内容正文:
专题02 物质的化学计量
题型1物质的量、摩尔质量的概念及简单计算
题型2阿伏加德罗常数及应用(重点)
题型3气体摩尔体积的概念及相关计算
题型4阿伏加德罗定律及其推论
题型5物质的量浓度及简单计算
题型6物质的量浓度的配制
题型7 溶液的稀释、混合相关计算(难点)
题型8 化学反应中的计量关系
题型1 物质的量、摩尔质量的概念及简单计算
易错提醒:
1.使用物质的量时应注意的问题
(1)用物质的量描述宏观物质。
(2)描述的对象不明确。如1 mol氮的表示方法错误,应指明对象,如1 mol N2表示1 mol氮分子,1 mol N表示1 mol氮原子。
(3)换算错误。如1 mol CH4中含有4 mol H,而不是1 mol H。
2.粒子数目比较的一般思路
3.使用摩尔质量时应注意的问题
①将摩尔质量与质量的单位混淆。②误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。
1.【物质的量及摩尔的概念 】(24-25高一上·河南信阳·期中)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.中含有原子、原子
B.1mol是个粒子的集合体,如1mol大米、1mol苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位,又是粒子数目的单位
2.【考查摩尔质量的概念 】(24-25高一上·广东广州·期中)下列说法正确的是
A.1mol氢约含有6.02×1023个微粒
B.H2的摩尔质量是2g
C.1mol O2的质量是32g,含有的氧原子数为2NA
D.2NA个H2SO4的摩尔质量为196g/mol
3.【 摩尔质量及物质的量的计算】(25-26高一上·浙江·期中)我国中科院天津工业生物所首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.1 mol CO2的质量为44 g·mol-1 B.淀粉的摩尔质量为162 g·mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6:10:5 D.11 g CO2的物质的量为0.25 mol
题型2 阿伏加德罗常数及应用
易错提醒:
识破“阿伏加德罗常数”常见陷阱
1.忽视气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25 ℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
2.忽视物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、HF、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
3.不能正确理解物质的组成和微观结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。
4.忽视特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37Cl等。
5.忽视胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
6.不仔细审题:如只给出物质的量浓度即要求计算微粒数目,考生往往按1 L溶液进行计算,从而落入圈套。
1.【阿伏加德罗常数的计算】(25-26高一上·安徽·期中)标准状况下,5.6 L O2中含有N个氧原子,则阿伏加德罗常数的值为
A.4N B. C.2N D.
2.【有关阿伏加德罗常数的计算】(24-25高一下·河北保定·期中)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,22.4LHCl中所含数为
B.加热条件下,与0.1molFe反应,转移的电子数目为
C.常温下,将通入水中,转移的电子数为
D.中含有电子数为
3.【有关物质组成元素的计算】(24-25高一上·陕西渭南·期中)NA为阿伏加德罗常数的值,中S的数目为
A.0.1NA B.0.2NA C.0.3NA D.0.4NA
题型3 气体摩尔体积的概念及相关计算(重点)
易错提醒:
①注意对象。
②NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。
③标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·mol-1;气体摩尔体积是22.4 L·mol-1时,气体所处的状况不一定是标准状况。
1.【决定物质体积大小的因素】(24-25高一上·福建泉州·期中)下列关于决定物质体积大小因素的说法不正确的是
A.决定气体体积大小的主要因素是粒子数目和粒子间距离
B.相同条件下,分子数相同的任何气体的体积基本相同
C.同温同压下,1mol任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
2.【有关气体摩尔体积的考查】(24-25高一上·广东广州·期中)下列关说法不正确的是
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等
D.阿伏加德罗常数的值可用NA表示,单位是mol-1
3.【有关原子总数的计算】(24-25高一上·广东广州·期中)下列各物质所含的原子总数最多的是
A.9 g H2O B.0.5 mol NH3
C.3.01×1023个O2 D.2.24 L N2(标准状况)
题型4 阿伏加德罗定律及其推论
1.【阿伏加德罗定律的应用】(24-25高一下·北京·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,和的密度相同
B.质量相同的和所含的原子数相同
C.质量相同的和所含的原子数相同
D.室温下,相等的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同
2.【阿伏加德罗定律及推论】(24-25高一上·辽宁丹东·期中)同温同压下,相同质量的O2和O3气体,下列说法正确的是
A.体积之比为3:2 B.密度之比为3:2
C.物质的量之比为2:3 D.原子个数之比为2:3
3.【有关气体体积比的考查】(24-25高一上·广西梧州·期中)在同温同压下,甲容器内充满,乙容器内充满,若甲、乙容器内所含氢原子数目之比为,则甲、乙两个容器的体积比是
A. B. C. D.
题型5 物质的量浓度及简单计算
易错提醒:
物质的量浓度的有关计算
类型
方法
用公式法直接计算
c=
与质量分数w间的换算
c=(密度ρ的单位为g·mL-1,下同)
利用溶解度来计算
c===
气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
①标况下,一定质量的水中溶解某气体的体积为V' L,所得溶液:c==。
②若气体溶于水时体积变化忽略不计,1 L水中溶解V' L气体(标准状况)时,所得溶液:c== mol·L-1
1.【电荷守恒的应用】(25-26高一上·宁夏陕西·期中)在形成的混合溶液中,,则为
A. B. C. D.
2.【有关物质的量浓度的计算】(24-25高一上·江苏淮安·期中)下列溶液中物质的量浓度为的是
A.将溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为
B.将气体溶于水配成1L溶液
C.将的浓盐酸加入9L水中
D.将溶解在1L水中
3.【物质的量浓度与质量分数的换算】(24-25高一上·河南许昌·阶段练习)体积为VmL,密度为ρg•mL-1的溶液中,含有摩尔质量为Mg•mol-1的溶质mg,其物质的量浓度为cmol•L-1,溶质的质量分数为a%。下列关系式正确的是
A.a%=×100% B.c=(mol•L-1)
C.c=1000×ρ·a×M(mol•L-1) D.m=V×ρ×a
题型6 物质的量浓度的配制
易错提醒:
1.容量瓶使用的四个“不能”
2.误差分析的思维流程
1.【物质的量浓度配制的操作】(24-25高一上·湖北黄冈·期中)下列有关溶液及其配制的叙述正确的是
A.配制250mL1.0mol/LH2SO4溶液,可用量筒量取溶液
B.配制的NaOH溶液的操作:称取10.0g固体NaOH于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,立即转移至500mL容量瓶中定容
C.配制溶液的操作:将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
D.配制浓度为的KMnO4溶液的操作:称取KMnO4固体7.9g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
2.【物质的量浓度配制及误差分析】(24-25高一上·河南驻马店·期中)实验室用固体配制的溶液。
下列叙述错误的是
A.按图甲进行溶解操作 B.使用容量瓶之前要检查是否漏水
C.转移液体时应按图乙规范操作 D.定容时如图丙仰视操作,将使所配溶液浓度偏小
3.【有关物质的量浓度配制的综合考查】(24-25高一上·江西萍乡·期中)化学实验室里有瓶盐酸,上面的标签如图所示。设阿伏加德罗常数为,下列说法正确的是
产品名称:盐酸
化学式:HCl
质量分数:36.5%
密度:
A.1L该盐酸中含HCl分子数为
B.配制的稀盐酸需量取该盐酸约8.3mL
C.将的盐酸敞口蒸发到体积为5mL后,盐酸浓度为
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶
题型7 溶液的稀释、混合相关计算
易错提醒:
溶液的混合计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
3.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
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
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
1.【有关溶液的稀释】(24-25高一上·浙江绍兴·期中)下列所配溶液浓度为1mol·L-1的是
A.将31g溶于1L水中
B.常温下,将22.4LHCl溶于水中,配成1L溶液
C.将100mL5mol·L-1的溶液加水稀释至500mL
D.将10mL10mol·L-1的溶液与40mL水混合
2.【有关混合溶液的计算】(24-25高一上·福建泉州·期中)下列说法正确的是
A.把的跟混合,则的物质的量浓度为
B.把100g20%的溶液跟混合后,溶液的质量分数是10%
C.把的溶液跟的溶液混合后,溶液中的仍然是
D.把20%的溶液跟混合后,溶液的质量分数是10%
3.【电荷守恒的应用】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.
题型8化学反应中的计量关系
易错提醒:
1.化学方程式中的定量关系
(1)化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比
(2)化学计量数之比等于同温同压下相应气体的体积之比
2.物质的量在化学方程式计算中的步骤
(1)书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。
(2)单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”,且单位要注明。
(3)如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质进行计算。
1.【有关元素守恒的计算】(24-25高一下·浙江杭州·期中)现有和的混合物,向其中加入的溶液恰好完全反应,若将该混合物用足量还原,所得金属单质质量为
A. B. C. D.
2.【得失电子守恒的应用】(24-25高一下·四川广安·期中)将64g Cu投入到80mL 5mol/L的溶液中,向溶液中再加入200mL 3mol/L 溶液,使之充分反应,生成的气体在标况下的体积
A.0L B.2.24L C.6.72L D.8.96L
3.【得失电子守恒】(24-25高一下·浙江台州·期中)室温时向100mL碘水滴加的溶液,发生下列反应:,消耗了溶液,计算原饱和溶液中I2的物质的量浓度
A. B. C. D.
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专题02 物质的化学计量
题型1物质的量、摩尔质量的概念及简单计算
题型2阿伏加德罗常数及应用(重点)
题型3气体摩尔体积的概念及相关计算
题型4阿伏加德罗定律及其推论
题型5物质的量浓度及简单计算
题型6物质的量浓度的配制
题型7 溶液的稀释、混合相关计算(难点)
题型8 化学反应中的计量关系
题型1 物质的量、摩尔质量的概念及简单计算
易错提醒:
1.使用物质的量时应注意的问题
(1)用物质的量描述宏观物质。
(2)描述的对象不明确。如1 mol氮的表示方法错误,应指明对象,如1 mol N2表示1 mol氮分子,1 mol N表示1 mol氮原子。
(3)换算错误。如1 mol CH4中含有4 mol H,而不是1 mol H。
2.粒子数目比较的一般思路
3.使用摩尔质量时应注意的问题
①将摩尔质量与质量的单位混淆。②误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。
1.【物质的量及摩尔的概念 】(24-25高一上·河南信阳·期中)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.中含有原子、原子
B.1mol是个粒子的集合体,如1mol大米、1mol苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位,又是粒子数目的单位
【答案】A
【解析】A.依据水分子构成,中含有原子、原子,A项正确;
B.摩尔不可用于描述宏观物体,B项错误;
C.物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它并不是物质的数量,也不是物质的质量,C项错误;
D.物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,摩尔不是粒子数目的单位,D项错误;
故选A。
2.【考查摩尔质量的概念 】(24-25高一上·广东广州·期中)下列说法正确的是
A.1mol氢约含有6.02×1023个微粒
B.H2的摩尔质量是2g
C.1mol O2的质量是32g,含有的氧原子数为2NA
D.2NA个H2SO4的摩尔质量为196g/mol
【答案】C
【解析】A."氢"指代不明确,未说明是原子还是分子,无法确定微粒数目,A错误;
B.摩尔质量的单位应为g/mol,H2的摩尔质量是2g/mol,B错误;
C.1mol O2的质量为32g(摩尔质量32g/mol),且含2mol氧原子(2NA),C正确;
D.摩尔质量与分子数无关,H2SO4的摩尔质量固定为98g/mol,D错误;
故选C。
3.【 摩尔质量及物质的量的计算】(25-26高一上·浙江·期中)我国中科院天津工业生物所首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.1 mol CO2的质量为44 g·mol-1 B.淀粉的摩尔质量为162 g·mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6:10:5 D.11 g CO2的物质的量为0.25 mol
【答案】D
【解析】A.1 mol 的质量为44 g,而44 g·mol-1是二氧化碳的摩尔质量,A错误;
B.淀粉的分子式为,其摩尔质量为162n g·mol-1, B错误;
C.淀粉中C、H、O质量比为(6×12):(10×1):(5×16)=72:10:80=36:5:40,C错误;
D.的摩尔质量为44 g·mol-1,11g CO2的物质的量为11g/44g·mol-1=0.25mol,D正确;
故答案选D。
题型2 阿伏加德罗常数及应用
易错提醒:
识破“阿伏加德罗常数”常见陷阱
1.忽视气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25 ℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
2.忽视物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、HF、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
3.不能正确理解物质的组成和微观结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。
4.忽视特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37Cl等。
5.忽视胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
6.不仔细审题:如只给出物质的量浓度即要求计算微粒数目,考生往往按1 L溶液进行计算,从而落入圈套。
1.【阿伏加德罗常数的计算】(25-26高一上·安徽·期中)标准状况下,5.6 L O2中含有N个氧原子,则阿伏加德罗常数的值为
A.4N B. C.2N D.
【答案】C
【解析】A.若阿伏加德罗常数为4N,则氧原子数为0.25 mol×2×4N=2N,与题设N不符,A错误;
B.若阿伏加德罗常数为,则氧原子数为0.25 mol×2×= ,与题设N不符,B错误;
C.若阿伏加德罗常数为2N,则氧原子数为0.25 mol×2×2N=N,与题设一致,C正确;
D.若阿伏加德罗常数为,则氧原子数为0.25 mol×2×=,与题设N不符,D错误;
故选C。
2.【有关阿伏加德罗常数的计算】(24-25高一下·河北保定·期中)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,22.4LHCl中所含数为
B.加热条件下,与0.1molFe反应,转移的电子数目为
C.常温下,将通入水中,转移的电子数为
D.中含有电子数为
【答案】D
【解析】A.标准状况下,HCl为气体,无氢离子存在,A错误;
B.0.1mol Fe与0.1mol Cl2反应时:,Cl2少量,最多转移0.2mol电子,B错误;
C.氯气与水的反应为可逆反应,7.1g Cl2(即0.1mol)反应不完全,转移电子数无法计算,C错误;
D.1.8g D2O的物质的量为:,总电子数为0.09mol×10×NA/mol=0.9NA,D正确;
故选D。
3.【有关物质组成元素的计算】(24-25高一上·陕西渭南·期中)NA为阿伏加德罗常数的值,中S的数目为
A.0.1NA B.0.2NA C.0.3NA D.0.4NA
【答案】A
【解析】计算的摩尔质量:,的物质的量:,一个中含有一个原子,那么中含有原子数目为。故答案选A。
题型3 气体摩尔体积的概念及相关计算(重点)
易错提醒:
①注意对象。
②NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。
③标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·mol-1;气体摩尔体积是22.4 L·mol-1时,气体所处的状况不一定是标准状况。
1.【决定物质体积大小的因素】(24-25高一上·福建泉州·期中)下列关于决定物质体积大小因素的说法不正确的是
A.决定气体体积大小的主要因素是粒子数目和粒子间距离
B.相同条件下,分子数相同的任何气体的体积基本相同
C.同温同压下,1mol任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
【答案】C
【解析】A.气体分子的直径比气体分子间的距离小得多,可以忽略不计,所以决定气体体积大小的主要因素是粒子数目和粒子间距离,A正确;
B.依据阿伏加德罗定律及其推论,相同条件下,气体的分子数之比等于物质的量之比,等于体积之比,则气体分子数相同的任何气体的体积基本相同,B正确;
C.同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,则1mol任何气体所占有的体积均相同,但若该物质不呈气态,其体积不相同,C不正确;
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体分子间的距离越大,气体所占体积越大,D正确;
故选C。
2.【有关气体摩尔体积的考查】(24-25高一上·广东广州·期中)下列关说法不正确的是
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等
D.阿伏加德罗常数的值可用NA表示,单位是mol-1
【答案】C
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量是7个国际基本物理量之一,故A正确;
B.在标况下,1mol气体的体积为22.4L,气体的摩尔体积约为22.4 L/mol,故B正确;
C.摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等,故C错误;
D.阿伏加德罗常数的定义值是指0.012kg12C所含的原子数,阿伏加德罗常数的值可用NA表示,故D正确;
故选C。
3.【有关原子总数的计算】(24-25高一上·广东广州·期中)下列各物质所含的原子总数最多的是
A.9 g H2O B.0.5 mol NH3
C.3.01×1023个O2 D.2.24 L N2(标准状况)
【答案】B
【解析】A.9 g H2O的物质的量为0.5 mol,故原子的物质的量为1.5 mol,因此所含的原子总数为1.5NA;
B.0.5 mol NH3所含原子总数为2NA;
C.3.01×1023个O2分子所含原子总数为6.02×1023个,即NA;
D.2.24 L N2(标准状况)物质的量为0.1 mol,故原子的物质的量为0.2 mol,即所含原子总数为0.2NA;
故选B。
题型4 阿伏加德罗定律及其推论
1.【阿伏加德罗定律的应用】(24-25高一下·北京·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,和的密度相同
B.质量相同的和所含的原子数相同
C.质量相同的和所含的原子数相同
D.室温下,相等的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同
【答案】B
【解析】A.同温同压下,密度与摩尔质量成正比,O2和CO2的摩尔质量分别为32g/mol和44g/mol,因此密度不同,A错误;
B.质量相同(mg)的O2和O3中,O2的原子的物质的量为:,O3的原子数为:,原子数相同,B正确;
C.质量相同(mg)的H2O和H2O2中,H2O的原子的物质的量为:,H2O2的原子的物质的量为:,两者不相等,C错误;
D.c(H+)相等的盐酸和硫酸中,盐酸的溶质浓度为c(H+),硫酸的溶质浓度为(假设硫酸完全电离),因此溶质浓度不同,D错误;
故选B。
2.【阿伏加德罗定律及推论】(24-25高一上·辽宁丹东·期中)同温同压下,相同质量的O2和O3气体,下列说法正确的是
A.体积之比为3:2 B.密度之比为3:2
C.物质的量之比为2:3 D.原子个数之比为2:3
【答案】A
【分析】根据可知,等质量的O2和O3气体物质的量之比为3:2。
【解析】A.同温同压,物质的量之比等于体积之比,所以体积之比为3:2,A正确;
B.根据阿伏伽德罗定律推论,密度与摩尔质量成正比,所以密度之比为3:2,B错误;
C.根据分析可知,物质的量之比为2:3,C错误;
D.二者物质的量之比为3:2,原子个数比为1:1,D错误;
答案选A。
3.【有关气体体积比的考查】(24-25高一上·广西梧州·期中)在同温同压下,甲容器内充满,乙容器内充满,若甲、乙容器内所含氢原子数目之比为,则甲、乙两个容器的体积比是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据阿伏加德罗定律,同温同压下气体的体积比等于物质的量之比;设甲容器中的物质的量为,乙容器中的物质的量为;每个分子含4个H原子,甲容器中H原子总数为;每个分子含3个H原子,乙容器中H原子总数为;题目给出H原子数目之比为,即:,因此,甲、乙容器的体积比为,对应选项C。
题型5 物质的量浓度及简单计算
易错提醒:
物质的量浓度的有关计算
类型
方法
用公式法直接计算
c=
与质量分数w间的换算
c=(密度ρ的单位为g·mL-1,下同)
利用溶解度来计算
c===
气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
①标况下,一定质量的水中溶解某气体的体积为V' L,所得溶液:c==。
②若气体溶于水时体积变化忽略不计,1 L水中溶解V' L气体(标准状况)时,所得溶液:c== mol·L-1
1.【电荷守恒的应用】(25-26高一上·宁夏陕西·期中)在形成的混合溶液中,,则为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】溶液中正负电荷守恒,设,阳离子总电荷为0.1 mol/L×1+0.25 mol/L×2=0.6 mol/L,阴离子总电荷为0.2 mol/L×1+x×1=0.6 mol/L,解得x=0.40 mol/L,D正确;
答案选D。
2.【有关物质的量浓度的计算】(24-25高一上·江苏淮安·期中)下列溶液中物质的量浓度为的是
A.将溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为
B.将气体溶于水配成1L溶液
C.将的浓盐酸加入9L水中
D.将溶解在1L水中
【答案】A
【解析】A.将10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250mL,溶质的物质的量浓度为1mol/L,A正确;
B.没有说温度和压强,无法计算物质的量,B错误;
C.将1L10mol/L的浓盐酸加入9L水中,溶液的体积不等于10L,所以溶质的物质的量浓度不等于1mol/L,C错误;
D.将溶解在1L水中,溶液的体积不等于1L,所以溶质的物质的量浓度不等于1mol/L,D错误;
故选A。
3.【物质的量浓度与质量分数的换算】(24-25高一上·河南许昌·阶段练习)体积为VmL,密度为ρg•mL-1的溶液中,含有摩尔质量为Mg•mol-1的溶质mg,其物质的量浓度为cmol•L-1,溶质的质量分数为a%。下列关系式正确的是
A.a%=×100% B.c=(mol•L-1)
C.c=1000×ρ·a×M(mol•L-1) D.m=V×ρ×a
【答案】B
【解析】A.根据c=,得到=即a%=×100%,故A错误;
B.c===(mol•L-1),故B正确;
C.根据c=,得到c== ,故C错误;
D.m(溶质)=m(溶液)×=V×ρ×a%,故D错误;
答案为B。
题型6 物质的量浓度的配制
易错提醒:
1.容量瓶使用的四个“不能”
2.误差分析的思维流程
1.【物质的量浓度配制的操作】(24-25高一上·湖北黄冈·期中)下列有关溶液及其配制的叙述正确的是
A.配制250mL1.0mol/LH2SO4溶液,可用量筒量取溶液
B.配制的NaOH溶液的操作:称取10.0g固体NaOH于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,立即转移至500mL容量瓶中定容
C.配制溶液的操作:将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
D.配制浓度为的KMnO4溶液的操作:称取KMnO4固体7.9g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
【答案】A
【解析】A.根据稀释定律可知,配制溶液,需要用量筒量取溶液的体积为:=13.6mL,A正确;
B.配制的溶液的实验过程:称取10.0g固体于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,需冷却至室温后才能转移至500mL容量瓶中,然后经洗涤和定容,B错误;
C.溶于100mL蒸馏水中溶液的体积不再为100mL,故配制溶液的操作应该为: 0.1L×1.0mol/L×250g/mol=25.0g,将溶于一定量的蒸馏水中再经冷却、转移、洗涤、定容等操作配成100mL溶液,C错误;
D.容量瓶不能作为溶解、稀释和长时间贮存溶液的仪器,D错误;
故选A。
2.【物质的量浓度配制及误差分析】(24-25高一上·河南驻马店·期中)实验室用固体配制的溶液。
下列叙述错误的是
A.按图甲进行溶解操作 B.使用容量瓶之前要检查是否漏水
C.转移液体时应按图乙规范操作 D.定容时如图丙仰视操作,将使所配溶液浓度偏小
【答案】A
【解析】A.溶液含有溶质,称量的质量应为,A错误;
B.配制溶液时,摇匀操作需要将容量瓶颠倒,为防止漏液,使用之前要检查是否漏水,B正确;
C.烧杯中溶液沿玻璃棒引流注入容量瓶中,玻璃棒下端应伸入刻度线以下,C正确;
D.定容时仰视刻度线会造成所配溶液体积偏大,浓度偏小,D正确;
答案选A。
3.【有关物质的量浓度配制的综合考查】(24-25高一上·江西萍乡·期中)化学实验室里有瓶盐酸,上面的标签如图所示。设阿伏加德罗常数为,下列说法正确的是
产品名称:盐酸
化学式:HCl
质量分数:36.5%
密度:
A.1L该盐酸中含HCl分子数为
B.配制的稀盐酸需量取该盐酸约8.3mL
C.将的盐酸敞口蒸发到体积为5mL后,盐酸浓度为
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶
【答案】B
【解析】A.盐酸中HCl电离出氢离子和氯离子,不存在HCl分子,A错误;
B.由可知密度为12g/cm3质量分数为365%的浓盐酸的物质的量浓度为mol/L=12 mol/L,设需要浓盐酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3L×12mol/L=0.1 L×1mol/L,解得V≈8.3mL,B正确;
C.盐酸具有挥发性,蒸发导致其浓度会减小,C错误;
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后不能洗涤,D错误;
故选B。
题型7 溶液的稀释、混合相关计算
易错提醒:
溶液的混合计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
3.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
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
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
1.【有关溶液的稀释】(24-25高一上·浙江绍兴·期中)下列所配溶液浓度为1mol·L-1的是
A.将31g溶于1L水中
B.常温下,将22.4LHCl溶于水中,配成1L溶液
C.将100mL5mol·L-1的溶液加水稀释至500mL
D.将10mL10mol·L-1的溶液与40mL水混合
【答案】C
【解析】A.根据钠原子守恒可知n(NaOH)=2n( )= =0.5mol,但水的体积不等于溶液的体积,所以无法计算出该物质的浓度,A错误;
B.没有标明气体存在的状态是否是标准状况下,无法确定气体的物质的量,所以无法计算出该物质的浓度,B错误;
C.稀释前后溶质的质物质的量不变,即c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),则100×10-3L×5mol/L=c(稀)×500×10-3L,解得c(稀)=1mol/L,C正确;
D.将10mL10mol/L的 溶液与40mL水混合溶液的体积要小于50mL,无法计算出该物质的浓度,D错误;
故选C。
2.【有关混合溶液的计算】(24-25高一上·福建泉州·期中)下列说法正确的是
A.把的跟混合,则的物质的量浓度为
B.把100g20%的溶液跟混合后,溶液的质量分数是10%
C.把的溶液跟的溶液混合后,溶液中的仍然是
D.把20%的溶液跟混合后,溶液的质量分数是10%
【答案】B
【解析】A.把的跟混合,溶液的体积小于200mL,则的物质的量浓度为>,A不正确;
B.把100g20%的溶液跟混合后,溶液的质量分数是=10%,B正确;
C.把的溶液跟的溶液混合后,溶液中的==5mol/L>,C不正确;
D.把20%的溶液跟混合后,溶液的质量分数是=,由于ρ(NaOH)≠ρ(H2O),所以溶液的质量分数不等于10%,D不正确;
故选B。
3.【电荷守恒的应用】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
【解析】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。
题型8化学反应中的计量关系
易错提醒:
1.化学方程式中的定量关系
(1)化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比
(2)化学计量数之比等于同温同压下相应气体的体积之比
2.物质的量在化学方程式计算中的步骤
注意:
(1)书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。
(2)单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”,且单位要注明。
(3)如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质进行计算。
1.【有关元素守恒的计算】(24-25高一下·浙江杭州·期中)现有和的混合物,向其中加入的溶液恰好完全反应,若将该混合物用足量还原,所得金属单质质量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1mol,提供0.2mol H+。H⁺与氧化物中的O2-结合生成H2O,根据H元素守恒,共生成0.1mol H2O,根据氧元素守恒,7.6g和的混合物中含0.1mol O2-;若将该混合物用足量还原,所得金属单质质量为7.6g-0.1mol×16g/mol=6g,故选C。
2.【得失电子守恒的应用】(24-25高一下·四川广安·期中)将64g Cu投入到80mL 5mol/L的溶液中,向溶液中再加入200mL 3mol/L 溶液,使之充分反应,生成的气体在标况下的体积
A.0L B.2.24L C.6.72L D.8.96L
【答案】C
【解析】64gCu的物质的量为=1mol,80mL5mol/L的KNO3溶液中含有的物质的量为0.08L×5mol/L=0.4mol,200mL3mol/LH2SO4溶液中含有H2SO4的物质的量为0.2L×3mol/L=0.6mol,因此溶液中含有1.2mol H+,0.4mol NO,根据离子方程式3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,计算各反应物可消耗的Cu: 消耗:,说明不足;消耗:,不足,则实际反应0.45mol Cu,生成,在标况下的体积V=nVm=0.3mol×22.4L/mol=6.72L;
故选C。
3.【得失电子守恒】(24-25高一下·浙江台州·期中)室温时向100mL碘水滴加的溶液,发生下列反应:,消耗了溶液,计算原饱和溶液中I2的物质的量浓度
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据反应式,I2与的物质的量比为1:2,消耗硫代硫酸钠的物质的量为0.625mol/L×0.04L=0.025mol,对应I2的物质的量为=0.0125mol,原溶液体积为0.1L,浓度为=0.125mol/L,故选A。
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