内容正文:
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第三节
典例精析
【典例1】C
上举一反三
【变式1-1】D
【变式1-2】C
【变式1-3】D
典例精析
【典例2】C
上举一反三
【变式2-1】D
【变式2-2】B
【变式2-3】D
三典例精析
【典例3】A
上举一反三
【变式3-1】A
【变式3-2】B
【变式3-3】B
E
典例精析
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物质的量
(题型突破举一反三)
题型01物质的量及单位
题型02摩尔质量
题型03气体摩尔体积
题型04阿伏伽德罗定建
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【典例4】D
举一反三
【变式4-1】B
【变式42】A
【变式4-3】B
题型05物质的量浓度
【典例5】A
举一反三
【变式5-1】B
【变式5-2】D
【变式5-3】C
题型06溶液配制及误差分析
E
典例精析
【典例6】C
举一反三
【变式6-1】(1)5.3
(2)250mL容量瓶
(3)AD
(④C0?+C02+H,0=2HC0
Ba2++20H+2HC03=BaC03↓+C0}+2H,0
【变式6-2】(1)过氧化钠(或Na,02)
Na":6:6:Na
Na,O+H,O=2NaOH
(2)证明是HClO而非CL2具有漂白性(或证明CL2与H,0反应)
(3)5.0
250mL容量瓶
胶头滴管
(4)CD
【变式6-3】(1)500mL容量瓶
(2)13.6
(3)将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入盛有蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌
(4)检查是否漏水(或查漏)
(⑤)偏大
偏大
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(⑥重新配制
题型07阿伏加德罗常数综合应用
典例精析
【典例7】D
举一反三
【变式7-1】D
【变式7-2】D
【变式7-3】(1)
6.3
500mL容量瓶
胶头滴管
(2)BC
(3)向V消毒液:V水为1:100和1:25两种浓度的溶液中加NaOH固体,调节pH至
(4)CIO+CH,COOH=HCIO+CH,COO
(5)2
(⑤NaCIo+2HCl=NaCl+CL2↑+H,o
3/3
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11.20,再测量ORP
第三节 物质的量(题型突破·举一反三)
题型01 物质的量及单位
题型02 摩尔质量
题型03 气体摩尔体积
题型04 阿伏加德罗定律
题型05 物质的量浓度
题型06 溶液配制及误差分析
题型07 阿伏加德罗常数NA综合应用
▌题型01 物质的量及单位
1.物质的量
物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。
2.物质的量的单位——摩尔
物质的量的单位是摩尔,简称摩,用符号“mol”表示,摩尔是国际单位制中7个基本单位之一,类似于长度的基本单位——米。
(1)计量对象:只能计量微观粒子:摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有微观粒子,如原子、分子、离子、质子、中子和电子等,但不能直接表示宏观物质,如不能说“1mol 小米”“1 mol苹果”等。
(2)指代要具体:用摩尔为单位计量某物质的物质的量时,必须指明物质的微粒名称、符号或化学式。如:1mol H、1mol H+、1 mol H2,不能用“1 mol氢”这样含糊、无意义的表示。
(3)计量标准:国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。即1mol 任何粒子所含的粒子数都相等,都约为6.02×1023。例如:1 mol Fe中约含有6.02×1023个Fe原子,1mol H2O中约含有6.02×1023个H2O分子。
【典例1】(25-26高一上·广东·阶段检测)度量衡是指在日常生活中计量物体长度、容积、重量的统称。下列说法正确的是
A.摩尔是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B.等物质的量的固态物质的体积主要取决于固体粒子之间的距离
C.6.02×1022个O3分子的总质量约为4.8 g
D.传统杆秤(如图)的称量原理与量筒相同
【答案】C
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,A错误;
B.固态物质粒子之间的距离非常小,等物质的量的固态物质的体积主要取决于粒子的大小,B错误;
C.6.02×1022个O3分子的物质的量约为0.1 mol,质量约为4.8 g,C正确;
D.传统杆秤(由木制秤杆、金属秤砣、提纽组成)是利用杠杆原理称量物质的质量,称量原理与量筒不相同,D错误;
故答案选C。
【变式1-1】(25-26高一上·广东·期中)下列叙述正确的是
A.的摩尔质量为17 g B.1 mol钠有1 mol电子
C.1 mol水中含有2个氢原子和1个氧原子 D.44 g 的物质的量是1 mol
【答案】D
【解析】A.摩尔质量的单位应为g/mol,A不符合题意;
B.钠原子(原子序数为11)有11个电子,因此1 mol钠应含有11 mol电子, B不符合题意;
C.1 mol水(H2O)含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,即约1.204×1024个氢原子和约6.02×1023个氧原子,C不符合题意;
D.的摩尔质量为44 g/mol,44 g 的物质的量是,D符合题意;
故选D。
【变式1-2】(25-26高一上·广东广州·期中)下列关于物质的量理解正确的是
A.物质的量是国际单位制的一个基本单位,用“n”表示
B.摩尔质量就是相对原子质量或相对分子质量
C.1 mol氧气含有个氧原子
D.的质量是14 g
【答案】C
【解析】A.物质的量是物理量,其单位摩尔是国际单位制的基本单位,A错误;
B.摩尔质量有单位,当单位为g/mol时,在数值上等于相对原子质量或相对分子质量,但二者概念不同,B错误;
C.1 mol O2含2 mol氧原子,即2×6.02×1023=1.204×1024个,C正确;
D.N2的摩尔质量为28 g/mol,1 mol N2质量为28 g,D错误;
故答案选C。
【变式1-3】(25-26高一上·广东茂名·期中)下列叙述正确的是
A.1 mol是个粒子的集合体,如1 mol大米、1 mol苹果
B.1 mol NaOH的质量是
C.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
D.CO的相对分子质量是28
【答案】D
【解析】A.摩尔用于微观粒子,不能用于宏观物体如大米、苹果,A错误;
B.1 mol NaOH的质量应为40 g,而40 g·mol⁻¹是NaOH的摩尔质量,B错误;
C.国际单位制中七个基本物理量之一是物质的量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,C错误;
D.CO的相对分子质量=,D正确;
故选D。
▌题型02 摩尔质量
1.摩尔质量的含义
(1)摩尔质量:表示单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M。
(2)摩尔质量的表达式为M=,所以摩尔质量M的常用单位为g·mol-1。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量的关系
微粒的摩尔质量当以g·mol-1作单位时,在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
【典例2】(25-26高一上·广东深圳·期中)下列说法正确的是
A.摩尔质量的单位为
B.等物质的量的不同物质的质量一定不同
C.常温常压下,等体积的CO和Cl2的物质的量相同
D.当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子的大小
【答案】C
【解析】A.摩尔质量是单位物质的量的物质具有的质量,单位应为,选项给出的是错误单位,A错误;
B.物质质量,等物质的量的不同物质若摩尔质量相同(如和摩尔质量均为),则质量相等,B错误;
C.根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,相同体积的任何气体物质的量相等,常温常压为同温同压条件,和均为气体,等体积时物质的量相同,C正确;
D.气体粒子间平均距离远大于粒子本身直径,粒子数相同时,气体体积主要取决于粒子间平均距离,而非粒子大小,D错误;
故选C。
【变式2-1】(25-26高一上·广东佛山·期中)绿色氧化剂的一种制备原理为:。下列说法正确的是
A.摩尔质量为67.5 B.反应中被还原
C.是反应的氧化剂 D.生成1 mol ,转移1 mol电子
【答案】D
【解析】A.的摩尔质量单位为,数值为67.5,选项未标注单位,A错误;
B.反应中中元素化合价从-1价升高为中的0价,作还原剂被氧化,B错误;
C.反应中所含元素化合价均未发生变化,既不作氧化剂也不作还原剂,C错误;
D.中元素化合价从+5价降低为中的+4价,每个得到1个电子,因此生成时转移电子,D正确;
故答案选D。
【变式2-2】(25-26高一上·广东江门·期中)下列说法不正确的是
A.1molCO2的质量是44g B.1molCO2的体积是22.4L
C.1molCO2中含有氧原子2NA D.1molNO2的摩尔质量是46g/mol
【答案】B
【解析】A.的摩尔质量为,的质量,A正确;
B.气体摩尔体积为的前提是标准状况,题干未说明温度、压强条件,无法确定的体积为,B错误
C.1个分子含2个氧原子,中氧原子的物质的量为,数目为,C正确;
D.摩尔质量是物质的固有属性,以为单位时数值等于相对分子质量,的相对分子质量为46,故其摩尔质量为,与物质的量无关,D正确;
故选B。
【变式2-3】(25-26高一上·广东深圳·期中)下列说法正确的是
A.标准状况下,1molH2O的体积约22.4 L B.1mol中含有4 mol氧
C.硫酸的摩尔质量为98 D.同温同压同体积的N2和CO,质量也相同
【答案】D
【解析】A.标准状况下,不是气态,不能用气体摩尔体积计算其体积,A错误;
B.“4 mol氧”指代不明确,未指明微粒种类,正确表述应为1mol 中含有4mol氧原子,B错误;
C.摩尔质量的单位为,硫酸的摩尔质量为,该选项缺少单位,C错误;
D.根据阿伏伽德罗定律,同温同压同体积的和物质的量相等,二者摩尔质量均为,由可知二者质量相同,D正确;
故选D。
▌题型03 气体摩尔体积
1.气体摩尔体积含义
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm ,常用单位为L/mol(或L·mol-1)。
(2)表达式:Vm=
2.气体摩尔体积的数值
(1)气体的体积主要由粒子间的距离决定,而粒子间的距离又受温度和压强影响。因此,对于气体而言,不同状态下的气体摩尔体积不一定相同。
(2)在标准状况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = 22.4 L/mol(标准状况)。此时物质的量与气体摩尔体积的关系:n=
(3)使用22.4 L/mol计算时,一定要看清物质是不是气体,条件是不是标准状况,两者缺一不可。如常见的水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体,则不能使用n=计算。
【典例3】(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)“物质的量”是联系宏观世界和微观世界的桥梁,下列说法正确的是
A.1mol任何粒子的粒子数就是阿伏加德罗常数,约为6.02×1023 mol−1
B.任何气体的“气体摩尔体积”都约为22.4 L•mol−1
C.H2SO4 的摩尔质量为98
D.0.5 mol·L-1的NaOH溶液可以理解为2L水中含NaOH的物质的量为1 mol
【答案】A
【解析】A.阿伏加德罗常数的定义就是1 mol任何粒子所含的粒子数,其近似值为,该表述符合高中化学的基础定义,A正确;
B.气体摩尔体积与气体所处的温度、压强有关,外界条件未知,不能确定气体摩尔体积的大小,B错误;
C.摩尔质量的单位是,的摩尔质量应为 98,选项缺少单位,C错误;
D.物质的量浓度的定义是单位体积溶液中所含溶质的物质的量,0.5 mol·L-1的NaOH溶液指的是1 L溶液中含0.5 mol NaOH,2 L该溶液才含1 mol NaOH,而非2 L水中溶解1 mol NaOH,D错误;
故选A。
【变式3-1】(25-26高一上·广东广州·期中)标准状况下,现有① ②个HCl分子 ③ ④,下列关系正确的是
A.体积:②>③>①>④
B.质量:②>③>④>①
C.氢原子数:①>④>②>③
D.物质的量:②>①>③>④
【答案】A
【分析】计算各物质的物质的量,①=0.3 mol(标准状况下),②=0.5 mol,③=0.4 mol,④0.2 mol。
【解析】A.标准状况下,气体体积由物质的量决定,由分析知,物质的量:②>③>①>④,则体积:②>③>①>④,A正确;
B.质量:①=4.8 g,②=18.25 g,③13.6 g,④=3.4 g,则质量:②>③>①>④,B错误;
C.氢原子的物质的量:①=1.2 mol,②=0.5 mol,③=0.8 mol,④=0.6 mol,由知,氢原子数:①>③>④>②,C错误;
D.由分析知,物质的量顺序为②>③>①>④,D错误;
故答案选A。
【变式3-2】下列说法正确的是
A.胆矾、碱石灰均属于混合物
B.氯水能使鲜花褪色
C.若发生氯气泄漏,应立即向低处转移
D.常温常压下,的气体摩尔体积小于的气体摩尔体积
【答案】B
【解析】A.胆矾()是纯净物,碱石灰是CaO和NaOH形成的混合物,故A错误;
B.氯水中含有次氯酸,能使鲜花褪色,故B正确;
C.氯气是有毒的气体,密度大于空气,所以发生Cl2泄漏时应立即向上风地区或高处转移,故C错误;
D.相同条件下,任何气体的气体摩尔体积均相同,故D错误;
故答案为:B。
【变式3-3】我国力争在2060年前实现“碳中和”。0.5 mol在标准状况下体积约为
A.1L B.11.2L C.22.4L D.33.6L
【答案】B
【解析】标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,0.5 mol CO2在标准状况下体积为22.4L/mol×0.5mol=11.2L。
答案选B。
▌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:阿伏加德罗定律中的“分子数”相同,“原子数”不一定相同。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同容
==
同温同容下,气体的压强比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压
==
同温同压下,气体的密度比等于摩尔质量之比,等于相对分子质量之比
【典例4】(25-26高一上·广东广州·阶段检测)在标准状况下①6.72 L CH4 ②个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达不正确的是
A.体积:②>③>①>④ B.密度:②>③>④>①
C.物质的量:②>③>①>④ D.氢原子个数:①>④>③>②
【答案】D
【分析】首先计算四种气体的物质的量及相关物理量:①标况下的物质的量;②个分子的物质的量;③的物质的量;④。
【解析】A.同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,物质的量大小为,故体积顺序为②>③>①>④,A正确;
B.同温同压下,气体密度,密度与摩尔质量成正比,四种气体摩尔质量:,故密度顺序为②>③>④>①,B正确;
C.由计算结果可知,物质的量大小为,即②>③>①>④,C正确;
D.四种气体含氢原子的物质的量分别为:①、②、③、④,氢原子个数顺序为①>③>④>②,D错误;
故选D。
【变式4-1】(25-26高一上·广东深圳·期中)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体的温度变化曲线,气体存放在四个体积相等的密闭容器中,且初始温度相等、初始压强均为101 kPa,下列说法不正确的是
A.实验开始时,CO2和O2的密度之比为11:8
B.若容器的容积为22.4 L,13:00时N2物质的量大于1 mol
C.12:30-13:30时间范围内CO2压强最大
D.四种气体中,CO2的温室效应是最显著的
【答案】B
【解析】A.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,,A正确;
B.标准状况(、)下气体的物质的量为,13:00时温度远高于,且密闭容器中气体物质的量不随温度变化,初始温度高于时,气体初始物质的量小于,故13:00时物质的量小于,B错误;
C.12:30-13:30范围内温度最高,容器体积、气体物质的量均相等,根据,温度越高压强越大,故压强最大,C正确;
D.相同光照条件下温度升高幅度最大,说明其温室效应最显著,D正确;
故选B。
【变式4-2】(25-26高一上·广东江门·期中)下列有关叙述正确的是
A.现有CO2、O3两种气体,它们都含有1 mol O,则两种气体的物质的量之比为3:2
B.同温同压下,同体积、同密度的C2H4和N2,两种气体中的原子数一定相等
C.将1 L 18.4 mol/L的H2SO4溶液加入到1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol/L
D.同温同体积下,等原子数目的CO2和NO的压强之比为3:2
【答案】A
【解析】A.每个分子含2个原子,每个分子含3个原子,若均含有1 mol ,则,,二者物质的量之比为3:2,A正确;
B.同温同压下,同体积、同密度的和质量相等,二者摩尔质量均为,故物质的量相等、分子数相等;每个分子含6个原子,每个分子含2个原子,原子总数不相等,B错误;
C.将硫酸溶液加入水中,混合后溶液体积不等于2 L,无法计算所得溶液物质的量浓度,不一定为,C错误;
D.每个分子含3个原子,每个分子含2个原子,等原子数目的两种气体的物质的量之比为2:3;同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比,故压强比为2:3,D错误;
故答案选A。
【变式4-3】(25-26高一上·广东广州·期中)臭氧主要存在于大气层中,但在地表附近也会产生臭氧,其发生机理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列相关表述错误的是
A.等质量的和的物质的量之比为
B.个分子中含3 mol氧原子
C.标况下22.4 L 和的混合气体,物质的量为1 mol
D.0.5 mol NO分子中所含原子总数与16 g 分子中所含原子总数相等
【答案】B
【解析】A.假设和的质量为,则,,则二者物质的量之比为,A正确;
B.个的物质的量,其中O原子的物质的量,B错误;
C.根据阿伏加德罗定律, 同温同压,相同体积的气体含有相同数目的气体分子,物质的量相同。因此,标准状况下22.4 L 和的混合气体的物质的量,C正确;
D.粒子数与物质的量的关系为:,16 g 分子的物质的量,与NO的物质的量相等,二者包含的分子数相同。同时,NO和都是双原子分子,因此,二者所含的原子总数也相等,D正确;
故答案选B。
▌题型05 物质的量浓度
1.含义:物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
2.计算公式:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。由物质的量浓度的计算公式可知,物质的量浓度的常用单位为 mol/L(或mol·L-1)。
3.运用cB的注意事项
(1)物质的量浓度的概念中的“单位体积”指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。计算时不能用溶剂的体积代替溶液的体积,应根据V=m/ρ计算溶液的体积。
(2)溶质B表示任意的溶质,B的组成可以是分子、离子等,也可以是由阴、阳离子构成的结构单元。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液,不论取用多少体积,各份溶液中溶质的物质的量浓度始终不变,只是在不同体积的溶液中,溶质的物质的量不同。例如,1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中,Cl-的物质的量浓度为1 mol·L-1,Cl-的物质的量为1 mol;从中取出0.5 L,该份溶液中Cl-的物质的量浓度仍为1 mol·L-1,而Cl-的物质的量变为0.5 mol。
【典例5】(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)下列说法中正确的是
A.将的溶液稀释至200,稀释后的物质的量浓度为1
B.配制的溶液,需要160g胆矾()
C.同浓度的、、三种物质,溶液体积之比为时,浓度之比为
D.在和的中性混合水溶液中,如果和的物质的量相等,则和的物质的量浓度一定相同
【答案】A
【解析】A.的溶液中的物质的量,因此稀释后,A正确;
B.配制的溶液,需,胆矾摩尔质量为,所需质量为,不是,B错误;
C.离子浓度与溶液体积无关,同浓度的三种溶液中浓度比为,C错误;
D.根据电荷守恒:,已知,代入得,故大于,D错误;
故选A。
【变式5-1】(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)下列说法不正确的是
A.同物质的量浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3:2:1, 则浓度之比为1:1:3
B.将1mol·L-1的NaCl溶液和0.5mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后, 若忽略溶液体积变化,
C.欲将VL 0.5mol·L-1的NaCl浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
D.将25g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成1L溶液,该溶液的物质的量浓度为 0.1mol/L
【答案】B
【解析】A.同物质的量浓度的三种溶液中,浓度分别等于溶质浓度的1、1、3倍,离子浓度与溶液体积无关,因此浓度之比为,A正确;
B.设两溶液体积均为,忽略体积变化时,混合后,B错误;
C.性质稳定,加热浓缩时不会挥发、分解,溶质物质的量不变,体积缩小为原来的一半时,浓度恰好增大1倍,C正确;
D.25 g胆矾的物质的量为,配成1L溶液,所得溶液物质的量浓度为,D正确;
故选B。
【变式5-2】(25-26高一上·广东江门·期中)下列说法中正确的是
A.配制480 mL 2 mol/L的溶液,需要160 g胆矾()
B.从1 L 2 mol/L的溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L
C.58.5 g NaCl完全溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
D.将100 mL 1 mol/L的溶液稀释至200 mL,稀释后的物质的量浓度为1 mol/L
【答案】D
【解析】A.配制的溶液需选用容量瓶,所需胆矾质量为,A错误;
B.溶液具有均一性,取出部分溶液的浓度与原溶液一致,为,B错误;
C.的物质的量为,溶于水后溶液体积不等于,故浓度不为,C错误;
D.原溶液中的物质的量为,稀释后体积为,则,D正确;
故选D。
【变式5-3】下列溶液中c(Cl-)与50mL 1mol/L AlCl3溶液中c(Cl-)相等的是
A.150mL 3mol/L氯酸钾溶液 B.75mL 2mol/L氯化钙溶液
C.75mL 1mol/L氯化铁溶液 D.150mL 2mol/L氯化钾溶液
【答案】C
【分析】首先计算题干中溶液的:,离子浓度与溶液体积无关,仅由溶质浓度和化学式中对应离子个数决定。
【解析】A.氯酸钾的化学式为,电离生成和,溶液中不存在,,A不符合题意;
B.溶液中,与题干浓度不相等,B不符合题意;
C.溶液中,与题干浓度相等,C符合题意;
D.溶液中,与题干浓度不相等,D不符合题意;
故选C。
▌题型06 溶液配制及误差分析
1.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)实验仪器:一定容积的容量瓶、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)配置步骤:计算、称量/量取、溶解/稀释、移液、洗涤、定容、摇匀
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据:根据cB==判断。其他不变时:
①凡是使m或nB增大的因素,cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素,cB偏小。
③凡是使V增大的因素,cB偏小。
④凡是使V减小的因素,cB偏大。
(2)常见误差分析:
能引起误差的一些操作
n
V
cB
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
用量筒量取浓溶液时,仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取浓溶液时,俯视读数
减小
不变
偏小
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
所用容量瓶洗净后又用待配液润洗
增大
不变
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时水加多了,用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时,俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时,仰视刻度线
不变
增大
偏小
(3)定容时仰视或俯视刻度线图解
①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏大。
②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反,刻度线高于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏小。
【典例6】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)实验室配制NaOH溶液时,下列做法正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,需要用待配溶液润洗 B.NaOH固体放在滤纸上称量
C.NaOH溶液转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 D.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
【答案】C
【解析】A.容量瓶用待配溶液润洗会使瓶内壁附着溶质,导致所配溶液浓度偏高,容量瓶洗净后无需润洗,A错误;
B.固体具有强腐蚀性且易潮解,应放在小烧杯等玻璃器皿中称量,不能放在滤纸上,B错误;
C.将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时,用玻璃棒引流可避免液体洒出造成溶质损失,操作规范,C正确;
D.摇匀后凹液面下降是因为部分液体附着在容量瓶刻度线上方的内壁,属于正常现象,若再加水至刻度线会稀释溶液,导致所配溶液浓度偏低,D错误;
故答案选C。
【变式6-1】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)如图为配制溶液的示意图。回答下列问题:
(1)①中称得_______g。
(2)需要使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒胶头滴管以及________。
(3)若出现如下情况,所配溶液浓度偏高的是________。
A.某同学在第⑧步观察液面时俯视
B.没有进行操作步骤④和⑤
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外
D.溶解后溶液未冷却进行移液
(4)向碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳,得到溶液A写出该反应过程的离子方程式:________,将0.01 mol/L的溶液逐滴滴加到A溶液中,写出反应初期的离子方程式:________。
【答案】(1)
(2) 容量瓶
(3)AD
(4)
【解析】(1)实验室中没有 的容量瓶,配制该溶液时必须选用 的容量瓶。因此,实际配制的溶液体积为 (即 )。所需 的质量 。
(2) 配制一定物质的量浓度溶液所需的玻璃仪器主要有:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管以及对应规格的容量瓶。结合第(1)问的分析,本实验必须使用 容量瓶。
(3)根据 进行误差分析:
A.定容时俯视刻度线,会导致加入的蒸馏水偏少,溶液实际体积 偏小,所配溶液浓度偏高,故A符合题意;
B.未洗涤烧杯和玻璃棒,会导致部分溶质损失,溶质物质的量 偏小,所配溶液浓度偏低,故B不符合题意;
C.液体流到容量瓶外,导致溶质损失,溶质物质的量 偏小,所配溶液浓度偏低,故C不符合题意;
D.未冷却就移液定容,由于热胀冷缩,冷却至室温后溶液体积收缩,导致实际体积 偏小,所配溶液浓度偏高,故D符合题意;
因此答案选 AD。
(4)向 溶液中通入足量 ,二者与水反应生成 ,对应的离子方程式为 。将 溶液逐滴滴加到生成的 溶液中,反应初期 少量, 过量,采用“少定多变”法,设少量的 的物质的量为 ,则其完全电离出 和 。这 需要消耗 ,反应生成 和 ;其中 与 结合生成 沉淀,剩余的 留在溶液中。因此,反应初期的离子方程式为 。
【变式6-2】(25-26高一上·广东清远·阶段检测)实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径,结合本学期做过的实验,回答下列问题。
Ⅰ.钠,氯及其化合物的性质
(1)一小药匙淡黄色过氧化钠与5mL水反应,还原剂是________,过氧化钠的电子式________,氧化钠与水反应化学方程式___________________________。
(2)将干燥、湿润的红纸条分别放在盛有纯净氯气的集气瓶中进行对比,该实验的目的是_______________________________(用不超过20字表述)。
Ⅱ.一定物质的量浓度溶液的配制
(3)配制150ml0.1mol/L的溶液,需要量取________mL5mol/L的溶液,配制过程需要用到玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还需要_________、________。
(4)下列操作会导致所配溶液溶质的物质的量浓度偏大的是________(填序号)。
A.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B.摇匀后,发现溶液的凹液面低于刻度线,又滴加几滴蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶的刻度线
D.未冷却到室温就转移到容量瓶
【答案】(1)过氧化钠(或)
(2)证明是HClO而非具有漂白性(或证明与反应)
(3) 容量瓶 胶头滴管
(4)CD
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
【解析】(1)
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应为过氧化钠的歧化反应,还原剂是,过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成的,电子式,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,化学方程式;
(2)将干燥、湿润的红纸条分别放在盛有纯净氯气的集气瓶中进行对比,氯气不能使干燥的红纸条褪色、氯气能使湿润的红纸条褪色,证明是HClO而非具有漂白性(或证明与反应);
(3)配制150ml0.1mol/L的溶液,需要使用的容量瓶,故量取5mol/L的溶液,配制过程需要用到玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还需要容量瓶、胶头滴管;
(4)A.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容,溶质偏少,所配溶液溶质的物质的量浓度偏小,故不选A;
B.摇匀后,发现溶液的凹液面低于刻度线,又滴加几滴蒸馏水,溶液体积偏大,所配溶液溶质的物质的量浓度偏小,故不选B;
C.定容时俯视容量瓶的刻度线,溶液体积偏小,所配溶液溶质的物质的量浓度偏大,故选C;
D.未冷却到室温就转移到容量瓶,冷却后溶液体积偏小,所配溶液溶质的物质的量浓度偏大,故选D;
故选CD。
【变式6-3】如图是硫酸试剂标签上的部分内容。请回答下列问题:
硫酸化学纯(CP)(500mL)品名:硫酸 化学式:
相对分子质量:98
密度:1.84g⋅cm
质量分数:98%
欲用此硫酸配制成浓度为0.5mol⋅L的稀硫酸500mL。
(1)需用到的主要仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、______。
(2)所需浓硫酸的体积为______mL。
(3)稀释浓硫酸的操作是______。
(4)容量瓶在使用之前要______。
(5)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用“偏大”“偏小”“无影响”填写)
A.溶解浓硫酸后未冷却直接配制溶液______。
B.定容时俯视刻度线______。
(6)若实验过程中出现如下情况如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度线______。
【答案】(1)容量瓶
(2)
(3)将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入盛有蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌
(4)检查是否漏水(或查漏)
(5)偏大 偏大
(6)重新配制
【解析】(1)配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液需要使用对应规格的容量瓶,本题需配制稀硫酸,因此缺少容量瓶。
(2)先计算浓硫酸的物质的量浓度,使用公式,代入数据得;再根据稀释定律,解得。
(3)浓硫酸密度大于水,稀释过程释放大量热,若将水倒入浓硫酸会导致液体飞溅,因此需将浓硫酸沿烧杯壁注入水中,同时搅拌加速散热。
(4)容量瓶带有玻璃塞,使用前必须检查是否漏水,避免配制过程中漏液导致实验误差或失败。
(5)根据分析误差:
A.未冷却的溶液体积偏大,冷却后实际体积小于容量瓶刻度体积,偏小则偏大;
B.定容俯视刻度线,会导致加入的蒸馏水体积小于刻度值,偏小则偏大。
(6)加蒸馏水超过刻度线时,溶液体积偏大、浓度偏小,且无法通过移出液体等操作修正误差,因此必须重新配制。
▌题型07 阿伏加德罗常数综合应用
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,并不是纯数,本身包含单位:mol-1,即NA≈6.02×1023mol-1,仅说6.02×1023是错误的。
2.计算公式
(1)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系式:n=
(2)应用(记住式子中各符号代表)
3.突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度
(1)状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。若给出在非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算,而n=的使用不受外界条件限制。
正误判断:常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA( )
常温常压下,8 g O2所含氧原子数为0.5NA( )
(2)物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。
在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。
正误判断:标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA( )
(3)粒子种类
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
正误判断:含有的电子数为10NA( )
(4)物质的组成
①气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
正误判断:标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA( )
常温常压下,7.8 g Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为0.3NA( )
(5)氧化还原反应中电子转移的数目
如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、Fe与稀盐酸等反应。要注意反应物的量及化合价的变化。
正误判断:5.6 g铁与过量稀盐酸反应,转移电子数为0.3NA( )
(6)缺少溶液体积
由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给出溶液体积,无法求算物质的量。
正误判断:0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有Na+的数目为NA( )
(7)忽略溶剂的组成
求溶液中的氧原子、氢原子数目时不要忽略溶剂(如水)中的氧原子或氢原子。
正误判断:1 L 0.5mol·L-1 Na2SO4溶液中所含氧原子数为2NA( )
答案:(1)× √ (2)× (3)√ (4)× √ (5)× (6)× (7)×
【典例7】(25-26高一上·广东湛江·阶段检测)关于反应,下列说法不正确的是
A.氧化性:
B.CuO中的Cu元素被还原
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D.还原产物是
【答案】D
【解析】A.反应中,CuO是氧化剂,是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,所以氧化性:,A正确;
B.CuO中Cu元素的化合价由+2价降低到0价,Cu元素被还原,B正确;
C.题给反应中,CuO是氧化剂,氨是还原剂,二者的化学计量数分别为3和2,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C正确;
D.反应中N元素的化合价由−3价升高到0价,生成氮气,氮气是氧化产物;Cu元素的化合价由+2价降低到0价,生成Cu,Cu是还原产物,D错误;
故选D。
【变式7-1】(25-26高一上·广东清远·期中)常用于农业、工业和医药领域。下列有关判断正确的是
A.中含有阴阳离子个数比1:2 B.中含有1个
C.的摩尔质量是111 g D.中含有个
【答案】D
【解析】A.氯化钙由钙离子和氯离子构成,则其中含有阴阳离子个数比2:1,A错误;
B.氯化钙由钙离子和氯离子构成,则中含有NA个,B错误;
C.的相对质量为111,则摩尔质量是111 g/mol,C错误;
D.的物质的量为,则其中含有1mol氯离子,数目为个,D正确;
故选D。
【变式7-2】在20℃时,向盛有100 g水的烧杯中加入20 g NaCl,充分溶解后,开始测量溶液的导电能力,t1时再加入19 g NaCl,全程保持20℃并不断搅拌。溶液的导电能力随时间的变化如下图所示。已知同一温度下,溶液中NaCl的质量分数越大,导电能力越强。NaCl在不同温度时的溶解度见下表。下列说法正确的是
温度/℃
20
60
90
100
溶解度/g
36.0
37.3
39.0
39.8
A.M点对应的溶液为NaCl的饱和溶液
B.N→P过程中,NaCl的溶解度逐渐增大
C.M、Q点对应溶液中NaCl的质量分数:M>Q
D.若使烧杯中的NaCl全部溶解,可升温至90℃(忽略水的蒸发)
【答案】D
【解析】
A.M点仅加入20g ,小于20℃时100g水的最大溶解量36g,完全溶解,溶液为不饱和溶液,A错误;
B.实验全程保持20℃,温度不变,的溶解度不变,B错误;
C.M点溶质质量分数为;Q点为20℃饱和溶液,溶质质量分数为,故质量分数,C错误;
D.实验中共加入质量为,90℃时溶解度为39g,100g水恰好能溶解39g ,固体可全部溶解,D正确;
故答案为D。
【变式7-3】(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)“84消毒液”是家居常用的防疫用品。某小组同学查看包装说明,得到如下信息:
84消毒液
【有效成分】
【规格】1000 mL
【浓度】
注:①按一定比例稀释后使用
②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用
该小组同学进行了如下实验。回答下列问题:
Ⅰ.配制溶液:将“84消毒液”原液稀释配制成的溶液。
(1)用量筒取用______mL“84消毒液”原液稀释将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移至__________洗涤定容(当液面离刻度线1~2 cm时,改用__________滴加蒸馏水至刻度线)摇匀装瓶,并贴好标签。
(2)下列操作会使溶液中浓度偏高的是___________(填标号)。
A.取用久置的“84消毒液”原液进行稀释
B.定容时,俯视刻度线
C.量取“84消毒液”原液时,仰视读数
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
Ⅱ.探究溶液浓度、pH对“84消毒液”的漂白性的影响。
【资料】氧化还原电位(ORP)可反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化还原性,其受浓度、温度和pH的影响。氧化还原电位数值越高,氧化性越强,则84消毒液漂白性越好。
实验一:设计实验方案并测得数据如下表:
实验编号
浓度()
pH
温度
ORP/mV
①
9.18
18
667
②
10.10
18
610
③
11.20
18
577
(3)甲同学据此得出结论“其他条件相同时,84消毒液浓度越小其漂白性越好”,乙同学认为甲同学实验不严谨,并优化了实验方案,获得了正确的结论。该方案为___________________________________。
实验二:取一只100 mL玻璃瓶和一个烧杯,分别加入大小相同的红色布条,向玻璃瓶中装满“84消毒液”原液,盖紧瓶盖;烧杯中加20 mL“84消毒液”原液,滴入5滴家用醋精(主要成分为醋酸)。记录有色布条褪色的时间如下:
实验装置
消毒液
开始褪色
完全褪色
玻璃瓶
未加醋精(不与空气接触)
5 h
48 h
烧杯
加醋精
(4)实验结论:将转化为可以大大提高“84消毒液”的漂白性,请写出实验中转化过程发生的离子方程式___________________________________________。
(5)溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。使用84消毒液时不能过度酸化,pH不得低于________。
(6)若将“84消毒液”与洁厕灵混合使用,会对操作人员产生危害,请用化学方程式解释:___________。
【答案】(1) 6.3 500 mL容量瓶 胶头滴管
(2)BC
(3)向为和两种浓度的溶液中加NaOH固体,调节pH至11.20,再测量ORP
(4)
(5)2
(6)
【解析】(1)实验室没有规格的容量瓶,因此需要配制溶液。 根据稀释定律:,解得;量筒只能粗略量取液体,读数保留一位小数,实际取用6.3 mL原液。 配制流程:用量筒取用 “84消毒液”原液→稀释→将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移至容量瓶→洗涤→定容(当液面离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线)→摇匀→装瓶,并贴好标签。
(2)A.久置的84消毒液中发生变质,溶质损耗,所配溶液浓度偏低,A不符合题意;
B.定容时俯视刻度线,溶液最终体积偏小,溶质物质的量不变,浓度偏高,B符合题意;
C.量取“84消毒液”原液时仰视读数,量取原液体积偏大,溶质变多,浓度偏高,C符合题意;
D.定容摇匀后液面低于刻度线为正常现象,再加水至刻度线,溶液体积变大,浓度偏低,D不符合题意;
故选。
(3)原实验中,稀释消毒液时浓度、pH两个变量同时改变,无法单独探究浓度对漂白性的影响,不符合单一变量原则。优化方案:向为和两种浓度的溶液中加入固体,调节pH均为11.20,再测量ORP,保证pH、温度相同,只改变消毒液浓度,探究浓度与漂白性的关系。
(4)醋酸酸性强于,醋酸与次氯酸根发生复分解反应生成次氯酸,醋酸为弱电解质不能拆,离子方程式为:。
(5)由图像可知,过低时溶液中会与在酸性条件下发生归中反应生成有毒氯气;降低至2时,体系内占比明显升高,为避免产生氯气,使用84消毒液时不得低于2。
(6)洁厕灵主要成分为盐酸,与浓盐酸发生归中反应,生成有毒氯气,化学方程式为:。
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第三节 物质的量(题型突破·举一反三)
题型01 物质的量及单位
题型02 摩尔质量
题型03 气体摩尔体积
题型04 阿伏加德罗定律
题型05 物质的量浓度
题型06 溶液配制及误差分析
题型07 阿伏加德罗常数NA综合应用
▌题型01 物质的量及单位
1.物质的量
物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 ,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“ ”表示,摩尔是国际单位制中7个基本单位之一,类似于长度的基本单位——米。
(1)计量对象:只能计量 :摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有微观粒子,如原子、分子、离子、质子、中子和电子等,但不能直接表示宏观物质,如不能说“1mol 小米”“1 mol苹果”等。
(2)指代要具体:用摩尔为单位计量某物质的物质的量时,必须指明物质的微粒名称、符号或化学式。如:1mol H、1mol H+、1 mol H2,不能用“1 mol氢”这样含糊、无意义的表示。
(3)计量标准:国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为 。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。
【典例1】(25-26高一上·广东·阶段检测)度量衡是指在日常生活中计量物体长度、容积、重量的统称。下列说法正确的是
A.摩尔是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B.等物质的量的固态物质的体积主要取决于固体粒子之间的距离
C.6.02×1022个O3分子的总质量约为4.8 g
D.传统杆秤(如图)的称量原理与量筒相同
【变式1-1】(25-26高一上·广东·期中)下列叙述正确的是
A.的摩尔质量为17 g B.1 mol钠有1 mol电子
C.1 mol水中含有2个氢原子和1个氧原子 D.44 g 的物质的量是1 mol
【变式1-2】(25-26高一上·广东广州·期中)下列关于物质的量理解正确的是
A.物质的量是国际单位制的一个基本单位,用“n”表示
B.摩尔质量就是相对原子质量或相对分子质量
C.1 mol氧气含有个氧原子
D.的质量是14 g
【变式1-3】(25-26高一上·广东茂名·期中)下列叙述正确的是
A.1 mol是个粒子的集合体,如1 mol大米、1 mol苹果
B.1 mol NaOH的质量是
C.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
D.CO的相对分子质量是28
▌题型02 摩尔质量
1.摩尔质量的含义
(1)摩尔质量:表示单位物质的量的物质所具有的 ,符号为 。
(2)摩尔质量的表达式为M=,所以摩尔质量M的常用单位为 。
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 该微粒的相对原子(分子)质量。
物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
【典例2】(25-26高一上·广东深圳·期中)下列说法正确的是
A.摩尔质量的单位为
B.等物质的量的不同物质的质量一定不同
C.常温常压下,等体积的CO和Cl2的物质的量相同
D.当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子的大小
【变式2-1】(25-26高一上·广东佛山·期中)绿色氧化剂的一种制备原理为:。下列说法正确的是
A.摩尔质量为67.5 B.反应中被还原
C.是反应的氧化剂 D.生成1 mol ,转移1 mol电子
【变式2-2】(25-26高一上·广东江门·期中)下列说法不正确的是
A.1molCO2的质量是44g B.1molCO2的体积是22.4L
C.1molCO2中含有氧原子2NA D.1molNO2的摩尔质量是46g/mol
【变式2-3】(25-26高一上·广东深圳·期中)下列说法正确的是
A.标准状况下,1molH2O的体积约22.4 L B.1mol中含有4 mol氧
C.硫酸的摩尔质量为98 D.同温同压同体积的N2和CO,质量也相同
▌题型03 气体摩尔体积
1.气体摩尔体积含义
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 ,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=
(3)使用22.4 L/mol计算时,一定要看清物质是不是气体,条件是不是标准状况,两者缺一不可。如常见的水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体,则不能使用n=计算。
【典例3】(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)“物质的量”是联系宏观世界和微观世界的桥梁,下列说法正确的是
A.1mol任何粒子的粒子数就是阿伏加德罗常数,约为6.02×1023 mol−1
B.任何气体的“气体摩尔体积”都约为22.4 L•mol−1
C.H2SO4 的摩尔质量为98
D.0.5 mol·L-1的NaOH溶液可以理解为2L水中含NaOH的物质的量为1 mol
【变式3-1】(25-26高一上·广东广州·期中)标准状况下,现有① ②个HCl分子 ③ ④,下列关系正确的是
A.体积:②>③>①>④
B.质量:②>③>④>①
C.氢原子数:①>④>②>③
D.物质的量:②>①>③>④
【变式3-2】下列说法正确的是
A.胆矾、碱石灰均属于混合物
B.氯水能使鲜花褪色
C.若发生氯气泄漏,应立即向低处转移
D.常温常压下,的气体摩尔体积小于的气体摩尔体积
【变式3-3】我国力争在2060年前实现“碳中和”。0.5 mol在标准状况下体积约为
A.1L B.11.2L C.22.4L D.33.6L
▌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:阿伏加德罗定律中的“分子数”相同,“原子数”不一定相同。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同容
==
同温同容下,气体的压强比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压
==
同温同压下,气体的密度比等于摩尔质量之比,等于相对分子质量之比
【典例4】(25-26高一上·广东广州·阶段检测)在标准状况下①6.72 L CH4 ②个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达不正确的是
A.体积:②>③>①>④ B.密度:②>③>④>①
C.物质的量:②>③>①>④ D.氢原子个数:①>④>③>②
【变式4-1】(25-26高一上·广东深圳·期中)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体的温度变化曲线,气体存放在四个体积相等的密闭容器中,且初始温度相等、初始压强均为101 kPa,下列说法不正确的是
A.实验开始时,CO2和O2的密度之比为11:8
B.若容器的容积为22.4 L,13:00时N2物质的量大于1 mol
C.12:30-13:30时间范围内CO2压强最大
D.四种气体中,CO2的温室效应是最显著的
【变式4-2】(25-26高一上·广东江门·期中)下列有关叙述正确的是
A.现有CO2、O3两种气体,它们都含有1 mol O,则两种气体的物质的量之比为3:2
B.同温同压下,同体积、同密度的C2H4和N2,两种气体中的原子数一定相等
C.将1 L 18.4 mol/L的H2SO4溶液加入到1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol/L
D.同温同体积下,等原子数目的CO2和NO的压强之比为3:2
【变式4-3】(25-26高一上·广东广州·期中)臭氧主要存在于大气层中,但在地表附近也会产生臭氧,其发生机理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列相关表述错误的是
A.等质量的和的物质的量之比为
B.个分子中含3 mol氧原子
C.标况下22.4 L 和的混合气体,物质的量为1 mol
D.0.5 mol NO分子中所含原子总数与16 g 分子中所含原子总数相等
▌题型05 物质的量浓度
1.含义:物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
2.计算公式:,其中nB为溶质的物质的量,V为溶液的体积。由物质的量浓度的计算公式可知,物质的量浓度的常用单位为 (或 )。
3.运用cB的注意事项
(1)物质的量浓度的概念中的“单位体积”指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。计算时不能用溶剂的体积代替溶液的体积,应根据V=m/ρ计算溶液的体积。
(2)溶质B表示任意的溶质,B的组成可以是分子、离子等,也可以是由阴、阳离子构成的结构单元。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液,不论取用多少体积,各份溶液中溶质的物质的量浓度始终不变,只是在不同体积的溶液中,溶质的物质的量不同。例如,1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中,Cl-的物质的量浓度为1 mol·L-1,Cl-的物质的量为1 mol;从中取出0.5 L,该份溶液中Cl-的物质的量浓度仍为1 mol·L-1,而Cl-的物质的量变为0.5 mol。
【典例5】(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)下列说法中正确的是
A.将的溶液稀释至200,稀释后的物质的量浓度为1
B.配制的溶液,需要160g胆矾()
C.同浓度的、、三种物质,溶液体积之比为时,浓度之比为
D.在和的中性混合水溶液中,如果和的物质的量相等,则和的物质的量浓度一定相同
【变式5-1】(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)下列说法不正确的是
A.同物质的量浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3:2:1, 则浓度之比为1:1:3
B.将1mol·L-1的NaCl溶液和0.5mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后, 若忽略溶液体积变化,
C.欲将VL 0.5mol·L-1的NaCl浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
D.将25g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成1L溶液,该溶液的物质的量浓度为 0.1mol/L
【变式5-2】(25-26高一上·广东江门·期中)下列说法中正确的是
A.配制480 mL 2 mol/L的溶液,需要160 g胆矾()
B.从1 L 2 mol/L的溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L
C.58.5 g NaCl完全溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
D.将100 mL 1 mol/L的溶液稀释至200 mL,稀释后的物质的量浓度为1 mol/L
【变式5-3】下列溶液中c(Cl-)与50mL 1mol/L AlCl3溶液中c(Cl-)相等的是
A.150mL 3mol/L氯酸钾溶液 B.75mL 2mol/L氯化钙溶液
C.75mL 1mol/L氯化铁溶液 D.150mL 2mol/L氯化钾溶液
▌题型06 溶液配制及误差分析
1.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)实验仪器:一定容积的容量瓶、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)配置步骤:计算、称量/量取、溶解/稀释、移液、洗涤、定容、摇匀
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据:根据cB==判断。其他不变时:
①凡是使m或nB增大的因素,cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素,cB偏小。
③凡是使V增大的因素,cB偏小。
④凡是使V减小的因素,cB偏大。
(2)常见误差分析:
能引起误差的一些操作
n
V
cB
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
用量筒量取浓溶液时,仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取浓溶液时,俯视读数
减小
不变
偏小
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
所用容量瓶洗净后又用待配液润洗
增大
不变
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时水加多了,用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时,俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时,仰视刻度线
不变
增大
偏小
(3)定容时仰视或俯视刻度线图解
①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏大。
②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反,刻度线高于凹液面最低点的实际读数,导致溶液体积偏小。
【典例6】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)实验室配制NaOH溶液时,下列做法正确的是
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,需要用待配溶液润洗 B.NaOH固体放在滤纸上称量
C.NaOH溶液转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 D.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
【变式6-1】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)如图为配制溶液的示意图。回答下列问题:
(1)①中称得_______g。
(2)需要使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒胶头滴管以及________。
(3)若出现如下情况,所配溶液浓度偏高的是________。
A.某同学在第⑧步观察液面时俯视
B.没有进行操作步骤④和⑤
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外
D.溶解后溶液未冷却进行移液
(4)向碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳,得到溶液A写出该反应过程的离子方程式:________,将0.01 mol/L的溶液逐滴滴加到A溶液中,写出反应初期的离子方程式:________。
【变式6-2】(25-26高一上·广东清远·阶段检测)实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径,结合本学期做过的实验,回答下列问题。
Ⅰ.钠,氯及其化合物的性质
(1)一小药匙淡黄色过氧化钠与5mL水反应,还原剂是________,过氧化钠的电子式________,氧化钠与水反应化学方程式___________________________。
(2)将干燥、湿润的红纸条分别放在盛有纯净氯气的集气瓶中进行对比,该实验的目的是_______________________________(用不超过20字表述)。
Ⅱ.一定物质的量浓度溶液的配制
(3)配制150ml0.1mol/L的溶液,需要量取________mL5mol/L的溶液,配制过程需要用到玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还需要_________、________。
(4)下列操作会导致所配溶液溶质的物质的量浓度偏大的是________(填序号)。
A.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B.摇匀后,发现溶液的凹液面低于刻度线,又滴加几滴蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶的刻度线
D.未冷却到室温就转移到容量瓶
【变式6-3】如图是硫酸试剂标签上的部分内容。请回答下列问题:
硫酸化学纯(CP)(500mL)品名:硫酸 化学式:
相对分子质量:98
密度:1.84g⋅cm
质量分数:98%
欲用此硫酸配制成浓度为0.5mol⋅L的稀硫酸500mL。
(1)需用到的主要仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、______。
(2)所需浓硫酸的体积为______mL。
(3)稀释浓硫酸的操作是______。
(4)容量瓶在使用之前要______。
(5)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用“偏大”“偏小”“无影响”填写)
A.溶解浓硫酸后未冷却直接配制溶液______。
B.定容时俯视刻度线______。
(6)若实验过程中出现如下情况如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度线______。
▌题型07 阿伏加德罗常数综合应用
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 ,单位为 ,通常用 表示。
(2)阿伏加德罗常数由数字和单位组成,并不是纯数,本身包含单位:mol-1,即NA≈ ,仅说6.02×1023是错误的。
2.计算公式
(1)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系式:n=
(2)应用(记住式子中各符号代表)
3.突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度
(1)状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。若给出在非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算,而n=的使用不受外界条件限制。
正误判断:常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA( )
常温常压下,8 g O2所含氧原子数为0.5NA( )
(2)物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。
在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。
正误判断:标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA( )
(3)粒子种类
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
正误判断:含有的电子数为10NA( )
(4)物质的组成
①气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
正误判断:标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA( )
常温常压下,7.8 g Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为0.3NA( )
(5)氧化还原反应中电子转移的数目
如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、Fe与稀盐酸等反应。要注意反应物的量及化合价的变化。
正误判断:5.6 g铁与过量稀盐酸反应,转移电子数为0.3NA( )
(6)缺少溶液体积
由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给出溶液体积,无法求算物质的量。
正误判断:0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有Na+的数目为NA( )
(7)忽略溶剂的组成
求溶液中的氧原子、氢原子数目时不要忽略溶剂(如水)中的氧原子或氢原子。
正误判断:1 L 0.5mol·L-1 Na2SO4溶液中所含氧原子数为2NA( )
答案:(1)× √ (2)× (3)√ (4)× √ (5)× (6)× (7)×
【典例7】(25-26高一上·广东湛江·阶段检测)关于反应,下列说法不正确的是
A.氧化性:
B.CuO中的Cu元素被还原
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D.还原产物是
【变式7-1】(25-26高一上·广东清远·期中)常用于农业、工业和医药领域。下列有关判断正确的是
A.中含有阴阳离子个数比1:2 B.中含有1个
C.的摩尔质量是111 g D.中含有个
【变式7-2】在20℃时,向盛有100 g水的烧杯中加入20 g NaCl,充分溶解后,开始测量溶液的导电能力,t1时再加入19 g NaCl,全程保持20℃并不断搅拌。溶液的导电能力随时间的变化如下图所示。已知同一温度下,溶液中NaCl的质量分数越大,导电能力越强。NaCl在不同温度时的溶解度见下表。下列说法正确的是
温度/℃
20
60
90
100
溶解度/g
36.0
37.3
39.0
39.8
A.M点对应的溶液为NaCl的饱和溶液
B.N→P过程中,NaCl的溶解度逐渐增大
C.M、Q点对应溶液中NaCl的质量分数:M>Q
D.若使烧杯中的NaCl全部溶解,可升温至90℃(忽略水的蒸发)
【变式7-3】(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)“84消毒液”是家居常用的防疫用品。某小组同学查看包装说明,得到如下信息:
84消毒液
【有效成分】
【规格】1000 mL
【浓度】
注:①按一定比例稀释后使用
②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用
该小组同学进行了如下实验。回答下列问题:
Ⅰ.配制溶液:将“84消毒液”原液稀释配制成的溶液。
(1)用量筒取用______mL“84消毒液”原液稀释将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移至__________洗涤定容(当液面离刻度线1~2 cm时,改用__________滴加蒸馏水至刻度线)摇匀装瓶,并贴好标签。
(2)下列操作会使溶液中浓度偏高的是___________(填标号)。
A.取用久置的“84消毒液”原液进行稀释
B.定容时,俯视刻度线
C.量取“84消毒液”原液时,仰视读数
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
Ⅱ.探究溶液浓度、pH对“84消毒液”的漂白性的影响。
【资料】氧化还原电位(ORP)可反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化还原性,其受浓度、温度和pH的影响。氧化还原电位数值越高,氧化性越强,则84消毒液漂白性越好。
实验一:设计实验方案并测得数据如下表:
实验编号
浓度()
pH
温度
ORP/mV
①
9.18
18
667
②
10.10
18
610
③
11.20
18
577
(3)甲同学据此得出结论“其他条件相同时,84消毒液浓度越小其漂白性越好”,乙同学认为甲同学实验不严谨,并优化了实验方案,获得了正确的结论。该方案为___________________________________。
实验二:取一只100 mL玻璃瓶和一个烧杯,分别加入大小相同的红色布条,向玻璃瓶中装满“84消毒液”原液,盖紧瓶盖;烧杯中加20 mL“84消毒液”原液,滴入5滴家用醋精(主要成分为醋酸)。记录有色布条褪色的时间如下:
实验装置
消毒液
开始褪色
完全褪色
玻璃瓶
未加醋精(不与空气接触)
5 h
48 h
烧杯
加醋精
(4)实验结论:将转化为可以大大提高“84消毒液”的漂白性,请写出实验中转化过程发生的离子方程式___________________________________________。
(5)溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。使用84消毒液时不能过度酸化,pH不得低于________。
(6)若将“84消毒液”与洁厕灵混合使用,会对操作人员产生危害,请用化学方程式解释:___________。
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