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2011版高中化学二轮专题复习学案：1.2化学常用计量（新课标）
【考纲点击】
1.了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
2.根据物质的量与微粒（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.了解配置一定物质的量浓度溶液的方法
【核心要点突破】
一、有关阿伏伽德罗常数问题的考查
有关阿伏加德罗常数的应用问题，实质上是以物质的量为中心的各物理量间的换算，需要特别注意的是准确掌握有关概念的内涵。主要有：?
1.状态问题，如标准状况下SO3为固态，戊烷为液态。标准状况下的气体适用气体摩尔体积（22.4 L/mol）,相同状况下的气体适用阿伏加德罗定律。?
2.特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2等。?
3.物质分子中的原子个数，如O3、白磷、稀有气 体等。?21世纪教育网
4.某些物质中的化学键，如SiO2、P4、CO2等。
5.物质中某些离子或原子团发生水解，如Na2CO3中的、AlCl3中的Al3+。?
6.常见可逆反应，如2NO2N2O4，弱电解质不完全电离等。?
7.应用22.4 L/mol时，物质是否为气体，气体是否处于标准状况。?
8.某些反应中电子转移的数目，如：?
特别提醒：
(1)1 mol任何粒子的数目为阿伏加德罗常数，其不因温度、压强等条件的改变而改变．
(2)应用阿伏加德罗定律及其推论时，首先要判断物质在所给温度和压强下是否为气体，若物质为非气态则不能应用阿伏加德罗定律．
(3)阿伏加德罗定律既适用于气体纯净物，也适用于混合气体．若为混合气体，则组成成分间不能发生化学反应，如2NO＋O2===2NO2不适用．
【典题训练1】
（2010·福建理综·T7·6分）表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是
A．在18中含有个氧原子
B．标准状况下，22．4L空气含有个单质分子
C．1 molCl2参加反应转移电子数一定为2
D．含个的溶解于1L水中，的物质的量浓度为1 mol/L
【命题立意】本题以考查考生的知识运用和计算能力为出发点，着重考查了考生对有关阿伏加德罗常数计算和判断的掌握情况，近几年的高考试题对此题型的考查保持了一定的持续性，如通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算成为高考的热点。
【思路点拨】解答本题应注意两点：（1）熟练掌握阿伏加德罗常数和其它量的换算公式；（2）对常见物质的性质熟练掌握。21世纪教育网
【规范解答】选A。
选项A：18物质的量为0.5mol，所以它所含氧原子的物质的量为1 mol，即为1NA，A正确；选项B：空气是多种成分的混合物，不只是单质，B错误；选项C：在氯气与水的反应中，1 mol氯气只转移1NA电子，所以C项错误；选项D：所得溶液中含有NA个可得氢氧化钠的物质的量为1 mol，但溶液体积不是1L，所以溶液的物质的量浓度不是1mol/L，D错误。
【类题拓展】解答与阿伏加德罗常数有关计算时应注意的问题：
1.解答以N=m/M·NA为中心的有关基本粒子计算是，应注意看清所求粒子的种类。
2. 以气体物质为中心的计算，解答此题应注意:
(1)若题目给出物质的体积，一要看是否是标准状况，若不是标准状况，则1mol气体的体积不一定是22.4L；二要看是不是气体，如不是气体，则无法求算其物质的量及其分子数。
(2)若题目给出气体的质量或物质的量，则粒子数目与外界条件无关。
(3)若气体为稀有气体，须注意它是单原子分子。
3.与物质结构基本知识联系，考查物质所含的电子数、质子数、中子数等。解答此类题目应弄清物质的构成，正确运用粒子之间的求算关系。
4.与氧化还原知识结合，着重考查氧化还原过程中电子转移数目。解答此类题目时，应把握氧化还原反应的实质和电子守恒规律。
二、以物质的量为中心的有关计算
点拨：
以物质的量为中心的计算需注意的问题?
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）。
5.有关同溶质的溶液混合后溶液质量分数的计算规律
（1）溶质相同的两溶液等质量混合时，混合溶液的质量分数为两溶液质量分数和的一半。?
（2）溶质相同的两溶液等体积混合时：?
①对于密度小于1 g/cm3的溶液，如氨水、乙醇的水溶液，等体积混合时质量分数小于两溶液质量分数和的一半；?
②对于密度大于1 g/cm3的溶液，如硫酸溶液、氯化钠溶液，等体积混合时质量分数大于两溶液质量分数和的一半。
【典题训练2】
（2010·海南高考·T4·2分）把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为
A．mol·L-1 B． mol·L-1
C． mol·L-1 D． mol·L-1
【命题立意】本题涉及到的知识点有：化学反应的本质------离子反应、离子浓度的计算，此题有一定的综合性，考查了化学计量的应用能力，分析问题的能力、计算能力。
【思路点拨】
【规范解答】选D。
由离子方程式：2OH-+Mg2+= Mg(OH)2↓可知，OH—为a mol，则Mg2+为a/2 mol，MgSO4为a/2 mol；由离子方程式：SO42—+Ba2+= BaSO4↓可知，Ba2+为b mol，SO42—共bmol，MgSO4和K2SO4共bmol，则K2SO4为(b－a/2)mol，其含有的K+为(b－a/2)mol ×2= (2b-a)mol；原混合溶液中的K+为2×(2b-a)mol；所以原混合溶液中钾离子的浓度为 mol·L-1
三、配置一定物质的量浓度溶液的误差分析
原理：cB = nB/V=m/MV（M-溶质的摩尔质量，配制某种溶液时是定值）
误差分析：
1.称量或量取时所引起的误差
（1）使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因：
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀，导致称量物质的实际值是大于称量值；
②称量时游码忘记归零；
③调整天平零点时，游码放在了刻度线的右端；
④用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束时俯视读数，使所量取的液体的体积偏大，等等。
（2）使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因：
①直接称热的物质，含有水份，称的重，实际质量却小；
②砝码有残缺；
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质；
④用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束时仰视读数，使所量取的液体的体积偏小，等等。
2.用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减少，致使溶液的浓度偏低。
3.转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液浓度偏低。
4.容量瓶内溶液的温度高于20℃，造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使溶液浓度偏高。
5.在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。
【高考真题探究】
1.（2010·广东高考·T8·4分）设 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A.16g 中含有4个C-H键
B.1mol·溶液含有个
C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生 个NO分子21世纪教育网
D.常温常压下，22.4L 中含有 个分子
【命题立意】本题主要考查阿伏加德罗常数的应用，属于常考题。体现了广东高考考题的延续性。阿伏加德罗常数的考查是广东近几年高考选择题中常考题，说明广东高考注重热点内容考查的长期性。
【思路点拨】
分析考查的具体微粒→求出指定微粒的物质的量→指定微粒个数=n×NA
【规范解答】选A。
每个CH4中含有4个C-H键，故16gCH4（1mol）中含有4nA个C-H键，A正确；B项没有告诉溶液的体积，无法知道NaCl的物质的量，故B错；根据化学反应关系3molCu～2molNO,故C错；常温常压下22.4L CO2不是1mol,故D错。
【类题拓展】关于阿伏加德罗常数的考查，可以注意以下几方面：
1.考虑是否涉及到22.4L/mol。若涉及到22.4L/mol，应注意到：
①必须为标准状况；
②必须为气体。如标况下SO3、Br2、I2、碳原子数大于4个的烃类物质等都不是气体。
2.若涉及到溶液中的情况，应考虑：
①是否有溶液的体积大小这个条件。如本题的B选项就无体积大小，没办法求出物质的量。
②有无盐类水解、弱电离等情况。
3.若涉及到氧化还原反应，应注意电子转移多少的分析。有时需写出具体的反应方程式来分析。
4.考查到的微粒常有：电子（包括电子转移）、中子、质子、离子、分子、共价键
2.（2010·江苏高考·T5·2分）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．常温下，1 L 0.1 mol·L-1 的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
B．1 mol羟基中电子数为10NA
C．在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中，每生成3 mol I2转移的电子数为6NA
D．常温常压下，22.4L乙烯中C—H键数为4NA
【命题立意】本题以阿伏加德罗常数为抓手,考查气体摩尔体积、物质的量浓度、微粒的电子数、特殊氧化还原反应、守恒关系等，阿伏加德罗常数含义是多年来坚持考查的热点问题。
【思路点拨】注意溶液中的守恒关系，羟基不带电，质子与电子相等，使用22.4L·mol-1要注意看清条件。
【规范解答】选A。
A项，NH4NO3的物质的量为0.1 mol，氮原子数为0.2NA，尽管NH+ 4水解，但氮原子数不变，A项正确；B项，羟基电子数为9，1 mol羟基中电子数为9NA，B项错；C项，KI中的碘来源于HI，每生成3 mol I2转移的电子数为5NA，C项错；D项，
常温常压下，22.4L乙烯的物质的量不是1 mol，D项错。
【类题拓展】阿伏加德罗常数含义是高考热点之一，多年来全国高考化学试题重现率几乎为100％。试题通常以中学学过的一些重点物质为载体，考查有关概念和原理。
为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面：
1.状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，101kPa、25℃时等，用22.4L/mol时注意满足两个条件：“标况”、“气态”。
2.物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HF、碳原子数大于4的烃等。
3.物质结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）时常涉及：稀有气体He、Ne等为单原子组成，Cl2、N2、O2、H2为双原子分子，臭氧为三原子分子，白磷为四原子分子等。
4.氧化—还原反应：常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱，如氯气与水、与碱反应，Na2O2与CO2、H2O反应等。
5.电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方面的陷阱。
6．胶体：胶体粒子较大，由多个微粒组合而成，如一个Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3吸附一些离子组成的，所以Fe(OH)3胶体粒子数小于 Fe(OH)3数目。
7.一些物质结构中化学键数目。
8.特殊物质的摩尔质量。如18O2(36g/mol)、D2O(20g/mol)、T2O(22g/mol)
9.特例：NO2存在着与N2O4的平衡。
3.（2010·山东高考·T9·4分）和是氧元素的两种核素，表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．与互为同分异构体
B．与核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现与间的相互转化
D．标准状况下，1．12L和1．12L均含0．1个氧原子
【命题意图】考查“四同”的概念辨析、对化学变化本质及气体摩尔体积的深度理解。
【思路点拨】原子是化学变化中的最小单位，原子之间的变化不属于化学变化；原子重新组合生成了其他的物质，则属于化学变化。气体摩尔体积是针对任何不同的气体分子，与气体粒子本身大小无关。
【规范解答】选D。
A项，2和2属于同一种单质，故A错：B项，两种氧原子的电子数相等，核外电子排布也相等，故B错；16O、18O之间的转化，是原子核之间的变化，属于同种物质之间的转化，不属于化学变化，故C错；1.12L标准状况下O2的物质的量为0.05mol，含有的氧原子数为0.1NA，故D正确。
【类题拓展】
1.同素异形体：由同种元素所形成的不同种单质叫做同素异形体。如O2(氧气)和O3(臭氧)，红磷(P)和白磷(P4)，金刚石和石墨等。　　
(1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。②性质不同的原因是结构不同导致的。
(2)同素异形体之间可以相互转化，属于化学变化，但不属于氧化还原反应。如：
2.同一种元素的不同核素之间互称同位素，核素之间的转化属于物理变化。　　
3.同素异形体混合在一起，属于混合物而不是纯净物，如金属石、石墨，虽然它们都是碳元素组成，但它们的结构不同，故它们混在一起为混合物。
4.H2、D2 、T2、DT混合在一起为纯净物。
5.“四同”概念的区别方法要明确研究对象，如同位素为同种元素的原子，同素异形体为同种元素的单质，同分异构体指是分子式相同但结构不同的分子，同系物主要指结构上相似（同类别），要组成上相差一个或几个—CH2的同类别的有机物。21世纪教育网
4.（2010·四川高考·T12·6分）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g/ml），所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为W。物质的量浓度为c mol/L，则下列关系中不正确的是
A. B.
C. D.
【命题立意】本题以化学计量为考查对象，主要考查气体溶解在水中的物质的量浓度的计算。
【思路点拨】解答此类问题要注意溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和；要计算溶液的体积需通过溶液的质量和密度进行计算。
【规范解答】选A。
A项，由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和，溶液的体积不能直接确定，仅利用V无法确定P。所以A错误。
由此可知C项正确。
5．（2010·全国卷Ⅰ·T12·6分）一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气（标准状况），则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于
A．1：2 B．2：3 C．3：1 D．5：3
【命题立意】本题以化学计算为考查对象,主要考查学生的基本化学计算能力、方法技巧、过量计算问题等。
【思路点拨】该题可利用P元素和Cl元素守恒来解题，元素守恒即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。
【规范解答】选C。
设n(PCl3)=X mol, n(PCl5)=Y mol，由P元素守恒有：X+Y=0.25/31≈0.008……①；由Cl元素守恒有3X+5Y=（0.314×2）/22.4≈0.028……②，联立之可解得：X=0.006,Y=0.002故选C。
【类题拓展】化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
（1）质量守恒
参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。
（2）物质的量守恒
依据化学反应前后某一微粒的物质的量保持不变，列出守恒关系，也就是利用物质的量守恒。
（3）电子得失守恒
在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数总是等于还原剂失去的电子总数。
（4）电荷守恒
在电解质溶液中，不论存在多少种离子，但溶液总是显电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
守恒法是拨开云雾、驱散困惑的良方，值得我们认真体会。
6.（2010·全国卷Ⅱ·T11·6分） 在一定的温度、压强下，向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为
A．1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1
【命题立意】本题以化学计算为考查对象，主要考查有机物的燃烧和差量法的应用。
【思路点拨】CH4和Ar的混合气体在氧气中完全燃烧，实质上只是CH4与氧气反应；另外得到干燥气体460mL，意味着不含水分；这样只要利用CH4与氧气反应前后气体的差量进行运算即可。
【规范解答】选A。
CH4与氧气反应的化学方程式为：
进而可得：V（Ar）=100mL-20mL=80mL
根据同温同压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比可得：反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比=20mL ：80mL=1：4；即A选项正确。
【专题模拟演练】
一、选择题
1.（2011·古田一中模拟）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．18g水中含有的电子数为8NA
B．某气体含有3.01×1023个分子,则该气体所占的体积为11.2 L
C．1 L 0.5mol·L－1CuSO4溶液中含有3.01×1023个Cu2＋
D．2.3g Na在足量的O2中完全燃烧和与在空气中缓慢反应完全，转移的电子数均为0.1NA
2.（2011·北师大附中模拟）下列说法中，正确的有
① 标准状况下，22.4 L己烯所含有的分子数约为6.02×1023
② 标准状况下，a L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为
×6.02×1023
③ 7.1 g 氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为0.2×6.02×1023
④ 10 g重水中含有中子数约为4×6.02×1023
⑤ 1 mol乙醇中含有的共价键数约为7×6.02×1023
⑥ 500 mL 1 mol/L的硫酸铝溶液中含有的硫酸根离子数约为9.03×1023
A．①④ B．②⑤ C．③⑤ D．②⑥
3.（2011·厦门外国语模拟）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g/mL），所得溶液的密度为ρg/mL，质量分数为ω，物质的量浓度为cmol/L，则下列关系中不正确的是
　A. ρ = (17V + 22400) / (22.4 + 22.4V) B. ω = 17c / (1000ρ)
　C. ω = 17V / (17V + 22400) D. c = 1000Vρ /(17V + 22400)
4.设表示阿伏加德罗常数，下列叙述中不正确的是
A．同温同压下，等质量的与两种气体的体积相等
B．溶液中阴离子总数大于0.1
C．46g的和混合气体含有的原子数为3
D．71g氯气与足量的铁充分反应时，转移的电子数为3
5. NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是
A．22.4LCH4和CH3Cl的混合物所含有的分子数目为NA
B．用惰性电极电解1 L浓度均为2 mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液，当有0.2 NA个电子转移时，阴极析出6.4g金属
C．1mol过氧化氢分子中共用电子对数为3NA
D．0.1mol Na2CO3·10H2O在晶体中或溶液中，含有的CO32-离子均小于0.1 NA
6.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．pH相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4的溶液中，c(NH4＋)大小：①＝②＞③
B．将物质的量相等的KHC2O4和H2C2O4溶于水配成溶液：2c(K＋)＝c(HC2O4－)＋c(H2C2O4)
C．0.1mol·L－1 K2HPO4和0.2mol/L KH2PO4的混合溶液：c(K＋)＋c(H＋)＝c(H2PO4－)＋2c(HPO42－)＋3c(PO43－)＋c(OH－)
D．0.1mol·L－1 CH3COONa与0.15mol·L－1 HCl等体积混合：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)
7.下列说法正确的是 （ ）
A．含10．6 g Na2CO3的溶液中，所含阴离子总数等于6．02×1022
B．28 g由乙烯和氮气组成的混合气体中，含有6．02×1023个原子
C．电解法精炼铜，当阴极质量增加32 g时，有6．02×1023个电子转移
D．含0．2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为6．02×1022
二、非选择题
8.（12分）（2009·上海高考）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2 2O3。
（1）若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol（保留一位小数）。
（2）将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为_______L。
（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L（标准状况）通入盛有20.0 g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。
9.（16分）（无水CuSO4在500 ℃以上按下式分解：CuSO4 CuO+SO3↑+SO2↑+O2↑，某同学为测定一定量的CuSO4受热分解所产生的SO3、SO2、O2的物质的量，从而通过计算来确定该条件下CuSO4分解方程式中各物质的化学计量数。实验的主要仪器如下：
实验所测：
a.准确称取6.40 g无水CuSO4；
b.装置C在实验结束时增重2.88 g；
c.实验结束后，测量量筒中水的体积后，折算成排出水的气体的体积（标准状况下）为224 mL。
（1）按装置从左至右的方向，各仪器接口的连接顺序为____________（用圆圈内数字表示）。
（2）实验前，还须向盛满水的D装置中通入O2（所需的O2另用其他方法制取）使之达到饱和，这样操作的目的是____________________________________。
（3）假设CuSO4完全分解且所有气体全被吸收或排出，通过题中所给的数据计算，CuSO4完全分解所得SO3的物质的量是______mol，该条件下无水CuSO4分解的化学方程式是___________________________________。
（4）若将A中分解所得的混合气直接导入一定量的NaOH溶液中，当酸性气体恰好完全被吸收，而仍有氧气逸出时，则溶液中的溶质为_______。
10.（2011·金华一中模拟） 将镁、铝的混合物0.1mol 溶于100mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后在得到的溶液中滴加1mol/LNaOH 溶液，请回答：
（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，则加入NaOH溶液的体积是V(NaOH)=________mL。
（2）若在滴加NaOH溶液过程中，沉淀的质量随加入NaOH溶液的体积变化如下图所示。当V1=160mL时，求金属粉末中镁的物质的量和V2的体积？（要求写出解题过程）
(3)若混合物仍为0.1mol ，其中Mg的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的H2SO4溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则满足此条件的a的取值范围为 。
11.（2011·厦门模拟）纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+ ，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题：
⑴ TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为_______________________________。
⑵检验TiO2·xH2O中Cl－是否被除净的方法是______________________________。
(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是_________________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的_____（填字母代号）。

a b c d e
⑸滴定终点的现象是___________________________________________________。
⑹滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为M g·mol－1）试样w g，消耗c mol·L－1NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数表达式为_________________________。
答案
一、选择题
1. 【答案】D
2. 【答案】选A。
3.【解析】选A。
4.【答案】D
5. 【答案】C
6. 【答案】AC
7. 【答案】C
二、非选择题
8.
9.【解析】该题的原理是碱石灰吸收SO3、SO2，用排水法测得O2的体积。通过反应物和反应产物的质量进行计算。
（1）因为SO3和SO2都易与H2O反应，故应先吸收SO3、SO2，再收集O2。故仪器连接顺序为①③④⑥⑤②。
（4）由化学方程式中的化学计量数可知，SO2与O2物质的量比为2∶1，通入NaOH溶液中，若有O2逸出，说明Na2SO3没有完全被氧化，故反应产物有Na2SO4和Na2SO3两种。
答案：（1）①③④⑥⑤②
（2）降低O2在水中的溶解度，减少实验误差
（3）0.02
（4）Na2SO4、Na2SO3
10.【答案】 (1) 400 （2分） (2) 0.06 （2分） 440 （2分）无过程不给分 (3)0.5≤a<1（2分）
11.【答案】⑴TiCl4 + (x+2)H2O TiO2·xH2O↓ + 4HCl
⑵取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl－已除净。
(3)抑制NH4Fe(SO4)2水解 a c
（4）溶液变为红色
（5） （或%）
【备课资源】
【高考题库】
1.（2010·四川高考·T7·6分）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，22.4L二氯甲烷的分子数约为个
B.盛有的密闭容器中含有个氧原子，则的物质的量为0.5mol
C.17.6g丙烷中所含的极性共价键为个
D.电解精炼铜时，若阴极得到电子数为个，则阳极质量减少64g
【命题立意】本题以阿伏伽德罗常数为考查对象，主要考查阿伏伽德罗常数与微粒数、化学键、电子转移等的关系问题。
【思路点拨】用作为考查对象，涵盖的知识面广，如可与气体摩尔体积、微粒数、化学键、电子转移、盐类水解、同位素等问题联系在一起。
【规范解答】选B。
A项，二氯甲烷在标准状况下呈液态，22.4L二氯甲烷不是1mol，故A错误。
B项，根据O元素守恒可知该说法正确。
C项，1个丙烷分子中含有8个极性共价键，17.6g丙烷的物质的量为0.4mol，所以含有极性共价键应为3.2NA，Ｃ错误。
D项，在铜的电解精炼中，粗铜作阳极，初始时粗铜中的Zn、Fe、Ni等先放电，所以阴极得到电子数为个（即转移电子2mol），阳极质量减少的不是64g。[来源:21世纪教育网]
【类题拓展】阿伏伽德罗常数试题的解题策略
有关阿伏伽德罗常数的试题，可以说一直是高考的热点，也是考生易错的地方，我根据多年的教学经验认为，只要注意下列一些细微的知识点，就可以做到战无不胜。
1.注意状态问题：
(1）水在标准状况时为液态或者固态。
(2）三氧化硫在标准状况时为固态，常温常压下为液态。
(3）碳原子数大于4的烃，在标准状况时为液态或者固态。
2.注意特别物质的摩尔质量，如D2O,T2O,18O2等。
3.注意某些物质在分子中的原子个数。如稀有气体，白磷等。
4.注意一些物质中的化学键的数目，如硅、二氧化硅、甲烷、白磷等。
5.注意较复杂的化学反应中，转移电子数目的计算。如过氧化钠与水、二氧化碳的反应，氯气与氢氧化钠的反应等。
6.用到22.4L/mol时，一定要注意气体是否处于标准状况下，或者在标准状况下，但物质是否是气态。
7.某些离子或者原子团在水溶液中能发生水解反应，使其数目减少。如碳酸根等。
8.某些物质或者几种物质的混合物可能发生反应。如二氧化氮与四氧化二氮之间的转化，一氧化氮与氧气的混合物之间的反应等。
2．（2010·上海高考·T7· 3分）NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是
A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B．1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
C．1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA
D．标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1 NA
【命题立意】此题考查了气体摩尔体积、摩尔质量、阿伏伽德罗常数的含义和应用。
【思路点拨】（1）理解阿伏伽德罗常数的含义；
（2）注意阿伏加德罗常数与其他物理量之间的换算。
【规范解答】选B。阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数，等物质的量不一定是1mol，A错误；H2O2的相对分子质量为：34，故1.7gH2O2的物质的量为0.05mol，因每个H2O2分子中含有的电子数为18个，故1.7gH2O2中含有电子的物质的量为0.9mol，数目为0.9NA，B正确；Na2O2固体中，含有的是Na+和O22-两种离子，1mol固体中共含有3mol离子（2molNa+和1mol O22-），离子总数为3 NA，C错误；戊烷在标准状况下为液态，故其2.24L不是0.1mol，D错误。
【类题拓展】应用气体摩尔体积进行计算时应注意的一些问题
(1) 22.4L是1 mol任何气体在标准状况下的体积，因此在非标准状况时不能使用22.4 L/mol。
(2)只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。
(3)气体摩尔体积约为22.4 L/mol，22.4这个数值专指标准状况而言的。
(4)这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不是指其他外界条件的状况。
例如，“1mol H2O(气态)在标准状况下的体积为22.4 L”是错误的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。
(5)根据pV=nRT的气态方程可知，1 mol任何气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定就是标准状况因此不能简单地认为，只有在标准状况下，1 mol任何气体的体积才约为22.4 L。
3.（2010·上海高考·T31·11分）白磷（P4）是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以PCl5为例）如图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。
（1）6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物，反应所消耗的氧气在标准状况下的体积
为 L。
上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸（H3PO4）溶液，该磷酸溶液的物质的量浓度21世纪教育网
为 mol·L-1。
（2）含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的悬浮液中，反应恰好完全，生成l种
难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为 。
（3）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷（，且x为整数）。
如果某混合卤化磷共有3种不同结构（分子中溴原子位置不完全相同的结构），该混合卤化磷的相对分子质量为 。 。
（4）磷腈化合物含有3种元素，且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量（提示：M>300）。
【命题立意】此题考查了元素化合物、化学计算知识。
【思路点拨】此计算题难度较大，对于可能出现的情况，逐一分析讨论，最后确定是否合理。
【规范解答】1）白磷燃烧生成五氧化二磷，白磷的相对分子质量为128，则其6.20g的物质的量为0.05mol，其完全燃烧消耗氧气0.25mol，标准状况下体积为5.6L；将这些白磷和水反应生成磷酸0.20mol，溶液体积为50mL，也就是0.05L，则磷酸溶液的物质的量浓度为4.00mol/L；2）根据该水溶液中含有溶质的物质的量和氢氧化钙悬浊液中溶质的物质的量，根据质量守恒，可知该物质中含有5个钙离子和3个磷酸根离子，结合电荷守恒，必还含有1个氢氧根离子，写作：Ca5(PO4)3(OH)；3）根据题意x为整数，其可能为：PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种，要是有三种不同结构的话，结合PCl5的结构，其可能为：PCl3Br2或PCl2Br3，则其相对分子质量可能为：297.5或342；4）根据题意和质量守恒定律，可求出化合物提供的Cl原子的物质的量为：0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol；由于磷腈化合物中只含有三种元素，故必须将其中的氢原子全部除去；两物质提供的H原子的物质的量为：0.1mol×4=0.4mol，则生成的氯化氢的物质的量为：0.1mol×4=0.4mol；则磷腈化合物中含有的Cl原子为：0.2mol、P原子为：0.1mol、N原子为：0.1mol，则该化合物的最简式为：PNCl2；假设其分子式为(PNCl2)x，由其含有的碳原子总数小于20，则知：4x<20，故x<5；假设x=4，其分子式为： P4N4Cl8，相对分子质量为464；假设x=3，其分子式为： P3N3Cl6，相对分子质量为：348；假设x=2，其分子式为：P2N2Cl4，相对分子质量<300 舍去。故其相对分子质量可能为：348或464。
【答案】（1）5.6；4.00 （2）Ca5(PO4)3(OH) （3）297.5或342 （4）348或464
4.（2009·广东理基）设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值，下列说法正确的是（ ）
A.22.4 L Cl2中含有nA个Cl2分子
B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 nA个Na+
C.1 mol H2与1 mol Cl2反应生成nA个HCl分子
D.1 mol Ca变成Ca2+时失去的电子数为2nA21世纪教育网
【解析】选D。A项未限制标准状况，故22.4 L Cl2的物质的量并非1 mol；B项中Na2SO4====2Na++ ，故1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有0.2nA Na+；C项由反应H2+Cl2 2HCl可知，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2nA个HCl分子。
5.（2009·全国卷Ⅰ）为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度（质量分数）是（ ）
【解析】选A。由题意知w1-w2应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中NaHCO3质量为x g，由此可列如下关系：
6.（2009·福建高考）设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ）
A.24 g镁的原子最外层电子数为NA
B.1 L 0.1 mol·L-1乙酸溶液中H+数为0.1NA
C.1 mol甲烷分子所含质子数为10NA
D.标准状况下，22.4 L乙醇的分子数为NA
【解析】选C。A项24 g 镁原子最外层电子数为2NA；B项乙酸是弱电解质，其H+数小于0.1 NA；D项标准状况下乙醇为液体，22.4 L乙醇的物质的量不为1 mol，故不正确。
【精品题库】
一、选择题
（2011·建昌模拟） 若NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是
A含1 mol硫代硫酸钠的溶液与足量稀硫酸反应后电子转移数为2 NA
B.在反应CaO＋3C＝CaC2＋CO↑中，生成1 mol CO，转移的电子数为3 NA
C.1 mol FeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后，其中胶体粒子的数目为NA
D.1 mol NH2－中含电子数为9 NA
Ｅ．1 molＯ２参加反应电子转移数一定是４NA
（2011·吉林实验中学模拟）设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法错误的是
A．0．1 mol铁在0．1 mol Cl2中充分燃烧，转移的电子数为0．2 NA
B．标准状况下，5．6L水中含有的分子数为0．25NA
C．20g D2O中含有的质子数目为10NA
D．标准状况下，22．4 LCO2和O2混合气体中含有的氧原子数为2NA
（2011·太原模拟） 阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol－1。下列叙述正确的是（ ）
A. 1L0.1mol/L的FeCl3溶液中，Fe3＋的数目约为6.02×1022
B. 7.8gNa2O2中含有的阴离子数目约为6.02×1022
C. 1mol金刚石中含有C－C键的数目约为6.02×1023
D. 标准状况下，1L甲醇完全燃烧后生成的CO2分子个数约为
（1/22.4）×6.02×1022
用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．室温下，30 g乙烷含有共价键数为8 NA
B．等物质的量的甲基(－CH3)与羟基(－OH)所含电子数相等
C．25℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2 NA
D．标准状况下，2.24 L Cl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2 NA
“纸质电池”的纸片内充入的是水和氧化锌组成的电解液；纸的一边镀锌、另一边镀二氧化锰；电池总反应为：Zn + 2 MnO2十H2O = ZnO + 2MnO (OH)。下列说法正确的是
A．该电池的正极为锌
B．该电池反应中二氧化锰起催化作用
C．当 0.l mol Zn 完全溶解时，流经电解液的电子个数为 1.204×l023
D．电池正极反应式为： 2MnO2 + 2e－＋ 2H2O = 2MnO (OH)十2OH－
若 NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A.2L1mol·L-1的NaHSO4所含HSO4- 数约为 2NA
B.2.3gNa被O2完全氧化时，失去电子数为0.lNA21世纪教育网
C.18.4mol/L的浓硫酸用等体积的水稀释后，浓度为 9.2mol/L
D.1LpH=1的稀硫酸溶液中含有0.2NA个H+
二、非选择题
（13分）以焦炭为原料的制氨流程示意如下：
I、“精制”过程是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（化学式为[Cu (NH3)2]Ac）溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收CO的反应为：
CO+ [Cu (NH3)2]Ac+NH3·H2O [Cu (NH3)3CO]Ac +H2O <0
（1）为提高CO吸收率，可采取的一项措施是_________________________。
（2）除去氧气时，氧气将 [Cu (NH3)2]Ac氧化为 [Cu (NH3)4]Ac2，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是
II、“造气”过程中。其中，焦炭与水蒸气在反应体系中将发生如下四个反应：
C（s）+2H2O（g） CO2（g）+2H2（g） 1=+90.2kJ·mol-1
C（s）+H2O（g） CO（g）+ H2（g） 2=+131.4kJ·mol-1
CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g） 3
C（s）+ 2H2（g） CH4（g） 4
该体系中，一些物质的平衡组成与温度的关系图如右所示。
（3）由图可知，若采用焦炭与水蒸气反应来获得优质的水煤气，工业生产中应尽量使焦炭和水蒸气在________（填“高温”、“低温”或“常温”）条件下进行
（4）3=__________________________。
（5）下表为碳与氢气合成甲烷的相关数据：
温度（℃） 600 800 1000[来源:21世纪教育网]
平衡常数 3.2×100-146 1．0×10-2070 1．0×10-20000
①4_______0（填“>”、“<”或“=”）。
②预测1000℃，焦炭与水蒸气反应体系中甲烷的含量_________
A. 几乎为0 B. 与CO浓度相当 C. 无法确定[来源:21世纪教育网
（2011·南通模拟） （10分）现有一种铜粉与氧化铜粉末的混合物
⑴经测定该混合物中铜元素与氧元素的质量之比为6∶1，则混合物中铜粉与氧化铜的物质的量之比为 ▲ 。
⑵112 g上述混合物与足量的浓硫酸在加热条件下充分反应后，产生的SO2在标准状况下的体积为 ▲ 。
⑶若铜粉与氧化铜粉末的混合物中氧元素的质量分数为0.1，则160 g该混合物与足量的浓硫酸在加热条件下反应，消耗硫酸的物质的量为多少 (写出计算过程)
⑷设混合粉末中氧元素的质量分数为x，160g该混合物与足量的浓硫酸反应，消耗硫酸的物质的量为y mol，试判断x的取值范围及y与x之间的关系。(写出计算过程)
（16分）水的组成的探究实验：
（1）用如图装置测定水中氢、氧元素的质量比。其方法是分别测定通氢气前后玻璃管（包括氧化铜）的质量差和U型管（包括碱石灰）的质量差，计算得氢元素和氧元素的质量比。现将98% 18.4 mol/L的浓H2SO4稀释配制
100 mL 0.92 mol/L的稀H2SO4，则需浓H2SO4的体积为_____mL，配制过程中用到的玻璃仪器有___________。
（2）经实验测得氢、氧元素的质量比大于1∶8。下列对导致这一结果的原因的分析中合理的是______。
A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B.橡皮管内有水冷凝
C.U型管后缺少干燥装置
D.氧化铜过量，未完全被还原
（3）为了更准确测定水的组成选用下列装置，请回答问题（氢气用盐酸和锌制得）：
（a）为防止杂质干扰，正确的连接顺序为：己 ______丙；
（b）乙装置的作用是_____________。
（c）若测得丁装置（含样品）在实验前后减少m克，乙装置（含药品）增加了n克，据此可求出水中H、O质量比为（只写计算式）___________。
（d）实验结束后，若丁处硬质玻璃管有水冷凝，这对实验的结果的影响是_________（填“氧的质量偏大”、“氢的质量偏大”、“无影响”）；
（e）装置中的丙能否省去？_______（填“能”或“不能”），为什么？____________________。
答案：
一、选择题
1. 【答案】A
2. 【答案】B
3. 【答案】B
4 【答案】.B
5.【答案】D
6. 【答案】B
二、非选择题
7. 答案：（1）降低温度、增大压强（或其他合理答案，2分）
（2）4：1 （2分）
（3）高温 （2分）
（4）—41.2kJ·mol-1 （3分）
（5）①< ②A （各2分，共4分）
8.【答案】．（10分）⑴1∶2 （2分）
⑵11.2 L（2分）
⑶m(氧元素) =160×0.1=16(g) ∴ n (CuO)= n (氧元素)= =1 (mol) m(CuO) =80g
∴m(Cu) =160—80=80(g) n (Cu)= =1.25 (mol) （1分）
Cu + 2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O CuO + H2SO4 → CuSO4+H2O
1.25 mol 2.5 mol 1mol 1mol
∴ n (H2SO4)＝2.5＋1＝3.5(mol)　（2分）
⑷若全为铜，则x为0；若全为氧化铜，则x＝＝0.2，故0n (H2SO4)＝mol＋mol＝10x mol＋(5－25x)mol＝(5－15x) mol
故 y＝5－15x （2分）
9.【解析】（1）需浓H2SO4的体积为
用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、100 mL容量瓶和胶头滴管。
（2）氢元素质量高，主要是Ⅲ中质量差变大，有可能是反应混合气体中混有的H2O，也可能是大气中的水蒸气。
（3）（a）盐酸具有挥发性，故用NaOH除去挥发的HCl，再用浓H2SO4干燥后通过CuO还原，最后还要防止外界大气干扰。
（b）乙吸收生成的H2O从而确定氢的质量。
（c）含氢质量为（n-m） g，含氧质量为m g。
（d）丁处有水，则m变小，n-m变大，氢质量偏大。
（e）丙的目的是吸收空气中的水蒸气。
答案：（1）5量筒、玻璃棒、烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管
（2）A、C （3）
（b）吸收氢气还原氧化铜后生成的水 （c）（n-m）∶m
（d）氢的质量偏大 （e）不能 它的目的是吸收空气中的水蒸气，否则会影响实验的结果
0.5VLMgSO4和K2SO4混合溶液
0.5VLMgSO4和K2SO4混合溶液
a mol NaOH
b mol BaCl2
n(MgSO4)与n(K2SO4)之和
n(MgSO4)
D E
n(K2SO4)
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ΔV
1 mL 2 mL 1 mL 1mL
V CH4 (100+ 400-460)
=40mL
解得：V CH4 =20mL
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