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微专题 02 以物质的量为中心的计算
化学学科中的有关计算是以物质的量为中心进行的,化学计算是高考的必考点,更
是重点。
本专题对“以物质的量为中心的有关计算”进行分类解析,并通过分层训练达成掌
握,提升,灵活运用解题方法和技巧,从而实现较难化学计算题的解题突破。
1.物质的量和其他物理量之间的关系
(1)充分利用公式
(2)充分利用守恒法、差量法、关系式法等。
2.阿伏加德罗定律的推论
结论
相同条件
公式 语言叙述
T、p相同 = 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正
T、V相同 =
比
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对
T、p相同 =
分子质量)成正比3.解题要点
(1)对气体来说,在解题时要特别注意气体所处的外界条件,因温度、压强不同,气体
体积不同,注意运用阿伏加德罗定律的推论。当涉及NO2气体时,还要考虑2NO
2
NO 的转化。
2 4
(2)对于混合物中各物质进行分析,既要考虑反应,还要考虑反应进行的程度和过量问
题。
(3)影响因素:V 的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
m
一、与物质的量有关的计算
1.根据 进行相关的计算
【典例精析】
下列叙述不正确的是
A.1molH O的质量为18g/mol
2
B.N 个HSO 分子的质量与HPO 的摩尔质量在数值上相等
A 2 4 3 4
C.3.01×1023个SO 分子的质量为32g
2
D.18gNH 含有电子数为10N
A
【基础题】
1.(2021学年广西象州县高一月考)1.6g物质中含有3.01×1022个分子,该物质的相对分
子量是
A.16 B.16g C.32 D.32g/mol
2.(2021年高考化学纠错)若N 为阿伏加德罗常数,已知某元素的阴离子Rn-的原子核中,
A
中子数为A-x+n,其中A为原子的质量数,则m g Rn-中电子总数为
A. B. C. D.
2.结合气体物质与N 的计算
A
【典例精析】
设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
AA.32gO 含有的电子数为16N
2 A
B.1molCl 与足量NaOH溶液反应,转移的电子数为1N
2 A
C.1L0.1mol·L-1NaSO 溶液中含有的Na+数为0.2N
2 4 A
D.11.2LCH 含有的分子数为0.5N
4 A
【基础题】
1.(2021学年甘南州高一上学期期中考试)设N 表示阿伏加德罗常数的值,请回答下列问
A
题:
(1) O 的摩尔质量为______g/mol,1mol O 中含有_______个O 分子。
2 2 2
(2) 6.02×1023个Na+约含有_______mol Na+,其质量为_______g。
(3) 0.5 mol CH 约含有_______个CH,其标准状况的气体体积_______L。
4 4
(4) 0.2molAl含有_______个铝原子,质量是_______g。
2.(2021学年桂林市临桂区高二月考)①6gH 分子、②2molNH 分子、③4℃时9mLH O
2 3 2
分子(1g/mL)、④1.505×1023个HSO 分子、⑤标准状况下33.6LO 分子。
2 4 2
(1)其中分子数量最多的是___,分子数由少到多的顺序是___。
(2)质量由小到大的顺序是___。
3.根据 进行相关计算
【典例精析】
根据所学知识填空(N 表示阿伏加德罗常数):
A
(1)0.2 mol Cl 含有_______mol Cl。
2
(2)1.5 mol H O中,氢原子与氧原子个数之比为_______,质量比为_______。
2
(3)1.204×1022个CO 分子,含O的质量为_______。
2
(4)1 mol OH-中含有_______mol 电子。
(5)同温同压下,同体积的N 和SO 分子数之比为_______,物质的量之比为_______,质
2 2
量之比为_______。
【基础题】
1.(2020学年楚雄高一上学期月考)C、N、O、S、H、Na都是中学化学中常见的元素。
按要求完成下列填空。(1)2molC HO分子中含___________mol碳原子、___________个氢原子。
2 6
(2)0.5molHSO 分子的质量为___________;0.1N 个Al (SO ) 所含SO 的物质的量为
2 4 A 2 4 3
___________,
(3)等物质的量的NH 和N 两种气体,所含原子数之比为___________,等质量的NH 和
3 2 3
N 物质的量之比为___________。
2
(4)24.8gNa R含Na+0.8mol,则NaR物质的量为___________,摩尔质量为___________。
2 2
(5)现有ag某气体,该气体分子为双原子分子。它的摩尔质量为bg·mol-1.若阿伏加德罗常
数用N 表示,则:
A
①该气体的物质的量为___________mol;
②该气体所含原子总数为___________个。
2.(2021学年西安交通大学苏州附属中学高一上学期月考)按要求完成下列填空:
(1)0.6molHS与0.3molNH 的质量比______
2 3
(2)标准状况下,aLCO 中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数为_______。
2
(3)某金属氯化物MCl 40.5g,含有0.6molCl-,则金属M的相对原子质量为_______。
2
(4)为测定KSO 溶液的浓度,取25.00mL待测液,向其中加入过量的BaCl 溶液,充分反
2 4 2
应后过滤、洗涤并干燥,得到BaSO 沉淀1.165g。则KSO 的物质的量浓度为_____
4 2 4
(5)人造空气(氧气O 与He的混合气体)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用,在标准
2
状况下,5.6L“人造空气”的质量是2.4g,其中氧气与氦气的物质的量之比是_____
4.结合氧化还原反应知识与N 的相关计算
A
【典例精析】
含2molH SO 的浓硫酸与足量的铜片在加热条件下完全反应,可产生N 个SO 气体分子
2 4 A 2
___
【基础题】
1.50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO 共热, 转移的电子数为0.3N ___
2 A
2.(2021年高考化学经典小题)0.1 mol Fe 与0.1 mol Cl 充分反应,转移的电子数为0.3
2
N ___
A
3.(2021年高考化学经典小题)NaO 与过量CO 反应时,生成0.1mol O 时,转移的电子
2 2 2 2数为0.4N ___
A
4.(2021年高考化学经典小题)0.2 mol Cl 溶于等体积水中,转移电子数为0.2N ___
2 A
5.结合物质结构基础知识与N 的相关计算
A
【典例精析】
常温常压下,1mol碳烯(:CH )所含的电子数为8N ___
2 A
【基础题】
1.1molC H 中含共价键的数目为30N ___
10 22 A
2.(2021年高考化学经典小题)31g白磷分子中,含有的共价单键数目是N 个___
A
3.(2021年高考化学经典小题)60 g SiO 晶体中含有硅氧键的数目为2N ___
2 A
4.(2021年高考化学经典小题)12 g金刚石中含有化学键的数目为4N ___
A
6.以 为中心有关基本粒子的计算
【典例精析】
(1)一个H SO 含_______个H,_______个O,_______个S
2 4
(2)1molH SO 含_______molH,_______molO,_______molS
2 4
(3)1.5molHO含_______molH,_______molO
2
(4)2molNa SO 中含Na+_______mol,含_______molSO
2 4
【基础题】
1.2molCO 的质量为___g,含分子数约为___N 个,在标准状况下所占的体积约为
2 A
___L,含氧原子的物质的量为___mol。
2.(2021学年莆田市涵江区高二上学期期中)填写下列表格
物质 分子数 质量/g 物质的量/mol 摩尔质量/gmol-1
O _______ 16 ______ ______
2
HCl 3.01×1023 _____ _______ _______
HO _______ _____ 1.5 _______
27.化学方程式计算中物质的量的运用
【典例精析】
2.4 g镁与100 mL稀盐酸完全反应,反应前后溶液体积的变化忽略不计。
求:(1)产生的气体在标准状况下的体积___________________________。
(2)反应完全后,所得溶液中镁离子的物质的量浓度___________________________。
【基础题】
1.(2021学年钦州市高一上学期期末)现有1.92g铜与足量的稀硝酸反应,回答以下问题。
(1)写出反应的离子方程式______。
(2)计算生成标准状况下气体的体积和被还原硝酸的物质的量______。
2.(2021学年武冈市高一下学期开学考试)浓硫酸和铜在加热时反应,生成二氧化硫气体
的体积为3.36L(标准状况下)。请回答下列问题:
(1)请写出该反应的化学方程式________;
(2)计算反应中消耗的铜的质量________;
(3)将生成的硫酸铜配制成500mL溶液,则该溶液中溶质的物质的量浓度是__________。
二、与物质的量浓度有关的计算
1.依据物质的量浓度公式的基本计算
【典例精析】
将12gNaOH固体溶于水配成150mL溶液,其物质的量浓度为
A.0.1mol/L B.0.5mol/L C.2mol/L D.1mol/L
【基础题】
1.将10mol/L的盐酸溶液10mL ,加水稀释至100mL ,再取出10mL ,此时该盐酸溶液
的浓度是( )
A.10mol/L B.5mol/L C.1mol/L D.0.5mol/L
2.(2021学年莆田高一上学期第二次月考)关于1L1mol·L-1NaSO 溶液,下列说法正确的
2 4
是(N 表示阿伏加德罗常数的值)
A
A.Na+的数目为N
A
B.溶液中Na+质量为23gC.SO 的物质的量浓度为1mol·L-1
D.SO 物质的量为2mol
2.与溶质成分有关的计算
【典例精析】
下列溶液中氯离子浓度与50 mL 1 mol/L AlCl 溶液中氯离子浓度相等的是
3
A.150 mL 1 mol/L的NaCl溶液 B.150 mL 3 mol/LNHCl溶液
4
C.75 mL 2 mol/L的NH Cl溶液 D.75 mL 1 mol/L CuCl 溶液
4 2
【基础题】
1.(2020学年南平市浦城县高一上学期第一次月考)下列溶液中Cl- 浓度由小到大的顺序是
①200mL 2mol/L MgCl 溶液 ② 1000mL 2.5mol/L NaCl溶液 ③300mL 5mol/L KCl
2
溶液 ④ 250mL 1mol/L AlCl 溶液。
3
A.③①④② B.④①③② C.②④①③ D.④①②③
2.(2021学年江苏省震泽中学高一上学期月考)欲使1L0.5 mol·L-1 NaOH溶液的浓度增大
一倍, 可采取的合理措施是
A.加入20g固体NaOH,搅拌、溶解
B.将溶液加热浓缩至0.5 L
C.加入1L1.5 mol·L-1的NaOH溶液混合均匀
D.加入10 mol·L-1 NaOH溶液0.1L,再稀释至1.5L
3.溶液配制有关计算
【典例精析】
实验中需0.2 mol/L的NaCO 溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取
2 3
NaCO·10H O的质量分别是
2 3 2
A.1000 mL,21.2 g B.950 mL,54.34 g
C.1000 mL,57.2 g D.950 mL,20.14 g
【基础题】
1.(2020学年长沙市第一中学高一上学期期中)下列说法正确的是
A.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
B.配制 的 溶液 ,则用托盘天平称量
C.同温同压下 和 所含的原子数之比为5∶6
D.镁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
2.(浙江新东方)实验室欲配制480 mL0.5 mol/L的CuSO 溶液,据此回答下列问题:
4
(1)需称量胆矾CuSO ·5H O___________g。
4 2
(2)从配制好的CuSO 溶液中取出10 mL,将这10 mL的CuSO 溶液稀释至100 mL,稀释
4 4
后CuSO 溶液的浓度变为___________mol/L。
4
4.溶液稀释的有关计算
【典例精析】
取2 mol/L的NaCl溶液10 mL稀释到50 mL,从中取出5 mL,这5 mL溶液中溶质的物质
的量浓度为
A.0.4 mol/L B.0.04 mol/L C.0.2 mol/L D.0.002 mol/L
【基础题】
1.(浙江新东方)将 溶液加水稀释至 ,稀释后 的物
质的量浓度为
A. B. C. D.
2.(2021学年张家口市张垣联盟高一上学期12月阶段检测)将200 mL 1.5 mol·L-1 Fe (SO )
2 4 3
溶液稀释至1000 mL,稀释后SO 的物质的量浓度是
A.0.015 mol·L-1 B.0.045 mol·L-1 C.0.30 mol·L-1 D.0.90 mol·L-1
5.溶液混合的有关计算
【典例精析】
已知17mol·L-1氨水的密度为0.92g·cm-3,3mol·L-1氨水的密度为0.98g·cm-3,若将上述两溶
液等质量混合,所得氨水溶液的物质的量浓度为A.等于10mol·L-1 B.大于10mol·L-1 C.小于10mol·L-1 D.无法判断
【基础题】
1.(2021学年晋城市陵川县高一下学期开学考试)取 100 mL 0.3 mol/L 的硝酸和300 mL
0.25 mol/L的硫酸注入 500 mL的容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中 H+ 的物
质的量浓度是
A.0.18 mol/L B.0.36 mol/L C.0.2 mol/L D.0.4 mol/L
2.(2021学年广安市高一11月月考) 的 溶液和 200mL
的 溶液混合后(不考虑混合后溶液 体积的变化),溶液中 的物质
的量浓度为
A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.46
【能力题】
1.(2021届辽宁省高三年级5月模拟)设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.常温常压下,9.5g羟基(-18OH)中所含中子数为5N
A
B.常温下,密闭容器中2molNO与 充分反应,产物的分子数为2N
A
C.1mol/L的NaClO溶液中含有 的数目为N
A
D.100g46%的乙醇溶液中含有氧原子的数目为N
A
2.(2021届泰安市高三高考全真模拟)设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.36g40Ar中含有的质子总数为18N
A
B.0.4gN H 与6gCHOH的混合物中含有的共价键总数为N
2 4 3 A
C.0.1mol·L-1的HS溶液中HS、HS-和S2-的总数为0.1N
2 2 A
D.标准状况下,22.4LH O 催化分解产生的O 的分子数为0.5N
2 2 2 A
3.(2021届鹰潭市高考二模)设N 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A.球碳盐KC 中阴阳离子个数比为1:3
3 60
B.标准状况下,46gNO 气体中所含的分子数为
2C.32g铜与足量硫单质完全反应,转移电子数为N
A
D.22.4L Cl 和CO的混合气体中含有的原子数为2N
2 A
4.(2021届大连市高三第二次模拟)设N 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A.14g聚丙烯中含C—H键总数目为2N
A
B.常温下,pH=13的NaOH溶液中含有的OH-数目为0.1N
A
C.标准状况下:2.24LNO与1.12LO 混合后的气体分子数为0.1N
2 A
D.电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则阴极得到电子的数目为2N
A
5.(2021年高考化学押题预测卷)捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法错误
的是(N 为阿伏加德罗常数的值)
A
A.二氧化碳的电子式:
B.在第一步“捕获”过程中CO 的共价键并没有断裂
2
C.100g46%的甲酸水溶液中所含的氢原子数目为2N
A
D.理论上捕获1mol CO 生成甲酸转移的电子数为2N
2 A
6.(2021年高考化学临考题号押题)甲烷重整可获得 、 合成气,在重整催化剂中加
入 可提高催化剂的反应活性,反应原理如下图所示。设 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是A. 个 分子重整可生成
B. 重整断裂的共价键数目为
C.重整生成 电子转移数目为
D.催化剂中添加 可以减少体系积碳
7.(2021届宁波市高三下学期高考适应性考试(二模))硫粉和 溶液反应可以生成
多硫化钠( ),离子反应为: 、 …
(1)在 溶液中加入 硫粉,只发生 ,反应后溶液中 和
无剩余,则原 _______ 。
(2)在一定体积和浓度的 溶液中加入 硫粉,控制一定条件使硫粉完全反应,反
应后溶液中的阴离子有 、 、 (忽略其他阴离子),且物质的量之比为 。
则反应后溶液中的 _______ 。(写出计算过程)
8.(上海市崇明县高考二模)已知:硝酸铜受热易分解。170℃时,2Cu(NO )
3 2
2CuO+4NO ↑+O ↑开始分解,至250℃分解完全。(其中2NO NO,2NO
2 2 2 2 4 22NO+O 等反应忽略不计)。
2
800℃时,4CuO 2Cu O+O↑ 开始分解,至1000℃以上分解完全。
2 2
(1)取5.64 g无水硝酸铜,加热至1000℃以上,将生成的气体导入足量的NaOH溶液充分
吸收后,还有逸出的气体是____(填分子式),体积(标准状况)为______;将吸收液
加水稀释到100 mL,此溶液中NO -的物质的量浓度为_____________。
3
(2)取5.64 g无水硝酸铜加热至某温度分解后的残留固体中含有1.60 g CuO,则残留固体的
质量可能是_________。实验证明,当温度达到1800℃时,Cu O也会发生分解:2Cu O
2 2
4Cu+O ↑。
2
(3)取8.00 g CuO,加热到1800℃左右,冷却后称得质量为6.88 g,通过计算求出反应后剩
余固体中各成分的物质的量之比________________。
(4)取8.00 g CuO,通入一定量H 并加热,使其部分还原为Cu和Cu O,且其中n(Cu O):
2 2 2
n(Cu)=x。将此混合物溶于足量的稀硫酸中(Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O),充分反应后过滤得
2 2
到Cu y g,试求未被还原的CuO的物质的量(用含x、y的代数式表示)。_________
【提升题】
1.(2021学年白城市洮南市高一上学期第三次月考)将mg镁铝合金投入500mL 2mol•L-1的
盐酸中,固体完全溶解,收集到气体5.6L(标准状况下)。向反应所得溶液中加入
4mol•L-1的氢氧化钠溶液,沉淀质量的最大值为13.60g,则m的值为( )
A.5.10 B.8.50 C.9.35 D.11.48
2.(2021学年白城市洮南市高一上学期第三次月考)以天然气为原料经由合成气(CO、H)
2
制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线。制备CHOH的反应转化关系如图所示。
3
设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.用1 mol CH 理论上能生产标准状况下CHOH 22.4 L
4 3B.等物质的量的CHOH和CH,CHOH的质子数比CH 多8N
3 4 3 4 A
C.44 g CO 气体和44 g CH 与CO的混合气体,所含C原子数均为N
2 4 A
D.用CH 制备合成气的反应中,若生成1 mol CO,反应转移电子数为3N
4 A
3.(2020届盐城市高三年级第三次(5月)模拟)NH Cl是实验室常用试剂,下列相关说
4
法正确的是
A.反应2NH Cl(s)+Ba(OH) (s)=BaCl (s)+2NH (g)+2HO(s)的△H>0,△S<0
4 2 2 3 2
B.0.1mol·L-1NH Cl溶液从15C升温到25°C时, 的值不变
4
C.反应NH Cl+NaNO =NaCl+N↑+2H O,每生成1molN 转移电子数为6×6.02×1023
4 2 2 2 2
D.常温下,K [Mg(OH) ]=1.8x10-11,K (NH ·H O)=1.8x10-5,NH Cl饱和溶液中加入少量
sp 2 b 3 2 4
Mg(OH) ,振荡,固体逐渐溶解
2
4.(2020学年长沙市长郡中学高一下学期期末)铜镁合金2.14 g完全溶于一定浓度的硝酸,
硝酸被还原成NO 、NO、NO三种气体且标准况下它们体积均为0.224 L。反应后的溶液
2 2
中加入足量氢氧化钠溶液,生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,质量为
A.3.12 g B.4.68 g C.5.08 g D.4.18 g
5.(2021学年眉山市彭山区高一4月月考)将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中,
固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH
溶液的体积V的变化如下图所示。则下列说法不正确的是:
A.镁和铝的总质量为9 g
B.最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸
C.硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
6.(2021年高考化学专练)磷有多种同素异形体,其中白磷和黑磷(每一个层由曲折的磷原子链组成)的结构如图所示,设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A
A.3.1g31P中含有的中子数为1.6N
A
B.31g白磷与31g黑磷中含有的P—P键数目均为1.5N
A
C.12.4g白磷与0.6molH 在密闭容器中充分反应,生成的PH 分子数为0.4N
2 3 A
D.6.82g白磷发生反应: ,转
移的电子数为0.6N
A
7.(2018版考前特训)把11.6 g FeO和Fe O 的固体混合物分成等质量的两份。第一份混合
2 3
物用氢气完全还原后生成水的质量为1.80 g;第二份混合物中加入100 mL HI溶液充分反
应,在反应后的溶液中加入硫氰化钾溶液,无现象。试计算:
(1)原混合物中Fe O 的质量为________ g。
2 3
(2)HI溶液的物质的量浓度c(HI)=________。
8. (2017届浙江省稽阳联谊学校高三8月联考)取一定质量NH HSO 和MgSO 的固体混
4 4 4
合物溶于水配成200mL溶液,向溶液中加入0.100mol/LBa(OH) 溶液,产生沉淀的质量与
2
所加Ba(OH) 的体积有如图所示关系。
2试计算:
(l)所得混合溶液中c(SO 2-)=_________。
4
(2)原固体混合物中,NH HSO 和MgSO 的物质的量之比为__________。
4 4 4