内容正文:
专题08 物质的量三大考点(常考题型)
题型一:计算气体摩尔质量的5种方法(混合气体的平均摩尔质量)
基础:摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。符号为M
(2)单位:g·mol-1
(3)数值:以g·mol-1为单位,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量
(4)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n=
要点:计算气体摩尔质量的5种方法如下
方法1:根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=(定义式)
方法2:根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=
推导过程:
方法3:根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1,ρ的单位是g/L
推导过程:
形如:标准状况下,0.4L某气体的质量为1.143g,则该气体的相对分子质量为:
M=ρ×22.4 = 22.4L·mol-1× =64g·mol-1
方法4:根据气体的相对密度(D=):=D(相对密度)M1=M2×D(相对密度)
推导过程:
形如:某气体对氧气的相对密度为2.5,则该气体的相对分子质量为:M1=d×M2=2.5×32=80
方法5:对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式M=ρ×22.4(g·mol-1)、M1/M2=D、M=m/n、M=NA·m/N仍然成立。还可以用下式计算:,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
一、填空题
1.I.现有下列物质:①晶体 ② ③硫酸 ④汞 ⑤溶液 ⑥蔗糖 ⑦乙醇 ⑧熔融的NaCl。回答下列问题:
(1)能导电的是 ;(填序号,下同);
(2)属于电解质的是 ;
(3)属于非电解质的是 。
II. 已知12.4gNa2R中含有Na+ 0.4mol。
(4)Na2R的摩尔质量为 。
(5)R的相对原子质量为 。
(6)若Na2R中含R的质量为1.6g,则Na2R的物质的量为 ,Na+的数目为 。
(7)现有标准状况下CO和CO2混合气体8.96 L,其质量为16g,则此混合气体中,CO与CO2的体积之比是 ,C和O的原子个数比是 。
2.以“物质的量”为核心解决下列填空。
(1)和是氧元素的两种单质。等质量的和的物质的量之比为 ,原子个数比为 。
(2)个分子的物质的量为 ,共含 个氧原子。
(3)个硝酸分子所含氧原子数与 中所含氧原子数相等。
(4)含,则的摩尔质量为 ,的相对原子质量为 。含的质量为的,其物质的量为 。
(5)在标准状况下,某气体的质量为,则该气体的密度为 (保留小数点后两位),该气体的相对分子质量为 。
(6)在标准状况下,由和组成的混合气体为,质量为,此混合物中和的物质的量之比是 ,的体积分数是 ,的质量分数是 ,和原子个数比是 。
3.物质的量相关计算,已知是阿伏加德罗常数的值。
(1)3.6 g 的物质的量是 mol,含有 个质子。
(2)0.5 mol ,中含 mol, 个。
(3)某金属氯化物 40.5 g,含有0.6 mol ,则该氯化物的摩尔质量为 。
(4)11.2 L (标准状况)中所含氢原子的数目为 。
(5)4 g 与22.4 L(标准状况)相比,所含分子数目较多的是 。
4.完成下列问题。
(1)对于数以千万计的化学物质和为数众多的化学反应,分类法的作用几乎是无可代替的。现有八种物质:①H2O;②Cu;③BaCO3;④Fe(OH)3胶体;⑤酒精;⑥CO2;⑦稀硫酸; ⑧Fe2(SO4)3溶液。
Ⅰ.以上物质中属于混合物的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
Ⅱ.分别写出⑦、⑧的电离方程式:⑦ ;⑧ 。
(2)1.8g水与 mol硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是 。
(3)相等物质的量的CO和CO2相比较,则:
①它们所含的氧原子数目之比为 。
②它们所含的电子数目之比为 。
(4)1.204×1023个的物质的量为 mol,质量为 g。
5.回答下列问题
(1)8 g甲烷约含 个甲烷分子, g碳元素。
(2)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是 ,16 g O2所占体积约是 。
(3)含0.4 mol Cl-的氯化镁是 mol,质量是 g;
(4)标准状况下,某气体的密度为1.25 g·L-1,则其摩尔质量为 g·mol-1。
(5)实验室用H2O2和MnO2制备O2,2H2O22H2O+O2↑,现有34 g H2O2,可制得O2在标准状况下的体积是 。
6.回答下列问题:
(1)个氨分子的物质的量是 mol,标准状况下的体积是 L,质量为 g。
(2) mol所含氢原子数与0.2mol所含氢原子数相等。
(3)等质量的和的物质的量之比为 ,在相同条件下的体积之比为 ,原子数之比为 。
(4)40.5g某金属氯化物,含有0.6mol氯离子,则金属R的相对原子质量为 。
7.在固体完全分解生成、、,若所得混合气体对的相对密度为,则:
(1)用含、的代数式表示混合气体的物质的量为 ;
(2)用含、的代数式表示的摩尔质量为 。
8.完成下列填空:
(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是 ,0.5mol的H2O质量是 ,含有的电子数为 (用NA表示)。
(2)质量相同的SO2和SO3的物质的量之比是 ,含氧原子个数比是 。
(3)标准状况下,8gCH4与 LH2S气体含有相同的氢原子数。
(4)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和CO2物质的量之比为 ,密度之比为 。
(5)40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-,则该金属氯化物的摩尔质量为 。
题型二:物质的量浓度(溶液与气体)的计算(秒杀)
工具1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB
(2)表达式:cB=
(3)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数相同,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变
工具2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量m(B)与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示
(2)表达式:w(B)=×100%
工具3.溶解度
(1)概念:在一定温度下,某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解溶质的质量,单位是g
(2)表达式:S=×100g
考向1:溶液物质的量浓度计算的步骤:
步骤1:正确判断溶液的溶质
情况1:与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少
形如:Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3
情况2:含结晶水的物质,溶质不变但水量增多
形如:CuSO4·5H2OCuSO4;Na2CO3·10H2ONa2CO3
情况3:特殊物质
形如:NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质
步骤2:准确计算溶液的体积
①c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=×10-3 L计算
②两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算
步骤3:物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)的换算
设c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1,ρ为溶液密度,单位g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1,按溶液体积为1 L,
公式的推导如下:c=== mol/L
步骤4:物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=,c==
考向2:标况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算
(1)气体溶于水,溶质是该气体与水反应生成的物质,NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O,但以NH3计算
(2)气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和,应根据V=进行计算
例如:假定气体的摩尔质量为M g·mol-1,V L(标准状况下)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3
步骤1:先计算溶质的物质的量:n= mol
步骤2:再计算溶液的体积:V=
=×1×10-3 L·mL-1
= L
步骤3:后计算溶质的物质的量浓度:c=== mol·L-1
一、单选题
1.将的溶液和溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,溶液中的物质的量浓度为
A. B. C. D.
2.下图是浓盐酸试剂瓶标签上的内容,关于一定物质的量浓度的盐酸,下列说法正确的是
A.的盐酸中,与的物质的量之和为
B.将盐酸敞口蒸发到体积为后,溶液的浓度为
C.实验室用此浓盐酸配制的盐酸,经计算需要浓盐酸
D.的盐酸中,的物质的量浓度为
3.已知中含有b个氢原子,则阿伏加德罗常数为
A. B. C. D.
4.某种饮用矿泉水标签的部分内容如图所示。下列说法正确的是
XXX饮用矿泉水净含量:350mL
保质期:12个月
主要成分:水
钾离子(K+):1.0~27.3mg/L
镁离子(Mg2+):0.1~4.8mg/L
氯离子(Cl-):10~27.3mg/L
硫酸根离子(SO):0.4~19.6mg/L
A.标签上离子的浓度是物质的量浓度
B.该饮用矿泉水中至少含有的质量是0.035mg
C.该饮用矿泉水中的物质的量浓度最大为
D.若将该饮用矿泉水倒出一半,剩下的矿泉水中为原来的一半
二、填空题
5.实验室需配制850mL1.0mol/L的盐酸。
(1)现用10mol/L的浓盐酸来配制,用量筒量取浓盐酸的体积为 mL。
(2)若定容时俯视刻度线,则所配制溶液的浓度会 (填 “偏高”、“偏低” 或“不变”)。
6.回答下列问题:
(1)水中含有 个水分子;水与 g硫酸所含的分子数相等。
(2)溶液中的物质的量浓度为 。
(3)标准状况下,和含有相同氢原子数的的体积为 。
(4)从溶液中取出,向其中加入的溶液恰好使完全沉淀,则原溶液中的物质的量浓度为 。
(5)含,则的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
(6)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下, “人造空气”的质量是,其中氧气和氦气的分子数之比是 。
7.物质的量是联系宏观和微观的桥梁,按要求完成下列填空。
(1)1个分子的质量为 。
(2)若含有x个N原子,则阿伏加德罗常数的值为 。
(3)与的质量之比为 。
(4)相同质量的CO和所含的原子个数比是 。
(5)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的相对分子质量为 。
8.化学实验中残留的氯气可以用氢氧化钠吸收,以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应:Cl2+2NaOH = NaCl +NaClO +H2O。若有3.2g氢氧化钠发生了化学反应,试求:
(1)生成NaCl的质量 。
(2)被吸收的氯气在标准状况下的体积为 升?
题型三:一定物质的量浓度溶液的配制所有考点
溶液的配制过程——以“配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液”为例
1、基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液 (由固体配制溶液)、 (由浓溶液配制稀溶液)
2、配制仪器
(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,砝码放在右盘,读数精确到0.1 g
(2)胶头滴管:在试验中往试管或其他容器中滴入少量试剂,或用于量筒和容量瓶的定容
(3)固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液)
托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管、试剂瓶 (不需要量筒)
(4)浓溶液配制稀溶液 (18.4mol/L的浓H2SO4配制1 mol/L的稀H2SO4100 mL)
量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、试剂瓶
3、配制过程——以配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
①计算:根据配制要求计算出所用固体溶质的质量(或浓溶液的体积)
根据nB=cB·V可知n(NaCl)=________,则m(NaCl)=________ g
②称量:用托盘天平称量固体溶质的质量(或用量筒量取浓溶液的体积)
若用托盘天平可准确称取NaCl固体______ g
③溶解:在烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解(或将浓溶液加水稀释),并用玻璃棒不断搅拌
④转移:待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒引流,将其缓缓注入100 ml容量瓶中
⑤洗涤:用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶里
⑥振荡:将容量瓶中的溶液振荡均匀,使溶液充分混合
⑦定容:先向容量瓶加入蒸馏水,至液面距刻线1cm~2cm处,再改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,直至溶液的凹液面恰好与刻线相切
⑧摇匀:塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀
⑨装瓶:将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度
易错考点总结:
易错考点1:只能配制容量瓶上规定容积的溶液,不能配制任意体积的物质的量浓度的溶液。也即是一种容量瓶只能配制一定体积的溶液。选用容量瓶时一定要注明规格(如100mL的容量瓶),容量瓶的选择要等于或者大于所配溶液的体积。如:配制950 mL 1 mol·L-1NaCl溶液,需要用1 000 mL的容量瓶,计算NaCl的质量时也应按1 000 mL溶液来计算
易错考点2:腐蚀性药品(如NaOH)不能直接在垫纸的托盘天平上称量,应置于小烧杯中或表面皿中称量
易错考点3:溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应
易错考点4:定容至液面距刻线1~2cm时要改用胶头滴管加水,必须平视刻度线加水至凹液面最低点与刻度线相切
易错考点5:如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分吸出,必须重新配制
易错考点6:转移和定容时都要用玻璃棒引流,玻璃棒下端,必须放在刻度线以下部位
易错考点7:用胶头滴管定容后再振荡摇匀,出现液面低于刻度线时不要再加水
易错考点8:如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再补加水到刻度线。因洒出的溶液中带走了一部分溶质,再补加水会使所配溶液浓度偏低
易错考点9:容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏低
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏高
一、单选题
1.实验室配制一定物质的量浓度NaOH溶液时,下列做法正确的是
A.容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.NaOH固体放在称量纸上称量
C.NaOH溶液转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
D.定容时若加水超过刻度线,立即用胶头滴管吸出多余液体
2.如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓盐酸试剂标签上的部分内容,实验室用该浓盐酸配制240 mL0.5mol/L的稀盐酸。下列说法正确的是
A.实验需要用量筒取该浓盐酸10.50 mL进行稀释
B.定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线,用胶头滴管再加入蒸馏水至与刻线相切
C.取浓盐酸时仰读会导致配制盐酸浓度偏高
D.定容过程中俯读会导致配制盐酸浓度偏低
3.将30mL0.5mol/LNaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后取出30mL,取出液中NaOH的物质的量浓度为
A.0.3mol/L B.0.03mol/L C.0.05mol/L D.0.04mol/L
4.疫情防控期间,家庭和各种公共场所需要大量使用“84清毒液”,某兴趣小组利用NaClO固体配制一定浓度的“84消毒液”,下列有关说法正确的是
A.上述仪器在配制过程中一定不需要的有两种
B.仪器①使用前必须检查是否漏液并保持干燥
C.仪器④中测量的实际质量为31.6g
D.定容时,如果不慎加多了液体,只能重新配制
二、计算题
5.利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空。
(1)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
(2)3.4g与标准状况下的 L的含有相同数目的氢原子。
(3)相同质量的SO2和SO3,所含氧原子个数之比为 。
(4)同温同压下,体积之比为2∶1的SO2和SO3,其质量之比为 。
(5)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,若生成沉淀的质量相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为 。
(6)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,取出mL稀释到2VmL,则稀释后所得溶液中,SO物质的量浓度为 。
三、解答题
6.如图所示是实验室浓硫酸试剂瓶标签上的有关数据,回答下列问题:
硫酸
分子式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84gmL-1
质量分数:98%
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为 。
(2)某学生欲用该浓硫酸和蒸馏水配制480mL 1.0的稀硫酸,进行了如下操作:
A.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,将每次洗涤液均转移到___________中,振荡。
B.用量筒量取___________mL(保留1位小数)该浓硫酸,注入盛有一定量蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒慢慢搅拌,使其混合均匀。
C.将已冷却的硫酸溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀。
E.改用___________(填仪器名称)加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切。
F.继续往容量瓶内小心加入蒸馏水。直到液面接近刻度线1~2cm处。
①请将上述操作步骤填写完整:A. ,B. ,E. 。
②将上述步骤按正确顺序排列: 。(用字母表示,每个字母只能用一次)
③在配制过程中,下列实验操作会导致所配稀硫酸物质的量浓度偏大的是 。
a.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再滴加蒸馏水至刻度线
b.定容时仰视刻度线
c.溶液注入容量瓶前没有冷却至室温
d.取浓硫酸时仰视读数
e.容量瓶使用前未干燥
(3)取上述配制的稀硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 。
a.溶液中的物质的量 b.溶液的浓度 c.溶液中的数目 d.溶液的密度
7.实验室用固体配制的溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制该溶液应称取的质量
(2)配制时,其正确的操作顺序是字母表示,每个字母只能用一次 。
A.用水洗涤烧杯次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用天平准确称取所需的的质量,加入少量水约,用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度处
(3)操作中,应将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 ;溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为 ;
(4)下列配制的溶液浓度偏低的是 。
A.称量时,砝码错放在左盘
B.向容量瓶中转移溶液时,不慎有液滴洒在容量瓶外面
C.定容时仰视液面达到刻度线
D.定容时俯视液面达到刻度线
E.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
8.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签,试根据有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为 mol/L
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是_____。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度 C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.3mol/L稀盐酸。
①该学生需要量取12.5mL上述浓盐酸进行配制,量取上述浓盐酸时需要 mL的量筒(规格为10,25,50,100等选一个)上述浓盐酸进行配制。
②配制溶液中所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 、 、胶头滴管。
③配制过程中,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次) ;
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓盐酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约30mL)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2cm处
④在配制过程中,下列实验下列实验操作,造成溶液浓度偏低的是 。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面
B.用量筒量取浓盐酸后,洗涤量筒2~3次,洗涤液也转移到容量瓶
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
D.摇匀后发现液面低于刻度线,再用胶头滴管加水至刻度线
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专题08 物质的量三大考点(常考题型)
题型一:计算气体摩尔质量的5种方法(混合气体的平均摩尔质量)
基础:摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。符号为M
(2)单位:g·mol-1
(3)数值:以g·mol-1为单位,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量
(4)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n=
要点:计算气体摩尔质量的5种方法如下
方法1:根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=(定义式)
方法2:根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=
推导过程:
方法3:根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1,ρ的单位是g/L
推导过程:
形如:标准状况下,0.4L某气体的质量为1.143g,则该气体的相对分子质量为:
M=ρ×22.4 = 22.4L·mol-1× =64g·mol-1
方法4:根据气体的相对密度(D=):=D(相对密度)M1=M2×D(相对密度)
推导过程:
形如:某气体对氧气的相对密度为2.5,则该气体的相对分子质量为:M1=d×M2=2.5×32=80
方法5:对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式M=ρ×22.4(g·mol-1)、M1/M2=D、M=m/n、M=NA·m/N仍然成立。还可以用下式计算:,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
一、填空题
1.I.现有下列物质:①晶体 ② ③硫酸 ④汞 ⑤溶液 ⑥蔗糖 ⑦乙醇 ⑧熔融的NaCl。回答下列问题:
(1)能导电的是 ;(填序号,下同);
(2)属于电解质的是 ;
(3)属于非电解质的是 。
II. 已知12.4gNa2R中含有Na+ 0.4mol。
(4)Na2R的摩尔质量为 。
(5)R的相对原子质量为 。
(6)若Na2R中含R的质量为1.6g,则Na2R的物质的量为 ,Na+的数目为 。
(7)现有标准状况下CO和CO2混合气体8.96 L,其质量为16g,则此混合气体中,CO与CO2的体积之比是 ,C和O的原子个数比是 。
【答案】(1)④⑤⑧(2)①③⑧(3)②⑥⑦(4)62g/mol(5)16(6) 0.1mol 0.2mol
(7) 1∶3 4∶7
【分析】①晶体是电解质,固态无自由移动的粒子,不导电;
②是非电解质,不导电;
③硫酸是电解质,熔融时不导电,硫酸溶液中可导电;
④汞是单质,即不是电解质也不是非电解质,存在可自由移动的电子,导电;
⑤氯化钙溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,氯化钙为电解质,其水溶液可导电;
⑥蔗糖是非电解质,不导电;
⑦乙醇是非电解质,不导电;
⑧熔融的NaCl是电解质,存在可自由移动的钠离子和氯离子,导电。
【详解】(1)由分析可知,能导电的是④⑤⑧;
(2)由分析可知,属于电解质的是①③⑧;
(3)由分析可知,属于非电解质的是②⑥⑦;
(4)Na2R中n(Na+)=2n(Na2R),所以含有0.4molNa+的Na2R的物质的量为0.4mol÷2=0.2mol,所以Na2R的摩尔质量为12.4g÷0.2mol=62g/mol;
(5)当摩尔质量以g/mol作单位,数值上等于其相对分子质量,即Na2R的相对分子质量为62,所以R的相对原子质量为62-23×2=16;
(6)1.6gR的物质的量为1.6g÷16g/mol=0.1mol,根据化学式可知Na2R中n(Na2R)=n(R)=0.1mol,则n(Na+)=0.2mol;
(7)CO和CO2混合气体8.96 L,标况下物质的量为8.96L÷22.4L/mol=0.4mol,令一氧化碳的物质的量为xmol,二氧化碳的物质的量为ymol,则:x+y=0.4 ①、28x+44y=16 ②,联立解得x=0.1、y=0.3,同温同压下物质的量之比等于体积比,则CO与CO2的体积之比是1∶3;0.1molCO、0.3molCO2混合气体,含有C原子0.4mol,含有O原子0.7mol,C和O的原子个数比是4∶7。
2.以“物质的量”为核心解决下列填空。
(1)和是氧元素的两种单质。等质量的和的物质的量之比为 ,原子个数比为 。
(2)个分子的物质的量为 ,共含 个氧原子。
(3)个硝酸分子所含氧原子数与 中所含氧原子数相等。
(4)含,则的摩尔质量为 ,的相对原子质量为 。含的质量为的,其物质的量为 。
(5)在标准状况下,某气体的质量为,则该气体的密度为 (保留小数点后两位),该气体的相对分子质量为 。
(6)在标准状况下,由和组成的混合气体为,质量为,此混合物中和的物质的量之比是 ,的体积分数是 ,的质量分数是 ,和原子个数比是 。
【答案】(1) 3:2 1:1(2) 2 8NA(3)99
(4) 62g/mol 16 0.1mol(5) 1.96 44
(6) 1:3 25% 17.5% 4:7
【详解】(1)由m=n∙M,等质量的和的物质的量之比与摩尔质量成反比,与相对分子质量成反比,即48:32=3:2,原子个数比为(3×2):(2×3)=1:1;
(2)个分子的物质的量为,2mol含氧原子n(O)=2mol×4=8mol,共含8NA个氧原子;
(3)个硝酸分子物质的量为,所含氧原子物质的量为1.5mol×3=4.5mol,则与2.25molCO2所含氧原子数相等,质量为m(CO2)=2.25mol×44g/mol=99g;
(4)含,则n()=0.2mol,则的摩尔质量为,在数值上摩尔质量等于相对分子质量,M+23×2=62,解得R的相对原子质量为M=16,含的质量为物质的量为,其物质的量为0.1mol;
(5)该气体的摩尔质量为:,故标况下该气体的密度为:44g/mol÷22.4L/mol≈1.96 g•L-1,该气体的相对分子质量为44;
(6)CO和CO2组成的混合气体总物质的量为,设CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.3,28x+44y=12,解得x=0.075,y=0.225,故混合物中CO和CO2物质的量之比是0.075:0.225=1:3,则CO的体积分数为25%;CO的质量分数为17.5%;含有的C和O原子个数比为(1+3×1):(1+3×2)=4:7。
3.物质的量相关计算,已知是阿伏加德罗常数的值。
(1)3.6 g 的物质的量是 mol,含有 个质子。
(2)0.5 mol ,中含 mol, 个。
(3)某金属氯化物 40.5 g,含有0.6 mol ,则该氯化物的摩尔质量为 。
(4)11.2 L (标准状况)中所含氢原子的数目为 。
(5)4 g 与22.4 L(标准状况)相比,所含分子数目较多的是 。
【答案】(1) 0.2 2NA(2) 1 0.5NA(3)135g/mol(4)NA(5)4gH2
【详解】(1)3.6gH2O的物质的量为3.6g÷18g/mol=0.2mol,1个水分子中含有10个质子,因此0.2mol水分子含有2mol质子。
(2)0.5mol碳酸钠中含有1molNa+,含有0.5NA个碳酸根离子。
(3)该金属氯化物化学式为MCl2,含有0.6mol氯离子,则其物质的量为0.3mol,摩尔质量为40.5g÷0.3mol=135g/mol。
(4)标况下11.2L氢气物质的量为0.5mol,含有氢原子的数目为NA个。
(5)4gH2物质的量为2mol,标况下22.4L二氧化碳的物质的量为1mol,则所含分子数目较多的是4gH2。
4.完成下列问题。
(1)对于数以千万计的化学物质和为数众多的化学反应,分类法的作用几乎是无可代替的。现有八种物质:①H2O;②Cu;③BaCO3;④Fe(OH)3胶体;⑤酒精;⑥CO2;⑦稀硫酸; ⑧Fe2(SO4)3溶液。
Ⅰ.以上物质中属于混合物的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
Ⅱ.分别写出⑦、⑧的电离方程式:⑦ ;⑧ 。
(2)1.8g水与 mol硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是 。
(3)相等物质的量的CO和CO2相比较,则:
①它们所含的氧原子数目之比为 。
②它们所含的电子数目之比为 。
(4)1.204×1023个的物质的量为 mol,质量为 g。
【答案】(1) ④⑦⑧ ①③ H2SO4=2H++SO Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO
(2) 0.1 1∶4(3) 1∶2 7∶11(4) 0.2 3.6
【详解】(1)两种或多种物质混合形成的物质是混合物,溶液、浊液、胶体是混合物,混合物有④⑦⑧,电解质是水溶液或熔融状态下能导电的化合物,是纯净物、化合物,电解质有①③;硫酸和硫酸铁是强电解质,完全电离,电离方程式为H2SO4=2H++SO,Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO;
(2)1.8g水含0.1mol水分子,0.1 mol硫酸所含的分子数与其相等;前者所含氧原子为0.1mol,后者所含氧原子为0.4mol,二者氧原子数之比是1∶4;
故答案为:0.1;1∶4;
(3)相等物质的量的CO和CO2,假设其均为1mol,则:
①前者所含的氧原子为1mol,后者所含的氧原子为2mol;二者氧原子数目之比为1∶2;
②前者所含的电子为14mol,后者所含的电子为22mol,二者电子数目之比为7∶11;
(4)1.204×1023个的物质的量为,质量为0.2mol×18g/mol=3.6g。
5.回答下列问题
(1)8 g甲烷约含 个甲烷分子, g碳元素。
(2)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是 ,16 g O2所占体积约是 。
(3)含0.4 mol Cl-的氯化镁是 mol,质量是 g;
(4)标准状况下,某气体的密度为1.25 g·L-1,则其摩尔质量为 g·mol-1。
(5)实验室用H2O2和MnO2制备O2,2H2O22H2O+O2↑,现有34 g H2O2,可制得O2在标准状况下的体积是 。
【答案】(1) 3.01×1023 6(2) 1.5 mol 11.2 L(3) 0.2 19
(4)28(5)11.2 L
【详解】(1)8g甲烷物质的量为,约含N=nNA=0.5mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023个甲烷分子,碳元素质量为0.5mol×12g/mol=6g;
(2)标准状况下,33.6LCl2的物质的量是,16gO2物质的量为,所占体积约是0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(3)含0.4mol Cl-的氯化镁是,质量是m=nM=0.2mol×95g/mol=19g;
(4)标准状况下,某气体的密度为1.25g·L-1,则其摩尔质量为1.25g·L-1×22.4L/mol=28g·mol-1;
(5)34gH2O2物质的量为,生成0.5mol氧气,在标准状况下的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L。
6.回答下列问题:
(1)个氨分子的物质的量是 mol,标准状况下的体积是 L,质量为 g。
(2) mol所含氢原子数与0.2mol所含氢原子数相等。
(3)等质量的和的物质的量之比为 ,在相同条件下的体积之比为 ,原子数之比为 。
(4)40.5g某金属氯化物,含有0.6mol氯离子,则金属R的相对原子质量为 。
【答案】(1) 1 22.4 17(2)0.3(3) 2:1 2:1 4:3(4)64
【详解】(1)个氨分子的物质的量是,标准状况下的体积是V=n∙Vm=1mol×22.4L/mol=22.4L,质量为m=n∙M=1mol×17g/mol=17g;
(2)由N=n∙NA,氢原子数相等即氢原子物质的量相等,则n()×2=0.2mol×3,解得n()=0.3mol;
(3)由m=n∙M可知,等质量的和的物质的量之比与摩尔质量成反比,为64:32=2:1,由V=n∙Vm可知,在相同条件下的体积之比等于物质的量之比,为2:1,和原子数之比为(2×2):(1×3)=4:3;
(4)含有0.6mol氯离子,则n()==0.3mol,摩尔质量为,摩尔质量以g/mol为单位时在数值上等于相对分子质量,则Mr(R)+35.5×2=135,解得Mr(R)=64,解得金属R的相对原子质量是64。
7.在固体完全分解生成、、,若所得混合气体对的相对密度为,则:
(1)用含、的代数式表示混合气体的物质的量为 ;
(2)用含、的代数式表示的摩尔质量为 。
【答案】(1)(2)
【分析】固体完全分解生成、、,反应为;
【详解】(1)假设的物质的量为nmol,根据反应方程式可知生成的气体的总的物质的量为3nmol,又同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比,若所得混合气体对氢气的相对密度为d,混合气体的平均摩尔质量为:2dg/mol,故有:3n mol×2d g/mol=m g,解得:n=,则混合气体的物质的量为;
(2)的摩尔质量为。
8.完成下列填空:
(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是 ,0.5mol的H2O质量是 ,含有的电子数为 (用NA表示)。
(2)质量相同的SO2和SO3的物质的量之比是 ,含氧原子个数比是 。
(3)标准状况下,8gCH4与 LH2S气体含有相同的氢原子数。
(4)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和CO2物质的量之比为 ,密度之比为 。
(5)40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-,则该金属氯化物的摩尔质量为 。
【答案】(1) 0.5mol 9g 5NA(2) 5∶4 5∶6(3)22.4
(4) 1∶1 4∶11(5)135g/mol
【详解】(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量为=0.5mol;0.5molH2O的质量为0.5mol×18g/mol=9g;含电子物质的量为0.5mol×10=5mol,含电子数为5NA。
(2)SO2、SO3的摩尔质量依次为64g/mol、80g/mol,根据n=,质量相同的SO2和SO3的物质的量之比为∶=5∶4;含氧原子物质的量之比为(5×2) ∶(4×3)=5∶6,含氧原子个数比为5∶6。
(3)8gCH4物质的量为=0.5mol,含H原子物质的量为0.5mol×4=2mol;与8gCH4含相同氢原子数的H2S物质的量为1mol,在标准状况下H2S的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L。
(4)根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的甲烷和CO2物质的量之比为1∶1;同温同压下气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比,则同温同压下CH4与CO2的密度之比为16∶44=4∶11。
(5)40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-,MCl2物质的量为0.3mol,该金属氯化物的摩尔质量为=135g/mol。
题型二:物质的量浓度(溶液与气体)的计算(秒杀)
工具1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB
(2)表达式:cB=
(3)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数相同,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变
工具2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量m(B)与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示
(2)表达式:w(B)=×100%
工具3.溶解度
(1)概念:在一定温度下,某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解溶质的质量,单位是g
(2)表达式:S=×100g
考向1:溶液物质的量浓度计算的步骤:
步骤1:正确判断溶液的溶质
情况1:与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少
形如:Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3
情况2:含结晶水的物质,溶质不变但水量增多
形如:CuSO4·5H2OCuSO4;Na2CO3·10H2ONa2CO3
情况3:特殊物质
形如:NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质
步骤2:准确计算溶液的体积
①c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=×10-3 L计算
②两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算
步骤3:物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)的换算
设c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1,ρ为溶液密度,单位g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1,按溶液体积为1 L,
公式的推导如下:c=== mol/L
步骤4:物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=,c==
考向2:标况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算
(1)气体溶于水,溶质是该气体与水反应生成的物质,NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O,但以NH3计算
(2)气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和,应根据V=进行计算
例如:假定气体的摩尔质量为M g·mol-1,V L(标准状况下)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3
步骤1:先计算溶质的物质的量:n= mol
步骤2:再计算溶液的体积:V=
=×1×10-3 L·mL-1
= L
步骤3:后计算溶质的物质的量浓度:c=== mol·L-1
一、单选题
1.将的溶液和溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,溶液中的物质的量浓度为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】混合溶液中n(SO)=0.3mol/L0.2L+0.2mol/L0.1L3=0.12mol,混合溶液的体积为0.2L+0.1L=0.3L,所以混合溶液中SO的物质的量浓度为=0.4mol/L;
故答案为C。
2.下图是浓盐酸试剂瓶标签上的内容,关于一定物质的量浓度的盐酸,下列说法正确的是
A.的盐酸中,与的物质的量之和为
B.将盐酸敞口蒸发到体积为后,溶液的浓度为
C.实验室用此浓盐酸配制的盐酸,经计算需要浓盐酸
D.的盐酸中,的物质的量浓度为
【答案】D
【详解】A.未说明盐酸溶液的体积,物质的量无法计算,故A项错误;
B.盐酸溶液敞口蒸发,HCl会挥发,溶液的浓度小于12mol/L,故B项错误;
C.浓盐酸的物质的量为:,用此浓盐酸配制240mL1mol/LHCl的盐酸溶液,应选用250mL的容量瓶,需要盐酸的体积为:,故C项错误;
D.0.1mol/L的盐酸中,Cl-的物质的量浓度为0.1mol/L,故D项正确;
故本题选D。
3.已知中含有b个氢原子,则阿伏加德罗常数为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据,可得
,,A项正确。
4.某种饮用矿泉水标签的部分内容如图所示。下列说法正确的是
XXX饮用矿泉水净含量:350mL
保质期:12个月
主要成分:水
钾离子(K+):1.0~27.3mg/L
镁离子(Mg2+):0.1~4.8mg/L
氯离子(Cl-):10~27.3mg/L
硫酸根离子(SO):0.4~19.6mg/L
A.标签上离子的浓度是物质的量浓度
B.该饮用矿泉水中至少含有的质量是0.035mg
C.该饮用矿泉水中的物质的量浓度最大为
D.若将该饮用矿泉水倒出一半,剩下的矿泉水中为原来的一半
【答案】B
【详解】A.物质的量浓度单位是mol/L,标签中离子的浓度不是物质的量浓度,A错误;
B.该饮用矿泉水中至少含有的质量是:,B正确;
C.该饮用矿泉水中的浓度最大为19.6mg/L,物质的量浓度为:,C错误;
D.同种溶液的浓度相同,若将该饮用矿泉水倒出一半,剩下的矿泉水中与原来的相同,D错误;
故选B。
二、填空题
5.实验室需配制850mL1.0mol/L的盐酸。
(1)现用10mol/L的浓盐酸来配制,用量筒量取浓盐酸的体积为 mL。
(2)若定容时俯视刻度线,则所配制溶液的浓度会 (填 “偏高”、“偏低” 或“不变”)。
【答案】(1)100(2)偏高
【详解】(1)实验室需配制850 mL 1.0 mol/L的盐酸,而容量瓶规格没有850 mL,故应选用容量瓶的规格是1000mL;根据稀释前后溶质的物质的量不变,可得V(浓)×10mol/L=1000mL×1.0 mol/L,解得V(浓)=100mL;
(2)若定容时俯视刻度线,则所加水的体积偏小,盐酸浓度偏高。
6.回答下列问题:
(1)水中含有 个水分子;水与 g硫酸所含的分子数相等。
(2)溶液中的物质的量浓度为 。
(3)标准状况下,和含有相同氢原子数的的体积为 。
(4)从溶液中取出,向其中加入的溶液恰好使完全沉淀,则原溶液中的物质的量浓度为 。
(5)含,则的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
(6)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下, “人造空气”的质量是,其中氧气和氦气的分子数之比是 。
【答案】(1) (2)(3)(4)
(5) 16(6)
【详解】(1)水中含有0.5NA(或)个水分子;水的物质的量为,分子数为,硫酸的质量为;
(2) 溶液中的物质的量浓度与溶液体积无关,是硫酸钠浓度的倍,则的物质的量浓度为;
(3)含有的氢原子为,和含有相同氢原子数的的物质的量为,标准状况下,其体积为;
(4),所以,则溶液中,原溶液中的物质的量浓度为
(5)含,则的物质的量为,的摩尔质量为,的相对原子质量为;
(6)设氧气的物质的量为,氦气的物质的量为,则,解得,则氧气和氦气的分子数之比是。
7.物质的量是联系宏观和微观的桥梁,按要求完成下列填空。
(1)1个分子的质量为 。
(2)若含有x个N原子,则阿伏加德罗常数的值为 。
(3)与的质量之比为 。
(4)相同质量的CO和所含的原子个数比是 。
(5)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的相对分子质量为 。
【答案】(1)(2)14x(3)4:1(4)22:21(5)106
【详解】(1)1mol氯气的质量为71g,1mol氯气含有NA个分子,则1个氯气分子质量为。
(2)若1gN2含有x个N原子,即1gN2含有0.5x个氮气分子,1mol氮气的质量为28g,因28g氮气含有28×0.5x=14x个氮气分子,根据可知,阿伏加德罗常数的值为14x。
(3)的质量为,的质量为,因此两者的质量之比为20.4:5.1=4:1。
(4)设二者均为1g,则CO和原子个数比为:=22:21。
(5)16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,根据质量守恒定律可知,m(A)+m(B)=m(C)+m(D),m(C)=16g+20g-31.76g=4.24g,M(C)==106g•mol -1,则C的相对分子质量为106。
8.化学实验中残留的氯气可以用氢氧化钠吸收,以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应:Cl2+2NaOH = NaCl +NaClO +H2O。若有3.2g氢氧化钠发生了化学反应,试求:
(1)生成NaCl的质量 。
(2)被吸收的氯气在标准状况下的体积为 升?
【答案】(1)2.34g(2)0.896L
【详解】(1)由Cl2+2NaOH = NaCl +NaClO +H2O可知,2NaOH ~NaCl,n(NaOH)=,故n(NaCl)=0.04mol,m(NaCl)=0.04mol×58.5g/mol=2.34g;
(2)由Cl2+2NaOH = NaCl +NaClO +H2O可知,2NaOH ~ Cl2,n(NaOH)=,故n(Cl2)=0.04mol,V(Cl2)=0.04mol×22.4L/mol=0.896L。
题型三:一定物质的量浓度溶液的配制所有考点
溶液的配制过程——以“配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液”为例
1、基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液 (由固体配制溶液)、 (由浓溶液配制稀溶液)
2、配制仪器
(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,砝码放在右盘,读数精确到0.1 g
(2)胶头滴管:在试验中往试管或其他容器中滴入少量试剂,或用于量筒和容量瓶的定容
(3)固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液)
托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管、试剂瓶 (不需要量筒)
(4)浓溶液配制稀溶液 (18.4mol/L的浓H2SO4配制1 mol/L的稀H2SO4100 mL)
量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、试剂瓶
3、配制过程——以配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
①计算:根据配制要求计算出所用固体溶质的质量(或浓溶液的体积)
根据nB=cB·V可知n(NaCl)=________,则m(NaCl)=________ g
②称量:用托盘天平称量固体溶质的质量(或用量筒量取浓溶液的体积)
若用托盘天平可准确称取NaCl固体______ g
③溶解:在烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解(或将浓溶液加水稀释),并用玻璃棒不断搅拌
④转移:待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒引流,将其缓缓注入100 ml容量瓶中
⑤洗涤:用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶里
⑥振荡:将容量瓶中的溶液振荡均匀,使溶液充分混合
⑦定容:先向容量瓶加入蒸馏水,至液面距刻线1cm~2cm处,再改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,直至溶液的凹液面恰好与刻线相切
⑧摇匀:塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀
⑨装瓶:将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度
易错考点总结:
易错考点1:只能配制容量瓶上规定容积的溶液,不能配制任意体积的物质的量浓度的溶液。也即是一种容量瓶只能配制一定体积的溶液。选用容量瓶时一定要注明规格(如100mL的容量瓶),容量瓶的选择要等于或者大于所配溶液的体积。如:配制950 mL 1 mol·L-1NaCl溶液,需要用1 000 mL的容量瓶,计算NaCl的质量时也应按1 000 mL溶液来计算
易错考点2:腐蚀性药品(如NaOH)不能直接在垫纸的托盘天平上称量,应置于小烧杯中或表面皿中称量
易错考点3:溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应
易错考点4:定容至液面距刻线1~2cm时要改用胶头滴管加水,必须平视刻度线加水至凹液面最低点与刻度线相切
易错考点5:如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分吸出,必须重新配制
易错考点6:转移和定容时都要用玻璃棒引流,玻璃棒下端,必须放在刻度线以下部位
易错考点7:用胶头滴管定容后再振荡摇匀,出现液面低于刻度线时不要再加水
易错考点8:如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再补加水到刻度线。因洒出的溶液中带走了一部分溶质,再补加水会使所配溶液浓度偏低
易错考点9:容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏低
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏高
一、单选题
1.实验室配制一定物质的量浓度NaOH溶液时,下列做法正确的是
A.容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.NaOH固体放在称量纸上称量
C.NaOH溶液转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
D.定容时若加水超过刻度线,立即用胶头滴管吸出多余液体
【答案】C
【详解】A.容量瓶检漏时,倒置一次后,将瓶塞旋转180°后再倒立一次,两次都不漏液,才表明容量瓶不漏液,A不正确;
B.NaOH固体易潮解,具有腐蚀性,应放在烧杯内称量,B不正确;
C.使用容量瓶配制NaOH溶液时,需使用玻璃棒引流,将溶液转移到容量瓶中,C正确;
D.定容时若加水超过刻度线,不能用胶头滴管吸出多余液体,应重新配制,D不正确;
答案选C。
2.如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓盐酸试剂标签上的部分内容,实验室用该浓盐酸配制240 mL0.5mol/L的稀盐酸。下列说法正确的是
A.实验需要用量筒取该浓盐酸10.50 mL进行稀释
B.定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线,用胶头滴管再加入蒸馏水至与刻线相切
C.取浓盐酸时仰读会导致配制盐酸浓度偏高
D.定容过程中俯读会导致配制盐酸浓度偏低
【答案】C
【详解】A.该浓盐酸的物质的量浓度为,用该浓盐酸配制240 mL0.5mol/L的稀盐酸,需要选择250 mL的容量瓶,根据稀释前后溶质的物质的量不变,则有,量筒的精确度为0.1mL,故只能用量筒取该浓盐酸10.5 mL进行稀释,A错误;
B.定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线,再用胶头滴管再加入蒸馏水会导致体积偏大,浓度偏低,B错误;
C.取浓盐酸时仰视读数会导致取浓盐酸的体积偏大,因此最后导致浓度偏高,C正确;
D.定容过程中俯视读数导致加水时体积偏小,最后导致溶液浓度偏高,D错误;
故选C。
3.将30mL0.5mol/LNaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后取出30mL,取出液中NaOH的物质的量浓度为
A.0.3mol/L B.0.03mol/L C.0.05mol/L D.0.04mol/L
【答案】B
【详解】30mL 0.5mol/L NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为:0.5mol/L×0.03L=0.015mol,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中氢氧化钠的浓度为:c(NaOH)=,稀释后取出30mL,物质的量浓度与溶液体积无关,取出液中NaOH的物质的量浓度为0.03mol/L,故选:B。
4.疫情防控期间,家庭和各种公共场所需要大量使用“84清毒液”,某兴趣小组利用NaClO固体配制一定浓度的“84消毒液”,下列有关说法正确的是
A.上述仪器在配制过程中一定不需要的有两种
B.仪器①使用前必须检查是否漏液并保持干燥
C.仪器④中测量的实际质量为31.6g
D.定容时,如果不慎加多了液体,只能重新配制
【答案】D
【详解】A.利用次氯酸钠固体配制一定浓度的84消毒液时需要用到带砝码的托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,不需要用到分液漏斗,A错误;
B.仪器①容量瓶使用前必须检查是否漏液,因定容时需要加入蒸馏水,所以不需要保持干燥,B错误;
C.烧杯与砝码放反,测量的实际质量为28.4g,C错误;
D.定容时,如果不慎加多了液体说明配制实验失败,只能重新配制,D正确;
答案选D。
二、计算题
5.利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空。
(1)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
(2)3.4g与标准状况下的 L的含有相同数目的氢原子。
(3)相同质量的SO2和SO3,所含氧原子个数之比为 。
(4)同温同压下,体积之比为2∶1的SO2和SO3,其质量之比为 。
(5)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,若生成沉淀的质量相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为 。
(6)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,取出mL稀释到2VmL,则稀释后所得溶液中,SO物质的量浓度为 。
【答案】(1) 64g/mol 32(2)6.72(3)(4)8∶5(5)6∶3∶2(6)
【详解】(1)标况下448mL该氧化物为0.02mol,则该氧化物的摩尔质量为1.28g÷0.02mol=64g/mol。R的相对原子质量为64-32=32。
(2)3.4g与标准状况下的L的含有相同数目的氢原子.
(3)相同质量的SO2和SO3,所含氧原子个数之比为。
(4)同温同压下,体积之比等于物质的量之比,则SO2和SO3物质的量之比为2∶1,则质量之比为2×64∶1×80=8∶5。
(5)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,若生成沉淀的质量相等,则所含氯离子的物质的量相等,即6﹕3﹕2,体积相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为6﹕3﹕2;
(6)Al2(SO4)3溶液中含Al3+ ag,则,,根据公式:。
三、解答题
6.如图所示是实验室浓硫酸试剂瓶标签上的有关数据,回答下列问题:
硫酸
分子式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84gmL-1
质量分数:98%
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为 。
(2)某学生欲用该浓硫酸和蒸馏水配制480mL 1.0的稀硫酸,进行了如下操作:
A.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,将每次洗涤液均转移到___________中,振荡。
B.用量筒量取___________mL(保留1位小数)该浓硫酸,注入盛有一定量蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒慢慢搅拌,使其混合均匀。
C.将已冷却的硫酸溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀。
E.改用___________(填仪器名称)加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切。
F.继续往容量瓶内小心加入蒸馏水。直到液面接近刻度线1~2cm处。
①请将上述操作步骤填写完整:A. ,B. ,E. 。
②将上述步骤按正确顺序排列: 。(用字母表示,每个字母只能用一次)
③在配制过程中,下列实验操作会导致所配稀硫酸物质的量浓度偏大的是 。
a.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再滴加蒸馏水至刻度线
b.定容时仰视刻度线
c.溶液注入容量瓶前没有冷却至室温
d.取浓硫酸时仰视读数
e.容量瓶使用前未干燥
(3)取上述配制的稀硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 。
a.溶液中的物质的量 b.溶液的浓度 c.溶液中的数目 d.溶液的密度
【答案】(1)18.4mol/L
(2) 500mL容量瓶 27.2 胶头滴管 BCAFED cd(3)bd
【分析】配制一定浓度的溶液的操作步骤为:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶;
【详解】(1)该浓硫酸的物质的量浓度;
(2)①A.配制480mL 1.0的稀硫酸需要500mL容量瓶,用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,将每次洗涤液均转移到500mL容量瓶中,振荡,故答案为:500mL容量瓶;
B.配制480mL 1.0的稀硫酸需要500mL容量瓶,溶液体积为0.5L,设需要的浓硫酸的体积为VmL,根据稀释定律c浓V浓=c稀V稀可知:18.4mol/L×V×10-3mL=1mol/L×0.5L,解得V=27.2,故答案为:27.2;
E.定容时,开始直接向容量瓶中加水,至液面离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管逐滴加入,至凹液面与刻度线相切,故答案为:胶头滴管;
②根据计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶的顺序可知,正确的排列步骤为BCAFED,故答案为:BCAFED;
③a.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降是正常的,再滴加蒸馏水至刻度线会导致浓度偏低,故a错误;
b.定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,则浓度偏低,故b错误;
c.溶液注入容量瓶前没有冷却至室温,会导致溶液体积偏小,则浓度偏高,故c正确;
d.取浓硫酸时仰视读数会使浓硫酸的体积偏大,则所配溶液的浓度偏高,故d正确;
e.若容量瓶未干燥,对溶液浓度无影响,因为只要定容时正确,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响,故e错误;
故答案为:cd;
(3)a.溶液中H2SO4的物质的量随着所取溶液体积的增大而增多,故a错误;
b.溶液是均一的、稳定的,溶液的浓度不会随着溶液体积的改变而改变,故b正确;
c.所取溶液体积越大,则溶液中的数目越多,故c错误;
d.溶液的密度是不变的,与所取溶液的体积无关,故d正确;
故答案为:bd。
7.实验室用固体配制的溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制该溶液应称取的质量
(2)配制时,其正确的操作顺序是字母表示,每个字母只能用一次 。
A.用水洗涤烧杯次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用天平准确称取所需的的质量,加入少量水约,用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度处
(3)操作中,应将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 ;溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为 ;
(4)下列配制的溶液浓度偏低的是 。
A.称量时,砝码错放在左盘
B.向容量瓶中转移溶液时,不慎有液滴洒在容量瓶外面
C.定容时仰视液面达到刻度线
D.定容时俯视液面达到刻度线
E.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
【答案】(1)(2)、、、、、
(3) 保证溶质全部转入容量瓶 容量瓶盛放热溶液时,体积不准(4)
【分析】(1)根据计算溶质的质量,根据溶液的体积确定容量瓶的规格;
(2) 根据实验操作的步骤;
(3) 配制溶液时应将溶液全部移入容量瓶;根据热溶液体积偏大;
(4) 根据分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断。
【详解】(1)配制240mL溶液,应选用容量瓶的规格为250mL,根据计算溶质的质量,m=nM=cvM=1.25mol/L×0.25L×40g/mol=12.5g。
(2)配制时步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,故答案为:B、C、A、F、E、D。
(3)因保证溶质全部转入容量瓶,所以洗涤液都移入容量瓶;又因热溶液体积偏大,冷却下来时溶液体积变小,则浓度会变大。
(4)A.称量NaOH时,砝码错放在左盘,溶质的质量减少,浓度偏小,故A符合题意;
B.向容量瓶中转移溶液时(实验步骤②)不慎有液滴洒在容量瓶外面,溶质的质量减少,浓度偏小,故B符合题意;
C.定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小,故C符合题意;
D.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大,故D不符合题意;
E.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水,无影响,浓度不变,故E不符合题意;
故答案为:ABC。
8.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签,试根据有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为 mol/L
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是_____。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度 C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.3mol/L稀盐酸。
①该学生需要量取12.5mL上述浓盐酸进行配制,量取上述浓盐酸时需要 mL的量筒(规格为10,25,50,100等选一个)上述浓盐酸进行配制。
②配制溶液中所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 、 、胶头滴管。
③配制过程中,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次) ;
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓盐酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约30mL)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2cm处
④在配制过程中,下列实验下列实验操作,造成溶液浓度偏低的是 。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面
B.用量筒量取浓盐酸后,洗涤量筒2~3次,洗涤液也转移到容量瓶
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
D.摇匀后发现液面低于刻度线,再用胶头滴管加水至刻度线
【答案】(1)(2)BD
(3) 12.5 500mL容量瓶 量筒 BCAFED AD
【详解】(1);
(2)任何溶液都是均一稳定的分散系,取用任意体积的该盐酸溶液时,其密度和浓度不变,而体积不同时,溶质的物质的量不同,溶液中离子的数目也不同,答案选BD;
(3)①根据溶液稀释计算公式:,得:,算得;
②配制溶液中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、量筒、胶头滴管;
③配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤为:计算、称量(或量取)、溶解(或稀释)并冷却至室温、转移、洗涤、振荡、定容、倒转摇匀、装瓶贴标签其正确的操作顺序是BCAFED;
④ A.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面,导致量取的浓盐酸体积偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故A正确;
B.用量筒量取浓盐酸后,洗涤量筒2~3次,洗涤液也转移到容量瓶,导致量取的浓盐酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,溶液浓度偏高,故B错误;
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容,冷却后液面下降,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C错误;
D.摇匀后发现液面低于刻度线,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴水到刻度线,导致溶液的体积V偏大,溶液的浓度偏低,故D正确;
答案选AD。
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