内容正文:
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让教与学更高效
第三节
物质的量
(题型突破“举一反三)
题型01对物质的量含义的理解
典例精析
【典例)】C
举一反三
【变式1-1】B
【变式1-2】C
【变式1-3】C
题型02摩尔质量的含义及相关计算
典例精析
【典例2)D
举一反三
【变式2-1】A
【变式2-2】C
【变式2-3】D
题型03气体摩尔体积的含义及相关计算
典例精析
【典例3】C
举一反至
【变式31】C
【变式32】C
【变式33】A
1/3
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让教与学更高效
题型04
阿伏加德罗定律及其推论
典例精析
【典例4】D
举一反三
【变式41】A
【变式42】B
【变式43】D
题型05物质的量浓度的含义及相关计算
典例精析
【典例5】C
举一反三
【变式51】C
【变式52】C
【变式53】D
题型06一定物质的量浓度溶液的配制
三典例精析
【典例6】C
举一反三
【变式6-1】C
【变式6-2】D
【变式6-3】B
题型07一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
2/3
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典例精析
【典例)D
举一反三
【变式7-1】A
【变式7-2】C
【变式73】A
题型08阿伏加德罗常数的应用
典例精析
【典例8】A
举一反三
【变式81)D
【变式82】C
【变式83】C
题型09物质的量相关计算
典例精析
【典例9】D
举一反三
【变式91】D
【变式92】C
【变式93】A
3/3
第三节 物质的量(题型突破·举一反三)
题型01 对物质的量含义的理解
题型02 摩尔质量的含义及相关计算
题型03 气体摩尔体积的含义及相关计算
题型04 阿伏加德罗定律及其推论
题型05 物质的量浓度的含义及相关计算
题型06 一定物质的量浓度溶液的配制
题型07 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
题型08 阿伏加德罗常数的应用
题型09 物质的量相关计算
▌题型01 对物质的量含义的理解
1.物质的量
含义:表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号 n ,是国际单位制中的7个基本物理量之一。
单位:摩尔,简称摩,符号:mol 。国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023 。
适用范围:只能用来描述微观粒子的多少,如原子、电子、质子、中子、分子、离子等,不能用来表示宏观物质。
2.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数:指1mol任何粒子的粒子数,符号NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。
(2)物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数的关系(NA):
n=
【典例1】(25-26高一上·河南周口·阶段检测)下列理解正确的是
A.摩尔是国际单位制中的一个物理量
B.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.物质的量指物质的数量
【答案】C
【详解】A.物质的量是国际单位制中的基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,不属于物理量,A错误;
B.物质的量是可以将宏观物质与微观粒子数量联系起来的物理量,摩尔仅为物质的量的单位,不具备该桥梁作用,B错误;
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为,C正确;
D.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,和物质的数量含义完全不同,D错误;
故选C。
【变式1-1】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)下列叙述中,正确的是
A.摩尔是一个基本物理量,表示物质所含粒子的多少
B.1 mol Ne中约含有个电子
C.1 mol水中含有1 mol氢分子和1 mol氧原子
D.阿伏加德罗常数就是
【答案】B
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量才是表示物质所含粒子数目的基本物理量,A错误;
B.1个原子含有10个电子,1 mol含有的电子数约为,B正确;
C.水的化学式为,水中不含氢分子,1 mol水含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,C错误;
D.阿伏加德罗常数的近似值为,二者不能完全等同,D错误;
故选B。
【变式1-2】(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1 mol CO2中含有1mol碳和2 mol氧
C.硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125 mol
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
【答案】C
【详解】A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,A错误;
B.由分子式可知,1 mol 二氧化碳分子中含有1mol碳原子和2 mol氧原子,B错误;
C.1个H2SO4分子含有4个氧原子,氧原子的物质的量,因此硫酸的物质的量,C正确;
D.阿伏加德罗常数的近似值是,它是一个有单位的物理常量,不能直接等同于纯数值,D错误;
故选C。
【变式1-3】(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
B.是个粒子的集合体,如大米、苹果等
C. 中含有 H原子、 O原子
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位,又是粒子数目的单位
【答案】C
【详解】A.物质的量是描述一定数目粒子集合体多少的物理量,物质的数量和物质的质量是另外的概念,三者不等价,A错误;
B.摩尔是物质的量的单位,指定的微观粒子所含粒子数约为,不能把“1 mol”本身说成粒子集合体,也不能用大米、苹果等宏观物体作为这里的微观粒子,B错误;
C.每个水分子含2个氢原子和1个氧原子,因此,,C正确;
D.物质的量是7个基本物理量之一,摩尔只是物质的量的单位,不是基本物理量,也不是粒子数目的单位,D错误;
故选C。
▌题型02 摩尔质量的含义及相关计算
1.摩尔质量
定义
单位物质的量的物质所具有的质量
符号及单位
符号是M,单位是g/mol
数值
摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量
定义式
M=
2.注意事项
(1)对于某一纯净物来说,其摩尔质量是固定不变的,不随物质的量的多少而变化,而其质量则随着物质的量的不同发生变化。
(2)由于电子的质量非常小,可以忽略不计,故离子的摩尔质量近似等于原子或分子的摩尔质量。
(3)物质的量是联系宏观物理量与微观粒子数的桥梁,因此在进行相关计算时,应先求出微观粒子的物质的量。
(4)平均摩尔质量是指单位物质的量的混合物的质量。
平均摩尔质量=
【典例2】(25-26高一上·福建泉州·期中)下列说法中正确的是
A.O的相对原子质量是16,说明氧原子质量是12C原子质量的16倍
B.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
C.1molOH-的质量是17g/mol
D.一个水分子的质量约为
【答案】D
【详解】A.相对原子质量是该原子实际质量与原子质量的的比值,的相对原子质量为16,说明氧原子质量是原子质量的倍,并非16倍,A错误;
B.铁原子的摩尔质量以为单位时,仅数值上等于它的相对原子质量,二者单位不同,不能直接等同,B错误;
C.质量的单位为,的质量是,是摩尔质量的单位,C错误;
D.的质量为,所含分子数约为,因此一个水分子的质量约为,D正确;
故选D。
【变式2-1】(24-25高一上·广西南宁·期末)石墨烯由C组成,可用于防寒材料。的质量为
A.28 g B.24 g C.14 g D.12 g
【答案】A
【详解】A.的摩尔质量约为,根据质量计算公式,的质量为,
答案选A。
【变式2-2】卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的动力来源。下列叙述中正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
C.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60g
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【答案】C
【详解】A.偏二甲肼的摩尔质量单位应为,其摩尔质量为,A错误;
B.质量的单位为,偏二甲肼的质量为,B错误;
C.个偏二甲肼分子的物质的量为,质量为,C正确;
D.偏二甲肼的物质的量为,含有的分子数为,D错误;
故选C。
【变式2-3】近期意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的分子。分子结构如图所示,下列说法正确的是
A.属于一种新型的化合物
B.的摩尔质量为
C.转化为属于物理变化
D.与是氮元素的同素异形体
【答案】D
【详解】A.仅由氮元素一种元素组成,属于单质,不属于化合物,A错误;
B.摩尔质量的单位为,的摩尔质量应为,B错误;
C.转化为的过程中有新物质生成,属于化学变化,C错误;
D.与是氮元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,D正确;
故选D。
▌题型03 气体摩尔体积的含义及相关计算
1.决定物质体积大小的因素
物质体积大小主要有三个影响因素,粒子大小、粒子数目以及粒子之间的距离。其中粒子大小和粒子数目决定固态或液态物质的体积,而粒子数目和粒子之间的距离决定气体的体积。
相同条件下,1mol任何气体的体积都是相等的,而1mol不同的固态或液态物质的体积不同,且远小于1mol气体的体积。
2. 气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号是Vm;
(2)常用单位:L/mol;
(3)定义式:Vm=
(4)标准状况下(0℃、101KPa)下,气体摩尔体积约为22.4L/mol,
常温状态(25℃、101KPa)下,气体摩尔体积约为24.5L/mol。
特别提醒:
i.气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它受温度和压强影响,故说明气体体积时,必须指明气体所处的温度和压强。
ii.标准状况下,1mol任何气体的体积均为22.4L,但1mol气体的体积是22.4L,该气体不一定处于标准状况。
iii.气体摩尔体积只适用于气体,可以是纯净物,也可以是混合物。
【典例3】(24-25高一上·山东泰安·期末)下列有关气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.当温度、压强一定时,任何具有相同数目原子的气体都具有大致相同的体积
B.一定物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4
D.在标准状况下,1 mol水的体积约为22.4 L
【答案】C
【详解】A.温度、压强一定时,气体体积由分子数目决定;相同数目原子的气体,分子数目不一定相等(如含2mol原子的物质的量为1mol,含2mol原子的物质的量为2mol,同温同压下体积不同),因此体积不一定相同,A错误;
B.气体摩尔体积的定义是单位物质的量的气体所占的体积,“一定物质的量”表述不符合定义,B错误;
C.标准状况(0℃、101kPa)下,气体的摩尔体积约为,表述完全准确,C正确;
D.标准状况下,水为液态或固液混合态,不属于气体,无法用气体摩尔体积计算其体积,D错误;
故选C。
【变式3-1】(25-26高一上·江苏淮安·阶段检测)标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,对其含义表述正确的是
A.1 mol N2的体积约为22.4 L
B.标准状况下,56g Fe的体积约为22.4 L
C.标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L
D.影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
【答案】C
【详解】A.未指明处于标准状况下,无法确定的体积,A错误;
B.标准状况下为固体,气体摩尔体积不适用于固体,(即)的体积远小于,B错误;
C.标准状况下气体摩尔体积约为,含义就是标准状况下任何气体的体积约为,C正确;
D.气体分子间平均距离远大于分子本身直径,影响气体体积的主要因素是分子数目和分子间平均距离,不是分子本身的大小,D错误;
故选C。
【变式3-2】(25-26高一上·云南红河·阶段检测)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含有个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.常温常压下,的体积约是22.4 L
C.在标准状况下的体积约为22.4 L
D.标准状况下,和的混合气体中所含分子数为
【答案】C
【详解】A.氦气由氦原子构成,含有阿伏加德罗常数个氦原子即为1 mol氦气,在标准状况下体积约为22.4 L,不是11.2 L,A错误;
B.水的摩尔质量为18 g/mol,故18 g水的物质的量为1 mol,但水在常温常压下是液体,不能用气体摩尔体积换算为22.4 L,B错误;
C.氧气的摩尔质量为32 g/mol,故32 g氧气的物质的量为1 mol;氧气在标准状况下为气体,其体积约为22.4 L,C正确;
D.标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,故11.2 L混合气体的总物质的量为0.5 mol,其分子数为阿伏加德罗常数的一半,不是阿伏加德罗常数,D错误;
故选C。
【变式3-3】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.常温常压下,含有的原子数为
B.标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
C.两种气体的物质的量之比等于其原子个数比
D.1 mol气体的体积若是22.4 L,它必定处于标准状况
【答案】A
【详解】A.常温常压不影响质量与物质的量的换算,的物质的量为,每个分子含3个原子,故总原子数为,A正确;
B.标准状况下气体摩尔体积的单位为,数值约为22.4,选项单位错误,B错误;
C.气体的物质的量之比等于分子个数之比,不同气体分子所含原子数不一定相同,故不一定等于原子个数比,C错误;
D.根据理想气体状态方程,调整温度和压强的组合,非标准状况下气体的体积也可以为,D错误;
因此答案选A。
▌题型04 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(原子数不一定相同)。
阿伏加德罗定律仅适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
2.阿伏加德罗定律的推论
理论依据:气体均符合理想气体状态方程pV=nRT
三同定一同,两同定比例,阿伏加德罗定律及其推论均可由理想气体状态方程推导得到
条件
结论
语言描述
T、p相同
==
同温同压下,两气体的体积之比等于分子数之比,等于其物质的量之比
T、p相同
=
同温同压下,两气体的密度之比等于其摩尔质量之比
T、V相同
==
同温同体积下,两气体的压强之比等于其物质的量之比,等于其分子数之比
T、N(n相同)
=
同温同分子数(或等物质的量)下,两气体的压强与其体积成反比
【典例4】(25-26高一上·甘肃天水·期末)下列叙述正确的是
①标准状况下,0.2mol任何物质的体积均为4.48L
②若1mol气体的体积为22.4L,则它一定处于标准状况下
③常温常压下,1LHCl和1L物质的量相同
④标准状况下,1g和14g的体积相同
⑤28gCO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④ B.②③⑥⑦⑧ C.⑤⑥⑦⑧ D.④⑦⑧
【答案】D
【详解】①应是气体,即标准状况下,0.2mol任何气体的体积约为4.48L,故错误;
②若1mol气体的体积为22.4L,由于温度、压强影响气体的摩尔体积,则它可能处于标准状况,也可能不是标准状况下,故②错误;
③常温常压下,HCl为气体,为液体,虽然二者的体积相等,但它们的物质的量不相等,故③错误;
④的物质的量分别为=0.5mol、=0.5mol,它们的物质的量相等,在标准状况下,二者的体积相等,故④正确;
⑤没有指明是否是标准状况,无法判断体积,故⑤错误;
⑥标准状况下,两种物质不一定是气体,它们的物质的量相等,但它们占有的体积不一定相等,故⑥错误;
⑦同温同体积下,气体的物质的量与气体压强成正比,即同温同体积下,气体的物质的量越大,压强越大,故⑦正确;
⑧同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,因此同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,故⑧正确;
综上所述,选项D正确;
故答案为D.
【变式4-1】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)和相比较,下列叙述中一定正确的是
A.分子数相等 B.原子数相等 C.体积相等 D.质量相等
【答案】A
【详解】A.根据,和的物质的量均为2 mol,因此分子数均为,二者分子数相等,A正确;
B.每个分子含2个原子,每个分子含3个原子,2 mol 含原子的物质的量为4 mol,2 mol 含原子的物质的量为6 mol,二者原子数不相等,B错误;
C.气体体积由温度、压强、物质的量共同决定,题干未说明二者处于同温同压条件下,无法确定体积是否相等,C错误;
D.根据,的摩尔质量为,的摩尔质量为,代入计算可知二者质量分别为142 g、88 g,质量不相等,D错误;
因此答案选A。
【变式4-2】(24-25高一上·海南海口·期末)下列说法正确的是
A.温度相同、体积相同的氯气和氮气分子数相同
B.等温等压下,三氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于
C.等温等体积下,氧气和氮气的压强之比等于
D.标准状况下,氧气和氢气的体积之比等于
【答案】B
【详解】A.根据阿伏加德罗定律,只有同温、同压、同体积的气体分子数才相同,该选项未说明压强相同,氯气和氮气的物质的量不一定相等,分子数不一定相同,A错误;
B.等温等压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,,,二者密度之比为,B正确;
C.等温等容下,气体压强之比等于物质的量之比,氧气和氮气的压强之比为,不是,C错误;
D.标准状况下,气体体积之比等于物质的量之比,,,二者体积之比为,不是,D错误;
故答案选B。
【变式4-3】(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)如图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。25℃时向Ⅰ中充入,Ⅱ中充入,则下列说法正确的是
A.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比为
B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为
C.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为
D.若活塞移动到气缸正中间,Ⅰ中气体需再通入
【答案】D
【分析】首先计算两种气体的物质的量:,。
【详解】A.当活塞不再移动时,两侧压强、温度均相同,根据,体积与物质的量成正比,,不是,A错误;
B.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,,不是,B错误;
C.活塞固定在气缸正中间时,温度相同,压强之比等于物质的量之比,,不是,C错误;
D.活塞移动到正中间时,,、均相同,因此两侧气体物质的量相等,即,需额外通入气体的物质的量为,若通入,质量为,D正确;
故选D。
▌题型05 物质的量浓度的含义及相关计算
1.物质的量浓度
(1)定义:以单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做B的物质的量浓度,符号是cB;
(2)常用单位:mol/L;
(3)定义式:cB=
特别提醒:
一定物质的量浓度的溶液,其浓度不因所取体积的不同而变化;
定义式中V指的是溶液的体积,而非溶剂的体积,也不是溶剂+溶剂的体积之和。
溶质B可以是溶液中的任何溶质,可以是分子,可以是离子,且应注明物质的化学组成。
2.正确判断溶液中的溶质
(1)有的物质溶于水后,与水发生反应生成新物质,则所得溶液中的溶质一般是指新物质,如Na2O、CaO与水反应溶质为NaOH、Ca(OH)2。
(2)含结晶水的物质溶于水,溶质是不含结晶水的化合物,如CuSO4·5H2O溶于水,溶质为CuSO4。
3. 根据溶液的密度、质量分数求物质的量浓度
关系式为c=,ρ为溶液的密度,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量。
【典例5】(25-26高一上·云南曲靖·期末)下列关于物质的量浓度说法正确的是
A.将40 gNaOH溶于1 L水中,所得溶液的浓度为1 mol/L
B.1 L1 mol/LNaCl溶液取出100 mL后,剩余溶液的浓度为0.9 mol/L
C.0.5 mol/LMgCl2溶液中,Cl-的浓度为1 mol/L
D.同体积同浓度的NaCl和MgCl2溶液中,Cl-的浓度相同
【答案】C
【详解】A.40 g 的物质的量为1 mol,将其溶于1 L水时,所得溶液体积不是1 L,根据可知溶液浓度不为,A错误;
B.溶液具有均一稳定性,取出部分溶液后,剩余溶液浓度仍为,B错误;
C.在溶液中电离出2个,因此浓度为,C正确;
D.同浓度的溶液中浓度等于溶质浓度,溶液中浓度为溶质浓度的2倍,二者浓度不相等,D错误;
故选C。
【变式5-1】(24-25高一上·广东广州·阶段检测)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。
【详解】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。
【变式5-2】(25-26高一上·福建莆田·阶段检测)下列目的能达到的是
A.将58.5g NaCl溶于1L水中可得1 mol·L−1的NaCl溶液
B.将22.4L HCl溶于1L水中可得1 mol·L−1盐酸
C.将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100mL溶液所得溶液浓度为1 mol·L−1
D.将78g Na2O溶于水,配成1L溶液可得到浓度为1 mol·L−1的溶液
【答案】C
【详解】A.将58.5gNaCl即1mol氯化钠溶于1L水中,所得溶液体积不是1L,因此不能配制1mol·L-1的NaCl溶液,A错误;
B.未指明HCl所处的状态,无法确定22.4L HCl的物质的量,且所得溶液体积不是1L,因此不能配制1 mol·L-1盐酸,B错误;
C.将25.0 g胆矾(CuSO4·5H2O)即0.1 mol胆矾溶于水后配成100 mL溶液所得溶液浓度为0.1 mol÷0.1 L=1 mol·L-1,C正确;
D.将78 g Na2O即的物质的量为≈1.26mol,1mol氧化钠溶于水,与水反应生成2mol氢氧化钠,配成1L溶液可得到浓度为约1.2 6mol·L-1的溶液,D错误;
故选C。
【变式5-3】下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为
B.常温下,1 mol Fe与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
C.配制的稀硫酸需取该硫酸60.0 mL
D.取该硫酸时仰视读数会导致配制硫酸浓度偏高
【答案】D
【详解】A.根据物质的量浓度计算公式,代入数据得,A错误;
B.常温下遇98%浓硫酸会发生钝化,且浓硫酸具有强氧化性,与反应(加热条件下)生成,不会产生,B错误;
C.实验室无240mL规格容量瓶,需配制250mL对应浓度的稀硫酸,根据稀释定律,得,C错误;
D.量取浓硫酸时仰视读数,实际量取的浓硫酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,最终配制的稀硫酸浓度偏高,D正确;
故选D。
▌题型06 一定物质的量浓度溶液的配制
1.配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤
①计算配制溶液所需溶质的质量或浓溶液的体积:
根据n=cV,m=nM来计算所需固体的质量;
根据c浓V浓=c稀V稀来计算所需浓溶液的体积。
②称量或量取:固体可用托盘天平来称量,精确度为0.1g ;若是浓溶液,可用量筒来量取溶液的体积,,精确到0.1ml;
③溶解或稀释:将溶质或浓溶液转入烧杯中,加适量的蒸馏水溶解或稀释,用玻璃棒充分搅拌,冷却至室温。
④移液:用玻璃棒引流,将玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以下,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶内;
⑤洗涤:用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶中。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面在容量瓶颈部的刻度线以下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀;
⑧装液、贴签:将配制好的溶液倒入细口试剂瓶中,并贴好标签。
2.注意事项
(1)容量瓶常见的规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等几种;当液面最低处与刻度线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的容积相等;
(2)容量瓶在使用前需要检查是否漏水;
(3)容量瓶不能加热、不能用于溶解固体或稀释溶液,也不可将容量瓶作反应容器,不可烘干;
(4)配制一定物质的量浓度的溶液要选择合适规格的容量瓶,若所需的溶液体积与容量瓶规格不一致,应选择规格比所配溶液体积大且最接近的容量瓶。
【典例6】(24-25高一上·四川宜宾·期末)实验室需要溶液。配制溶液过程中,下列说法错误的是
A.选用500 mL容量瓶
B.容量瓶使用前需要检查是否漏水
C.实验中使用的玻璃棒只起搅拌作用
D.定容时俯视容量瓶刻度线会导致所配溶液浓度偏高
【答案】C
【详解】A.实验室无480 mL规格的容量瓶,配制480 mL溶液需选用500 mL容量瓶,A正确;
B.容量瓶带有瓶塞,为防止配制过程中漏液,使用前需要检查是否漏水,B正确;
C.配制过程中,溶解固体时玻璃棒起搅拌加速溶解的作用,转移溶液时玻璃棒起引流作用,并非只起搅拌作用,C错误;
D.定容时俯视容量瓶刻度线,会导致溶液体积偏小,根据,可知所配溶液浓度偏高,D正确;
故选C。
【变式6-1】(24-25高一上·山东青岛·期末)某同学配制溶液时,操作如下:用托盘天平称量固体;将在烧杯中溶解并用玻璃棒不断搅拌;冷却至室温后用玻璃棒引流至500 mL容量瓶中;用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶内,振荡均匀;用玻璃棒引流继续加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相平;盖上塞子,左右振荡摇匀,将溶液转移至试剂瓶,贴标签储存待用。实验中存在的错误有几处?
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】①实验室无480mL容量瓶,需选用500mL容量瓶配制,计算得需称量质量为,题干称量5.1g,质量计算称量错误;
②定容时应加蒸馏水至液面距刻度线时改用胶头滴管滴加至凹液面最低处与刻度线相平,题干直接用玻璃棒引流加至刻度线,操作错误;
③摇匀时应上下反复倒转容量瓶,题干左右振荡摇匀操作错误
共3处错误,故选C。
【变式6-2】(24-25高一上·广东揭阳·期末)配制一定物质的量浓度的溶液的操作过程示意图如下:
下列说法中合理的是
A.“操作1”需将烧杯洗涤液全部倒入废液桶
B.“操作1”和“操作2”中玻璃棒作用相同
C.“操作4”定容时俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低
D.所配制的溶液中为
【答案】D
【详解】A.操作1为溶解步骤,烧杯洗涤液中含有溶质,若倒入废液桶会造成溶质损失,导致所配溶液浓度偏低,应将洗涤液全部转移至容量瓶,A错误;
B.操作1中玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解,操作2中玻璃棒的作用是引流,避免液体洒出,二者作用不同,B错误;
C.定容时俯视刻度线,会导致加入的蒸馏水体积偏小,根据,溶质不变,溶液体积偏小,最终所配溶液浓度偏高,C错误;
D.,容量瓶规格为,则,,D正确;
故选D。
【变式6-3】(24-25高一上·云南昭通·期末)配制溶液,部分实验操作如图所示:
下列说法不正确的是
A.实验中需要的仪器有天平、500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作中省略步骤④对实验无影响
C.用托盘天平称量20.0g NaOH固体
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
【答案】B
【详解】A.配制溶液,需要的仪器有天平、500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,与选项中的仪器一致,A正确;
B.如不对烧杯和玻璃棒进行洗涤,会造成溶质的损失,导致最终配制的溶液浓度偏低,B错误;
C.配制溶液,需要的物质的量为,其质量为(托盘天平的精度为0.1 g),C正确;
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,导致所配溶液体积偏大,导致最终配制的溶液浓度偏低,D正确;
故选B。
▌题型07 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
误差分析依据:c=。
操作步骤
引起误差的原因
对结果的影响
n
V
c
称量或量取
砝码生锈或沾有其他物质
偏大
-
偏大
使用游码且药品、砝码位置放反
偏小
-
偏小
称量易潮解的固体时使用滤纸
偏小
-
偏小
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
-
偏大
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
-
偏小
将量取溶液所用的量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶
偏大
-
偏大
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外
偏小
-
偏小
移液
溶解放热,未冷却就注入容量瓶
-
偏小
偏大
容量瓶中有少量蒸馏水
-
-
无影响
移液时少量溶液流到容量瓶外
偏小
-
偏小
洗涤
烧杯、玻璃棒未洗涤
偏小
-
偏小
定容
定容时仰视
-
偏大
偏小
定容时俯视
-
偏小
偏大
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
偏小
-
偏小
定容摇匀后凹液面低于刻度线,又加水至刻度线
-
偏大
偏小
【典例7】(25-26高一上·山东潍坊·期末)下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
【答案】D
【详解】A.配制的溶液,实验室无规格容量瓶,需选用容量瓶配制溶液,所需质量,称量不符合要求,A错误;
B.配制溶液摇匀后液面低于刻度线,是部分溶液附着在容量瓶瓶颈、瓶塞处的正常现象,若加水至刻度线会稀释溶液使浓度偏小,B错误;
C.量取浓硫酸时仰视量筒,会导致实际量取的浓硫酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,最终所配溶液浓度偏大,C错误;
D.固体溶解放热,未经冷却立即转移定容,待溶液冷却至室温后,溶液体积小于容量瓶刻度线对应的体积,根据,溶质不变、偏小,最终溶液浓度偏大,D正确。
【变式7-1】(25-26高一上·北京·阶段检测)用容量瓶配制0.06 mol/L的NaCl溶液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是
A.定容时俯视容量瓶刻度线 B.溶解搅拌时有液体溅出
C.NaCl固体受潮 D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
【答案】A
【详解】A.定容时俯视容量瓶刻度线,导致溶液实际体积偏小,根据公式,溶质物质的量不变时浓度偏高,A正确;
B.溶解搅拌时有液体溅出,会损失部分溶质,偏小,所配溶液浓度偏低,B错误;
C.固体受潮,实际称取的固体中质量偏小,偏小,所配溶液浓度偏低,C错误;
D.摇匀后液面下降为液体附着在容量瓶内壁的正常现象,再加水至刻度线会使溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,D错误;
故选A。
【变式7-2】(23-24高一上·广东河源·期中)配制溶液,部分实验操作示意图如下
下列说法不正确的是
A.该实验中用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后,不必经过干燥即可使用
C.定容时,仰视观察刻度线,会引起溶液的浓度偏高
D.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
【答案】C
【详解】A.配制溶液时,需要用量筒量取蒸馏水溶解固体,用到的玻璃仪器包含烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,A正确;
B.容量瓶残留的蒸馏水不会改变溶质的物质的量和最终溶液体积,因此无需干燥即可使用,B正确;
C.定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,根据,溶质物质的量不变,最终溶液浓度偏低,C错误;
D.溶液配制步骤为溶解、转移、加蒸馏水至接近刻度线、定容,对应操作顺序为②①④③,D正确;
故选C。
【变式7-3】(25-26高一上·北京·期末)某小组用下列仪器配制的溶液。下列说法正确的是
A.用天平称量()固体放入小烧杯中溶解
B.配制过程的先后顺序为:①②③④⑤
C.定容时仰视,导致所配溶液物质的量浓度偏大
D.将的溶液稀释至,需要加入的蒸馏水
【答案】A
【详解】A.配制的溶液,所需的物质的量为,结合给出的摩尔质量可知,对应溶质为,所需质量,固体在小烧杯中溶解的操作正确,A正确;
B.配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,对应图示序号顺序为①②③⑤④,B错误;
C.定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,根据,所配溶液物质的量浓度偏小,C错误;
D.根据稀释定律,稀释后溶液总体积为,并非加入蒸馏水,D错误;
故答案选A。
▌题型08 阿伏加德罗常数的应用
阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-,用NA表示阿伏伽德罗常数的值
1、若出现气体的体积,必须指明气体所处的温度和压强,如22.4L气体物质的量为1mol,,未指明气体处于标准状况,不一定为1mol。
2、标况下不是气体的物质:H2O、HF、液溴、SO3、NO2、酒精等。
3、一定浓度溶液配制时,所给体积必须是溶液的体积,而非溶剂的体积。
4、只给出溶液的物质的量浓度,没有给出溶液的体积,不能计算溶质的物质的量。
【典例8】(24-25高一上·山东滨州期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.标准状况下,2.24 L水中所含分子数小于0.1
B.2.8 g 与足量的反应,生成分子数小于0.2
C.0.1 L 12 溶液与足量的Cu反应,生成分子数小于0.6
D.将含0.1 mol 的饱和溶液滴入沸水中,形成的胶体中所含胶粒数小于0.1
【答案】A
【详解】A.标准状况下不是气态,不能用计算其物质的量,的物质的量约为,分子数远大于,A错误;
B.与生成的反应为可逆反应,不能进行完全,的物质的量为,若完全反应生成,故实际生成分子数小于,B正确;
C.仅与浓硫酸反应,随反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸后反应停止,,若完全反应生成,故实际生成分子数小于,C正确;
D.胶粒是多个的聚集体,故形成的胶体中所含胶粒数小于,D正确;
故选A。
【变式8-1】(25-26高一上·甘肃定西期末)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.64 g氧气中含氧分子的数目为
B.1.7 g 中含有的电子数为
C.40 g 中所含氧原子数为
D.58.5 g氯化钠中所含的离子数为
【答案】D
【详解】A.氧气的摩尔质量为,氧气的物质的量,所含氧分子数目为,A正确;
B.的摩尔质量为,的物质的量为,1个含10个电子(O的8个电子+H的1个电子+得到的1个电子),总电子数为,B正确;
C.摩尔质量为,物质的量为0.5 mol,氧原子数为,C正确;
D.氯化钠的摩尔质量为,氯化钠的物质的量为,由和构成,含离子,离子数为,D错误;
【变式8-2】(24-25高一上·广东广州阶段检测)NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,36gH2O所占的体积约为44.8L
B.将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在1L水中,所得溶液的浓度为1mol/L
C.1L 0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有的Cl-个数为NA
D.10mL 12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得的Cl2分子数为0.03NA
【答案】C
【详解】A.标准状况下为非气态,不能用气体摩尔体积计算其体积,36 g物质的量为2 mol,但体积远小于44.8 L,A错误;
B.25.0 g胆矾()物质的量为0.1 mol,溶解在1 L水中时所得溶液体积不等于1 L,因此溶液浓度不等于,B错误;
C.1 L 的溶液中溶质物质的量为0.5 mol,完全电离产生1 mol,故个数为,C正确;
D.浓盐酸与足量加热反应时,随反应进行盐酸浓度降低变为稀盐酸后反应停止,无法完全反应,生成的物质的量小于0.03 mol,故分子数小于,D错误;
故选C。
【变式8-3】(25-26高一上·广东深圳阶段检测)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中含有和的数目之和为
B.25℃、下,22.4 L 中含有的原子数为
C.4.4 g由和组成的混合气体中含有的原子数为
D.标准状况下,22.4 L 与足量铁粉反应,转移电子数为
【答案】C
【详解】A.只给出溶液的物质的量浓度,未指明溶液体积,无法计算和的总物质的量及数目,A错误;
B.25℃、为常温常压,不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算的物质的量,无法得出原子数为,B错误;
C.和的摩尔质量均为,且每个分子均含3个原子,4.4g混合气体总物质的量为,含有的原子总物质的量为,数目为,C正确;
D.标准状况下的物质的量为,与足量铁粉反应时完全转化为,1mol 转移电子的物质的量为,数目为,D错误;
故选C。
▌题型09 物质的量相关计算
1.物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的联系:
= n = = = cV
以物质的量为中心,通过物质的质量、浓度、气体体积计算,需要注意分析题干中的条件,明确要求进行计算。
【典例9】(24-25高一上·山东德州期末)氯及其化合物的转化关系如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.固体中,阴阳离子个数比为3:1
B.反应①中氧化产物和还原产物质量比为1:2
C.反应①中HCl仅显示还原性
D.反应②中每有0.3mol参加反应,转移电子数为0.5
【答案】D
【详解】A.固体中阳离子为,阴离子为,阴、阳离子个数比为,A错误;
B.反应①的化学方程式为,氧化产物和还原产物均为,根据电子守恒,氧化产物和还原产物的物质的量之比为,质量比也为,B错误;
C.反应①中部分中化合价不变生成盐,表现酸性,部分化合价升高生成,表现还原性,因此既显酸性又显还原性,C错误;
D.反应②的化学方程式为,属于歧化反应,每3 mol 参与反应时,转移5 mol 电子,则每0.3 mol 参与反应时,转移0.5 mol 电子,转移电子数目为,D正确;
故选D。
【变式9-1】(24-25高一上·河南濮阳期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.1 mol钠与足量氧气加热生成过氧化钠,理论上失电子数目为
B.46 g NO2和N2O4的混合气体中所含原子总数为
C.0.2 mol由NH3和CH4组成的混合气体中所含电子数为
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中Cl-数目为
【答案】D
【详解】A.1 mol钠与足量氧气加热生成过氧化钠,理论上失电子数目为,A正确;
B.NO2和N2O4的最简式均为NO2,46 g该混合气体所含原子总数为,B正确;
C.NH3和CH4都是10电子分子,0.2 mol由NH3和CH4组成的混合气体中所含电子数为,C正确;
D.溶液的体积未知,无法计算Cl-数目,D错误。
故选D。
【变式9-2】(24-25高一上·山西吕梁期末)利用甲醇(CH3OH,其中H、O元素化合价与H2O的相同)可将废水中的转化为对环境无害的物质,离子方程式为:。下列说法错误的是
A.以上反应中氧化剂是
B.等物质的量的CH3OH和H2O中所含氢元素的质量比为2:1
C.理论上处理0.6 mol 时生成标准状况下CO2气体5.6 L
D.以上离子方程式中H+的化学计量数x=6
【答案】C
【详解】A.中元素化合价从+5价降低为中的0价,得电子作氧化剂,A正确;
B.设二者物质的量均为,含,含,氢元素质量比等于氢原子物质的量之比为,B正确;
C.由反应方程式可知,反应生成,则处理时生成的物质的量为,标准状况下体积为,不是,C错误;
D.根据电荷守恒,反应后总电荷为0,反应前总电荷为,解得,D正确;
故答案选C。
【变式9-3】(24-25高一上·安徽芜湖期末)如图是氯元素的价一类二维图,根据所学知识判断,下列说法正确的是
A.D不稳定,在光照下易分解
B.B的水溶液可以储存在钢瓶中
C.E→C可以通过加入氧化剂实现
D.的浓溶液与足量共热,转移电子数为
【答案】A
【分析】根据价-类二维图可确定各物质:A为,B为,C为,D为,E为+5价氯酸盐
【详解】A.D为,性质不稳定,光照下易分解为和,A正确;
B.B为,其水溶液中含有,可与钢瓶的主要成分反应,因此不能储存在钢瓶中,B错误;
C.过程中氯元素化合价从+5价降低为+4价,发生还原反应,需要加入还原剂实现,加入氧化剂无法实现该转化,C错误;
D.浓盐酸与共热发生反应:,随着反应进行,浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与不反应,因此参与反应的物质的量小于,转移电子数小于,D错误;
故选A。
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第三节 物质的量(题型突破·举一反三)
题型01 对物质的量含义的理解
题型02 摩尔质量的含义及相关计算
题型03 气体摩尔体积的含义及相关计算
题型04 阿伏加德罗定律及其推论
题型05 物质的量浓度的含义及相关计算
题型06 一定物质的量浓度溶液的配制
题型07 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
题型08 阿伏加德罗常数的应用
题型09 物质的量相关计算
▌题型01 对物质的量含义的理解
1.物质的量
含义:表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号 ,是国际单位制中的7个基本物理量之一。
单位:摩尔,简称摩,符号: 。国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为 。
适用范围:只能用来描述 粒子的多少,如原子、电子、质子、中子、分子、离子等,不能用来表示宏观物质。
2.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数:指1mol任何粒子的粒子数,符号 ,通常用 mol-1表示。
(2)物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数的关系(NA):
n=
【典例1】(25-26高一上·河南周口·阶段检测)下列理解正确的是
A.摩尔是国际单位制中的一个物理量
B.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.物质的量指物质的数量
【变式1-1】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)下列叙述中,正确的是
A.摩尔是一个基本物理量,表示物质所含粒子的多少
B.1 mol Ne中约含有个电子
C.1 mol水中含有1 mol氢分子和1 mol氧原子
D.阿伏加德罗常数就是
【变式1-2】(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1 mol CO2中含有1mol碳和2 mol氧
C.硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125 mol
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
【变式1-3】(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
B.是个粒子的集合体,如大米、苹果等
C. 中含有 H原子、 O原子
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位,又是粒子数目的单位
▌题型02 摩尔质量的含义及相关计算
1.摩尔质量
定义
单位 的物质所具有的质量
符号及单位
符号是 ,单位是
数值
摩尔质量以g/mol为单位时,在 上等于物质的相对原子质量或相对分子质量
定义式
M=
2.注意事项
(1)对于某一纯净物来说,其摩尔质量是 的,不随物质的量的多少而变化,而其质量则随着物质的量的不同发生 。
(2)由于电子的质量非常小,可以忽略不计,故离子的摩尔质量近似等于原子或分子的 。
(3)物质的量是联系宏观物理量与微观粒子数的桥梁,因此在进行相关计算时,应先求出微观粒子的物质的量。
(4)平均摩尔质量是指单位物质的量的混合物的质量。
平均摩尔质量=
【典例2】(25-26高一上·福建泉州·期中)下列说法中正确的是
A.O的相对原子质量是16,说明氧原子质量是12C原子质量的16倍
B.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
C.1molOH-的质量是17g/mol
D.一个水分子的质量约为
【变式2-1】(24-25高一上·广西南宁·期末)石墨烯由C组成,可用于防寒材料。的质量为
A.28 g B.24 g C.14 g D.12 g
【变式2-2】卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的动力来源。下列叙述中正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
C.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60g
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【变式2-3】近期意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的分子。分子结构如图所示,下列说法正确的是
A.属于一种新型的化合物
B.的摩尔质量为
C.转化为属于物理变化
D.与是氮元素的同素异形体
▌题型03 气体摩尔体积的含义及相关计算
1.决定物质体积大小的因素
物质体积大小主要有三个影响因素,粒子大小、粒子数目以及粒子之间的距离。其中粒子大小和粒子数目决定固态或液态物质的体积,而粒子数目和粒子之间的距离决定气体的体积。
相同条件下,1mol任何气体的体积都是相等的,而1mol不同的固态或液态物质的体积不同,且远小于1mol气体的体积。
2. 气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号是 ;
(2)常用单位: ;
(3)定义式:Vm=
(4)标准状况下(0℃、101KPa)下,气体摩尔体积约为 L/mol,
常温状态(25℃、101KPa)下,气体摩尔体积约为 L/mol。
特别提醒:
i.气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它受 和 影响,故说明气体体积时,必须指明气体所处的温度和压强。
ii.标准状况下,1mol任何气体的体积均为 L,但1mol气体的体积是22.4L,该气体不一定处于标准状况。
iii.气体摩尔体积只适用于 ,可以是纯净物,也可以是混合物。
【典例3】(24-25高一上·山东泰安·期末)下列有关气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.当温度、压强一定时,任何具有相同数目原子的气体都具有大致相同的体积
B.一定物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4
D.在标准状况下,1 mol水的体积约为22.4 L
【变式3-1】(25-26高一上·江苏淮安·阶段检测)标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,对其含义表述正确的是
A.1 mol N2的体积约为22.4 L
B.标准状况下,56g Fe的体积约为22.4 L
C.标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L
D.影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
【变式3-2】(25-26高一上·云南红河·阶段检测)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含有个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.常温常压下,的体积约是22.4 L
C.在标准状况下的体积约为22.4 L
D.标准状况下,和的混合气体中所含分子数为
【变式3-3】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.常温常压下,含有的原子数为
B.标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
C.两种气体的物质的量之比等于其原子个数比
D.1 mol气体的体积若是22.4 L,它必定处于标准状况
▌题型04 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同 的分子(原子数不一定相同)。
阿伏加德罗定律仅适用于 ,可以是单一气体,也可以是混合气体。
2.阿伏加德罗定律的推论
理论依据:气体均符合理想气体状态方程
三同定一同,两同定比例,阿伏加德罗定律及其推论均可由理想气体状态方程推导得到
条件
结论
语言描述
T、p相同
==
同温同压下,两气体的体积之比等于 之比,等于其 之比
T、p相同
=
同温同压下,两气体的密度之比等于其 之比
T、V相同
==
同温同体积下,两气体的压强之比等于其 之比,等于其 之比
T、N(n相同)
=
同温同分子数(或等物质的量)下,两气体的压强与其体积成
【典例4】(25-26高一上·甘肃天水·期末)下列叙述正确的是
①标准状况下,0.2mol任何物质的体积均为4.48L
②若1mol气体的体积为22.4L,则它一定处于标准状况下
③常温常压下,1LHCl和1L物质的量相同
④标准状况下,1g和14g的体积相同
⑤28gCO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④ B.②③⑥⑦⑧ C.⑤⑥⑦⑧ D.④⑦⑧
【变式4-1】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)和相比较,下列叙述中一定正确的是
A.分子数相等 B.原子数相等 C.体积相等 D.质量相等
【变式4-2】(24-25高一上·海南海口·期末)下列说法正确的是
A.温度相同、体积相同的氯气和氮气分子数相同
B.等温等压下,三氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于
C.等温等体积下,氧气和氮气的压强之比等于
D.标准状况下,氧气和氢气的体积之比等于
【变式4-3】(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)如图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。25℃时向Ⅰ中充入,Ⅱ中充入,则下列说法正确的是
A.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比为
B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为
C.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为
D.若活塞移动到气缸正中间,Ⅰ中气体需再通入
▌题型05 物质的量浓度的含义及相关计算
1.物质的量浓度
(1)定义:以单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做B的物质的量浓度,符号是 ;
(2)常用单位: ;
(3)定义式:cB=
特别提醒:
一定物质的量浓度的溶液,其浓度不因所取体积的不同而变化;
定义式中V指的是 的体积,而非溶剂的体积,也不是溶剂+溶剂的体积之和。
溶质B可以是溶液中的任何溶质,可以是分子,可以是离子,且应注明物质的化学组成。
2.正确判断溶液中的溶质
(1)有的物质溶于水后,与水发生反应生成新物质,则所得溶液中的溶质一般是指新物质,如Na2O、CaO与水反应溶质为 、 。
(2)含结晶水的物质溶于水,溶质是不含结晶水的化合物,如CuSO4·5H2O溶于水,溶质为 。
3. 根据溶液的密度、质量分数求物质的量浓度
关系式为c= ,ρ为溶液的密度,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量。
【典例5】(25-26高一上·云南曲靖·期末)下列关于物质的量浓度说法正确的是
A.将40 gNaOH溶于1 L水中,所得溶液的浓度为1 mol/L
B.1 L1 mol/LNaCl溶液取出100 mL后,剩余溶液的浓度为0.9 mol/L
C.0.5 mol/LMgCl2溶液中,Cl-的浓度为1 mol/L
D.同体积同浓度的NaCl和MgCl2溶液中,Cl-的浓度相同
【变式5-1】(24-25高一上·广东广州·阶段检测)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
【变式5-2】(25-26高一上·福建莆田·阶段检测)下列目的能达到的是
A.将58.5g NaCl溶于1L水中可得1 mol·L−1的NaCl溶液
B.将22.4L HCl溶于1L水中可得1 mol·L−1盐酸
C.将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100mL溶液所得溶液浓度为1 mol·L−1
D.将78g Na2O溶于水,配成1L溶液可得到浓度为1 mol·L−1的溶液
【变式5-3】下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为
B.常温下,1 mol Fe与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
C.配制的稀硫酸需取该硫酸60.0 mL
D.取该硫酸时仰视读数会导致配制硫酸浓度偏高
▌题型06 一定物质的量浓度溶液的配制
1.配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤
①计算配制溶液所需溶质的质量或浓溶液的体积:
根据n=cV,m=nM来计算所需固体的质量;
根据c浓V浓=c稀V稀来计算所需浓溶液的体积。
②称量或量取:固体可用 来称量,精确度为 g ;若是浓溶液,可用 来量取溶液的体积,,精确到 ml;
③溶解或稀释:将溶质或浓溶液转入烧杯中,加适量的蒸馏水溶解或稀释,用 充分搅拌,冷却至室温。
④移液:用玻璃棒引流,将玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以下,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入 内;
⑤洗涤:用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯 次,并将洗涤液转移至 中。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面在容量瓶颈部的刻度线以下 cm时,改用 滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线 ;
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀;
⑧装液、贴签:将配制好的溶液倒入细口试剂瓶中,并贴好标签。
2.注意事项
(1)容量瓶常见的规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等几种;当液面最低处与刻度线 时,溶液体积恰好与瓶上标注的容积相等;
(2)容量瓶在使用前需要检查是否漏水;
(3)容量瓶不能加热、不能用于溶解固体或稀释溶液,也不可将容量瓶作反应容器,不可烘干;
(4)配制一定物质的量浓度的溶液要选择合适规格的容量瓶,若所需的溶液体积与容量瓶规格不一致,应选择规格比所配溶液体积 且最接近的容量瓶。
【典例6】(24-25高一上·四川宜宾·期末)实验室需要溶液。配制溶液过程中,下列说法错误的是
A.选用500 mL容量瓶
B.容量瓶使用前需要检查是否漏水
C.实验中使用的玻璃棒只起搅拌作用
D.定容时俯视容量瓶刻度线会导致所配溶液浓度偏高
【变式6-1】(24-25高一上·山东青岛·期末)某同学配制溶液时,操作如下:用托盘天平称量固体;将在烧杯中溶解并用玻璃棒不断搅拌;冷却至室温后用玻璃棒引流至500 mL容量瓶中;用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶内,振荡均匀;用玻璃棒引流继续加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相平;盖上塞子,左右振荡摇匀,将溶液转移至试剂瓶,贴标签储存待用。实验中存在的错误有几处?
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式6-2】(24-25高一上·广东揭阳·期末)配制一定物质的量浓度的溶液的操作过程示意图如下:
下列说法中合理的是
A.“操作1”需将烧杯洗涤液全部倒入废液桶
B.“操作1”和“操作2”中玻璃棒作用相同
C.“操作4”定容时俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低
D.所配制的溶液中为
【变式6-3】(24-25高一上·云南昭通·期末)配制溶液,部分实验操作如图所示:
下列说法不正确的是
A.实验中需要的仪器有天平、500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作中省略步骤④对实验无影响
C.用托盘天平称量20.0g NaOH固体
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
▌题型07 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
误差分析依据:c=。
操作步骤
引起误差的原因
对结果的影响
n
V
c
称量或量取
砝码生锈或沾有其他物质
使用游码且药品、砝码位置放反
称量易潮解的固体时使用滤纸
用量筒量取浓溶液时仰视
用量筒量取浓溶液时俯视
将量取溶液所用的量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外
移液
溶解放热,未冷却就注入容量瓶
容量瓶中有少量蒸馏水
移液时少量溶液流到容量瓶外
洗涤
烧杯、玻璃棒未洗涤
定容
定容时仰视
定容时俯视
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
定容摇匀后凹液面低于刻度线,又加水至刻度线
【典例7】(25-26高一上·山东潍坊·期末)下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
【变式7-1】(25-26高一上·北京·阶段检测)用容量瓶配制0.06 mol/L的NaCl溶液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是
A.定容时俯视容量瓶刻度线 B.溶解搅拌时有液体溅出
C.NaCl固体受潮 D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
【变式7-2】(23-24高一上·广东河源·期中)配制溶液,部分实验操作示意图如下
下列说法不正确的是
A.该实验中用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后,不必经过干燥即可使用
C.定容时,仰视观察刻度线,会引起溶液的浓度偏高
D.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
【变式7-3】(25-26高一上·北京·期末)某小组用下列仪器配制的溶液。下列说法正确的是
A.用天平称量()固体放入小烧杯中溶解
B.配制过程的先后顺序为:①②③④⑤
C.定容时仰视,导致所配溶液物质的量浓度偏大
D.将的溶液稀释至,需要加入的蒸馏水
▌题型08 阿伏加德罗常数的应用
阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-,用NA表示阿伏伽德罗常数的值
1、若出现气体的体积,必须指明气体所处的温度和压强,如22.4L气体物质的量为1mol,,未指明气体处于标准状况,不一定为1mol。
2、标况下不是气体的物质:H2O、HF、液溴、SO3、NO2、酒精等。
3、一定浓度溶液配制时,所给体积必须是溶液的体积,而非溶剂的体积。
4、只给出溶液的物质的量浓度,没有给出溶液的体积,不能计算溶质的物质的量。
【典例8】(24-25高一上·山东滨州期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.标准状况下,2.24 L水中所含分子数小于0.1
B.2.8 g 与足量的反应,生成分子数小于0.2
C.0.1 L 12 溶液与足量的Cu反应,生成分子数小于0.6
D.将含0.1 mol 的饱和溶液滴入沸水中,形成的胶体中所含胶粒数小于0.1
【变式8-1】(25-26高一上·甘肃定西期末)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.64 g氧气中含氧分子的数目为
B.1.7 g 中含有的电子数为
C.40 g 中所含氧原子数为
D.58.5 g氯化钠中所含的离子数为
【变式8-2】(24-25高一上·广东广州阶段检测)NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,36gH2O所占的体积约为44.8L
B.将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在1L水中,所得溶液的浓度为1mol/L
C.1L 0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有的Cl-个数为NA
D.10mL 12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得的Cl2分子数为0.03NA
【变式8-3】(25-26高一上·广东深圳阶段检测)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中含有和的数目之和为
B.25℃、下,22.4 L 中含有的原子数为
C.4.4 g由和组成的混合气体中含有的原子数为
D.标准状况下,22.4 L 与足量铁粉反应,转移电子数为
▌题型09 物质的量相关计算
1.物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的联系:
= n = = =
以物质的量为中心,通过物质的质量、浓度、气体体积计算,需要注意分析题干中的条件,明确要求进行计算。
【典例9】(24-25高一上·山东德州期末)氯及其化合物的转化关系如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.固体中,阴阳离子个数比为3:1
B.反应①中氧化产物和还原产物质量比为1:2
C.反应①中HCl仅显示还原性
D.反应②中每有0.3mol参加反应,转移电子数为0.5
【变式9-1】(24-25高一上·河南濮阳期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.1 mol钠与足量氧气加热生成过氧化钠,理论上失电子数目为
B.46 g NO2和N2O4的混合气体中所含原子总数为
C.0.2 mol由NH3和CH4组成的混合气体中所含电子数为
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中Cl-数目为
【变式9-2】(24-25高一上·山西吕梁期末)利用甲醇(CH3OH,其中H、O元素化合价与H2O的相同)可将废水中的转化为对环境无害的物质,离子方程式为:。下列说法错误的是
A.以上反应中氧化剂是
B.等物质的量的CH3OH和H2O中所含氢元素的质量比为2:1
C.理论上处理0.6 mol 时生成标准状况下CO2气体5.6 L
D.以上离子方程式中H+的化学计量数x=6
【变式9-3】(24-25高一上·安徽芜湖期末)如图是氯元素的价一类二维图,根据所学知识判断,下列说法正确的是
A.D不稳定,在光照下易分解
B.B的水溶液可以储存在钢瓶中
C.E→C可以通过加入氧化剂实现
D.的浓溶液与足量共热,转移电子数为
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