2.3 物质的量(举一反三题型专练,天津专用)化学人教版必修第一册
2026-08-19
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3份
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.29 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | 自由鱼 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59265129.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(题型突破·举一反三)
题型01 物质的量及其单位
题型02 阿伏伽德罗常数NA
题型03 摩尔质量
题型04 阿伏伽德罗定律
题型05 气体摩尔体积
题型06 物质的量浓度及其计算
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液综合考查
题型08 阿伏伽德罗常数NA的应用及综合考查
▌题型01 物质的量及其单位
1.物质的量
定义:物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 ,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 ,简称 ,用符号“ ”表示。
(1)计量对象:只能计量 :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。
【特别提醒】使用摩尔进行度量微观粒子的物质的量时,一定要指明微粒种类,一般用化学式或微粒符号表示。
(2)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 ,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。
【特别提醒】
【典例1】(24-25高一上·天津南开·期中)下列关于物质的量的说法中,不正确的是
A.物质的量就是物质的质量
B.摩尔是物质的量的单位,符号为“mol”,简称“摩”
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子等微观粒子
D.可以说“”,但不能说“1mol氢”
【变式1-1】(24-25高一上·天津静海·期中)下列说法正确的是
A.摩尔是联系宏观物质和微观粒子之间的物理量
B.6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
C.1mol CO2中含有的原子总数为3NA
D.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
【变式1-2】(22-23高一上·天津滨海新区·期中)下列叙述正确的是
A.6.02×1023叫作阿伏伽德罗常数
B.摩尔是国际单位制中七个基本单位之一
C.1 mol H2SO4中含有1 mol O
D.摩尔的计量对象是微观粒子和宏观物质
【变式1-3】(24-25高一上·天津北辰·期中)下列有关阿伏伽德罗常数(NA)的说法错误的是
A.所含的氢原子数目为1 NA
B. NA约为6.02
C.含有的电子数目为1 NA
D.0.5 NA个分子的物质的量是
▌题型02 阿伏伽德罗常数NA
1.阿伏伽德罗常数
(1)定义:1 mol任何粒子的粒子数叫作阿伏伽德罗常数,符号为 ,单位为 ,通常用 表示。
(2)阿伏伽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≈ 。
2.计算公式
(1)物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系式:n=,推导公式为N=nNA,或NA=N/n。
(2)应用(记住式子中各符号代表)
【典例2】(25-26高一上·天津·期中)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.1 mol任何物质都含有约个原子
C.含有个氧原子的的物质的量是0.25 mol
D.64 g 含有的氧原子数约为
【变式2-1】(24-25高一上·天津静海·期中)下列说法正确的是
A.摩尔是联系宏观物质和微观粒子之间的物理量
B.6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
C.1mol CO2中含有的原子总数为3NA
D.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
【变式3-1】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)设NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48g O3含有的氧原子数为NA
C.标准状况下,22.4L水所含分子数为NA
D.常温常压下,32g O2与O3混合物含有的氧原子数为2NA
▌题型03 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 ,符号为 ,单位为 。
(2)表达式为M=
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。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
【特别提醒】
摩尔质量、相对原子(分子)质量、1mol微粒所具有的质量在数值上相等,但三者的含义不同,单位也不相同。
【典例3】(24-25高一上·天津·期中)下列叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是96 g B.中约含有个碳原子
C.的质量为 D.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
【变式3-1】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列物质中,摩尔质量最大的是
A.10mL H2O B.0.8 mol CO2
C.1g NaOH D.54g Al
【变式3-2】(24-25高一上·天津·阶段检测)设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,1.8g中含电子的数目为
B.常温常压下,36g中所含的中子数为
C.与反应时,生成0.1mol转移的电子数为
D.6.8g熔融的中含有个阳离子
【变式3-3】(25-26高一上·天津北辰·阶段检测)国外宇航员吃着“牙膏和砖块”时,中国宇航员已经在太空泡茶了,茶叶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了。下列说法正确的是
A.宇航员喝茶时注入的的摩尔质量是
B.中所含有的原子数为
C.含有个氧原子的水的质量为
D.中含有电子
▌题型04 阿伏伽德罗定律
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.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:阿伏伽德罗定律中的“分子数”相同,“原子数”不一定相同,因为分子可能是由不同数目的原子构成。
4.阿伏伽德罗定律的推论
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】(25-26高一上·天津·阶段检测)O2和CO组成的混合气体在同温同压下是氢气密度的14.5倍,则该混合气体中O2和CO的体积比为
A.1:3 B.3:1 C.1:5 D.5:1
【变式4-1】(25-26高一上·天津蓟州·期末)如图,两集气瓶体积相等,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是
A.气体密度相等 B.气体质量相等
C.所含原子数相等 D.气体摩尔质量相等
【变式4-2】(25-26高一上·天津南开·期末)下列说法正确的是
A.同温同压下,和CO的密度相同 B.物质的量相同的和质量相同
C.体积相同的和所含的分子数相同 D.质量相同的和所含的原子数相同
【变式4-3】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测 节选)填空
同温同压下,、CO和的混合气体与的体积之比为。
①该混合气体的总物质的量为___________mol。
②该混合气体的平均摩尔质量为___________。
③该混合气体中的质量为___________g。
▌题型05 气体摩尔体积
1.气体摩尔体积的含义
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 ,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 = L/mol(标准状况)。此时物质的量与气体摩尔体积的关系:n=;而常温常压下,气体的摩尔体积则为24.5L/mol。
【特别提醒】使用22.4 L/mol计算时,一定要看清物质是不是 ,条件是不是 ,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=进行计算。
【典例5】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是
A.标准状况下,1molH2O的体积是22.4L
B.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4L/mol,其他条件下一定不是该值
C.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4L
D.22gCO2的物质的量是0.5mol, 其体积为11.2L
【变式5-1】(24-25高一上·天津·期末)在标准状况下①6.72L②个HCl分子③13.6g④0.2mol,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是
a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>①
c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>④>③>②
A.abc B.bcd C.abd D.abcd
【变式5-2】(24-25高一上·天津·期中)用代表阿伏伽德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.22.4LCO气体的物质的量为1mol
B.标准状况下,个H2O分子的体积为22.4L
C.标准状况下,22.4L的CH4中含有的分子数为
D.常温常压(25℃、101kPa)下的气体摩尔体积小于标准状况下
【变式5-3】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)设NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48g O3含有的氧原子数为NA
C.标准状况下,22.4L水所含分子数为NA
D.常温常压下,32g O2与O3混合物含有的氧原子数为2NA
▌题型06 物质的量浓度及其计算
1.定义: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。常用单位为 (或 )。
2.计算公式:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。
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 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 ,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。
【典例6】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列溶液中的Cl-物质的量浓度与1L 1mol·L-1的AlCl3溶液中的Cl-物质的量浓度相同的是
A.2L 1mol·L-1的NaCl溶液 B.3L 2mol·L-1的NH4Cl溶液
C.1L 3mol·L-1的KClO3溶液 D.2L 1.5mol·L-1的CaCl2溶液
【变式6-1】(25-26高一上·天津·期中)下列关于物质的量浓度的计算,正确的是
A.1 L 0.1 mol/L的溶液中,物质的量浓度为0.1 mol/L
B.物质的量浓度为溶液,含有离子数为
C.1 L 1 mol/L的溶液中的物质的量为1 mol
D.100 mL 1 mol/L NaCl溶液与溶液中物质的量浓度相等
【变式6-2】(25-26高一上·天津西青·期末)某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,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol 溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05
D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的为0.1
【变式6-3】(25-26高一上·天津·期中)下列说法正确的是
A.两种物质的物质的量相同,则它们在标况下的体积相同
B.0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比为15:2
C.40 g NaOH固体溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L
D.22.4 L N2中一定含有2 mol N
▌题型07 配制一定物质的量浓度的溶液综合考查
1.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=
2.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: 。
(2)混合
c(混)·V(混)=c1V1+c2V2。
3.物质的量浓度与溶质质量分数(w)之间的换算
c====;
w=。
【特别提醒】ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L。
4.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)实验仪器: 、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、
(2)配置步骤:计算、称量/量取、溶解/稀释、移液、洗涤、 、摇匀
【特别提醒】容量瓶有固定规格,如果配制的不是标准规格体积的溶液,可采用“近而大”的原则选取容量瓶。
5.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)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,则cB 。
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,则cB 。
【典例7】(24-25高一上·天津北辰·期中)用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液的实验中,会使所配溶液浓度偏高的是
A.定容时加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线
B.定容时俯视刻度线
C.没有洗涤溶解固体的烧杯和玻璃棒
D.将溶液转移到容量瓶时,不慎洒出瓶外
【变式7-1】(25-26高一上·天津·期中 节选)Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐。回答下列问题:
(1)第一组同学配制500mL 0.1mol/L Na2CO3溶液
①称取Na2CO3·10H2O固体的质量为___________________________。
②配制溶液时,进行如下操作,正确的操作顺序是________________ (填标号)。
C→_________→___________→___________→A→E
③配制过程中,下列操作会造成结果偏低的有________________(填标号)。
A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验
B.称量Na2CO3·10H2O固体时,将砝码和药品的位置颠倒
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
D.定容时俯视刻度线
【变式7-2】(25-26高一上·天津·期中)实验室用NaOH固体配制250 mL 1.00 mol/L NaOH溶液,填空回答下列问题:
(1)配制该溶液时使用的仪器除托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒外,还必须用到的仪器有______、______。
(2)配制的NaOH溶液的步骤如下,完成下列填空:
①计算:所需NaOH固体的质量为______g。
②称量。
③溶解:将称量好的NaOH固体用适量蒸馏水溶解,该步操作需用到玻璃棒,其作用______。
(3)其余步骤正确的操作顺序是(每个字母限用一次)______。
A.用30 mL水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
C.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
D.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
E.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1-2 cm处
(4)实验中有关做法正确的是______(填字母)。
A.用托盘天平称量时应左物右码
B.称量NaOH时,将NaOH固体放在滤纸上
C.使用容量瓶之前应先检验是否漏水
(5)若实验中出现下列情况对所配溶液浓度有什么影响?(填“偏高、偏低或无影响”)
①未洗涤烧杯和玻璃棒______。
②定容时俯视刻度线______。
③容量瓶中有少量蒸馏水______。
④加水时超过刻度线,把液体吸出______。
【变式7-3】(25-26高一上·天津南开·期末)俗称小苏打,是常见的含钠化合物。回答下列问题:
(1)属于_______(填物质的类别),检验其组成中所含阳离子的方法是_______。
(2)将一定量固体投入到含有、、和的溶液中,完全反应后,上述离子数目几乎不变的是_______(填离子符号)。
(3)在试管中加入,滴入几滴水,将温度计插入其中,温度计的示数会_______(填“上升”、“下降”或“不变”)。
(4)某种胃药的有效成分为。测定其中含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠溶液反应)。
i.配制0.10 mol/L稀盐酸和0.10 mol/L NaOH溶液;
ii.向一粒研碎后的药片(0.10 g)中加入20.00 mL蒸馏水;
iii.加入25.00 mL 0.10 mol/L稀盐酸;
iv.用0.10 mol/L NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
①研碎药片所使用的仪器名称是_______。
②该测定实验中,上述操作ii~iv共重复了4次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 4种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为_______。
③下列操作会导致配制的盐酸浓度偏低的是_______(填序号)。
a.未洗涤玻璃棒和烧杯
b.定容时俯视刻度线
c.洗涤后的容量瓶有残留的蒸馏水
d.摇匀后发现液面低于刻度线,再滴加水至刻度线
④配制98 mL上述的NaOH溶液时,需要用托盘天平称取NaOH固体的质量是_______g,需要选取的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。
⑤某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
15.00
14.90
15.10
15.00
根据这位同学的实验数据,这种药片中的质量分数为_______。
▌题型8 阿伏伽德罗常数NA的应用及综合考查
突破阿伏伽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( )
【典例8】(25-26高一上·天津南开·阶段检测)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.分子数为NA的N2和CO混合气体的质量为28 g,体积为22.4 L
B.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中、和HClO的微粒数之和为NA
C.含有2NA个氧原子的Na2SO4固体溶于1 L水得到的溶液的浓度为0.5 mol/L
D.1 mol钠在空气中完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移电子数为NA
【变式8-1】(24-25高一上·天津·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol/L K2SO4溶液中含有的K+数为0.2NA
B.32g由O2和O3组成的混合气体中含有的原子数为2NA
C.1mol Cl2与足量的铁粉完全反应,转移的电子数为3NA
D.标准状况下,11.2LH2O中含有的分子数为0.5NA
【变式8-2】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.22gCO2含有的氧原子数为0.5NA
B.同温同压下,体积相同的气体所含原子数相同
C.常温常压下, 14gN2含有的分子数为0.5NA
D.1mol OH-含有的电子数为NA
【变式8-3】(24-25高一上·天津·期中)若阿伏伽德罗常数用表示,按要求完成下列填空:
(1)含_______个铁原子, 质量是_______g。
(2)中所含氮原子的数目为_______,所含氧原子数跟_______mol中所含氧原子数相等。
(3)在标准状况下的体积为_______,其中含有的电子的物质的量是_______。
(4)中所含的的物质的量是_______ mol, 的物质的量是_______ mol。
(5)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96L,其质量为7.60g,则混合气体中甲烷的体积为_______;一氧化碳的质量为_______。
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第三节
物质的量
(题型突破举一反三)
题型01物质的量及其单位
E
典例精析
【典例1】A
E
举一反三
【变式1-1】c
【变式1-2】B
【变式13】B
题型02阿伏伽德罗常数N
E
典例精析
【典例2】C
举一反三
【变式21】C
【变式2-2】D
题型03
摩尔质量
三典例精析
【典例3】D
举一反三
【变式3-1】B
【变式3-2】A
【变式33】C
题型04阿伏伽德罗定律
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典例精析
【典例4)A
E
举一反三
【变式41】C
【变式4-2】A
【变式43】①0.5
②34.4
③8.8
题型05气体摩尔体积
典例精析
【典例5】C
E
举一反三
【变式5-1】A
【变式52】C
【变式53】D
题型06物质的量浓度及其计算
三
典例精析
【典例6】D
【变式6-1】C
【变式6-2】D
【变式63】B
题型07配制一定物质的量浓度的溶液综合考查
典例精析
【典例7】B
2/3
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举一反三
【变式7-1】①14.3g
②B、D、F
③BC
【变式7-2】(1)
250mL容量瓶
胶头滴管
(2
10.0
搅拌,加速固体溶解
(3)BAEDC
(4)AC
(⑤)
偏低
偏高
无影响
偏低
【变式7-3】(1)
盐
焰色试验火焰呈黄色
(2)C1
(3)下降
(4)
①研钵
②250mL
③ad
④0.4
100nL容量瓶胶头滴管
⑤84%
题型08
阿伏伽德罗常数N4的应用及综合考查
典例精析
【典例8】D
举一反目
【变式81】B
【变式8-2】C
【变式83】(1)
0.5NA(或3.01×1023)
28
(2)
6.4NA
3.2
(3)
4.48L
2mol
4)
2
1
(5)
6.72L
2.8g
3/3
第三节 物质的量(题型突破·举一反三)
题型01 物质的量及其单位
题型02 阿伏伽德罗常数NA
题型03 摩尔质量
题型04 阿伏伽德罗定律
题型05 气体摩尔体积
题型06 物质的量浓度及其计算
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液综合考查
题型08 阿伏伽德罗常数NA的应用及综合考查
▌题型01 物质的量及其单位
1.物质的量
定义: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。
(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。
【特别提醒】使用摩尔进行度量微观粒子的物质的量时,一定要指明微粒种类,一般用化学式或微粒符号表示。
(2)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。
【特别提醒】
【典例1】(24-25高一上·天津南开·期中)下列关于物质的量的说法中,不正确的是
A.物质的量就是物质的质量
B.摩尔是物质的量的单位,符号为“mol”,简称“摩”
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子等微观粒子
D.可以说“”,但不能说“1mol氢”
【答案】A
【详解】A.物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,故A错误;
B.物质的量是一个物理量,其单位是摩尔,符号为“mol”,简称“摩”,故B正确;
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子,故C正确;
D.“1mol氢”没有指出具体的微粒是什么,所以这种说法不对,而“1mol O2”指的是1mol O2分子,指明了具体微粒,故D正确;
故选A。
【变式1-1】(24-25高一上·天津静海·期中)下列说法正确的是
A.摩尔是联系宏观物质和微观粒子之间的物理量
B.6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
C.1mol CO2中含有的原子总数为3NA
D.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
【答案】C
【详解】A.物质的量是联系宏观物质和微观粒子之间的物理量,而摩尔是物质的量的单位,A错误;
B.阿伏伽德罗常数NA为准确值,NA≈6.02×1023/mol,B错误;
C.1mol CO2中含有的原子总数为1mol×3×NA/mol=3NA,C正确;
D.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体,是一个整体,既不表示物质的数量,也不表示物质的质量,故三者是等价的,D错误;
故答案为:C。
【变式1-2】(22-23高一上·天津滨海新区·期中)下列叙述正确的是
A.6.02×1023叫作阿伏伽德罗常数
B.摩尔是国际单位制中七个基本单位之一
C.1 mol H2SO4中含有1 mol O
D.摩尔的计量对象是微观粒子和宏观物质
【答案】B
【详解】A.NA叫作阿伏伽德罗常数,它约等于6.02×1023/mol,A错误;
B.摩尔是国际单位制中七个基本单位之一,B正确;
C.1mol H2SO4中含有4molO,C错误;
D.摩尔的计量对象是微观粒子,宏观物质不用摩尔计量,D错误;
故答案选B。
【变式1-3】(24-25高一上·天津北辰·期中)下列有关阿伏伽德罗常数(NA)的说法错误的是
A.所含的氢原子数目为1 NA
B. NA约为6.02
C.含有的电子数目为1 NA
D.0.5 NA个分子的物质的量是
【答案】B
【详解】A.每个分子含2个原子,中原子物质的量为:,对应数目为,A正确;
B.阿伏伽德罗常数约为,B错误;
C.每个分子含10个电子,0.1 mol NH3中电子物质的量为:,对应数目为,C正确;
D.个分子的物质的量为1 mol,故个分子的物质的量为0.5 mol,D正确;
故选B。
▌题型02 阿伏伽德罗常数NA
1.阿伏伽德罗常数
(1)定义:1 mol任何粒子的粒子数叫作阿伏伽德罗常数,符号为NA,单位为mol-1,通常用6.02×1023 mol-1表示。
(2)阿伏伽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。
2.计算公式
(1)物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系式:n=,推导公式为N=nNA,或NA=N/n。
(2)应用(记住式子中各符号代表)
【典例2】(25-26高一上·天津·期中)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.1 mol任何物质都含有约个原子
C.含有个氧原子的的物质的量是0.25 mol
D.64 g 含有的氧原子数约为
【答案】C
【详解】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.1 mol物质所含的原子数与化学式有关,例如1 mol H2O含有3×6.02×1023个分子,B错误;
C.,4n(H3PO4)=nO,n(H3PO4)=0.25 mol,C正确;
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错误;
故选C。
【变式2-1】(24-25高一上·天津静海·期中)下列说法正确的是
A.摩尔是联系宏观物质和微观粒子之间的物理量
B.6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
C.1mol CO2中含有的原子总数为3NA
D.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
【答案】C
【详解】A.物质的量是联系宏观物质和微观粒子之间的物理量,而摩尔是物质的量的单位,A错误;
B.阿伏伽德罗常数NA为准确值,NA≈6.02×1023/mol,B错误;
C.1mol CO2中含有的原子总数为1mol×3×NA/mol=3NA,C正确;
D.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体,是一个整体,既不表示物质的数量,也不表示物质的质量,故三者是等价的,D错误;
【变式2-2】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)设NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48g O3含有的氧原子数为NA
C.标准状况下,22.4L水所含分子数为NA
D.常温常压下,32g O2与O3混合物含有的氧原子数为2NA
【答案】D
【详解】A.常温常压下气体摩尔体积不是,因此无法计算气体的物质的量,A错误;
B.的物质的量为,含有的氧原子物质的量为,氧原子数为,B错误;
C.标准状况下水不是气体,不能用计算其物质的量,无法计算水中分子数,C错误;
D.和均由氧原子构成,混合物中氧原子总质量为,氧原子物质的量为,氧原子数为,D正确;
故答案为D。
▌题型03 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,单位为g·mol-1。
(2)表达式为M=
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。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
【特别提醒】
摩尔质量、相对原子(分子)质量、1mol微粒所具有的质量在数值上相等,但三者的含义不同,单位也不相同。
【典例3】(24-25高一上·天津·期中)下列叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是96 g B.中约含有个碳原子
C.的质量为 D.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
【答案】D
【详解】A.的摩尔质量单位应为,其摩尔质量为,A错误;
B.阿伏伽德罗常数规定为中所含碳原子数,摩尔质量为,的物质的量小于,所含碳原子数小于,B错误;
C.质量的单位为,的质量为,是的摩尔质量,C错误;
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,D正确;
故选D。
【变式3-1】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列物质中,摩尔质量最大的是
A.10mL H2O B.0.8 mol CO2
C.1g NaOH D.54g Al
【答案】B
【详解】摩尔质量以为单位时,数值上等于其相对分子质量,其数值大小仅与物质的化学式本身有关,与物质的质量、物质的量等无关:
A.的摩尔质量为;
B.的摩尔质量为;
C.的摩尔质量为;
D.的摩尔质量为;
对比可知的摩尔质量最大,故选B。
【变式3-2】(24-25高一上·天津·阶段检测)设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,1.8g中含电子的数目为
B.常温常压下,36g中所含的中子数为
C.与反应时,生成0.1mol转移的电子数为
D.6.8g熔融的中含有个阳离子
【答案】A
【详解】A.常温常压下,1.8g的物质的量为1mol,1个中含电子的数目为10,故1.8g中含电子的数目为,A正确;
B.常温常压下,36g的物质的量为1mol,1个18O含有10个中子,故36g所含的中子数为,B错误;
C.与反应时,生成0.1mol转移的电子数为,C错误;
D.熔融的电离方程式为:KHSO4=K++,故6.8g熔融的中含有个阳离子,D错误;
故选A。
【变式3-3】(25-26高一上·天津北辰·阶段检测)国外宇航员吃着“牙膏和砖块”时,中国宇航员已经在太空泡茶了,茶叶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了。下列说法正确的是
A.宇航员喝茶时注入的的摩尔质量是
B.中所含有的原子数为
C.含有个氧原子的水的质量为
D.中含有电子
【答案】C
【详解】A.摩尔质量是物质的固有属性,与物质的量无关,的摩尔质量恒为,A错误;
B.的物质的量为,每个含3个原子,故所含原子数为,B错误;
C.每个分子含1个氧原子,含个氧原子的物质的量为,质量为,C正确;
D.1个分子含10个电子,中含有电子,D错误;
故选C。
▌题型04 阿伏伽德罗定律
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.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:阿伏伽德罗定律中的“分子数”相同,“原子数”不一定相同,因为分子可能是由不同数目的原子构成。
4.阿伏伽德罗定律的推论
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】(25-26高一上·天津·阶段检测)O2和CO组成的混合气体在同温同压下是氢气密度的14.5倍,则该混合气体中O2和CO的体积比为
A.1:3 B.3:1 C.1:5 D.5:1
【答案】A
【详解】混合气体密度为的14.5倍,故平均摩尔质量,其中的摩尔质量为,为,设物质的量为x,为y,列式:解得x:y=1:3,根据阿伏伽德罗定律推论:同温同压下,体积比等于物质的量比,故与体积比为1:3;
故选A。
【变式4-1】(25-26高一上·天津蓟州·期末)如图,两集气瓶体积相等,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是
A.气体密度相等 B.气体质量相等
C.所含原子数相等 D.气体摩尔质量相等
【答案】C
【详解】A. ,同温同压同体积时,物质的量相等,但与的比例未知,混合气体摩尔质量不确定,因此质量不一定相等,密度也不一定相等,故A错误;
B. ,物质的量相等,但混合气体摩尔质量不确定,因此质量不一定相等,B错误;
C.、、均为双原子分子,同温同压同体积时,气体物质的量相等,分子数相等,每个分子含2个原子,因此,故所含原子数相等,C正确;
D.摩尔质量为36.5 g/mol,而与的混合气体摩尔质量介于28 g/mol~32 g/mol 之间,二者摩尔质量不相等,D错误;
故选C。
【变式4-2】(25-26高一上·天津南开·期末)下列说法正确的是
A.同温同压下,和CO的密度相同 B.物质的量相同的和质量相同
C.体积相同的和所含的分子数相同 D.质量相同的和所含的原子数相同
【答案】A
【详解】A.同温同压下,气体密度与摩尔质量成正比,N2和CO的摩尔质量均为28 g/mol,因此密度相同,A正确;
B.CH4的摩尔质量为16 g/mol,CO2的摩尔质量为44 g/mol,物质的量相同时,两者的质量不同,B错误;
C.体积相同,但未指明温度和压强是否相同,因此分子数不一定相同,C错误;
D.NO2摩尔质量为46 g/mol,CO2为44 g/mol,两者质量相同时物质的量不相同,每个分子均含3个原子,故总原子数不同,D错误;
故选A。
【变式4-3】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测 节选)填空
同温同压下,、CO和的混合气体与的体积之比为。
①该混合气体的总物质的量为___________mol。
②该混合气体的平均摩尔质量为___________。
③该混合气体中的质量为___________g。
【答案】 ①0.5 ②34.4 ③8.8
【详解】①同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,,已知混合气体与4.4 g二氧化碳的体积之比为,故混合气体的物质的量为。
②已知混合气体的质量为17.2 g,则。
③设混合气体中氮气和CO的总物质的量为x,二氧化碳的物质的量为y,因氮气和CO的摩尔质量均为28 g/mol ,则,解得,故。
▌题型05 气体摩尔体积
1.气体摩尔体积的含义
(1)定义: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=;而常温常压下,气体的摩尔体积则为24.5L/mol。
【特别提醒】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=进行计算。
【典例5】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是
A.标准状况下,1molH2O的体积是22.4L
B.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4L/mol,其他条件下一定不是该值
C.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4L
D.22gCO2的物质的量是0.5mol, 其体积为11.2L
【答案】C
【详解】A.标准状况下,为非气态,不能使用气体摩尔体积进行计算,因此无法确定的体积,A错误;
B.根据,气体摩尔体积的数值由温度和压强共同决定,非标准状况下也可能得到的气体摩尔体积,B错误;
C.气体摩尔体积的定义就是单位物质的量的气体所占的体积,标准状况下,任何气体(包括互不反应的混合气体)的体积都约为,C正确;
D.,未说明处于标准状况下,不能使用气体摩尔体积进行计算,无法确定的体积,D错误;
故选C。
【变式5-1】(24-25高一上·天津·期末)在标准状况下①6.72L②个HCl分子③13.6g④0.2mol,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是
a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>①
c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>④>③>②
A.abc B.bcd C.abd D.abcd
【答案】A
【详解】标准状况下①6.72L②个HCl分子③13.6g④0.2mol,他们的相关数据如下:
a.体积:①;②;③;④,大小顺序为:②>③>①>④ ,排序正确;
b.密度:在标准状况下,,而摩尔质量的值与相对原子质量(相对分子质量)的值相同,所以只要相对分子质量越大,密度越大:①:16;②HCl:36.5;③:34;④:17,大小顺序为:②>③>④>①,排序正确;
c.质量:①:;②HCl:;③:13.6g;④:,大小顺序为:②>③>①>④,排序正确;
d.氢原子个数:根据,只需要计算出H原子摩尔数就可以比较大小了,①:;②HCl:;③:;④:,大小顺序为:①>③>④>②,排序错误;正确的组合为:abc。
故答案为:A。
【变式5-2】(24-25高一上·天津·期中)用代表阿伏伽德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.22.4LCO气体的物质的量为1mol
B.标准状况下,个H2O分子的体积为22.4L
C.标准状况下,22.4L的CH4中含有的分子数为
D.常温常压(25℃、101kPa)下的气体摩尔体积小于标准状况下
【答案】C
【详解】A.未指明CO气体所处的温度和压强,无法直接用22.4L/mol计算其物质的量,A错误;
B.标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其体积,B错误;
C.标准状况下为气体,22.4L 的物质的量为1mol,含有的分子数为,C正确;
D.气体摩尔体积随温度升高而增大,常温常压温度高于标准状况,故其气体摩尔体积大于标准状况下的数值,D错误;
【变式5-3】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)设NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48g O3含有的氧原子数为NA
C.标准状况下,22.4L水所含分子数为NA
D.常温常压下,32g O2与O3混合物含有的氧原子数为2NA
【答案】D
【详解】A.常温常压下气体摩尔体积不是,因此无法计算气体的物质的量,A错误;
B.的物质的量为,含有的氧原子物质的量为,氧原子数为,B错误;
C.标准状况下水不是气体,不能用计算其物质的量,无法计算水中分子数,C错误;
D.和均由氧原子构成,混合物中氧原子总质量为,氧原子物质的量为,氧原子数为,D正确;
故答案为D。
▌题型06 物质的量浓度及其计算
1.定义: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。常用单位为 mol/L(或mol·L-1)。
2.计算公式:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。
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。
【典例6】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列溶液中的Cl-物质的量浓度与1L 1mol·L-1的AlCl3溶液中的Cl-物质的量浓度相同的是
A.2L 1mol·L-1的NaCl溶液 B.3L 2mol·L-1的NH4Cl溶液
C.1L 3mol·L-1的KClO3溶液 D.2L 1.5mol·L-1的CaCl2溶液
【答案】D
【分析】离子物质的量浓度与溶液体积无关,的溶液中物质的量浓度为。
【详解】A.的溶液中物质的量浓度为,与题干浓度不相等,A错误;
B.的溶液中物质的量浓度为,与题干浓度不相等,B错误;
C.在溶液中电离出和,不含,浓度为0,C错误;
D.的溶液中物质的量浓度为,与题干浓度相等,D正确;
故答案选D。
【变式6-1】(25-26高一上·天津·期中)下列关于物质的量浓度的计算,正确的是
A.1 L 0.1 mol/L的溶液中,物质的量浓度为0.1 mol/L
B.物质的量浓度为溶液,含有离子数为
C.1 L 1 mol/L的溶液中的物质的量为1 mol
D.100 mL 1 mol/L NaCl溶液与溶液中物质的量浓度相等
【答案】C
【详解】A.在溶液中完全电离产生2个,故物质的量浓度为,A错误;
B.题干未给出溶液的体积,无法计算的物质的量及对应离子数目,B错误;
C.在溶液中完全电离产生1个,故浓度为,其物质的量,C正确;
D.物质的量浓度与溶液体积无关,溶液中浓度为,溶液中浓度为,二者不相等,D错误;
故选C。
【变式6-2】(25-26高一上·天津西青·期末)某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,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol 溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05
D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的为0.1
【答案】D
【详解】A.配制1L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶解后定容至1 L,而非溶于1 L水中,A错误;
B.CaCl2溶液中,Ca2+浓度等于CaCl2浓度,但Cl-浓度为CaCl2浓度的2倍,故两者浓度不同,B错误;
C.溶液具有均一性,取出一半溶液,其物质的量浓度不变,仍为0.1 mol·L-1,C错误;
D.原溶液中c(Cl-) = 2 × 0.1 mol·L-1 = 0.2 mol·L-1,稀释至原体积2倍后,c(Cl-)减半为0.1 mol·L-1,D正确;
答案选D。
【变式6-3】(25-26高一上·天津·期中)下列说法正确的是
A.两种物质的物质的量相同,则它们在标况下的体积相同
B.0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比为15:2
C.40 g NaOH固体溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L
D.22.4 L N2中一定含有2 mol N
【答案】B
【详解】A.标准状况下气体摩尔体积仅适用于气体,若物质为固体或液体,物质的量相同时体积不相同,A错误;
B.0.5 L 1 mol/L 溶液中的物质的量为,0.2 L 1 mol/L 溶液中的物质的量为,离子数目之比等于物质的量之比为,B正确;
C.40 g 的物质的量为1 mol,溶解在1 L水中后溶液体积不等于1 L,无法得到1 mol/L的溶液,C错误;
D.未指明处于标准状况下,无法确定22.4 L 的物质的量,因此不能确定含有2 mol ,D错误;
故选B。
▌题型07 配制一定物质的量浓度的溶液综合考查
1.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=
2.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。
3.物质的量浓度与溶质质量分数(w)之间的换算
c====;
w=。
【特别提醒】ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L。
4.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
【特别提醒】容量瓶有固定规格,如果配制的不是标准规格体积的溶液,可采用“近而大”的原则选取容量瓶。
5.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)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,则cB偏小。
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,则cB偏大。
【典例7】(24-25高一上·天津北辰·期中)用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液的实验中,会使所配溶液浓度偏高的是
A.定容时加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线
B.定容时俯视刻度线
C.没有洗涤溶解固体的烧杯和玻璃棒
D.将溶液转移到容量瓶时,不慎洒出瓶外
【答案】B
【详解】A.定容时加水加多后吸出溶液,会导致溶质损失,所配溶液浓度偏低,A错误;
B.定容时俯视刻度线,会导致溶液实际体积偏小,所配溶液浓度偏高,B正确;
C.未洗涤烧杯和玻璃棒,烧杯和玻璃棒上残留部分溶质,所配溶液浓度偏低,C错误;
D.转移溶液时洒出,会导致溶质损失,所配溶液浓度偏低,D错误;
故选B。
【变式7-1】(25-26高一上·天津·期中 节选)Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐。回答下列问题:
第一组同学配制500mL 0.1mol/L Na2CO3溶液
①称取Na2CO3·10H2O固体的质量为___________________________。
②配制溶液时,进行如下操作,正确的操作顺序是________________ (填标号)。
C→_________→___________→___________→A→E
③配制过程中,下列操作会造成结果偏低的有________________(填标号)。
A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验
B.称量Na2CO3·10H2O固体时,将砝码和药品的位置颠倒
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
D.定容时俯视刻度线
【答案】 ①14.3g ②B、D、F ③BC
【详解】①称取Na2CO3·10H2O固体的质量为cVM=0.1mol/L×0.5L×286g/mol=14.3g;
②配制溶液时,进行如下操作,正确的操作顺序是:溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,排列顺序是C→B→D→F→A→E;
③A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验,不影响溶液浓度,A错误;
B.称量Na2CO3·10H2O固体时,将砝码和药品的位置颠倒,称量固体质量偏小,配制溶液浓度偏低,B正确;
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液,n偏小,配制溶液浓度偏低,C正确;
D.定容时俯视刻度线,V偏小,配制溶液浓度偏高,D错误;
故选BC;
【变式7-2】(25-26高一上·天津·期中)实验室用NaOH固体配制250 mL 1.00 mol/L NaOH溶液,填空回答下列问题:
(1)配制该溶液时使用的仪器除托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒外,还必须用到的仪器有______、______。
(2)配制的NaOH溶液的步骤如下,完成下列填空:
①计算:所需NaOH固体的质量为______g。
②称量。
③溶解:将称量好的NaOH固体用适量蒸馏水溶解,该步操作需用到玻璃棒,其作用______。
(3)其余步骤正确的操作顺序是(每个字母限用一次)______。
A.用30 mL水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
C.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
D.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
E.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1-2 cm处
(4)实验中有关做法正确的是______(填字母)。
A.用托盘天平称量时应左物右码
B.称量NaOH时,将NaOH固体放在滤纸上
C.使用容量瓶之前应先检验是否漏水
(5)若实验中出现下列情况对所配溶液浓度有什么影响?(填“偏高、偏低或无影响”)
①未洗涤烧杯和玻璃棒______。
②定容时俯视刻度线______。
③容量瓶中有少量蒸馏水______。
④加水时超过刻度线,把液体吸出______。
【答案】(1) 容量瓶 胶头滴管
(2) 搅拌,加速固体溶解
(3)
(4)
(5) 偏低 偏高 无影响 偏低
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用容量瓶精准控制溶液体积,定容的最后步骤需要用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切,因此还缺少容量瓶、胶头滴管;
(2)① 所需的物质的量,对应的质量;
② 溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌,加快固体的溶解速率;
(3)溶解冷却后的操作顺序为:转移溶液至容量瓶(B)→洗涤烧杯和玻璃棒并转移洗涤液(A)→加水至液面距离刻度线(E)→胶头滴管定容(D)→颠倒摇匀(C),因此正确顺序为;
(4)A.托盘天平称量时遵循左物右码的操作规则,A正确;
B.易潮解且具有强腐蚀性,需放在小烧杯中称量,不能放在滤纸上,B错误;
C.容量瓶带有瓶塞,使用前必须检查是否漏水,C正确;
故选AC;
(5)结合公式分析误差;
①未洗涤烧杯和玻璃棒,部分溶质残留在烧杯和玻璃棒上,溶质的物质的量偏小,浓度偏低;
②定容时俯视刻度线,导致实际加水量偏少,溶液体积偏小,浓度偏高;
③定容时还需要添加蒸馏水,容量瓶中原有少量蒸馏水对溶质和溶液均无影响,浓度无影响;
④加水超过刻度线时溶液体积已经偏大,吸出液体的同时会损失部分溶质,也偏小,最终浓度偏低。
【变式7-3】(25-26高一上·天津南开·期末)俗称小苏打,是常见的含钠化合物。回答下列问题:
(1)属于_______(填物质的类别),检验其组成中所含阳离子的方法是_______。
(2)将一定量固体投入到含有、、和的溶液中,完全反应后,上述离子数目几乎不变的是_______(填离子符号)。
(3)在试管中加入,滴入几滴水,将温度计插入其中,温度计的示数会_______(填“上升”、“下降”或“不变”)。
(4)某种胃药的有效成分为。测定其中含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠溶液反应)。
i.配制0.10 mol/L稀盐酸和0.10 mol/L NaOH溶液;
ii.向一粒研碎后的药片(0.10 g)中加入20.00 mL蒸馏水;
iii.加入25.00 mL 0.10 mol/L稀盐酸;
iv.用0.10 mol/L NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
①研碎药片所使用的仪器名称是_______。
②该测定实验中,上述操作ii~iv共重复了4次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 4种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为_______。
③下列操作会导致配制的盐酸浓度偏低的是_______(填序号)。
a.未洗涤玻璃棒和烧杯
b.定容时俯视刻度线
c.洗涤后的容量瓶有残留的蒸馏水
d.摇匀后发现液面低于刻度线,再滴加水至刻度线
④配制98 mL上述的NaOH溶液时,需要用托盘天平称取NaOH固体的质量是_______g,需要选取的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。
⑤某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
15.00
14.90
15.10
15.00
根据这位同学的实验数据,这种药片中的质量分数为_______。
【答案】(1) 盐 焰色试验 火焰呈黄色
(2)
(3)下降
(4) ①研钵 ②250 mL ③ad ④0.4 100 mL容量瓶 胶头滴管 ⑤84%
【详解】(1)由金属阳离子(Na⁺)和酸根阴离子()构成,属于盐类。更具体地说,它是碳酸()的酸式盐;
中的阳离子是钠离子(Na⁺)。检验钠离子的特征方法是焰色试验。钠元素的焰色反应呈明亮的黄色。操作要点通常是:用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取待测溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色。
(2)将 固体投入含有 Na⁺、Cl⁻、、OH⁻ 的溶液中。在水中电离出 Na⁺ 和。会与溶液中的 OH⁻ 发生反应: 。Na⁺: 原溶液中有Na⁺, 溶解后也增加了 Na⁺,所以数目增加。OH⁻: 与 反应被消耗,数目减少。: 反应生成了 ,数目增加。Cl⁻: 氯离子在整个过程中没有参与任何反应(既不是反应物也不是生成物),所以数目几乎不变。
(3)碳酸氢钠()溶于水的过程是吸热过程。当它溶解时会吸收周围的热量,导致溶液温度降低,因此温度计的示数会下降。
(4)①实验室中用于研磨固体粉末的仪器是研钵。
②题目中提到操作 ii-iv 重复了 4 次,每次实验消耗盐酸 25.00 mL,4 次实验至少需要盐酸:。但实验中还需要润洗滴定管等操作,且实验室配制溶液通常会选择比实际用量稍大且规格标准的容器,故应选择250 mL容量瓶配制溶液。
③a. 溶解转移过程中,有部分溶质残留在烧杯和玻璃棒上,导致溶质的物质的量 减小,浓度 偏低。
b. 导致加入的蒸馏水偏少,溶液体积 偏小,浓度 偏高。
c. 定容时本来就要加水,残留水不影响最终溶液体积 和溶质 ,对浓度无影响。
d. 摇匀后液面低于刻度线是正常的(部分溶液挂在瓶壁上)。如果再加水,会导致溶液体积 偏大,浓度 偏低。
因此选 ad。
④题目要求配制 98 mL 溶液,但没有 98 mL 的容量瓶,必须选用规格最接近且大于 98 mL 的容量瓶,即 100 mL 容量瓶。
,。
⑤配制一定物质的量浓度溶液的主要玻璃仪器包括:烧杯(溶解)、玻璃棒(搅拌引流)、容量瓶(定容容器,此处为100mL规格)、胶头滴管(定容时加水至刻度线)。
消耗 NaOH 的平均体积:,NaOH 反应的过量 HCl 的物质的量。加入的总 HCl 的物质的量,,故与反应的 HCl 的物质的量。反应方程式: 摩尔比 1:1,所以 ,,则质量分数 。
▌题型8 阿伏伽德罗常数NA的应用及综合考查
突破阿伏伽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( × )
【典例8】(25-26高一上·天津南开·阶段检测)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.分子数为NA的N2和CO混合气体的质量为28 g,体积为22.4 L
B.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中、和HClO的微粒数之和为NA
C.含有2NA个氧原子的Na2SO4固体溶于1 L水得到的溶液的浓度为0.5 mol/L
D.1 mol钠在空气中完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移电子数为NA
【答案】D
【详解】A.分子数为的和混合气体,物质的量为1 mol,二者摩尔质量均为28 g/mol,故质量为28 g正确,但体积22.4 L需在标准状况下才成立,题干未指明条件,因此体积说法错误,A错误;
B.标准状况下11.2 L 物质的量为0.5 mol,含1 mol Cl原子,但溶于水的反应为可逆反应,不完全,且(次氯酸根)通常由电离产生,实际溶液中、和微粒数之和小于1 mol,故不等于,B错误;
C.含个氧原子即2 mol氧原子,中每分子含4个氧原子,故物质的量为2 mol / 4 = 0.5 mol,溶于1 L水后,溶液体积因固体溶解而大于1 L,故浓度低于0.5 mol/L,C错误;
D.1 mol Na反应中,无论生成或,每个Na原子均失去1个电子(→),故转移电子数为1 mol,即,D正确;
【变式8-1】(24-25高一上·天津·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol/L K2SO4溶液中含有的K+数为0.2NA
B.32g由O2和O3组成的混合气体中含有的原子数为2NA
C.1mol Cl2与足量的铁粉完全反应,转移的电子数为3NA
D.标准状况下,11.2LH2O中含有的分子数为0.5NA
【答案】B
【详解】A.没有明确溶液体积,不能计算0.1 mol/L K2SO4溶液中含有的K+数,故A错误;
B.O2和O3组成的混合气体中只含氧原子,32g由O2和O3组成的混合气体中含有的原子数为 2NA,故B正确;
C.1mol Cl2与足量的铁粉完全反应生成氯化铁,氯元素化合价由0降低为-1,转移的电子数为2NA,故C错误;
D.标准状况下水不是气体,11.2L H2O的物质的量不是0.5mol,故D错误;
选B。
【变式8-2】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.22gCO2含有的氧原子数为0.5NA
B.同温同压下,体积相同的气体所含原子数相同
C.常温常压下, 14gN2含有的分子数为0.5NA
D.1mol OH-含有的电子数为NA
【答案】C
【详解】A.的物质的量为,1个分子含2个氧原子,因此氧原子物质的量为,对应氧原子数为,A错误;
B.同温同压下,体积相同的气体物质的量相同,所含分子数相同,但气体分子可能为单原子、双原子或多原子,原子数不一定相同,B错误;
C.的摩尔质量为,的物质的量为,含有的分子数为,该计算与温度压强无关,C正确;
D.1个含有的电子数为(氧8个、氢1个,外加阴离子带的1个负电荷表明得到1个电子),含有的电子数为,D错误;
【变式8-3】(24-25高一上·天津·期中)若阿伏伽德罗常数用表示,按要求完成下列填空:
(1)含_______个铁原子, 质量是_______g。
(2)中所含氮原子的数目为_______,所含氧原子数跟_______mol中所含氧原子数相等。
(3)在标准状况下的体积为_______,其中含有的电子的物质的量是_______。
(4)中所含的的物质的量是_______ mol, 的物质的量是_______ mol。
(5)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96L,其质量为7.60g,则混合气体中甲烷的体积为_______;一氧化碳的质量为_______。
【答案】(1) (或) 28
(2) 3.2
(3)
(4) 2 1
(5)
【详解】(1)根据微粒数公式,0.5molFe的原子数为;Fe的摩尔质量为,由质量公式得质量为。
(2)1个分子含2个原子、1个O原子,故,氮原子数目为;,1个分子含1个O原子,故的物质的量为3.2mol时氧原子数与前者相等。
(3)的摩尔质量为,,标准状况下气体摩尔体积为,故体积;1个分子含10个电子,故电子的物质的量为。
(4)的摩尔质量为,,1个该结晶水合物含2个、1个,故,。
(5)标准状况下混合气体总物质的量,设物质的量为,CO物质的量为,则、,解得,,故,。
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