内容正文:
第三单元 物质的量
考向
题号
难度
答题情况
正确
错误
01 阿伏伽德罗常数
1
中等
2
容易
3
中等
4
中等
02 阿伏加德罗定律及推论
5
中等
6
中等
7
中等
8
容易
03 物质的量浓度相关计算
9
中等
10
中等
11
中等
12
中等
04 溶液的配制与误差分析
13
容易
14
中等
15
中等
16
容易
05 以物质的量为中心的计算
17
中等
18
较难
19
中等
06 物质的量在化学反应计算中的应用
20
较难
21
中等
22
中等
23
中等
综合评价
1.(25-26高一上·江西抚州·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3.9 g过氧化钠中,阴离子数目为
B.含有个氧原子的H3PO4的物质的量约是0.25 mol
C.标准状况下,22.4 L H2O中所含原子个数为3NA
D.32 g O2占有的体积为22.4 L
2.(25-26高一上·云南昆明·期中)表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温常压下,含有的分子数为0.5
B.与铁完全反应转移的电子数为
C.标准状况下,含有的分子数为
D.溶液中,含有的数为
3.(25-26高一上·江苏扬州·期中)设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.7.1gCl2被NaOH溶液完全吸收,转移电子数为0.2NA
B.在1L1mol/L的盐酸中,含有NA个氯化氢分子
C.常温常压下,32g氧气中含有NA个氧分子
D.标准状况下,22.4L水中含有NA个水分子
4.(24-25高一上·广东汕尾·期末)在一定条件下可发生分解:。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中所含的数目为
B.中所含的质子数目为
C.标准状况下,该反应生成转移的电子数目为
D.28 g由和CO组成的混合气体所含的原子数目为
5.(2025高一上·全国·专题练习)标准状况下,现有①2.24 LCH4;②0.2NA个N2分子;③22g CO2;④0.4molCl2,对这四种物质的关系有以下表述,其中正确的是
A.原子个数 ③>④>②>① B.密度 ②>③>④>①
C.质量 ④>③>②>① D.体积 ④>③>②>①
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)向两个密闭容器中分别充入H2、O2两种气体,下列有关这两种气体的叙述中正确的是
A.温度、压强相同时,两种气体的密度关系:H2>O2
B.质量、温度、压强均相同时,两种气体的体积关系:O2>H2
C.温度、密度相同时,两种气体的压强关系:H2>O2
D.温度、压强、体积均相同,两种气体的质量关系:H2>O2
7.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)同温同压下,甲气体和乙气体所占体积之比为。根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述错误的是
A.甲与乙的相对分子质量之比为
B.同温同压下甲和乙的密度之比为
C.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为
D.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为
8.(25-26高一上·广东广州·期中)如图一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;在乙室中充入,甲室中充入,静止时隔板位置如图所示。
下列说法正确的是
A.甲室气体质量为28 g B.乙室气体体积11.2 L
C.原子数之比,甲:乙=2:1 D.甲室气体密度为1.25 g/L
9.(25-26高一上·河北保定·期中)将8 g 配成0.1 的水溶液。下列说法错误的是
A.的物质的量为0.05 mol
B.配制好的溶液的总体积为500 mL
C.溶液中含氧原子的数目约为
D.溶液中的物质的量浓度为0.1
10.(25-26高一上·浙江宁波·期中)溶液中含有的质量为,取该溶液稀释到,则稀释后溶液中的物质的量浓度是
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·河北沧州·期中)在由组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。下列说法错误的是
A.混合液中阴离子和阳离子个数比为
B.的物质的量是
C.该混合液中的物质的量浓度是
D.将该混合液加水稀释至体积为1L,Cl-的物质的量为0.6mol
12.(2025高一上·黑龙江辽宁·专题练习)如图是某校化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
A.硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L-1
B.取该硫酸50mL加水稀释到200mL,得到4.6mol·L-1的稀硫酸
C.该瓶硫酸的质量是184g
D.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2mol/L
13.(24-25高一上·福建三明·期末)下列关于配制一定物质的量浓度溶液的说法正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干再使用
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转移到容量瓶中
C.定容时,仰视容量瓶刻度线可导致所配溶液浓度偏低
D.配制好的溶液可长时间储存于容量瓶中
14.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)某学习小组成员欲用胆矾()配制 100mL 1 mol·L-1 的溶液,下列说法正确的是
A.用托盘天平称量25.0 g 固体
B.摇匀后,发现液面低于刻度线,需要补加少水以重新达到刻度线
C.定容时,俯视容量瓶刻度线会导致所配溶液浓度偏大
D.容量瓶用蒸馏水洗涤后,残留有少量的水,会导致所配溶液浓度偏小
15.(25-26高一上·北京·期中)配制溶液的部分过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.步骤1中用量筒量取约水溶解,待冷却后注入容量瓶
B.步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并且将洗涤液全都注入容量瓶
C.步骤3中液面距容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,不需再加水至刻度线
16.(25-26高一上·江苏·阶段练习)实验室配制250mL0.200 mol/L NaCl溶液,下列操作导致所配溶液浓度偏低的是
A.容量瓶洗净后未干燥 B.转移液体时用玻璃棒引流
C.定容时俯视读数 D.摇匀后液面低于刻度线再滴加水至刻度线
17.(25-26高一上·山东青岛·月考)物质的量是联系宏观和微观的桥梁,提供了定量认识物质组成的新视角。
(1)9.8克含 个分子,其中含有 mol O;它能与 mol NaOH完全反应。
(2)标准状况下有四种气体:①6.72 L 、②个HCl分子、③13.6 g 、④0.1 mol 。气体体积由大到小的顺序为 (用序号表示)。
(3)黑火药发生爆炸反应的化学方程式为。参加反应的硫与碳的质量比为 ;按此反应,32 g硫完全反应,生成气体的总体积为 (标准状况)。
18.(25-26高一上·山东青岛·月考)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MoleDay),这个时间的美式写法为6:0210/23,外观与阿伏加德罗常数相似。根据所学知识填空。
(1)在标准状况下,氨气与同条件下 含有相同的氢原子数。
(2)某气体在标准状况下的密度为,则该气体所含有的分子数约为 。
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下;该氧化物的体积是,则R的摩尔质量为 。
(4)将和的混合物加入足量的水中充分反应后,生成标准状况下的气体2.24L,所得溶液的体积为。试计算:原混合物中的物质的量为 mol。所得溶液中溶质的物质的量浓度为 。
(5)现有含、和的混合溶液,已知其中,,,则此溶液中为 。
(6)一密闭气缸被一不漏气但可自由滑动的活塞隔开分成两部分。反应前,左边充有,右边充有、的混合气体;20℃时,将右边的混合气体点燃,反应后冷却到20℃,若活塞最终静止于气缸的中央(液体体积忽略不计):则反应前容器中和的物质的量之比可能为 。
19.(25-26高一上·河北唐山·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 。
20.(25-26高一上·湖北襄阳·期中)一定条件下,硝酸铜发生分解反应:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,收集产生的所有气体(NO2、O2)共11.2L已折算成标准状况。关于这11.2L气体,下列叙述错误的是
A.NO2对O2的相对密度约为1.4 B.N(N):N(O)=2:5
C.平均相对分子质量为44 D.反应电子转移0.4mol
21.(2025高一·全国·专题练习)一定量与溶液反应,所得产物中含有和,且其物质的量之比为,则参加反应的与的物质的量之比为
A. B. C. D.
22.(25-26高一上·浙江台州·期中)已知取27.4克和的混合物充分加热至质量不再变化时,剩余固体质量为21.2克。
(1)写出固体充分加热时发生的反应的化学方程式为 。
(2)混合物中的质量为 克。
(3)剩余固体与足量稀盐酸反应产生的气体,标准状况下的体积为 升。
23.(25-26高一上·福建·阶段练习)已知反应:,现有铜和足量稀硝酸完全反应,计算:
(1)求产生气体在标准状况下的体积是 。
(2)将所得溶液加水配成溶液,求最终溶液中溶质硝酸铜的物质的量浓度是 。
考向01 阿伏伽德罗常数
【例1】(25-26高一上·辽宁锦州·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.46 g Na转化为Na+转移的电子数目为NA
B.0.1 mol Cl2与Fe完全反应转移电子数目为0.3NA
C.在标准状况下,22.4 L H2O含有的氧原子数目为NA
D.1 mol由NO和CO组成的混合气体中含有的分子数目为NA
【例2】(24-25高一上·福建南平·期末)氢化钠(氢元素为价)作为生氢剂的原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数为
B.消耗1 mol NaH转移的电子数为
C.生成的中含氢原子数为
D.溶液中含有的数目为
1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4 N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
解题指导
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4 N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
考向02 阿伏加德罗定律及推论
【例3】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)在一定的温度下,用一个可自由滑动的隔板将密闭容器分成左右两部分,左侧充入,右侧充入和的混合气体共,此时隔板位置如图。下列说法正确的是
A.右侧的质量为
B.右侧混合气体中:
C.右侧混合气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
D.若向右侧再充入混合气体,则隔板向左滑动至正中间位置
一、阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律内容:同温同压同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:
①阿伏加德罗定律的适用范围:气体;
②阿伏加德罗定律的条件是三个“同”。只有在同温、同压、同体积的条件下,才有粒子数相等这一结论。
二、阿伏加德罗定律的推论
阿伏加德罗定律的推论:同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。其特征是四同:同温、同压、同体积、同分子数,其中若三个量相同,第四个量必相同,即“三同定一同”。
依据公式pV=nRT(其中:p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度),探究阿伏加德罗定律的推论,可得出下表结论。
条件
结论(等式)
语言叙述
T、p相同
同温同压下,气体体积之比等于气体物质的量之比
T、V相同
同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比
n、T相同
同温同物质的量下,气体压强之比等于体积反比
T、p相同
同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比
T、p、V相同
同温同压下,相同体积的气体的质量之比等于摩尔质量之比
解题指导
考向03 物质的量浓度相关计算
【例4】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)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(Na+)=1mol
C.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
D.将的盐酸加水稀释至,再取出5mL,5mL溶液的物质的量浓度为0.5mol
一、物质的量浓度、溶解度、质量分数的相互换算
1.溶质的质量分数ω与物质的量浓度c
c====(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)
2.饱和溶液溶质的质量分数与溶解度
ω=×100%,c=(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)
二、溶液的稀释与混合
1.稀释规律
a.含义:将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
b.公式:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
2.混合规律
a.含义:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
b.公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)。
解题指导
考向04 溶液的配制与误差分析
【例5】(25-26高一上·安徽·期中)某同学做实验需要480mL溶液,配制过程如图所示。
下列关于该实验的叙述错误的是
A.进行操作①时,固体应放置在烧杯中称量
B.进行操作③时,应先等溶液恢复至室温,再转移
C.进行操作⑤时,俯视刻度线会导致溶液浓度偏低
D.实验中应选用500mL容量瓶
1.仰视或俯视刻度线图解
图1 图2
(1)仰视刻度线(图1):加水量偏多,导致溶液体积偏大,使所配溶液浓度偏低。
(2)俯视刻度线(图2):加水量偏少,导致溶液体积偏小,使所配溶液浓度偏高。
2.其他常见误差原因分析
(1)由概念不清引起的误差
①容量瓶的容量与溶液体积不一致。
例:用500 mL容量瓶配制450 mL 0.1 moL/L的氢氧化钠溶液,用托盘天平称取氢氧化钠固体1.8 g。分析:偏小。容量瓶只有一个刻度线,且实验室常用容量瓶的规格是固定的(50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL),用500 mL容量瓶只能配制500 mL一定物质的量浓度的溶液.所以所需氢氧化钠固体的质量应以500 mL溶液计算,要称取2.0 g氢氧化钠固体配制500 mL溶液,再取出450 mL溶液即可。
②溶液中的溶质与其结晶水合物的不一致。
例:配制500 mL 0.1 moL/L的硫酸铜溶液,需称取胆矾8.0 g。分析:偏小.胆矾为CuSO4·5H2O,而硫酸铜溶液的溶质是CuSO4.配制上述溶液所需硫酸铜晶体的质量应为12.5 g,由于所称量的溶质质量偏小,所以溶液浓度偏小。
(2)由试剂纯度引起的误差
①结晶水合物风化或失水。
例:用生石膏配制硫酸钙溶液时,所用生石膏已经部分失水。分析:偏大。失水的生石膏中结晶水含量减少,但仍用生石膏的相对分子质量计算,使溶质硫酸钙的质量偏大,导致所配硫酸钙溶液的物质的量浓度偏大。
②溶质中含有其他杂质
例:配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体中含有氧化钠杂质。分析:偏大.氧化钠固体在配制过程中遇水转变成氢氧化钠,31.0 g氧化钠可与水反应生成40.0 g氢氧化钠,相当于氢氧化钠的质量偏大,使结果偏大。
解题指导
考向05 以物质的量为中心的计算
【例6】(25-26高一上·福建泉州·阶段练习)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了高选择性、高稳定性加氢合成甲醇()。设为阿伏加德罗常数的值。
(1)的摩尔质量为 ,中所含氢原子的物质的量为 。
(2)标准状况下所占有体积为 。
(3) 中所含氧原子的数目与所含氧原子数相同。
(4)含0.1 个原子的中所含电子数为 。
(5)完全燃烧生成和,消耗的体积为 (标准状况)。
(1)图示
(2)计算公式
n====c·V(溶液)
解题指导
考向06 物质的量在化学反应计算中的应用
【例7】(24-25高一上·北京·阶段练习)已知KMnO4与浓盐酸反应如下:2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)在上述反应中电子由 元素转移到 元素(均填元素符号)。
(2)若有1 mol MnCl2生成,则转移电子的物质的量是 mol。
(3)若15.8g KMnO4(摩尔质量为158 g/mol)参加反应,则被氧化的HCl物质的量是 mol;产生的Cl2在标准状况下的体积是 L。
1.基本步骤
2.物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项
(1)书写格式规范化:在计算过程中应注意表达格式的规范化:各物理量、物质的名称、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:一般来说,在一个题目中如果都用统一的单位,不会出现错误,但如果题目所给的两个量单位不一致,若换算成同一个单位,有时显得很繁琐,这时只要做到两个量的单位“上下一致,左右相当”即可。
(3)各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的含义各不相同。如“M”表示摩尔质量,“m”表示质量,“N”表示微粒数目,而“n”表示物质的量。
3.常用计算方法
(1)关系式法
关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系,找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系,建立关系式,化繁为简,减少计算误差,是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型:
①纵向关系式
经过多步的连续反应,即后一反应的反应物为前一反应的生成物,采用“加合”,将多步运算转化为一步计算
②横向关系式
几种不同物质中含相同的量,根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同,根据这一相同的生成物,找出有关物质的关系式,依此关系式进行计算可简化运算过程。
(2)守恒法
利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。
①质量守恒法
宏观特征:反应前后质量守恒;
微观特征:反应前后各元素的原子个数守恒。
②电荷守恒法
溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。
③得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(3)差量法(差值法)
化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。
解题指导
(2)守恒法
利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。
①质量守恒法
宏观特征:反应前后质量守恒;
微观特征:反应前后各元素的原子个数守恒。
②电荷守恒法
溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。
③得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(3)差量法(差值法)
化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。
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第三单元 物质的量
考向
题号
难度
答题情况
正确
错误
01 阿伏伽德罗常数
1
中等
2
容易
3
中等
4
中等
02 阿伏加德罗定律及推论
5
中等
6
中等
7
中等
8
容易
03 物质的量浓度相关计算
9
中等
10
中等
11
中等
12
中等
04 溶液的配制与误差分析
13
容易
14
中等
15
中等
16
容易
05 以物质的量为中心的计算
17
中等
18
较难
19
中等
06 物质的量在化学反应计算中的应用
20
较难
21
中等
22
中等
23
中等
综合评价
1.(25-26高一上·江西抚州·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3.9 g过氧化钠中,阴离子数目为
B.含有个氧原子的H3PO4的物质的量约是0.25 mol
C.标准状况下,22.4 L H2O中所含原子个数为3NA
D.32 g O2占有的体积为22.4 L
【答案】B
【解析】A.3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 mol,每个Na2O2含1个阴离子,阴离子数目为0.05 NA,A错误;B.6.02×1023个氧原子为1 mol,每个H3PO4含4个氧原子,H3PO4的物质的量为,B正确;C.标准状况下H2O并非气态,无法用气体摩尔体积计算物质的量和所含原子个数,C错误;D.32 g O2为1 mol,但未说明是否处于标准状况,体积不一定是22.4 L,D错误;故答案选B。
2.(25-26高一上·云南昆明·期中)表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温常压下,含有的分子数为0.5
B.与铁完全反应转移的电子数为
C.标准状况下,含有的分子数为
D.溶液中,含有的数为
【答案】A
【解析】A.14g N2的物质的量为=0.5mol,分子数为0.5NA,与状态无关,A正确;B.Cl2与铁反应生成FeCl3,Cl元素从0价变为-1价,每1 mol Cl2反应时转移2mol电子,电子数为2NA,B错误;C.标准状况下H2O不是气体,无法用气体摩尔体积计算分子数,C错误;D.未说明溶液体积,无法确定Cl-的物质的量及个数,D错误;故选A。
3.(25-26高一上·江苏扬州·期中)设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.7.1gCl2被NaOH溶液完全吸收,转移电子数为0.2NA
B.在1L1mol/L的盐酸中,含有NA个氯化氢分子
C.常温常压下,32g氧气中含有NA个氧分子
D.标准状况下,22.4L水中含有NA个水分子
【答案】C
【解析】A.7.1 g Cl2的物质的量为0.1 mol,与NaOH反应时的化学方程式为,Cl2既是氧化剂又是还原剂,转移电子数为0.1NA,A错误;B.盐酸中HCl完全电离为H+和Cl-,溶液中不存在HCl分子,B错误;C.32 g O2的物质的量为1 mol,对应氧分子数为NA,与温度和压强无关,C正确;D.标准状况下,水为液态,22.4 L水的物质的量远大于1 mol,D错误;故答案选C。
4.(24-25高一上·广东汕尾·期末)在一定条件下可发生分解:。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中所含的数目为
B.中所含的质子数目为
C.标准状况下,该反应生成转移的电子数目为
D.28 g由和CO组成的混合气体所含的原子数目为
【答案】D
【解析】A.0.1 mol·L-1 HNO3溶液未给出体积,无法计算的具体数目,A错误;B.1 mol 含有11 mol质子(氮原子贡献7个质子,4个氢原子各贡献1个质子),故质子数目为11NA,B错误;C.标准状况下22.4 L N2为1 mol,分析反应电子转移情况得,生成4 mol N2转移15 mol电子,故生成1 mol N2转移3.75 mol电子,即3.75NA电子,C错误;D.N2和CO的摩尔质量均为28 g/mol,28 g混合气体的总物质的量为1 mol,每个分子均含2个原子,故原子数目为2NA,D正确;故答案选D。
5.(2025高一上·全国·专题练习)标准状况下,现有①2.24 LCH4;②0.2NA个N2分子;③22g CO2;④0.4molCl2,对这四种物质的关系有以下表述,其中正确的是
A.原子个数 ③>④>②>① B.密度 ②>③>④>①
C.质量 ④>③>②>① D.体积 ④>③>②>①
【答案】C
【解析】①2.24 LCH4为0.1mol;②0.2NA个N2分子为0.2mol;③22g CO2为0.5mol;④0.4molCl2,A.①0.1mol CH4含0.5NA原子,②0.2mol N2含0.4NA原子,③0.5mol CO2含1.5NA原子,④0.4mol Cl2含0.8NA原子,原子个数③>④>①>②,A错误;B.结合阿伏伽德罗定律,标准状况下,密度由摩尔质量决定,CH4(16g/mol)、N2(28g/mol)、CO2(44g/mol)、Cl2(71g/mol),密度④>③>②>①,B错误;C.①0.1mol×16g/mol=1.6g,②0.2mol×28g/mol=5.6g,③22g,④0.4mol×71g/mol=28.4g,质量④>③>②>①,C正确; D.结合阿伏伽德罗定律,标准状况下,体积与物质的量成正比,体积③(0.5mol)>④(0.4mol)>②(0.2mol)>①(0.1mol),D错误;故选C。
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)向两个密闭容器中分别充入H2、O2两种气体,下列有关这两种气体的叙述中正确的是
A.温度、压强相同时,两种气体的密度关系:H2>O2
B.质量、温度、压强均相同时,两种气体的体积关系:O2>H2
C.温度、密度相同时,两种气体的压强关系:H2>O2
D.温度、压强、体积均相同,两种气体的质量关系:H2>O2
【答案】C
【解析】A.由可推知,,可知温度、压强相同时,气体密度和摩尔质量成正比,则密度:,A错误;B.由A可知,温度、压强相同时,密度:,根据公式,质量相同,气体密度和体积成反比,则体积:,B错误;C.由可推知,,温度、密度相同时,气体的压强与摩尔质量成反比,则温度、密度相同时,压强:,C正确;D.由可知,温度、压强、体积均相同,气体物质的量相同,根据公式,气体质量和摩尔质量成正比,质量:,D错误;故选C。
7.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)同温同压下,甲气体和乙气体所占体积之比为。根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述错误的是
A.甲与乙的相对分子质量之比为
B.同温同压下甲和乙的密度之比为
C.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为
D.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为
【答案】C
【解析】A.同温同压下,甲气体和乙气体所占体积之比为,则甲与乙的物质的量之比为1:2,质量分别为a g和2a g,由计算得M甲=M乙,相对分子质量之比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,由A可知,甲与乙的摩尔质量相等,甲和乙的密度之比为,B正确;C.由A可知,甲与乙的摩尔质量相等,等质量的甲和乙物质的量相等,但分子中原子的数目未知,原子数之比不一定为1:1,C错误;D.由A可知,甲与乙的摩尔质量相等,同温同体积下等质量的甲和乙物质的量相同,压强之比1:1,D正确;故选C。
8.(25-26高一上·广东广州·期中)如图一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;在乙室中充入,甲室中充入,静止时隔板位置如图所示。
下列说法正确的是
A.甲室气体质量为28 g B.乙室气体体积11.2 L
C.原子数之比,甲:乙=2:1 D.甲室气体密度为1.25 g/L
【答案】A
【解析】同温、同压,气体体积比等于物质的量之比,根据图示,甲室气体的体积为乙室的2倍,所以甲室气体的物质的量为乙室的2倍,甲室气体的物质的量为,据此回答。A.由分析知,甲室气体的物质的量为,故甲室气体质量为,A正确;B.没有明确是否为标准状况,乙室中的体积不一定为11.2 L,B错误;C.甲室为,乙室为,原子数之比为:,C错误;D.没有明确是否为标准状况,气体的摩尔体积不一定是22.4L/mol,甲室气体密度不一定为1.25g/L,D错误; 故选A。
9.(25-26高一上·河北保定·期中)将8 g 配成0.1 的水溶液。下列说法错误的是
A.的物质的量为0.05 mol
B.配制好的溶液的总体积为500 mL
C.溶液中含氧原子的数目约为
D.溶液中的物质的量浓度为0.1
【答案】C
【解析】A.CuSO4的物质的量:,A正确;B.溶液体积,B正确;C.8 g CuSO4中O原子的物质的量0.05 mol × 4 = 0.2 mol,对应O原子数约为0.2 × 6.02×1023 = 1.204×1023,但未考虑水中大量O原子,实际总O原子数远大于此值,C错误;D.CuSO4完全电离,浓度等于CuSO4浓度,为0.1 mol/L,D正确;故选C。
10.(25-26高一上·浙江宁波·期中)溶液中含有的质量为,取该溶液稀释到,则稀释后溶液中的物质的量浓度是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】原溶液中Fe3+的物质的量:Fe3+质量为ag,摩尔质量为56g/mol,故物质的量为 mol。
原溶液中Fe3+的浓度:体积为V mL(即 L),浓度为 mol/L。
原溶液中的浓度:解离后,Fe3+与的物质的量比为2:3,故浓度为 mol/L。
取出V mL溶液中的物质的量:取原溶液的体积,物质的量为 mol。
稀释后的浓度:稀释至4V mL(即 L),浓度为 mol/L。
故选C。
11.(25-26高一上·河北沧州·期中)在由组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。下列说法错误的是
A.混合液中阴离子和阳离子个数比为
B.的物质的量是
C.该混合液中的物质的量浓度是
D.将该混合液加水稀释至体积为1L,Cl-的物质的量为0.6mol
【答案】B
【解析】依据图示可知钠离子浓度为1.0mol/L,镁离子浓度为1mol/L,氯离子浓度为3.0mol/L,硫酸根浓度为3.0mol/L,则依据电荷守恒可知:1.0mol/L×1+1.0mol/L×2+c(Al3+)×3=3.0mol/L×1+3.0mol/L×2,解得c(Al3+)=2mol/L,据此计算解答。A.由分析可知,混合液中钠离子浓度为1.0mol/L,镁离子浓度为1mol/L,氯离子浓度为3.0mol/L,硫酸根浓度为3.0mol/L,阴离子和阳离子个数比为,A正确;B.由分析可知,c(Al3+)=2mol/L,溶液中的物质的量是=0.4mol,B错误;C.由分析可知,c(Al3+)=2mol/L,则该混合液中的物质的量浓度是0.5 c(Al3+)=,C正确;D.由分析可知,氯离子浓度为3.0mol/L,将该混合液加水稀释至体积为1L,Cl-的物质的量不变,为0.2L×3mol/L=0.6mol,D正确;故选B。
12.(2025高一上·黑龙江辽宁·专题练习)如图是某校化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
A.硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L-1
B.取该硫酸50mL加水稀释到200mL,得到4.6mol·L-1的稀硫酸
C.该瓶硫酸的质量是184g
D.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2mol/L
【答案】B
【解析】A.硫酸的物质的量浓度为,A错误;B.根据稀释定律,稀释前后溶质的物质的量不变,设稀硫酸的浓度为c mol/L,则50mL ×18.4mol/L =200mL×cmol/L,解得:c=4.6,所以得到4.6mol·L-1的稀硫酸,B正确;C.该瓶硫酸的质量是m=ρ∙V=1.84g·mL-1×500mL=920g,C错误;D.浓硫酸密度大于水密度,等质量浓硫酸和水,水的体积大于硫酸体积,所以二者混合后溶液体积大于浓硫酸的二倍,则其物质的量浓度小于原来的一半,即小于9.2mol/L,D错误;故选B。
13.(24-25高一上·福建三明·期末)下列关于配制一定物质的量浓度溶液的说法正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干再使用
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转移到容量瓶中
C.定容时,仰视容量瓶刻度线可导致所配溶液浓度偏低
D.配制好的溶液可长时间储存于容量瓶中
【答案】C
【解析】A.容量瓶用蒸馏水洗净后无需烘干,残留水分不影响配制,烘干可能损坏仪器或引入误差,A错误;B.浓硫酸稀释后产生大量热,需冷却至室温再转移,否则热量可能导致容量瓶破裂或体积不准确,B错误;C.定容时仰视刻度线,实际液面高于刻度线,加入水过多,溶液体积偏大,导致浓度偏低,C正确;D.容量瓶用于配制和定容,不宜储存溶液,长时间储存可能导致蒸发、污染或瓶体损坏,D错误;故选C。
14.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)某学习小组成员欲用胆矾()配制 100mL 1 mol·L-1 的溶液,下列说法正确的是
A.用托盘天平称量25.0 g 固体
B.摇匀后,发现液面低于刻度线,需要补加少水以重新达到刻度线
C.定容时,俯视容量瓶刻度线会导致所配溶液浓度偏大
D.容量瓶用蒸馏水洗涤后,残留有少量的水,会导致所配溶液浓度偏小
【答案】C
【解析】A.题目要求使用胆矾(),而选项中称量的是无水固体(需16.0g),需要25.0 g 的是胆矾(),A错误;B.摇匀后液面低于刻度线是正常现象,补加水会改变溶液体积导致浓度偏低,B错误;C.定容时俯视刻度线会导致实际溶液体积小于100 mL ,浓度计算公式为,体积偏小,浓度偏大,C正确;D.容量瓶残留少量蒸馏水不影响最终浓度,因为定容时会重新加水至刻度线,D错误;故答案选C。
15.(25-26高一上·北京·期中)配制溶液的部分过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.步骤1中用量筒量取约水溶解,待冷却后注入容量瓶
B.步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并且将洗涤液全都注入容量瓶
C.步骤3中液面距容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,不需再加水至刻度线
【答案】A
【解析】A.配制 100mL 溶液时,不能直接量取 100mL 水溶解 NaOH,因为 NaOH 溶解后溶液体积会变化,最终需要在容量瓶中定容至 100mL(不是溶解时加水 100mL),A错误;B.转移溶液后,烧杯和玻璃棒上会残留溶液,因此需用蒸馏水洗涤 2~3 次,并将洗涤液全部转入容量瓶,以保证溶质全部转移,B正确;C.定容时,当液面接近刻度线 1~2cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,使凹液面最低处与刻度线相切,避免加水过量,C正确;D.摇匀后液面下降是因为部分溶液残留在瓶塞和瓶颈处,属于正常现象,若再加水会导致溶液体积偏大,浓度偏低,因此无需再加水,D正确;故答案为A。
16.(25-26高一上·江苏·阶段练习)实验室配制250mL0.200 mol/L NaCl溶液,下列操作导致所配溶液浓度偏低的是
A.容量瓶洗净后未干燥 B.转移液体时用玻璃棒引流
C.定容时俯视读数 D.摇匀后液面低于刻度线再滴加水至刻度线
【答案】D
【解析】依据进行误差分析,凡是使n偏大或者使V偏小的操作,溶液浓度偏高,凡是使n偏小或者V偏大的操作,溶液浓度偏低,据此进行判断。.容量瓶洗净后未干燥,在定容时要加入蒸馏水,不影响溶液浓度,A错误;B.转移液体时用玻璃棒引流,这是正确的操作,目的是防止液体溅出,保证溶质全部转移到容量瓶中,不会影响溶液浓度,B错误;C.定容时俯视读数,溶液体积偏小,溶液浓度偏大,C错误;D.摇匀后液面低于刻度线再滴加水至刻度线,溶液体积增大,会使溶液浓度偏低,D正确;故选D。
17.(25-26高一上·山东青岛·月考)物质的量是联系宏观和微观的桥梁,提供了定量认识物质组成的新视角。
(1)9.8克含 个分子,其中含有 mol O;它能与 mol NaOH完全反应。
(2)标准状况下有四种气体:①6.72 L 、②个HCl分子、③13.6 g 、④0.1 mol 。气体体积由大到小的顺序为 (用序号表示)。
(3)黑火药发生爆炸反应的化学方程式为。参加反应的硫与碳的质量比为 ;按此反应,32 g硫完全反应,生成气体的总体积为 (标准状况)。
【答案】(1) 或0.1 0.4 0.2
(2)②>③>①>④
(3) 8:9 89.6 L
【解析】同温同压的情况下,气体体积之比等于物质的量之比。
(1)1 mol中含有1 mol分子,4 molO,能和2 mol NaOH完全反应。9.8 g 硫酸为0.1 mol,故0.1 mol含有0.1 mol分子,0.4 molO,即含有或0.1个分子,能和0.2 mol NaOH完全反应,故答案为:或0.1;0.4;0.2;
(2)同温同压的情况下,气体体积之比等于物质的量之比。①6.72 L甲烷为0.3 mol,②个HCl分子为0.5 mol、③13.6 g 为0.4 mol、④0.1 mol ,故气体体积由大到小的顺序为②>③>①>④,故答案为:②>③>①>④;
(3)根据反应方程式可知参加反应的硫与碳的物质的量之比为1:3,质量比为;按此反应,32 g硫为1 mol硫完全反应,生成3 mol CO2和1 mol N2,共4 mol气体,4 mol 气体标况下的体积为4 mol×22.4 L/mol=89.6 L,故答案为:8:9;89.6L。
18.(25-26高一上·山东青岛·月考)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MoleDay),这个时间的美式写法为6:0210/23,外观与阿伏加德罗常数相似。根据所学知识填空。
(1)在标准状况下,氨气与同条件下 含有相同的氢原子数。
(2)某气体在标准状况下的密度为,则该气体所含有的分子数约为 。
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下;该氧化物的体积是,则R的摩尔质量为 。
(4)将和的混合物加入足量的水中充分反应后,生成标准状况下的气体2.24L,所得溶液的体积为。试计算:原混合物中的物质的量为 mol。所得溶液中溶质的物质的量浓度为 。
(5)现有含、和的混合溶液,已知其中,,,则此溶液中为 。
(6)一密闭气缸被一不漏气但可自由滑动的活塞隔开分成两部分。反应前,左边充有,右边充有、的混合气体;20℃时,将右边的混合气体点燃,反应后冷却到20℃,若活塞最终静止于气缸的中央(液体体积忽略不计):则反应前容器中和的物质的量之比可能为 。
【答案】(1)0.15
(2)或者
(3)14
(4) 0.05 1
(5)0.8
(6)3:5或3:2
【解析】(1)氨气的物质的量为,所含的氢原子的物质的量为,含有H的的物质的量为=,故答案为0.15。
(2)某气体在标准状况下的密度为,则该气体的摩尔质量为=28 g/mol,该气体的物质的量为=1 mol,所含有的分子数约为或者,故答案为或者。
(3)在标准状况下; 的物质的量为=0.02 mol,的摩尔质量为=76 g/mol,则R的摩尔质量为=14 ,故答案为14。
(4)将和的混合物加入足量的水中,发生反应、,充分反应后,生成氧气的物质的量为,则混合物中的物质的量为=0.2 mol,则原混合物中的物质的量为=0.05 mol,生成氢氧化钠总的物质的量为==0.05 mol,所得溶液中溶质的物质的量浓度为=1 ,故答案为0.05;1。
(5)由电荷守恒知,=,故答案为0.8。
(6)设反应前有1 mol,则和共3 mol,反应后与剩余气体体积相等,则反应后剩余气体的物质的量为1 mol,则反应共消耗2 mol气体,由方程式知,消耗的物质的量为=,消耗的物质的量为=,若剩余气体为,则反应前和的物质的量之比为,若剩余气体为,则反应前和物质的量之比为,故答案为3:5或3:2。
19.(25-26高一上·河北唐山·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
【解析】(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,。
20.(25-26高一上·湖北襄阳·期中)一定条件下,硝酸铜发生分解反应:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,收集产生的所有气体(NO2、O2)共11.2L已折算成标准状况。关于这11.2L气体,下列叙述错误的是
A.NO2对O2的相对密度约为1.4 B.N(N):N(O)=2:5
C.平均相对分子质量为44 D.反应电子转移0.4mol
【答案】C
【解析】A.已知气体的密度之比等于摩尔质量之比,NO2的摩尔质量为46g/mol,O2为32g/mol,相对密度为≈1.4,A正确;B.由题干方程式可知,混合其他中NO2和O2的物质的量之比为4:1,标准状况下11.2L气体的物质的量为:=0.5mol,即混合气体中含有0.4molNO2、0.1molO2,则含有N原子总物质的量为0.4mol,O原子总物质的量为2n(NO2)+2n(O2)=0.4×2+0.1×2=1.0mol,N:O=0.4:1.0=2:5,B正确;C.由B项分析可知,混合气体中含有0.4molNO2、0.1molO2,混合气体总质量为0.4mol×46g/mol+0.1mol×32g/mol=21.6g,平均摩尔质量为=43.2g/mol,平均相对分子质量为43.2≠44,C错误;D.由题干方程式可知,每生成1molO2转移4mol电子,故生成0.1mol O2时,O的氧化导致转移电子数为0.1×4=0.4mol,D正确;故答案为:C。
21.(2025高一·全国·专题练习)一定量与溶液反应,所得产物中含有和,且其物质的量之比为,则参加反应的与的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设和物质的量分别为、,根据原子守恒:、,可知,,产物中的碳原子均来自于二氧化碳,钠原子均来自于氢氧化钠,根据碳原子守恒可知物质的量为5mol,根据钠原子守恒可知的物质的量为7mol,故参加反应的与的物质的量之比为5:7,答案为C。
22.(25-26高一上·浙江台州·期中)已知取27.4克和的混合物充分加热至质量不再变化时,剩余固体质量为21.2克。
(1)写出固体充分加热时发生的反应的化学方程式为 。
(2)混合物中的质量为 克。
(3)剩余固体与足量稀盐酸反应产生的气体,标准状况下的体积为 升。
【答案】(1)
(2)16.8
(3)4.48
【解析】(1)由于受热不稳定易分解,则方程式为:。
(2)加热时,只有NaHCO3分解,固体质量减少的原因是生成了H2O和CO2气体。设NaHCO3的质量为x,根据化学方程式:,固体质量减少量(理论):2×84-106 = 62;实际固体质量减少:27.4g -21.2g=6.2g;根据比例关系:,得x=16.8g
(3)剩余固体为21.2g Na2CO3,物质的量为0.2 mol与盐酸反应生成CO2的物质的量为0.2 mol,标准状况下体积为4.48L。
23.(25-26高一上·福建·阶段练习)已知反应:,现有铜和足量稀硝酸完全反应,计算:
(1)求产生气体在标准状况下的体积是 。
(2)将所得溶液加水配成溶液,求最终溶液中溶质硝酸铜的物质的量浓度是 。
【答案】(1)0.448 L
(2)0.15 mol/L
【解析】(1)1.92 g铜物质的量为,根据方程式,得到NO物质的量为0.02 mol,标准状况下的体积为22.4 L/mol×0.02 mol=0.448 L。
(2)得到硝酸铜的物质的量为0.03 mol,配成溶液后其浓度为。
考向01 阿伏伽德罗常数
【例1】(25-26高一上·辽宁锦州·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.46 g Na转化为Na+转移的电子数目为NA
B.0.1 mol Cl2与Fe完全反应转移电子数目为0.3NA
C.在标准状况下,22.4 L H2O含有的氧原子数目为NA
D.1 mol由NO和CO组成的混合气体中含有的分子数目为NA
【答案】D
【解析】A.46 g Na的物质的量为2 mol,每个Na原子失去1个电子生成Na+,转移电子数目为2NA,A错误;B.0.1 mol Cl2与Fe完全反应生成FeCl3,Cl2作为氧化剂,1mol Cl2完全反应时转移2 mol电子,因此0.1mol Cl2完全反应时转移电子数目为0.2NA,B错误;C.标准状况下H2O不是气体,无法用气体摩尔体积计算其物质的量及含有的氧原子数目,C错误;D.NO和CO均为气体分子,1 mol混合气体总分子数为NA,D正确;故选D。
【例2】(24-25高一上·福建南平·期末)氢化钠(氢元素为价)作为生氢剂的原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数为
B.消耗1 mol NaH转移的电子数为
C.生成的中含氢原子数为
D.溶液中含有的数目为
【答案】A
【解析】A.18 g H2O的物质的量==1 mol,一个H2O分子含有10个质子,因此1 mol H2O含有10 mol质子,质子数为10NA,A正确;B.反应中,NaH的H(-1价)被氧化为H2(0价),失去1个电子;H2O的H(+1价)被还原为H2(0价),得到1个电子。消耗1 mol NaH转移1 mol电子,电子数为NA,B错误;C.气体体积未指明温度和压强,无法确定11.2 L H2的物质的量,因此不能计算氢原子数,C错误;D.0.1 mol·L-1 NaOH溶液未给出体积,无法确定Na+的物质的量,因此不能计算Na+数目,D错误;故选A。
1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4 N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
解题指导
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
考向02 阿伏加德罗定律及推论
【例3】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)在一定的温度下,用一个可自由滑动的隔板将密闭容器分成左右两部分,左侧充入,右侧充入和的混合气体共,此时隔板位置如图。下列说法正确的是
A.右侧的质量为
B.右侧混合气体中:
C.右侧混合气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
D.若向右侧再充入混合气体,则隔板向左滑动至正中间位置
【答案】B
【解析】已知在同温同压条件下,由题干图像可知, 左右两侧,即,可知右侧气体总物质的量为3 mol。A.由题干信息可知混合气体总质量为,且总物质的量为3 mol,设=x mol,=y mol,可列方程:x+y=3 28x+44y=96,解得x=2.25 y=0.75,即=44×0.75=33 g,A错误;B.由上述选项信息可知=2.25 mol,=0.75 mol,则=3 mol,=2.25+0.75×2=3.75 mol,即,B正确;C.已知相对密度,混合气体的总质量为96 g,混合气体的总物质的量为3 mol,故混合气体的平均摩尔质量=32 g/mol,则相对密度=1,即混合气体的密度与相同条件下氧气的密度相同,C错误;D.若再向右侧充入96 g混合气体,则右侧气体总物质的量变为6 mol,左侧气体物质的量大于右侧气体总物质的量,故隔板无法滑动至正中间,D错误;故选B。
一、阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律内容:同温同压同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:
①阿伏加德罗定律的适用范围:气体;
②阿伏加德罗定律的条件是三个“同”。只有在同温、同压、同体积的条件下,才有粒子数相等这一结论。
二、阿伏加德罗定律的推论
阿伏加德罗定律的推论:同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。其特征是四同:同温、同压、同体积、同分子数,其中若三个量相同,第四个量必相同,即“三同定一同”。
依据公式pV=nRT(其中:p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度),探究阿伏加德罗定律的推论,可得出下表结论。
条件
结论(等式)
语言叙述
T、p相同
同温同压下,气体体积之比等于气体物质的量之比
T、V相同
同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比
n、T相同
同温同物质的量下,气体压强之比等于体积反比
T、p相同
同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比
T、p、V相同
同温同压下,相同体积的气体的质量之比等于摩尔质量之比
解题指导
考向03 物质的量浓度相关计算
【例4】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)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(Na+)=1mol
C.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
D.将的盐酸加水稀释至,再取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度为0.5mol
【答案】D
【解析】A.同浓度的三种溶液中,的浓度仅由溶质组成决定,与体积无关,、的浓度均为溶液浓度的1倍,为3倍,浓度之比应为1:1:3,A错误;B.混合后由原溶液的浓度决定。等体积混合后,浓度被稀释为原浓度的一半,即,B错误;C.氨水的体积需通过总质量和密度计算,不能直接取,正确浓度应为,C错误;D.稀释后盐酸浓度为,溶液均一,取任意体积浓度不变,D正确;故答案选D。
一、物质的量浓度、溶解度、质量分数的相互换算
1.溶质的质量分数ω与物质的量浓度c
c====(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)
2.饱和溶液溶质的质量分数与溶解度
ω=×100%,c=(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)
二、溶液的稀释与混合
1.稀释规律
a.含义:将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
b.公式:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
2.混合规律
a.含义:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
b.公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)。
解题指导
a.含义:将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
b.公式:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
2.混合规律
a.含义:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
b.公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)。
考向04 溶液的配制与误差分析
【例5】(25-26高一上·安徽淮北·期中)某同学做实验需要480mL溶液,配制过程如图所示。
下列关于该实验的叙述错误的是
A.进行操作①时,固体应放置在烧杯中称量
B.进行操作③时,应先等溶液恢复至室温,再转移
C.进行操作⑤时,俯视刻度线会导致溶液浓度偏低
D.实验中应选用500mL容量瓶
【答案】C
【解析】A.易潮解,且有腐蚀性,故应在烧杯中称取,而不能直接用托盘称量,A正确;B.固体溶于水放热,在烧杯中完全溶解后,需先恢复至室温,再转移到容量瓶中,B正确;C.定容时俯视刻度线会导致溶液的体积偏小,导致溶液浓度偏高,C错误;D.选取容量瓶要大于(或等于)并接近于所配溶液的体积,容量瓶应该选用500mL的规格,D正确; 故选C。
1.仰视或俯视刻度线图解
图1 图2
(1)仰视刻度线(图1):加水量偏多,导致溶液体积偏大,使所配溶液浓度偏低。
(2)俯视刻度线(图2):加水量偏少,导致溶液体积偏小,使所配溶液浓度偏高。
2.其他常见误差原因分析
(1)由概念不清引起的误差
①容量瓶的容量与溶液体积不一致。
例:用500 mL容量瓶配制450 mL 0.1 moL/L的氢氧化钠溶液,用托盘天平称取氢氧化钠固体1.8 g。分析:偏小。容量瓶只有一个刻度线,且实验室常用容量瓶的规格是固定的(50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL),用500 mL容量瓶只能配制500 mL一定物质的量浓度的溶液.所以所需氢氧化钠固体的质量应以500 mL溶液计算,要称取2.0 g氢氧化钠固体配制500 mL溶液,再取出450 mL溶液即可。
②溶液中的溶质与其结晶水合物的不一致。
例:配制500 mL 0.1 moL/L的硫酸铜溶液,需称取胆矾8.0 g。分析:偏小.胆矾为CuSO4·5H2O,而硫酸铜溶液的溶质是CuSO4.配制上述溶液所需硫酸铜晶体的质量应为12.5 g,由于所称量的溶质质量偏小,所以溶液浓度偏小。
(2)由试剂纯度引起的误差
①结晶水合物风化或失水。
例:用生石膏配制硫酸钙溶液时,所用生石膏已经部分失水。分析:偏大。失水的生石膏中结晶水含量减少,但仍用生石膏的相对分子质量计算,使溶质硫酸钙的质量偏大,导致所配硫酸钙溶液的物质的量浓度偏大。
②溶质中含有其他杂质
例:配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体中含有氧化钠杂质。分析:偏大.氧化钠固体在配制过程中遇水转变成氢氧化钠,31.0 g氧化钠可与水反应生成40.0 g氢氧化钠,相当于氢氧化钠的质量偏大,使结果偏大。
解题指导
考向05 以物质的量为中心的计算
【例6】(25-26高一上·福建泉州·阶段练习)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了高选择性、高稳定性加氢合成甲醇()。设为阿伏加德罗常数的值。
(1)的摩尔质量为 ,中所含氢原子的物质的量为 。
(2)标准状况下所占有体积为 。
(3) 中所含氧原子的数目与所含氧原子数相同。
(4)含0.1 个原子的中所含电子数为 。
(5)完全燃烧生成和,消耗的体积为 (标准状况)。
【答案】(1)
(2)
(3)66
(4)
(5)
【解析】(1)摩尔质量在数值上等于相对分子质量,甲醇的相对分子质量为32,则其摩尔质量为;1个含有4个H原子,因此中所含氢原子的物质的量为4 mol;
(2)的物质的量为,则其标准状况下所占有体积为;
(3)所含氧原子数为,而1个含有2个氧原子,因此氧原子对应的物质的量为1.5 mol,即质量为;
(4)个含有的氧原子数为,1个含有的电子数为,因此个含有的电子数为;
(5)燃烧的化学方程式为,的物质的量为,而根据方程式可知1 mol 燃烧需要消耗1.5 mol氧气,因此完全燃烧生成和,消耗的体积为(标准状况)。
(1)图示
(2)计算公式
n====c·V(溶液)
解题指导
考向06 物质的量在化学反应计算中的应用
【例7】(24-25高一上·北京·阶段练习)已知KMnO4与浓盐酸反应如下:2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)在上述反应中电子由 元素转移到 元素(均填元素符号)。
(2)若有1 mol MnCl2生成,则转移电子的物质的量是 mol。
(3)若15.8g KMnO4(摩尔质量为158 g/mol)参加反应,则被氧化的HCl物质的量是 mol;产生的Cl2在标准状况下的体积是 L。
【答案】(1) Cl Mn
(2)5
(3) 0.5 5.6
【解析】(1)2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中,KMnO4中Mn元素得电子化合价降低(Mn:+7→+2),HCl中部分Cl元素失电子化合价升高(Cl:-1→0),在上述反应中电子由Cl元素转移到Mn元素;
(2)MnCl2是锰元素化合价降低(Mn:+7→+2)过程中得到的产物,为还原产物,若有1 mol MnCl2生成,则转移电子的物质的量是5mol。
(3)15.8g KMnO4(摩尔质量为158 g/mol)的物质的量为0.1mol,则参与反应的HCl是0.8 mol,其中被氧化的HCl物质的量是,产生的Cl2的物质的量为是,在标准状况下的体积是。
1.基本步骤
2.物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项
(1)书写格式规范化:在计算过程中应注意表达格式的规范化:各物理量、物质的名称、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:一般来说,在一个题目中如果都用统一的单位,不会出现错误,但如果题目所给的两个量单位不一致,若换算成同一个单位,有时显得很繁琐,这时只要做到两个量的单位“上下一致,左右相当”即可。
(3)各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的含义各不相同。如“M”表示摩尔质量,“m”表示质量,“N”表示微粒数目,而“n”表示物质的量。
3.常用计算方法
(1)关系式法
关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系,找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系,建立关系式,化繁为简,减少计算误差,是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型:
①纵向关系式
经过多步的连续反应,即后一反应的反应物为前一反应的生成物,采用“加合”,将多步运算转化为一步计算
②横向关系式
几种不同物质中含相同的量,根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同,根据这一相同的生成物,找出有关物质的关系式,依此关系式进行计算可简化运算过程。
(2)守恒法
利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。
①质量守恒法
宏观特征:反应前后质量守恒;
微观特征:反应前后各元素的原子个数守恒。
②电荷守恒法
溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。
③得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(3)差量法(差值法)
化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。
解题指导
(2)守恒法
利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。
①质量守恒法
宏观特征:反应前后质量守恒;
微观特征:反应前后各元素的原子个数守恒。
②电荷守恒法
溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。
③得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(3)差量法(差值法)
化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。
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