内容正文:
2.3 物质的量
题型01 物质的量及单位
题型02 阿伏加德罗常数NA
题型03 摩尔质量
题型04 气体摩尔体积
题型05 阿伏加德罗定律
题型06 气体相关计算(标准状况下)
题型07 物质的量浓度
题型08 物质的量浓度的相关计算
题型09 溶液配制及误差分析
题型10 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
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,符号“mol”。
(1)只用于微观粒子
(2)必须用化学式指明粒子种类如:1mol H、1mol H+、1 mol H2。
(3)1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
【典例1】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习)“摩尔”来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是1971年10月召开的第14届国际计量大会决定采用的。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
D.1molH2O2分子中含有1molH2分子和1molO2分子
【答案】B
【详解】A.1mol任何物质所含有的分子数不一定相同,因为物质可能由原子、离子等构成,A项错误;
B.摩尔是物质的量的单位,符号为mol,符合定义,B项正确;
C.物质的量是连接宏观量与微观粒子数量的桥梁,摩尔是单位,C项错误;
D.H2O2分子中不含H2或O2分子,D项错误;
答案选B。
【变式1-1】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习)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
【详解】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1-2】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)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
【详解】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。
【变式1-3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)下列叙述正确的是
A.1 mol任何物质都含有个分子
B.摩尔只能用来计量纯净物中微观粒子数目
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.阿伏加德罗常数近似为
【答案】C
【详解】A.并非所有物质都由分子构成(如金属由原子、盐由离子构成),因此1 mol物质不一定含6.02×1023个分子,A错误;
B.摩尔可用于计量纯净物或混合物中的粒子数目(如混合气体中的分子总数),B错误;
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,定义正确,C正确;
D.阿伏加德罗常数的近似值应为6.02×1023 mol-1,选项未标明单位“mol-1”,表述不完整,D错误;
综上所述,答案选C。
题型02 阿伏加德罗常数NA
1.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,即NA≈6.02×1023mol-1。
2.计算公式
(1):n=
(2):常用变形及推论
【典例2】(25-26高一上·吉林白城·阶段练习)1 mol SO2和1 mol SO3具有相同的
①分子数 ②原子数 ③硫原子数 ④氧原子数
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【答案】B
【详解】1molSO2和1molSO3具有相同分子数,原子数不相等,S原子数相等,氧原子数不相等
①1molSO2和1molSO3均含相同分子数(阿伏伽德罗常数),故①正确;
②SO2每分子含3个原子,SO3含4个原子,1mol时原子总数不同,故②错误;
③每个分子均含1个S原子,1mol时均为1molS原子,故③正确;
④SO2每分子含2个O,SO3含3个O,1molSO2和1molSO3中O原子数不同,故④错误;
故选B。
【变式2-1】(25-26高一上·吉林四平·阶段练习)的分子中C原子的物质的量是
A.1mol B.2mol C.4mol D.8mol
【答案】B
【详解】甲烷有一个碳原子,因此,故答案为B。
【变式2-2】(25-26高一上·辽宁鞍山·阶段练习)中含有 mol质子, 个电子。
【详解】中含有质子,含有或6.02×1024个电子;
【变式2-3】(25-26高一上·内蒙古包头·期中)下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125 mol
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
【答案】B
【详解】A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A不正确;
B.硫酸的分子式为H2SO4,硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是=0.125 mol,B正确;
C.用物质的量描述物质时,对微粒必须指明,不能含糊其辞,则1molCO2中含有1mol碳原子和2mol氧原子,C不正确;
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数近似值的数值,NA表示阿伏加德罗常数,D不正确;
故选B。
题型03 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)定义:每摩尔物质所具有的质量,符号为M。
(2)公式:M=,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
以g·mol-1作单位时时,摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
【典例3】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知个气体分子的质量为,则气体的摩尔质量是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】个气体分子物质的量为,则X气体的摩尔质量为。
故答案选C。
【变式3-1】(25-26高一上·吉林·阶段练习)(25-26高一上·甘肃兰州·阶段练习)Cl2与过量NH3反应的化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。下列叙述正确的是
A.1 mol N2的原子数为NA B.Cl2的摩尔质量为71g·mol-1
C.1 mol NH3的质量为17g·mol-1 D.生成1 mol NH4Cl时转移电子数为6NA
【答案】B
【详解】A.1 mol N2含有2 mol原子,原子数为2 NA,A错误;
B.Cl2的摩尔质量为35.5×2=71g·mol-1,B正确;
C.质量的单位应为“g”,而非“g·mol-1”,C错误;
D.每生成1 mol NH4Cl转移1 mol电子,电子数为NA,D错误;
故选B。
【变式3-2】(25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)1 mol 中含有的H原子个数与_______g 中含有的H原子个数相同。
A.36 B.18 C.72 D.9
【答案】A
【详解】1molCH4含4molH原子,需2mol H2O(含4mol H),质量为2mol×18g/mol=36g;
故选A。
【变式3-3】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是
A.CH3COOK的相对分子质量为 B.CH3COOK的摩尔质量为98 mol
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧分子 D.1 mol CH3COOK含有个H
【答案】D
【详解】A.相对分子质量无单位,A错误;
B.摩尔质量的单位应为g/mol,B错误;
C.CH3COOK中不含氧分子,C错误;
D.每个CH3COOK含3个H原子,根据N=n·NA,1 mol CH3COOK含有个H,D正确;
故选D。
题型04 气体摩尔体积
1.气体摩尔体积含义
(1)概念:每摩尔气体所占的体积,符号为Vm ,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)结论:在标况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = 22.4 L/mol。
(2)解释:气体体积主要由分子间距、分子数目决定,分子间距受温度和压强影响。因此,当同温同压时,1mol气体占据相同的体积。注意:标况下为Vm为22.4 L/mol,当条件变化时,数值可能变大变小或不变。
(3)适用范围:纯净气体或气体混合物。
【典例4】(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)标准状况下,1.12L某气体的质量为2.2g,则该气体的化学式可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】标准状况下,该气体物质的量:,根据,则该气体为CO2,故选D。
【变式4-1】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温常压下,和的混合气体所含原子数为
B.标准状况下,中含有的原子数为
C.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为
D.10g氖气所含原子数为
【答案】B
【详解】A.32g O2和O3混合气体中,氧原子总质量为32g,氧的摩尔质量为16g/mol,原子总物质的量为2mol,对应原子数为2NA,而非6.02×1023(即1NA),A错误;
B.1.8g H2O的物质的量为0.1mol,每个H2O含3个原子,总原子数为0.3 NA =1.806×1023,B正确;
C.常温常压下,11.2L O2的物质的量小于0.5mol,对应原子数小于NA,而题目中为NA,C错误;
D.氖的摩尔质量为20g/mol,10g氖的物质的量为0.5mol,原子数为0.5 NA,而非6.02×1023(即1 NA),D错误;
故答案为:B。
【变式4-2】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·阶段练习)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为
②同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等
③的氯化镁溶液中含氯离子为
④标准状况下22.4L中分子数为
⑤48g和混合气体中含有原子数为
A.①②③⑤ B.③④ C.①③④ D.①②③④
【答案】A
【详解】①氮气和氧气均为双原子分子,标准状况下11.2 L混合气体总物质的量为0.5 mol,原子数为NA,①正确;
②同温同压下体积相同的气体分子数相等,②正确;
③1 L 2 mol/L MgCl2溶液中Cl-浓度为4 mol/L,Cl-的物质的量为4 mol,其数目为4NA,③正确;
④标准状况下H2O为液态,无法用气体摩尔体积计算,④错误;
⑤48 gO2和O3混合气体中O原子总物质的量为,原子数为3NA,⑤正确;
综上所述,①②③⑤正确,故选A。
【变式4-3】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)一定条件下,硝酸铜发生分解反应:,收集产生的所有气体()共(已折算成标准状况)。关于这气体,下列叙述错误的是
A. B.
C.平均相对分子质量为44 D.
【答案】C
【分析】标准状况下气体的物质的量为:,生成的NO2和O2的物质的量之比为化学计量数之比,为4:1,NO2和O2的物质的量分别为0.4 mol和0.1 mol。
【详解】A.生成的NO2和O2的质量比为:(0.4×46):(0.1×32)=18.4:3.2=23:4,A正确;
B.标准状况下NO2和O2的体积之比等于物质的量之比,为4:1,B正确;
C.混合气体的平均相对分子质量=,C错误;
D.原子数目之比等于原子的物质的量之比,故,D正确;
故选C。
题型05 阿伏加德罗定律
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.阿伏加德罗定律的推论
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5】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)常温常压下,分别向三个气球(同一规格,忽略气球自身重量)吹进两种混合气体,吹出体积相等的①、②、③三个气球。下列判断不正确的是
A.三个气球中所含气体的分子数相等
B.三个气球中所含气体的原子数不相等
C.三个气球中气体分子间的平均距离相等
D.三个气球中气体的密度相等
【答案】D
【分析】同温同压下,相同体积的任何气体物质的量相等,分子数也相等。
【详解】A.根据分析,三个气球体积相等,气体的物质的量相等,分子数也相等,A正确;
B.设气体总物质的量为。①中原子总物质的量介于和之间;②中原子总物质的量为;③中空气的平均摩尔原子数约为2(主要为和),为三原子分子,故原子总物质的量大于。因此三个气球中所含气体的原子数不相,B正确;
C.气体分子间平均距离取决于温度和压强,常温常压下三者条件相同,故平均距离相等,C正确;
D.密度。由于和均相同,密度取决于平均摩尔质量。①中介于2 g/mol和4 g/mol之间;②中介于28 g/mol和32 g/mol之间;③中空气的平均摩尔质量约为29 g/mol,的摩尔质量为44 g/mol,故大于29 g/mol。显然三者的平均摩尔质量不相等,所以密度不相等,D错误;
故选D。
【变式5-1】(25-26高一上·吉林通化·阶段练习)在标准状况下有:① ②个分子 ③ ④。下列对这四种气体的描述正确的是
A.体积:③②①④ B.密度:②>③>④>①
C.质量:②>①>③>④ D.氢原子个数:①>④>③>②
【答案】A
【分析】①:;②HCl:;③:;④:;据此回答
【详解】A.标准状况下气体体积与物质的量成正比,故体积:③>②>①>④,A正确;
B.同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比,,,,,密度顺序②>④>①>③,B错误;
C.,,,,故质量:②>③>①>④,C错误;
D.氢原子数::0.3 mol × 4 = 1.2 mol,HCl:0.5 mol × 1 = 0.5 mol,:6.8 mol× 2 = 13.6 mol,
:0.2 mol × 3 = 0.6 mol,顺序:③>①>④>②,D错误;
故选A。
【变式5-2】(25-26高一上·吉林白城·阶段练习)一定温度和压强下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
D.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
【答案】C
【分析】根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下,同质量的气体的体积之比等于其摩尔质量的反比,四种气体的摩尔质量的关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4。
【详解】A.根据分析知,气球②中装的是CO2,A错误;
B.①中为SO2,③中为O2,两种气体的摩尔质量不同,当气体质量相等时,其物质的量不相等,则其分子数不相等,B错误;
C.同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,则气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,C正确;
D.气球①和气球④中气体物质的量之比等于摩尔质量的反比,即为1∶4,D错误;
故选C。
【变式5-3】(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习)如图所示,向密闭容器内可移动活塞的两边分别充入Ar、和的混合气体(已知Ar体积占整个容器体积的五分之一),将和的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复室温后,活塞右滑并停留于容器的中央。下列说法错误的是
A.反应前,活塞左右两侧气体原子数之比为3∶8
B.原来和的体积之比可能为3∶1或1∶1
C.反应后恢复到室温,活塞左右两边气体的物质的量相等
D.活塞移动情况说明、燃烧放热,且该反应气体的物质的量减少
【答案】A
【详解】A.反应前,活塞左右两侧气体体积之比为,活塞不移动即左右气体压强相同,温度相同时,根据气体体积之比等于物质的量之比,则左侧Ar与右侧和的混合气体物质的量之比为,原子数之比为,A错误;
B.反应后恢复到室温,活塞停留于容器的中央,说明活塞左右两边气体的物质的量相等,即反应后剩余气体(可能为,也可能为)等于Ar的物质的量,设反应前Ar的物质的量为1 mol,和的混合气体物质的量为4 mol,反应后剩余1 mol气体,参加反应的气体为3 mol,由反应方程式可知,参加反应的气体中含有:,:,若剩余1 mol气体为氢气,则原混合气体和的体积之比;若剩余1 mol气体为氧气,则原混合气体和的体积之比,B正确;
C.反应后恢复到室温,活塞停留于容器的中央,说明同温同压条件下左右两侧气体体积之比为,等于气体物质的量之比,即两边气体的物质的量相等,C正确;
D.和的混合气体点燃引爆,发生反应,是气体分子数减小的反应,而开始活塞先左弹,说明右侧气体膨胀,则和燃烧放热,恢复室温后,活塞右滑并停留于容器的中央,说明右侧气体减少,该反应气体的物质的量减少,D正确;
故选A。
题型06 气体相关计算(标准状况下)
有关气体计算(标准状况下)
“见量化摩”:建立以物质的量为核心地位的转化网络。
【典例6】(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习)为阿伏加德罗常数的值,标准状况下,氮气和氧气的混合气体含有x个原子,则该混合气体在相同状态下的体积为(单位为L)
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】该混合气体含有个原子,由于氮气和氧气均为双原子分子,则混合气体的物质的量为。因此,该混合气体的物质的量为。在标准状况下,其体积为,故选C。
【变式6-1】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)标准状况下,现有①②个③④,则对这四种物质的关系有以下四种表述,其中不正确的是
A.体积:②>③>①>④ B.密度:④>②>③>①
C.质量:②>③>①>④ D.氢原子个数:④>①>③>②
【答案】C
【详解】A.标准状况下,为液体,其体积最小,根据公式可知,气体体积与气体物质的量成正比,①8.96L CH4的物质的量为=0.4mol,②6.021023个HCl的物质的量为1mol,③20.4g H2S的物质的量为=0.6mol,则体积顺序为②>③>①>④,A正确;
B.同温同压下,液体密度最大,气体密度与摩尔质量成正比,顺序为④>②(36.5g/mol)>③(34g/mol)>①(16g/mol),B正确;
C.标准状况下,①8.96L CH4的质量为=6.4g,②6.021023个HCl的质量为1mol36.5g/mol=36.5g,④0.4mol C2H5OH的质量为0.4mol46g/mol=18.4g,故质量:②>③>④>①,C错误;
D.①8.96L CH4的氢原子个数为=1.6NA,②6.021023个HCl的氢原子个数为NA,③20.4g H2S的氢原子个数为=1.2NA,④0.4mol C2H5OH的氢原子个数为=2.4NA,故④>①>③>②,D正确;
故选C。
【变式6-2】(25-26高一上·内蒙古兴安盟·阶段练习)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,下列有关说法正确的是
A.的摩尔质量为64g B.和被消耗则有生成
C.标况下,1mol体积约为22.4L D.等质量的与中氧原子数之比为2:3
【答案】B
【详解】A.摩尔质量的单位应为g/mol,SO2的摩尔质量为64g/mol,A错误;
B.消耗64g SO2(1mol)和16g O2(0.5mol),根据方程式,生成1mol SO3,B正确;
C.标况下SO3为固体,1molSO3的体积远小于22.4L,C错误;
D.等质量的SO2与SO3物质的量之比为80∶64=5∶4,氧原子数之比为5∶6,D错误;故选B。
【变式6-3】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)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,2.24 L(沸点44.8℃)含有的氧原子数为3
B.溶液中含有的数为0.3
C.4.6 g由和组成的混合气体中含氧原子数目为0.2
D.等质量的与中,氧原子的物质的量之比为1:2
【答案】C
【详解】A.SO3的沸点为44.8℃,标准状况下, SO3并非气态,无法用气体摩尔体积计算2.24LSO3物质的量,氧原子数无法确定,A错误;
B.0.1 mol·L-1 Na3PO4溶液的浓度已知,但未给出溶液体积,无法计算Na+的具体数目,B错误;
C.NO2和N2O4的最简式均为NO2,混合气体可以看作全部由“NO2”原子团组成,因此总质量为4.6 g时,含有的“NO2”原子团的物质的量为,则含有的氧原子物质的量为0.2 mol,即氧原子数目为0.2,C正确;
D.若CO和CO2的质量均为m g,则CO的物质的量为,含氧原子;CO2的物质的量为,含氧原子,因此二者氧原子的物质的量之比为,而非1:2,D错误;
故答案选C。
题型07 物质的量浓度
1.含义:表示单位体积的溶液里含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
2.公式:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。常用单位为 mol/L(或mol·L-1)。
3.注意:溶液体积≠水的体积
【典例7】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习)下列说法正确的是
A.将浓盐酸加入水中,则盐酸的物质的量为
B.从的碳酸钠溶液中取出后,剩余溶液的物质的量浓度为
C.标况下气体溶于水中配成溶液,溶液中
D.将溶液加热蒸发至体积为,浓度恰好为
【答案】C
【详解】A.1L盐酸加入9L水中。溶液的体积不一定是10L。无法计算浓度。A错误;
B.溶液浓度均一,不会因取液而改变,因此从1L 1mol/L碳酸钠溶液中取出500mL后,剩余溶液的浓度仍为1mol/L,B错误;
C.标况下3.36L HCl气体物质的量为,溶于水配成100mL溶液,Cl⁻浓度为0.15mol/0.1L=1.5mol/L,C正确;
D.硝酸为挥发性酸,蒸发时溶质会损失,无法通过蒸发使浓度翻倍至2mol/L,D错误;
故答案为C。
【变式7-1】(25-26高一上·黑龙江伊春·阶段练习)下列说法正确的是
A.将25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成1 L溶液,该溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.同浓度的、、溶液体积之比为,则浓度之比为
C.欲将V L 0.5 mol·L-1的盐酸浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
D.0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有和的总物质的量为0.9 mol
【答案】A
【详解】A.胆矾的摩尔质量为250 g/mol,25 g胆矾的物质的量为0.1 mol,溶于水配成1L溶液后浓度为0.1 mol/L,A正确;
B.同浓度的三种溶液中,的浓度仅由化学式决定,与体积无关,浓度之比应为1:1:3,而非3:2:3,B错误;
C.加热浓缩盐酸时,HCl挥发导致浓度无法达到理论值,C错误;
D.未明确溶液体积,总物质的量无法确定,D错误;
故答案选A。
【变式7-2】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)某些盐的混合物中含有、、,则为
A.0.1mol B. C.0.5mol D.
【答案】B
【详解】溶液中阴离子和阳离子的正负电荷守恒,即n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+2n(),所以0.2mol+2×0.4mol=0.4mol+2n(),解出n()=0.3mol;
故选B。
【变式7-3】(25-26高一上·吉林四平·阶段练习)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“0.1 ”的字样,该小组成员对该溶液的叙述正确的是
A.配制1L该溶液,可将0.1mol 溶于1L水中
B.溶液中与的个数比为1:1
C.从1L该溶液中取出100mL,则取出的溶液
D.取10mL该溶液稀释至20mL,则所得溶液的
【答案】D
【详解】A.标签上标有“0.1”的字样,即在1L的溶液中含1mol,将0.1mol溶于1L水中,所得溶液的体积不等于1L,则所得浓度不是0.1,A错误;
B.在0.1 溶液中,和的物质的量之比为1:2,则个数比也为1:2,B错误;
C.溶液是均一、稳定的,浓度与取出的溶液的体积无关,C错误;
D.原溶液中,将溶液稀释一倍,则浓度减半,即稀释后,D正确;
故选D。
题型08 物质的量浓度的相关计算
1.稀释定律:稀释前后,溶质的量(m、n)不变, c1·V1=c2·V2。
2.浓度与溶质质量分数(w)之间的换算: c=。
ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L,上式中的1000是mL转化为L时产生的。
【典例8】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是
过氧乙酸消毒液
【化学式】
【规格】
【质量分数】15.2%
【密度】
A.个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为
B.过氧乙酸的摩尔质量为
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为
【答案】A
【详解】A.3.01×1023个过氧乙酸的物质的量为0.5mol,1个过氧乙酸中含有2个碳原子,故3.01×1023个过氧乙酸中含有的碳原子的物质的量为1mol,A错误;
B.过氧乙酸的相对分子质量为76,其摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,故其摩尔质量为76g/mol,B正确;
C.根据公式c=可知,该过氧乙酸的物质的量浓度为c==2.28mol/L,C正确;
D.根据C选项计算出的浓度,该200mL过氧乙酸溶液中含有的过氧乙酸的物质的量n=2.28mol/L×0.2L=0.456mol,D正确;
故答案选A。
【变式8-1】(25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习)下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是
A.同浓度的三种物质的溶液:、、,体积之比为,则浓度之比为
B.将的溶液和的溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,
C.将的盐酸加水稀释至,再取出,这溶液的物质的量浓度为0.5mol
D.在标准状况下,氨气溶于水配成密度为的氨水,该氨水的物质的量浓度为
【答案】C
【详解】A.同浓度的、、溶液中,的浓度分别为1、1、3倍原浓度,与体积无关,浓度之比应为1:1:3,A错误;
B.在的溶液中,;在的溶液中,。由于两种溶液中的浓度相等,故等体积混合后浓度仍为,而非,B错误;
C.稀释后盐酸浓度为0.5mol/L,溶液均一,取任意体积浓度不变,C正确;
D.溶液体积需通过总质量和密度计算,不能直接用V+1L,应为,D错误;
故答案选C。
【变式8-2】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)在标准状况下,将完全溶于水,得到溶液,假设该溶液的密度为,溶质质量分数为w,其中含有的物质的量是,下列叙述错误的是
A.溶质的质量分数
B.溶液中
C.溶质的物质的量浓度
D.向上述溶液中加入等质量的水,所得溶液的溶质质量分数为
【答案】B
【详解】A.溶质质量分数计算正确,溶质为NH3,质量g,溶液质量g,故,故A正确;
B.溶液中OH-浓度应通过电荷守恒计算:,虽然极小,所以严格来说略大于,故B错误;
C.溶质为NH3,其物质的量为mol,溶液体积为mL,故浓度mol/L,故C正确;
D.加入等质量水后,溶质质量不变,溶液总质量加倍,质量分数变为,故D正确;
答案选B。
【变式8-3】(25-26高一上·辽宁丹东·阶段练习)若以和分别表示浓度为和氨水的质量分数,且知,则下列推断正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】质量分数为的氨水,浓度为a=;质量分数为的氨水,浓度为b=,因b=2a,则,即,而氨水的浓度越大密度越小,所以>,则>2,故答案选C。
题型09 溶液配制及误差分析
1.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)仪器: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)步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀
(3)容量瓶
①常用规格:50mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL。
②容量瓶只用于配溶液,不能用作反应容器。
③使用前,检验容量瓶是否漏液。
2.误差分析
(1)根据cB=判断:
①溶质全部入瓶(若溶质未完全进入,溶液必然配稀,浓度下降。
②定容时凹液面与刻度线相切。若未达到刻度线,水加得不够,配浓,浓度自然偏大;若水超出刻度线,水加多了导致溶液变稀,浓度下降,没有任何补救措施,只能重配。
(2)仰视或俯视图示
①仰视(图1):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(图2):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9】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)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.溶液配制的操作顺序为:⑥→⑤→②→④→①→③
B.“操作⑤”的目的是将溶质全部转移到容量瓶中
C.容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2cm时进行“操作①”
D.“操作③”后发现液面低于刻度线,此时溶液中不变
【答案】A
【详解】A.配制溶液的正确顺序为:溶解(⑥)→转移溶液(②)→洗涤转移(⑤)→振荡(④)→定容(①)→摇匀(③),A错误;
B.操作⑤为洗涤烧杯和玻璃棒并转移洗涤液,目的是将残留的溶质全部转移到容量瓶中,B正确;
C.操作①为定容,当容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加至刻度线,C正确;
D.操作③为摇匀,摇匀后液面低于刻度线是因少量溶液残留于瓶塞处,溶质和溶液体积不变,所以钠离子浓度不变,D正确;
故答案为A。
【变式9-1】(25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)配制240 mL 的稀硫酸,下列操作正确的是
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有25 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取质量分数为98%的浓硫酸()的体积为12.5 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,再将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
【答案】C
【详解】A.稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌,A错误;
B.该实验不需要托盘天平,B错误;
C.在用浓溶液配制稀溶液时,c浓×V浓=c稀×V稀,配制240 mL 的稀硫酸时,应选择250 mL容量瓶,浓硫酸的浓度c浓=可知,c浓=18.4mol/L,故需要用到浓硫酸的体积V浓=,C正确;
D.容量瓶不能直接用于稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释冷却后转移至容量瓶,加水定容,D错误;
故选C。
【变式9-2】(25-26高一上·吉林辽源·阶段练习)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.实验中需用的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②④①③
C.用托盘天平称量固体的质量为
D.定容时,俯视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
【答案】D
【详解】A.配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,A错误;
B.配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为②①④③,B错误;
C.托盘天平称量精确度为0.lg,称取的质量为5.9g,C错误;
D.定容时俯视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏少,溶液的体积V偏小,溶液的浓度偏高,D正确;
故选D。
【变式9-3】(25-26高一上·辽宁营口·阶段练习)某探究学习小组成员欲用NaClO固体配制480mL密度为1.2g·mL-1的消毒液,其中NaClO的质量分数为25%。下列说法正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,不用烘干就能用于溶液的配制
B.图中仪器有四种是不需要的,还需一种图中未画出的玻璃仪器
C.利用久置的NaClO固体来配制可能导致所配溶液中NaClO的质量分数偏高
D.需要称量的NaClO固体质量为144.0g
【答案】A
【详解】A.容量瓶用蒸馏水洗净后,残留的水对溶液浓度无影响,无需烘干即可使用,故A正确;
B.配制溶液需托盘天平、烧杯、500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,图中不需要的仪器为圆底烧瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、分液漏斗共四种,还需玻璃棒和胶头滴管两种未画出的玻璃仪器,故B错误;
C.久置NaClO会变质,导致称量的固体中NaClO实际质量偏小,所配溶液质量分数偏低,C错误;
D.需用500mL容量瓶配制,溶液质量为500mL×1.2g/mL=600g,NaClO质量为600g×25%=150.0g,故D错误;
选A。
题型10 阿伏加德罗常数NA综合应用
思维模型
【典例10】(25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习)一个原子核内有个中子,其质量数为,则所含电子的物质的量为 mol。
【答案】
【详解】由题,质量数=质子数+中子数,中子数为,因此质子数,则电子数为;克的物质的量为;因此电子的物质的量为 ,故答案为:。
【变式10-1】(25-26高一上·辽宁锦州·阶段练习)回答下列问题:
(1)某混合物由、、组成,已知、、三元素的质量之比为23∶16∶9,则、和物质的量之比为 ,含的该混合物中的质量为 。
(2)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的薄片活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入、的混合气体和空气,此时活塞的位置如图所示。实验测得室混合气体的质量为,若将室、的混合气体点燃,恢复原温度后,最终活塞停留的位置在 刻度处。
【答案】(1) 3:2:1 19 g (2)2
【详解】(1)已知Na、Mg、Al三元素的质量之比为23∶16∶9,又,则Na、Mg、Al三元素的物质的量之比为:,则NaCl、MgCl2和AlCl3物质的量之比为3:2:1;设NaCl、MgCl2和AlCl3物质的量分别为3x、2x、x,则,则氯化镁的物质的量为0.2 mol,质量为;
(2)恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则有,即H2、O2的混合气体的物质的量为2 mol,设氢气的物质的量为x mol,氧气的物质的量为(2-x)mol,又混合气体m=34 g,则有,x=1 mol,即;又因为,将A室的混合气体点燃,恢复至原温度后,剩余0.5 mol氧气;恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则,即最终活塞停留的位置在2刻度处。
【变式10-2】(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)回答下列问题:
(1)的物质的量是 ,含有 个氢原子(用表示,代表阿伏加德罗常数的值)。
(2)10 g 能与盐酸完全反应;生成在标准状况下的体积为 。
(3)个含有质子的物质的量为 ,含有电子的物质的量为 。
(4)含,则的摩尔质量为 ,的相对原子质量为 。
(5)在标准状况下,氨气与标准状况下 硫化氢含有相同数目的氢原子。
(6)同温同压下,与氦气的密度之比为 ;若质量相同,两种气体的体积比为 。
【答案】(1) 0.3 mol
(2)2.24
(3)
(4) 16
(5)3.36
(6) 16:1 1:16
【详解】(1)的物质的量;每个中含有2个H原子,故0.3 mol中含有0.6mol氢原子,个数为。
(2)10 g 的物质的量;发生反应,故生成的物质的量为0.1 mol,标况下的体积。
(3)个物质的量,每个含有8+1=9个质子,故个含有质子的物质的量为。每个含有8+1+1=10个电子,故个含有电子的物质的量为。
(4)含,则的物质的量为0.2 mol,摩尔质量。相对分子量在数值上与摩尔质量一致,则的相对分子量为62,Na的相对原子质量为23,则R的相对原子质量为。
(5)在标准状况下,氨气的物质的量,含有的H原子物质的量为0.3 mol;含有0.3 mol 硫化氢的物质的量为0.15 mol,其体积在标况下为。
(6)根据公式,可得,同温同压下密度与摩尔质量成正比,故同温同压下,。
相同质量时,体积与摩尔质量成反比,则质量相同,。
【变式10-3】(25-26高一上·吉林通化·阶段练习)以海水为原料可制取“84”消毒液。如图所示为某市售“84”消毒液标签上的部分数据,请回答下列问题。
【有效成分】NaClO
【质量分数】24%
【溶液密度】1.18 g/cm3
【净含量】1000 mL
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为 mol·L-1(结果保留1位小数)
(2)①欲配制80 mL 2.000 mol·L-1 NaClO溶液,需准确称量NaClO固体 g。
②配制该溶液过程中所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 (填仪器名称)。
(3)下图是配制溶液的几个关键实验步骤和操作。
将上述实验步骤A~E按实验过程先后次序排列 。
(4)若所配制的次氯酸钠溶液浓度偏低,原因可能是_________。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
B.洗涤液未转移到容量瓶中
C.定容时,仰视刻度线
D.定容摇匀后,有少量溶液外流
(5)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制250 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①需要浓硫酸的体积为 mL。(保留1位小数)
②若在用浓硫酸配制稀硫酸时,将量筒、烧杯、玻璃棒均洗涤2~3次,并将洗涤液转入容量瓶,会造成所配制的稀硫酸的浓度 。
A.偏高 B.偏低 C.无影响
【答案】(1)3.8
(2) 14.9 100mL容量瓶、胶头滴管
(3)CBDFAE
(4)BC
(5) 31.3 A
【详解】(1)从图中可得该消毒液的质量分数为24%,密度为1.18g/cm3,根据公式;
(2)①配制80毫升溶液需要用到100毫升的容量瓶,m=cVM=2.000 mol/L×0.1 L×74.5 g/mol=14.9g ;
②配制80毫升溶液需要用到100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、烧杯;
(3)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,将上述实验步骤排序为:CBDFAE,故答案为:CBDFAE;
(4)A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液的体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故A不选;
B.洗涤液未转移到容量瓶中,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故B选;
C.定容时,仰视刻度线,加水过多,溶液浓度偏低,故C选;
D. 定容摇匀后,有少量溶液外流,此时溶液已经配制完成,对结果无影响,故D不选;
故选BC;
(5)①98%(密度为1.84g•cm-3)的浓硫酸浓度,配制250 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用250 mL容量瓶,则需要浓硫酸的体积为;
②量筒不需要洗涤,否则导致溶质偏多,若在用浓硫酸配制稀硫酸时,将量筒、烧杯、玻璃棒均洗涤2~3次,并将洗涤液转入容量瓶,会造成所配制的稀硫酸的浓度偏高,故选A。
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2.3 物质的量
题型01 物质的量及单位
题型02 阿伏加德罗常数NA
题型03 摩尔质量
题型04 气体摩尔体积
题型05 阿伏加德罗定律
题型06 气体相关计算(标准状况下)
题型07 物质的量浓度
题型08 物质的量浓度的相关计算
题型09 溶液配制及误差分析
题型10 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
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,符号“mol”。
(1)只用于微观粒子
(2)必须用化学式指明粒子种类如:1mol H、1mol H+、1 mol H2。
(3)1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
【典例1】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习)“摩尔”来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是1971年10月召开的第14届国际计量大会决定采用的。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
D.1molH2O2分子中含有1molH2分子和1molO2分子
【变式1-1】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习)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1-2】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)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
【变式1-3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)下列叙述正确的是
A.1 mol任何物质都含有个分子
B.摩尔只能用来计量纯净物中微观粒子数目
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.阿伏加德罗常数近似为
题型02 阿伏加德罗常数NA
1.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,即NA≈6.02×1023mol-1。
2.计算公式
(1):n=
(2):常用变形及推论
【典例2】(25-26高一上·吉林白城·阶段练习)1 mol SO2和1 mol SO3具有相同的
①分子数 ②原子数 ③硫原子数 ④氧原子数
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
【变式2-1】(25-26高一上·吉林四平·阶段练习)的分子中C原子的物质的量是
A.1mol B.2mol C.4mol D.8mol
【变式2-2】(25-26高一上·辽宁鞍山·阶段练习)中含有 mol质子, 个电子。
【变式2-3】(25-26高一上·内蒙古包头·期中)下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125 mol
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
题型03 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)定义:每摩尔物质所具有的质量,符号为M。
(2)公式:M=,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
以g·mol-1作单位时时,摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
【典例3】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知个气体分子的质量为,则气体的摩尔质量是
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26高一上·吉林·阶段练习)(25-26高一上·甘肃兰州·阶段练习)Cl2与过量NH3反应的化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。下列叙述正确的是
A.1 mol N2的原子数为NA B.Cl2的摩尔质量为71g·mol-1
C.1 mol NH3的质量为17g·mol-1 D.生成1 mol NH4Cl时转移电子数为6NA
【变式3-2】(25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)1 mol 中含有的H原子个数与_______g 中含有的H原子个数相同。
A.36 B.18 C.72 D.9
【变式3-3】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是
A.CH3COOK的相对分子质量为 B.CH3COOK的摩尔质量为98 mol
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧分子 D.1 mol CH3COOK含有个H
题型04 气体摩尔体积
1.气体摩尔体积含义
(1)概念:每摩尔气体所占的体积,符号为Vm ,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)结论:在标况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = 22.4 L/mol。
(2)解释:气体体积主要由分子间距、分子数目决定,分子间距受温度和压强影响。因此,当同温同压时,1mol气体占据相同的体积。注意:标况下为Vm为22.4 L/mol,当条件变化时,数值可能变大变小或不变。
(3)适用范围:纯净气体或气体混合物。
【典例4】(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)标准状况下,1.12L某气体的质量为2.2g,则该气体的化学式可能是
A. B. C. D.
【变式4-1】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温常压下,和的混合气体所含原子数为
B.标准状况下,中含有的原子数为
C.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为
D.10g氖气所含原子数为
【变式4-2】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·阶段练习)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为
②同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等
③的氯化镁溶液中含氯离子为
④标准状况下22.4L中分子数为
⑤48g和混合气体中含有原子数为
A.①②③⑤ B.③④ C.①③④ D.①②③④
【变式4-3】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)一定条件下,硝酸铜发生分解反应:,收集产生的所有气体()共(已折算成标准状况)。关于这气体,下列叙述错误的是
A. B.
C.平均相对分子质量为44 D.
题型05 阿伏加德罗定律
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.阿伏加德罗定律的推论
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5】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)常温常压下,分别向三个气球(同一规格,忽略气球自身重量)吹进两种混合气体,吹出体积相等的①、②、③三个气球。下列判断不正确的是
A.三个气球中所含气体的分子数相等
B.三个气球中所含气体的原子数不相等
C.三个气球中气体分子间的平均距离相等
D.三个气球中气体的密度相等
【变式5-1】(25-26高一上·吉林通化·阶段练习)在标准状况下有:① ②个分子 ③ ④。下列对这四种气体的描述正确的是
A.体积:③②①④ B.密度:②>③>④>①
C.质量:②>①>③>④ D.氢原子个数:①>④>③>②
【变式5-2】(25-26高一上·吉林白城·阶段练习)一定温度和压强下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
D.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
【变式5-3】(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习)如图所示,向密闭容器内可移动活塞的两边分别充入Ar、和的混合气体(已知Ar体积占整个容器体积的五分之一),将和的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复室温后,活塞右滑并停留于容器的中央。下列说法错误的是
A.反应前,活塞左右两侧气体原子数之比为3∶8
B.原来和的体积之比可能为3∶1或1∶1
C.反应后恢复到室温,活塞左右两边气体的物质的量相等
D.活塞移动情况说明、燃烧放热,且该反应气体的物质的量减少
题型06 气体相关计算(标准状况下)
有关气体计算(标准状况下)
“见量化摩”:建立以物质的量为核心地位的转化网络。
【典例6】(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习)为阿伏加德罗常数的值,标准状况下,氮气和氧气的混合气体含有x个原子,则该混合气体在相同状态下的体积为(单位为L)
A. B. C. D.
【变式6-1】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)标准状况下,现有①②个③④,则对这四种物质的关系有以下四种表述,其中不正确的是
A.体积:②>③>①>④ B.密度:④>②>③>①
C.质量:②>③>①>④ D.氢原子个数:④>①>③>②
【变式6-2】(25-26高一上·内蒙古兴安盟·阶段练习)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,下列有关说法正确的是
A.的摩尔质量为64g B.和被消耗则有生成
C.标况下,1mol体积约为22.4L D.等质量的与中氧原子数之比为2:3
【变式6-3】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)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,2.24 L(沸点44.8℃)含有的氧原子数为3
B.溶液中含有的数为0.3
C.4.6 g由和组成的混合气体中含氧原子数目为0.2
D.等质量的与中,氧原子的物质的量之比为1:2
题型07 物质的量浓度
1.含义:表示单位体积的溶液里含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
2.公式:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。常用单位为 mol/L(或mol·L-1)。
3.注意:溶液体积≠水的体积
【典例7】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习)下列说法正确的是
A.将浓盐酸加入水中,则盐酸的物质的量为
B.从的碳酸钠溶液中取出后,剩余溶液的物质的量浓度为
C.标况下气体溶于水中配成溶液,溶液中
D.将溶液加热蒸发至体积为,浓度恰好为
【变式7-1】(25-26高一上·黑龙江伊春·阶段练习)下列说法正确的是
A.将25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成1 L溶液,该溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.同浓度的、、溶液体积之比为,则浓度之比为
C.欲将V L 0.5 mol·L-1的盐酸浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
D.0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有和的总物质的量为0.9 mol
【变式7-2】 (25-26高一上·吉林长春·阶段练习)某些盐的混合物中含有、、,则为
A.0.1mol B. C.0.5mol D.
【变式7-3】(25-26高一上·吉林四平·阶段练习)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“0.1 ”的字样,该小组成员对该溶液的叙述正确的是
A.配制1L该溶液,可将0.1mol 溶于1L水中
B.溶液中与的个数比为1:1
C.从1L该溶液中取出100mL,则取出的溶液
D.取10mL该溶液稀释至20mL,则所得溶液的
题型08 物质的量浓度的相关计算
1.稀释定律:稀释前后,溶质的量(m、n)不变, c1·V1=c2·V2。
2.浓度与溶质质量分数(w)之间的换算: c=。
ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L,上式中的1000是mL转化为L时产生的。
【典例8】(25-26高一上·吉林长春·阶段练习)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是
过氧乙酸消毒液
【化学式】
【规格】
【质量分数】15.2%
【密度】
A.个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为
B.过氧乙酸的摩尔质量为
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为
【变式8-1】(25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习)下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是
A.同浓度的三种物质的溶液:、、,体积之比为,则浓度之比为
B.将的溶液和的溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,
C.将的盐酸加水稀释至,再取出,这溶液的物质的量浓度为0.5mol
D.在标准状况下,氨气溶于水配成密度为的氨水,该氨水的物质的量浓度为
【变式8-2】(25-26高一上·辽宁大连·阶段练习)在标准状况下,将完全溶于水,得到溶液,假设该溶液的密度为,溶质质量分数为w,其中含有的物质的量是,下列叙述错误的是
A.溶质的质量分数
B.溶液中
C.溶质的物质的量浓度
D.向上述溶液中加入等质量的水,所得溶液的溶质质量分数为
【变式8-3】(25-26高一上·辽宁丹东·阶段练习)若以和分别表示浓度为和氨水的质量分数,且知,则下列推断正确的是
A. B. C. D.
题型09 溶液配制及误差分析
1.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)仪器: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)步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀
(3)容量瓶
①常用规格:50mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL。
②容量瓶只用于配溶液,不能用作反应容器。
③使用前,检验容量瓶是否漏液。
2.误差分析
(1)根据cB=判断:
①溶质全部入瓶(若溶质未完全进入,溶液必然配稀,浓度下降。
②定容时凹液面与刻度线相切。若未达到刻度线,水加得不够,配浓,浓度自然偏大;若水超出刻度线,水加多了导致溶液变稀,浓度下降,没有任何补救措施,只能重配。
(2)仰视或俯视图示
①仰视(图1):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(图2):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9】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)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.溶液配制的操作顺序为:⑥→⑤→②→④→①→③
B.“操作⑤”的目的是将溶质全部转移到容量瓶中
C.容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2cm时进行“操作①”
D.“操作③”后发现液面低于刻度线,此时溶液中不变
【变式9-1】(25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)配制240 mL 的稀硫酸,下列操作正确的是
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有25 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取质量分数为98%的浓硫酸()的体积为12.5 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,再将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
【变式9-2】(25-26高一上·吉林辽源·阶段练习)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.实验中需用的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②④①③
C.用托盘天平称量固体的质量为
D.定容时,俯视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
【变式9-3】(25-26高一上·辽宁营口·阶段练习)某探究学习小组成员欲用NaClO固体配制480mL密度为1.2g·mL-1的消毒液,其中NaClO的质量分数为25%。下列说法正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,不用烘干就能用于溶液的配制
B.图中仪器有四种是不需要的,还需一种图中未画出的玻璃仪器
C.利用久置的NaClO固体来配制可能导致所配溶液中NaClO的质量分数偏高
D.需要称量的NaClO固体质量为144.0g
题型10 阿伏加德罗常数NA综合应用
思维模型
【典例10】(25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习)一个原子核内有个中子,其质量数为,则所含电子的物质的量为 mol。
【变式10-1】(25-26高一上·辽宁锦州·阶段练习)回答下列问题:
(1)某混合物由、、组成,已知、、三元素的质量之比为23∶16∶9,则、和物质的量之比为 ,含的该混合物中的质量为 。
(2)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的薄片活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入、的混合气体和空气,此时活塞的位置如图所示。实验测得室混合气体的质量为,若将室、的混合气体点燃,恢复原温度后,最终活塞停留的位置在 刻度处。
【变式10-2】(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)回答下列问题:
(1)的物质的量是 ,含有 个氢原子(用表示,代表阿伏加德罗常数的值)。
(2)10 g 能与盐酸完全反应;生成在标准状况下的体积为 。
(3)个含有质子的物质的量为 ,含有电子的物质的量为 。
(4)含,则的摩尔质量为 ,的相对原子质量为 。
(5)在标准状况下,氨气与标准状况下 硫化氢含有相同数目的氢原子。
(6)同温同压下,与氦气的密度之比为 ;若质量相同,两种气体的体积比为 。
【变式10-3】(25-26高一上·吉林通化·阶段练习)以海水为原料可制取“84”消毒液。如图所示为某市售“84”消毒液标签上的部分数据,请回答下列问题。
【有效成分】NaClO
【质量分数】24%
【溶液密度】1.18 g/cm3
【净含量】1000 mL
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为 mol·L-1(结果保留1位小数)
(2)①欲配制80 mL 2.000 mol·L-1 NaClO溶液,需准确称量NaClO固体 g。
②配制该溶液过程中所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 (填仪器名称)。
(3)下图是配制溶液的几个关键实验步骤和操作。
将上述实验步骤A~E按实验过程先后次序排列 。
(4)若所配制的次氯酸钠溶液浓度偏低,原因可能是_________。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
B.洗涤液未转移到容量瓶中
C.定容时,仰视刻度线
D.定容摇匀后,有少量溶液外流
(5)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制250 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①需要浓硫酸的体积为 mL。(保留1位小数)
②若在用浓硫酸配制稀硫酸时,将量筒、烧杯、玻璃棒均洗涤2~3次,并将洗涤液转入容量瓶,会造成所配制的稀硫酸的浓度 。
A.偏高 B.偏低 C.无影响
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