专题02 化学中常用的物理量——物质的量(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲(鲁科版2019第一册)
2024-11-22
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2份
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31页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.53 MB |
| 发布时间 | 2024-11-22 |
| 更新时间 | 2024-11-22 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48860019.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 化学中常用的物理量——物质的量
考点01 物质的量及其单位
考点02 摩尔质量
考点03 气体摩尔体积
考点04 阿伏加德罗定律及其推论
考点05 物质的量浓度
考点06 一定物质的量浓度溶液的配制
考点07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
考点08 阿伏加德罗常数
▉考点01 物质的量及其单位
1.物质的量
(1)含义:物质的量是一种物理量,通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
(2)符号:n。
(3)单位:摩尔,简称:摩;符号:mol。
(4)1 mol:国际计量大会规定1 mol包含6.02214076×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
【特别提醒】“物质的量”四个字是一个整体,不能添字、漏字或换字,如不能说成“物质量”“物质的质量”“物质的数量”等。
2.阿伏加德罗常数
3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)的关系:n=。
4.七个基本物理量及其单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位
m
kg
s
A
K
mol
cad
5.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
▉考点02 摩尔质量
1.摩尔质量
项目
内容
概念
单位物质的量的物质所具有的质量
符号
M
单位
M、n、m三者关系
2.摩尔质量与相对原子质量(或相对分子质量)的关系:
以g·mol-1为单位时,摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。
3.物质的量、质量和摩尔质量之间的关系:n=。
4.以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系:=n=。
▉考点03 气体摩尔体积
1.影响物质体积的因素
(1)固体、液体在相同状况下体积 ,气体在相同状况下体积 。
(2)原因分析:
①
②气体分子间距受 和 影响,在相同的温度和压强下,气体分子间距离 。
③固体、液体的粒子大小各不相同,粒子间距离比粒子的直径小的多,可忽略不计,当粒子数目相同时,固体、液体体积各不相同。
气体分子间距离比分子直径大得多,忽略粒子大小的影响,在相同的温度和压强下,粒子数目相同时气体 。
2.气体摩尔体积
3.标准状况下,气体摩尔体积的相关计算
(1)气体的物质的量n=。
(2)气体的密度ρ===。
(3)气体的分子数N=n·NA=·NA。
(4)气体的质量m=n·M=·M。
4.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。
▉考点04 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,这是理解气体体积的理论基础。
(1)阿伏加德罗定律的内容
相同的温度和压强下,粒子数相同的任何气体都具有 ,也可以说,在相同的温度和压强下、相同体积的任何气体都含有 的粒子。
(2)特别提示
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体;
②同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“ ”。
2. 阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同体积
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
▉考点05 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
3.根据定义式计算
4.物质的量浓度与质量分数的关系
(1)推导过程。
设溶液体积为1 L,溶液密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为ω,溶质的摩尔质量为M g·mol-1。
则由c===mol·L-1。
(2)结论:c=mol·L-1(ρ的单位为g·mL-1或g·cm-3)。
5.溶液稀释和混合的计算:
(1)溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀)。
(2)溶液混合的计算:混合前后溶质的物质的量或质量不变。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),
m1·ω1+m2·ω2=m(混)·ω(混)。
【易错警示】无特别指明时,V混≠V1+V2;V混=,但溶液的质量守恒:m混=m1+m2。
▉考点06 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
托盘天平(分析天平)、烧杯、 、 、 、量筒。
2.容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
(2)容量瓶使用的注意事项
①使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②使用后应将容量瓶洗净、晾干。
3.配制过程:
以配制100 mL 1.00 mol·L-1 的氯化钠溶液为例
4.配制溶液时的注意事项
(1)溶解或稀释时若有明显的热量变化,必须等溶液温度恢复至室温后才能转移到容量瓶中。
(2)转移溶液时必须用 引流。
(3)溶解用的烧杯和玻璃棒一定要洗涤2~3次,洗涤液要转移到 中。
(4)移液后要先振荡均匀再定容。
(5)定容时一定要用胶头滴管小心操作,万一加水过多,则必须重新配制。
(6)定容时观察刻度要平视,使凹液面最低点与刻度线相切。
▉考点07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB ;若实验操作导致V偏大,则cB 。
2.配制100 mL 1.00 mol·L-1的氯化钠溶液常出现的误差
能引起误差的操作
因变量
c
n
V
称量
①砝码生锈(没有脱落)
②少量氯化钠粘在称量纸上
③使用游码,且药品砝码位置颠倒
转移
④有少量液体溅出
⑤容量瓶内有少量水
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
定容
⑦仰视
⑧超过刻度线,吸出一部分水
⑨摇匀后液面下降,补充水
装瓶
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
3.仰视或俯视刻度线图解
定容时俯视、仰视对结果的影响是最容易判断错误的,务必确保眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序,做到“三点一线”。
(1)仰视刻度线(如图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于溶液凹液面最低处,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度 。
(2)俯视刻度线(如图2)。
从上向下看,最先看到的是刻度线,刻度线高于溶液凹液面最低处,故加水量偏少,导致溶液体积偏小,浓度 。
▉考点08 阿伏加德罗常数
1.化学计量间的换算关系
涉及阿伏加德罗常数(NA)的正误判断,核心是掌握以物质的量为中心的化学计量间的换算,关系如下:
2.计算N(微粒数)的基本思路
→n×NA=N
【特别提醒】
(1)=n适用于所有微粒的求算;
(2)=n中Vm的条件一般为标准状况下Vm=22.4 L·mol-1,V可以是单一组分的气体(如NO)或混合气体(如空气);
(3)cV=n适用于一定体积一定物质的量浓度的溶液,如1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中所含Na+或Cl-微粒数的计算。
3.关于阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
解题时,一定要注意选项所给的条件,仔细审题,否则会掉入“陷阱”之中。常见的“陷阱”有:
(1)陷阱之一:状况条件。若给出在非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(2)陷阱之二:物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)陷阱之三:单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)陷阱之四:粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
(5)陷阱之五:缺少体积。由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给溶液体积,无法求算物质的量。
1.某同学准备用NaOH固体配制240mL1.0mol/L的NaOH溶液,下列叙述正确的是
A.有少量NaOH溶液残留在烧杯里,所配溶液浓度偏高
B.配制出此溶液,该同学应称出10.0gNaOH
C.定容时,俯视容量瓶的刻度线,所配溶液浓度偏低
D.当溶液的凹液面与容量瓶颈部的刻度相切时,溶液的体积恰好与瓶上标注的容积相等
2.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液过程的部分示意图如下:
下列说法不正确的是
A.操作①中用玻璃棒引流将NaCl溶液注入100mL容量瓶
B.操作②轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
C.操作③用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液注入容量瓶
D.操作④若仰视容量瓶上的刻度线,最后配成的溶液中溶质的实际浓度偏大
3.下列实验操作或者结论正确的是
A.配制一定物质的量浓度的溶液前,容量瓶需要在干燥器中进行干燥
B.实验室里需要的氢氧化钠溶液,配制溶液时先称量氢氧化钠固体38.4g,然后再按照溶解、冷却、移液、定容、摇匀等步骤进行操作
C.实验室配制的硫酸铜溶液,其操作是用天平称16.0g硫酸铜粉末,放入500mL容量瓶,加水溶解、稀释、定容、摇匀
D.振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞
4.由O2和H2组成的混合气体平均相对分子质量为28,则该混合气体中O2和H2的体积比为
A.1∶1 B.16∶1 C.13∶2 D.2∶13
5.某同学欲配制溶液。以下操作①-④是其配制过程及示意图,关于该配制过程及操作都正确的是
A.操作①中,称取胆矾晶体、并于烧杯中加水溶解
B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.操作③为定容,若仰视,将导致所配溶液浓度偏高
D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,若继续加水,将导致所配溶液浓度偏低
6.表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.在标准状况下,22.4LCO与CO2的混合气体中含有个碳原子
B.(阴离子)中含电子数目为
C.常温下,在中含有个氧原子
D.22.4LHCl气体配成500mL溶液,则每升溶液中含个氯离子
7.用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,中含有个分子
B.固体所含阴离子数为
C.(重水)所含的质子数为
D.固体溶于1L水中,所得溶液浓度为
8.已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g,则X气体的摩尔质量是
A.64g B.32g C.64g/mol D.32g/mol
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果ag某气体的分子数为p,则bg该气体在标准状下的体积V(L)约为
A. B. C. D.
10.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.由和组成的混合物中含阴离子数目为
B.的溶液中含原子数目为
C.与足量反应转移电子数目为
D.的溶液中含的数目为
11.向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,下列有关这三种气体的叙述中正确的是
A.温度、压强相同时,三种气体的密度关系:
B.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系:
C.温度、密度相同时,三种气体的压强关系:
D.温度、压强、体积均相同,三种气体的质量关系:
12.溶液中含a g,将该溶液稀释到,稀释后溶液中的物质的量浓度是
A. B. C. D.
13.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
硫酸化学纯(CP)( 500mL)
品名:硫酸
化学式: H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84g/cm3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度为9.8mol/L
B.稀释该硫酸时应将水倒入硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C.配制250mL2mol/L的稀硫酸需取该硫酸27.2mL
D.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L
14.下列有关物质相关量的说法正确的是
A.同温同压下,和的密度相同
B.氩气含有的质子数为
C.同温同压下,等质量的和的电子数相同
D.质量相同的和(重水)所含的质子数相同
15.实验室需要的盐酸,现用密度为、溶质质量分数为的浓盐酸进行配制。下列说法正确的是
A.需用量筒量取浓盐酸的体积为
B.若量取浓盐酸时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏低
C.用胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒即可完成该实验
D.配制溶液时,若容量瓶内有蒸馏水,需烘干后才可使用
16.已知质量分数低于的硫酸,密度随质量分数的增大而增大。现有质量分数为,物质的量浓度为的稀蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为,此时该的物质的量浓度为,则和关系正确的是
A. B. C. D.
17.每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”,这个时间的一种写法为6:02 10/23,形式与阿伏加德罗常数近似值相似。用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中数目为
B.标准状况下,中含有共价键的数目为
C.与足量反应生成的分子数目为
D.在中燃烧生成(标准状况)转移的电子数目为
18.关于溶液配制,下列说法正确的是
A.配制4800.1溶液,需要称量晶体12.0g
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中并定容
C.配制一定浓度的溶液,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
D.摇匀后见液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
19.人胃酸(主要成分是盐酸)过多,会引起很多胃病,需服用抗酸药治疗。抗酸药胃舒平的主要成分是氢氧化铝,某同学为测定该药中氢氧化铝的质量分数进行如下几步操作(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
步骤1:取1粒药片(每片药片的质量为0.50g)研碎
步骤2:将上研碎的药片粉末加入到40.00mL0.40mol/L稀盐酸中溶解
步骤3:用0.40mol/LNaOH溶液中和过量稀盐酸,记录消耗NaOH溶液的体积;
请回答下列问题。
(1)实验室用密度为质量分数为36.5%的浓盐酸配制该0.40mol/L盐酸溶液240mL,应用量筒量取 mL浓盐酸。
(2)实验用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒和 。
(3)下列操作会使配制的溶液浓度偏低的有 。
A.转移溶液时,未洗涤玻璃棒和烧杯内壁
B.配制溶液前容量瓶底部有少量蒸馏水残留
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线
D.定容时俯视刻度线
E.溶液未冷却即转移到容量瓶中
(4)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH(aq)]/mL
16.04
15.96
16.20
16.00
根据这个同学的实验数据,计算这种药片中氢氧化铝的质量分数为 %(结果保留小数点后两位)。
20.实验室用浓盐酸(下图为该试剂瓶上标签的有关内容)配制稀盐酸。
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:
质量分数:36.5%
(1)用该浓盐酸配制的稀盐酸450mL,量筒量取浓盐酸的体积约为 mL,应选用的量筒规格为 (填5mL、10mL、25mL、50mL)。
(2)该实验中必须用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒、 。
(3)下列关于容量瓶的相关操作,正确的是 。
(4)配制上述溶液时,其它操作都准确,下列操作会导致所配溶液的浓度偏低的是 (填序号)。
a. 量筒、容量瓶洗涤后,未干燥即用来配制溶液
b. 量筒量取浓盐酸时,仰视凹液面读数
c. 量筒倒出浓盐酸后,用蒸馏水洗涤量筒,并将洗涤液转移至容量瓶中
d. 定容时,俯视凹液面读数
e. 定容时水多、超过刻度线,用胶头滴管吸出
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专题02 化学中常用的物理量——物质的量
考点01 物质的量及其单位
考点02 摩尔质量
考点03 气体摩尔体积
考点04 阿伏加德罗定律及其推论
考点05 物质的量浓度
考点06 一定物质的量浓度溶液的配制
考点07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
考点08 阿伏加德罗常数
▉考点01 物质的量及其单位
1.物质的量
(1)含义:物质的量是一种物理量,通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
(2)符号:n。
(3)单位:摩尔,简称:摩;符号:mol。
(4)1 mol:国际计量大会规定1 mol包含6.02214076×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
【特别提醒】“物质的量”四个字是一个整体,不能添字、漏字或换字,如不能说成“物质量”“物质的质量”“物质的数量”等。
2.阿伏加德罗常数
3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)的关系:n=。
4.七个基本物理量及其单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位
m
kg
s
A
K
mol
cad
5.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
▉考点02 摩尔质量
1.摩尔质量
项目
内容
概念
单位物质的量的物质所具有的质量
符号
M
单位
g·mol-1或kg·mol-1
M、n、m三者关系
n=
2.摩尔质量与相对原子质量(或相对分子质量)的关系:
以g·mol-1为单位时,摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。
3.物质的量、质量和摩尔质量之间的关系:n=。
4.以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系:=n=。
▉考点03 气体摩尔体积
1.影响物质体积的因素
(1)固体、液体在相同状况下体积各不相同,气体在相同状况下体积几乎相同。
(2)原因分析:
①
②气体分子间距受温度和压强影响,在相同的温度和压强下,气体分子间距离近似相等。
③固体、液体的粒子大小各不相同,粒子间距离比粒子的直径小的多,可忽略不计,当粒子数目相同时,固体、液体体积各不相同。
气体分子间距离比分子直径大得多,忽略粒子大小的影响,在相同的温度和压强下,粒子数目相同时气体体积相同。
2.气体摩尔体积
3.标准状况下,气体摩尔体积的相关计算
(1)气体的物质的量n=。
(2)气体的密度ρ===。
(3)气体的分子数N=n·NA=·NA。
(4)气体的质量m=n·M=·M。
4.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。
▉考点04 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,这是理解气体体积的理论基础。
(1)阿伏加德罗定律的内容
相同的温度和压强下,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积,也可以说,在相同的温度和压强下、相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
(2)特别提示
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体;
②同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。
2. 阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
==
同温同体积
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
==
同温同压
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
=
同温同压同体积
同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
=
▉考点05 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
3.根据定义式计算
4.物质的量浓度与质量分数的关系
(1)推导过程。
设溶液体积为1 L,溶液密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为ω,溶质的摩尔质量为M g·mol-1。
则由c===mol·L-1。
(2)结论:c=mol·L-1(ρ的单位为g·mL-1或g·cm-3)。
5.溶液稀释和混合的计算:
(1)溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀)。
(2)溶液混合的计算:混合前后溶质的物质的量或质量不变。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),
m1·ω1+m2·ω2=m(混)·ω(混)。
【易错警示】无特别指明时,V混≠V1+V2;V混=,但溶液的质量守恒:m混=m1+m2。
▉考点06 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
托盘天平(分析天平)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、量筒。
2.容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
(2)容量瓶使用的注意事项
①使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②使用后应将容量瓶洗净、晾干。
3.配制过程:
以配制100 mL 1.00 mol·L-1 的氯化钠溶液为例
4.配制溶液时的注意事项
(1)溶解或稀释时若有明显的热量变化,必须等溶液温度恢复至室温后才能转移到容量瓶中。
(2)转移溶液时必须用玻璃棒引流。
(3)溶解用的烧杯和玻璃棒一定要洗涤2~3次,洗涤液要转移到容量瓶中。
(4)移液后要先振荡均匀再定容。
(5)定容时一定要用胶头滴管小心操作,万一加水过多,则必须重新配制。
(6)定容时观察刻度要平视,使凹液面最低点与刻度线相切。
▉考点07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB偏大;若实验操作导致V偏大,则cB偏小。
2.配制100 mL 1.00 mol·L-1的氯化钠溶液常出现的误差
能引起误差的操作
因变量
c
n
V
称量
①砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
②少量氯化钠粘在称量纸上
偏小
不变
偏小
③使用游码,且药品砝码位置颠倒
偏小
不变
偏小
转移
④有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
定容
⑦仰视
不变
偏大
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
偏大
偏小
装瓶
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
偏小
3.仰视或俯视刻度线图解
定容时俯视、仰视对结果的影响是最容易判断错误的,务必确保眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序,做到“三点一线”。
(1)仰视刻度线(如图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于溶液凹液面最低处,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏低。
(2)俯视刻度线(如图2)。
从上向下看,最先看到的是刻度线,刻度线高于溶液凹液面最低处,故加水量偏少,导致溶液体积偏小,浓度偏高。
▉考点08 阿伏加德罗常数
1.化学计量间的换算关系
涉及阿伏加德罗常数(NA)的正误判断,核心是掌握以物质的量为中心的化学计量间的换算,关系如下:
2.计算N(微粒数)的基本思路
→n×NA=N
【特别提醒】
(1)=n适用于所有微粒的求算;
(2)=n中Vm的条件一般为标准状况下Vm=22.4 L·mol-1,V可以是单一组分的气体(如NO)或混合气体(如空气);
(3)cV=n适用于一定体积一定物质的量浓度的溶液,如1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中所含Na+或Cl-微粒数的计算。
3.关于阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
解题时,一定要注意选项所给的条件,仔细审题,否则会掉入“陷阱”之中。常见的“陷阱”有:
(1)陷阱之一:状况条件。若给出在非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(2)陷阱之二:物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)陷阱之三:单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)陷阱之四:粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
(5)陷阱之五:缺少体积。由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给溶液体积,无法求算物质的量。
1.某同学准备用NaOH固体配制240mL1.0mol/L的NaOH溶液,下列叙述正确的是
A.有少量NaOH溶液残留在烧杯里,所配溶液浓度偏高
B.配制出此溶液,该同学应称出10.0gNaOH
C.定容时,俯视容量瓶的刻度线,所配溶液浓度偏低
D.当溶液的凹液面与容量瓶颈部的刻度相切时,溶液的体积恰好与瓶上标注的容积相等
【答案】B
【解析】A.有少量NaOH溶液残留在烧杯里,溶质的物质的量减小,则所配溶液浓度偏低,A错误;
B.应选择250mL规格容量瓶配制1.0mol/L的NaOH溶液,n(NaOH)=1.0mol/L×0.25L=0.25mol,需要质量m(NaOH)= n(NaOH)∙M=0.25mol×40g/mol=10.0g,B正确;
C.定容时,俯视容量瓶的刻度线,加入蒸馏水的体积偏少,造成溶液体积偏小,则所配溶液浓度偏高,C错误;
D.容量瓶上标有温度(一般为20℃)和容积,只有在所指温度下,溶液的凹液面与容量瓶颈部的刻度相切时,溶液的体积恰好与瓶上标注的容积相等,否则不相等,D错误;故选B。
2.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液过程的部分示意图如下:
下列说法不正确的是
A.操作①中用玻璃棒引流将NaCl溶液注入100mL容量瓶
B.操作②轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
C.操作③用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液注入容量瓶
D.操作④若仰视容量瓶上的刻度线,最后配成的溶液中溶质的实际浓度偏大
【答案】D
【解析】A.操作①中用玻璃棒引流将NaCl溶液注入100mL容量瓶,防止液体洒出,A正确;
B.操作②轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀,B正确;
C.操作③用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液注入容量瓶,防止溶质损失,C正确;
D.仰视容量瓶上的刻度线,导致溶液体积偏大,最后配成的溶液中溶质的实际浓度偏小,D错误;
故选D。
3.下列实验操作或者结论正确的是
A.配制一定物质的量浓度的溶液前,容量瓶需要在干燥器中进行干燥
B.实验室里需要的氢氧化钠溶液,配制溶液时先称量氢氧化钠固体38.4g,然后再按照溶解、冷却、移液、定容、摇匀等步骤进行操作
C.实验室配制的硫酸铜溶液,其操作是用天平称16.0g硫酸铜粉末,放入500mL容量瓶,加水溶解、稀释、定容、摇匀
D.振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞
【答案】D
【解析】A.配制一定物质的量浓度的溶液前,需要洗涤仪器,后续的操作中,需要往容量瓶中加入溶液和水,所以容量瓶不需要干燥,不会带来误差,A错误;
B.配制的氢氧化钠溶液,需要规格的容量瓶,计算溶质的物质的量为:,所以需要氢氧化钠为,B错误;
C.配制的硫酸铜溶液,计算溶质硫酸铜粉末的物质的量为:,需要溶质的质量为,接下来把硫酸铜粉末放在烧杯中溶解并恢复至室温以后再转移到容量瓶中,然后进行下一步操作。不能把溶质放在容量瓶中溶解,C错误;
D.振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞。这是因为在振荡过程中,如果玻璃塞和活塞没有关闭,液体可能会从分液漏斗中溅出,导致实验失败或造成安全隐患,D正确;故选D。
4.由O2和H2组成的混合气体平均相对分子质量为28,则该混合气体中O2和H2的体积比为
A.1∶1 B.16∶1 C.13∶2 D.2∶13
【答案】C
【解析】设H2物质的量为x,O2物质的量为y,则依据题意可知:=28,解得x:y=2:13,同温同压下,物质的量之比等于体积之比,因此该混合气体中O2和H2的体积比为13∶2,故选C。
5.某同学欲配制溶液。以下操作①-④是其配制过程及示意图,关于该配制过程及操作都正确的是
A.操作①中,称取胆矾晶体、并于烧杯中加水溶解
B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.操作③为定容,若仰视,将导致所配溶液浓度偏高
D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,若继续加水,将导致所配溶液浓度偏低
【答案】A
【解析】A.称取胆矾晶体的质量为0.1L×0.1mol/L×250g/mol=2.5g,并在烧杯中加水溶解,故A符合题意;
B.容量瓶使用前应用蒸馏水洗涤,由于定容时也需要加蒸馏水,所以无需干燥,故B不符合题意;
C.操作③为定容,若仰视导致所配溶液体积偏大,则将导致所配溶液浓度偏小,故C不符合题意;
D.摇匀时应双手拿住容量瓶,发现液面低于刻度线后不应加水,如果加水溶液体积偏大,浓度偏低,故D不符合题意;故选A。
6.表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.在标准状况下,22.4LCO与CO2的混合气体中含有个碳原子
B.(阴离子)中含电子数目为
C.常温下,在中含有个氧原子
D.22.4LHCl气体配成500mL溶液,则每升溶液中含个氯离子
【答案】D
【解析】A.标准状况下,22.4LCO和CO2的混合气体物质的量为1mol,含碳原子数为NA,A项正确;
B.1个中含有10个电子,因此(阴离子)中含电子数目为,B项正确;
C.中含有的氧原子物质的量为,因此氧原子数目是个,C项正确;
D.未说明气体所处的状态,无法计算HCl气体的物质的量,D项错误;故选D。
7.用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,中含有个分子
B.固体所含阴离子数为
C.(重水)所含的质子数为
D.固体溶于1L水中,所得溶液浓度为
【答案】B
【解析】A.标准状况下,水是液体,22.4L不为1mol,A不正确;
B.过氧化钠中阴离子为,固体所含阴离子数为,B正确;
C.1个D2O分子中含有10个质子,1.8g重水(D2O)中所含质子数为=0.9NA,C不正确;
D.固体溶于1L水中,溶液的体积不为1L,故无法计算浓度,D不正确;答案选B。
8.已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g,则X气体的摩尔质量是
A.64g B.32g C.64g/mol D.32g/mol
【答案】D
【解析】根据n=,计算出1.505×1023个X气体分子的物质的量为0.25mol,结合其质量为8g,利用n=的关系,可得M(X)=32g/mol;故选D。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果ag某气体的分子数为p,则bg该气体在标准状下的体积V(L)约为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为ag该气体的分子数为p,则bg该气体的分子数为:,则bg该气体物质的量为:,在标准状下的体积约为,A正确;故选A。
10.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.由和组成的混合物中含阴离子数目为
B.的溶液中含原子数目为
C.与足量反应转移电子数目为
D.的溶液中含的数目为
【答案】A
【解析】A.中含、中含,则由和组成的混合物中含阴离子数目为,A项正确;
B. 溶液中和中都含有原子,则含O的数目是=,含O的数目是,B项错误;
C.温度和压强未知,气体摩尔体积未知,无法进行计算,C项错误;
D.溶液体积未知,物质的量无法计算,D项错误;故选A。
11.向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,下列有关这三种气体的叙述中正确的是
A.温度、压强相同时,三种气体的密度关系:
B.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系:
C.温度、密度相同时,三种气体的压强关系:
D.温度、压强、体积均相同,三种气体的质量关系:
【答案】C
【解析】A.由PV=nRT可推知,PM=ρRT,可知温度、压强相同时,气体密度和摩尔质量成正比,则密度:,A错误;
B.由A可知,温度、压强相同时,密度:,根据公式ρ=,质量相同,则体积:H2>Ne>O2,B错误;
C.根据PM=ρRT知,温度、密度相同时,气体的压强与摩尔质量成反比,则温度、密度相同时,压强:,C正确;
D.由PV=nRT可知,温度、压强、体积均相同,气体物质的量相同,根据公式m=nM,质量:H2<Ne<O2,D错误;故选C。
12.溶液中含a g,将该溶液稀释到,稀释后溶液中的物质的量浓度是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】VL溶液中,将该溶液稀释到溶质的物质的量不变,则,,故选B。
13.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
硫酸化学纯(CP)( 500mL)
品名:硫酸
化学式: H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84g/cm3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度为9.8mol/L
B.稀释该硫酸时应将水倒入硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C.配制250mL2mol/L的稀硫酸需取该硫酸27.2mL
D.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L
【答案】C
【解析】A.该硫酸溶液的物质的量浓度为:,故A错误;
B. 稀释浓硫酸时,应该是将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中,用玻璃棒搅拌,故B错误;
C.设配制250mL 2mol•L-1的稀硫酸需取该硫酸的体积为xL,根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变可知:0.25L×2mol/L=x×18.4mol/L,解得x=0.0272L=27.2mL,故C正确;
D.硫酸浓度越小密度越小,若混合后质量为原来的2倍,密度小于原硫酸溶液,则体积大于原硫酸的2倍,稀释后溶质硫酸不变,所得溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L,故D错误;故选C。
14.下列有关物质相关量的说法正确的是
A.同温同压下,和的密度相同
B.氩气含有的质子数为
C.同温同压下,等质量的和的电子数相同
D.质量相同的和(重水)所含的质子数相同
【答案】C
【解析】A.由可知,同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故A项错误;
B.非标准状态下,22.4L氩气的物质的量不一定为1mol,则含有的质子数不一定为18NA,故B项错误;
C.等质量的O2和O3中所含氧原子数目相同,因此二者所含电子数相同,故C项正确;
D. 1molH2O和1molD2O均含有10个质子,M(H2O)=18g/mol,M(D2O)=20g/mol,质量相同的H2O和D2O的物质的量不同,则质子数不同,故D项错误;故选C。
15.实验室需要的盐酸,现用密度为、溶质质量分数为的浓盐酸进行配制。下列说法正确的是
A.需用量筒量取浓盐酸的体积为
B.若量取浓盐酸时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏低
C.用胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒即可完成该实验
D.配制溶液时,若容量瓶内有蒸馏水,需烘干后才可使用
【答案】B
【解析】A.该浓盐酸的物质的量浓度为,根据稀释前后溶质物质的量不变,100×10-3L×2.0mol/L=V×10mol/L,解得V=0.020L=20.0mL,量筒量取浓盐酸体积为20.0mL,故A项错误;
B.使用量筒时俯视刻度线,量取的浓盐酸的体积偏少,所配溶液浓度偏低,故B项正确;
C.配制溶液需要胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶,故C项错误;
D.配制溶液所用的容量瓶不需要烘干,定容等操作时要加水,故D项错误;
故选B。
16.已知质量分数低于的硫酸,密度随质量分数的增大而增大。现有质量分数为,物质的量浓度为的稀蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为,此时该的物质的量浓度为,则和关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】溶液中溶质的质量分数由10%变为20%,则蒸发掉原溶液质量一半的水,设质量分数为10%的H2SO4的密度为,蒸发后密度为,根据物质的量浓度与溶液密度、质量分数的关系有:,,,由题干可知,H2SO4的浓度越大密度越大,,故,A正确;答案选A。
17.每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”,这个时间的一种写法为6:02 10/23,形式与阿伏加德罗常数近似值相似。用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中数目为
B.标准状况下,中含有共价键的数目为
C.与足量反应生成的分子数目为
D.在中燃烧生成(标准状况)转移的电子数目为
【答案】D
【解析】A. 没有说明溶液的体积,无法计算溶液中的浓度,A项错误;
B. 标准状况下,的分子数目为,则其中含有的共价键数目为,B项错误;
C. 的物质的量为,与足量水反应生成,则生成分子数目为,C项错误;
D. 在中燃烧生成标准状况下即,反应转移电子数目为,D项正确;
答案选D。
18.关于溶液配制,下列说法正确的是
A.配制4800.1溶液,需要称量晶体12.0g
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中并定容
C.配制一定浓度的溶液,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
D.摇匀后见液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
【答案】C
【解析】A.实验室没有480的容量瓶,实际应配制500溶液,需要晶体的质量为,A错误;
B.浓硫酸稀释时会放出大量的热,不冷却立即转移到容量瓶中并定容,会导致所配溶液的体积偏小,造成溶液浓度偏大,B错误;
C.称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,导致氢氧化钠的物质的量偏小,则配好的溶液浓度偏低,C正确;
D.摇匀后见液面低于刻度线,不能再加水至刻度线,若再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,D错误;
答案选C。
19.人胃酸(主要成分是盐酸)过多,会引起很多胃病,需服用抗酸药治疗。抗酸药胃舒平的主要成分是氢氧化铝,某同学为测定该药中氢氧化铝的质量分数进行如下几步操作(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
步骤1:取1粒药片(每片药片的质量为0.50g)研碎
步骤2:将上研碎的药片粉末加入到40.00mL0.40mol/L稀盐酸中溶解
步骤3:用0.40mol/LNaOH溶液中和过量稀盐酸,记录消耗NaOH溶液的体积;
请回答下列问题。
(1)实验室用密度为质量分数为36.5%的浓盐酸配制该0.40mol/L盐酸溶液240mL,应用量筒量取 mL浓盐酸。
(2)实验用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒和 。
(3)下列操作会使配制的溶液浓度偏低的有 。
A.转移溶液时,未洗涤玻璃棒和烧杯内壁
B.配制溶液前容量瓶底部有少量蒸馏水残留
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线
D.定容时俯视刻度线
E.溶液未冷却即转移到容量瓶中
(4)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH(aq)]/mL
16.04
15.96
16.20
16.00
根据这个同学的实验数据,计算这种药片中氢氧化铝的质量分数为 %(结果保留小数点后两位)。
【答案】(1)8.5
(2)250mL容量瓶和胶头滴管
(3)AC
(4)49.92
【解析】(1)密度为质量分数为36.5%的浓盐酸的物质的量浓度c= ,实验室用该浓盐酸配制该0.40mol/L盐酸溶液240mL,选用250mL容量瓶,根据稀释前后HCl的物质的量不变,应用量筒量取浓盐酸的体积为。
(2)根据配制溶液的步骤:计算、量取、稀释(并冷却到室温)、移液、洗涤、定容、摇匀,实验用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒和250mL容量瓶和胶头滴管;
(3)A.转移溶液时,未洗涤玻璃棒和烧杯内壁,溶质物质的量偏少,配制的溶液浓度偏低,故选A;
B.配制溶液前容量瓶底部有少量蒸馏水残留,不影响溶液的物质的量和溶液体积,配制的溶液浓度无影响,故不选B;
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线,溶液体积偏大,配制的溶液浓度偏低,故选C;
D.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏高,故不选D;
E.溶液未冷却即转移到容量瓶中,溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏高,故不选E;
选AC。
(4)第三次实验数据超出正常误差范围,根据第1、2、4次实验数据平衡消耗氢氧化钠的体积为16.00mL,根据题意,氢氧化铝、氢氧化钠共消耗40.00mL0.40mol/L稀盐酸,则氢氧化铝消耗n(HCl)=0.04L×0.40mol/L-0.016L×0.40mol/L=0.0096mol,根据Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,可知这种药片中氢氧化铝的物质的量为0.0096mol÷3=0.0032mol,氢氧化铝的质量分数为。
20.实验室用浓盐酸(下图为该试剂瓶上标签的有关内容)配制稀盐酸。
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:
质量分数:36.5%
(1)用该浓盐酸配制的稀盐酸450mL,量筒量取浓盐酸的体积约为 mL,应选用的量筒规格为 (填5mL、10mL、25mL、50mL)。
(2)该实验中必须用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒、 。
(3)下列关于容量瓶的相关操作,正确的是 。
(4)配制上述溶液时,其它操作都准确,下列操作会导致所配溶液的浓度偏低的是 (填序号)。
a. 量筒、容量瓶洗涤后,未干燥即用来配制溶液
b. 量筒量取浓盐酸时,仰视凹液面读数
c. 量筒倒出浓盐酸后,用蒸馏水洗涤量筒,并将洗涤液转移至容量瓶中
d. 定容时,俯视凹液面读数
e. 定容时水多、超过刻度线,用胶头滴管吸出
【答案】(1) 8.3 10mL
(2)500mL容量瓶
(3)①④
(4)ae
【解析】(1)浓盐酸的,根据,,量筒选取采取“大而近”原则,选择10mL量筒;
(2)该实验中必须用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒和500mL容量瓶;
(3)①移液时用玻璃棒引流,玻璃棒伸入刻度线以下,①正确;
②应塞上塞子摇匀,且摇匀不是上下振荡,应该颠倒摇匀,②错误;
③定容时距离刻度线1~2cm改用胶头滴管滴加,③错误;
④定容时,眼睛平视刻度线,④正确;
⑤容量瓶中液体摇匀不是上下振荡,应该颠倒摇匀,⑤错误;
答案选①④;
(4)a. 量筒洗涤后,未干燥即用来配制溶液,会稀释溶液,导致量取的溶液溶质偏小,浓度偏小;
b. 量筒量取浓盐酸时,仰视凹液面读数,导致浓盐酸体积偏大,溶质偏多,最后配制溶液浓度偏大;
c. 量筒倒出浓盐酸后,用蒸馏水洗涤量筒,并将洗涤液转移至容量瓶中,对浓度无影响;
d. 定容时,俯视凹液面读数,溶液体积偏小,浓度偏大;
e. 定容时水多、超过刻度线,用胶头滴管吸出,溶质偏小,浓度偏小;
答案选ae。
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