,,。
18.(26-27高三上·湖北·开学考试)水合肼(,强还原性)是重要精细化学品,广泛应用于医药、染料等领域。实验室用尿素氧化法制备水合肼,步骤如下:
步骤1:将氯气与浓氢氧化钠溶液制成次氯酸钠溶液;
步骤2:将尿素溶液、次氯酸钠和氢氧化钠混合溶液分别装入相应容器中,装置如图所示(加热和夹持仪器已省略)。将试剂甲缓慢滴入盛试剂乙的容器中,反应完成后,再蒸发、脱盐和精馏得水合肼。
回答下列问题:
(1)实验室配制一定浓度的溶液,下列仪器中不需要的是_________(填仪器名称)。
(7)水合肼溶液(溶质为)的质量分数测定
取溶液于容量瓶中,加水定容至,准确量取溶液于锥形瓶中,加入硫酸酸化后,加入约,用的碘()标准溶液滴定至终点,消耗碘标准溶液的体积为。水合肼溶液的质量分数为_________。滴定过程中的反应如下:(未配平)
【答案】(1)坩埚
(7)
【解析】(1)实验室配制一定浓度的溶液时,需要用天平称取一定质量的固体,然后将其溶解在烧杯里(需要用量筒量取一定体积的水),将烧杯里的溶液转入容量瓶后,需要用到胶头滴管定容,该过程不需要坩埚;
(7)根据滴定过程中的反应可得到化学方程式:,已知消耗碘标准溶液的体积和物质的量浓度分别为和,由此可算出消耗的碘单质的物质的量为,根据前面的化学方程式可知反应消耗的的物质的量为,这是溶液中的物质的量,则溶液中的物质的量为,这对应的的质量为,故水合肼溶液的质量分数为。
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专题05 化学计量
化学计量(以物质的量为中心)是高中化学的“定量语言”,也是将宏观质量、体积与微观粒子数目连接起来的“桥梁”。它不仅是化学计算的基础工具,更是理解化学反应本质(电子转移、微粒配比、守恒关系)的定量前提。从知识属性上看,它属于“工具性知识”向“计算能力”转化的典型——学生不仅要掌握“物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度”四大基本概念及相互关系,更要能在阿伏加德罗常数(NA)应用中规避各类陷阱、在溶液配制中准确操作和误差分析、在综合计算中灵活运用守恒。
核心基础知识网络
第一层是概念体系层——以"物质的量(n)"为核心的物理量网络,包括摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)五者之间的关系式,以及质量分数等相对概念的辨析。
第二层是阿伏加德罗常数应用层——这是高考考查的"主战场",涵盖物质结构(Na₂O₂阴阳离子个数比)、物质状态(标准状况下非气体)、混合物组成(最简式)、可逆反应、氧化还原转移电子、弱电解质电离水解等各类陷阱。
第三层是实验操作层——物质的量浓度溶液的配制(容量瓶的使用、八大步骤)及系统误差分析,以及以物质的量为中心的综合定量计算。
高考考查方式
从早期的"判断NA的正确性"的传统题型,演变为"阿伏加德罗常数应用 + 溶液配制 + 物质的量浓度计算 + 氧化还原转移电子"四位一体的综合运用型命题。从近年真题来看,阿伏加德罗常数(NA)判断是历年高考选择题中的高频必考题,几乎每年每卷必考,且命题呈现出"载体创新、陷阱多样、综合能力强"的趋势。溶液配制则常以实验操作、误差分析的形式出现在选择题或选考题中。化学计量还广泛融入工业流程(产率计算)、氧化还原(电子转移数)、离子反应(电解质物质的量)等模块的定量计算。
一轮与二轮的打通点
一轮阶段学生需要建立"三大基本量(n、M、Vm)之间换算"的清晰框架,熟记阿伏加德罗常数应用的"九防"陷阱;二轮阶段则需要训练"面对NA判断/溶液配制/综合计算时,能快速识别陷阱、准确调用关系式、灵活运用守恒"的综合能力。本栏目正是要在两者之间架桥——"溯源"是回归化学计量的基本定律(物质的量与微粒数的定量、气体摩尔体积的适用条件),"知能桥"则是将这些定律转化为"阿伏加德罗常数陷阱识别"和"物质的量浓度计算"的可操作策略。
基础知识核心点与考题呈现对照表
① 物质的量、摩尔质量与微粒数目
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
物质的量(n): 表示一定数目粒子的集合体,单位mol;
阿伏加德罗常数(NA): 1 mol粒子所含粒子数,NA≈6.02×10²³ mol⁻¹;关系:n=N/NA。
摩尔质量(M): 单位物质的量的物质的质量,单位g/mol;数值上等于相对分子(或原子)质量;关系:n=m/M。
气体摩尔体积(Vm): 标准状况下Vm≈22.4 L/mol;关系:n=V/Vm。
核心标准:
⚠ 物质的量衡量微观粒子,不能衡量宏观物质(“1 mol氢”说法错误,须指明微粒种类);
⚠ 摩尔质量与相对质量数值相等但单位不同(g/mol vs 无单位);
⚠ 微粒数目(原子/电子)按“整体→部分”计算:如1 mol CO2含2 mol O原子、22 mol 电子;
⚠ 混合物计算可考虑最简式整体处理(如O2与O3)。
(2023·定远二模) 下列说法正确的是(B):A. 0.3 mol/L NaCl溶液所含离子总数为0.6NA——错误(未给溶液体积);B. 常温常压下,18 g H2O中含电子总数10NA——正确(1 mol水含10 mol电子);C. 标准状况下,11.2 L CH3CH2OH含分子数0.5NA——错误(乙醇为液体);D. 1 L 2 mol/L Na2CO3溶液中CO3²⁻数为2NA——错误(CO3²⁻部分水解)。
(2025·陕西咸阳质检) 环氧乙烷(C2H4O)与臭氧(O3)比较——同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,正确。
② 微粒数目与物质结构陷阱
基础知识核心点
核心判断标准(还原底)
高考高考切片(知能桥)
微粒数目计算要点:
①“整体与部分”关系:指定原子/离子/电子可逐项与所给物质建立关系;
②质量与物质的量区分:等质量还是等物质的量;
③溶质与溶剂中都可能含微粒(如水中含H、O原子);
④离子与官能团的区分(羟基-OH与OH⁻不同);
⑤化学键数目:需熟悉结构(苯环无C=C、1 mol Na2O2含O2²⁻是1 mol)。
判断步骤:
⚠ 先找“给的是质量还是物质的量”——质量与微粒个数只取决于实际物质的量,与标准状况无关;
⚠ 明确“整体→部分”换算(如1 mol H3PO4含4 mol O原子、约48 mol 质子等);
⚠ 关注同位素导致的质量差异(¹⁸O2与¹⁶O2中子数不同);
⚠ 关注盐溶液中的水解等。
(2019·全国卷Ⅱ改) 3 g ³He含有的中子数为1NA(√);1 L 0.1 mol/L磷酸钠溶液中PO4³⁻数目为0.1NA——×,PO4³⁻部分水解;1 mol K2Cr2O₇被还原为Cr³⁺转移电子数6NA(√,+6→+3每个Cr得3 e⁻,2个Cr共6 e⁻);48 g正丁烷和10 g异丁烷混合物共价键为13NA(√,均每个分子13个键)。
(2025·广西卷) 0.1 mol H2O2含非极性键数目0.1NA——正确(H2O2含1个O-O非极性键);
(2025·湖南卷) 常温常压下6.72 L CO2含σ键0.6NA——错误(常温常压非标况);1 mol ¹⁸O2中子数比1 mol ¹⁶O2多4NA(×,每个O原子差2中子,O2分子差4,故1 mol差4NA,正确)。
③ 标准状况下气体的摩尔体积判断
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
气体摩尔体积的应用前提:
①必须是标准状况(0℃、101kPa),非常温常压;
②必须是气体(单一气体或混合气体)。
③摩尔体积约22.4 L/mol只在此条件下成立。
常考“标准状况下是非气态”的物质: 水、苯、汽油、乙醇、甲醇、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、SO3(熔点16.8℃)、HF、Br2、CS2、己烷等。
注意: 物质的质量(32 g O2)与微粒个数不受温度压强影响。
判断依据:“两看”
⚠ 一看物质是否处于“标准状况”;
⚠ 二看标准状况下该物质是否为“气体”(注意SO2是气体,SO3是固体);
⚠ 不要因见“常温常压”就被排除——若给的是质量(如32 g O2),与条件无关,仍可算微粒数;
⚠ 22.4 L气体在非标准状况下,物质的量可能不是1 mol也可不是1 mol,须看条件。
(NA陷阱·综合) 判断正误:1. 22 g CO2气体的体积为11.2 L(×,未指明标准状况);2. 标准状况下11.2 L SO3含原子数2NA(×,SO3为固体,不能用22.4);3. 标准状况下11.2 L O2和H2的混合气含分子数约3.01×10²³(√);4. 同温同压等质量SO2与O2,体积反比于摩尔质量(√)。
(2025·湖南卷) 常温常压下6.72 L CO2含σ键0.6NA——错误,常温常压下无法用22.4 L/mol换算。
④ 阿伏加德罗定律及其推论
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
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(物质的量相同),“三同”定“一同”。适用: 单一气体或互不反应的混合气体。
推论(由pV=nRT推导):
①同温同压:V1/V2=N1/N2=n1/n2(体积比=物质的量比);
②同温同压:ρ1/ρ2=M1/M2(密度与摩尔质量成正比);
③同温同体积:p1/p2=n1:n2(压强与物质的量成正比);
④同温、密度相等:p与M成反比;
⑤质量相同:V与M成反比。
分析思路:
⚠从“同温同压”入手,气体体积与物质的量(分子数)成正比;
⚠从“同温同压”入手,密度之比=摩尔质量之比;
⚠判断体积、质量、压强关系,先明确“相同条件”是什么;
⚠气体密度不随压强变化?错——同温同压下ρ∝M。
(2019·全国Ⅱ·改编) 常温常压下,等质量CO2(44)与O2(32):——同温同瓶同压下,体积之比 V(CO2):V(O2)=44:32?错误,应该是32:44(用户换方法);——不;同温同压下,密度之比=摩尔质量之比=44:32,正确。
(正误题组) ——同温、同压、同体积下,CO2与O2分子数相同(√,同温同压同体积等分子数)——同温同压等质量CO2与O2的密度之比44:32(√)——同温同体积等质量CO2与O2压强之比32:44(反向,n∝1/M)。
⑤ 物质的量浓度及常用计算类型
结论(表内可直接引用): 求物质的量浓度c(B)=n(B)/V(aq):
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题对照
核心关系: c(B)=n(B)/V(aq),单位mol·L⁻¹。
类型一:气体溶于水标准状况气体V(气)溶于m(水):n(V气/22.4);V(aq)=m(溶液)/ρ=(m气+m水)/ρ。
类型二:质量分数与浓度换算c=1000ρw/M(ρ单位g·cm⁻³,M g/mol)。饱和溶液:w=S/(S+100)。
类型三:稀释与混合稀释:溶质物质的量不变 c1V1=c2V2;m1w1=m2w2。混合:c1V1+c2V2=c混V混(同溶质,物质的量守恒)。
注意: V(稀)≠V(浓)+V(水),需由质量和密度求体积;若题目声明“体积不变/忽略体积变化”。
判断依据: ⚠ 气体溶于水,不能用水的体积替代溶液体积,须用总质量除以密度;⚠ Na、Na2O、Na2O2溶于水,溶质为NaOH(而非Na/Na2O);CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O溶于水,溶质为对应无水盐;⚠ NH3溶于水溶质为氨水(分子NH3·H2O),但仍按NH3的物质的量计算含量;⚠ 稀释混合常利用物质的量守恒。
(2022·新高考广东卷) 配制250 mL 0.1 mol/L醋溶液需5 mol/L HAc体积V=0.1×0.250/5=5.0 mL;——根据稀释前后溶质物质的量不变列式。
(2026·张家口期末) 某补铁液每支(10 mL)含乳酸亚铁(C6H1₀FeO6,式量234) 5.36×10⁻⁵ mol:——摩尔质量234 g/mol(A错);——Fe²⁺质量≈5.36×10⁻⁵×56≈3×10⁻³ g=3 mg(B正确);——物质的量浓度=5.36×10⁻⁵/0.01=5.36×10⁻³ mol·L⁻¹(C错);——滴酸性KMnO4褪色不能证明含维生素C(Fe²⁺也使其褪色,D错)。
⑥ 气体溶于水的浓度计算(类型一)
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
标准状况气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算:
①溶质的物质的量 n=m(气)/M=V(气)/Vm(标准下Vm=22.4 L/mol)
②溶液的体积V(溶液)=m(溶液)/ρ=(m(气)+m(水))/ρ(不能用水的体积)
③浓度c=n/V(溶液)。
注意: 若气体与溶液完全反应产物不是气体,要按实际溶质计算;若溶解后发生反应(如Cl2溶于水),溶质有多个物种需注意。
总结: 关键点:知道气体体积的标准状况;气体溶解后的溶液体积、必须用质量除以密度求出,而非 用水的体积;计算溶质物质的量从气体物质的量来;标准化与单位统一(mL→L)。这种浓度也用于测得出练习题当。
(典例) 标准状况下,将22.4 L HC1溶于水配成1 L溶液:n=1 mol,c=1 mol/L。
(改编练习) 将标准状况下aL HCl气体溶于335 mL水,得到密度ρ g/mL的盐酸,求浓度:n=a/22.4 mol;m(溶)=36.5a/22.4;m(溶液)=36.5a/22.4+0.335×1;V=(m(溶液)/ρ×10⁻³);c可求出。即“气体溶于水算浓度”经典式。
⑦ 一定物质的量浓度溶液的配制
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
原理: c=m/(M·V)
主要仪器: 托盘天平(精确0.1 g)/电子天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
容量瓶: 规格100、250、500、1000 mL;标注温度20℃、容积、刻度线;不能用于溶解、稀释、贮存、加热;结合大而近选容。
主要步骤: 计算→称量→溶解→降温移液→洗涤(2-3次)→振荡→定容→摇匀→装瓶。注意: NaOH等碱性溶液放小烧杯称量;溶液须冷却至室温后移液;定容视线平视凹液面与刻度线相平。
判断依据
⚠ 容量瓶规格固定,配制480 mL需选500 mL容量瓶并按其计算;
⚠ 移液前须冷却至室温,因果否则体积随温度变化导致浓度偏高;
⚠移液须玻璃棒引流,接触瓶刻度线下方内壁;
⚠定容时眼睛平视,胶头滴管滴加至凹液面与刻度相平;
⚠摇匀后液面低于刻度(挂壁)不需再加水。
⚠量筒量取浓硫酸后不需洗涤,洗涤会使浓度偏高。
(2023·全国甲卷) 配制0.1000 mol/L NaCl,必须用到的玻璃仪器是——天平、烧杯、容量瓶、胶头滴管(选D ①⑤⑥⑧);粗盐提纯还需蒸发皿、酒精灯。
(2025·山东卷) 配400 mL约0.1 mol/L的NaOH溶液需取1.6 g,不需要的仪器是——500 mL容量瓶(因只要400 mL,用细口试剂瓶+量筒,选B)。
(2024年南→2022广东卷) 食醋配250 mL 0.1 mol/L HAc需5 mol/L HAc体积=5.0 mL;容量瓶使用正确的是C(玻璃棒下端位于刻度线以下,引流,接触瓶口?须在刻度线下方,正确)。
⑧ 溶液配制的误差分析
基础知识核心点
核心判断依据(溯源)
高考考题切片(知能桥)
误差理论依据:c=n/V=m(MV),分析n、V的变化。
溶质改变(n)引起误差:与砝码持颠倒(用)(m减小→偏低)称量时间过长(潮解→偏低)滤纸上称量(偏低)未洗涤烧杯/玻璃棒(偏低)移液少移(偏低)定容后换算取用(偏低)
体积(V)引起误差:未冷却定容(体积偏小→偏高)定容仰视(液面过刻度→体积偏大→偏低)定容俯视(体积偏小→偏高)摇匀后再加水(体积偏大→偏低)摇匀聚焦液面下降(挂壁→无影响)容量瓶带水(无影响)砝码生锈(偏大)
判断依据:
从溶质(n)角度:凡使溶质增多?(生锈)→偏高;凡使溶质数目损失(未洗涤、移溅)→偏低。
从体积(V)角度:未冷却→体积偏小→偏高;仰视刻度线→体积偏大→偏低;俯视→体积偏小→偏高;摇匀后再加水→体积偏大→偏低。判“无影响”:容量瓶喷水、摇匀不乱动后液面下降。
特别注意用量筒量浓硫酸时仰视(多取→偏高),俯视(少取→偏低)。
(2026·张家口期末) 用CuSO4·5H2O配500 mL 0.10 mol/L CuSO4,浓度因下列操作偏低的是:定容时仰视刻度线(选D)。A容量瓶有蒸馏水——无影响;B失去部分结晶水——偏高;C未冷却即定容——偏高。
(高考综合) 误差判断:左码右物(游码)→偏低;物码颠倒<4 g称量→偏低;用量筒吸浓硫酸后洗涤→偏高(A归纳);NaOH在称量纸上称量→偏低;定容俯视→偏高;未洗涤→偏低。
(2023·北京) 配制一定浓度溶液,下列导致浓度偏高的是——定容时液面未到刻度线(选D,体积偏小→偏高)。
一、物质的量
(一) 物质的量 摩尔质量
1.物质的量与阿伏加德罗常数的概念辨析
2.物质的量与阿伏加德罗常数的注意事项
(1)“物质的量”的计量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),而不是宏观物质颗粒,如不能说1 mol大米。
(2)物质的量表示:
(3)物质的量与NA的定量关系
n=⇨
3.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
(2)常用单位:g·mol-1(或g/mol)。
(3)数值:当粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。
(4)公式:M=或m=n·M或n=。
【理解】摩尔质量、相对分子(或原子)质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。
【例1】中国科学家屠呦呦发现青蒿素(化学式为C15H22O5),它是一种用于治疗疟疾的药物。下列有关青蒿素的叙述错误的是
A.青蒿素属于有机物
B.28.2 g青蒿素约含有3.01×1022个氧原子
C.1 mol青蒿素中碳元素的质量为180 g
D.青蒿素的摩尔质量(单位为g·mol-1)的数值与其相对分子质量相等
【例2】(26-27高三上·重庆九龙坡·阶段检测)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.熔融的中含有的阳离子数为
B.铁单质在高温条件下与水蒸气充分反应,转移电子数为
C.常温下,乙烯分子中含有的键数目为
D.与足量溶液或盐酸反应,生成氢气分子的数目均为
(二) 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
2.气体摩尔体积
(1)定义:在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
(2)计算公式:Vm=。
(3)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(4)数值:在标准状况(指温度为0 ℃,压强为101 kPa)下约为22.4 L·mol-1。
(5)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。
【理解】22.4 L·mo应用的“三大误区”
(1)使用“条件”是标准状况,即0 ℃、101 kPa,而不是常温、常压。
(2)使用对象必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(3)标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有:SO3、乙醇、己烷、CHCl3、CCl4、苯、HF、CS2、Br2等。
3.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律概括为“三同”定“一同”。即同温、同压、同体积的任何气体,含有相同的分子数(或物质的量相同)。
(2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。
(3)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比,等于物质的量之比,V1∶V2=N1∶N2
气体的密度之比等于摩尔质量之比:ρ1∶ρ2=M1∶M2
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=n1∶n2
【例3】(26-27高三上·广东茂名·阶段检测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中数目为
B.与足量Fe完全反应,转移电子数为
C.和的混合物中含有C原子数为
D.标准状况下,中含极性共价键的数目为
【例4】(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)室温下,某容积固定的密闭容器由可自由移动的活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入和的混合气体、,此时活塞的位置如图所示,实验测得A室混合气体的质量为,若将A室的混合气体点燃引爆,恢复室温(设为阿伏加德罗常数的值,忽略液态水的体积)。下列说法正确的是
A.点燃引爆前A室混合气体所含原子总数为
B.点燃引爆前A室中的物质的量之比为2.5:1
C.点燃引爆后,最终活塞停留的位置在1刻度
D.反应后容器内气体压强和反应前气体压强之比为1:2
二、物质的量浓度
(一) 物质的量浓度
1.溶液组成的表示方法
(1)溶质的质量分数
①概念: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,一般用百分数表示,也可用小数表示。
②表达式:ω(B)=×100%。
【理解】15%的NaCl溶液的含义是每100 g NaCl溶液中含有NaCl的质量为15 g。
(2)物质的量浓度
(3)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
换算公式:c=,其中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,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1。
【理解】
(1)溶质的确定
①与水发生反应生成新的物质:如Na、Na2O、Na2O2NaOH。
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2OCuSO4。
(2)溶液体积的确定
溶液混合后,由于密度不同,溶液体积会发生变化,不能直接加和,可以根据V=求算。
2.物质的量浓度计算的两种类型
(1)标准状况下气体溶质形成溶液的计算
c=
(2)溶液稀释、同种溶质溶液混合的计算
溶液稀释
溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1ω1=m2ω2
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2
溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)
同种溶质的溶液混合
混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混
(二) 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。
2.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
(3)注意事项
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
②不能作为反应容器或长期贮存溶液。
③不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液,遵从“大而近”的原则。
④容量瓶有无色的和棕色的,棕色的适用于见光易分解的物质,如HNO3溶液。
⑤向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流,且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。
3.配制过程
(1)操作图示
(2)配制过程
配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液的过程
计算
需NaCl固体的质量为5.85 g
称量
根据计算结果,用托盘天平称量NaCl固体5.9 g
溶解
将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌
移液
待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流,将溶液注入100 mL容量瓶
洗涤
用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
定容
将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
摇匀
盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀
装瓶、贴签
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签
4.配制溶液中误差分析的方法
(1)误差分析的思维流程
(2)定容时视线引起误差的分析方法
①仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
【例5】(26-27高三上·河北雄安·阶段检测)将质量为m g表面已部分氧化的钠块,投入100 mL水中,充分反应后收集到标准状况下的气体V L,所得溶液的密度为,溶液的溶质质量分数为w。下列相关表述正确的是
A.反应生成的NaOH总物质的量为
B.原固体中未被氧化的金属钠的物质的量为
C.所得NaOH溶液的溶质质量分数为
D.最终得到的溶液的物质的量浓度为
【例6】(26-27高三上·山东泰安·阶段检测)关于溶液配制,下列说法正确的是
A.配制0.9% NaCl注射液时所需的250 mL容量瓶不可烘干
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2~3次
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
【例7】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)实验室需要使用溶液(配制过程如图所示),下列说法正确的是
A.上述操作步骤均规范正确
B.配制操作的正确顺序为①④⑥③②⑤
C.若用固体配制,则需要称量固体
D.容量瓶的“0刻度“在最上面
考点01 阿伏伽德罗常数的应用
【典例】(2026·海南·高考真题)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液含的数目为
B.标准状况下,含质子数目约为
C.分解,每生成,转移的电子数目为
D.与充分反应,生成气体分子的数目为
【举一反三1】(2026·四川·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.44 g丙烷中含共价键的数目为
B.标准状况下,中含氯原子的数目为
C.的溶液中,的数目为
D.和充分反应,转移电子的数目为
【举一反三2】(2026·广东·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.和混合气体中含有的原子数为
B.与足量反应完全,失去的电子数为
C.标准状况下,中含有极性共价键的数目为
D.在的水溶液中,的数目为
【举一反三3】(2025·云南·高考真题)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中原子的数目为
B.所含中子的数目为
C.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D.盐酸与足量反应,生成的数目为
记“组成”,明“结构”
(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)明确特殊物质的结构
如Na2O2是由Na+和构成的,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,NaCl中没有分子等。
(3)记住最简式相同的物质
如NO2和N2O4、乙烯和丙烯(质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等)等。
(4)明确物质中所含化学键的数目
如1 mol SiO2中含Si—O键的数目为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值),1个H2O2、1个CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(5)根据分子结构确定σ、π键数目
如N2,HCHO,CO2。
记“隐含”,析“变化”
(1)隐含可逆反应
①反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
I2+H2⇌2HI、2SO2+O22SO3、N2+3H22NH3。
②有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2⇌N2O4。
(2)隐含浓度变化
有些反应浓度不一样,反应就不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
(3)电解质溶液中的行为
①是否指明了溶液的体积。
②是否有弱电解质或可水解的盐。
③所给条件是否与电解质的组成有关。
考点02 化学反应中考查阿伏伽德罗常数
【典例】(2026·贵州·高考真题)法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定,反应如下。
①
②(砷镜)
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数目为
B.反应②中每生成1 mol As转移电子数目为
C.溶液中,数目为
D.25℃和101 kPa下,含有的原子数目为
【举一反三1】(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)镁及其化合物的部分转化关系如下,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①:每消耗生成分子的数目为
B.反应②:每消耗生成数目为
C.反应③:每消耗转移电子数目为
D.溶液中,数目为
【举一反三2】(2025·天津·高考真题)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
【举一反三3】(2025·江西·高考真题)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
理解“反应”,抓准“价态”
(1)同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断。
如Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只做氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既做氧化剂,又做还原剂;Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既做氧化剂,又做还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同,在生成物中的化合价可能不同。
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,在生成物中的化合价可能不同。
如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
考点03 分子结构中考查阿伏伽德罗常数
【典例】(2026·福建·高考真题)HCN是重要的有机合成原料,回答下面2个小题。
已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol氨基丙二腈中含有的孤电子对数为
B.1 mol HCN中含有个键
C.0.1 mol腺嘌呤中含有个键
D.27 g氨基丙二腈和腺嘌呤的混合物中N原子的个数为
【举一反三1】(2025·福建·高考真题)分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的杂化碳原子数为
B.的未成对电子数为
C.的杂化碳原子数为
D.完全氧化为,生成的阴离子数为
【举一反三2】(2024·福建·高考真题)我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的键电子数为
B.的(价层)孤电子对数为
C.的杂化N原子数为
D.完全分解,产生的分子数为
【举一反三3】(2024·江西·高考真题)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N=C=N]2﹣离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A.22.4L15N2含有的中子数为16NA B.12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C.1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为4NA D.生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
1.微粒中的共价键
非极性键和极性键
同种原子间形成非极性键,如Cl2;不同种原子间形成极性键,如HCl
σ键和π键
σ键“头碰头”形成,电子云呈轴对称如s-p σ键;π键“肩并肩”形成,电子云呈镜面对称,如p-p π键
单键、双键和三键
单键都是σ键,双键中1个σ键、1个π键,三键中1个σ键、2个π键
大π键
用表示,m代表形成大π键的原子数,n代表形成大π键的电子数。一些常见物质中的大π键如下所示,苯::::::
配位键
2.微粒中原子杂化方式的判断
(1)公式计算法
①
注意:对于阳离子,a=中心原子价电子数-离子电荷数;对于阴离子,a=中心原子价电子数+|离子电荷数|。
②判断:价层电子对数为2,为sp杂化;价层电子对数为3,为sp2杂化;价层电子对数为4,为sp3杂化。
(2)根据有机物的成键特点判断
键的类型
杂化方式
单键C、N、O(—O—)
sp3
双键C、N、O(
sp2
三键C、N(—C≡C—、—C≡N)
sp
(3)根据微粒构型判断
微粒构型
四面体形
三角锥形
平面形
V形
直线形
杂化
方式
sp3
sp3
sp2
sp3或
sp2
sp
考点04 晶体密度计算考查阿伏伽德罗常数
【典例】(2026·甘肃·高考真题)催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A.Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B.Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C.Ⅱ的晶体密度为 D.Ⅱ晶胞中的最短距离为
【举一反三1】(2026·贵州·高考真题)中俄科学家合成的世界上首个氦钠电子化合物,由、He原子和电子对()组成,化学式为,也可以表示为,其晶体结构(局部,电子对占位未表示)如图1,晶体结构在、、平面的投影(局部)均如图2.
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式为 B.He的配位数为8
C.该晶体的密度为 D.两个的最近核间距为
【举一反三2】(2026·湖北·高考真题)固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中有4个
B.每个周围有12个紧邻的
C.之间的最短距离是
D.晶体密度表示为
【举一反三3】(2026·陕晋青宁卷·高考真题)我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图,2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该氧化物的化学式为WO2 B.晶体密度为
C.3号W的分数坐标为 D.1号O和3号W的核间距为
①ρ=(ρ表示晶体密度,a表示晶胞边长,NA表示阿伏加德罗常数的值,n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M表示摩尔质量)。密度单位一般是g·cm-3,注意换算:1 pm=10-10 cm、1 nm=10-7 cm。
② 立方体晶胞中微粒间的距离关系:
③单位换算:1 nm=1.0×10-7 cm=1.0×10-9 m;1 pm=1.0×10-10 cm。
考点05 物质的量浓度
【典例】(2026·山东·高考真题)准确称取1.0600gNa2CO3基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A.①②③ B.①②⑤⑥ C.①③④⑥ D.④⑤⑥
【举一反三1】(2023·全国甲卷·高考真题)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
【举一反三2】(2025·天津·高考真题)硫酸铜铵可用作杀虫剂等,其晶体组成可表示为。某学习小组为探究其组成进行了如下实验。
Ⅰ.溶液的配制
将硫酸铜铵晶体研细,准确称量20.000 g,在烧杯中加入适量水溶解,用容量瓶配制成500 mL溶液。
(1)研细晶体的仪器名称为___________。
(2)配制500 mL溶液定容时,操作的正确顺序为___________(填序号)。
a.将蒸馏水注入容量瓶
b.改用胶头滴管滴加蒸馏水
c.观察到液面离刻度线1~2 cm
d.至凹液面与刻度线相切
【举一反三3】(2022·广东·高考真题)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)配制的溶液,需溶液的体积为_______mL。
(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是_______。
一、物质的量浓度的计算
(1)不管题目如何变化,欲求物质的量浓度c(B),依据定义式c(B)=,需先求n(B)和V(aq)。
(2)当气体溶于水时,不能用水的体积代替V(aq),需通过密度计算:V(aq)=。
(3)物质的量浓度稀释前后的关系
n(B)=c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)(溶质的物质的量守恒);
溶液在稀释或混合时,V(稀)≠V(浓)+V(水),当题中给出溶液混合后的密度,应根据质量、密度与溶液体积的关系(m=ρ·V),求算溶液体积;
但在稀溶液中,有时题干会以“体积不变”“忽略体积变化”提示,则混合后的总体积近似地等于混合时两种溶液的体积之和。
二、质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液:用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入200 mL烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的蒸馏水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL:用50 mL的量筒量取40.0 mL的蒸馏水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
考点06 化学计量在计算中的应用
【典例】(2023·重庆·高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
【举一反三1】(2023·天津·高考真题)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。
(8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸,假设硫在燃烧过程中损失2%,SO2生成SO3的转化率是97%,SO3吸收的损失忽略不计,最多可以生产98%的硫酸 吨。
【举一反三2】(2024·重庆·高考真题)含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
回答下列问题:
(6)受热易分解,在时完全分解,失重率为,剩余固体为的氧化物,则该氧化物的化学式为 。
【举一反三3】(2024·福建·高考真题)实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN,含少量In、Mg金属)制备Ga2O3,过程如下。已知:Ga与In为同族元素,In难溶于NaOH溶液。
(4)Ga2O3纯度测定:称取Ga2O3样品wg,经处理配制成VmL溶液,从中移取V0mL于锥形瓶中,一定条件下,加入V1mLc1mol/LNa2H2Y溶液(此时镓以[GaY]-存在),再加入PAN作指示剂,用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的Na2H2Y,滴定终点为紫红色。
该过程涉及反应:Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+
①终点时消耗CuSO4溶液V2mL,则Ga2O3纯度为 。(列出计算式)
②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是 。(填标号)
a.未使用标准溶液润洗滴定管 b.称重后样品吸收了空气中水汽
c.终点时滴定管尖嘴内有气泡 d.终点读数时仰视滴定管刻度线
一、比例式法
1.应用原理
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
化学计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
扩大NA倍: 2NA ∶ 2NA ∶ 2NA∶NA
物质的量之比: 2 mol ∶2 mol∶ 2 mol∶1 mol
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比,也等于各物质的物质的量之比。
2.解题步骤
写
写出有关的化学方程式
找
找出相关物质对应的化学计量数,从而找出相关物质的物质的量之比
列
将有关的四个量列出比例式
解
根据比例式求出n,再求m、V或c
答
写出简明答案
二、关系式法
1.应用原理
在求“已知量”和“待求量”之间的关系式时,一定要找出“中间量”(该“中间量”可在前一个化学反应中作生成物,而在下一个化学反应中作反应物),并通过改变相关化学方程式的化学计量数使“中间量”的计量数变成同一个数值,从而建立“已知量”和“待求量”之间的化学计量数之比,即关系式。还可以根据原子守恒,寻找反应物与最终产物之间的关系。
2.解题步骤
(1)写出各步反应的化学方程式。
(2)找出作为“中介”的物质,并确定最初的反应物、中介物质、最终生成物之间“量”的关系。
(3)确定最初反应物和最终生成物之间“量”的关系。
(4)根据已知条件及关系式列出比例式计算求解。
三、守恒法
1.应用原理
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
2.解题步骤
第一步:明确题目要求解的量;
第二步:根据题目中要求解的量,分析反应过程中物质的变化,找出守恒类型及相关的量;
第三步:根据守恒原理,梳理出反应前后守恒的量,列式计算求解。
四、热重分析法
1.热重分析法
指程序控制温度和一定气氛条件下,测量物质的质量与温度关系的一种热分析方法。
2.热重曲线
(1)由热重分析记录的质量变化对温度的关系曲线称热重曲线,曲线的横轴为温度,纵轴为质量或失重百分数。
(2)实例
固体物质A热分解反应:A(固体)B(固体)+C(气体)的典型热重曲线如图所示,图中T1为固体A开始分解的温度,T2为质量变化达到最大值时的终止温度,若试样初始质量为w0,失重后试样质量为w1,则失重百分数为×100%。
【理解】热重分析的解题流程
(1)设晶体为1 mol。
(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
(3)计算每步的m(剩余),固体残留率=×100%。
(4)晶体中金属质量不减少,仍在m(剩余)中。
(5)失重残留物最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)∶n(O),即可求出失重后物质的化学式。
【基础固本】
1.(25-26高一上·浙江衢州·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.含有的核外电子数为
B.中含有的质子数为
C.与足量的铁反应,转移的电子数为
D.标况下,氦气含有的原子数为
2.(2025·全国·模拟预测)某科研人员在实验过程中需要配制溶液,在操作过程中未用到的仪器是
A. B. C. D.
3.(2025·辽宁丹东·模拟预测)实验室需配制的溶液,下列说法正确的是
A.实验应选用容量瓶,称取胆矾
B.将称量好的胆矾固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.定容时仰视会导致配得的溶液浓度偏小
D.定容时若加水超过刻度线,可用胶头滴管吸出多余液体
4.(2025·四川雅安·一模)设为阿伏加德罗常数的值,侯氏制碱法涉及、、、和等物质。下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.中含有的中子数目为
C.和的混合溶液中的浓度为,则该混合溶液中的数目为
D.晶体中含有的离子数目为
5.(2026·陕西·二模)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有的H原子数目为
B.通常状况下个分子占有的体积为22.4 L
C.标准状况下,中含有的分子数目为
D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数目为
【能力进阶】
6.(2026·重庆北碚·模拟预测)设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,22.4 L HF中含有分子数约为
B.常温下,的溶液中,水电离的
C.叠氮化铵()可发生爆炸反应:,则每收集标准状况下22.4 L气体,转移电子数为
D.的NaCN溶液中、的粒子总数为
7.(2026·四川乐山·二模)是一种耐高温材料,用碳高温还原重铬酸钠()可以制备,反应的化学方程式为:,为阿伏加德罗常数的值,下列相关说法正确的是
A.1 mol基态Cr原子核外单电子的数目为
B.12 g石墨中,含有的键的数目为
C.100 mL溶液中的数目为
D.反应每生成22.4 L CO,转移的电子数为
8.(2026·海南海口·模拟预测)用作野外生氢剂的原理为:,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中所含分子数为
B.中所含共价键的数目为
C.常温下,的溶液中,的数目为
D.每消耗1 mol氧化剂,产生的数目为
9.(24-25高三上·贵州黔南·期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7.8 g 与足量的水反应,转移的电子数为
B.标准状况下,2.24 L 中含有的H原子数为
C.2 mol 与足量反应,生成的分子数小于
D.溶液中含有的数为
10.(2026·广西河池·一模)虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水既可消毒,又可将蚁酸氧化,氧化原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含σ键的数目为
B.pH = 1的HCOOH溶液,的数目为
C.反应生成,转移电子数目为
D.反应0.1 mol HCOOH,生成
【素养挑战】
11.(2026·陕西商洛·一模)钍基熔盐堆是中国自主研发的第四代核裂变反应堆,采用钍(Th)作核燃料、液态氟化盐作冷却剂,具有常压工作、无水冷却和高温输出等特点。已知反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.pH=1的硝酸溶液中数目为
B.含有的σ键数目为
C.含有的孤电子对数为
D.中含有的中子数为
12.(2026·广西崇左·模拟预测)有氧条件下,在V2O5的催化作用下NO可被NH3还原为N2,反应的化学方程式为。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol基态V中含有的成对电子数为2.2NA
B.22.4 L NH3分子中含键的数目为3NA
C.0.1 mol O2与0.2 mol NO混合后分子总数为0.3NA
D.每生成2.8 g N2,转移的电子数为0.3NA
13.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水可将蚁酸氧化,其原理为:,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应消耗,转移的电子数目为
B.,的溶液中数目为
C.中含有的价层电子总数为
D.每消耗标准状况下,生成的数目为
14.(辽宁省名校联盟2026届高三下学期考前预测 (三)化学试卷)氯化亚铜(CuCl)是一种易被氧化的白色粉末,熔点:426 ℃,沸点:1490 ℃,常用作有机合成催化剂,已知氯化亚铜晶体为立方晶胞,晶胞结构如图所示,其密度为,阿伏加德罗常数的值为。下列关于氯化亚铜晶体的描述错误的是
A.铜的化合价为
B.相邻铜原子的间距为
C.氯位于由铜构成的四面体空隙中
D.距离铜原子最近且等距的铜原子数为12
15.(2025·陕西西安·模拟预测)我国科学家首次在实验室实现到淀粉的合成,其路线如下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,含有的键数目为
B.30 g DHA与HCHO的混合物中含氧原子数为
C.反应①和反应④的过程中均有非极性键和极性键的形成
D.反应①和反应②的过程中,碳原子的杂化方式由
16.(2025·上海浦东新·二模)实验室可用滴定法测定溶液的浓度
(1)溶液配制:准确称取一定质量的硫代硫酸钠晶体,用蒸馏水溶解后,配制并标定,最终得到250mL的标准溶液。配制时,下图仪器中一定不需要的是_______。
A. B. C. D.
(2)滴定:
取过量的KI溶液,加入适量的冰醋酸,再加入溶液,充分反应(反应原理:);
用溶液滴定(反应原理:。
1 若滴定时用淀粉作指示剂,判断到达终点的现象为_______。
2
若最终消耗溶液。则该溶液中的物质的量浓度为_______。
(3)误差分析:若滴定过程消耗时间过长,对测定结果的影响是_______。
A.偏大 B.偏小 C.无影响
17.(2026·广东广州·三模)电解质溶液通电后,阴阳离子发生定向移动。不同离子的运动速度或运载的电荷量不同,离子迁移数在电化学等领域作为核心参数,可用于材料筛选、性能优化与安全评估。探究小组为测定离子迁移数,进行如下实验:
Ⅰ.测定CuSO4溶液浓度
25℃时,移取10.00mL浓度约为1mol/L CuSO4溶液,定容稀释至100.00mL。移取10.00mL稀释液,加入过量的酸性KI溶液完全反应后,调节溶液至弱酸性。加入指示剂用标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液10.50mL。(,)
(1)上述稀释过程需要用到的仪器有__________(填字母)。
(2)滴定时选用的指示剂是__________,标志滴定终点的现象是__________。
(3)稀释前的CuSO4溶液浓度为__________mol/L。
18.(26-27高三上·湖北·开学考试)水合肼(,强还原性)是重要精细化学品,广泛应用于医药、染料等领域。实验室用尿素氧化法制备水合肼,步骤如下:
步骤1:将氯气与浓氢氧化钠溶液制成次氯酸钠溶液;
步骤2:将尿素溶液、次氯酸钠和氢氧化钠混合溶液分别装入相应容器中,装置如图所示(加热和夹持仪器已省略)。将试剂甲缓慢滴入盛试剂乙的容器中,反应完成后,再蒸发、脱盐和精馏得水合肼。
回答下列问题:
(1)实验室配制一定浓度的溶液,下列仪器中不需要的是_________(填仪器名称)。
(7)水合肼溶液(溶质为)的质量分数测定
取溶液于容量瓶中,加水定容至,准确量取溶液于锥形瓶中,加入硫酸酸化后,加入约,用的碘()标准溶液滴定至终点,消耗碘标准溶液的体积为。水合肼溶液的质量分数为_________。滴定过程中的反应如下:(未配平)
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