2021届（鲁科版）高考化学一轮复习化学计量在实验中的应用学案

2021届（鲁科版）高考化学一轮复习化学计量在实验中的应用学案

化学计量在实验中的应用 ‎ ‎ ‎　　长征系列运载火箭的燃料之一是某液体化合物X2Y4。‎16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为X2Y4(l)+O2(g)X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物X2的体积为‎11.2 L,其密度为‎1.25 g·L-1。‎ ‎　问题1.反应前O2的体积(标准状况下)为多少?试计算其物质的量。(素养角度——证据推理与模型认知)‎ 提示:由化学方程式可知,反应前O2的体积与生成的X2气体体积相同,为‎11.2 L,其物质的量为=0.5 mol。‎ 问题2.X2的摩尔质量是多少?能否确定Y元素的名称?(素养角度——宏观辨识与微观探析)‎ 提示:X2的摩尔质量为‎1.25 g·L-1× ‎22.4 L·mol-1=‎28 g·mol-1,X2Y4的摩尔质量为=‎32 g·mol-1,故X为氮元素,Y为氢元素。‎ 问题3.若反应生成0.1 mol X2,则转移电子的数量是多少?(素养角度——证据推理与模型认知)‎ 提示:由N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)可知每生成1 mol N2转移4 mol电子,所以反应生成0.1 mol N2时,转移电子的物质的量为0.4 mol,数量为0.4NA。‎ ‎1.(2020·盐城模拟)大气中氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中的反应之一为CH3CHCHCH3(2-丁烯)+2O3‎ ‎2CH3CHO+2O2。下列说法正确的是 (　　)‎ A.分子式为C4H8的物质的性质均与2-丁烯相同 B.氧化性:O3>O2‎ C.常温常压下,‎22.4 L 2-丁烯中含C—H键数目为8×6.02×1023个 D.1 mol O3参与反应,转移的电子数为6×6.02×1023个 ‎【解析】选B。分子式为C4H8的有机物可以是烯烃,也可以是环烷烃,A错误;由化学方程式可知,氧化性O3>O2,B正确;常温常压下,气体摩尔体积不是‎22.4 L·‎ mol-1,C错误;1 mol O3参与反应,转移的电子数为2×6.02×1023个,D错误。‎ ‎2.(2020·济南模拟)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 (　　)‎ A‎.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,N的数量为0.1NA B.‎2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA C.标准状况下,‎2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA ‎【解析】选D。N是弱碱阳离子,发生水解:N+H2ONH3·H2O+H+,因此N数量小于0.1NA,故A错误;‎2.4 g Mg为0.1 mol,与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24 mol=0.2 mol,因此转移电子数为0.2NA,故B错误;标准状况下,N2和O2都是气态分子,‎2.24 L任何气体所含有的分子数都为0.1NA,故C错误;H2+I22HI,反应前后化学计量数之和相等,即反应后分子总物质的量仍为0.2 mol,分子数为0.2NA,故D正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.设阿伏加德罗常数的数值为NA,若等质量的H2O和D2O分别与一定质量的金属钾完全反应,转移的电子数均为NA,则下列各化学量不相等的是 (　　)‎ A.消耗H2O和D2O的物质的量 B.同温同压下生成气体的体积 C.反应后所得溶液中溶质的质量分数 D.参加反应的钾的质量 ‎【解析】选C。根据反应2H2O+2K2KOH+H2↑和2D2O+2K2KOD+D2↑,转移相等的电子数,消耗H2O和D2O的物质的量相等,生成的气体的物质的量相等,参加反应的K的物质的量相等,故A、B、D正确。‎ ‎2.碳酸氢铵可作为氮肥,由于其可分解为NH3、CO2和H2O三种气体而消失,故又称气肥。‎ 在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。‎ ‎(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。 ‎ ‎(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。 ‎ ‎(3)若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为________(用含a、b、c的代数式表示)。 ‎ ‎【解析】因为NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)‎ ‎(1)M(混)=2d g·mol-1⇒n(混)= mol,‎ ‎⇒M(NH4HCO3)=(2d×3) g·mol-1‎ ‎=6d g·mol-1。‎ ‎(2)(混)=22.4ρ g·mol-1。‎ ‎(3)n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,‎ ‎　(混)=(‎17a%+44b%+‎18c%) g·mol-1。‎ 答案:(1) mol　6d g·mol-1‎ ‎(2)22.4ρ g·mol-1　(3)‎17a%+44b%+‎18c%‎ ‎3.如图所示,在相同温度下,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使NO与O2充分反应。(不考虑NO2与N2O4的转化)‎ ‎(1)开始时左右两室分子数________(填“相同”或“不相同”)。 ‎ ‎(2)反应前后NO室压强________(填“增大”或“减小”)。 ‎ ‎(3)最终容器内密度与原来________(填“相同”或“不相同”)。 ‎ ‎(4)最终容器内________(填“有”或“无”)O2存在。  ‎ ‎【解析】(1)由左右两室体积相同,两容器内气体密度相同可知,两容器中气体的质量相等,但NO和O2的摩尔质量不相等,故其物质的量不相等,开始时左右两室分子数不相同。‎ ‎(2)由于反应前后NO室的气体物质的量减小,故压强减小。‎ ‎(3)体系的体积和气体的质量均未变化,密度不变。‎ ‎(4)由于NO与O2反应,O2过量,故最终容器内有O2存在。‎ 答案:(1)不相同　(2)减小 ‎(3)相同　(4)有 关闭Word文档返回原板块