2021届新高考版高考化学一轮复习教师用书：专题一 物质的量

由

+2MnO-4+5H2C2O4+6H

2Mn2++10CO2↑+8H2O

20.00×10-3L×0.2000mol·L-1×5×24.48mL×158g·mol

1.0800g

2

100mL

-1

×100%。

知,w(KMnO4)=

??(KMnO4)??(样品)1.0800

×100%=

100

20.00×10-3×0.2000×5×24.48×158

2

×100%

4.[化学反应中的定量关系][2015新课标全国卷Ⅰ,9改编]乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛

用途,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为 。

2.利用关系式法解答连续反应类计算题 (1)应用原理

关系式是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“量”的关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。建立已知物质和所求物质之间“量”的关系式是用关系式法解化学计算题的前提。 (2)解题步骤

5 [2017全国卷Ⅱ,28,15分]水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下: Ⅰ.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 Ⅱ.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的

-I2(2S2O23+I2

-2I-+S4O26)。

回答下列问题:

(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式

为 。

(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 及二氧化碳。

(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 ;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 mg·L-1。

(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。(填“高”或“低”)

(1)取水样时避免扰动水体表面,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同,以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,可写出固氧的反应为O2+2Mn(OH)2

2MnO(OH)2。

(3)由于Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2S2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和二氧化碳等,且能杀菌。(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I-氧化为I2,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前淀粉遇I2变蓝,达到滴定终点时,I2完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去。根据得失电子守恒可得关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,结合消耗

n(Na2S2O3)=amol·L-1×b×10-3L=ab×10-3mol,可求出100.00mL水样中溶解氧的质量为

8abmg÷0.10000L=80abmg·L-1。(5)滴

1

ab×10-3mol×32g·mol-1=8ab×10-3g=8abmg,则该水样中溶解氧的含量为4

定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小,根据关系式O2~4Na2S2O3,可知测定的溶解氧的含量偏低。

(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 (2)O2+2Mn(OH)2

(4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低 考法点睛·应用实践

本题需根据多个反应计算水样中溶解氧的含量,为了减少运算量,可结合所给化学反应通过某种或某几种物质找出最初反应物和最终生成物间的计量关系进行计算,即利用关系式法,如本题通过MnO(OH)2、I2可找出关系式O2~4Na2S2O3。在类似多步计算的题目中均可以采用关系式法解题。

5. [关系式法求解离子浓度][2018海南,14(3),2分]溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:

①2Cu2++5I----2CuI↓+I3 ② I3+2S2O23

--S4O26+3I

2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气

反应①中的氧化剂为 。现取20.00 mL含Cu2+的溶液,加入足量的KI充分反应后,用0.100 0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL,此溶液中Cu2+的浓度为 mol·L-1。

6.[关系式法求解产率][2017全国卷Ⅲ,27(5),2分]某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,

最终得到产品m2 kg,产率为 。

7. [关系式法求解纯度]无水MgBr2可用作催化剂,实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。为测定

产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2++Y4-MgBr2产品的纯度为 (以质量分数表示)。 3.利用守恒法简化解题过程 (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、能量守恒等。 (2)解题步骤

MgY2-。测定前,先称取0.250 0 g

无水MgBr2产品,溶解后,用0.050 0 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水

6 [2016天津,7(6)改编]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2

碳 硅

氮

.

氧 硫

2

氯

mol·L-1NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为 ,生成硫酸铜物质的量为 。

根据题意知生成的两种气体是NO和NO2,由钠原子守恒可知,生成NaNO3的物质的量为2.2mol,1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。设生成NO2的物质的量为x,生成NO的物质的量为y,则x+y=2.2mol,x+3y=4mol,解得x=1.3mol,y=0.9mol。根据得失电子守恒知,参与反应的铜的物质的量为mol=2mol,因此生成硫酸铜的物质的量为2mol。

NO:0.9 mol;NO2:1.3 mol 2 mol

8.(1)[用原子守恒法求解化学式][2015山东,29(2)节选,3分]在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,

测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2体积为1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为 。

(2)[用质量守恒法求解化学式][2015浙江,27Ⅱ(1)改编]一定条件下金属钠和H2反应生成化合物甲。将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测甲的化学式: 。

3

42

1.B 3 g 3He的物质的量为1 mol,每个3He含1个中子,则1 mol 3He含1 mol中子,A项正确;该溶液中含0.1 mol

-3-Na3PO4,由于部分PO34水解,故溶液中PO4的数目小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr为+6价,1 mol K2Cr2O7被还原成

Cr3+时,得到6 mol电子,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键,即每个分子中含13个共价键,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol 共价键,D项正确。 -3-【光速解法】 Na3PO4为强碱弱酸盐,部分PO34在溶液中发生水解反应而使溶液中PO4数目减少。 2.D 1个CH2CH2分子中含4个单键和1个双键,而1个双键中含2个共价键,故1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为6NA,A项正确;500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液中含有的微粒包括Na+、Cl-、H2O、H+、OH-,故微粒数大于0.5NA,B项正确;HCHO和CH3COOH的最简式均为“CH2O”,故30 g HCHO和CH3COOH混合物中含“CH2O”的物质的量为1 mol,含C原子数为NA,C项正确;2.3 g Na与O2完全反应,不论生成Na2O还是Na2O2,转移的电子数均为0.1NA,D项不正确。 【走出误区】 1个碳碳双键包含2个共价键,即1个σ键和1个π键。 3.B 4.0 g固体NaOH的物质的量为 0.1 mol,在烧杯中加入蒸馏水溶解时放出大量的热,要恢复到室温后,再转移到250 mL容量瓶中,且需用蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也转移至容量瓶中,然后定容,A项错误;在烧杯中稀释浓硫酸时,应该把浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,C项错误;容量瓶不能作为溶解仪器,应在烧杯中溶解,D项错误。

1.C 每个P4分子中含6个P—P键,124 g P4的物质的量为1 mol,含6 mol P—P键,A项错误;该溶液中虽然含0.1 mol FeCl3,但由于Fe3+部分水解,即溶液中Fe3+数目小于0.1NA,B项错误;标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 mol,根据1 mol CH4和1 mol C2H4均含4 mol H原子可知,0.5 mol混合气体中含2 mol H原子,C项正确;SO2和O2的反应为可逆反应,即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3,分子总数大于2NA,D项错误。 2.D 水分解时的化学方程式为2H2O误。由2Na+2H2O3.(1)4.48(2分)

(2)n(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1×

20.00mL1000mL·L-12H2↑+O2↑,故光解0.02 mol水产生的n(H2)=0.02 mol,m(H2)=0.04 g,A项错

误。产生的n(H)=0.04 mol,N(H)=2.408×1022,B项错误。标准状况下,V(H2)=0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L,C项错

2NaOH+H2↑可知,产生n(H2)=0.02 mol时,需n(Na)=0.04 mol,D项正确。

=1.00×10-3 mol

n(Mn2+)=n(Fe2+)=1.00×10-3 mol

MnSO4·H2O样品的纯度为

0.169g0.1710g

m(MnSO4·H2O)=1.00×10-3 mol×169 g·mol-1=0.169 g

×100%≈98.8%(共6分)

MnSO4,可得n(SO2)=0.2mol,V(SO2)=4.48L(标准状况)。

【解析】 已知n(MnO2)=0.2mol,根据反应MnO2+SO24.3∶2

【解析】 由题给有机物的结构简式可知,乌洛托品的分子式为C6H12N4,分子中C、N原子个数之比即为甲醛与氨的物质的量之比,为3∶2。 5.Cu2+(1分) 0.125 0(1分)

-【解析】 反应①中Cu化合价降低,Cu2+为氧化剂。根据滴定原理,由题中的方程式可得Cu2+~S2O23,则-2+-1-1n(Cu2+)=n(S2O23),故c(Cu)=0.025L×0.1000mol·L÷0.02L=0.1250mol·L。 190??2

6.

147??1

×100%(2分)

Cr2O3 ~ K2Cr2O7

【解析】 设理论上得到K2Cr2O7的质量为x,依题意知,

152 294 0.4m1kg x

294×0.4??1

152

2

kg,产率为294×0.4??×100%=1则x=

??kg

152??2

152kg

117.6??1

×100%=190??2

147??1

×100%。

7.97.52%

【解析】

由镁原子守恒和离子方程式Mg2++Y4-×100%=97.52%。

1.344L22.4L·mol-1

MgY2-,得关系式MgBr2~Mg2+~Y4-,则

MgBr2

产品的纯度为

n(MgBr2)=n(Y4-)=26.50×10-3L×0.0500mol·L-1=1.325×10-3mol。无水

1.325×10-3mol×184g·mol-1

0.2500g

8.(1)Co3O4(3分) (2)NaH 【解析】 (1)n(CO2)=

=0.06mol,根据碳原子守恒,可知n(CoC2O4)=0.03mol,则钴氧化物中

m

o

l

,

n(Co)=0.03

0.64g

m(O)=2.41g-0.03

mol×59g·mol-1=0.64g,故n(O)=

16g·mol-1

=0.04mol,则n(Co)∶n(O)=0.03mol∶0.04mol=3∶4,则钴氧化物的化学式

为Co3O4。(2)化合物甲是由Na和H2反应得到的,故化合物甲中含有Na、H两种元素,又4.80g化合物甲加热分解得到2.24L(标准状况)H2,则化合物甲中氢元素的质量为0.20g,钠元素的质量为4.60g,化合物甲中Na和H的原子个数比为1∶1,可判断化合物甲的化学式为NaH。