(讲义)专题2 第2单元 能力课时2 以物质的量为核心的有关计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册(苏教版2019)

能力课时2　以物质的量为核心的有关计算 1．掌握以物质的量为核心的微粒数目、质量、气体体积之间的转化关系。 2．掌握相对密度、平均摩尔质量有关问题的分析方法。 3．掌握溶液中以物质的量浓度为核心的相关计算，提升宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 4．掌握表示溶液组成的c、ρ、w、S之间的转化关系，提升证据推理与模型认知的核心素养。 N、n、m、V、相对密度及平均摩尔质量的相互转化 1．基本转化关系 注意：n和气体体积之间转化关系受温度、压强影响。 2．相对密度 相对密度是相同条件下两种气体的密度之比，如：气体A对气体B的相对密度可表示为d＝＝，即相对密度等于摩尔质量之比。 3．平均摩尔质量 平均摩尔质量是单位物质的量的混合物(即1 mol混合物)的质量。 对于气体，＝＝M1φ1＋M2φ2＋…＋Miφi(气体的物质的量分数等于体积分数) 在标准状况下，11.2 L CO和CO2混合气体的质量为20.4 g，求混合气体中CO和CO2的体积比和质量比。 [思路点拨]　已知二元混合物的平均摩尔质量，可用十字交叉法快速求出两种成分的物质的量之比(分子数之比、同温同压下的体积比)：＝(不是质量之比)! [解析]　解法一：已知气体的总体积和总质量，列方程组求解，设CO和CO2的物质的量分别为n1、n2，则： 解得n1＝0.1 mol、n2＝0.4 mol后得V1∶V2＝n1∶n2＝1∶4，m1∶m2＝(0.1 mol×28 g·mol－1)∶(0.4 mol×44 g·mol－1)＝7∶44。 解法二：混合气体的平均摩尔质量为： (混)＝＝40.8 g·mol－1，则(十字交叉法)： 由CO和CO2的物质的量之比可计算体积比和质量比。 [答案]　体积比为1∶4，质量比为7∶44。 在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是(　　) A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 C．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 D．甲的物质的量比乙的物质的量小 D　[同温同压下，气体摩尔体积相等，根据ρ＝知，同温同压下，气体密度与其摩尔质量成正比，甲的密度大于乙的密度，说明摩尔质量：甲>乙。根据n＝知，质量相同时，物质的量与摩尔质量成反比，摩尔质量：甲>乙，则甲的物质的量比乙的物质的量小，即甲的分子数比乙的分子数少，A错误，D正确；同温同压下，气体摩尔体积相等，B错误；摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于相对分子质量，因摩尔质量：甲>乙，则甲的相对分子质量比乙的相对分子质量大，C错误。] 有关物质的量浓度的三种计算类型 1．有关物质的量浓度的计算 (1)计算的基本公式：c＝＝。 (2)计算的基本类型和方法： ①已知溶质的质量。 ②已知溶液中某种微粒的数目。 ③标准状况下，气体溶质的物质的量浓度的计算。 　c＝ 2．物质的量浓度与溶质的质量分数的换算 (1)换算公式：cB＝ mol·L－1。 M：溶质B的摩尔质量(g·mol－1)　ρ：溶液的密度(g·mL－1) (2)推导方法： 设溶液体积为1 L，则cB＝＝＝ mol·L－1。 3．溶液的稀释与混合 (1)稀释规律： ①语言描述：将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。 ②公式：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。 (2)混合规律： ①语言描述：同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。 ②公式：c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)。 w1·m1＋w2·m2＝w(混)·m(混) 体积为V mL、密度为ρ g·mL－1、溶质的质量为m g、相对分子质量为M的某物质的溶液中，溶质的物质的量浓度为c mol·L－1，溶质的质量分数为w%，则下列表示正确的是(　　) A．c＝　　　　 B．m＝ C．w%＝% D．c＝ B　[依据V、ρ、M、m、c、w%等物理量的含义和相互关系进行分析。A项，c＝，错误；B项，m＝Vρw%，正确；C项，由c＝得w%＝，错误；D项，c＝＝，错误。] 若50 g密度为ρ g/cm3的硝酸铁溶液里含2.8 g铁离子，则硝酸根离子的物质的量浓度是(　　) A． mol/L B． mol/L C．1.5ρ mol/L D．3ρ mol/L D　[Fe(NO3)3溶液的体积为＝ L，n(Fe3＋)＝＝0.05 mol，则n(NO)＝0.15 mol，c(NO)＝＝3ρ mol/L，D项正确。] 1．它的分子式为C15H22O5，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于青蒿素的说法正确的是(　　) A．2.82 g青蒿素含氧原子数目为0.05NA B．标准