第二讲 中学化学常用计量中的常考问题
1．(2012·江苏化学，8)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A．标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA
B．常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3NA
C．标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D．常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
2．(2012·四川理综，7)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )。
A．标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B．常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
C．50 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
D．某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA
3．(2011·广东理综，9)设nA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )。
A．常温下，23 g NO2含有nA个氧原子
B．1 L 0.1 mol·L－1氨水含有0.1nA个OH－
C．常温常压下，22.4 L CCl4含有nA个CCl4分子
D．1 mol Fe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子
4．(2011·新课标全国理综，7)下列叙述正确的是( )。
A．1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B．1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023
C．欲配制1.00 L 1.00 mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中
D．电解58.5 g熔融的NaCl，能产生22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠
考查形式
选择题
考向曝光
2013年会继续考查阿伏加德罗常数，主要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、溶液的体积及在溶液中的存在形式等角度设问；借助阿伏加德罗定律考查气体的体积、分子数、密度与温度和压强等量之间的关系将成为另一热点。
1．了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2．根据物质的量与粒子(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
3．了解溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。
4．了解溶液的组成；理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。
5．了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
知识必记
1．以物质的量为中心的各化学量的相互关系
2．一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
(1)配制步骤
(2)配制过程中所需要的主要仪器
①量筒 ②________ ③烧杯 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥________
(3)配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
3．有关物质的量浓度的计算与换算
(1)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算c＝＝＝＝，w＝________。(ρ单位：g·cm－3)
(2)物质的量浓度与溶解度(S)的换算c＝＝＝，S＝________。(ρ单位：g·cm－3)
(3)气体溶质溶于水中制得溶液，其物质的量浓度和质量分数的计算
在标准状况下，1 L水中溶解某气体V L，所得溶液密度为ρ，则：c＝＝＝(ρ单位：g·cm－3)，
w＝×100%＝×100%＝×100%。
技能必备
1．稀释定律
(1)如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度，有：c1V1＝c2V2。
(2)如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数，有：m1w1＝m2w2。
2．质量分数与密度的关系
(1)ρ(溶液)＞1 g·cm－3，w越大则ρ(溶液)越大，常见溶液如NaCl溶液、硫酸溶液等。
(2)ρ(溶液)＜1 g·cm－3，w越大则ρ(溶液)越小，常见溶液如氨水、酒精溶液等。
3．混合规律
质量分数分别为w1和w2的两溶液(同种溶质)混合，混合溶液的质量分数为w。
(1)等体积混合：
若ρ(溶液)＞1 g·cm－3则w＞(w1＋w2)；
若ρ(溶液)＜1 g·cm－3则w＜(w1＋w2)；
若是加等体积水稀释，可视w1，w2中其一为0分析。
(2)等质量混合：
w＝(w1＋w2)。
4．围绕“物质的量”的计算要领
(1)“一个中心”：必须以物质的量为中心。
(2)“两个前提”：在应用Vm＝22.4 L·mol－1时，一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。
(3)“三个关系”：①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系；②摩尔质量与相对分子质量间的关系；③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
(4)“七个无关”：物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
常考问题3 阿伏加德罗常数的多角度
的应用
【题型1】
(2012·苏州月考)NA为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是( )。
A．18 g H2O中含有的质子数为10NA
B．12 g金刚石中含有的共价键数为4NA
C．46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D．1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子
破题关键 A项18 g H2O的物质的量为1 mol,1个H2O分子中含有10个质子，则18 g H2O中含有10 mol(即10NA个)质子；B项金刚石中每个碳原子与周围的4个碳原子形成共价键，每个C—C键被2个碳原子共用，相当于每个碳原子只形成2个共价键，12 g金刚石中含有1 mol碳原子，共含有2 mol(即2NA个)共价键；C项NO2和N2O4的最简式均为NO2,46 g NO2和N2O4的混合物含有1 mol “NO2”，共含有3 mol(即3NA个)原子；D项Na与O2反应生成Na2O和Na2O2时，1个Na原子失去1个电子，故1 mol Na失去NA个电子。
答案 B
——有关NA的命题视角
考查方向
常涉及问题
物质状态
在标准状况下非气态物质如H2O、SO3、己烷、CHCl3
物质结构
一定物质的量的物质中含有的微粒数(分子、原子、电子、质子、中子等)或一些物质中化学键数目，如SiO2、CH4、P4、烃等
氧化还原反应
电子转移(得失)数目和方向的问题，如Na2O2与H2O反应；电解AgNO3溶液；Cu与S反应；Cl2与H2O、Fe2＋反应等
电离、水解
弱电解质和可水解的盐中离子数目大小的比较
隐含的可逆反应
常见的可逆反应如2NO2N2O4、弱电解质的电离平衡等
阿伏加德罗定律
一定条件下混合气体的质量或所含原子的个数等。如标准状况下22.4 L CO和C2H4的混合气体其总质量为28 g
摩尔质量
特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2、H37Cl
【提升1】
(2012·新课标全国理综，9)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )。
A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C．常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D．常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA
常考问题4 以物质的量浓度为核心的计算
【题型2】
(2012·南平调研)一定体积的溶质质量分数为14%的氢氧化钾溶液，若将其蒸发掉50 g水后，其溶质的质量分数恰好增大1倍，溶液体积变为62.5 mL。则浓缩后溶液的物质的量浓度为( )。
A．2.2 mol·L－1 B．4 mol·L－1
C．5 mol·L－1 D．6.25 mol·L－1
破题关键 设原溶液的质量为x g，所含氢氧化钾的质量为y g。根据溶质的质量分数概念可以列①式：＝14%，其蒸发掉50 g水后，溶液的质量为(x－50)g；根据溶质的质量分数概念可以列②式：＝28%。联立①②两式解得x＝100，y＝14，故n(KOH)＝0.25 mol。c(KOH)＝＝4 mol·L－1。
答案 B
——有关物质的量浓度计算的两个关键
1．正确判断溶液的溶质并求其物质的量
(1)与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，SO3H2SO4等。
(2)含结晶水的物质如CuSO4·5H2O―→CuSO4。
(3)特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3分子作为溶质。
2．准确计算溶液的体积
(1)不能用水的体积代替溶液体积，应根据V＝求算。
(2)溶液发生化学反应后，应根据化学方程式判断溶质物质的量的增加或减少，并注意溶液体积变化和各种守恒关系的应用。
【提升2】
在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；若加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中Al3＋的浓度(mol·L－1)为( )。
A. B. C. D.
常考问题5 中学化学中重要的定量分
析实验：一定物质的量浓
度溶液的配制
【题型3】
(2012·西安八校联考)实验室配制250 mL 0.1 mol·L－1 BaCl2(aq)分两个阶段：
第一阶段：用托盘天平称取5.2 g无水BaCl2晶体；
第二阶段：溶解配成0.1 mol·L－1 BaCl2溶液；
(1)在第一阶段操作中，称量5.2 g晶体时的操作方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第二阶段操作，所用到的仪器有(填名称)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列操作对BaCl2溶液浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
a．如果选用的容量瓶内有少量蒸馏水，则所配溶液的浓度________。
b．如果定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线，则所配溶液的浓度________。
c．如果定容时，俯视刻度线，则所配溶液的浓度________。
d．如果BaCl2晶体溶解时放热，不冷却即转移，则所配溶液的浓度________。
破题关键 实验误差主要是依据物质的量浓度的定义式c＝进行分析。如果选用的容量瓶内有少量蒸馏水，由于溶质的物质的量和溶液的总体积不变，故对结果无影响；如果定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线，则会使溶液的体积变大，结果偏低；如果定容时，俯视刻度线，则溶液的总体积偏小，结果偏高；如果BaCl2晶体溶解时放热，不冷却即转移，则会使溶液的体积偏小，结果偏高。
答案 (1)先将天平调平衡，再在两盘各放入一张等量纸，然后右盘放入5 g的砝码，再将游码拨至0.2 g刻度处，用药匙向天平左盘添加BaCl2晶体，最后用右手轻轻磕持药匙的左手手腕，让少量固体滑落到天平左边托盘的纸片上直至天平平衡 (2)烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管 (3)a.无影响 b．偏低 c．偏高 d．偏高
——误差分析面面观
(1)若称量固体溶质时，操作无误，但所用砝码生锈，m偏大，结果偏高。
(2)若没有洗涤烧杯内壁，使n减小，结果偏低。
(3)若容量瓶中有少量蒸馏水，则对结果无影响；定容后反复摇匀，发现液面低于刻度，又加蒸馏水至刻度线，则结果偏低。
(4)俯视、仰视对结果的影响：
①仰视刻度线：由于操作时以刻度线为基准，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，c偏低。
②俯视刻度线：加水量偏少，溶液体积偏小，c偏高。【提升3】
要配制浓度约为2 mol·L－1 NaOH溶液100 mL，下列的操作正确的是( )。
A．用托盘天平称取8 g NaOH固体(NaOH固体放置于天平的托盘上)，放入250 mL烧杯中，用100 mL量筒量取100 mL 蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解
B．称取8 g NaOH固体，放入100 mL量筒中，边搅拌边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100 mL
C．称取8 g NaOH固体，放入100 mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀
D．用100 mL量筒量取40 mL 5 mol·L－1 NaOH溶液，倒入250 mL烧杯中，再用同一量筒量取60 mL蒸馏水，在不断搅拌下慢慢倒入烧杯中
从2012年高考理综化学卷常见错误分析，学生答题不规范主要表现在以下方面：
(1)书写不规范；
(2)化学方程式没配平或漏掉生成物或抄错；
(3)错别字多；
(4)字符书写潦草难以辨认；
(5)书写有机结构简式多氢或少氢。
出现以上情况并非说明考生化学基础知识欠缺，而是平时没有养成良好的习惯。因此，同学们有必要培养自己严谨的学习态度，养成良好的书写习惯，减少非智力因素丢分。
案例导析
(1)500 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、量筒
(2)10.0 (3)C (4)①搅拌作用，加速氢氧化钠固体溶解 ②向容量瓶中引流液体 (5)5.8 g (6)0.05NA或3.01×1022
,
,
答题指导
1．定量实验要注意三个问题：一是注意关键仪器的规格；二是所用定量仪器的精确度；三要注意计算过程中有效数字的处理。如(1)中，溶量瓶的规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等几种，故本题配制400 mL需选用500 mL的容量瓶，据此可知(2)中通过计算所需NaOH固体质量应为10.0 g。
2．(4)题学生答案表述不规范，仅用了两个动词“搅拌”、“引流”，并没有把操作目的交待清楚。
3．(5)丢掉了质量的单位g。在化学计算题中，要特别注意单位的书写规范，如果题目所留空后无单位，则一定要写明单位，当然像相对分子质量这样的数字后是不能加单位的。
4．微粒的个数不能用mol来表示，摩尔是物质的量的单位。
参考答案
第一部分 高频考点及重点题型突破
第二讲 中学化学常用计量中的
常考问题
【细研考题】
1．B [0.1 mol Cl2溶于水发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，若Cl2完全反应，转移电子为0.1 mol，该反应为可逆反应，实际反应的Cl2小于0.1 mol，A错；18 g H2O为1 mol，含有3 mol原子，B正确；标准状况下CH3CH2OH为液体，C错；标准状况下，2.24 L CO和CO2的混合物含碳原子数为0.1NA，D错。]
2．B [氟化氢在标准状况下呈液态，A项错误；乙烯和丙烯的最简式均为CH2,7.0 g CH2的物质的量为0.5 mol，氢原子的物质的量为0.5 mol×2＝1 mol，即NA个，B项正确；结合化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O,50 mL 18.4 mol·L－1(即0.92 mol)浓硫酸理论上生成SO2 0.46 mol，但是随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，硫酸不能反应完，C项错误；N2与H2的反应属于可逆反应，0.1 mol N2不能完全反应，转移电子数小于0.6NA，D项错误。]
3．A [B项氨水中的NH3·H2O为弱电解质，不能完全电离，1 L 0.1 mol·L－1氨水中OH－数目小于0.1nA；C项常温下CCl4为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量；D项中Fe2＋被氧化成Fe3＋，1 mol Fe2＋转移1 mol电子，即nA个电子。]
4．B [NaCl属于离子晶体，构成微粒是Na＋和Cl－，不含分子，A错误；Na＋的最外层电子数为8,1.00 mol NaCl中含1.00 mol Na＋，故所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023，B正确；C项错在溶于1 L水中，正确配制方法为将58.5 g NaCl溶于水中，配制成1 L溶液；58.5 g NaCl为1 mol NaCl，根据原子守恒可得，电解1 mol 熔融的NaCl产生1 mol Na、0.5 mol氯气，即23.0 g钠和11.2 L氯气(标准状况)，D错误。]
【细研考纲】
知识必记
1．①摩尔质量(g·mol－1) ②摩尔质量(g·mol－1)
③22.4 L·mol－1 ④22.4 L·mol－1
2．(1)转移 (2)②托盘天平 ⑥胶头滴管
3．(1) (2)
【细研考点】
提升
1．D [1 mol的NO2和CO2中均含2 mol O原子，A正确；乙烯与环丁烷的最简式均为CH2，含有n(CH2)＝＝2 mol，即含碳原子数为2NA，B正确；同理，C选项中n(NO2)＝＝2 mol，所含原子总数为6NA，正确；D选项不是标准状况下，错误。]
2．C [由于产生c mol NH3，则必定有NH c mol，使SO完全沉淀需Ba2＋ b mol，因此SO有b mol。根据电荷守恒：2c(SO)＝c(NH)＋3c(Al3＋)，则3c(Al3＋)＝ mol·L－1，c(Al3＋)＝ mol·L－1。]
3．D [NaOH易潮解，不能直接放在托盘上称量，A错；要配制浓度约为2 mol·L－1的NaOH溶液100 mL，D中40 mL 5 mol·L－1 NaOH溶液加60 mL蒸馏水可行；NaOH固体在量筒或容量瓶中溶解是错误的，故B、C错误。]
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