第三节 物质的量(举一反三专项训练,江苏专用) 【上好课】 化学人教版必修第一册
2025-11-04
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 物质的量 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.06 MB |
| 发布时间 | 2025-11-04 |
| 更新时间 | 2025-11-25 |
| 作者 | 幸福 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54705835.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第三节 物质的量
题型01 物质的量及单位
题型02 摩尔质量
题型03 气体摩尔体积
题型04 阿伏加德罗定律及其推论
题型05 气体相关计算(标准状况下)
题型06 物质的量浓度及其相关计算
题型07 溶液配制及误差分析
题型08 阿伏加德罗常数NA综合应用——突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度
题型01 物质的量及单位
1.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。
(1)计量对象: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。
(2)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)计量标准:国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。即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。
3.阿伏加德罗常数
(1)1 mol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,通常用6.02×1023 mol-1表示。
(2)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。
4.计算公式
(1)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系式:n=
(2)应用(记住式子中各符号代表)
【典例1】(25-26高一上·江苏·月考)下列有关物质的量的叙述中正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量
B.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
C.物质的量是国际单位制中的一个基本单位
D.物质的量可以用来计量大米、蚂蚁等小物质
【变式1-1】(24-25高一上·江苏苏州·月考)下列叙述正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1mol任何物质都含有个分子
C.标准状况下,22.4L含有的分子数约为
D.64g含有的氧原子数约为
【变式1-2】(24-25高一上·江苏淮安·月考)下列说法不正确的是
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
C.物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体
D.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
【变式1-3】(22-23高一上·江苏常州·期中)第26届国际计量大会GeneralConferenceonWeightsandMeasures,CGPM)通过了修改摩尔定义等一系列调整的提案,修改变化已于2019年5月20日正式生效。新的“摩尔”定义是:1摩尔包括个基本单元,这一常数被称为阿伏加德罗常数,单位为。下列有关“摩尔”的说法中,正确的是
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔是联系物质的宏观数量与微观粒子数量的基本物理量
C.摩尔是国际单位制7个基本单位之一
D.国际上新定义:1摩尔是的所包含的碳原子数
题型02 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=,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
微粒的摩尔质量当以g·mol-1作单位时,在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
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。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
【典例2】(22-23高一上·江苏无锡·期末)下列叙述正确的是
A.摩尔是基本物理量之一 B.1 mol CO2的质量为44g/mol
C.H2SO4的摩尔质量为98g/mol D.2 mol Al的摩尔质量为54 g
【变式2-1】(22-23高一上·江苏宿迁·月考)下列说法正确的是
A.水的摩尔质量是18g
B.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
C.O2的摩尔质量(单位是g·mol-1)在数值上等于其相对分子质量
D.1molCO的质量是28g·mol-1
【变式2-2】(24-25高一上·江苏陈洋中学·期中)空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)被称为“空气维生素”。就是一种空气负离子,其摩尔质量为
A.32g•mol﹣1 B.33g•mol﹣1 C.32g D.33g
【变式2-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)下列叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是96 g
B.的质量为
C.中约含有个碳原子
D.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
题型03 气体摩尔体积及其应用
1.气体摩尔体积含义
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm ,常用单位为L/mol(或L·mol-1)。
(2)表达式:Vm=
2.气体摩尔体积的数值
(1)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。
(2)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(标准状况)。此时物质的量与气体摩尔体积的关系:n=
(3)使用22.4 L/mol计算时,一定要看清物质是不是气体,条件是不是标准状况,两者缺一不可。如常见的水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体,则不能使用n=计算。
【典例3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)下列关于气体摩尔体积的说法正确的是
A.标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L
B.的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,的体积是22.4 L
【变式3-1】(23-24高一上·江苏·期中)下列有关气体摩尔体积的说法中,错误的是
A.一定温度和压强下,任何具有相同数目分子的气体都具有大致相同的体积
B.单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C.在标准状况下,1mol乙醇的体积约为22.4L
D.在标准状况下,任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L•mol-1
【变式3-2】(24-25高一上·江苏·月考)下列说法正确的是
A.H2的气体摩尔体积约为22.4L
B.1molO2和1molN2所占的体积都约为22.4L
C.标准状况下,1molH2和1molH2O所占的体积都约为22.4L
D.标准状况下,22.4L由N2、N2O组成的混合气体中含有2mol氮原子
【变式3-3】(24-25高一上·江苏·月考)下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是
A.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B.22g二氧化碳的物质的量是0.5mol,其体积为11.2L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L
题型04 阿伏加德罗定律及其推论
1.含义:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
2.适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”,则必有第“四同”。
注意:阿伏加德罗定律中的“分子数”相同,“原子数”不一定相同。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同容
==
同温同容下,气体的压强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,气体的密度比等于摩尔质量之比,等于相对分子质量之比
【典例4】(24-25高一上·江苏南京·期中)常温常压,含有相同分子数的和,体积相同的原因是
A.该条件下和的质量相同
B.该条件下和的密度相同
C.该条件下分子间距离相同
D.该条件下和分子的大小相同
【变式4-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)同温同压下,等质量的和相比较,下列叙述正确的是
A.体积比为 B.分子个数之比为
C.物质的量之比为 D.原子个数之比为
【变式4-2】(24-25高一上·江苏前黄高级中学·期中)三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:
D.当它们的压强和体积均相同时,三种气体的质量:
【变式4-3】(24-25高一上·江苏·期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为,下列说法正确的是
A.同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和4gZ气体,则其压强比为1∶1
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是Z
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1mol
D.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
题型05 气体相关计算(标准状况下)
有关气体计算(标准状况下)——“四公式”
(1)气体的物质的量n=。
(2)气体的摩尔质量M=22.4 L/mol·ρ标况。
(3)气体的分子数N=n·NA=·NA。
(4)气体的质量m=n·M=·M。
【典例5】(24-25高一上·江苏苏州·月考)现有标准状况下四种气体:①②含0.5mol氯原子的③④0.3mol,下列关系从小到大表示不正确的是
A.气体体积:④<①<②<③ B.质量:④<①<②<③
C.物质的量:①<④<③<② D.氢原子数:②<④<①<③
【变式5-1】(23-24高一上·江苏·月考)在标准状况下有①,②个HCl分子;③。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是
A.质量:②<①<③ B.氢原子数:②>①>③
C.体积:②<①<③ D.密度:②>③>①
【变式5-2】(23-24高一上·江苏无锡·月考)标准状况下,等质量的①②③④,所占体积由小到大的排列顺序正确的是
A.①④②③ B.④②①③ C.②①③④ D.④③①②
【变式5-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)下列说法正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L ④标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1 ⑥标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同
A.①③⑤ B.④⑥
C.②④⑥ D.①④⑥
题型06 物质的量浓度及其计算
1.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.计算公式:,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(或mol·L-1)。
3.运用cB的注意事项
(1)物质的量浓度的概念中的“单位体积”指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。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。
(2)溶质B表示任意的溶质,B的组成可以是分子、离子等,也可以是由阴、阳离子构成的结构单元。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液,不论取用多少体积,各份溶液中溶质的物质的量浓度始终不变,只是在不同体积的溶液中,溶质的物质的量不同。例如,1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中,Cl-的物质的量浓度为1 mol·L-1,Cl-的物质的量为1 mol;从中取出0.5 L,该份溶液中Cl-的物质的量浓度仍为1 mol·L-1,而Cl-的物质的量变为0.5 mol。
4.依据定义式计算
(1)已知溶质的质量
(2)已知溶液中某种粒子的数目
(3)已知标准状况下气体溶质体积
c=
5.溶液的稀释与混合
(1)稀释
溶液稀释前后溶液的体积发生变化,但溶质质量不变:m1w1=m2w2;溶质的物质的量不变:c1·V1=c2·V2。
(2)混合
c(混)·V(混)=c1V1+c2V2。
6.物质的量浓度与溶质质量分数(w)之间的换算
c====;
w=。
特别注意ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L。
【典例6】(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
【变式6-1】(23-24高一上·江苏盐城·期末)溶液浓度是常用的物理量,下列说法中正确的是
A.质量分数为98%的浓硫酸和等质量的水混合后,硫酸溶液的质量分数小于49%
B.配制480mL0.1mol/LNaOH溶液,需要用托盘天平称量2.0gNaOH
C.将标准状况下22.4LHCl气体溶于1L水中可制得1mol/L盐酸
D.50mL0.1mol/LNaCl溶液和25mL0.1molLNaClO溶液中的Cl-浓度相同
【变式6-2】(24-25高一上·江苏·期末)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。据此下列说法错误的是
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.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L−1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%
C.配制250.0 mL 4.6 mol·L−1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.由该硫酸配制稀硫酸时,可将水加入该硫酸中,且并边加边搅拌
【变式6-3】(24-25高一上·江苏苏州·月考)下列关于物质的量浓度的表述正确的是
A.标准状况下,VL氨气溶于1L水配制氨水,该氨水的物质的量浓度
B.的溶液中含数约为
C.的盐酸VL在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为,浓度变为
D.98%的浓硫酸()与水等质量混合,所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半
题型07 溶液配制及误差分析
1.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。
(2)配置步骤:计算、称量/量取、溶解/稀释、移液、洗涤、定容、摇匀
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据:根据cB==判断。其他不变时:
①凡是使m或nB增大的因素,cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素,cB偏小。
③凡是使V增大的因素,cB偏小。
④凡是使V减小的因素,cB偏大。
(2)常见误差分析:
能引起误差的一些操作
n
V
cB
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
用量筒量取浓溶液时,仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取浓溶液时,俯视读数
减小
不变
偏小
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
所用容量瓶洗净后又用待配液润洗
增大
不变
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时水加多了,用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时,俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时,仰视刻度线
不变
增大
偏小
(3)定容时仰视或俯视刻度线图解
①仰视刻度线(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,刻度线低于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏大。
②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反,刻度线高于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏小。
【典例7】(23-24高一上·江苏泰州·期中)配制一定体积一定物质的量浓度的溶液的操作过程示意图如下:
下列说法中不正确的是
A.“操作1”将在烧杯中溶解并冷却至室温
B.“操作2”中玻璃棒起引流作用
C.“操作4”定容时若俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低
D.所配制的溶液中为
【变式7-1】(23-24高一上·江苏·期末)实验室需要用到溶液,根据溶液的配制方法,下列说法正确的是
A.用托盘天平称取固体
B.转移溶液时有液体溅出,所配溶液浓度偏小
C.定容摇匀后,容量瓶中液面下降再补加水
D.容量瓶用自来水、蒸馏水洗涤,烘干后使用
【变式7-2】(23-24高一上·江苏·月考)配制一定物质的量浓度的溶液,下列情况会使溶液浓度偏高的是
A.配制盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
C.氢氧化钠溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线
D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
【变式7-3】(23-24高一上·江苏常州·月考)实验室用固体配制1.0溶液240。下列说法正确的是
A.配制溶液时玻璃棒的作用只有引流
B.配制溶液时需称量固体的质量为9.6g
C.定容时俯视刻度线,所配制的溶液浓度偏大
D.定容摇匀静置后,液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线
题型08 阿伏加德罗常数NA综合应用
1.解答阿伏加德罗常数正误判断题的思维模型
2.突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度
(1)状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。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,而n=的使用不受外界条件限制。
正误判断:常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA( )
常温常压下,8 g O2所含氧原子数为0.5NA( )
(2)物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。
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。
正误判断:标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA( )
(3)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。
正误判断:含有的电子数为10NA( )
(4)物质的组成
①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)。
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
正误判断:标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA( )
常温常压下,7.8 g Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为0.3NA( )
(5)氧化还原反应中电子转移的数目
如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、Fe与稀盐酸等反应。要注意反应物的量及化合价的变化。
正误判断:5.6 g铁与过量稀盐酸反应,转移电子数为0.3NA( )
(6)缺少溶液体积
由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给出溶液体积,无法求算物质的量。
正误判断:0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有Na+的数目为NA( )
(7)忽略溶剂的组成
求溶液中的氧原子、氢原子数目时不要忽略溶剂(如水)中的氧原子或氢原子。
正误判断:1 L 0.5mol·L-1 Na2SO4溶液中所含氧原子数为2NA( )
答案:(1)× √ (2)× (3)√ (4)× √ (5)× (6)× (7)×
【典例8】(24-25高一上·江苏扬州·期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
B.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中,含有钠离子的数目为NA
C.25°C,1.01×105Pa,48gO3中含有的氧原子数为3NA
D.7.1 g Cl2与足量水反应,转移的电子数目为0.1NA
【变式8-1】(24-25高一上·江苏苏州·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,的体积约为
B.常温常压下,溶液中含有的数目为
C.标准状况下,氦气中含有的氦原子数为
D.常温常压下,与的混合气体中含有的原子总数为
【变式8-2】(24-25高一上·江苏无锡·期中)设表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,和的混合气体中所含分子数为
B.常温下,含有的原子数为
C.常温常压下,和的体积不相同
D.标准状况下,参加反应转移电子数目一定是
【变式8-3】(23-24高一上·江苏宿迁·期中)用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4 L含有的分子数为
B.28 g 和组成的混合气体中含有的原子数为
C.0.2 mol⋅L 溶液含有个
D.56 g Fe与足量稀盐酸反应,转移的电子数目为3
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第三节 物质的量
题型01 物质的量及单位
题型02 摩尔质量
题型03 气体摩尔体积
题型04 阿伏加德罗定律及其推论
题型05 气体相关计算(标准状况下)
题型06 物质的量浓度及其相关计算
题型07 溶液配制及误差分析
题型08 阿伏加德罗常数NA综合应用——突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度
题型01 物质的量及单位
1.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。
(1)计量对象: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。
(2)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)计量标准:国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。即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。
3.阿伏加德罗常数
(1)1 mol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,通常用6.02×1023 mol-1表示。
(2)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。
4.计算公式
(1)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系式:n=
(2)应用(记住式子中各符号代表)
【典例1】(25-26高一上·江苏·月考)下列有关物质的量的叙述中正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量
B.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
C.物质的量是国际单位制中的一个基本单位
D.物质的量可以用来计量大米、蚂蚁等小物质
【答案】B
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,A错误;B.由物质的量的概念可知,物质的量表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,B正确;C.物质的量是物理量,其单位“摩尔”才是国际单位制中的基本单位,C错误;D.物质的量适用于微观粒子(如分子、原子),不适用于宏观物体(如大米、蚂蚁),D错误;故选B。
【变式1-1】(24-25高一上·江苏苏州·月考)下列叙述正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1mol任何物质都含有个分子
C.标准状况下,22.4L含有的分子数约为
D.64g含有的氧原子数约为
【答案】D
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,而国际单位制中的七个基本物理量之一是物质的量,A错误;B.并非所有物质都由分子构成(如金属、离子化合物等),因此1mol物质不一定含有6.02×1023个分子,B错误;C.标准状况下,H2O为液态,无法用气体摩尔体积22.4L/mol计算其分子数,C错误;D.64g SO2的物质的量为1mol,每个SO2分子含2个氧原子,故氧原子数为2×6.02×1023,D正确;故选D。
【变式1-2】(24-25高一上·江苏淮安·月考)下列说法不正确的是
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
C.物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体
D.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
【答案】A
【解析】A.物质的量是一个基本物理量,表示一定数目粒子的集合体,不是物质的数量,故A错误;B.物质的量可以把宏观物质的质量与微观粒子的数量联系起来,是连接宏观量和微观量的桥梁,故B正确;C.物质的量表示一定数目的粒子的集合体,适用于计量微观粒子,如分子、原子、离子等微观粒子,故C正确;D.阿伏加德罗常数是1 mol粒子所含的粒子数,在数值上等于12 g12C所含的碳原子数,所以12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数,故D正确;故答案为:A。
【变式1-3】(22-23高一上·江苏常州·期中)第26届国际计量大会GeneralConferenceonWeightsandMeasures,CGPM)通过了修改摩尔定义等一系列调整的提案,修改变化已于2019年5月20日正式生效。新的“摩尔”定义是:1摩尔包括个基本单元,这一常数被称为阿伏加德罗常数,单位为。下列有关“摩尔”的说法中,正确的是
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔是联系物质的宏观数量与微观粒子数量的基本物理量
C.摩尔是国际单位制7个基本单位之一
D.国际上新定义:1摩尔是的所包含的碳原子数
【答案】C
【解析】A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量单位,A错误;B.摩尔是个单位,B错误;C.摩尔是个单位,是国际单位制7个基本单位之一,C正确;D.国际上新定义:1摩尔包括个基本单元,数值上是的所包含的碳原子数,D错误;故选C。
题型02 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=,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
微粒的摩尔质量当以g·mol-1作单位时,在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
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。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
【典例2】(22-23高一上·江苏无锡·期末)下列叙述正确的是
A.摩尔是基本物理量之一 B.1 mol CO2的质量为44g/mol
C.H2SO4的摩尔质量为98g/mol D.2 mol Al的摩尔质量为54 g
【答案】C
【解析】A.物质的量是基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,故A错误;B.1 mol二氧化碳的质量为1 mol×44g/mol=44g,故B错误;C.硫酸的相对分子质量为98,数值上与摩尔质量相等,则硫酸的摩尔质量为98g/mol,故C正确;D.铝的摩尔质量为27g/mol,2mol铝的质量为2mol×27g/mol=54g,故D错误;故选C。
【变式2-1】(22-23高一上·江苏宿迁·月考)下列说法正确的是
A.水的摩尔质量是18g
B.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
C.O2的摩尔质量(单位是g·mol-1)在数值上等于其相对分子质量
D.1molCO的质量是28g·mol-1
【答案】C
【解析】A.摩尔质量的单位是g/mol,水的摩尔质量是g/mol,A错误;B.摩尔是一个单位,不是物理量,B错误;C.以g为单位,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等,C正确;D.质量的单位是g,1molCO的质量为28g,D错误;故选C。
【变式2-2】(24-25高一上·江苏陈洋中学·期中)空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)被称为“空气维生素”。就是一种空气负离子,其摩尔质量为
A.32g•mol﹣1 B.33g•mol﹣1 C.32g D.33g
【答案】A
【解析】O的相对原子质量为16,摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于相对原子质量或相对分子质量,则的摩尔质量为32g/mol;答案选A。
【变式2-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)下列叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是96 g
B.的质量为
C.中约含有个碳原子
D.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
【答案】D
【解析】A.的相对分子质量是96,所以水的摩尔质量是,故A错误;B.1molO2的质量是,故B错误;C.0.012kg为12g碳,即1molC,所含的碳原子数约为个,故C错误;D.摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,故D正确;故答案选D。
题型03 气体摩尔体积及其应用
1.气体摩尔体积含义
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm ,常用单位为L/mol(或L·mol-1)。
(2)表达式:Vm=
2.气体摩尔体积的数值
(1)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。
(2)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(标准状况)。此时物质的量与气体摩尔体积的关系:n=
(3)使用22.4 L/mol计算时,一定要看清物质是不是气体,条件是不是标准状况,两者缺一不可。如常见的水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体,则不能使用n=计算。
【典例3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)下列关于气体摩尔体积的说法正确的是
A.标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L
B.的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,的体积是22.4 L
【答案】A
【解析】A.标准状况下,气体的摩尔体积为22.4L/mol,则1mol任何气体的体积都约是22.4 L,故A正确;B.22g二氧化碳的物质的量是0.5mol,其在标准状况下的体积为11.2L,但未说明气体所在的状态,故B错误;C.气体摩尔体积的大小取决于分子间距离,当气体的粒子数目相同时,气体摩尔体积的数值越大,气体的体积越大,气体中所含分子间的距离受温度和压强影响,标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,根据PV=nRT,其他条件下可能也有该值,故C错误;D.标准状况下,H2SO4是非气态,因此1mol H2SO4的体积不是22.4L,故D错误;故答案选A。
【变式3-1】(23-24高一上·江苏·期中)下列有关气体摩尔体积的说法中,错误的是
A.一定温度和压强下,任何具有相同数目分子的气体都具有大致相同的体积
B.单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C.在标准状况下,1mol乙醇的体积约为22.4L
D.在标准状况下,任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L•mol-1
【答案】C
【解析】A. 当温度和压强一定时,任何具有相同分子数的气体物质一定具有相同的体积,选项A正确;B.气体摩尔体积即为单位物质的量的气体所占的体积,选项B正确;C.乙醇在标准状况下不是气体,无法运用气体的摩尔体积公式V=nVm计算,选项C错误;D.在标准状况下,气体摩尔体积都约为22.4L/mol,选项D正确;答案选C。
【变式3-2】(24-25高一上·江苏·月考)下列说法正确的是
A.H2的气体摩尔体积约为22.4L
B.1molO2和1molN2所占的体积都约为22.4L
C.标准状况下,1molH2和1molH2O所占的体积都约为22.4L
D.标准状况下,22.4L由N2、N2O组成的混合气体中含有2mol氮原子
【答案】D
【解析】A. 在标准状况下,H2的气体摩尔体积约为22.4L/mol,A错误;B. 1molO2和1molN2所占的体积不一定都约为22.4L,因为温度和压强未知,B错误;C. 标准状况下,1molH2的体积约为22.4L,标况下水不是气态,1molH2O所占的体积小于22.4L,C错误;D. 标准状况下,22.4L由N2、N2O组成的混合气体的物质的量是1mol,根据物质的组成可知其中含有2mol氮原子,D正确;答案选D。
【变式3-3】(24-25高一上·江苏·月考)下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是
A.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B.22g二氧化碳的物质的量是0.5mol,其体积为11.2L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L
【答案】D
【解析】A.气体摩尔体积只与气体的存在条件有关,与物质的量无关,温度压强相同,气体的摩尔体积相同,故A错误;B.22 g CO2的物质的量是n(CO2)==0.5 mol,由于没有指明标准状况下,0.5mol二氧化碳气体体积也可能不是11.2L,故B错误;C.由理想气体状态方程pV=nRT可知,不是标准状况下,1 mol任何气体也可能占有22.4 L体积,故C错误;D.标准状况下,1mol任何气体所占的体积约为22.4L,称为气体摩尔体积,故D正确;答案为D。
题型04 阿伏加德罗定律及其推论
1.含义:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
2.适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”,则必有第“四同”。
注意:阿伏加德罗定律中的“分子数”相同,“原子数”不一定相同。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同容
==
同温同容下,气体的压强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,气体的密度比等于摩尔质量之比,等于相对分子质量之比
【典例4】(24-25高一上·江苏南京·期中)常温常压,含有相同分子数的和,体积相同的原因是
A.该条件下和的质量相同 B.该条件下和的密度相同
C.该条件下分子间距离相同 D.该条件下和分子的大小相同
【答案】C
【解析】有阿伏伽德罗定律可知,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分子,故常温常压下,含有相同分子数的和的分子数相同,体积相同这是因为在常温常压下,气体分子间的距离远远大于分子本身的大小,所以气体的体积主要取决于分子间的距离,而与分子的大小、密度和质量无关;故选C。
【变式4-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)同温同压下,等质量的和相比较,下列叙述正确的是
A.体积比为 B.分子个数之比为
C.物质的量之比为 D.原子个数之比为
【答案】C
【分析】根据,等质量的和物质的量之比为3∶2。
【解析】A.同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,故等质量的O2和O3的体积之比=3∶2,故A错误;B.分子数目之比等于物质的量之比,故等质量的O2和O3的分子个数之比=3∶2,故B错误;C.等质量的和物质的量之比为3∶2,故C正确;D.等质量的和的含有原子数目之比=(3×2)∶(2×3)=1∶1,故D错误;故选C。
【变式4-2】(24-25高一上·江苏前黄高级中学·期中)三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:
D.当它们的压强和体积均相同时,三种气体的质量:
【答案】B
【解析】A.当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据,气体密度与摩尔质量成正比,根据摩尔质量知,三种气体的密度大小顺序是ρ ( H2) <ρ(N2) <ρ(O2),A错误;B.而当温度和密度相同时,,则气体压强与摩尔质量成反比,所以三种气体的压强大小顺序是p( H2) >p( N2) >p(O2),故B正确;C.当它们的质量和温度、压强均相同时,根据,V=nV m,气体体积与摩尔质量成反比,所以这三种气体体积大小顺序是:V ( O2) <V ( N2)<V(H2),故C错误;D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体物质的量相同,m=nM ,气体质量与摩尔质量成正比,所以三种气体的质量大小顺序是m ( H2 ) <m( N2) <m( O2),故D错误;故选B。
【变式4-3】(24-25高一上·江苏·期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为,下列说法正确的是
A.同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和4gZ气体,则其压强比为1∶1
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是Z
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1mol
D.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
【答案】A
【解析】A.同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和4gZ气体,Mr(Y)=0.5Mr(Z),则二者的物质的量之比是1∶1,同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,Y、Z气体所承受的压强比为1∶1,A正确;B.同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,则三种气体密度最小的是X,B错误;C.没有明确是否为标准状况,三种气体体积均为2.24L,物质的量不一定是0.1mol,C错误;D.不知道三种气体为单原子、双原子还是多原子,无法确定分子数目,所以无法确定质量的大小,D错误;故选A。
题型05 气体相关计算(标准状况下)
有关气体计算(标准状况下)——“四公式”
(1)气体的物质的量n=。
(2)气体的摩尔质量M=22.4 L/mol·ρ标况。
(3)气体的分子数N=n·NA=·NA。
(4)气体的质量m=n·M=·M。
【典例5】(24-25高一上·江苏苏州·月考)现有标准状况下四种气体:①②含0.5mol氯原子的③④0.3mol,下列关系从小到大表示不正确的是
A.气体体积:④<①<②<③ B.质量:④<①<②<③
C.物质的量:①<④<③<② D.氢原子数:②<④<①<③
【答案】C
【分析】①8.96LCH4的物质的量=,质量=,H原子数目=;②含0.5mol氯原子的,质量=,H原子数目=;气体体积=;③30.6gH2S的物质的量=,气体体积=,H原子数目=;④0.3molNH3质量=;气体体积=,H原子数目=;
【解析】A.由上面计算可知:气体体积④<①<②<③,故A正确;B.由上面计算可知:质量④<①<②<③,故B正确;C.由上面计算可知:物质的量④<①<②<③,故C错误;D.由上面计算可知:氢原子数②<④<①<③,故D正确;答案选C。
【变式5-1】(23-24高一上·江苏·月考)在标准状况下有①,②个HCl分子;③。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是
A.质量:②<①<③ B.氢原子数:②>①>③
C.体积:②<①<③ D.密度:②>③>①
【答案】D
【分析】计算各物质的物质的量:①=0.3mol;②=0.5mol;③=0.2mol;
【解析】A.根据m=nM知,甲烷质量为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g,HCl的质量为0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g,氨气的质量为3.4 g,故质量:③<①<②,A错误;B.甲烷中n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,HCl中n(H) =0.5 mol,氨气中n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,故H原子数目:②<③<①,B错误;C.根据V=nVm知,相同条件下体积之比等于物质的量之比,故体积:③<①<②,C错误;D.根据知,相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,故密度:①<③<②,D正确;故选D。
【变式5-2】(23-24高一上·江苏无锡·月考)标准状况下,等质量的①②③④,所占体积由小到大的排列顺序正确的是
A.①④②③ B.④②①③ C.②①③④ D.④③①②
【答案】A
【解析】水为液体,相同质量时体积远小于气体体积,标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,根据可知,质量相同时气体体积与气体的摩尔质量成反比,结合M(CO2)>M(O2)>M(H2)可知,标准状况下气体体积由小到大的排列顺序为①④②③,故选A。
【变式5-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)下列说法正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L ④标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1 ⑥标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同
A.①③⑤ B.④⑥
C.②④⑥ D.①④⑥
【答案】B
【解析】①该物质在标准状况下不一定是气体,错误;②没有限定处于标准状况下,0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L,错误;③标准状况下,H2O不是气体,错误;④CO和N2的摩尔质量都为28g/mol,28gCO与N2的混合气体中气体总物质的量为=1mol,标准状况下的体积约为22.4L,正确;⑤各种气体的摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L/mol,不在标准状况下不一定为22.4L/mol,错误;⑥标准状况下,体积相同的气体所含分子物质的量相等、所含分子数相同,正确;正确的有④⑥;答案选B。
题型06 物质的量浓度及其计算
1.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.计算公式:,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(或mol·L-1)。
3.运用cB的注意事项
(1)物质的量浓度的概念中的“单位体积”指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。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。
(2)溶质B表示任意的溶质,B的组成可以是分子、离子等,也可以是由阴、阳离子构成的结构单元。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液,不论取用多少体积,各份溶液中溶质的物质的量浓度始终不变,只是在不同体积的溶液中,溶质的物质的量不同。例如,1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中,Cl-的物质的量浓度为1 mol·L-1,Cl-的物质的量为1 mol;从中取出0.5 L,该份溶液中Cl-的物质的量浓度仍为1 mol·L-1,而Cl-的物质的量变为0.5 mol。
4.依据定义式计算
(1)已知溶质的质量
(2)已知溶液中某种粒子的数目
(3)已知标准状况下气体溶质体积
c=
5.溶液的稀释与混合
(1)稀释
溶液稀释前后溶液的体积发生变化,但溶质质量不变:m1w1=m2w2;溶质的物质的量不变:c1·V1=c2·V2。
(2)混合
c(混)·V(混)=c1V1+c2V2。
6.物质的量浓度与溶质质量分数(w)之间的换算
c====;
w=。
特别注意ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L。
【典例6】(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。
【变式6-1】(23-24高一上·江苏盐城·期末)溶液浓度是常用的物理量,下列说法中正确的是
A.质量分数为98%的浓硫酸和等质量的水混合后,硫酸溶液的质量分数小于49%
B.配制480mL0.1mol/LNaOH溶液,需要用托盘天平称量2.0gNaOH
C.将标准状况下22.4LHCl气体溶于1L水中可制得1mol/L盐酸
D.50mL0.1mol/LNaCl溶液和25mL0.1molLNaClO溶液中的Cl-浓度相同
【答案】B
【解析】A.质量分数为98%的浓硫酸与等质量水混合后后,混合液总质量等于原先的2倍,则混合液中硫酸溶液的质量分数等于49%,A错误;B.配制480mL 0.1mol·L-1的NaOH溶液应该选用500ml容量瓶,n(NaOH)=cV=0.1mol·L-1×500×10-3L=0.05mol,m(NaOH)=nM=0.051mol×40g/mol=2.0g,B正确;C.溶于1L水,所得溶液的体积不是1L,无法计算溶液的物质的量浓度,C错误;D.NaClO溶液中没有氯离子,D错误;故选B。
【变式6-2】(24-25高一上·江苏·期末)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。据此下列说法错误的是
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.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L−1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%
C.配制250.0 mL 4.6 mol·L−1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.由该硫酸配制稀硫酸时,可将水加入该硫酸中,且并边加边搅拌
【答案】D
【解析】A.根据公式,该硫酸试剂的物质的量浓度为,故A正确;B.硫酸的密度大于水的,该硫酸与等体积的水混合后的溶液质量小于原硫酸溶液质量的2倍,所以混合后溶液的质量分数大于49%,故B正确;C.设配制250mL 4.6mol•L−1的稀硫酸需取该硫酸的体积为x L,根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变可知0.25L×4.6mol/L=x×18.4mol/L,解得x=0.0625L=62.5 mL,故C正确;D.浓硫酸稀释时放出大量的热,若将水慢慢加入到该硫酸中,放出的热量会使液体飞溅,造成实验安全隐患,应将浓硫酸慢慢加入水中,故D错误;答案选D。
【变式6-3】(24-25高一上·江苏苏州·月考)下列关于物质的量浓度的表述正确的是
A.标准状况下,VL氨气溶于1L水配制氨水,该氨水的物质的量浓度
B.的溶液中含数约为
C.的盐酸VL在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为,浓度变为
D.98%的浓硫酸()与水等质量混合,所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半
【答案】D
【解析】A.VL氨气与1L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1)L,A错误;B.没有给出溶液体积,不能计算数目,B错误;C.盐酸易挥发,加热蒸发至溶液体积为,盐酸浓度小于,C错误;D.硫酸密度大于水,98%的浓硫酸()与水等质量混合,98%的浓硫酸体积小于等质量水的体积,混合后所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半,D正确;故选D。
题型07 溶液配制及误差分析
1.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。
(2)配置步骤:计算、称量/量取、溶解/稀释、移液、洗涤、定容、摇匀
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据:根据cB==判断。其他不变时:
①凡是使m或nB增大的因素,cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素,cB偏小。
③凡是使V增大的因素,cB偏小。
④凡是使V减小的因素,cB偏大。
(2)常见误差分析:
能引起误差的一些操作
n
V
cB
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
用量筒量取浓溶液时,仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取浓溶液时,俯视读数
减小
不变
偏小
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
所用容量瓶洗净后又用待配液润洗
增大
不变
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时水加多了,用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时,俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时,仰视刻度线
不变
增大
偏小
(3)定容时仰视或俯视刻度线图解
①仰视刻度线(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,刻度线低于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏大。
②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反,刻度线高于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏小。
【典例7】(23-24高一上·江苏泰州·期中)配制一定体积一定物质的量浓度的溶液的操作过程示意图如下:
下列说法中不正确的是
A.“操作1”将在烧杯中溶解并冷却至室温
B.“操作2”中玻璃棒起引流作用
C.“操作4”定容时若俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低
D.所配制的溶液中为
【答案】C
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,据此解答。
【解析】A.溶解需要在烧杯中进行,冷却至室温后在转移到容量瓶中,A项正确;B.向容量瓶中转移溶液时用玻璃棒引流,B项正确;C.定容时若俯视刻度线,水的量不足,溶液体积减小,造成所配溶液浓度偏大,C项错误;D.碳酸钠的质量为10.6g,物质的量为0.1mol,容量瓶规格为100mL,溶液的物质的量浓度为0.1mol÷0.1L=1mol/L,则钠离子浓度为1mol/L×2=2mol/L,D项正确;故选C。
【变式7-1】(23-24高一上·江苏·期末)实验室需要用到溶液,根据溶液的配制方法,下列说法正确的是
A.用托盘天平称取固体
B.转移溶液时有液体溅出,所配溶液浓度偏小
C.定容摇匀后,容量瓶中液面下降再补加水
D.容量瓶用自来水、蒸馏水洗涤,烘干后使用
【答案】B
【解析】A.配制480mL0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液,要用500mL的容量瓶,计算称量固体质量时也需要按照500mL进行计算,则需要称取Na2CO3⋅10H2O晶体的质量为0.5L×0.1mol/L×286g/mol=14.3g,故A错误;B.转移溶液时有液体溅出,溶质有损失,所配溶液浓度偏小,故B正确;C.定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线,是因为部分液体残留在刻度线上方,不需要再滴加蒸馏水至刻度线,故C错误;D.容量瓶不需要干燥,故D错误;故答案选B。
【变式7-2】(23-24高一上·江苏·月考)配制一定物质的量浓度的溶液,下列情况会使溶液浓度偏高的是
A.配制盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
C.氢氧化钠溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线
D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
【答案】C
【解析】A.配制盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线,量取的浓盐酸的体积偏少,故浓度偏高,故A不选;B.溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,n偏小,则c偏小,故B不选;C.未经冷却后立即将其转移至容量瓶中,冷却后溶液体积V偏小,n不影响,则c偏高,故C选;D.定容后又补加少量蒸馏水,n不变,体积V偏大,则c偏小,故D不选。故选:C。
【变式7-3】(23-24高一上·江苏常州·月考)实验室用固体配制1.0溶液240。下列说法正确的是
A.配制溶液时玻璃棒的作用只有引流
B.配制溶液时需称量固体的质量为9.6g
C.定容时俯视刻度线,所配制的溶液浓度偏大
D.定容摇匀静置后,液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线
【答案】C
【解析】A.溶解NaOH固体需要用玻璃棒搅拌,故A错误;B.实验室无240mL容量瓶,因此配制240mL溶液需选用250mL容量瓶,实际配制250mL 1.0mol/LNaOH溶液,需称量NaOH固体的质量为0.25L×1.0mol/L×40g/mol=10.0g,故B错误;C.定容时俯视刻度线,溶液凹液面低于刻度线,溶液体积偏小,,可知所配溶液的浓度将偏大,故C项正确;D.定容摇匀静置后,由于溶液附着于瓶塞等,使得液面低于刻度线,不能再加蒸馏水,故D项错误;本题选C。
题型08 阿伏加德罗常数NA综合应用
1.解答阿伏加德罗常数正误判断题的思维模型
2.突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度
(1)状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。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,而n=的使用不受外界条件限制。
正误判断:常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA( )
常温常压下,8 g O2所含氧原子数为0.5NA( )
(2)物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。
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。
正误判断:标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA( )
(3)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。
正误判断:含有的电子数为10NA( )
(4)物质的组成
①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)。
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
正误判断:标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA( )
常温常压下,7.8 g Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为0.3NA( )
(5)氧化还原反应中电子转移的数目
如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、Fe与稀盐酸等反应。要注意反应物的量及化合价的变化。
正误判断:5.6 g铁与过量稀盐酸反应,转移电子数为0.3NA( )
(6)缺少溶液体积
由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给出溶液体积,无法求算物质的量。
正误判断:0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有Na+的数目为NA( )
(7)忽略溶剂的组成
求溶液中的氧原子、氢原子数目时不要忽略溶剂(如水)中的氧原子或氢原子。
正误判断:1 L 0.5mol·L-1 Na2SO4溶液中所含氧原子数为2NA( )
答案:(1)× √ (2)× (3)√ (4)× √ (5)× (6)× (7)×
【典例8】(24-25高一上·江苏扬州·期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
B.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中,含有钠离子的数目为NA
C.25°C,1.01×105Pa,48gO3中含有的氧原子数为3NA
D.7.1 g Cl2与足量水反应,转移的电子数目为0.1NA
【答案】C
【解析】A.标准状况下,水不是气体,无法计算其物质的量,故A错误;B.溶液的体积未知,无法计算其物质的量,故B错误;C.48gO3中含有的氧原子的物质的量为=3mol,故氧原子个数为3NA,故C正确;D.Cl2与水反应为可逆反应,氯气不能完全反应,故转移的电子数目小于0.1NA,故D错误;故选C。
【变式8-1】(24-25高一上·江苏苏州·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,的体积约为
B.常温常压下,溶液中含有的数目为
C.标准状况下,氦气中含有的氦原子数为
D.常温常压下,与的混合气体中含有的原子总数为
【答案】D
【解析】A.在标准状况下为液态,无法使用气体摩尔体积22.4 L/mol计算物质的量,A错误;B.未给出溶液体积,无法计算Cl⁻的具体数目,B错误;C.11.2 L氦气(标准状况)对应物质的量为0.5 mol,氦为单原子分子,原子数为0.5NA,C错误;D.CO和N2的摩尔质量均为28 g/mol,28 g混合气体总物质的量为1 mol。每分子含2个原子,总原子数为2NA,D正确;故选D。
【变式8-2】(24-25高一上·江苏无锡·期中)设表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,和的混合气体中所含分子数为
B.常温下,含有的原子数为
C.常温常压下,和的体积不相同
D.标准状况下,参加反应转移电子数目一定是
【答案】B
【解析】A.标准状况下,22.4 L由N2和O2组成的混合气体的物质的量是1 mol,则其中所含分子数为NA,A错误;B.常温下,物质的量是0.5mol,含有的原子数为,B正确;C.常温常压下,物质的量是0.5mol,物质的量为0.5mol,二者所处于的环境相同,则二者的的体积相同,C错误;D.标准状况下,22.4 L 为1mol,1mol氯气自身氧化还原反应电子转移为1mol,如氯气和氢氧化钠溶液反应,D错误;故选B。
【变式8-3】(23-24高一上·江苏宿迁·期中)用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4 L含有的分子数为
B.28 g 和组成的混合气体中含有的原子数为
C.0.2 mol⋅L 溶液含有个
D.56 g Fe与足量稀盐酸反应,转移的电子数目为3
【答案】B
【解析】A.标准状况下,水不是气体,22.4 LH2O的物质的量大于1mol,含有的分子数大于NA,A错误;B.N2和N4均由N原子组成,28g该混合气体中所含N原子的物质的量为,所含N原子数为2NA,B正确;C.未给出溶液的体积,无法计算Na+的物质的量,C错误;D.56g(1mol)Fe与足量稀盐酸反应,生成FeCl2和H2,反应转移2mol电子,转移电子数为2NA,D错误;故选B。
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