内容正文:
第06讲 物质的量
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
我们知道,水(H2O)是由分子构成的,1个水分子又是由2个氢原子和1个氧原子构成的,那么,你知道1g水中所含水分子的数目是多少?其中的氢原子和氧原子的数目又是多少吗?
知识点1:物质的量及其单位——摩尔
1.物质的量
在对化学反应进行定量研究时,为了将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系起来,国际上采用了一个新的物理量——物质的量。物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 ,是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。
2.物质的量的单位——摩尔
物质的量的单位是摩尔,简称摩,用符号“ ”表示,摩尔是国际单位制中7个基本单位之一,类似于长度的基本单位——米。
国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为 。1mol 任何粒子所含的粒子数都 ,都约为6.02×1023。例如:1 mol Fe中约含有6.02×1023个Fe原子,1mol H2O中约含有6.02×1023个H2O分子。
①“物质的量”是一个物理量的全称,是一个专有名词,在表述时四个字要在一起,不可分割或插入其他的字,不能将其写为"物质的质量"或"物质的数量",也不能写成"物质量"。
②“集合体”的含义:“摩尔”起源于希腊文mole,原意为“堆量”,类似于计量宏观物体的“一打”“一箱”“一盒”等,1mol物质含有NA个微粒,如把“NA个微粒”看成一堆,则物质的量是计量“堆数"的物理量,其单位是摩尔。
③只能计量 :摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有微观粒子,如原子、分子、离子、质子、中子和电子等,但不能直接表示宏观物质,如不能说“1mol 小米”“1 mol苹果”等。
④指代要具体:用摩尔为单位计量某物质的物质的量时,必须指明物质的微粒名称、符号或化学式。如:1mol H、1mol H+、1 mol H2,不能用“1 mol氢”这样含糊、无意义的表示。
3.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数的概念
1mol任何粒子的粒子数叫做 ,符号为 ,单位为 。上述描述可表示为:
(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系
①1mol水分子含有1×NA个水分子;②1mol 水分子含有1×NA个氧原子
③1mol 水分子含有2×NA个氢原子;④1mol 水分子含有10×NA个电子
由上述关系可以得出粒子数(N)=物质的量(n)×阿伏加德罗常数(NA),即N= 。
①阿伏加德罗常数由数字和单位组成,并不是纯数,本身包含单位:mol-1,即NA≈ ,仅说6.02×1023是错误的。
②关系式的应用
【示例】物质及其构成微粒数量和物质的量间的转化关系
通过这个公式,我们可以算出一定物质的量的微粒的粒子数或求得一定数量的微粒的物质的量。例如:①0.2mol H2O含有的水分子数N(H2O)=nNA=0.2 mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023;②3.01×1022个CO2分子的物质的量 n(CO2)==0.05mol。
知识点2:摩尔质量
1.摩尔质量的含义
(1)摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的 ,符号为 。
(2)摩尔质量的表达式为M = ,所以摩尔质量M的常用单位为 。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量的关系
1mol任何微粒(原子、分子、离子等)的质量以克为单位时(即摩尔质量),在数值上 该微粒的相对原子(分子)质量。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
物质的量可以把物质的宏观量(如质量)与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。具体关系如下
①摩尔质量定义中的“单位物质的量的物质”是指分子、原子或离子等微观粒子。
②相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系
物理量
单位
数值
相对原子(分子)质量
1
相同
1mol 物质的质量
g
摩尔质量
g·mol-1
③物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的
和 的表示形式。
④摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以 为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
知识点3:气体摩尔体积
1.不同物质在相同条件下的体积比较
(1)在相同条件下,1 mol气体的体积几乎完全 ,在标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)下,约为 L。
(2)在相同条件下,1mol固体或液体的体积一般 。
2.决定物质体积大小的因素
决定物质体积大小的因素有三个:①物质的粒子 ;②粒子的 ;③粒子之间的 。相同物质的量的同种物质在不同状态下所占体积的一般规律:气体 液体 固体。气体粒子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得 。
1 mol任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为6.02×1023。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体积的大小主要取决于构成物质的粒子的 和粒子之间的 。
①固态或液态物质
粒子之间的距离是非常小的,在粒子数目相同的情况下,它们的体积主要取决于构成物质的粒子的 。不同物质的粒子大小是不相同的,所以1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。
②气体物质
粒子之间的距离(一般指平均距离)远远 粒子本身的直径,所以当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的 。而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,因此粒子数相同的任何气体都具有相同的 。
3.气体摩尔体积
(1)气体摩尔体积含义
①气体摩尔体积是指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为 。
②气体摩尔体积表达式为Vm= ,常用单位为 ( )或m3/mol(m3·mol-1)。
(2)气体摩尔体积的数值
气体的体积主要由粒子间的距离决定,而粒子间的距离又受 和 影响。因此,对于气体而言,不同状态下的气体摩尔体积 相同。在标准状况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = L·mol-1(标准状况)。
①决定物质体积的因素图示
②有关气体摩尔体积的几种计算
①气体的物质的量
n = V/Vm
②气体的摩尔质量
M =Vm·ρ
③气体的粒子数
N =n·NA =
④气体的质量
m =n·M=
③Vm≈22.4L·mol -1的应用
注意条件:必须指明条件为标准状况,非标准状况下,1mol气体的体积 是22.4L。
注意物质的状态:必须为气态。如 、 、SO3、CCl4,等物质在标准状况下不是气体,则不能使用Vm≈22.4L·mol -1。
④气体摩尔体积与22.4 L·mol -1的关系
气体摩尔体积的适用范围是气态物质,可以是 气体,也可以是 气体,即与气体的种类 。如0.2mol H2与0.8mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。
标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22. 4 L·mol -1,非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·mol -1,也可能不是22.4 L·mol -1。即1mol气体的体积若为22.4 L,它所处的状况 是标准状况,如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L·mol -1。
知识点4:气体摩尔质量或相对分子质量的计算
1.利用气体的摩尔体积和密度
在一定条件下,M = 。
2.利用相对密度
在同温同压下,若A气体相对B气体的密度为D,即=D、则,
3.利用摩尔质量的定义
4.混合气体的平均摩尔质量
其中,表示混合气体中某一组分的物质的量分数。
由于同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,因此,混合气体中某一组分的物质的量分数 该组分的体积分数。
则其中,表示混合气体中某一组分的体积分数。
知识点5:阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
(1)内容
(2)解释:同温同压下,气体粒子间的平均距离 ,故体积相同时,气体粒子数 ,其物质的量也 。
①阿伏加德罗定律适用于 ,包括混合气体,但不适用于非气体。
②同温、同压、同体积和同分子数,“四同”共同存在,相互制约,即“三同定 ”。
2.阿伏加德罗定律的六大推论
阿伏加德罗定律及其推论和理想气体状态方程pV=nRT间的关系(高考不考查理想气体状态方程)。
利用pV=nRT和万能恒等式之间的关系推导就可以得到阿伏加德罗定律及其推论(其中p 为压强,V为气体的体积,R为常数,T为温度)。例如,同温同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,推导如下∶
①;②
由①和②可得,则
条件
结论
公式
语言表达
T、 p 相同
同温、同压下,气体的体积与物质的量成
T、 V 相同
同温、同体积的气体,其压强与物质的量成
T、 p 相同
同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成
T、 p 、V相同
同温、同压下,相同体积的气体,其质量与相对分子质量成
T、 p、 m相同
同温、同压下,等质量的气体, 其体积与相对分子质量成
T 、V、 m相同
同温、同体积下,等质量的气体,其压强与相对分子质量成
知识点6:物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)物质的量浓度的含义:物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)物质的量浓度的计算公式和单位: ,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。由物质的量浓度的计算公式可知,物质的量浓度的常用单位为 ( )或 mol/m3(mol ·m-3)。
2.物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c
质量分数
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量的比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
两者关系
(:摩尔质量,单位g·mol-1;ρ:密度,单位g·cm-3)
①某些物质溶于水后,与水发生反应,则溶质为反应后的生成物,如 Na2O→ ,SO3→ 等;含结晶水的物质溶于水,溶质是不含结晶水的化合物,如CuSO4·5H2O溶于水, 为溶质。
②公式中,V是指 的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。计算时不能用溶剂的体积代替溶液的体积,应根据V=m/ρ计算溶液的体积。
③溶液中溶质与构成微粒浓度的关系,如
④从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度 ,但所取出溶质的物质的量随取出溶液的体积变化而改变。
知识点7: 物质的量浓度的有关计算
1.已知溶质的质量求物质的量浓度(溶液体积已知)
2.已知溶液中某种粒子的数目求物质的量浓度(溶液体积已知)
3.标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
(1)已知溶液的体积
(2)已知溶液的密度
标准状况下,V1L气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于V2L水中,所得溶液密度为ρ g· cm-3,则:
①气体的物质的量:
②溶液体积:
③溶液质量:m(溶液)=m(溶质)+ m(溶剂)=M g·mol-1×+V2L×1000mL· L-1×1.0g·cm-3
④再根据c=知
4.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式
。其中M为溶质B的摩尔质量,ρ为溶液的密度(g·cm-3),ω为溶质的质量分数。
推导方法
设溶液体积为1L,则
①溶质的质量:m=1L×000mL·L-1×ρg·cm-3(溶液的密度)×ω(溶质的质量分数)=1 000ρωg
②溶质的物质的量:
③溶质的物质的量浓度:
5.溶波稀释与混合的计算
(1)浓溶液的稀释
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)= ;
溶质的质量不变:m(浓)·ω(浓)= ;
溶液的质量守恒:m(稀)= (溶液体积一般不守恒)。
(2)含相同溶质的两溶液混合
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2 =
溶质的质量不变:=
(3)同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合
①等体积混合
a.当溶液密度大于1g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等溶液),等体积混合后溶质的质量分数。
b.当溶液密度小于1g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越小(如乙醇溶液、氨水),等体积混合后,溶质的质量分数。
②等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm-3还是ρ<1g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数
混合后溶液的体积:①若题目中指出不考虑溶液体积的改变,则可认为是原两溶液的体积之 ;②若题目中给出混合后溶液的密度,应根据来计算。
知识点8: 配制一定物质的量浓度的溶液
1.认识和使用容量瓶
(1)容量瓶的结构与用途
(2)使用要点
①容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
②只能配制容量瓶上规定体积的溶液,应根据所配体积选取规格合适的容量瓶,如配制950mL溶液,应选用 的容量瓶。
③使用容量瓶时注意“五不”:a.不能用容量瓶来 固体;b.不能用容量瓶来 浓溶液;c.不能 容量瓶;d.不能用容量瓶作 ;e.不能用容量瓶长期 溶液。
④使用前要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。检查程序:加水→ →倒立→ →正立→ →倒立→查漏。
⑤容量瓶使用完毕,应洗涤、晾干。玻璃磨口瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫一张 ,以免瓶塞与瓶口粘连。
⑥容量瓶在使用时 用待配溶液润洗,若润洗,则加入的溶质 。
2.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)实验仪器:一定容积的容量瓶、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
步骤及装置
操作及注意事项
①计算
①根据n(固体)= (V以容量瓶体积计算)
m(固体)= ,求固体质量
c(浓溶液)· V(浓溶液)=c(所配溶液)· V(容量瓶),求浓溶液的体积。
②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算,计算结果保留一位小数
②称量/量取
固体用托盘天平称量
①在使用天平时应“一平,二调,三称量”;
②称量时“左物右码”勿放反,先垫纸片再称量(强腐蚀性物质用 ,如氢氧化钠等物质);
③读数时注意用砝码质量加游码质量
浓溶液用量筒量取
①选择合适的量筒,先用水清洗,再用所量取的浓溶液物质
②先往量筒中加入浓溶液,眼睛平视刻度线,等凹液面接近刻度线时改用 逐滴加入
①把固体加入烧杯后,加入适量的水,用玻璃棒顺时针 。
②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛,防止
物质溶解过程中一般会产生热效应,而物质本身都会热胀冷缩,溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差
玻璃棒在引流时:①下端要抵在刻度线 ,防止定容时刻度线上方有液体,导致定容后液体体积变大。
②上端要在容量瓶瓶口中央,防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧
将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤 次,并将洗涤液 至容量瓶,轻轻摇动,使溶液混合均匀。
①溶解及洗涤所用水的总体积一定 超过要配制溶液的体积。
②洗涤时 和 一起洗涤。
③为保证溶质不损失,应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次,且将洗涤液也注入容量瓶
在加蒸馏水时,先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶,离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加,眼睛要 刻度线,直到凹液面的 和刻度线
①盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶反复 ,摇匀。
②在摇匀时不能用力过猛,防止液体从上口冲出
把配好的溶液转移到试剂瓶中,在试剂瓶上标注药品的名称及浓度,易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期
注意1:量筒的使用注意事项
①量筒的常见规格有 mL、 mL、 mL、 mL、 mL、 mL、1000 mL等。
②量筒没有“0”刻度。
③为了减小实验误差,量取溶液时应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒,如量取7mL液体应选用10mL量筒。
注意2:定容时的读数问题
俯视刻度线时溶液实际体积 读数,仰视刻度线时溶液实际体积 读数,都会产生误差。
注意3:准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键
①准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积);
②准确标定所配制溶液的体积。
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据
根据分析,其中MB(溶质的摩尔质量)是定值。其他条件不变时:
使mB或nB增大(或减小)的因素,导致cB偏大(或偏小);使V增大(或减小)的因素,导致cB偏小(或偏大)。
(2)具体分析实例(以配制220 mL1.00 mol·L-1NaOH 溶液为例)
选取容量瓶的规格为250 mL,计算溶质质量时应用 mL,而非220 mL。
操作步骤
引起误差的操作
影响因素
对cB的影响
mB(或nB)
V
①计算
计算结果 m(NaOH)=0.22 L×1.00 mol·L-1×40g·mol-1 =8.8 g
偏小
-
②称量
砝码生锈或沾有其他物质(没有脱落)
偏大
-
砝码与物品颠倒(使用游码)
偏小
-
称量时间过长
偏小
-
③溶解
有少量液体溅出
偏小
-
④转移
容量瓶内有少量水
无影响
无影响
⑤洗涤
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
-
⑥定容
未冷却至室温就进行定容
-
偏小
仰视读数
-
偏大
俯视读数
-
偏小
液面超出刻度线后用胶头滴管吸出一部分溶液
偏小
-
⑦摇匀
摇匀后液面下降,补充水
-
偏大
⑧装瓶
试剂瓶刚用蒸馏水洗过
-
偏大
教材习题01(P57)
中所含的离子数约为
A.个 B.个
C.0.5个 D.1个
解题方法
【答案】
教材习题02(P57)
瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:4时极易发生爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为
A.1:4 B.1:2
C.1:1 D.2:1
解题方法
【答案】
教材习题03(P57)
将30mL 0.5mol/L NaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为
A.0.3 mol/L B.0.03 mol/L
C.0.05 mol/L D.0.04 mol/L
解题方法
【答案】
考点一 有关物质的量的计算与阿伏伽德罗常数的应用
1.下列说法正确的是
A.1molNaCl和1molHCl含有相同的分子数目
B.中所含碳原子的数目约为
C.的摩尔质量是的摩尔质量的2倍
D.的质量与它的相对分子质量相等
2.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有和 B.的质量是
C.和所含分子数相等 D.等物质的量的中所含分子数一样多
3.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.的原子数为
B.与所含电子数相等
C.个分子与个分子的原子数之比是
D.中含有的个数为
4.和均是大气污染物,在相同温度和压强下,相同质量的和的关系正确的是
A.密度之比为15∶14 B.分子数之比为1∶1
C.原子数之比为15∶14 D.体积之比为14∶15
5.17克NH3共有 mol原子,0.1molH2S共有 个氢原子;同温同压下,同体积的NH3和H2S气体的质量比为 ;同质量的NH3和H2S中分子个数比为 。
考点二 气体摩尔体积及其相关计算
6.下列有关气体的叙述中,错误的是
A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离
D.一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积
7.下列物质在标准状况下体积最大的是
A.11.2L B.36g C.2mol D.个
8.高炉炼铁时发生反应:,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.28gCO含有的分子数目为2
B.22.4L含有的氧原子数目为2
C.1mol中含铁原子数日为2
D.每生成1molFe,转移电子数日为6
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,个分子所占的体积约是22.4L
B.标准状况下,与的混合气体的体积约为22.4L
C.和的混合气体中所含的O原子数为
D.体积相同的气体所含的分子数相同
10.下列说法正确的是
A.标准状况下,个分子所占的体积约是
B.标准状况下,与的混合气体的体积约为
C.各种气体的气体摩尔体积都约为
D.标准状况下,体积相同的气体所含的分子数不一定相同
考点三 物质的量浓度及其计算
11.在形成的混合溶液中,,则为
A. B. C. D.
12.下列溶液中浓度最大的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
13.在标准状况下①②个HCl分子③④,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是
A.分子个数:②>①>③>④ B.体积:③>②>①>④
C.原子个数:②>③>④>① D.密度:②>③>④>①
14.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
15.下列关于0.10 溶液的描述中,正确的是
A.该溶液中为0.10
B.1L该溶液中含有0.10mol
C.该溶液与0.10 溶液刚好完全反应
D.该溶液就是将11.1g 溶于1L水中所得到的溶液
考点四 一定物质的量浓度溶液的配制
16.由固体配制溶液。下列说法正确的是
A.需要称量固体的质量为28.6g
B.称量好的固体可置于容量瓶中溶解
C.配制时所需的玻璃仪器是100mL容量瓶和胶头滴管
D.定容时,若加水超过刻度线,应立即用滴管吸出
17.配制的溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是
A.容量瓶需要干燥后才可用
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.实验中需用的仪器有天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏低
18.将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,则溶液中H+的物质的量浓度为
A.0.25mol∙L-1 B.0.4mol∙L-1 C.0.5mol∙L-1 D.0.6mol∙L-1
19.欲配制980mL 1.00mol/L NaOH溶液,部分实验操作如图所示,下列说法错误的是
A.需要称量的NaOH固体的质量为39.2g
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
D.定容后,盖紧瓶塞,颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线,无须再次加水
20.实验室欲配制480mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,据此回答下列问题:
(1)需称量胆矾CuSO4·5H2O g。
(2)在配制的过程中一定不需要使用到的仪器是(填写代号) ,还缺少的仪器有 、 。
A.烧杯 B.药匙 C.玻璃棒 D.250mL容量瓶 E.500mL锥形瓶 F.胶头滴管
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为 。
(4)从配制好的CuSO4溶液中取出10mL,将这10mL的CuSO4溶液稀释至100mL,稀释后CuSO4溶液的浓度变为 mol·L-1.
(5)下列的实验操作可能导致配制的溶液浓度偏低的是___________。
A.容量瓶内原来存有少量的水
B.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
C.称量所需CuSO4·5H2O的质量时,物品与砝码的位置放反了(1g以下用游码)
D.定容时俯视刻度线
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.理解物质的量概念,知道物质的量是一个基本物理量,其单位是摩尔,建立宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,知道阿伏伽德罗常数含义,建立物质的量质量、微粒数与阿伏伽德罗常数之间的关系及简单计算的思维模型。
3.能从宏观和微观相结合的角度理解影响宏观物质体积大小的主要因素和外部条件对气体体积大小的影响,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
4.理解和掌握气体摩尔体积的概念,初步理解阿伏加德罗定律的内容,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
5.能基于物质的量认识物质的组成及变化,建立物质的量、质量、摩尔体积之间计算的模型,熟悉阿伏加德罗定律的应用。
6.理解“物质的量浓度”的概念及应用,能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行有关简单的计算。
【学习重难点】
1.物质的量的相关计算。
2.摩尔质量及气体摩尔体积的理解和计算。
3.物质量浓度的相关计算。
4.配制一定量浓度的溶液。
1.下列溶液中的物质的量浓度与1000.1溶液中的物质的量浓度相同的是
A.2000.1溶液 B.1000.2溶液
C.500.2溶液 D.500.2溶液
2.下列说法不正确的是
A.和的摩尔质量都是
B.和的混合气体中所含的O原子数为
C.任何气体中都含有相同的原子数
D.标准状况下,气体中含有个原子
3.将10mL1.00NaCl溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为
A.0.10 B.0.20
C.0.30 D.0.40
4.配制的NaClO溶液部分实验操作示意图如图所示,下列说法正确的是
A.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
B.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.定容时,仰视容量瓶刻度线使配得的NaClO溶液浓度偏高
D.配制完后,应将容量瓶中的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签
5.表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.所含质子数为
B.25℃、时,中含有个原子
C.标准状况下,个水分子的体积约为
D.将溶解于水中,所得溶液中的物质的量浓度为
6.下列说法中,正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A.N2的摩尔质量是28g
B.常温常压下,1molCO2的体积是22.4L
C.17gNH3中含有的分子总数为NA
D.1L0.1mol/LNa2SO4溶液中,Na+总数为0.1NA
7.配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏高的是
A.定容时俯视刻度线观察液面 B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水
C.未洗涤烧杯和玻璃棒 D.摇匀后液面下降,再滴加水到刻度线
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法不正确的是
A.标准状况下,48gO3含有的氧原子数是3NA
B.含107gFe(OH)3的胶体中胶粒总数是NA
C.0.5L 0.2mol•L﹣1的NaCl溶液中含有的Na+是0.1NA
D.标准状况下,33.6LCO中含有的原子数是3NA
9.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.若的溶液完全转化为胶体,则胶体微粒数为
B.溶液中含有氧原子总数为
C.溶液中含有的数目为
D.的溶液中含有O原子的数目为
10.氯碱工业涉及、、NaOH、NaCl等物质。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol NaCl固体中,含离子数为
B.的NaOH溶液中,含有氢原子数为
C.标准状况下,和的混合气体含有分子数目为
D.将与NaOH溶液反应制备消毒液,消耗转移电子数为
11.物质的量在定量计算中有重要的应用,下列说法中正确的是
A.等物质的量的和固体混合物中含有的离子数目为
B.相同温度下,2g和32g具有相同的体积
C.0.5mol·L-1溶液中含有的数目为
D.标准状况下,nL中含Cl原子数为m,则的数值可表示为
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3.9g过氧化钠中所含离子数目为0.2NA
B.标况下,1mol氧气和氖气混合气体的体积约为22.4L
C.标况下,11.2LC2H4和C3H6的混合气体中含有的碳原子数为0.5NA
D.50.0g质量分数为46%的C2H6O水溶液中含有的氧原子数为2NA
13.将溶于水配成1L溶液。
(1)该溶液中,的物质的量浓度为 ,溶液中的物质的量浓度为 。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中的物质的量浓度为(假设溶液体积不变),需加入NaCl的质量为 ,的物质的量浓度为 。
14.水是生命之源,水在工农业和日常生活中均发挥着重要作用。
(1)下列关于水的说法正确的是_______(填字母)。
A.的摩尔质量是
B.水中含有10个电子
C.中含氢
D.一个水分子的质量约是
(2)为增强水的导电性,通常向纯水中加入适量的(不参加反应)。
①某电解水实验开始时,纯水中溶解了。此时溶液中和水分子的个数之比是 。
②已知:。当实验进行到一段时间,两个石墨电极共收集到的气体质量为。计算此时被电解的水的物质的量是 。
(3)日前,很多自来水厂用杀菌、消毒。仔细观察下图的微观反应过程,写出该反应的化学方程式: 。
15.某品牌海藻加碘盐的产品说明如图。
净含量:400g/袋
配料:精制盐、藻类浓缩汁(水、海带)、碘酸钾( KIO3 )
氯化钠含量(以NaCl计):≥ 98.5 g/100 g
碘酸钾含量(以I计):18~38 mg /kg
回答下列问题:
(1) KIO3的电离方程式为 ;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过 mol(保留两位有效数字)
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,现用KIO3固体配制。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量 gKIO3固体。
阶段Ⅱ.将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入 (填仪器名称)中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
下列有关阶段Ⅱ的操作,错误的有 (填标号)。
②若定容时俯视刻度线,所配溶液浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,应进行的操作是 。
③取5mL配制完成的KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)= mol∙L-1。
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第06讲 物质的量
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
我们知道,水(H2O)是由分子构成的,1个水分子又是由2个氢原子和1个氧原子构成的,那么,你知道1g水中所含水分子的数目是多少?其中的氢原子和氧原子的数目又是多少吗?
知识点1:物质的量及其单位——摩尔
1.物质的量
在对化学反应进行定量研究时,为了将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系起来,国际上采用了一个新的物理量——物质的量。物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。
2.物质的量的单位——摩尔
物质的量的单位是摩尔,简称摩,用符号“mol”表示,摩尔是国际单位制中7个基本单位之一,类似于长度的基本单位——米。
国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。1mol 任何粒子所含的粒子数都相等,都约为6.02×1023。例如:1 mol Fe中约含有6.02×1023个Fe原子,1mol H2O中约含有6.02×1023个H2O分子。
①“物质的量”是一个物理量的全称,是一个专有名词,在表述时四个字要在一起,不可分割或插入其他的字,不能将其写为"物质的质量"或"物质的数量",也不能写成"物质量"。
②“集合体”的含义:“摩尔”起源于希腊文mole,原意为“堆量”,类似于计量宏观物体的“一打”“一箱”“一盒”等,1mol物质含有NA个微粒,如把“NA个微粒”看成一堆,则物质的量是计量“堆数"的物理量,其单位是摩尔。
③只能计量微观粒子:摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有微观粒子,如原子、分子、离子、质子、中子和电子等,但不能直接表示宏观物质,如不能说“1mol 小米”“1 mol苹果”等。
④指代要具体:用摩尔为单位计量某物质的物质的量时,必须指明物质的微粒名称、符号或化学式。如:1mol H、1mol H+、1 mol H2,不能用“1 mol氢”这样含糊、无意义的表示。
3.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数的概念
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,单位为mol-1。上述描述可表示为:
(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系
①1mol水分子含有1×NA个水分子;②1mol 水分子含有1×NA个氧原子
③1mol 水分子含有2×NA个氢原子;④1mol 水分子含有10×NA个电子
由上述关系可以得出粒子数(N)=物质的量(n)×阿伏加德罗常数(NA),即N=n×NA。
①阿伏加德罗常数由数字和单位组成,并不是纯数,本身包含单位:mol-1,即NA≈6.02×1023mol-1,仅说6.02×1023是错误的。
②关系式的应用
【示例】物质及其构成微粒数量和物质的量间的转化关系
通过这个公式,我们可以算出一定物质的量的微粒的粒子数或求得一定数量的微粒的物质的量。例如:①0.2mol H2O含有的水分子数N(H2O)=nNA=0.2 mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023;②3.01×1022个CO2分子的物质的量 n(CO2)==0.05mol。
知识点2:摩尔质量
1.摩尔质量的含义
(1)摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M。
(2)摩尔质量的表达式为M = m/n,所以摩尔质量M的常用单位为g·mol-1。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量的关系
1mol任何微粒(原子、分子、离子等)的质量以克为单位时(即摩尔质量),在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
物质的量可以把物质的宏观量(如质量)与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。具体关系如下
①摩尔质量定义中的“单位物质的量的物质”是指分子、原子或离子等微观粒子。
②相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系
物理量
单位
数值
相对原子(分子)质量
1
相同
1mol 物质的质量
g
摩尔质量
g·mol-1
③物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
④摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以g·mol -1为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
知识点3:气体摩尔体积
1.不同物质在相同条件下的体积比较
(1)在相同条件下,1 mol气体的体积几乎完全相同,在标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)下,约为22.4 L。
(2)在相同条件下,1mol固体或液体的体积一般不相同。
2.决定物质体积大小的因素
决定物质体积大小的因素有三个:①物质的粒子数目;②粒子的大小;③粒子之间的距离。相同物质的量的同种物质在不同状态下所占体积的一般规律:气体>液体>固体。气体粒子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。
1 mol任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为6.02×1023。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体积的大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
①固态或液态物质
粒子之间的距离是非常小的,在粒子数目相同的情况下,它们的体积主要取决于构成物质的粒子的大小。不同物质的粒子大小是不相同的,所以1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。
②气体物质
粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,所以当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而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,因此粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。
3.气体摩尔体积
(1)气体摩尔体积含义
①气体摩尔体积是指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
②气体摩尔体积表达式为Vm=V/n,常用单位为L/mol(L·mol-1)或m3/mol(m3·mol-1)。
(2)气体摩尔体积的数值
气体的体积主要由粒子间的距离决定,而粒子间的距离又受温度和压强影响。因此,对于气体而言,不同状态下的气体摩尔体积不一定相同。在标准状况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = 22.4 L·mol-1(标准状况)。
①决定物质体积的因素图示
②有关气体摩尔体积的几种计算
①气体的物质的量
n = V/Vm
②气体的摩尔质量
M =Vm·ρ
③气体的粒子数
N =n·NA =
④气体的质量
m =n·M=
③Vm≈22.4L·mol -1的应用
注意条件:必须指明条件为标准状况,非标准状况下,1mol气体的体积不一定是22.4L。
注意物质的状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4,等物质在标准状况下不是气体,则不能使用Vm≈22.4L·mol -1。
④气体摩尔体积与22.4 L·mol -1的关系
气体摩尔体积的适用范围是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,即与气体的种类无关。如0.2mol H2与0.8mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。
标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22. 4 L·mol -1,非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·mol -1,也可能不是22.4 L·mol -1。即1mol气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L·mol -1。
知识点4:气体摩尔质量或相对分子质量的计算
1.利用气体的摩尔体积和密度
在一定条件下,M =Vm·ρ。
2.利用相对密度
在同温同压下,若A气体相对B气体的密度为D,即=D、则,
3.利用摩尔质量的定义
4.混合气体的平均摩尔质量
其中,表示混合气体中某一组分的物质的量分数。
由于同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,因此,混合气体中某一组分的物质的量分数等于该组分的体积分数。
则其中,表示混合气体中某一组分的体积分数。
知识点5:阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
(1)内容
(2)解释:同温同压下,气体粒子间的平均距离相等,故体积相同时,气体粒子数相等,其物质的量也相等。
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,但不适用于非气体。
②同温、同压、同体积和同分子数,“四同”共同存在,相互制约,即“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律的六大推论
阿伏加德罗定律及其推论和理想气体状态方程pV=nRT间的关系(高考不考查理想气体状态方程)。
利用pV=nRT和万能恒等式之间的关系推导就可以得到阿伏加德罗定律及其推论(其中p 为压强,V为气体的体积,R为常数,T为温度)。例如,同温同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,推导如下∶
①;②
由①和②可得,则
条件
结论
公式
语言表达
T、 p 相同
同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、 V 相同
同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、 p 相同
同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比
T、 p 、V相同
同温、同压下,相同体积的气体,其质量与相对分子质量成正比
T、 p、 m相同
同温、同压下,等质量的气体, 其体积与相对分子质量成反比
T 、V、 m相同
同温、同体积下,等质量的气体,其压强与相对分子质量成反比
知识点6:物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)物质的量浓度的含义:物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)物质的量浓度的计算公式和单位:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。由物质的量浓度的计算公式可知,物质的量浓度的常用单位为 mol/L(mol·L-1)或 mol/m3(mol ·m-3)。
2.物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c
质量分数
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量的比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
两者关系
(:摩尔质量,单位g·mol-1;ρ:密度,单位g·cm-3)
①某些物质溶于水后,与水发生反应,则溶质为反应后的生成物,如 Na2O→NaOH,SO3→H2SO4等;含结晶水的物质溶于水,溶质是不含结晶水的化合物,如CuSO4·5H2O溶于水,CuSO4为溶质。
②公式中,V是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。计算时不能用溶剂的体积代替溶液的体积,应根据V=m/ρ计算溶液的体积。
③溶液中溶质与构成微粒浓度的关系,如
④从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变,但所取出溶质的物质的量随取出溶液的体积变化而改变。
知识点7: 物质的量浓度的有关计算
1.已知溶质的质量求物质的量浓度(溶液体积已知)
2.已知溶液中某种粒子的数目求物质的量浓度(溶液体积已知)
3.标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
(1)已知溶液的体积
(2)已知溶液的密度
标准状况下,V1L气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于V2L水中,所得溶液密度为ρ g· cm-3,则:
①气体的物质的量:
②溶液体积:
③溶液质量:m(溶液)=m(溶质)+ m(溶剂)=M g·mol-1×+V2L×1000mL· L-1×1.0g·cm-3
④再根据c=知
4.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式
。其中M为溶质B的摩尔质量,ρ为溶液的密度(g·cm-3),ω为溶质的质量分数。
推导方法
设溶液体积为1L,则
①溶质的质量:m=1L×000mL·L-1×ρg·cm-3(溶液的密度)×ω(溶质的质量分数)=1 000ρωg
②溶质的物质的量:
③溶质的物质的量浓度:
5.溶波稀释与混合的计算
(1)浓溶液的稀释
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
溶质的质量不变:m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀);
溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)(溶液体积一般不守恒)。
(2)含相同溶质的两溶液混合
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2 = c(混)·V(混)
溶质的质量不变:= m(混)·ω(混)
(3)同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合
①等体积混合
a.当溶液密度大于1g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等溶液),等体积混合后溶质的质量分数。
b.当溶液密度小于1g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越小(如乙醇溶液、氨水),等体积混合后,溶质的质量分数。
②等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm-3还是ρ<1g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数
混合后溶液的体积:①若题目中指出不考虑溶液体积的改变,则可认为是原两溶液的体积之和;②若题目中给出混合后溶液的密度,应根据来计算。
知识点8: 配制一定物质的量浓度的溶液
1.认识和使用容量瓶
(1)容量瓶的结构与用途
(2)使用要点
①容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
②只能配制容量瓶上规定体积的溶液,应根据所配体积选取规格合适的容量瓶,如配制950mL溶液,应选用1000mL的容量瓶。
③使用容量瓶时注意“五不”:a.不能用容量瓶来溶解固体;b.不能用容量瓶来稀释浓溶液;c.不能加热容量瓶;d.不能用容量瓶作反应容器;e.不能用容量瓶长期贮存溶液。
④使用前要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。检查程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
⑤容量瓶使用完毕,应洗涤、晾干。玻璃磨口瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连。
⑥容量瓶在使用时不需要用待配溶液润洗,若润洗,则加入的溶质偏多。
2.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)实验仪器:一定容积的容量瓶、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
步骤及装置
操作及注意事项
①计算
①根据n(固体)= c·V(V以容量瓶体积计算)
m(固体)= n(固体)×M,求固体质量
c(浓溶液)· V(浓溶液)=c(所配溶液)· V(容量瓶),求浓溶液的体积。
②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算,计算结果保留一位小数
②称量/量取
固体用托盘天平称量
①在使用天平时应“一平,二调,三称量”;
②称量时“左物右码”勿放反,先垫纸片再称量(强腐蚀性物质用小烧杯,如氢氧化钠等物质);
③读数时注意用砝码质量加游码质量
浓溶液用量筒量取
①选择合适的量筒,先用水清洗,再用所量取的浓溶液物质润洗
②先往量筒中加入浓溶液,眼睛平视刻度线,等凹液面接近刻度线时改用胶头滴管逐滴加入
①把固体加入烧杯后,加入适量的水,用玻璃棒顺时针搅拌。
②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛,防止液体飞溅
物质溶解过程中一般会产生热效应,而物质本身都会热胀冷缩,溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差
玻璃棒在引流时:①下端要抵在刻度线以下,防止定容时刻度线上方有液体,导致定容后液体体积变大。
②上端要在容量瓶瓶口中央,防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧
将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶,轻轻摇动,使溶液混合均匀。
①溶解及洗涤所用水的总体积一定不能超过要配制溶液的体积。
②洗涤时玻璃棒和烧杯一起洗涤。
③为保证溶质不损失,应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次,且将洗涤液也注入容量瓶
在加蒸馏水时,先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶,离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加,眼睛要平视刻度线,直到凹液面的最低处和刻度线相切
①盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶反复上下颠倒,摇匀。
②在摇匀时不能用力过猛,防止液体从上口冲出
把配好的溶液转移到试剂瓶中,在试剂瓶上标注药品的名称及浓度,易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期
注意1:量筒的使用注意事项
①量筒的常见规格有10 mL、25 mL、50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
②量筒没有“0”刻度。
③为了减小实验误差,量取溶液时应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒,如量取7mL液体应选用10mL量筒。
注意2:定容时的读数问题
俯视刻度线时溶液实际体积小于读数,仰视刻度线时溶液实际体积大于读数,都会产生误差。
注意3:准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键
①准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积);
②准确标定所配制溶液的体积。
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据
根据分析,其中MB(溶质的摩尔质量)是定值。其他条件不变时:
使mB或nB增大(或减小)的因素,导致cB偏大(或偏小);使V增大(或减小)的因素,导致cB偏小(或偏大)。
(2)具体分析实例(以配制220 mL1.00 mol·L-1NaOH 溶液为例)
选取容量瓶的规格为250 mL,计算溶质质量时应用250 mL,而非220 mL。
操作步骤
引起误差的操作
影响因素
对cB的影响
mB(或nB)
V
①计算
计算结果 m(NaOH)=0.22 L×1.00 mol·L-1×40g·mol-1 =8.8 g
偏小
-
偏小
②称量
砝码生锈或沾有其他物质(没有脱落)
偏大
-
偏大
砝码与物品颠倒(使用游码)
偏小
-
偏小
称量时间过长
偏小
-
偏小
③溶解
有少量液体溅出
偏小
-
偏小
④转移
容量瓶内有少量水
无影响
无影响
无影响
⑤洗涤
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
-
偏小
⑥定容
未冷却至室温就进行定容
-
偏小
偏大
仰视读数
-
偏大
偏小
俯视读数
-
偏小
偏大
液面超出刻度线后用胶头滴管吸出一部分溶液
偏小
-
偏小
⑦摇匀
摇匀后液面下降,补充水
-
偏大
偏小
⑧装瓶
试剂瓶刚用蒸馏水洗过
-
偏大
偏小
教材习题01(P57)
中所含的离子数约为
A.个 B.个
C.0.5个 D.1个
解题方法
钠离子物质的量为硫酸钠的2倍,中含有的物质的量为0.5mol×2=1mol,含有的数目是1mol×6.02×1023mol-1=。
【答案】B
教材习题02(P57)
瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:4时极易发生爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为
A.1:4 B.1:2
C.1:1 D.2:1
解题方法
令甲烷与氧气的质量分别为1g、4g,则甲烷的物质的量为,氧气的物质的量为,同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故此时甲烷与氧气的体积比为
【答案】B
教材习题03(P57)
将30mL 0.5mol/L NaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为
A.0.3 mol/L B.0.03 mol/L
C.0.05 mol/L D.0.04 mol/L
解题方法
设稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为c mol/L;30mL× 0.5mol/L=500mL× cmol/L,解得c=0.03 mol/L
【答案】B
考点一 有关物质的量的计算与阿伏伽德罗常数的应用
1.下列说法正确的是
A.1molNaCl和1molHCl含有相同的分子数目
B.中所含碳原子的数目约为
C.的摩尔质量是的摩尔质量的2倍
D.的质量与它的相对分子质量相等
【答案】B
【解析】A.氯化钠是由离子构成的,其中没有分子,A错误;
B.的物质的量为1mol,其中所含碳原子的数目约为,B正确;
C.H2O的摩尔质量是固定的,不会因为数量而改变,C错误;
D.的质量是32g,它的相对分子质量是32,单位不同,D错误;
故选B。
2.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有和 B.的质量是
C.和所含分子数相等 D.等物质的量的中所含分子数一样多
【答案】D
【解析】是纯净物,不含有,中含有和,A错误;的质量是,B错误;的物质的量为,所含分子数为,的物质的量为,所含分子数为,两者所含分子数不相等,C错误。
3.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.的原子数为
B.与所含电子数相等
C.个分子与个分子的原子数之比是
D.中含有的个数为
【答案】C
【解析】的原子数,A正确;1个与中都含有10个电子,与的物质的量都是,则二者所含的电子数相等,B正确;个分子与个分子的物质的量都是,氖是稀有气体,为单原子分子,二者的原子个数之比为,C错误;中含有的个数,D正确。
4.和均是大气污染物,在相同温度和压强下,相同质量的和的关系正确的是
A.密度之比为15∶14 B.分子数之比为1∶1
C.原子数之比为15∶14 D.体积之比为14∶15
【答案】C
【解析】A.根据阿伏加德罗定律的推论,相同温度和压强下,气体的密度和摩尔质量成正比,因此、的密度之比为28∶30=14∶15,A错误;
B.相同质量,根据,得物质的量和摩尔质量成反比,因此、的分子数之比=物质的量之比=15∶14,B错误;
C.因每个及分子均由2个原子构成,原子个数之比=分子数之比=15∶14,C正确;
D.同温同压下,体积和物质的量成正比,因此体积之比为15∶14,D错误;
故选C。
5.17克NH3共有 mol原子,0.1molH2S共有 个氢原子;同温同压下,同体积的NH3和H2S气体的质量比为 ;同质量的NH3和H2S中分子个数比为 。
【答案】 4 0.2NA
【解析】17克NH3的物质的量为,NH3为4原子分子,1molNH3共有4mol原子,0.1molH2S共有0.2mol氢原子,含有0.2NA个氢原子;同温同压下,同体积的NH3和H2S气体的物质的量相等,m=nM,即质量比为;,同质量的NH3和H2S的物质的量与摩尔质量成反比,即物质的量之比为34:17=,N=nNA,则分子个数比为。
考点二 气体摩尔体积及其相关计算
6.下列有关气体的叙述中,错误的是
A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离
D.一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积
【答案】B
【解析】A.标准状况下,1mol任何气体的体积约为22.4L,即气体摩尔体积为,故A正确;
B.根据,其中与温度、压强有关,不同气体,若温度、压强不确定,则有可能相同也可能不同,即使体积不同,n也有可能相同,则它们所含的分子数有可能相同,故B错误;
C.气体体积的大小与分子间距离有关,分子间距离又与压强和温度有关,即当分子数相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子间的距离,故C正确;
D.根据,可得,一定温度和压强下,气体分子间的平均距离、是确定的,则V与n成正比,故D正确;
故选B。
7.下列物质在标准状况下体积最大的是
A.11.2L B.36g C.2mol D.个
【答案】C
【解析】A.标准状况下,11.2L;
B.标准状况下H2O是固液共存状态,36g的体积约小于36mL;
C.标准状况下,2mol的体积为44.8L;
D.个的物质的量为1mol,标准状况下的体积为22.4L;
标准状况下体积最大的是2mol,故选C。
8.高炉炼铁时发生反应:,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.28gCO含有的分子数目为2
B.22.4L含有的氧原子数目为2
C.1mol中含铁原子数日为2
D.每生成1molFe,转移电子数日为6
【答案】C
【解析】A.28gCO含有的分子数目为,A项错误;
B.未注明温度、压强,无法确定,B项错误;
C.熔融状态下的电离方程式为,1mol中含有铁原子数目为2,C项正确;
D.每生成1molFe,转移电子数目为3,D项错误;
故答案选C。
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,个分子所占的体积约是22.4L
B.标准状况下,与的混合气体的体积约为22.4L
C.和的混合气体中所含的O原子数为
D.体积相同的气体所含的分子数相同
【答案】B
【解析】个分子在标准状况下所占体积不一定是22.4L,因为1mol该分子不一定是气体,A错误;的最简式为,故和的混合气体中含有“”的物质的量,所含的O原子数,C错误;必须强调是相同状态下,如标准状况下,气体的体积相同,则气体的物质的量相同,分子数相同,D错误。
10.下列说法正确的是
A.标准状况下,个分子所占的体积约是
B.标准状况下,与的混合气体的体积约为
C.各种气体的气体摩尔体积都约为
D.标准状况下,体积相同的气体所含的分子数不一定相同
【答案】B
【解析】个分子在标准状况下所占体积不一定是,因为该分子不一定是气体,A错误;和的摩尔质量相等,二者以任意比例混合,其摩尔质量数值均不变,与的混合气体在标准状况下体积约为,B正确;在标准状况下,气体摩尔体积才是,C错误;标准状况下,气体体积相同,则气体的物质的量相同,分子数相同,D错误。
考点三 物质的量浓度及其计算
11.在形成的混合溶液中,,则为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】形成的混合溶液中大量存在的离子为与,根据溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷数相等即,D项正确,故选D。
12.下列溶液中浓度最大的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】A
【解析】A.200 mL 2 mol /L MgCl2溶液中Cl-浓度是4 mol /L;
B.500 mL 2.5 mol /L NaCl溶液中Cl-浓度是2.5 mol /L;
C.次氯酸钠溶液中没有氯离子;
D.250mL1mol/L AlCl3溶液中Cl-浓度是3 mol /L;
则氯离子浓度最大的是A;
故选A。
13.在标准状况下①②个HCl分子③④,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是
A.分子个数:②>①>③>④ B.体积:③>②>①>④
C.原子个数:②>③>④>① D.密度:②>③>④>①
【答案】D
【分析】标准状况下①的物质的量为,含原子;②个HCl分子的物质的量为,含原子;③的物质的量为,含原子;④,含原子。
【解析】A.分子个数与分子的物质的量成正比,则②>③>①>④,A错误;
B.在标准状况下,气体体积与分子的物质的量成正比,即②>③>①>④,B错误;
C.原子个数与原子物质的量成正比,即①>③>②>④,C错误;
D.在标准状况下,气体密度与各物质的摩尔质量成正比,四种气体的摩尔质量分别为16g/mol、36.5g/mol、34g/mol、17g/mol,故密度:②>③>④>①,D正确;
故选D。
14.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
【答案】C
【解析】A.标况下用1L水吸收22.4L氯化氢所得盐酸溶液的体积未知,无法计算所得盐酸的浓度,A错误;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则56g氧化钙溶于水中配成1L溶液,所得溶液中氢氧根离子浓度为=2mol/L,B错误;
C.VL硫酸铝溶液中含铝离子的质量为mg,由电荷守恒可知,溶液中硫酸根离子的浓度为= mol/L,C正确;
D.硝酸钠溶液的浓度越大,密度越大,则将100mL 0.5mol/L硝酸钠溶液蒸发50g水所得的溶液的体积不是50mL,溶液的体积无法确定,不能计算浓缩所得溶液的浓度,D错误;
故选C。
15.下列关于0.10 溶液的描述中,正确的是
A.该溶液中为0.10
B.1L该溶液中含有0.10mol
C.该溶液与0.10 溶液刚好完全反应
D.该溶液就是将11.1g 溶于1L水中所得到的溶液
【答案】B
【解析】A.氯化钙在水溶液中的电离方程式为:,可知的物质的量浓度是的2倍,应为0.20,A项错误;
B.根据可得,根据题给溶液信息可知1L该溶液中含,0.1mol 电离产生0.1mol ,B项正确;
C.题给信息两种溶液的体积未知,无法判断两溶质的物质的量关系,故无法判断两者是否刚好完全反应,C项错误;
D.根据,虽可计算11.1g 的物质的量为0.1mol,但溶液体积未知(1L水不等于1L溶液),故无法计算的物质的量浓度,D项错误;
故答案选B。
考点四 一定物质的量浓度溶液的配制
16.由固体配制溶液。下列说法正确的是
A.需要称量固体的质量为28.6g
B.称量好的固体可置于容量瓶中溶解
C.配制时所需的玻璃仪器是100mL容量瓶和胶头滴管
D.定容时,若加水超过刻度线,应立即用滴管吸出
【答案】A
【解析】,,,A正确;不可以在容量瓶中溶解物质,B错误;用到的玻璃仪器还有玻璃棒、烧杯,C错误;吸出来的液体是溶液,D错误。
17.配制的溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是
A.容量瓶需要干燥后才可用
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.实验中需用的仪器有天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏低
【答案】D
【解析】A.容量瓶在使用前用蒸馏水洗净即可,不需要干燥,因为后续定容时还要加入蒸馏水,A错误;
B.配制溶液的正确操作顺序为:②溶解、①转移、④洗涤、③定容,B错误;
C.实验室没有480mL容量瓶,应选用500mL容量瓶来配制溶液,C错误;
D.定容时,仰视容量瓶刻度线,会导致所加蒸馏水偏多,溶液体积偏大;根据c =(c为物质的量浓度,n为溶质的物质的量,V为溶液体积),在n不变的情况下,V偏大,c偏小,所以配得的NaCl溶液浓度偏低,D正确;
故答案为:D。
18.将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,则溶液中H+的物质的量浓度为
A.0.25mol∙L-1 B.0.4mol∙L-1 C.0.5mol∙L-1 D.0.6mol∙L-1
【答案】B
【解析】H2SO4、HCl都是强酸,二者混合后,溶液中H+的物质的量不变,则将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,所得溶液中c(H+)==0.4mol∙L-1,故选B。
19.欲配制980mL 1.00mol/L NaOH溶液,部分实验操作如图所示,下列说法错误的是
A.需要称量的NaOH固体的质量为39.2g
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
D.定容后,盖紧瓶塞,颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线,无须再次加水
【答案】A
【解析】A.配制980mL1.00mol•L﹣1的NaOH溶液,应选取1000mL容量瓶,所需NaOH固体的物质的量=1L×1.00mol•L﹣1=1mol,氢氧化钠的质量为m=nM=1mol×40g•mol﹣1=40g,需要称量的NaOH固体的质量为40.0g,A错误;
B.配制一定物质的量浓度的溶液,配制步骤为:计算、溶解、转移、洗涤,最后是定容,B正确;
C.定容时仰视刻度线,使溶液体积偏大,浓度偏低,C正确;
D.定容后,盖紧瓶塞,颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线,无须再次加水,若加水,浓度偏低,D正确;
故选A。
20.实验室欲配制480mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,据此回答下列问题:
(1)需称量胆矾CuSO4·5H2O g。
(2)在配制的过程中一定不需要使用到的仪器是(填写代号) ,还缺少的仪器有 、 。
A.烧杯 B.药匙 C.玻璃棒 D.250mL容量瓶 E.500mL锥形瓶 F.胶头滴管
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为 。
(4)从配制好的CuSO4溶液中取出10mL,将这10mL的CuSO4溶液稀释至100mL,稀释后CuSO4溶液的浓度变为 mol·L-1.
(5)下列的实验操作可能导致配制的溶液浓度偏低的是___________。
A.容量瓶内原来存有少量的水
B.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
C.称量所需CuSO4·5H2O的质量时,物品与砝码的位置放反了(1g以下用游码)
D.定容时俯视刻度线
【答案】(1)62.5
(2)DE 500mL容量瓶 托盘天平
(3)④⑥②⑤③①
(4)0.05
(5)BC
【分析】配制溶液的一般步骤为计算,称量(或量取),溶解(或稀释),冷却室温,移液,洗涤,定容,颠倒摇匀,装试剂瓶贴标签。
【解析】(1)配制480mL0.5mol•L-1的硫酸铜溶液,应选择500mL容量瓶,实际配制500mL溶液,依据m=cVM计算需要溶质的质量,即需要溶质CuSO4•5H2O的质量为:0.5mol/L×0.5L×250g/mol=62.5g;
(2)在配制的过程中需要使用到的仪器有天平(带砝码),药匙,量筒,胶头滴管,烧杯,玻璃棒,500mL容量瓶,可知一定不需要使用到的仪器是250mL容量瓶、500mL锥形瓶,还缺少的仪器有500mL容量瓶、托盘天平,故答案为:DE, 500mL容量瓶,托盘天平;
(3)根据配制溶液的一般步骤结合图示可知,实验操作的先后顺序为④称量、⑥溶解、②移液、⑤③定容、①颠倒摇匀,所以实验操作的先后顺序为④⑥②⑤③①;
(4)配制好的CuSO4溶液中取出10mL,将这10mL的CuSO4溶液稀释至100mL,稀释后CuSO4溶液的浓度变为;
(5)A.容量瓶内原来存有少量的水,不会影响n、V的大小,所以对所配溶液浓度无影响,故A错误;
B.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出,则会导致溶质的物质的量n减小,所以导致所配溶液浓度偏小,故B正确;
C.称量所需CuSO4·5H2O的质量时,物品与砝码的位置放反了(1g以下用游码),则会导致溶质的物质的量n偏小,所以导致所配溶液浓度偏小,故C正确;
D.定容时俯视刻度线, 则会导致溶液的体积V偏小,所以导致所配溶液浓度偏大,故D错误;
故选BC。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.理解物质的量概念,知道物质的量是一个基本物理量,其单位是摩尔,建立宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,知道阿伏伽德罗常数含义,建立物质的量质量、微粒数与阿伏伽德罗常数之间的关系及简单计算的思维模型。
3.能从宏观和微观相结合的角度理解影响宏观物质体积大小的主要因素和外部条件对气体体积大小的影响,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
4.理解和掌握气体摩尔体积的概念,初步理解阿伏加德罗定律的内容,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
5.能基于物质的量认识物质的组成及变化,建立物质的量、质量、摩尔体积之间计算的模型,熟悉阿伏加德罗定律的应用。
6.理解“物质的量浓度”的概念及应用,能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行有关简单的计算。
【学习重难点】
1.物质的量的相关计算。
2.摩尔质量及气体摩尔体积的理解和计算。
3.物质量浓度的相关计算。
4.配制一定量浓度的溶液。
1.下列溶液中的物质的量浓度与1000.1溶液中的物质的量浓度相同的是
A.2000.1溶液 B.1000.2溶液
C.500.2溶液 D.500.2溶液
【答案】C
【分析】1000.1溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L×2=0.2mol/L;
【解析】A.2000.1溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L;
B.1000.2溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×3=0.6mol/L;
C.500.2溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×1=0.2mol/L;
D.500.2溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×2=0.4mol/L;
故选C。
2.下列说法不正确的是
A.和的摩尔质量都是
B.和的混合气体中所含的O原子数为
C.任何气体中都含有相同的原子数
D.标准状况下,气体中含有个原子
【答案】C
【解析】S和的摩尔质量与物质的量大小无关,二者的摩尔质量都是,A正确;和,的混合气体中含有原子团的物质的量,所含的O原子数,B正确;气体分子有单原子分子、双原子分子和多原子分子,则气体中含有原子数不一定相等,C错误;标准状况下,气体的物质的量是,含有的原子数为,D正确。
3.将10mL1.00NaCl溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为
A.0.10 B.0.20
C.0.30 D.0.40
【答案】A
【解析】溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,故稀释后,所给四个选项中,A正确。
4.配制的NaClO溶液部分实验操作示意图如图所示,下列说法正确的是
A.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
B.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.定容时,仰视容量瓶刻度线使配得的NaClO溶液浓度偏高
D.配制完后,应将容量瓶中的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签
【答案】D
【解析】A.配制的NaClO溶液操作步骤为:计算、称量、溶解并冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,即②①④③,故A错误;
B.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,由于定容时加蒸馏水定容,故容量瓶不经干燥即可用,故B错误;
C.定容时仰视容量瓶刻度线,所加蒸馏水偏多,溶液体积偏大,溶液的浓度偏低,故C错误;
D.配制完后,应将容量瓶中的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中存放,盖好塞子并贴上标签,不能在容量瓶中长期存放溶液,故D正确;
选D。
5.表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.所含质子数为
B.25℃、时,中含有个原子
C.标准状况下,个水分子的体积约为
D.将溶解于水中,所得溶液中的物质的量浓度为
【答案】B
【解析】A.1个中含有的质子数为,则所含质子数为,不是,A错误;
B.的物质的量,1个分子含有3个原子,则0.5mol含有的原子物质的量为0.5mol×3=1.5mol,原子个数为,B正确;
C.标准状况下,水为非气态物质,不能用标准状态下气体摩尔体积22.4L/mol来计算个水分子的体积,C错误;
D.将(即的物质的量)溶解于500mL水中,因所得溶液体积不是500mL,则所得溶液中的物质的量浓度为不是,D错误;
故选B。
6.下列说法中,正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A.N2的摩尔质量是28g
B.常温常压下,1molCO2的体积是22.4L
C.17gNH3中含有的分子总数为NA
D.1L0.1mol/LNa2SO4溶液中,Na+总数为0.1NA
【答案】C
【解析】A.摩尔质量的单位是g/mol,N2的相对分子质量为28,其摩尔质量是28g/mol,A错误;
B.标准状况(0℃,101kPa)下,1mol任何理想气体的体积约为22.4L,则常温常压(25℃,101kPa )下,1mol CO2的体积不是22.4L,B错误;
C.NH3的摩尔质量为17g/mol,17gNH3的物质的量,根据( N为分子数),可知分子总数为,C正确;
D.1L 0.1mol/L Na2SO4溶液中,Na2SO4的物质的量,1个Na2SO4中含有2个,则物质的量为0.2mol,总数为0.2NA,D错误;
故选C。
7.配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏高的是
A.定容时俯视刻度线观察液面 B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水
C.未洗涤烧杯和玻璃棒 D.摇匀后液面下降,再滴加水到刻度线
【答案】A
【分析】通过c=来判断误差。
【解析】A.定容时俯视刻度线观察液面,所配溶液的体积V偏小,浓度偏高,A符合题意;
B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量和所配溶液的体积,对配制结果无影响,B不符合题意;
C.未洗涤烧杯和玻璃棒,会导致溶质损失,n减小,所配溶液的浓度偏低,C不符合题意;
D.定容摇匀后发现液面低于刻度线,是因为有少量液体残留在刻线上的瓶壁上,再加水至刻度线,所配溶液的体积V偏大,浓度偏低,D不符合题意;
故选A。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法不正确的是
A.标准状况下,48gO3含有的氧原子数是3NA
B.含107gFe(OH)3的胶体中胶粒总数是NA
C.0.5L 0.2mol•L﹣1的NaCl溶液中含有的Na+是0.1NA
D.标准状况下,33.6LCO中含有的原子数是3NA
【答案】B
【解析】A.标准状况下,48gO3的物质的量为,则其中含有的氧原子数为3NA,故A正确;
B.Fe(OH)3的胶体中胶粒是Fe(OH)3集合体,无法计算其中胶粒的总数,故B错误;
C.0.5L 0.2mol•L﹣1的NaCl溶液中含有的Na+是0.5L×0.2mol•L﹣1×NAmol﹣1=0.1NA,故C正确;
D.标准状况下,33.6LCO中含有的原子数是×2×NAmol﹣1=3NA,故D正确;
故选:B。
9.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.若的溶液完全转化为胶体,则胶体微粒数为
B.溶液中含有氧原子总数为
C.溶液中含有的数目为
D.的溶液中含有O原子的数目为
【答案】D
【解析】胶体微粒是多个粒子的集合体,故溶液完全转化成胶体时,胶体微粒数小于,A错误;水中也含有氧原子,故溶液中含有氧原子总数大于,B错误;未说明溶液体积,故离子数目无法计算,C错误;的溶液中含有和,故含有O原子的数目为,D正确。
10.氯碱工业涉及、、NaOH、NaCl等物质。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol NaCl固体中,含离子数为
B.的NaOH溶液中,含有氢原子数为
C.标准状况下,和的混合气体含有分子数目为
D.将与NaOH溶液反应制备消毒液,消耗转移电子数为
【答案】A
【解析】A.NaCl中含有Na+和Cl-,1molNaCl固体中,含离子数为,A正确;
B.NaOH溶液中的水分子中也含有氢原子,则1L的NaOH溶液中,含有氢原子数大于,B错误;
C.标况下,22.4 L的H2和Cl2混合气体为1mol,气体含有分子数目为NA,C错误;
D.Cl2与足量NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应中 Cl2既是氧化剂又是还原剂,1molCl2参与反应转移1mol电子,所以转移电子数为NA,D错误;
故选A。
11.物质的量在定量计算中有重要的应用,下列说法中正确的是
A.等物质的量的和固体混合物中含有的离子数目为
B.相同温度下,2g和32g具有相同的体积
C.0.5mol·L-1溶液中含有的数目为
D.标准状况下,nL中含Cl原子数为m,则的数值可表示为
【答案】D
【解析】A.Na2O由Na+和O2﹣构成,1mol Na2O中含有3mol离子;Na2O2由Na+和构成,1mol Na2O2中也含有3mol离子,但题目中未给出Na2O和Na2O2的物质的量具体数值,所以无法确定离子数目,A错误;
B.2gH2的物质的量为,32gO2的物质的量为,根据阿伏加德罗定律,同温同压下,等物质的量的气体具有相同的体积,而该选项只说相同温度,没有提及压强是否相同,所以无法确定二者体积是否相同,B错误;
C.0.5mol•L-1Na2SO4溶液,只知道物质的量浓度,不知道溶液体积,根据n=cV(n为物质的量,c为物质的量浓度,V为溶液体积),无法计算Na+的物质的量,也就不能确定Na+的数目,C错误;
D.标准状况下,nL Cl2的物质的量为,Cl原子的物质的量为,已知nL Cl2中含Cl原子数为m,根据N=nNA,可得m=,则NA=,D正确;
故答案选D。
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3.9g过氧化钠中所含离子数目为0.2NA
B.标况下,1mol氧气和氖气混合气体的体积约为22.4L
C.标况下,11.2LC2H4和C3H6的混合气体中含有的碳原子数为0.5NA
D.50.0g质量分数为46%的C2H6O水溶液中含有的氧原子数为2NA
【答案】BD
【解析】A.1mol过氧化钠中含有2mol Na+和1mol,3.9g过氧化钠为0.05mol,所含离子数目为0.15NA,A错误;
B.标况下,1mol任何气体的体积约为22.4L, B正确;
C.标况下,11.2L C2H4和C3H6的混合气体为0.5mol,混合气体中含有的碳原子数大于NA小于1.5NA,C错误;
D.50.0g质量分数为46%的C2H6O水溶液中含有的氧原子数为,则含有的氧原子数为2NA,D正确;
答案为BD。
13.将溶于水配成1L溶液。
(1)该溶液中,的物质的量浓度为 ,溶液中的物质的量浓度为 。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中的物质的量浓度为(假设溶液体积不变),需加入NaCl的质量为 ,的物质的量浓度为 。
【答案】(1)
(2)11.7g
【解析】(1)该溶液中含有的,,。(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中的物质的量浓度为(假设溶液体积不变),则该溶液中含有的,则应加入的,则,。
14.水是生命之源,水在工农业和日常生活中均发挥着重要作用。
(1)下列关于水的说法正确的是_______(填字母)。
A.的摩尔质量是
B.水中含有10个电子
C.中含氢
D.一个水分子的质量约是
(2)为增强水的导电性,通常向纯水中加入适量的(不参加反应)。
①某电解水实验开始时,纯水中溶解了。此时溶液中和水分子的个数之比是 。
②已知:。当实验进行到一段时间,两个石墨电极共收集到的气体质量为。计算此时被电解的水的物质的量是 。
(3)日前,很多自来水厂用杀菌、消毒。仔细观察下图的微观反应过程,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)D
(2)
(3)
【解析】(1)水的摩尔质量是,与水的物质的量无关,A错误;水的物质的量是,一个水分子中含有10个电子,所以中含有个电子,B错误;中含有氢原子,氢的说法是错误的,C错误;若是求算一个水分子的质量,则可以用的质量()除以的数目()得到,约是,D正确。(2)①,,则。②根据质量守恒可知,收集的和的总质量就是被电解的水的质量,则被电解的水的质量为,其物质的量。(3)由分子模型可知,反应的化学方程式为。
15.某品牌海藻加碘盐的产品说明如图。
净含量:400g/袋
配料:精制盐、藻类浓缩汁(水、海带)、碘酸钾( KIO3 )
氯化钠含量(以NaCl计):≥ 98.5 g/100 g
碘酸钾含量(以I计):18~38 mg /kg
回答下列问题:
(1) KIO3的电离方程式为 ;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过 mol(保留两位有效数字)
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,现用KIO3固体配制。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量 gKIO3固体。
阶段Ⅱ.将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入 (填仪器名称)中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
下列有关阶段Ⅱ的操作,错误的有 (填标号)。
②若定容时俯视刻度线,所配溶液浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,应进行的操作是 。
③取5mL配制完成的KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)= mol∙L-1。
【答案】(1)KIO3=K++ 1.2×10-4
(2)53.5 500mL容量瓶 CD 偏大 重新配制 1.5
【分析】配制460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液时,首先要选择一定规格的容量瓶,由于实验室没有460mL规格的容量瓶,依据“大而近”的原则,应选择500mL的容量瓶;计算所需称量的KIO3固体的质量时,应依据所选容量瓶的规格——500mL进行计算;然后依次进行溶解、转移、定容等操作。
【解析】(1)KIO3为强电解质,溶于水后发生完全电离,生成K+和,电离方程式为KIO3=K++;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过≈1.2×10-4mol。
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,则应配制500mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量:0.500L×0.5 mol∙L-1×214g/mol=53.5gKIO3固体。
阶段Ⅱ.依据分析,将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入500mL容量瓶中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
有关阶段Ⅱ的操作,A为用玻璃棒搅拌溶解溶质,正确;B为转移溶液,正确;C为定容,但胶头滴管插入容量瓶内,错误;D为摇匀,不能使用单手操作,另一只手应托住瓶底,错误,故错误的有CD。
②若定容时俯视刻度线,则所配溶液的体积偏小,浓度将偏大;若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,无法进行补救,所以应进行的操作是:重新配制。
③取5mL配制完成的0.5mol∙L-1KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)==1.5mol∙L-1。
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