内容正文:
第5讲 物质的量
【复习目标】
1. 掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的核心概念及单位,理解阿伏加德罗常数的含义,明确物质的量与微粒数的定量关系。
2. 熟练运用公式进行换算,能解决不同物理量之间的定量计算问题。
3. 掌握一定物质的量浓度溶液的配制流程,包括所需仪器、操作步骤,能分析实验误差产生的原因。
4. 建立化学定量研究的思维模型,能运用物质的量的相关知识解释或解决简单的化学实际问题。
【教材追踪】
一、物质的量的单位——摩尔
目标一:理解物质的量的含义和阿伏加德罗常数的含义,能进行物质的量和微粒数目间的计算
任务1:(1)认真阅读教材p49内容,说说你所认识的“物质的量”。(至少说一点)
含义:物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。
符号:n
单位:摩尔(摩)、符号:mol
标准:1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023mol-1
计量对象:分子、原子、离子、质子、电子、中子等微观粒子。
与粒子数的关系:n=N/NA
意义:联系宏观可称量物质和微观粒子间的桥梁。
(2)下列说法正确的是 BD
A.0.5mol大米 B.0.5molH
C.1mol氢 D.2molH2
①摩尔是计量微观粒子的“物质的量”的单位,不适用于宏观物体。
②用摩尔为单位表示某物质的物质的量时,必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。如不能用“1 mol 氢”这样含糊无意义的表示。
③“物质的量”是一个物理量的全称,是一个专有名词;物质的量不能当成物质的数量或物质的质量来理解。
任务2:(1)根据物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系,计算:
①1mol CO2含有二氧化碳分子的数目是多少?②3.01×1023个O2分子的物质的量为多少?
解:根据n、NA、N的关系式n= 可知:
N(CO2)=n(CO2)·NA=1 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1023
n(O2)===0.5mol
答: 1mol CO2含有二氧化碳数目为6.02×1023。
3.01×1023个O2分子的物质的量是0.5mol。
(2)0.2 mol CH4中含有的氢原子的数目是多少?
分析:1个CH4分子中有4个H原子→1 mol CH4中有4 mol H原子→0.2 mol CH4中有0.8 mol H 原子。
解:根据n、NA、N的关系式n= 可知:
N(H)=n(H)·NA=0.8 mol×6.02×1023mol-1=4.816×1023
答:0.2 mol CH4中含有的氢原子的数目是4.816×1023。
【知识小结】
解决物质的量与粒子数的问题思路:
粒子数目=物质的量×阿伏加德罗常数,即:N=n·NA
物质的量=粒子数目÷阿伏加德罗常数,即:n =
目标二:理解摩尔质量的含义,掌握物质的质量、微粒数目与物质的量之间的计算
任务1:(1)分析并完善下表数据下表数据。
粒子
符号
每个粒子的
质量(g/个)
1 mol物质含有粒子数(个)
1 mol物质的质量(g)
1 mol物质的质量(kg)
相对原子
(分子)质量
C
1.993×10-23
6.02×1023
12
0.012
12
Al
4.485×10-23
6.02×1023
27
0.027
27
H2O
2.990×10-23
6.02×1023
18
0.018
18
通过上表的计算,可以发现1 mol粒子或物质的质量在数值上与其相对原子(分子)质量存在什么关系?
1 mol粒子或物质的质量以克为单位时数值上等于这种粒子的相对原子(分子)质量的数值。
概念生成
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M
单位:g/mol(或g·mol-1)
M(Na)=23g/mol
M(KCl)=74.5g/mol
M(O2)=32g/mol
M(OH-)=17g/mol
(2)下列说法正确的是 C
A.2 mol O2的质量是64 g,故O2的摩尔质量是64 g/mol。
B.1mol水的质量是18g/mol。
C.Na+的摩尔质量是23g/mol。
D.CO2摩尔质量是44 g。
①对某一纯净物来说,它的摩尔质量是固定不变的,而物质的质量则随着物质的量的不同而发生变化,故O2的摩尔质量还是32 g·mol-1。
②摩尔质量与质量,两者概念不同,含义同,单位不同。
③由于电子的质量非常微小,所以失去的电子的质量可以忽略不计,摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,其数值近似等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
任务2:(1)分析并完善下表数据,推导出物质的量、摩尔质量、质量之间存在的关系。
物质
摩尔质量
1 mol物质的质量
2 mol物质的质量
3 mol物质的质量
CO2
44g/mol
44g
88g
132g
H2O
18g/mol
18g
36g
54g
物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间存在的关系:
m=n·M
(3)根据物质的量、阿伏加德罗常数和摩尔质量之间的相互关系,计算一瓶规格为360mL的矿泉水中水的物质的量是多少?含有水分子的数目是多少?(已知水的密度为1g/cm3)
解:H2O的相对分子质量为18,摩尔质量为18 g/mol。
360mL水的质量为360g。
n(H2O)===20mol
N(H2O)=n(H2O)·NA=20 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1025
答:该瓶规格为360mL的矿泉水中含20molH2O,有水分子的数目1.204×1025 。
知识小结:解决物质的量与质量、粒子数的问题思路:先由粒子数(质量)求出物质的量,再由物质的量求质量(粒子数),物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算关系式:
= n =
二、气体摩尔体积
目标一:了解物质体积大小的决定因素,掌握气体摩尔体积的含义
任务1:物质是由分子、离子、原子构成,不同的物质具体粒子不同。分析下表数据,并结合物质的构成粒子及不同状态下的特点,归纳影响物质体积的决定因素。
1 mol气体
0℃、101 kPa时的体积/L
1 mol液体
20 ℃时体积/cm3
1 mol固体
20℃时体积/cm3
H2
22.4
H2O
18.0
Fe
7.12
O2
22.4
H2SO4
53.6
Al
10.0
【参考答案】
物质体积大小的决定因素:
任务2:通过观看气体摩尔体积的微课视频,理解气体摩尔体积的含义。完成下列问题。【微课】气体摩尔体积——华丽的冒险.mp4】
(1)气体摩尔体积的概念: 单位物质的量的气体所占的体积 ;符号为 Vm ;单位为 L/mol或m3/mol 。
(2)气体摩尔体积、物质的量、气体体积的关系:Vm=或n=
(3)实际使用气体摩尔体积需特别注意的事项:
标准状况下(即0 ℃和101 kPa),气体摩尔体积约为22.4 L/mol。
适用对象:单一气体物质或混合气体物质。
(4)气体摩尔体积和气体体积之间有何区别?
气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 L/mol。
任务3:根据气体摩尔体积、物质的量、气体体积的关系,完成下列计算。
(1)标准状况下,11.2 L H2的物质的量是多少?
解:标准状况下,Vm=22.4 L/mol
n(H2)===0.5 mol
答:标准状况下,11.2 L H2的物质的量是0.5 mol。
(2)0.3 mol Cl2在标准状况下的体积是多少?
解:标准状况下,Vm=22.4 L/mol
V(Cl2)=n(Cl2)·Vm=0.3mol×22.4 L/mol=6.72 L
答:0.3 molCl2在标准状况下的体积是6.72 L
目标二:理解阿伏加德罗定律,能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
任务1:标准状况下,5.6 L H2和5.6 L O2所含的分子数相同吗?
解:
标准状况下,Vm=22.4 L/mol。
5.6 L H2所含的分子数为:
n(H2)===0.25 mol,
N(H2)=n(H2)·NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023
5.6 L O2所含的分子数为:
n(O2)===0.25 mol,
N(O2)=n(O2)·NA=0.25 mol×6.02×1023 mol-1=1.505×1023
答:标准状况下,5.6 L H2和5.6 L O2所含的分子数相同
知识小结:相同温度相同压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子——阿伏加德罗定律
任务2:根据物质的量与阿伏伽德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系,完成下列计算。
(1)标准状况下,5.6 LCO2中含分子数多少?氧原子数多少?
解:标准状况下,Vm=22.4 L/mol
n(CO2)=V(CO2)/Vm=5.6L÷22.4 L/mol=0.25mol
N(CO2)=n(CO2)·NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023
N(O)=2N(CO2)=2×1.505×1023=3.01×1023
答:标准状况下,5.6 LCO2中含分子数是1.505×1023,氧原子数是3.01×1023。
(2)标准状况下,3.36L气体X的质量为4.2 g,则气体X的相对分子质量是多少?
解:标准状况下,Vm=22.4 L/mol
n(X)=V(X)/Vm=3.36L÷22.4 L/mol=0.15mol
M(X)=m(X)÷n(X)=4.2 g÷0.15mol=28g/mol
即气体X的相对分子质量是28。
方法小结:解决物质的量与质量、粒子数、气体体积相关问题思路:先通过已知量求物质的量,再由根据物质的量及相关关系式求出质量(粒子数/气体体积)。物质的量与物质的质量、粒子数、气体体积的换算关系式:
= n =
=
三、 物质的量浓度
目标一:掌握溶质的物质的量浓度的含义,能进行物质的量与溶质物质的量浓度间的简单计算
任务1:阅读教材P53内容及观看 物质的量浓度的概念 的微课视频,理解物质的量浓度的含义。完成下列问题。【微课-物质的量浓度的概念.mp4】
(1)物质的量浓度的定义、符号、单位?
【参考答案】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,单位mol/L。
(2)物质的量浓度的表达式及意义?
【参考答案】表达式:cB=,其中的“V”指的是溶液的体积,而非溶剂的体积。
意义:1 mol/L NaCl溶液表示1 L NaCl溶液中含有1 mol NaCl。
任务2:标准状况下,11.2 L HCl气体溶于水配成200 mL溶液,则该溶液的物质的量浓度是多少?
解:标准状况下,气体摩尔体积Vm=22.4L/mol,
n(HCl)===0.5mol
c(HCl)===2.5mol/L
答:得到溶液的物质的量浓度是2.5mol/L
任务3:(1)溶质的质量分数也是表示溶液浓度的一种方式,结合:溶质B的摩尔质量(M)、溶液密度(ρ:g·mL-1),推导溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算关系式。
【参考答案】
推导方法:设溶液体积为1 L,
则cB=== mol·L-1。
换算公式:cB= mol·L-1。
(2)下图是某硫酸试剂瓶上的标签图片,能否根据其中的信息求得其溶质的物质的量浓度是多少?
解:物质的量浓度和溶质的质量分数的换算公式cB= mol·L-1:
c(H2SO4)===18.4(mol/L)
目标二:学会配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作
任务1:在实验室中,可以用固体或液体试剂配制一定物质的量浓度的溶液,在配制过程中需要使用容积精确的仪器——容量瓶。观看“视频 容量瓶的使用”,完成下列问题。【视频-容量瓶的使用.mp4】
(1)容量瓶的结构特点和常用规格。
【参考答案】构造特点:细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,标有温度、容积和刻度线。
常用规格:50 mL 、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。
(2)容量瓶使用前为什么要进行检漏,具体如何操作?还需注意哪些事项?
【参考答案】
使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。
查漏方法:向容量瓶中注入一定量水,盖好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,观察是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再把瓶倒立,观察是否漏水。如不漏水,该容量瓶才能使用。
注意事项:
a.使用前一定要检查容量瓶是否漏水。
b.不能在容量瓶里进行溶质的溶解或稀释,应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。
c.用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线,一旦超过,必须重新进行配制。
d.容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热,要待溶液冷却后再进行转移。
e.容量瓶只能用于配制溶液,不能长时间或长期储存溶液。
f.容量瓶用毕应及时洗涤干净,塞上瓶塞,并在塞子与瓶口之间夹一条纸条,防止瓶塞与瓶口粘连。
任务2:化学实验室常常需要配制一定物质的量浓度溶液,观看“视频配制100mL 一定物质的量浓度NaCl溶液”,认识配制一定物质的量浓度溶液的过程。完成下列问题。
【视频:示范实验-配制100 mL一定物质的量浓度NaCl溶液.mp4】
(1)配制一定物质的量浓度溶液中所用到的仪器有哪些?
【参考答案】主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。
(2)配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤?
【参考答案】计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶
(3)实验定容时,仰视或俯视刻度线会产生什么样的误差,根据什么原理进行误差分析?
【参考答案】(1)仰视刻度线(图甲)。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,刻度线低于液面的实际高度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图乙)。与仰视刻度线恰好相反,刻度线高于液面的实际高度,故加水量偏少,导致溶液体积偏小,浓度偏大。
误差分析依据
根据cB==判断。其他不变时:
a.凡是使m或nB增大的因素,使cB偏大。
b.凡是使m或nB减小的因素,使cB偏小。
c.凡是使V增大的因素,使cB偏小。
d.凡是使V减小的因素,使cB偏大。
(4)用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100 mL 1.84 mol·L-1的稀硫酸,需要该浓硫酸的体积为多少?根据什么原理进行计算?
【参考答案】
解:n(H2SO4)=18.4 mol·L-1·V(浓)=1.84 mol·L-1×0.1 L
V(浓)=0.01 L=10 mL
在用浓溶液配制稀溶液时,溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量相等。即:
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
【能力进阶】
考点一 物质的量
考点二 气体摩尔体积气体摩尔体积
概念:单位物质的量的气体所占的体积
符号:Vm
关系式:Vm=
数值:标准状况(0℃、101kPa) Vm=22.4L/mol
阿伏加德罗定律——相同温度相同压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子
= n =
=
物质的量与摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积间的关系式:
考点三 物质的量浓度
物质的量浓度
物质的量浓度
概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量
符号:cB
单位:mol/L或mol·L-1。
表达式:cB=
物质的量浓度与溶质的质量分数的换算公式:cB= mol/L
配制一定物质的量浓度的溶液
仪器:托盘天平、药匙、烧杯、100mL容量瓶、量筒、玻璃棒、胶头滴管
步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶
浓溶液配制稀溶液:c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)
容量瓶
构造特点:细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,标有温度、容积和刻度线。 常用规格:50 mL 、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。
注意事项:a.使用前要检漏;b.不能用作溶解、稀释的容器;c.不能加热;d.不能用作反应容器;e.不能长时间保存药品
【跟进训练】
A卷
1.将 的溶液加水稀释到,稀释后的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:设稀释后的物质的量浓度为,根据稀释定律:
解得,
故选:。
2.下图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法中错误的是( )
A. 所配制的溶液的物质的量浓度为
B. 操作是将溶解的溶液转移到容量瓶中
C. 操作是滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐
D. 操作中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,要继续加水至液面与刻度线平齐
【答案】D
【解析】
A、由图可知,所配溶液的体积为,碳酸钠的物质的量为,所配碳酸钠溶液的浓度为,故A正确;
B、操作是溶解碳酸钠晶体,由图可知操作是将溶解得到的碳酸钠溶液移入容量瓶,故B正确;
C、操作是定容,应滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐,故C正确;
D、定容摇匀后发现液面低于刻度线,少量溶液残留在瓶塞与瓶口之间,再加水至液面与刻度线平齐,导致所配溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,故D错误.
故选D.
3.同温同压下,用等质量的、、、四种气体分别吹出四个气球,其中气体为的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】本题考查阿伏加德罗定律,为高频考点,注意摩尔质量的应用,题目难度不大。
由可知,同温同压下,等质量时,越小,则体积越大,、、、四种气体的摩尔质量分别为、、、,则甲烷的体积最大,故D正确。
故选:。
4.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 的摩尔质量是
B. 中含有氢原子的数目为
C. 常温常压下中含有氯分子的数目为
D. 溶液中,含有的数目为
【答案】B
【解析】A.的摩尔质量是,故A错误;
B.的物质的量为,含有氢原子的数目为,故B正确;
C.不是标准状况,不能使用气体摩尔体积,无法计算常温常压下中含有氯分子的数目,故C错误;
D.溶液体积未知,无法计算溶液中含有的数目,故D错误;
故选:。
5.下列说法中正确的是( )
A. 标准状况下, 的体积约为
B. 与所含的分子数一定相等
C. 标准状况下氩气含有的原子数为
D. 常温常压下,的和混合气体含有个氧原子
【答案】C
【解析】A. 标准状况下为液体,只有质量无密度,无法计算体积,故A错误;
B.没有给出状态条件,无法计算其物质的量,故B错误;
C. 标准状况下氩气为,稀有气体为单原子分子,含有的原子数为,故C正确;
D.的和混合气体不在标况下,物质的量不是,故D错误;
故选C。
6.我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,年月获得诺贝尔生理医学奖。下列有关青蒿素化学式:叙述正确的是( )
A. 青蒿素的摩尔质量为
B. 个青蒿素分子的质量约为
C. 青蒿素的质量为
D. 青蒿素中含有 个碳原子
【答案】B
【解析】
A.青蒿素的摩尔质量应该为 ,故A错误;
B.个青蒿素分子的物质的量为,其质量约为,故B正确;
C. 青蒿素的质量为:,故C错误;
D.青蒿素的物质的量为, 青蒿素中含有原子,含有个碳原子,故D错误;
故选:。
7.在一定条件下盐酸和氯化铵混合溶液可发生反应:,放出气体。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 参加反应的数为 B. 参加反应的数目为
C. 参加反应的数目为 D. 反应中生成的共价键数目为
【答案】A
【解析】A.气体是氢气,物质的量是,则参加反应的数为,A正确;
B.参加反应的数为,则参加反应的数目为,B错误;
C.参加反应的数为,则参加反应的数目为,C错误;
D.参加反应的数为,则反应中生成的共价键数目为,D错误;
故选A。
8.下列有关阿伏加德罗常数的说法不正确的是( )
A. 含有分子的数目为
B. 个氯气分子的物质的量是
C. 所含的原子数目为
D. 含有的分子数目为
【答案】C
【解析】中含有分子的数目为,A正确;
根据可知,个氯气分子的物质的量是,B正确;
的物质的量是,所含氧原子的数目为,C错误;
含有的分子数为,D正确。
故选:。
9.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
A. 称量 B. 溶解
C. 转移 D. 定容
【答案】B
【解析】A.用天平称量药品,药品不能直接放在托盘内,天平称量应遵循“左物右码”,故A错误;
B.固体溶解用玻璃棒搅拌,加速溶解,故B正确;
C.转移溶液时,应用玻璃棒引流,防止溶液洒落,故C错误;
D.胶头滴管不能伸入容量瓶内,应在容量瓶正上方,悬空滴加,故D错误。
故选:。
10.下列叙述正确的是( )
A. 的摩尔质量为 B. 氧气的质量为
C. 的物质的量是 D. 水含有个氢原子和个氧原子
【答案】C
【解析】A.摩尔质量的单位为,A错误;
B.未指明气体所处温度、压强,气体摩尔体积未知,无法计算质量,B错误;
C.二氧化碳的物质的量为,C正确;
D.含有氢原子、氧原子,含氢原子个数为、氧原子个数为,D错误;
故选C。
11.从如图所示溶液中取出,取出溶液中的物质的量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】溶液具有均一性,所以从溶液中取出,则碳酸钠物质的量浓度仍然为,含有碳酸钠物质的量为:,碳酸钠含有,所以所取溶液中含有的物质的量为,故选B。
12.下列溶液中浓度由大到小的顺序是 ( )
溶液
溶液
溶液
溶液
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】略
13.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是 ( )
A. 容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B. 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取浓盐酸
C. 配制的溶液时,用托盘天平称量固体
D. 定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
【答案】A
【解析】略
14.下列情况会导致溶液浓度偏高的是 ( )
A. 容量瓶使用前有少量蒸馏水
B. 配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C. 在转移过程中有溶液洒在外面
D. 俯视确定凹液面与刻度线相切
【答案】D
【解析】略
15.下雪时,常用融雪剂清理路面。醋酸钾是常用的融雪剂,下列关于的叙述正确的是( )
A. 的相对分子质量为
B. 的摩尔质量为
C. 含有氧
D. 含有个
【答案】D
【解析】
A.的相对分子质量为,项错误
B.的摩尔质量为,项错误
C.氧指代不明确,正确的表述为含有氧原子,项错误
D.个含有个,所以中含有 个,项正确。
16.下列叙述错误的是( )
摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
任何物质都含有约个原子
氢原子的摩尔质量是
的摩尔质量等于分子的质量
中含有碳和氧
A. B. C. D. 全部
【答案】D
【解析】物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,物质的量的单位为,摩尔不是物理量,故错误;
任何粒子集合体约含有个粒子,该粒子可能是分子或原子等,错误;
摩尔质量是单位物质的量的物质的质量,单位,则氢原子的摩尔质量是,故错误;
摩尔质量的单位是,质量的单位是,摩尔质量在数值上等于相对分子质量,故错误;
碳和氧所指代的不明,应该是中含有碳原子和氧原子,故错误;
错误,故D正确;
17.实验室欲用固体配制的溶液。
配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
称量 计算 溶解 倒转摇匀 转移 洗涤 定容 冷却。其正确的操作顺序为________,本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________。
某同学欲称量一定量的固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。烧杯的实际质量为________,要完成本实验该同学应称出________。
使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。
在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________填序号。
没有洗涤烧杯和玻璃棒 转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水 定容时俯视刻度线
未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶中并定容
定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
【答案】容量瓶、胶头滴管 检查容量瓶是否漏水
【解析】实验室没有规格的容量瓶,应配制的溶液,配制步骤:计算、称量、溶解或稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,则正确的顺序为;结合操作方法可知,使用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的仪器为容量瓶、胶头滴管;结合“左盘物体的质量右盘物体的质量游码的读数”可知,烧杯的实际质量为;配制的溶液,需要的质量为;容量瓶带有瓶塞,配制过程中需要摇匀,则使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水;没有洗涤烧杯和玻璃棒,溶质减少,浓度偏低;转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面,溶质减少,浓度偏低;容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水,不影响溶液体积和溶质质量,浓度不变;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏高;未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶中并定容,冷却后溶液体积减小,浓度偏高;定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线,溶液体积增大,浓度偏低;故选。
18.某同学按下列步骤配制溶液,请回答有关问题。
实验步骤
有关问题
计算所需的质量
需要称量的质量为
称量固体
称量需要用到的主要仪器是
将加入烧杯中,并加入适量水
为了加快溶解速率,用玻璃棒搅拌
将烧杯中溶液转移至容量瓶中
为了防止溶液溅出,应采取的措施是:
向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
在进行此操作时当加水至刻度线以下厘米处应如何操作:
上述实验中使用容量瓶前应 。
取出该溶液加水稀释到,稀释后溶液中的物质的量浓度是 。
上述配制溶液的过程缺少步骤,是 。
若进行步操作时加蒸馏水超过刻度线,则需 。
在实验中,以下操作造成实验结果偏低的是 填字母。
A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外
B.定容时仰视刻度线
C.转移前没有将使用的容量瓶烘干
D.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
【答案】
托盘天平
转移时用玻璃棒引流
改用胶头滴管加蒸馏水到凹液面与刻度线水平相切
检查容量瓶是否漏液
洗涤烧杯和玻璃棒次,洗剂液一并转移到容量瓶中
倒入废液缸中,重新配制
【解析】步骤配制溶液,需要硫酸钠的质量为:;步骤称量硫酸钠使用的主要仪器为托盘天平;步骤将烧杯中溶液移至容量瓶中,为防止溶液溅出,转移时用玻璃棒引流;容量瓶有瓶塞,所以配制前需要检查容量瓶是否漏液,避免影响配制;溶液中钠离子浓度为,取出该溶液加水稀释到,钠离子浓度变为原先的十分之一,即稀释后溶液中的物质的量浓度是;步骤是洗涤烧杯和玻璃棒次,洗剂液一并转移到容量瓶中;若加蒸馏水超过刻度线,则此次配制失败,应该倒入废液缸中,然后重新配制;项,在转移溶液时有液体溅到容量瓶外,损失,移入容量瓶内的实际质量减少,所配溶液的浓度偏低,正确;项,定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线,导致所配溶液的体积偏大,所配溶液浓度偏低,正确;项,溶液配制需加水定容,移液前没有将使用的容量瓶烘干,对所配溶液浓度无影响,错误;项,定容后,倒置容量瓶摇匀后,液面低于刻度线,少量溶液残留在瓶塞与瓶口之间,再加水定容,所配溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低,正确;故选ABD。
B卷
20260108手动选题通用卷2
一、单选题:本大题共14小题,共14分。
1.是一种高效多功能水处理剂。一种制备的方法可用化学方程式表示:。对此反应下列说法中正确的是( )
A. 中氧元素为价
B. 该反应中被还原与被氧化的物质的物质的量之比为
C. 当有生成时,反应中共有电子转移
D. 和作水处理剂时,原理完全相同
【答案】C
【解析】
A. 在中氧元素为价,A错误;
B. 在中,是还原剂,是氧化产物,中元素化合价是价,反应后变为中的价和、中的价,所以既是还原剂又是是氧化剂,、是还原产物,是氧化产物,该反应中被还原与被氧化的物质的物质的量之比为::,B错误;
C. 反应中化合价升高的元素有,由价价,化合价升高的元素还有元素,由价价,发生反应时生成,共有电子转移,C正确;
D.具有强的氧化性,在处理水时,能够起杀菌消毒作用,其还原产物水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附作用,吸附水中的悬浮物,因此又具有净水作用,而只具有强氧化性而能够对水进行杀菌消毒作用,而不具有净水作用,故作水处理剂时,原理不完全相同,D错误;
故选C。
2.下列说法正确的是( )
A. 同温同压下甲烷和氧气的密度之比为:
B. 甲烷和氧气的原子数之比为:
C. 等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为:
D. 在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为:
【答案】B
【解析】
A. 同温同压下甲烷和氧气的密度之比等于摩尔质量之比即等于::,故A错误;
B. 根据,甲烷和氧气的原子数之比为::,故B正确;
C. 根据,等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为::,故C错误;
D. 根据公式,在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比:,故D错误;
故选B。
3.下列说法中,正确的是( )
A. 溶液中含有
B. 在标准状况下的体积约为
C. 同温同压下,和所含分子个数比为:
D. 溶解在水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
【答案】C
【解析】
A.溶液体积未知,无法计算钠离子个数,故A错误;
B.标况下水为液体,不能使用气体摩尔体积,故B错误;
C.标况下,跟所含的分子个数比等于体积之比,即::::,故C正确;
D.溶解在水中,溶液的体积大于,所得溶液中溶质的物质的量浓度小于,故D错误;
故选:。
4.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 和的混合物所含阴离子的数目大于
B. 制得的胶体中,含有的胶粒小于
C. 含有个分子的体积约为
D. 都为的种溶液:、、,其体积比为::,则的物质的量浓度之比为::
【答案】B
【解析】
A.与中阴离子与阳离子的比例都是:,故和的混合物所含阴离子的数目为,A错误;
B.胶体中的胶粒是粒子集合体,故物质的量为制得的胶体中,含有的胶粒小于,B正确;
C.温度与压强未知,故无法计算,C错误;
D.都为的种溶液:、、,的物质的量浓度之比为 ,与体积无关,D错误;
故选B。
5.设为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 所含分子数为
B. 和的混合气体所含的氧原子数为
C. 与足量的铜反应,转移的电子数为
D. 的溶液中的数目为
【答案】B
【解析】A. 所含的分子数目为,选项A错误;
B.和的混合气体所含的氧原子数为:,选项B正确;
C.氯气状况未知,无法计算氯气的物质的量和转移电子数,选项C错误;
D.溶液体积未知,无法计算氯离子个数,选项D错误;
故选B。
6.绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想,对水质净化是水质检验员的主要工作之一,也是实现绿水青山的重要任务之一.某水质检验员在研究对饮用水消毒时,发现其原理为:,设为阿伏加德罗常数的值,对于该反应下列说法正确的是
A. 完全反应,生成氢氧化铁胶粒数目小于
B. 参加反应,生成氧气
C. 反应中被氧化
D. 为常见的氧化剂,氧化性强于
【答案】A
【解析】A. 的物质的量为 ,个氢氧化铁胶粒由多个氢氧化铁聚合而成,则氢氧化铁胶粒数目小于 ,A正确;
B.温度压强未知,无法计算,B错误;
C.反应中铁元素化合价降低, 被还原,C错误;
D.根据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,在方程式 中,氧化剂为 ,氧化产物为 ,则 氧化性强于 ,D错误;
故选A。
7.臭氧氧化法处理含氰废水的工艺原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. Ⅰ阶段中被氧化需消耗
B. Ⅱ阶段的反应为
C. Ⅰ阶段产生的在Ⅱ阶段中作为氧化剂参与反应
D. 两个阶段总反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】
由图可知,Ⅰ阶段的反应方程式为:,Ⅱ阶段的反应方程式为:,总反应为:。
A. 由图可知,Ⅰ阶段中,氰化钠和臭氧反应,生成和氧气,其反应方程式为:,被氧化需消耗,故A正确;
B. 由图可知,Ⅱ阶段中,臭氧、水、反应生成氮气、氧气、碳酸氢钠,其反应方程式为:,故B正确;
C. Ⅰ、Ⅱ阶段均产生氧气,氧气为生成物,不可能是氧化剂,故C错误;
D. Ⅰ阶段的反应方程式为:,Ⅱ阶段的反应方程式为:,由此可知,总反应为:,故D正确;
故选C。
8.下列图示中,表示在同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的是( )
【答案】A
【解析】
氢气是双原子分子、是单原子分子,由知,等质量的氢气和氦气的物质的量之比等于其摩尔质量的反比,为::,结合知,分子个数之比等于其物质的量之比,则等质量的氢气和氦气的分子个数之比为:,
故选:。
9.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:、、溶液体积之比为,则浓度之比为
B. 将的盐酸加水稀释至,再取出,这溶液的物质的量浓度为
C. 将的溶液和的溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,
D. 标准状况下,溶于水,盐酸的物质的量浓度为
【答案】B
【解析】A.假设三种溶液的浓度均为,则、、溶液中 浓度分别、和,即浓度之比为,故A错误;
B.溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后盐酸物质的量浓度 ,溶液具有均一性、稳定性,所以稀释后溶液中盐酸浓度都是相同的,与溶液体积大小无关,溶液物质的量浓度为,故B正确;
C.的溶液中,的溶液中,故两者混合后,不考虑体积的变化,,故C错误;
D.为水的体积,不是溶液的体积,则溶液体积未知不能计算盐酸的物质的量浓度,故D错误;
答案选B。
10.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 由与组成的混合气体中含有的原子数为
B. 发生反应,转移电子数一定为
C. 标准状况下,含有分子数为
D. 的溶液中含数为
【答案】A
【解析】A.和的混合物可看作氧原子的集合体, ,即原子数目为 ,项正确;
B.若与水或碱反应, 发生反应,转移电子数为,项错误;
C.标准状况下,为液体,不能用 进行计算,项错误;
D.缺少体积,无法计算出 数,项错误;
故答案为:。
11.我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为未配平。下列说法错误的是
A. 上述反应中涉及两种电解质
B. 固体中含有离子
C. 上述反应生成时,转移电子
D. 上述反应配平后的化学计量数为
【答案】C
【解析】
黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,反应方程式为:,反应中、元素的化合价降低,得到电子,发生还原反应,元素的化合价升高,失去电子,发生氧化反应,据此分析。
A.上述反应中、均为电解质,A正确;
B.中含有钾离子和硝酸根离子, 固体中含有 离子,B正确;
C.上述反应生成 时,转移电子,C错误;
D.根据分析,上述反应配平后 的化学计量数为,D正确;
故选C。
12.溶液中含有,取此溶液,用水稀释至,则稀释后溶液中的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】溶液中含有,则硫酸根离子物质的量浓度,,取此溶液,用水稀释至,依据稀释规律可知:,解得,
故选:。
13.下列关于物质的量浓度的表述正确的是 ( )
A. 溶液中含有和总物质的量为
B. 时的饱和溶液,蒸发掉水,再冷却到时,它的物质的量浓度仍为
C. 用水吸收标准状况下氨所得氨水的浓度是
D. 溶液和溶液中,物质的量浓度相等
【答案】B
【解析】略
14.制备的反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 常温下,的溶液中,水电离出的数为
B. 标准状况下,的含有的分子数为
C. 的液态中含键数目为
D. 反应生成,转移电子数为
【答案】D
【解析】未说明溶液的体积,无法计算离子数目,故A错误;标准状况下,为非气态,不能计算物质的量,也就无法计算出分子数,故B错误;中原子的价层电子对数为,为杂化,与之间形成的是键,故C错误;根据反应可知关系式:,为,转移电子数为,故D正确。
15.钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,且都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等,钠元素及其化合物在生产、生活中被广泛应用。
Ⅰ钠的价类二维图
中元素的化合价是 ;钠单质通常保存在 中。
把钠放到装有水的烧杯中,能得出“该反应是放热反应”这一结论的实验现象是 ;请写出中某种淡黄色固体的一种用途 。
Ⅱ碳酸钠溶液的配制
侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一,他提出的联合制碱法,也称侯氏制碱法。侯氏制碱法获得的产品常为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,若要除去碳酸钠粉末中混有的少量碳酸氢钠,方法是 。
某同学利用提纯后的碳酸钠固体配制碳酸钠溶液,完成此实验将用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还有 、 ,配制该溶液时,通过计算得出,需要使用的碳酸钠固体 。
下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是 填字母。
将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
加水时不慎超过刻度线,把液体倒出一些
干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
定容时俯视刻度线
Ⅲ焰色试验节日燃放的五彩缤纷的烟花,所呈现的就是锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色。
焰色试验中上述金属元素发生 填“物理变化”或“化学变化”。若使用某样品直接进行焰色试验时,火焰呈现黄色,说明该样品的元素组成中一定有 元素填元素名称,下同,可能有 元素。
【答案】
煤油或石蜡油
钠熔成小球
作供氧剂或做强氧化剂
混合固体充分加热
容量瓶
胶头滴管
物理变化
钠
钾
【解析】根据化合物中正负化合价的代数和为, 中为价,元素的化合价是;钠单质能与空气中的水和氧气反应,通常保存在煤油中;
把钠放到装有水的烧杯中,钠熔成小球,能得出“该反应是放热反应”; 中某种淡黄色固体为 ,可用作供氧剂或做强氧化剂;
碳酸氢钠受热易分解,而碳酸钠不分解,要除去碳酸钠粉末中混有的少量碳酸氢钠,方法是混合固体充分加热;
配制 碳酸钠溶液,用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还有 容量瓶和胶头滴管;
将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,会使溶质减少,浓度变小;
加水时不慎超过刻度线,把液体倒出一些,浓度变稀;
干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液,不影响所配的浓度;
定容时俯视刻度线,使体积变小,浓度偏大;
故选;
焰色试验中上述金属元素发生物理变化;钠的焰色为黄色,透过蓝色的钴玻璃片,可以观察到紫色,才能证明是否含有钾元素;
16.填写下列空白。
等质量的和臭氧,所含分子数之比为 ;若两者所含原子数相等,则两者物质的量之比为 。标准状况下,的密度是 保留两位小数。
含的溶液中的的数目为 。
某气态氢化物的化学式为,标准状况下该氢化物的体积为,则该氢化物的摩尔质量为 ,的相对原子质量为 。
完全中和含的氢硫酸为二元酸,需固体的质量为 。
在一个密闭容器中,中间有一可自由滑动的隔板,将容器分成两部分。当左边充入,右边充入和的混合气体时,隔板处于如图所示位置两侧温度相同。则混合气体中和的分子个数之比为 。
碱式碳酸铝镁中、、、之间存在的关系式为 ,它在空气中充分受热后残留固体的成分为 填化学式。
【答案】
和
【解析】分子数之比等于物质的量之比,设 和 的质量均为, 。个 分子中含个原子,个 分子中含个原子,若两者的原子个数相等, ,则两者物质的量之比为 。 。 ,则为 ,含有 和 , 。 , , 。 与 完全反应, 。同温同压下,气体的物质的量之比等于其体积之比, , , , ,解得 , ,分子数之比等于物质的量之比, 。根据化合物中各元素化合价的代数和为零,可以写出 ,在空气中充分受热后,由原子守恒可知,生成的固体为和 , 转化为 , 转化为 。
17.欲用胆矾配制的溶液,根据题意填空:
如图所示仪器,配制上述溶液肯定不需用到的是__________填字母;配制上述溶液还需要的玻璃仪器有_____________填仪器名称。
配制该溶液应选用__________容量瓶,使用容量瓶之前必须进行_________。
配制该溶液应用托盘天平称取________胆矾;
使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是____________填编号。
用天平使用游码称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了
向容量瓶中转移溶液时不慎将液滴洒在容量瓶外面
溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
定容时,仰视容量瓶的刻度线
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】;烧杯、玻璃棒
;查漏
【解析】配制一定物质的量浓度的溶液一定不会使用分液漏斗,使用的玻璃仪器,除了容量瓶、胶头滴管,还需要烧杯和玻璃棒,故答案为:;烧杯、玻璃棒;
配制的溶液,实验室没有容量瓶,需要选用容量瓶进行配制,使用容量瓶之前必须进行查漏,故答案为:;查漏;
配制的溶液,溶液中含有的硫酸铜的物质的量为:,需要胆矾的质量;
根据判断,被称量物与砝码的位置放颠倒了,称量的溶质的质量减小物质的量偏小,配制的溶液浓度偏低,正确;向容量瓶中转移溶液时不慎将液滴洒在容量瓶外面,溶质减少,浓度偏低,正确;烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,导致配制的溶液中溶质的物质的量偏小,配制的溶液浓度偏低,正确;转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量,对配制结果没有影响;定容时,仰视容量瓶的刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液浓度偏低,正确;定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,导致配制的溶液体积偏大,配制的溶液浓度偏低,正确;浓度偏低选。
18.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板和分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入,甲室中充入、的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为。
甲室中气体的物质的量为________。
甲室中气体的质量为________。
甲室中、的平均相对分子质量为________。
经过查资料知道常温下是固体,如果将隔板去掉,当与完全反应后,隔板将静置于刻度“________”处填数字。
【答案】
【解析】同温同压下,气体的物质的量之比等于其体积之比,由图可知甲室中气体的物质的量为。乙室中气体的质量为,则甲室中气体的质量为。甲室中气体的物质的量为,质量为,平均摩尔质量为,则甲室中、的平均相对分子质量为。设甲室中氨气的物质的量为,氢气的物质的量为,根据其物质的量、质量列方程组为,,可得、;如果将隔板去掉,与恰好完全反应生成氯化铵固体,剩余的物质的量为,同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以隔板将会左移至刻度“”处。
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第5讲 物质的量
【复习目标】
1. 掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的核心概念及单位,理解阿伏加德罗常数的含义,明确物质的量与微粒数的定量关系。
2. 熟练运用公式进行换算,能解决不同物理量之间的定量计算问题。
3. 掌握一定物质的量浓度溶液的配制流程,包括所需仪器、操作步骤,能分析实验误差产生的原因。
4. 建立化学定量研究的思维模型,能运用物质的量的相关知识解释或解决简单的化学实际问题。
【教材追踪】
一、物质的量的单位——摩尔
目标一:理解物质的量的含义和阿伏加德罗常数的含义,能进行物质的量和微粒数目间的计算
任务1:(1)认真阅读教材p49内容,说说你所认识的“物质的量”。(至少说一点)
(2) 下列说法正确的是
A.0.5mol大米 B.0.5molH
C.1mol氢 D.2molH2
任务2:(1)根据物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系,计算:
①1mol CO2含有二氧化碳分子的数目是多少?②3.01×1023个O2分子的物质的量为多少?
(2)0.2 mol CH4中含有的氢原子的数目是多少?
【知识小结】
解决物质的量与粒子数的问题思路:
粒子数目=物质的量×阿伏加德罗常数,即:N=n·NA
物质的量=粒子数目÷阿伏加德罗常数,即:n =
目标二:理解摩尔质量的含义,掌握物质的质量、微粒数目与物质的量之间的计算
任务1:(1)分析并完善下表数据下表数据。
粒子
符号
每个粒子的
质量(g/个)
1 mol物质含有粒子数(个)
1 mol物质的质量(g)
1 mol物质的质量(kg)
相对原子
(分子)质量
C
1.993×10-23
6.02×1023
12
0.012
12
Al
4.485×10-23
6.02×1023
27
0.027
27
H2O
2.990×10-23
6.02×1023
18
0.018
18
通过上表的计算,可以发现1 mol粒子或物质的质量在数值上与其相对原子(分子)质量存在什么关系?
概念生成
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M
单位:g/mol(或g·mol-1)
M(Na)=23g/mol
M(KCl)=74.5g/mol
M(O2)=32g/mol
M(OH-)=17g/mol
(2) 下列说法正确的是
A.2 mol O2的质量是64 g,故O2的摩尔质量是64 g/mol。
B.1mol水的质量是18g/mol。
C.Na+的摩尔质量是23g/mol。
D.CO2摩尔质量是44 g。
任务2:(1)分析并完善下表数据,推导出物质的量、摩尔质量、质量之间存在的关系。
物质
摩尔质量
1 mol物质的质量
2 mol物质的质量
3 mol物质的质量
CO2
44g/mol
44g
H2O
18g/mol
18g
物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间存在的关系:
(3)根据物质的量、阿伏加德罗常数和摩尔质量之间的相互关系,计算一瓶规格为360mL的矿泉水中水的物质的量是多少?含有水分子的数目是多少?(已知水的密度为1g/cm3)
知识小结:解决物质的量与质量、粒子数的问题思路:先由粒子数(质量)求出物质的量,再由物质的量求质量(粒子数),物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算关系式:
二、气体摩尔体积
目标一:了解物质体积大小的决定因素,掌握气体摩尔体积的含义
任务1:物质是由分子、离子、原子构成,不同的物质具体粒子不同。分析下表数据,并结合物质的构成粒子及不同状态下的特点,归纳影响物质体积的决定因素。
1 mol气体
0℃、101 kPa时的体积/L
1 mol液体
20 ℃时体积/cm3
1 mol固体
20℃时体积/cm3
H2
22.4
H2O
18.0
Fe
7.12
O2
22.4
H2SO4
53.6
Al
10.0
任务2:通过观看气体摩尔体积的微课视频,理解气体摩尔体积的含义。完成下列问题。
(1)气体摩尔体积的概念: ;符号为 ;单位为 。
(2)气体摩尔体积、物质的量、气体体积的关系:
(3)实际使用气体摩尔体积需特别注意的事项:
(4)气体摩尔体积和气体体积之间有何区别?
任务3:根据气体摩尔体积、物质的量、气体体积的关系,完成下列计算。
(1)标准状况下,11.2 L H2的物质的量是多少?
(2)0.3 mol Cl2在标准状况下的体积是多少?
目标二:理解阿伏加德罗定律,能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
任务1:标准状况下,5.6 L H2和5.6 L O2所含的分子数相同吗?
知识小结:相同温度相同压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子——阿伏加德罗定律
任务2:根据物质的量与阿伏伽德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系,完成下列计算。
(1)标准状况下,5.6 LCO2中含分子数多少?氧原子数多少?
(2)标准状况下,3.36L气体X的质量为4.2 g,则气体X的相对分子质量是多少?
方法小结:解决物质的量与质量、粒子数、气体体积相关问题思路:先通过已知量求物质的量,再由根据物质的量及相关关系式求出质量(粒子数/气体体积)。物质的量与物质的质量、粒子数、气体体积的换算关系式:
= n =
=
三、 物质的量浓度
目标一:掌握溶质的物质的量浓度的含义,能进行物质的量与溶质物质的量浓度间的简单计算
任务1:阅读教材P53内容及观看 物质的量浓度的概念 的微课视频,理解物质的量浓度的含义。完成下列问题。【微课-物质的量浓度的概念.mp4】
(1)物质的量浓度的定义、符号、单位?
(2)物质的量浓度的表达式及意义?
任务2:标准状况下,11.2 L HCl气体溶于水配成200 mL溶液,则该溶液的物质的量浓度是多少?
任务3:(1)溶质的质量分数也是表示溶液浓度的一种方式,结合:溶质B的摩尔质量(M)、溶液密度(ρ:g·mL-1),推导溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算关系式。
(2)下图是某硫酸试剂瓶上的标签图片,能否根据其中的信息求得其溶质的物质的量浓度是多少?
目标二:学会配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作
任务1:在实验室中,可以用固体或液体试剂配制一定物质的量浓度的溶液,在配制过程中需要使用容积精确的仪器——容量瓶。观看“视频 容量瓶的使用”,完成下列问题。【视频-容量瓶的使用.mp4】
(1)容量瓶的结构特点和常用规格。
(2)容量瓶使用前为什么要进行检漏,具体如何操作?还需注意哪些事项?
注意事项:
a.使用前一定要检查容量瓶是否漏水。
b.不能在容量瓶里进行溶质的溶解或稀释,应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。
c.用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线,一旦超过,必须重新进行配制。
d.容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热,要待溶液冷却后再进行转移。
e.容量瓶只能用于配制溶液,不能长时间或长期储存溶液。
f.容量瓶用毕应及时洗涤干净,塞上瓶塞,并在塞子与瓶口之间夹一条纸条,防止瓶塞与瓶口粘连。
任务2:化学实验室常常需要配制一定物质的量浓度溶液,观看“视频配制100mL 一定物质的量浓度NaCl溶液”,认识配制一定物质的量浓度溶液的过程。完成下列问题。
【视频:示范实验-配制100 mL一定物质的量浓度NaCl溶液.mp4】
(1)配制一定物质的量浓度溶液中所用到的仪器有哪些?
(2)配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤?
(3)实验定容时,仰视或俯视刻度线会产生什么样的误差,根据什么原理进行误差分析?
(4)用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100 mL 1.84 mol·L-1的稀硫酸,需要该浓硫酸的体积为多少?根据什么原理进行计算?
【能力进阶】
考点一 物质的量
考点二 气体摩尔体积气体摩尔体积
概念:单位物质的量的气体所占的体积
符号:Vm
关系式:Vm=
数值:标准状况(0℃、101kPa) Vm=22.4L/mol
阿伏加德罗定律——相同温度相同压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子
= n =
=
物质的量与摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积间的关系式:
考点三 物质的量浓度
物质的量浓度
物质的量浓度
概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量
符号:cB
单位:mol/L或mol·L-1。
表达式:cB=
物质的量浓度与溶质的质量分数的换算公式:cB= mol/L
配制一定物质的量浓度的溶液
仪器:托盘天平、药匙、烧杯、100mL容量瓶、量筒、玻璃棒、胶头滴管
步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶
浓溶液配制稀溶液:c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)
容量瓶
构造特点:细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,标有温度、容积和刻度线。 常用规格:50 mL 、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。
注意事项:a.使用前要检漏;b.不能用作溶解、稀释的容器;c.不能加热;d.不能用作反应容器;e.不能长时间保存药品
【跟进训练】
A卷
1.将 的溶液加水稀释到,稀释后的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
2.下图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法中错误的是( )
A. 所配制的溶液的物质的量浓度为
B. 操作是将溶解的溶液转移到容量瓶中
C. 操作是滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐
D. 操作中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,要继续加水至液面与刻度线平齐
3.同温同压下,用等质量的、、、四种气体分别吹出四个气球,其中气体为的是( )
A. B. C. D.
4.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 的摩尔质量是
B. 中含有氢原子的数目为
C. 常温常压下中含有氯分子的数目为
D. 溶液中,含有的数目为
5.下列说法中正确的是( )
A. 标准状况下, 的体积约为
B. 与所含的分子数一定相等
C. 标准状况下氩气含有的原子数为
D. 常温常压下,的和混合气体含有个氧原子
6.我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,年月获得诺贝尔生理医学奖。下列有关青蒿素化学式:叙述正确的是( )
A. 青蒿素的摩尔质量为
B. 个青蒿素分子的质量约为
C. 青蒿素的质量为
D. 青蒿素中含有 个碳原子
7.在一定条件下盐酸和氯化铵混合溶液可发生反应:,放出气体。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 参加反应的数为 B. 参加反应的数目为
C. 参加反应的数目为 D. 反应中生成的共价键数目为
8.下列有关阿伏加德罗常数的说法不正确的是( )
A. 含有分子的数目为
B. 个氯气分子的物质的量是
C. 所含的原子数目为
D. 含有的分子数目为
9.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
A. 称量 B. 溶解
C. 转移 D. 定容
10.下列叙述正确的是( )
A. 的摩尔质量为 B. 氧气的质量为
C. 的物质的量是 D. 水含有个氢原子和个氧原子
11.从如图所示溶液中取出,取出溶液中的物质的量为( )
A. B. C. D.
12.下列溶液中浓度由大到小的顺序是 ( )
溶液
溶液
溶液
溶液
A. B. C. D.
13.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是 ( )
A. 容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B. 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取浓盐酸
C. 配制的溶液时,用托盘天平称量固体
D. 定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
14.下列情况会导致溶液浓度偏高的是 ( )
A. 容量瓶使用前有少量蒸馏水
B. 配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C. 在转移过程中有溶液洒在外面
D. 俯视确定凹液面与刻度线相切
15.下雪时,常用融雪剂清理路面。醋酸钾是常用的融雪剂,下列关于的叙述正确的是( )
A. 的相对分子质量为
B. 的摩尔质量为
C. 含有氧
D. 含有个
16.下列叙述错误的是( )
摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
任何物质都含有约个原子
氢原子的摩尔质量是
的摩尔质量等于分子的质量
中含有碳和氧
A. B. C. D. 全部
17.实验室欲用固体配制的溶液。
配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
称量 计算 溶解 倒转摇匀 转移 洗涤 定容 冷却。其正确的操作顺序为________,本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________。
某同学欲称量一定量的固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。烧杯的实际质量为________,要完成本实验该同学应称出________。
使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。
在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________填序号。
没有洗涤烧杯和玻璃棒 转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水 定容时俯视刻度线
未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶中并定容
定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
18.某同学按下列步骤配制溶液,请回答有关问题。
实验步骤
有关问题
计算所需的质量
需要称量的质量为
称量固体
称量需要用到的主要仪器是
将加入烧杯中,并加入适量水
为了加快溶解速率,用玻璃棒搅拌
将烧杯中溶液转移至容量瓶中
为了防止溶液溅出,应采取的措施是:
向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
在进行此操作时当加水至刻度线以下厘米处应如何操作:
上述实验中使用容量瓶前应 。
取出该溶液加水稀释到,稀释后溶液中的物质的量浓度是 。
上述配制溶液的过程缺少步骤,是 。
若进行步操作时加蒸馏水超过刻度线,则需 。
在实验中,以下操作造成实验结果偏低的是 填字母。
A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外
B.定容时仰视刻度线
C.转移前没有将使用的容量瓶烘干
D.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
B卷
1.是一种高效多功能水处理剂。一种制备的方法可用化学方程式表示:。对此反应下列说法中正确的是( )
A. 中氧元素为价
B. 该反应中被还原与被氧化的物质的物质的量之比为
C. 当有生成时,反应中共有电子转移
D. 和作水处理剂时,原理完全相同
2.下列说法正确的是( )
A. 同温同压下甲烷和氧气的密度之比为:
B. 甲烷和氧气的原子数之比为:
C. 等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为:
D. 在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为:
3.下列说法中,正确的是( )
A. 溶液中含有
B. 在标准状况下的体积约为
C. 同温同压下,和所含分子个数比为:
D. 溶解在水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
4.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 和的混合物所含阴离子的数目大于
B. 制得的胶体中,含有的胶粒小于
C. 含有个分子的体积约为
D. 都为的种溶液:、、,其体积比为::,则的物质的量浓度之比为::
5.设为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 所含分子数为
B. 和的混合气体所含的氧原子数为
C. 与足量的铜反应,转移的电子数为
D. 的溶液中的数目为
6.绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想,对水质净化是水质检验员的主要工作之一,也是实现绿水青山的重要任务之一.某水质检验员在研究对饮用水消毒时,发现其原理为:,设为阿伏加德罗常数的值,对于该反应下列说法正确的是
A. 完全反应,生成氢氧化铁胶粒数目小于
B. 参加反应,生成氧气
C. 反应中被氧化
D. 为常见的氧化剂,氧化性强于
7.臭氧氧化法处理含氰废水的工艺原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. Ⅰ阶段中被氧化需消耗
B. Ⅱ阶段的反应为
C. Ⅰ阶段产生的在Ⅱ阶段中作为氧化剂参与反应
D. 两个阶段总反应的化学方程式为
8.下列图示中,表示在同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的是( )
9.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:、、溶液体积之比为,则浓度之比为
B. 将的盐酸加水稀释至,再取出,这溶液的物质的量浓度为
C. 将的溶液和的溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,
D. 标准状况下,溶于水,盐酸的物质的量浓度为
10.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 由与组成的混合气体中含有的原子数为
B. 发生反应,转移电子数一定为
C. 标准状况下,含有分子数为
D. 的溶液中含数为
11.我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为未配平。下列说法错误的是
A. 上述反应中涉及两种电解质
B. 固体中含有离子
C. 上述反应生成时,转移电子
D. 上述反应配平后的化学计量数为
12.溶液中含有,取此溶液,用水稀释至,则稀释后溶液中的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
13.下列关于物质的量浓度的表述正确的是 ( )
A. 溶液中含有和总物质的量为
B. 时的饱和溶液,蒸发掉水,再冷却到时,它的物质的量浓度仍为
C. 用水吸收标准状况下氨所得氨水的浓度是
D. 溶液和溶液中,物质的量浓度相等
14.制备的反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 常温下,的溶液中,水电离出的数为
B. 标准状况下,的含有的分子数为
C. 的液态中含键数目为
D. 反应生成,转移电子数为
15.钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,且都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等,钠元素及其化合物在生产、生活中被广泛应用。
Ⅰ钠的价类二维图
中元素的化合价是 ;钠单质通常保存在 中。
把钠放到装有水的烧杯中,能得出“该反应是放热反应”这一结论的实验现象是 ;请写出中某种淡黄色固体的一种用途 。
Ⅱ碳酸钠溶液的配制
侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一,他提出的联合制碱法,也称侯氏制碱法。侯氏制碱法获得的产品常为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,若要除去碳酸钠粉末中混有的少量碳酸氢钠,方法是 。
某同学利用提纯后的碳酸钠固体配制碳酸钠溶液,完成此实验将用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还有 、 ,配制该溶液时,通过计算得出,需要使用的碳酸钠固体 。
下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是 填字母。
将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
加水时不慎超过刻度线,把液体倒出一些
干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
定容时俯视刻度线
Ⅲ焰色试验节日燃放的五彩缤纷的烟花,所呈现的就是锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色。
焰色试验中上述金属元素发生 填“物理变化”或“化学变化”。若使用某样品直接进行焰色试验时,火焰呈现黄色,说明该样品的元素组成中一定有 元素填元素名称,下同,可能有 元素。
16.填写下列空白。
等质量的和臭氧,所含分子数之比为 ;若两者所含原子数相等,则两者物质的量之比为 。标准状况下,的密度是 保留两位小数。
含的溶液中的的数目为 。
某气态氢化物的化学式为,标准状况下该氢化物的体积为,则该氢化物的摩尔质量为 ,的相对原子质量为 。
完全中和含的氢硫酸为二元酸,需固体的质量为 。
在一个密闭容器中,中间有一可自由滑动的隔板,将容器分成两部分。当左边充入,右边充入和的混合气体时,隔板处于如图所示位置两侧温度相同。则混合气体中和的分子个数之比为 。
碱式碳酸铝镁中、、、之间存在的关系式为 ,它在空气中充分受热后残留固体的成分为 填化学式。
17.欲用胆矾配制的溶液,根据题意填空:
如图所示仪器,配制上述溶液肯定不需用到的是__________填字母;配制上述溶液还需要的玻璃仪器有_____________填仪器名称。
配制该溶液应选用__________容量瓶,使用容量瓶之前必须进行_________。
配制该溶液应用托盘天平称取________胆矾;
使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是____________填编号。
用天平使用游码称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了
向容量瓶中转移溶液时不慎将液滴洒在容量瓶外面
溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
定容时,仰视容量瓶的刻度线
定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
18.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板和分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入,甲室中充入、的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为。
甲室中气体的物质的量为________。
甲室中气体的质量为________。
甲室中、的平均相对分子质量为________。
经过查资料知道常温下是固体,如果将隔板去掉,当与完全反应后,隔板将静置于刻度“________”处填数字。
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