专题四：化学键和晶体结构

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专题目标：1、掌握三种化学键概念、实质，了解键的极性

          2、掌握各类晶体的物理性质，构成晶体的基本粒子及相互作用，能判断常见物质的晶体类型。

[经典题型]

[题型一]化学键类型、分子极性和晶体类型的判断

[ 例1 ]4.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是  [    ]

(A)SO₂和SiO₂    (B)CO₂和H₂  (C)NaCl和HCl    (D)CCl₄和KCl

[点拨]首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型。A都是极性共价键，但晶体类型不同，选项B均是含极性键的分子晶体，符合题意。C NaCl为离子晶体，HCl为分子晶体

D中CCl_{4极性共价键，}KCl离子键，晶体类型也不同。

规律总结 1、含离子键的化合物可形成离子晶体

         2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体，少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。

         3、金属一般可形成金属晶体

[例2]、.关于化学键的下列叙述中,正确的是(     ).

(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键

(C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键

[点拨]化合物只要含离子键就为离子化合物。共价化合物中一定不含离子键，而离子化合物中还可能含共价键。答案 A、D

[巩固]下列叙述正确的是

    A. P₄和NO₂都是共价化合物

    B. CCl₄和NH₃都是以极性键结合的极性分子

    C. 在CaO和SiO₂晶体中，都不存在单个小分子

D. 甲烷的结构式：           ，是对称的平面结构，所以是非极性分子

答案：C

题型二：各类晶体物理性质（如溶沸点、硬度）比较

[例3]下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是（  ）

A  O2 、I2  Hg    B、CO₂ KCl SiO_{2  C、Na  K  Rb   D、SiC  NaCl SO2}

_{[点拨]物质的熔点一般与其晶体类型有关，原子晶体最高，离子晶体（金属晶体）次之，分子晶体最低，应注意汞常温液态选B}

 [例4]碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是

    A. ①③②            B. ②③①           C. ③①②           D. ②①③

[解析]由于题给的三种物质都属于原子晶体，而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构，所以晶体的熔点有微粒间的共价键强弱决定，这里共价键强弱主要由键长决定，可近似地看作是成键原子的半径之和，由于硅的原子半径大于碳原子，所以键的强弱顺序为C―C>C―Si>Si―Si，熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。本题正确答案为A。

_{[题型三]成键原子最外层8电子结构判断，离子化合物、共价化合物电子式书写判断}

_[例5] 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
         A、光气（COCl₂）                       B、六氟化硫
         C、二氟化氙                                        D、三氟化硼

[解析]光气从结构式可看出各原子最外层都是8电子结构，硫最外层6个电子，氙最外层已有8个电子分别形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8，硼最外层3个电子，分别与氟形成3个共价单键后，最外层只有6个电子。

[题型四]根据粒子、晶体的空间结构推断化学式，将掌握晶体结构知识在新情境下进行应用。

[例6]第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类  1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳五个CH₄分子或1个游离H₂O分子。根据上述信息，完成第1、2题：

（1）．下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是

A  两种都是极性分子                    B  两种都是非极性分子

C  CH₄是极性分子，H₂O是非极性分子    D  H₂O是极性分子，CH₄是非极性分子

（2）．若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH₄分子，另外2个笼被游离H₂O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为

ACH₄?14H₂O    B  CH₄?8H₂O   C  CH₄?(23/3)H₂O     D  CH₄?6H₂O

[点拨]晶体中8个笼只有6个容纳CH4分子，另外2个笼被水分子填充，推出8个笼共有6个甲烷分子，46+2=48个水分子。答案（1）D（2）B

[例7]⑴中学化学教材中图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni²⁺与最邻近O^2-的核间距离为a×10^-8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。

    ⑵天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4所示的缺陷：一个Ni²⁺空缺，另有两个Ni²⁺被两个Ni³⁺所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni_0.97O，试计算该晶体中Ni³⁺与Ni²⁺的离子数之比。

                                                              图4-1

[解析]晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”，具体如下：①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞；②处于棱上的离子，同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞；③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞；④处于内部的1个离子，则完全属于该晶胞，该离子数目为1。要确定NiO的密度，就应确定单位体积中NiO分子的个数，再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量，最后求出密度。本题解答如下：

    ⑴如图4-5所示，以立方体作为计算单元，此结构中含有

Ni²⁺―O^2-离子数为：4×=(个)，所以1molNiO晶体中应含有

此结构的数目为6.02×10²³÷=12.04×10²³(个)，又因一个此结构的体积为(a×10^-8cm)³，所以1molNiO的体积应为12.04×10²³×(a×10^-8cm)³，NiO的摩尔质量为74.7g/mol，所以NiO晶体的密度为

    ⑵解法一(列方程)：设1molNi_0.97O中含Ni³⁺为xmol，Ni²⁺为ymol，则得

         x+y=0.97  (Ni原子个数守恒)

         3x+2y=2  (电荷守恒)

解得x=0.06，y=0.91，故n(Ni³⁺):n(Ni²⁺)=6:91

    解法二(十字交叉)：由化学式Ni_0.97O求出Ni的平均化合价为2/0.97，则有

         Ni³⁺   3              0.06/0.97

                    2/0.97

         Ni²⁺   2              0.91/0.97

故n(Ni³⁺):n(Ni²⁺)=6:91。

[随堂作业]

1、1．下列物质为固态时，必定是分子晶体的是

A.　酸性氧化物　　B.　非金属单质　　　C.　碱性氧化物　　D.　含氧酸

3．下列化学式可表示一个分子的是                                           (    )

 A. SiO₂             B. NH₄Cl             C. CCl₄              D. C

4．实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是                            (    )

A. 二氧化硅和干冰的熔化 B. 液溴和液汞的气化 C. 食盐和冰的熔化 D. 纯碱和烧碱的熔化

5．能与氢氧化钠溶液反应的原子晶体是　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A、铝      B、金刚石       C、硅        D、二氧化硅

6．下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是　　　　　　　　（　　）

A  NH₃，HD，C₁₀H₈  B  PCl₃，CO₂，H₂SO₄　C  SO₂，SiO₂，P₂O₅  D  CCl₄，Na₂S，H₂O₂

7 下列物质属于分子晶体的化合物是　　　　　　属于原子晶体的单质是　　　　　

A  石英 B硫磺 C  干冰　 D  食盐   E 金刚石   F刚玉    G二氧化硅  H干冰

8．由钾和氧组成的某种离子晶体含钾的质量分数是78/126，其阴离子只有过氧离子（O₂^2－）和超氧离子（O₂^－）两种。在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为     

A  2：1        B  1：1         C  1：2          D 1：3　　　　

9. 1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是                        

A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度

B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料 

C、原子晶体干冰硬度大，可用作耐磨材料

D、每摩尔原子晶体干冰中含2mol C―O键

10.下列叙述中正确的是

A.含有阳离子的晶体不一定是离子晶体     B.分子晶体中一定含有共价键

C.原子晶体中一定含有非极性键          D.双原子化合物分子一定是极性分子

11、共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用，含有上述中两种相互作用的晶体是

A、SiO₂晶体       B、CCl₄晶体      C、NaCl晶体      D、NaOH晶体

12. SF₆是一种无色气体，具有很强的稳定性，可用于灭火。SF₆的分子结构如上图所示，呈正八面体型。如果F元素有两种稳定的同位素，则SF₆的不同分子种数为                        

A、6种        B、7种        C、10种        D、12种

13.按要求回答下列问题

①石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，一个个六边形排列成平面的网状结构。如果将每对相邻的碳原子的化学键看成一个化学键，则石墨晶体的每一层中碳原子数与C－C化学键数的比是　　　　　　　石墨晶体中C-C键的键角为         。其中平均每个六边形所含的C原子数为        个。

④白磷分子中的键角为      ，分子的空间结构为           ，每个P原子与   个P原子结合成共价键。若将1分子白磷中的所有P-P键打开并各插入一个氧原子，共可结合   个氧原子,若每个P原子上的孤对电子再与氧原子配位，就可以得到磷的另一种氧化物    （填分子式）。

⑥晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子，试观察图形回答。这个基本结构单元由_____个硼原子组成，共含有______B-B键。

⑦NH₃分子的空间结构为        ，它具有碱性是由于分子中存在         ，当结合H⁺后形成的NH₄⁺离子的的空间结构为           。分子中N-H键的键角为           。

⑧晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子，试观察图形回答。这个基本结构单元由_____个硼原子组成，键角是______，共含有________个B-B键。

14、（1）下图为固态CO₂的晶体结构示意图。通过观察分析，可得出每个CO₂分子周围与之紧邻等距的CO₂有          个。（2）试判断：①SiO₂，②CO₂，③CS₂晶体的熔点由高到低排列的顺序是        .（填相应物质的编号）。  （3）在一定温度下，用x射线衍射法测干冰晶胞（晶体中最小的重复单位）边长: a＝5.72×10^－8cm该温度下干冰的密度为多少？　　　

，

15．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如附图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是______。

16．由A族元素A和A族元素B组成的阴离子结构如右图，所带电荷x、y、z依次为

A  2，3，4    B  2，3，2   

C  5，6，4    D、4，3，2

17．某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为             

晶体中每个Y同时吸引着    个X，该晶体化学式为        每个X周围跟它等距离最近的X有    个。

18、图4-3是石英晶体平面示意图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子数之比为______。原硅酸根离子SiO₄^4－的结构如图4-1所示，二聚硅酸根离子Si₂O₇^6－中，只有硅氧键，它的结构可表示为______________。

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专题3 物质结构 元素周期律

【专题目标】

  1．掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、质量数之间的相互关系。

  2．掌握元素周期表(长式)中0族元素的原子序数和电子排布。

  3．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系；以ⅠA族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

【经典题型】

题型一：几个量的关系(X)

 例1  已知某元素的阳离子R²⁺的核内中子数为n，质量数为A，则mg它的氧化物中所含质子的物质的量是                                                         (  A  )

    A.              B.

    C. (A-n+2)mol                       D.

点拨： 由A→M→n→N

规律总结：

    质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

    质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数

离子电荷数=质子数-核外电子数

巩固：1  以NA表示阿佛加德罗常数，下列说法中正确的是 ( B )

A  53g碳酸钠中含N_A个CO₃^2－    B  0.1molOH^－含N_A个电子

C 1.8g重水（D₂O）中含N_A个中子

D  标准状况下11.2L臭氧中含N_A个氧原子

题型二：0族元素的原子序数和电子排布及电子排布的规律运用

  例2 写出10电子的微粒的化学式                

指出53号元素在周期表中的位置                    

点拨：10电子的稳定结构→Ne→以Ne为中心→左右移动

      54号元素是第5号0族元素→回答的是53号→前推一位

规律总结：

0族元素的原子序数和电子排布的规律很强：2、10、18、36、54、86、118相隔二个8、二个18、二个32；8、18、32就是该周期容纳的元素种类。阴、阳离子的稳定结构就是向最近的0族靠。

  例3  R为短周期元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的1/2。它可能形成的含氧酸根离子有①R₂O₄^2-、②RO₄^-、③R₂O₃^2-、④RO₃^-。下列判断正确的是          ( BC )

    A. 当它形成①时，不可能形成④         B. 当它形成②时，不可能形成③、④

    C. 当它形成①时，不可能形成②、③     D. 当它形成②时，可以形成①

点拨：易漏解应全面思考

规律总结：

    ⑴核外电子是由里向外，分层排布的。

    ⑵各电子层最多容纳的电子数为2n²个；最外层电子数不得超过8个，次外层电子数不得超过18个，倒数第三层电子数不得超过32个。

    ⑶以上几点互相联系。

      核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。

巩固：2 具有下列结构的原子一定属于碱金属的是                         ( CD )

    A. 最外层只有1个电子            B. 最外层电子数为次外层电子数的一半

    C. M层电子数为K层电子数的一半  D. K、L层电子数之和比M、N层电子数之和大1

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专题2  氧化还原反应

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【专题目标】

1、 理解氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念。

2、 能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。

3、 配平氧化还原反应方程式。

4、 掌握氧化还原反应有关计算。

【经典题型】

题型一：基本概念的考查

【例1】下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是（    ）

    A．用油脂制肥皂                 B．用铝土矿制金属铝

C．用氯气和消石灰制漂白粉       D．用氢气和氮气合成氨

【点拨】判断氧化还原反应的最基本的方法是看反应前后有无化合价的变化。

题型二：氧化性、还原性强弱的判断

【例2】氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素

[如：（SCN）₂＋H₂O HSCN＋HSCNO]。它们阴离子所谓还原性强弱为:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-.试写出:

①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式

②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)₂,反应的离子方程式

【点拨】①(CN)2 与KOH溶液反应，相当于Cl₂与KOH溶液反应。

②由于阴离子还原性顺序为Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-，所以单质氧化性顺序Br₂>(CN)2>(SCN)2。

【规律总结】氧化还原反应的方向：由强到弱

强氧化剂+强还原剂――→氧化产物（弱氧化性）+还原产物（弱还原性）

            氧化性：氧化剂>氧化产物

还原性：还原剂>还原产物

由此可判断反应能否进行；比较氧化性或还原性的强弱

【强调1】已知反应：①Cl₂+2KBr=2KCl+Br₂， ②KClO₃ +6HCl=3Cl₂+KCl +3H₂O，③2KBrO₃ +Cl₂=Br₂ + 2KClO₃，下列说法正确的是（   ）

A．上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应

B．氧化性由强到弱顺序为 KBrO₃＞KClO₃＞Cl₂＞Br₂

C．反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6：1

D．③中lmol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol

【点拨】该题主要考查氧化还原反应的规律、氧化剂和还原剂的判断、对化学计量数的理解以及得失电子守恒的简单应用）

题型三：氧化还原反应方程式配平的常见题型

【例3】配平以下氧化还原反应方程式：

  KMnO₄+  H₂C₂O₄+  H₂SO₄――  CO₂+  K₂SO₄+  MnSO₄+  H₂O

    当KMnO₄消耗0.05mol时，产生的CO₂的体积为________L(标准状况)。

【点拨】这是一题有机氧化还原反应方程式的配平，有机氧化还原反应方程式的配平与无机氧化还原反应方程式相似，关键是正确标定有机物中碳的化合价。为了方便地标出碳的化合价，在遇到有机物用结构简式表示时，一定要把它写成分子式。

KMnO₄  +  H₂C₂O₄­  +  H₂SO₄ ―― CO₂  +  K₂SO₄  +  MnSO₄  +  H₂O

          ↓       ↑

         5×2      2×5

【规律总结】配平氧化还原反应方程式，判断氧化还原反应电子转移的方向和数目。

依据原则：氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数

方法步骤：划好价、列变化、求总数、配系数。

题型四：有关氧化还原反应的计算

【例4】在100mL溴化亚铁溶液中通入2.24L氯气（标况下），则有1/3的溴离子被氧化，求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度？

【点拨】本题重点考查氧化还原反应的先后顺序规律及计算

【规律总结】氧化还原反应的典型计算：依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，列出守恒关系式求解。

题型五：对一类特殊氧化还原反应的考查。变价元素只有一种的

【例5】在一定条件下，NO跟NH₃可以发生反应生成N₂和H₂O。现有NO和NH₃的混合物1 mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N₂比经氧化得到的N₂多1.4g。

（1）写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。

（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH₃的物质的量可能各是多少。

【点拨】6molNO还原得到3molN₂，4molNH₃氧化得到2molN₂，两者相差1mol N₂，现相差1.4g，

1.4g÷28g/mol＝0.05mol，相当于0.3molNO和NH₃反应。

【规律总结】变价元素只有一种的氧化还原反应，在教材中和高考试题中经常出现，可分为三种情况：

歧化反应：Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO      反歧化反应：2H₂S＋SO₂＝3S＋2H₂O

不交叉规律：

H2S＋H2SO4（浓）＝S＋SO2↑＋2H2O

题型六:氧化还原反应考查的新动向

【例6】三聚氰酸可用于消除汽车尾气中的氮氧化物（如）。当加热至一定温度时，它发生如下分解：   （异氰酸，其结构是H?N=C=O）能和反应生成、和。

（1）写出和反应的化学方程式。分别指明化合物中哪种元素被氧化？哪种元素被还原？标出电子转移的方向和数目?

（2）如按上述反应式进行反应，试计算吸收气体所消耗的三聚氰酸的质量?

【点拨】首先应根据HNCO的结构，判断HNCO中N的化合价。这个问题明确后，其他问题就简单了。

【总结】该题主要考查了物质结构中的化学键理论、化合价的涵义、氧化还原反应难得基本概念、判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目、配平反应方程式和化学计算等多个知识点，体现出高考向学科内综合过渡的命题思想。

【巩固2】将agFe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中，当合金完全溶解后，收集到标准状况下的NO气体bL（设硝酸的还原产物只有NO）再向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，得到沉淀。试计算该沉淀的质量（以a、b字母表示）

【随堂练习】

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热点专题一  质量守恒定律  阿伏加德罗常数及定律

【专题目标】

1．理解质量守恒定律的涵义。

2．理解阿伏加德罗常数的涵义。了解阿伏加德罗常数的测定。了解气体摩尔体积的涵义。

【经典题型】

题型一：质量守恒定律的直接应用

【例1】2.1克相对分子质量为7.2的CO和H₂组成的混合气体，在足量的O₂中充分燃烧

后，立即通入盛有足量的Na₂O₂固体中，求固体增加的质量。

【点拨】根据常规的解法需要先求出CO和H₂的质量，再求出CO和H₂燃烧生成的CO₂和H₂O的质量，最后根据CO₂和H₂O分别与Na₂O₂的反应求出固体增加的质量。

如果根据质量守恒求解则十分简单。因为固体Na₂O₂→Na₂CO₃，固体增加的质量可看作CO的质量，固体Na₂O₂→2NaOH, 固体增加的质量可看作H₂的质量，所以固体增加的质量相当于CO和H₂的质量，即为2.1克。

【规律总结】内容：参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。

            实质：化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。

【例2】在一定条件下，16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下，8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。

【点拨】根据质量守恒定律，当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时，生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g，当8gA和15gB反应时，根据判断B是过量的，A与C的质量关系应是16:33.5=8:x，x=16.75g，M_C=16.75g/0.125mol=134g/mol，即C的式量为134。

题型二：阿伏加德罗常数的直接应用

【例3】下列说法正确的是(N_A表示阿伏加德罗常数)                       （      ）

⑴常温常压下，1mol氮气含有N_A个氮分子

⑵标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L，所含的气体的分子数约为N_A个

⑶标准状况下，22.4LNO和11.2L氧气混合，气体的分子总数约为1.5N_A个

⑷将NO₂和N₂O₄分子共N_A个降温至标准状况下，其体积为22.4L

⑸常温下，18g重水所含中子数为10N_A个

⑹常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4N_A

⑺常温常压下，任何金属和酸反应，若生成2g 氢气，则有2N_A电子发生转移

⑻标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为

⑼31g白磷分子中，含有的共价单键数目是N_A个

⑽1L1 mol•L^-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为N_A

【点拨】⑴正确，1mol氮气的分子数与是否标准状况无关。

⑵正确，任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体 22.4L，气体的总物质的量为1mol，因此含有N_A个分子。

⑶不正确，因为NO和氧气一接触就会立即反应生成二氧化氮。

⑷不正确，因为存在以下平衡：2NO₂ N₂O₄(放热)，降温，平衡正向移动，分子数

少于1mol，标准状况下，其体积小于22.4L

⑸不正确，重水分子（D2O）中含有10个中子，相对分子质量为 20，18g重水所含中子数为：10×18g/20g? mol-1=9mol。

⑹正确，1个氦原子核外有4个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有4mol

电子，这与外界温度和压强无关。

⑺正确，不论在任何条件下，2g氢气都是1mol，无论什么金属生成氢气的反应均可表示为：2H⁺+2e=H2↑，因此，生成1mol氢气一定转移 2mol电子。

⑻不正确，标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量，所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol。

⑼不正确，白磷分子的分子式为P₄,其摩尔质量为124g/mol，31g白磷相当于0.25mol，

白磷的分子结构为正四面体，一个白磷分子中含有6个P-P共价键，所以，0.25mol白磷中含有1.5N_A个P-P共价键。

⑽不正确，Fe³⁺在溶液中水解。

本题答案为⑴⑵⑹⑺

【练习1】（2007高考题）氯的原子序数为17，³⁵Cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是                                                                （   ）

A．³⁵Cl原子所含质子数为18

B．1/18 mol的¹H³⁵Cl分子所含中子数约为

C．3.5g的³⁵Cl₂气体的体积为2.24L

D．³⁵Cl₂气体的摩尔质量为70 g/mol

【点拨】该题以³⁵Cl为背景，考查了³⁵Cl原子所含质子数、¹H³⁵Cl分子所含中子数以及³⁵Cl₂气体的摩尔质量及摩尔体积等，其中¹H是所有原子中唯一无中子的原子，“3.5g的³⁵Cl₂气体的体积为2.24L”中设置了状态未确定的陷阱。答案为B、D

【规律总结】

１、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，1.01×105Pa、25℃时等。

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、已烷、辛烷、CHCl₃等。

③物质结构和晶体结构：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）时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成，Cl₂、N₂、O₂、H₂为双原子分子等。晶体结构：P₄、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。

④氧化―还原反应：考查指定物质参加氧化―还原反应时，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。

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。

２、解题策略：要正确解答本类题目，首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”，审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。

【强调】温度和压强条件只影响气体的体积，而不影响气体的质量和物质的量，因此，如果讨论物质的量、质量和微粒数目的关系，则与是否标准状况无关。

题型三：阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用

【例4】在一定体积的密闭容器中放入3升气体R和5升气体Q，在一定条件下发生反应：2R（气）+5Q（气）== 4X（气）+nY（气）反应完全后，容器温度不变，混和气体的压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是
      A、2      B、3            C、4            D、5

【点拨】方法1：常规法。即由反应前后压强之比列方程求解。密闭容器中充入3升气体R和5升气体Q可认为充入3mol气体R和5mol气体Q，由反应方程式可知，R与Q完全反应后，R过量，余1mol，同时生成4molX气体和nmolY气体，根据题意：p₂/p₁＝n₂/n₁有：

(4+n+1)/(3+5)＝87.5/100，n＝2。

方法2：差量法。由有关物质的反应量及其反应前后的相关差量结合方程式求解。反应后气体的物质的量为(3+5)mol×87.5％＝7mol

2R（气）+5Q（气）== 4X（气）+nY（气）    △n

5mol                        （7-4-m）mol

5mol                         （8-7）mol

∴  n＝2。

方法3：特殊解法（巧解）。因为反应完成后，压强变小，故该反应是气体分子数减小的反应，即：2+5 〉4+n，n〈 3，在选项中只有n＝2满足不等式。

【练习2】（2006全国）在120℃时分别进行如下四个反应：

A．2H₂S+O₂   2H₂O+2S                    B．2H₂S+3O₂   2H₂O+2SO₂

C．C₂H₄+3O₂   2H₂O+2CO₂         D．C₄H₈+6O₂   4H₂O+4CO₂

（1）若反应容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合关系式d_前=d_后和p_前＞p_后的是        ；符合关系式d_前=d_后和V_前=V_后的是        （请填写反应的代号）。

（2）若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式d_前＞d_后和V_前＜V_后的是          ；符合d_前＞d_后和V_前＞V_后的是         （请填写反应的代号）。

【点拨】本题把两种不同条件下易混的d、p、V进行比较， 设计新颖，构思精巧，能很好地反映学生的知识基础和明辨能力，提供的四个反应也各有千秋。四个反应特征： A．气体质量减小，气体物质的量减少（S为非气体）；B．气体质量不变，气体物质的量减少；C．气体质量不变，气体物质的量不变；D．气体质量不变，气体物质的量增大。

本题答案为（1）C，B；（2）D，A

题型四：阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用

【例5】在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH₃在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子，AH₃分解反应的化学方程式为__________________________________________。

【点拨】由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p₁/p₂=N₁/N₂得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH₃==A_(x)+6H₂，再由A原子守恒得A右下角的数字为4。

本题答案为：4，4AH₃==A₄+6H₂。

题型五：阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用

【例6】1体积SO₂和3体积空气混合后，在450℃以上通过V₂O₅催化剂发生如下反应：2SO₂(气)+O₂(气)2SO₃(气)，若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO₂是原有SO₂的___________%。

【点拨】由阿伏加德罗定律的推论可知：，V₂=0.9×(3+1)=3.6体积。

设参加反应的SO₂为x体积，由差量法

    2SO₂ + O₂2SO₃  ΔV

      2               3-2=1

      x             4-3.6=0.4

    2:1=x:0.4   解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有SO₂的。

题型五：阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用

【例7】 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得反应前后压强分别为3.03×10⁵Pa和1.01×10⁵Pa，同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。

【点拨】书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应(放热用“+”，吸热用“-”)。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知：，根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少？)，因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷燃烧时放出的热量为。

本题答案为：CH₄(气)+2O₂(气)==CO₂(气)+2H₂O(液)+890kJ

题型六：阿伏加德罗常数的测定

【例7】现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法，具体步骤为：⑴将固体NaCl细粒干燥后，准确称取m克NaCl固体并转移到定容仪器A中；⑵用滴定管向仪器A中加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度处计算出NaCl固体的体积为V ml，请回答下列问题：

⑴步骤⑴中A仪器最好用      

A、量筒   B、烧杯   C、容量瓶    D、试管

⑵步骤⑵中用酸式滴定管还是碱式滴定管         ，理由是                ；

⑶能否用水代替苯         ，理由是               。

⑷已知NaCl晶体中，靠得最近的钠离子与氯离子间的平均距离为a cm，用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为                

【点拨】本题以晶体结构知识为背景，考查阿伏加德罗常数的计算。设问步步深入，欲准确测定氯化钠的体积，就必须准确测定苯的体积，从而选择所用的仪器，求阿伏加德罗常数，需要建立数学模型，体现出数学知识与化学知识的融合，达到应用数学工具解决化学问题的目的。

阿伏加德罗常数(N_A)是建立宏观和微观的桥梁关系。

质量             体积

宏观：    m (g)            V (mL)

微观：4×58.5÷N_A (g)     (2a)³ (cm³)

列式求得：

答案如下：⑴酸式

，因为苯容易腐蚀碱式滴定管下端的橡皮管；

⑵不能，

因为氯化钠溶于水，使测得的氯化钠固体的体积不准确

；⑶

【规律总结】阿伏加德罗常数的测定：

⑴单分子膜法：计算公式：

注：在水面上扩散的硬脂酸是（d-1）滴。

其中：N_A：阿伏加德罗常数(mol^-1)，S：水槽中水的表面积(cm²)，V_m：硬脂酸苯溶液的体积(cm³)，m:称取硬脂酸的质量(g)，A：每个硬脂酸分子的横截面积(2.2×10^-15cm²)， V_d：每滴硬脂酸苯溶液的体积(cm³)，M：硬脂酸的摩尔质量(g?mol^-1)，d：滴入硬脂酸苯溶液的滴数；

⑵电解法：根据电量相等的计算公式：

其中：N_A：阿伏加德罗常数(mol^-1)，m:阴极上析出金属的质量(g)，n：阴极上析出金属所带电荷，M：阴极上析出金属的摩尔质量(g?mol^-1)，I：电流强度(A)，t：电解的时间(s)；

⑶晶体结构法：选取研究对象： 一个“晶胞”，求出其和质量，根据ρ＝m/V列式。

以氯化钠为例：一个“晶胞”的质量：58.5 g?mol^-1×4÷N_A mol^-1

一个“晶胞”的体积：x³(cm³)〔x：晶胞的边长(cm)〕

计算公式：ρ＝m/V＝(58.5 g?mol^-1×4÷N_A mol^-1)÷x³(cm³)

或者利用：阿伏加德罗常数(N_A)是建立宏观和微观的桥梁关系。

质量           体积

宏观：    m (g)          V (mL)

微观：4×58.5÷N_A (g)    x³ (cm³)

列式求得：

其中：m：取出氯化钠的质量(g)；V：取出氯化钠的质量(mL) ；x：晶胞的边长(cm)。

【随堂练习】

1、依照阿伏加德罗定律，下列叙述正确的是　　　　　　　　　      (　   ) A.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比。
B.同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比。 C.同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比。
D.同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比。

２、设N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是　　　     　（   　）

A. 醋酸的摩尔质量与N_A个醋酸分子的质量在数值上相等。

B.标准状况下，以任意比混和的氢气和一氧化碳气体共8.96L，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.2 N_A。

C.1L1mol/LCuCl₂溶液中含有的Cu²⁺的个数为N_A。

D.25℃，1.01×105Pa时，16g臭氧所含的原子数为N_A。　

３、设N_A表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是　　        　（ 　　）

A.用惰性电极电解500mL饱和食盐水时，若溶液的pH值变为14时，则电极上转移的电子数目为N_A。

B.在标准状况下，各为1mol的二氧化硫、三氧化硫的体积均约为22.4L。

C. 在常温常压下，6g石英晶体中，含有0.4N_A个硅氧共价键。

D.120g由NaHSO₄和KHSO₃组成的混合物中含有硫原子N_A个。

4、标准状况下，下列混合气体的平均式量可能是50的是　　　　　　（ 　　）

A．硫化氢和二氧化硫　　　　　　　　　　　 B．一氧化氮和氧气

C．二氧化硫和溴化氢　　　　　　　　　　　 D．碘化氢和氯气

5、在一个恒容密闭容器中充入11gX气体（摩尔质量为 44g?mol-1），压强为1×105pa。如果保持温度不变，继续充入X气体，使容器内压强达到5×105pa。则此时容器内的气体X的分子数约为                                             （ 　　）

A．3.3×10²⁵　  　 　 B．3.3×10²⁴           C．7.5×10²³　　    　 D．7.5×10²²

6、由二氧化碳、氢气、一氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积比为　             （ 　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．29∶8∶13　　　   B．22∶1∶14          C．13∶8∶29　 　  　 D．26∶16∶57

7、同温、同压下，CO2 和NO的混合气体 20mL，通过足量过氧化钠后气体体积减少到10mL，则原混合气体的体积比可能是                           （ 　　）

A．1∶1　　　　      B．2∶3               C．3∶2　　　　　　　 D．1∶4

8、乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧时,所需氧气的体积是原混合气体的2.7倍,则该混合气体与足量的H2发生加成反应时,消耗H2的体积是原混合气体体积的   （ 　　）　 　 　　　　　　　　　　　　　 A.1.6倍　　　 B.1.8倍　　　 C.1.4倍　　　 D.1.2倍　

9、在一定条件下,将5体积NO、5体积NO2、6体积O2混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体的体积是 　　　　　  　　       （ 　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.1体积　　　 B.2体积　　　 C.3体积　　　 4.4体积　

10、19世纪,化学家对氧化锆的化学式有争议.经测定锆的相对原子质量为91,其氯化物蒸气的密度是同溶、同压下H2密度的116-117倍,试判断与氯化物价态相同的氧化锆的化学式　　  　　                                                （ 　　）

A.ZrO　　　      　 B.Zr₂O　　     　 　　C.Zr₂O₃　　　        　D.ZrO₂

11、常温下，向20L真空容器中通入A mol硫化氢和 Bmol氯气（A，B均为不超过5的正整数），反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度是　　        （ 　　）

A．8.5 g?L-1 　　  B．18．25g?L-1       C．18.5 g?L-1　　　 D．35.5 g? L-1

12、假如把质量数为12的碳原子(¹²C)的相对原子质量定为24，并用以确定相对原子质量，以0.024Kg ¹²C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数。下列数值：①浓H₂SO₄的物质的量浓度；②氧气的溶解度；③气体摩尔体积；④阿伏加德罗常数；⑤氧元素的相对原子质量，肯定不变的是                                                    （     ）

A．①②             B．③④               C．④⑤              D．②

13、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是                                             （     ）

A．35g              B．30 g                C．20 g             D．15 g 

14、有一块铝铁合金，将其溶解于足量盐酸中，再加入过量NaOH溶液，在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出再灼烧至恒重，得到残留物的质量与原合金质量相同，则合金中铝的质量分数是                                       （    ）

A．22.2%            B．30%                 C．75.5%            D．80.6%

15、分子中含有n个碳碳双键的某烯烃的相对分子质量为M，mg该烯烃在标准状况下可与VL的氢气恰好完全反应。每摩尔烯烃的分子中含有碳碳双键的数目为（N_A表示阿佛加德罗常数）　　　　　　　　　　　　　　 。

16、设阿佛加德罗常数为N_A，在标准状况下某种O₂和N₂的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合在相同状况下所占的体积应是　　　　　　　　　　　　 。

17、在一密闭气缸中,用一不漏气的滑动活塞隔开,常温时,左边充入1/4体积的N2,右边充入3/4体积的H₂和O₂的混合气.若右边气体点燃,反应后恢复到原温度,活塞停留在气缸正中,则原来混合气中H₂和O₂的体积比为　　　　　　　　 ;　　　　　　　 .

18、若在一定条件下把硫化氢与120mL氧气混合反应后，相同状态下测得二氧化硫的体积为75mL，则原硫化氢气体的体积最少为______mL，最多为______mL。

19、把直流电源的正负极与铜片的引线相连。

⑴当以I＝0.21A的电流电解CuSO460min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则图1中的x 端应与直流电的     极相连，它是电解池的       极；

⑵电解后铜片B的质量       （增加，减少或不变）；

⑶列出计算实验测得的阿伏加德罗常数N_A。（已知电子电量e＝1.60×10^-19C）

20、合成氨工业常通过测定反应前后混合气体的密度确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N₂、H₂混合气体的密度为0.5536g?L^-1(STP),从合成塔中出来的气体在相同条件下密度为0.693g?L^-1.求该合成氨厂N₂的转化率。

21、在室温下，向某一容积固定的真空容器内充入丁烷（气）和氧气，使容器内混合气的总压强达到P₁，点火燃烧，丁烷和氧气恰好都完全反应，冷却至室温后容器内气体的总压强为P₂。（以下计算结果保留两位有效数学）

（1）若丁烷燃烧的生成物只有H₂O（液）和CO₂，则=               。

（2）若=0.64，求反应后容器内所含各物质的物质的量之比和反应前混合气中丁烷的物质的量分数。

【随堂练习答案】

1、CD  ２、C  ３、CD  4、BD  5、C  6、CD  7、AC  8、A  9、A  10、D  11、B  12、 D 13、C  14、B  15、             16、                

17、 4:5(O2过量);7:2(H2过量);  

18、H₂S的体积至少为75mL，至多为90mL。

19、⑴负，

阴；   ⑵减少；   ⑶

20、25％

21、（1）0.53  

   （2）设生成CO₂的丁烷有xmol, 生成CO的丁烷有ymol, 则

         C₄H₁₀+ 6.5O₂    = 4CO₂+  5H₂O（液）

         xmol   6.5xmol  4xmol   5xmol

         C₄H₁₀   +4.5O₂  =4CO + 5H₂O（液）

         ymol    4.5ymol  4ymol  5ymol

则n(CO₂)：n(CO)：n(H₂O)=4x：4y：(5x+5y)=4×0.60y：4y：(5×0.60y+5y)=3：5：10  

试题详情

试题详情

海淀区高三年级第一学期期中练习

数  学（文科）                     2008.11

学校          班级          姓名

题号

一

二

三

总分

（15）

（16）

（17）

（18）

（19）

（20）

分数

试题详情

知识点

知识类型

编号

知  识  点

考试要求

物

质

的

变

化

及

性

质

1

化学给我们带来什么？

A

2

化学研究的内容

A

3

科学探究的方法

C

4

物理变化和化学变化

C

5

物理性质和化学性质

B

6

化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应（含中和反应）

C

7

化学反应中的放热

A

8

燃烧和燃烧的条件

B

9

完全燃烧、不完全燃烧

B

10

缓慢氧化、爆炸

A

11

灭火原理和方法

B

12

质量守恒定律

C

13

化学方程式书写及其意义

C

14

复分解反应发生的条件

C

15

金属活动性顺序及其应用

C

物

质

的

组

成

16

分子构成物质及分子的性质

C

17

微粒构成物质及其性质

C

18

用分子的知识解释物理变化、化学变化、混合物、纯净物

B

19

原子构成物质的原子结构

C

20

用原子的知识解释质量守恒定律

C

21

相对原子质量

B

22

相对分子质量

B

23

原子团

A

24

核外电子排布的初步知识

A

25

离子构成物质及它的形态以及表示方法

B

26

元素

B

27

元素符号及其意义

C

28

元素的存在与人体健康的关系

A

29

化学式的概念

A

30

化学式书写及其意义

C

物

质

的

分

类

31

单质和化合物

B

32

混合物和纯净物

B

33

催化剂、催化作用

A

34

氧化物

C

35

有机物

B

36

有机高分子化合物

A

37

碳水化合物、油脂

A

化

学

用

语

38

元素符号（20种）

B

39

常见元素化合价

B

40

常见原子团的化合价（碳酸根、硝酸根、硫酸根、氢氧根、铵根等等）

D

41

化学式（根据常见元素或原子团化合价书写）

D

42

化学方程式及其配平

C

43

原子（含简单离子）结构示意图

A

44

酸、碱、盐的初步概念

B

溶

液

45

溶质、溶剂

B

46

溶液

B

47

乳化

A

48

溶解过程影响温度的变化

B

49

饱和溶液和不饱和溶液

B

50

溶解性及影响它们的因素

B

51

溶解度

B

52

部分酸、碱、盐的溶解性表

B

53

固体的溶解度曲线

B

54

温度、压强对气体溶解度的影响

A

55

物质的结晶

B

56

溶液的导电性

A

57

水溶液的某些性质

A

58

pH―酸碱度的表示方法

B

59

溶液酸碱性与生活活动关系

A

化

学

与

社

会

发

展

60

化学能转化为电能、氢能等各种新能源

B

61

化学与材料

B

62

几种材料性能用途

A

63

化学与环境

B

64

大气污染原因及防止

B

65

水污染原因及防止

B

66

固体废物的回收和利用

B

2、元素及化合物知识

知识类型

编号

知  识  点

考试要求

氧

气

67

空气的成分

B

68

空气的污染和防治

B

69

氧气的物理性质、用途

B

70

氧气的工业制法及贮存

B

71

氧气的化学性质、检验方法

D

72

氧气的实验室制法

D

水

73

水的存在、用途

A

74

水的污染和防治

B

75

水的物理性质

B

76

硬水及其验证

B

77

水的组成

B

78

水的净化和利用

B

氢气

79

氢气的实验室制法

D

80

氢气的可燃性

C

含

碳

无

机

化

合

物

81

二氧化碳的物理性质、用途

B

82

二氧化碳的化学性质、检验方法

D

83

二氧化碳的实验室制法

D

84

灭火和灭火器简介

A

85

一氧化碳的物理性质、毒性

A

有

机

物

86

人体六大营养素

B

87

主要有机物：淀粉、油脂、蛋白质、维生素、纤维素的存在

B

88

光合作用

B

89

葡萄糖转化为能量

B

90

淀粉的检验

C

91

葡萄糖作用及检验

C

92

蛋白质的作用及其性质

C

93

维生素及其存在和人体健康

B

金

属

与

矿

物

94

常见金属及金属矿物

B

95

铁的冶炼

C

96

金属（钢铁）的生锈、防锈及回收

B

97

生铁和钢

B

98

石灰石的利用

C

酸

99

盐酸的组成、物理性质、用途

B

100

盐酸的化学性质

D

101

硫酸的物理性质、用途

B

102

稀硫酸的化学性质

D

103

浓硫酸的特性

B

碱

104

氢氧化钠的物理性质及特性

B

105

氢氧化钠的化学性质

D

106

氢氧化钙的物理性质、用途

B

107

氢氧化钙的化学性质

D

108

氨水性质和用途

C

盐

109

氯化钠（食盐）

D

110

碳酸钠（纯碱）、硫酸铜（胆矾）

D

111

石灰石成分

B

112

石灰石、生石灰、熟石灰之间的转化和用途

D

113

硫酸铜

C

114

化学肥料（种类、特性）

B

115

铵盐检验

C

氧

化

物

116

单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系（仅限于课本中涉及到的物质）

C

117

酸碱指示剂（酚酞、石蕊）

B

3、化学计算

知识类型

编号

知  识  点

考试要求

化

学

式

118

求物质的相对分子质量

D

119

求化合物中各元素的质量比

D

120

求化合物中元素的质量分数

D

方

程

式

121

求反应物、生成物的质量比和质量

D

122

求含一定量杂质（杂质不参加反应的计算）的反应物或生物物的质量

D

溶

液

123

求溶液中溶质的质量分数

D

124

溶液质量（g）＝溶液体积（cm³）×溶液密度（g?cm^-3）

D

4、化学实验

知识类型

编号

知  识  点

考试要求

仪

器

的

使

用

125

试管、试管夹

C

126

滴瓶、滴板、滴管

B

127

玻璃棒

C

128

酒精灯

C

129

烧杯

C

130

量筒

C

131

铁架台

B

基

本

操

作

132

固体药品的取用

C

133

液体药品的取用

C

134

洗涤玻璃仪器

C

135

连接仪器装置

B

136

气密性检查

C

137

排水法、排气法收集气体

C

138

过滤

B

139

蒸发

B

140

配制溶液

B

141

pH试纸的使用

B

其

他

142

物质的鉴别或检验

C

143

物质的分离、提纯

C

144

物质性质的证明

C

145

实验室制取O₂、H₂、CO₂的装置连接

C

146

O₂、H₂、CO₂的性质实验

C

147

用实验方法鉴别氧气、氢气、二氧化碳

C

148

用实验方法鉴别：重要的酸、碱、有机物、氧化物

D

149

用指示剂鉴别的酸溶液和碱溶液

C

150

填写实验报告

C

151

实验室安全知识

B

152

实验方法：观察法、比较法

B

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第四章  化学计算

化学计算是中学化学基础知识和基本技能的重要组成部分，是从物质量的变化的角度来研究物质及其变化规律的。物质之间的数量关系是计算的依据，数学方法则是工具。初中阶段涉及的化学计算，主要包括三个方面：

1．  有关化学量的计算。

2．  有关溶液的计算。

3．  有关化学反应的计算。

复习这部分内容要重视正确理解化学基本概念、基础理论；熟悉元素化合物性质，并能

从中找出有关的数量关系；认真审题，寻找思路，掌握解题的方法、步骤和书写格式。

第一节 化学量的计算

考点说明

1．  在了解相对原子质量与相对分子质量关系的基础上，掌握物质相对分子质量的计算；

2．  能在理解化学式涵义的基础上，计算化合物中各元素的质量比、某元素的质量分数；

3．  能进行一些简单的化学式的逆运算，能运用化学式进行一些巧算。

知识整理

1．  根据化学式计算

（1）相对分子质量 （2）组成物质的元素质量比 （3）组成物质的元素质量分数

  常用的计算关系式有（以化合物AmBn）：

     物质的相对分子质量＝A的相对原子质量×m + B的相对原子质量×n

A、B元素的质量比＝A元素的相对原子质量×m/ B元素的相对原子质量×n

A元素质量分数＝A元素的相对原子质量×m/AmBn的相对分子质量×100％

计算时的注意点：

   （1）正确书写化合物的化学式；

（2）正确计算有关量，如相对分子质量、某元素的质量分数等；

（3）计算格式应规范。

2.有关纯度的计算

   物质（或元素）的纯度＝纯物质（或元素）的质量/不纯物质的质量×100％

计算时的注意点：

（1）物质（或元素）的质量不能遗漏或增添；

 (2 ) 真正弄清纯与不纯的关系，正确求解物质（或元素）的纯度。

经典例题

例1. 明矾是日常生活中一种常见的盐，可作净水剂，其化学式为KAl(SO₄)₂?12H₂0。求：

（1）       明矾的相对分子质量；

（2）       明矾中所含各元素的质量比；

（3）       氧元素的质量分数；

（4）       含结晶水的质量分数。

【答案】（1）明矾的相对分子质量＝39＋27＋（32＋16＋4）×2＋12×（1×2＋16）＝39＋27＋192＋216＝474

（2）各元素的质量比为m_k:m_Al:m_s:m_o:m_H=39:27:32×2:16×(8+12):1×2×12

 =39:27:64:320:24

Ar(O)×(4×2＋12)            16×20

（3）氧元素的质量分数＝                      ×100% =          ×100%=67.5%

 Mr[KAl(SO₄)₂?12H₂0]          474

                              12×Mr(H₂0)               12×18

(4)含结晶水的质量分数=                    ×100% =          ×100%=45.57%

Mr[KAl(SO₄)₂?12H₂0]           474

例2.某甲醛溶液中氢元素的质量分数为10％，则碳元素的质量分数为多少？（甲醛的化学式为HCHO）

【分析】本题常规解法是：先根据溶液中氢元素的质量分数求出甲醛的质量分数，再利用甲醛化学式求出溶液中碳元素的质量分数。这种解法运算太多，容易出错。

分析甲醛化学式HCHO，我们会发现其中H、O原子个数比为2 ：1，即可将甲醛的化学式写作C(H₂O)_n 。则此题可以巧解。

HCHO可写作C(H₂O) ，可虚拟由HCHO和 H₂O构成的溶液的化学式为 C_m(H₂O)_n

H%=10%     则 H₂O%=H%×18/2=90%

所以C%=1-H₂O%=1-90%=10%

【答案】碳的质量分数为10％ 。

例3.原计划用90kg尿素[CO(NH₂)₂]，现因缺货改用硝酸铵(NH₄NO₃)。计算要用多少千克的硝酸铵才能与90kg尿素的含氮量相等？

【分析】 此题是求两种不同的物质中同一种元素的质量相等时，两种不同物质的质量关系。解答此题的方法有多种，最简单的方法是关系式法。关系式法首先要确定两种物资的分子个数比。根据元素质量相等时（同种元素），其中所含原子个数相同，可知当NH₄NO₃和CO(NH₂)₂中氮元素质量相等时，NH₄NO₃和CO(NH₂)₂的分子个数比是1 ：1，因为它们每一个分子中都含有两个氮原子。

  设x kg NH₄NO₃中含氮量与90kg CO(NH₂)₂的含氮量相等。

  据关系式         NH₄NO₃ ～  CO(NH₂)₂

80                                60

x kg       90kg

            80:60=x:90kg       x =120kg

【答案】需用120kg的NH₄NO₃。

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第二节   溶液的有关计算

考点说明

1．  掌握溶液质量、体积、密度、溶质质量分数之间的计算；

2．  掌握溶液的稀释与浓缩，相同溶质的不同溶液相混合等过程中的计算。

知识整理

计算类型

依  据

内  容

计 算 式

1.基本计算

溶质的质量分数的概念

m_水、m_质、m_液及ω互换

ω＝（m_质/m_液）×100％

＝[ m_质/(m_质+m_水) ]×100％

2.与溶液密度有关的溶质的质量分数的计算

溶液密度与溶质的质量分数概念

ρ、m_质、m_液及ω计算

ω＝m_质/（ρ?V_液）×100%

3.稀释计算

稀释前后溶质的质量相等

溶液加水稀释计算

m₁×ω＝[m₁+m_水]×ω₂

1．  溶质的质量分数表示溶质在溶液里的相对含量。当溶液的质量一定时，溶质的质量越大，溶质的质量分数也越大；当溶质的质量一定时，溶液的质量越大，溶质的质量分数就越小。

计算时的注意点：

（1）                    溶质的质量分数是质量比而不是体积比，若是体积，必须先用物理公式ρ＝m/v进行换算，然后计算；

（2）      在运算过程中，质量的单位要统一；

（3）       因为通常溶液均为水溶液，所以溶质应为无水的物质；能与水反应的物质，其溶质应是反应后的生成物，而不是原来加入的物质，因此计算时应先算出反应后的生成物的质量。

2．  溶液的稀释与浓缩的计算

溶液中溶质质量分数增大的方法有两种：一是加溶质，另一种是蒸发溶剂（即浓缩）。溶液稀释的方法是加溶剂。

经典例题

例1.将100mL98％的浓硫酸（密度为1.84g/mL）缓缓倒入100mL水中，搅拌均匀，计算所得溶液中溶质的质量分数。

【分析】该题是将浓溶液稀释成稀溶液，可根据稀释前后溶质质量不变的原则进行计算。应注意先将溶液体积换算成溶液的质量。

浓硫酸的质量＝100mL×1.84g/mL=184g

浓硫酸中溶质的质量 ＝184g×98%=180.32g

稀硫酸的质量是浓硫酸质量加上水的质量184g+100mL×1g/mL=284g

ω(H₂SO₄)=(180.32g/284g)×100%=63.5%

【答案】稀释后浓硫酸溶液中硫酸的质量分数为63.5%。

例2.常温下将10g下列固体与90g水充分混合，所得溶液的溶质质量分数最小的是

A.胆矾    B.氧化钙    C.氧化钠    D.硝酸钾                   （   ）

【分析】计算溶液中溶质的质量分数关键在于判断溶液中溶质是什么，同时求出溶质和溶液的质量各是多少。

物质溶解在水中有下列几种情况需要考虑：①物质在溶解时没有生成新物质且该不含有结晶水，溶质为物质本身，如KNO₃,其质量分数等于[10g/(10g+90g)]×100%=10%；②结晶水合物溶于水，溶质应为无水物，结晶水成为溶剂的一部分，如CuSO₄?5H₂O,这种情况溶质的质量减少了，故溶质质量分数小于10％；③物质溶解时发生化学变化，生成了新物质，溶质为生成物，如Na₂O溶于水，溶质质量为NaOH，溶质的质量分数>10％；④溶质质量分数还受溶解度的影响，如常温下将10g氧化钙溶于90g水充分混合，虽然CaO与水混合后溶液中溶质为Ca(OH)₂,但其质量分数却比胆矾溶液水所得溶液得溶质质量分数小，这是因为CaO溶于水生成的Ca(OH)₂微溶于水，只有极少量的Ca(OH)₂溶解于水。

【答案】  B  

例3.一定量溶质质量分数为8％的食盐水蒸发掉50g水后，溶质质量分数增大一倍，则原溶液中溶质的质量为                                                  （    ）

A. 8g          B. 6.4g          C. 3.2g     D. 4g

【分析】欲使某溶液中溶质质量分数增大一倍，在恒温下蒸发掉的溶剂质量应等于原溶液质量的一半，故本题蒸发50g水以前溶液的质量为100g，故溶质质量为100g×8％＝8g。

【答案】   A

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第三节  化学反应的计算

 考点说明

  掌握化学反应中有关物质质量及质量分数的计算。

1．  已知一种反应物（或生成物）的质量，求生成物（或反应物）的质量；

2．  含一定量杂质（杂质不参加反应）的反应物或生成物的相关计算；

3．  根据化学方程式进行溶液中溶质质量分数的有关计算。

 知识整理

  关于溶液中溶质的质量分数计算的几种情况：

(1)    若溶质全部溶于水，且不与水发生化学反应，直接利用计算公式进行计算。

(2)    若溶质虽不与水发生反应，但没有全部溶解，则溶质的质量只能计算已经溶解的部分，未溶解的部分不能参加计算。

(3)    若溶质溶于水时与水发生了化学反应，则溶液中的溶质就应该是反应后的生成物了。

(4)    若溶质为结晶水合物，溶于水后，其溶质的质量就不包括结晶水的质量。

(5)    关于酸、碱、盐溶液间发生的化学反应，求反应后溶液中溶质质量分数的计算，要明确生成的溶液中溶质是什么，再求出其质量是多少，最后运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。

解题思路：审题 → 写出配平的化学方程式 → 找出关系量 → 列出比例式 → 求解。

经典例题

例1．       将12g含少量铜屑的铁粉样品放在盛有100g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应后，烧杯中物质的总质量为111.6g。求：

（1）       铁粉样品中铁的纯度；

（2）       反应后所得溶液中溶质的质量分数。

【分析】含少量铜屑的铁粉样品放在稀盐酸的烧杯中，由于铜不与稀盐酸反应，只有铁与稀盐酸反应同时放出氢气，物质的总质量减轻，减轻的质量就是氢气的质量。

【答案】由题意得氢气的质量为：12g＋100g－111.6g＝0.4g

      设原混合物中Fe的质量为X ,FeCl₂的质量为Y

   Fe +2HCl == FeCl₂ + H₂ ↑

56           127   2

X             Y   0.4g

56 ：2 = X : 0.4g     X =11.2g

(1)Fe% = 11.2g/12g×100% =93.3%

127 ：2 = Y ：0.4g    Y =25.4g

(2)FeCl₂% =25.4g/(111.6g ? 0.2g) ×100%=22.9%

答：（1）铁粉样品中铁的纯度为93.3% ；（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数为22.9% 。

例2.取一定量得CO和CO₂得混合气体通入到足量的Ba(HO)₂溶液中，充分反应后过滤，发现生成的沉淀和所取的混合气体质量相等。求混合气体中碳原子与氧原子的个数比。

【分析】题中涉及的反应有：  CO₂ + Ba(OH)₂ = BaCO₃↓+ H₂O  

由题知m(CO)+m(CO₂)=m(BaCO₃ ),因BaCO₃的相对分子质量为197，不妨设生成的BaCO₃质量为197g，则CO和CO₂ 总质量也为197g。然后利用有关化学方程式及化学式即可求解。

【答案】  CO₂ + Ba(OH)₂ = BaCO₃↓+ H₂O   

由题给条件知：m(CO)+m(CO₂)=m(BaCO₃)。设生成BaCO₃质量为197g，则原混合气体中CO₂质量为44g，CO质量为197g-44g=153g。

原混合气体中CO和CO2分子个数比为：(153/28):（44/44）＝153：28，则原混合气体中碳原子与氧原子的个数比为：

（153＋28）:（153＋28×2）＝181:209

答:原混合气体中碳原子与氧原子个数比为181:209。

 例3.NaCl与Na₂CO₃的混合物15.6g与108.8g某浓度的盐酸恰好完全反应，蒸发反应后的溶液，得到干燥的晶体16.7g。求：

（1）原混合物中NaCl和 Na₂CO₃的质量各为多少克？

（2）盐酸的溶质质量分数为多少？

（3）反应后溶液的溶质质量分数为多少？

【分析】 NaCl不与盐酸反应，Na₂CO₃与盐酸反应生成NaCl和H₂O和CO₂,蒸发后得到的是NaCl晶体，其质量为16.7g，Na₂CO₃与盐酸反应生成NaCl，其质量要增加，根据其增加量可求出反应的Na₂CO₃的质量，反应的HCl的质量，生成的CO₂的质量。

【答案】 设反应的Na₂CO₃的质量为X,反应的HCl的质量为Y，生成的CO₂的质量为Z

 Na₂CO₃＋2HCl＝2NaCl＋CO₂↑＋H₂O        △m

106    73    117   44          117-106＝11

 X     Y           Z          16.7-15.6=1.1g

106:11=X:1.1     X=10.6g

73:11=Y:1.1      Y=7.3g

44:11=Z:1.1      Z=4.4g

原混合物中NaCl的质量为：15.6－10.6＝5g

盐酸的质量分数＝（7.3/108.8）×100%=13.9%

反应后的溶液为NaCl溶液，其溶质的质量分数为:

16.7/(15.6+108.8-4.4)×100%=13.9%

答：原混合物中NaCl的质量为5g，Na₂CO₃的质量为10.6g，盐酸中溶质质量分数为6.7%，反应后溶质的质量分数为13.9％。

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一.选择题（每小题均只有1个正确答案）

1.在化学反应3X = 2Y的反应中，9.6gX最多能生成Y的质量为                   （   ）

A.9.6g       B.14.4g        C.4.8g          D.6.4g

2.在反应2A+B=C+2D中，9.8gA与8gB完全反应生成14.2gC，则下列结论正确的是（  ）

A. 生成D1.8g       B. A、B、C、D的质量比为49:40:71:18        

C.生成C7.2g        D. A、B、C、D的分子质量分别为98、80、142、36

3.等质量溶质质量分数相同的NaOH溶液与硫酸溶液相混合，混合溶液的pH     （   ）

A.大于7       B.等于7      C.小于7         D.无法确定

4.在反应A+3B=2C+2D中，A和B的相对分子质量之比为7：8。已知2.8gA与一定量B完全反应，生成3.6gD。则在反应中，B和C的质量比为                             (   )

A.3:3          B.3:4         C.12:11          D.11:12

5.实验室用H₂还原8gCuO，当剩余固体的质量为6.56g时，被还原的CuO质量为   (   )

A.8g          B.14.4g        C.7.2g           D.1.8g

6.在天平两边托盘上各盛放有36.5g溶质质量分数为10％的盐酸的烧杯，天平平衡。然后在两边烧杯中，分别投入下列各物质，天平仍保持平衡的是                       (   )

A.  Zn 4g   Fe 2g       B.  Zn 2g   Fe 2g   

C.  CuO   4g  Cu 4g    D.  CaCO₃   10g   Ca(OH)₂  10g

7.将12.7g含有杂质的FeCl₂溶于水，与足量的AgNO₃溶液反应得到30gAgCl沉淀。则FeCl₂中含有的杂质可能是                                                        (   )

A.CuCl₂          B.BaCl₂             C.NaCl          D.KCl

8.取10g混合物与足量盐酸充分反应，有可能产生4.4gCO₂的是                   (   )

A.K₂CO₃ 和MgCO₃                    B.Na₂CO₃  和CaCO₃

C. MgCO₃ 和CaCO₃              D. Na₂CO₃和K₂CO₃

9.在由CO₂和O₂组成的混合气体中，测知碳元素的质量分数为20％，则混合气体中CO₂和O₂的质量比为                                                           (   )

A.2: 1        B.1:2           C.11:4           D.11:7

10.向由40g盐酸和一定质量的氯化铜溶液组成的混合溶液中慢慢滴入20％的氢氧化钠溶液并振荡，所加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀的质量的如图所示，下列判断正确的是（  ）

A.最终生成沉淀的质量是9.8g  B.40g盐酸的溶质质量分数是27.375%

C.生成沉淀的质量随氢氧化钠溶液的滴加而逐渐增加

D.当加入氢氧化钠溶液为20g时，反应所得溶液为氯化钠溶液。

              沉淀质量/g

                          0    20        60  NaOH溶液质量/g

二.计算题

11.一定质量的甲烷不完全燃烧时生成CO 、CO₂和H₂O。已知产物的总质量为49.6g，其中有25.2gH₂O。求：

（1）参加反应的质量CH₄为多少？

（2）生成CO 、CO₂的质量各为多少？

12.某学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸200g，平均分成4份，进行实验，结果如下：

实验

1

2

3

4

加入样品的质量/g

5

10

15

20

生成的CO₂质量/g

1.76

3.52

4.4

m

（1）哪几次反应中矿石有剩余？

（2）上表中的数值是多少？

（3）试计算这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数。

13.某赤铁矿石2000t，可炼出铁1050t，求该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

14.把NaCl和Na₂CO₃的固体混合物投入103g稀盐酸中，恰好完全反应，得气体4.4g。将所得溶液冷却至t℃，恰好成为该温度下的NaCl饱和溶液，测得溶液里溶质NaCl中所含钠元素的质量为13.8g。求：

（1）原固体混合物中Na₂CO₃的质量。

（2）原稀盐酸中的溶质质量分数。

（3）反应后所得的氯化钠溶液的溶质质量分数。

1.A  2.B  3.A  4.C  5.C  6.C  7.C  8.A  9.C  10.A  11. (1)11.2g  (2)11.2g 13.2g  12. (1)3 4  (2) 4.4  (3) 80%  13. 75%  14.(1) 10.6g  (2)7.1%  (3)26.4%

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