专题06 物质的量(期中复习讲义)高一化学上学期人教版
2026-10-13
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精品
内容正文:
专题06 物质的量
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 物质的量 / 考点二 摩尔质量 / 考点三 气体摩尔体积 / 考点四 阿伏加德罗定律及其推论 /
考点五 物质的量浓度 / 考点六 与物质的量浓度有关的计算 / 考点七 配制一定物质的量浓度溶液 /
考点八 配制一定物质的量浓度溶液误差分析
05 重难题型突破
题型一 物质的量、摩尔质量 / 题型二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及推论 /
题型三 物质的量浓度及计算 / 题型四 配制一定物质的量浓度溶液 /
题型五 配制一定物质的量浓度溶液误差分析 / 题型六 阿伏加德罗常数(NA)判断
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
基础概念类题型,重点考查物质的量、阿伏加德罗常数(NA)的基础定义辨析,高频设置“标准状况下水为非气体”“常温常压误用22.4L/mol”等经典陷阱,结合微观粒子的原子、电子数目计算,检验学生对概念边界的掌握严谨度。
中档应用类题型,聚焦气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的推论应用,围绕同温同压下气体体积、密度与摩尔质量的关联关系命题,同时结合物质的量浓度的基础计算,考查溶液稀释、离子浓度换算等常规题型,是期中卷的核心得分阵地。
拔高综合类题型,集中在一定物质的量浓度溶液的配制实验,重点考查容量瓶的使用、定容仰视俯视的误差分析,结合NA的微粒数目综合计算,设置混合气体原子数判断等进阶考点,整体命题严格贴合高一上学期考纲,核心考查化学计算的定量思维建立。
层级
核心考点内容
期中命题形式
识记
物质的量是连接微观与宏观的基本物理量,单位mol;阿伏加德罗常数NA≈6.02×1023mol-1;摩尔质量M数值等于相对原子/分子质量,单位g/mol;标况下气体摩尔体积Vm≈22.4 L/mol
选择题直接判断“1mol氢”这类错误表述,辨析NA的单位与近似数值的区别
理解
核心换算逻辑:以物质的量为中心,通过N=n·NA、m=n·M、V=n·Vm完成三类物理量互算;22.4 L/mol仅适用于标况下的气体,不适用于标况下水、SO3等非气态物质
阿伏加德罗常数常考题,结合陷阱条件判断指定情境下的粒子数目是否正确
应用
掌握一定物质的量浓度溶液配制的步骤、玻璃棒引流等关键操作,会分析俯视/仰视定容带来的浓度误差,能完成n相关的基础化学方程式计算
实验题考查溶液配制的操作正误判断,误差分析类选择题,结合反应完成物质的量的基础计算
考点一 物质的量
1.物质的量
表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的符号、化学式或具体名称,而不能直接用元素名称表示,一般用“数量+单位+粒子”来表示,如1 mol H指1 mol氢原子,1 mol H2指1 mol氢分子,而不能指1 mol氢。
2.阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是一个物理量,单位是mol-1,而不是纯数。不能误认为NA就是6.02×1023。
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的________之比。
⚠️易混易错
专有化:“物质的量”四个字是一个整体的物理量名词,不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
微观化:只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质。
具体化:必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”;不能说“1 mol氧”。
集体化:物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如1 mol NaCl、0.5 mol H2SO4。
考点二 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)定义
单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为________,单位为________(或________)。
(2)数值
以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在________上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系:n=。
2.求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中的微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
⚠️易混易错
(1)等值性:摩尔质量只是以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。
⚠️概念辨析
摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系
摩尔质量(M)
相对原子质量
相对分子质量
概念
①单位物质的量的物质所具有的质量;
②单位是g/mol或kg/mol
①一个原子的质量与12C的1/12作比较,所得的比值;
②单位:无
①化学式中各元素相对原子质量之和;
②单位:无
单位
联系
摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量;
混合物组成一定时,1 mol 混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量,在数值上等于该混合物的平均相对分子质量
考点三 气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
(1)粒子的大小(物质的本性);
(2)粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);
(3)粒子的数目(物质的量的大小)。
2.气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为________________。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在________下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n===
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的________和________。
(6)适用对象:单一气体或互不反应的混合气体
⚠️概念辨析
在标准状况下的气体摩尔体积
(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约为22.4 L”。
⚠️易混易错
(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1。
(2)使用22.4 L·mol-1时应该注意的问题:
①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。
②物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。
(3)条件对气体摩尔体积的影响
温度与压强都影响气体的体积,不同温度和压强下,气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。
考点四 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有________的粒子(或气体的物质的量相同)。
⚠️记忆口诀
可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成____比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成____比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成_____比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成___比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成___比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
⚠️易混易错
(1)适用于任何气体,包括混合气体,但不适用于非气体。
(2)推论可利用pV=nRT和n===推导(其中p为压强,V为气体的体积,R为常数。
考点五 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的________________与________________之比。
(2)表达式:w(溶质)=×100%。
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:表示________________溶液里所含溶质B的________________。
(2)符号:________,常用单位:________。
(3)表达式:________________。
⚠️概念辨析
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=×100%
两者关系
w=(M:摩尔质量,单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
⚠️易混易错
(1)表达式中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。
(2)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度、溶质的质量分数均不发生变化。
考点六 与物质的量浓度有关的计算
1.有关定义式的计算
(1)计算的基本公式:c=________________。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(nB)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
(2)计算的基本类型和方法:
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
⚠️易混易错
(1)物质加入水中,注意溶质的判断。如SO3H2SO4,Na2O或Na2O2NaOH,NaNaOH,NH3NH3·H2O等。
(2)溶液浓度与离子浓度的定量关系要注意电离程度与组成。
如0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中c(K+)=0.2 mol·L-1。
2.与溶液稀释或混合有关的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
(2)相同溶质两溶液混合
①溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
②溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
注意:无特别指明时,V(混)≠V1+V2;V(混)=,但溶液的质量守恒:m(混)=m1+m2。
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式
cB=
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w为溶质的质量分数。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L,则cB===。
4.气体溶于水所得溶液的浓度计算
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
[假定气体的摩尔质量为M g/mol,V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g/cm3]
计算过程:
①先计算溶质的物质的量:n= mol;
②再计算溶液的体积:
V(溶液)==×1×10-3 L/cm3= L;
③最后计算溶质的物质的量浓度:
c=== mol/L。
考点七 配制一定物质的量浓度溶液
1.主要仪器
托盘天平(分析天平)、烧杯、________、________、________、________。
2.容量瓶的构造与用途
(1)构造、形状:容量瓶是是一种细颈梨形平底的容量器,瓶口配有磨口玻璃塞。
(2)用途:容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器。
(3)瓶上的三种标识:容量瓶上标有温度、容量和刻度线。表示在所指温度下液体液体凹液面与容量瓶颈部的标线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。
(4)规格:容量瓶上标有________、________和________。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。
3.容量瓶的使用注意事项
(1)使用前用________洗净。
(2)用玻璃棒________时,玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。
(3)________时要平视刻度线,使凹液面最低点与刻度线相切。
(4)在容量瓶上标有一个刻度,两个数据(温度和体积)。在选择容量瓶时,应选用与所配溶液体积相等或________规格的容量瓶。
(5)使用容量瓶的“五不”:不能进行________;不能进行________;不能进行________;不能作为________;不能久贮溶液,尤其是碱液。
4.一定物质的量浓度溶液的配制步骤
(1)主要仪器
①固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液):托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、试剂瓶。
②浓溶液配制稀溶液(18.4 mol·L-1 浓H2SO4配制1 mol·L-1稀H2SO4 100 mL):量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、试剂瓶。
③其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
(2)配制过程示意图
(2)配制过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
⚠️避坑指南
(1)选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90 mL溶液,则选用100 mL容量瓶。用m=cB·V·MB计算固体溶质的质量时,V要用所选容量瓶的容积。
(2)选用容量瓶时,应指明其规格。
(3)往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。
(4)用浓溶液配制溶液时,要用量筒量取浓溶液于小烧杯中,加水稀释,但量取的浓硫酸要慢慢注入装有蒸馏水的小烧杯中。
考点八 配制一定物质的量浓度溶液误差分析
1.误差的分析方法
在分析配制一定物质的量浓度溶液的误差时,要根据cB== 来分析,其中MB(溶质的摩尔质量)为定值。
(1)V不变,凡是使mB或nB增大(或减小)的操作均使cB偏大(或偏小)。
(2)nB或mB不变,凡是使V增大(或减小)的操作均使cB偏小(或偏大)。
2.配制一定物质的量浓度溶液常出现的误差
步骤
可能引起误差的原因
因变量
c
n
V
称量
需要使用游码且物质、砝码位置颠倒
偏小
—
________
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
________
量取
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
—
________
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
—
________
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
________
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
________
冷却
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
________
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
________
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
________
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
________
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
________
定容时俯视刻度线
—
偏小
________
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
偏小
—
________
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
________
⚠️易混易错
视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
题型一 物质的量、摩尔质量
典例1 (25-26高一上·河南信阳高一期中)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是( )
A.1.5molH2O中含有3molH原子、1.5molO原子
B.1mol是个粒子的集合体,如1mol大米、1mol苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
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
💡破题要诀
摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
迁移应用
1.(26-27高一上·河北邯郸阶段检测)物质的量是联系宏观和微观的桥梁。下列相关说法正确的是( )
A.摩尔是一种国际基本物理量
B.摩尔质量等于相对分子质量
C.任何条件下,气体摩尔体积约为22.4 L
D.物质的量适用于计量分子、原子等微观粒子的集合体
2.(25-26高一上·福建三明期中)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.常温下,22.4L偏二甲肼气体的含C质量为24g
D.6 g偏二甲肼含有NA个N2 分子
3.(26-27高一上·河北保定阶段检测)2026年3月,天舟九号货运飞船运载的物资中包含一种新型抗病毒药物中间体—更昔洛韦(化学式为C9H13N5O4),用于空间环境下病毒防护研究。下列关于更昔洛韦的说法正确的是( )
A.更昔洛韦的摩尔质量为255 g
B.含个N原子的更昔洛韦的物质的量约为0.1 mol
C.标准状况下,1 mol更昔洛韦的体积约为22.4 L
D.25.5 g更昔洛韦中
题型二 气体摩尔体积、阿伏加德定律及推论
典例2 (25-26高一上·上海徐汇期中)密闭容器中有可自由滑动的金属隔板(厚度不计),将容器分成两部分。当左侧充入1molN2,右侧充入一定量CO时,隔板处于如图位置。下列说法中错误的是( )
A.左侧与右侧气体原子数之比为4:1
B.右侧气体质量为7g
C.右侧充入21gCO后,隔板位于容器正中间
D.右侧气体密度是相同条件氢气密度的28倍
💡破题要诀
(1) 使用气体摩尔体积:
(2) 阿伏加德罗定律表达式:pV=nRT,其中p代表压强,V代表体积,n代表物质的量,R是气体常数,T代表开尔文温度,为273+t。
迁移应用
1.(25-26高一上·贵州县中新学校项目联考高一期中)气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是( )
A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B.0.5molN2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
C.标准状况下,2molH2O的体积为44.8 L
D.标准状况下,1molO2、O3的混合气体所占的体积约为22.4L/mol
2.(25-26高一上·江西景德镇高一期末)标准状况下有下列四种物质,关于它们比较正确的是( )
甲:0.3 molCH4 乙:2.408×1023个NH3 丙:11.2LH2S 丁: 21.9 gHCl
A.体积大小:丙>丁>甲>乙 B.H原子数目大小:甲>乙>丙>丁
C.密度大小:丁>丙>乙>甲 D.质量大小:丙>丁>乙>甲
3.(25-26高一上·福建厦门期中)常温下测定气体摩尔体积的实验装置如图,Y形管中分别装有a g锌和足量的稀硫酸,充分反应后恢复至室温,测得气体的体积为。下列相关叙述错误的是( )
A.上提水准管,固定并静置,若水准管内液面高于量气管内液面且不下降,说明装置不漏气
B.读数时,应保持量气管与水准管两端凹液面相平
C.若未恢复室温就进行读数,测定结果将偏大
D.由题干数据可得常温下气体摩尔体积为
4.(25-26高一上·河南南阳期中)一个密闭容器,中间有可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法不正确的是
A.右边与左边分子数之比为1:4
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间保持温度不变,则应充入0.75 mol CO
题型三 物质的量浓度及计算
典例3 (25-26高一上·湖南长沙·期中)
12.(25-26高一上·浙江杭州高一期中)下列溶液含有的氯离子物质的量浓度最大的是( )
A.2mL0.2mol/LNaCl溶液 B.1mL0.5mol/LKClO3溶液
C.1mL0.2mol/LCaCl2溶液 D.1mL0.1mol/LAlCl3溶液
💡破题要诀
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1)。
迁移应用
1.(25-26高一上·福建莆田高一期末)某溶液中仅含有H+、Al3+、Cl-、SO42-四种离子,其中H+的浓度为0.5 mol/L,Al3+的浓度为0.1 mol/L,的浓度为0.2 mol/L,则SO42-的浓度是( )
A.0.15 mol/L B.0.25 mol/L C.0.3 mol/L D.0.4 mol/L
2.(25-26高一上·天津西青高一期末)某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-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 mol·L-1溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1mol·L-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0.05mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1mol·L-1
3.(25-26高一上·浙江宁波高一期中)VmL Fe2(SO4)3溶液中含有Fe3+的质量为,取该溶液稀释到4VmL,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度是( )
A. B. C. D.
题型四 配制一定物质的量浓度溶液
典例4 (25-26高一上·福建厦门期中)某同学用质量分数为98%的浓硫酸(密度为)配制稀硫酸,进行如下操作,下列说法正确的是( )
A.操作1用50 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸
B.操作2将水注入浓硫酸中进行稀释
C.操作5会使配制的稀硫酸溶液浓度偏高
D.操作6后将配制好的溶液存放在试剂瓶中
💡破题要诀
配制过程示意图
迁移应用
1.(25-26高一上·浙江杭州期中)实验室需配制溶液(已知M(Na2CO3∙10H2O)=286g/mol),下列说法正确的是( )
A.应用托盘天平称取Na2CO3∙10H2O晶体57.2g
B.定容时仰视会造成所配制溶液的物质的量浓度偏大
C.取准确配制好的10mL溶液加水稀释至100mL,所得溶液中c(Na+)=0.1mol·L-1
D.可通过加热促进Na2CO3∙10H2O晶体的溶解,并趁热转移至容量瓶中定容
2.(25-26高一上·江西赣州高一期中)某“消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,某“消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“消毒液”通常以(体积之比)后使用,请回答下列问题:
××消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】1000 mL
【有效成分】7.45%
【密度】
(1)此“消毒液”主要溶质的物质的量浓度约为 mol/L(计算结果保留一位小数)。
(2)该同学参阅读该“消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制100 mL消毒液。
①在配制过程中,除需要烧杯、托盘天平、胶头滴管外还必需的仪器 ;使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
②配制时,一般可分为以下几个步骤。正确的操作顺序为 (填字母)。
a.称量 b.计算 c.溶解 d.倒置摇匀 e.移液 f.洗涤 g.定容 h.冷却
③请计算该同学配制此溶液需用托盘天平称量NaClO固体的质量为 g;现利用上述NaClO溶液配制的NaClO溶液,需量取 mL上述NaClO溶液。
(3)下列操作可能使配制溶液浓度偏高的是 (填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.称量固体时,砝码部分锈蚀
C.移液时,有少量液体溅出
D.定容时,俯视刻度线
E.烧杯用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(4)工业上是将氯气通入10%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。
3.(25-26高一上·吉林长春期中)实验室中,需要根据不同的情况选用不同浓度的溶液,回答下列问题:
(1)实验室中,需要根据要求配制一定物质的量浓度的溶液,配制溶液时,下图所示的仪器中肯定不需要的有___________(填字母),配制时还需用到的玻璃仪器有___________(填仪器名称)。容量瓶使用之前需___________。
(2)实验室需要480mL0.2mol·L-1NaOH溶液,配制NaOH溶液的操作如下:
a.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液一并注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
b.将称好的NaOH固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaOH固体全部溶解并冷却。
c.将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线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。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
d.计算需要NaOH固体的质量,根据计算结果,称量NaOH固体。
e.将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
①正确的操作顺序是___________(填序号)。
②根据计算,用托盘天平称取NaOH固体的质量为___________g。
③下列操作中,会造成配制的NaOH溶液浓度偏高的是___________(填序号)。
A.操作d中将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.操作b将NaOH固体溶解后立即移入容量瓶
C.操作c定容时,俯视刻度线
D.操作a在转移NaOH溶液至容量瓶时,洒落了少许
E.操作c把容量瓶反复上下颠倒、摇匀后发现液面降低,加水至刻度线
(3)质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后,蒸发掉水,得到的溶液密度为ρg· cm-3(此过程中无溶质析出),物质的量浓度为cmol·L-1,则溶质的相对分子质量为___________。
题型五 配制一定物质的量浓度溶液误差分析
典例5 配制450 mL 0.1mol·L-1的CuSO4溶液,下列操作可导致所配溶液的浓度偏大的是( )
A.用托盘天平称取胆矾12.5g B.洗涤后的容量瓶未干燥
C.用胶头滴管定容时俯视容量瓶的刻度线 D.用玻璃棒引流时,有几滴溶液溅出容量瓶
💡破题要诀
分析依据:c==,其中变量为m、V。
迁移应用
1.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量10.6gNa2CO3配制1.000mol·L-1Na2CO3溶液100mL时,砝码错放左盘
D.配制H2SO4溶液,用浓H2SO4稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容
2.下列配制的溶液浓度偏低的是( )
A.配制NaOH 溶液所用的固体已经潮解
B.定容摇匀后发现液面低于刻度线不补加
C.用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量量取浓硫酸后未洗涤量筒并转移洗涤液
D.用浓盐酸配制稀盐酸,用量筒量取浓盐酸时仰视刻度线
3.用固体NaOH配制250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,下列操作会导致溶液浓度偏高的是( )
A.定容时仰视刻度线
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至 250 mL 容量瓶中
C.定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些
D.摇匀后发现凹液面最低点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最低点与刻度线相平
题型六 阿伏加罗德罗常数(NA)判断
典例6 (25-26高一上·河北保定高一月考)已知氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气:NaClO3+6HCl(浓)=== NaCl+3Cl2↑+3H2O,下列关于该反应的说法正确的是(用NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.1mol NaClO3中含有数目为NA
B.58.5g NaCl中含有离子数目为NA
C.标准状况下,71g Cl2的体积约为22.4L
D.标准状况下,22.4LH2O中含氢原子数目为2NA
迁移应用
1.(25-26高一上·广西柳州高一月考)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA
B.1mol/LNaCl溶液中含有数目为NA
C.常温常压下,32gO2和O3的混合气体所含氧原子数为2NA
D.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移电子数为3NA
2.(25-26高一上·广东惠州期末)侯氏制碱法制备NaHCO3的原理为:CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L NH3含有的原子数目为2 NA
B.常温常压下,18 g H2O含有的原子数目为3 NA
C.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数为NA
D.0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有Cl-数目为0.2 NA
3.(25-26高一上·四川巴中期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况,与足量水反应,转移电子数目为,生成的体积为0.56 L
B.浓盐酸与足量共热,转移电子数目小于
C.标准状况下,通入足量NaOH溶液中,生成NaCl、NaClO、的混合物,转移电子数目为
D.常温常压下,与的混合气体中,含有的氮原子数目为
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·浙江宁波高一月考)气体摩尔体积的单位是( )
A. B.L·mol-1 C.L D.
2.(25-26高一·湖南邵阳学业水平考试模拟)在标准状况下,下列物质体积最大的是( )
A.36g H2O B.0.5NA个O2 C.44g CO2 D.20 L N2
3.(25-26高一上·云南曲靖高一期末)3.2g某物质中含有6.02×1022个分子,则该物质的相对分子质量为( )
A.16 B.64 C.32 D.96
4.(25-26高一上·福建厦门学业水平考试模拟)实验室中配制250 mL0.10 mol/L NaOH溶液时,必须使用到的玻璃仪器是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·山东泰安期中)下列关于容量瓶说法错误的是( )
A.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
B.容量瓶上标有温度(一般为20℃)、容积和刻度线
C.在使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水
D.容量瓶使用完毕,应洗净、烘干
6.(25-26高一上·宁夏吴忠高一期末)下列溶液中,Na+的物质的量浓度最大的是( )
A.1L 0.5mol/L的溶液 B.100mL 0.01mol/L Na2CO3的Na2CO3溶液
C.100mL 0.8mol/L NaOH溶液 D.10mL 1mol/L Na2SO4溶液
7.(25-26高一上·湖北襄阳高一期末)下图是某同学用容量瓶配制NaOH溶液的过程,正确的是( )
A.称量
B.溶解
C.定容
D.摇匀
8.(25-26高一上·江西南昌高一期末)配制100 mL0.1 mol/LNaCl溶液,下列说法正确的是( )
A.用托盘天平称取0.585gNaCl固体
B.将NaCl固体直接倒入容量瓶中加水溶解
C.定容时仰视刻度线,导致所配溶液浓度偏大
D.转移溶液后未洗涤烧杯,导致所配溶液浓度偏小
9.(25-26高一上·湖南益阳高一期末)实验室需要配制0.8mol·L-1的NaOH溶液500 mL,现有如下仪器:
①烧杯 ②量筒 ③托盘天平(带砝码) ④玻璃棒 ⑤500 mL容量瓶
(1)配制时,还缺少的仪器是_______。
(2)应称量的NaOH的质量是_______g。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是_______。
(4)定容时俯视刻度线,所配溶液浓度_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
10.(25-26高一上·福建南平高一期中)物质的量是联系宏观和微观的桥梁,为我们提供了一个定量认识物质组成的新视角。按要求回答下列问题:
(1)4.5 molCH4约含有 个CH4,其质量为 g。
(2)个氢分子所含电子数是 。
(3) molNa2CO3,所含Na+数目与0.5 mol所含Na+数目相等。
(4)12.4gNa2R含0.4 molNa+,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·河北衡水高一期中)下列关于物质的量的说法正确的是( )
A.物质的量就是物质的质量 B.摩尔是国际七个基本物理量之一
C.1 mol任何物质中均含有NA个原子 D.1 mol H2O中含有2 mol H原子
2.(25-26高一上·安徽阜阳高一开学考试)标准状况下,下列物质所占体积最大的是( )
A.32 g O2 B.18 g H2O C.1.5 mol CO D.3.01×1023个SO2
3.(26-27高一上·河北邯郸阶段检测)我国科学家首次在实验室实现了从CO2到淀粉[(C6H12O6)n]的人工全合成。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉的摩尔质量为162g·molˉ1
B.淀粉中C、H、O的质量之比为162g·molˉ1
C.同温同压下,相同质量的CO和CO2的原子数之比为22:21
D.1mol淀粉完全燃烧生成CO2的体积为134.4L(标准状况下)
4.(25-26高一上·河北保定高一期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17gNH3分子中含电子的数目为10NA
B.标准状况下,2.24LSO3中含有O数目为0.3NA
C.1molN2与足量H2充分反应生成NH3的分子数目为2NA
D.标准状况下,22.4LCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA
5.(25-26高一上·江苏南京高一期中)某硫酸铝溶液中含有铝离子,取出溶液稀释至后,所得溶液中的硫酸根离子的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·贵州贵阳高一期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,等物质的量的和NO2,密度之比为23:15
B.同温同压下,等体积O2和O3的质量之比为3:2
C.同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为1:22
D.常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16:1
7.(25-26高一上·浙江绍兴高一期末)某实验需用溶液,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤
B.用托盘天平和小烧杯称取3.6g氢氧化钠固体
C.NaOH在烧杯中完全溶解后,应冷却后转移到容量瓶中
D.操作①时,若俯视容量瓶的刻度线,则使配得的NaOH溶液浓度偏高
8.(25-26高一上·广东深圳期中)某同学设计如下微型化装置测定常温常压下气体的摩尔体积。Y形管左侧装有0.053gNa2CO3固体,右侧装有足量稀硫酸。充分反应后测得气体的体积为11.02mL。下列说法错误的是( )
A.量气管中盛装的液体可选择饱和NaHCO3溶液
B.读取气体体积前需调整水准管与量气管的液面相平
C.该实验条件下测得的气体摩尔体积为22.04 L·molˉ1
D.其他操作正确,若读取气体体积时温度高于室温,则最终测得的气体摩尔体积偏小
9.(25-26高一上·陕西西安高一期末)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.3gNa与O2反应得到Na2O与Na2O2的混合物,转移电子数为0.1NA
B.标准状况下,11.2LCO2与O2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
C.标准状况下,22.4LH2O中含有的分子数为NA
D.0.1mol·L-1FeCl3溶液与0.1mol·L-1NaCl溶液混合,溶液中含有Cl-数为0.4NA
10.(25-26高一上·宁夏银川高一期中)“物质的量”是高中化学常用的物理量,是一个将微观粒子与宏观物质联系起来的“桥梁”。根据要求回答下列问题:
(1)2molHCl气体所含氯原子的质量为 。
(2)含0.6 molSO42-的Al2(SO4)3中Al3+的物质的量为 。
(3)在标准状况下,0.4 molCO和CO2的混合气体体积为16g,则此混合气体中CO和CO2的物质的量之比为 。
(4)a mol H2SO4中含b个氢原子,则阿伏加德罗常数NA= (用含a、b的代数式表示)。
(5)一个氯原子的质量是a g,一个碳-12原子质量是h g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则该氯原子的摩尔质量是 或 。
(6)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
11.(25-26高一上·山东邯郸高一期中期中)已知某“84消毒液”标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为 (保留一位小数)。
(2)实验室需用480 mL该物质的量浓度的NaClO溶液,请完成配制过程。
①配制过程中,需用托盘天平称量NaClO固体的质量为 g。
②写出在配制过程中,如图所示的仪器中一定用不到的仪器是 (填名称),还需要的仪器是(填名称) 。
(3)以下情况会使所配溶液结果偏高的是 。
A.未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中
B.定容时俯视刻度线
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线
D.洗涤容量瓶后未干燥,容量瓶中还有少量蒸馏水
E.称量NaClO固体时砝码和药品放置位置颠倒(未使用游码)
(4)“84消毒液”生效原理的化学方程式为 。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·黑龙江大庆高一期末)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①中,每生成23 g Na理论转移电子的数目为NA
B.反应②中,1 mol Na2O2含有的阴离子数目为2NA
C.反应③中,1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.1 mol/L NaClO溶液中Na+的数目为0.1NA
2.(25-26高一上·贵州贵阳高一期中)某同学将Na2SO4、NaNO3、KNO3三种固体溶于水配得200mL溶液,测得部分离子的物质的量如图甲所示、将混合溶液加水稀释,测得 c(K+)随溶液体积的变化如图乙所示,下列说法错误的是
A.c1=1.0
B.X离子是NO3-,Y离子是SO42-
C.原溶液中物质的量浓度为
D.固体溶解时,Na2SO4、NaNO3、KNO3的物质的量之比为1:2:2
3.(25-26高一上·江西上饶高一期中)将a g NaCl完全溶于V1 mL水(设水的密度为1 g·cm-3),得到V mL溶液,假设该NaCl溶液的密度为ρg· cm-3,溶质的质量分数为,物质的量浓度为c。下列说法错误的是
A.
B.溶液中NaCl的物质的量浓度
C.溶液中NaCl的质量分数
D.向上述溶液中再加入 mL,水,所得稀溶液中NaCl的质量分数为
4.(25-26高一上·四川巴中期中)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9molN2,右侧充入CO和CO2的混合气体共96g,此时隔板位置如图。下列说法正确的是( )
A.右侧KMnO4的质量为11g
B.右侧混合气体中:n(C):n(O)=4:5
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96g,则隔板向左滑动至正中间位置
5.(25-26高一上·湖北随州期中)物质的量是联系宏观和微观的桥梁。
(1)标准状况下6.72L CH4分子中所含原子数与______g H2O所含原子数相等。
(2)16g A和20g B恰好完全反应生成0.04mol C和32g D,则C的相对分子质量为______。
(3)标况下16g CO与CO2的混合气体,体积为11.2L。该混合气体中CO与CO2的物质的量比为______。
(4)下列所给出的几组物质中,标准状况下体积最大的是______(填序号)
①1g H2;②2.408×1023个CH4;③18g H2O; ④标准状况下6.72L CO2
(5)氨氧化法制硝酸铵的过程中,常有副产物NxO生成。某常温密闭容器中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成左右两室,当左室充入11g NxO,右室充入7.5g NO时,隔板恰好处于图1所示位置。
①经计算,NxO的化学式为______;图1中左室气体与右室气体密度之比为______。
②保持温度不变,向右室充入______g NH3,才能使隔板处于图2所示位置(常温下,NH3与NO不反应)。
6.(25-26高一上·山西临汾高一期末)某同学利用在化学试剂商店购买的浓硫酸在实验室配制成500 mL 0.5 mol/L的稀硫酸。商品标签如图所示,回答下列问题:
硫酸 化学纯(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84g· cm-3
质量分数:98%
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为___________mol/L。
(2)填写下列操作步骤:
①需量取浓硫酸的体积为___________mL(保留小数点后一位),现有10 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用___________mL量筒量取。
②将___________(填“量取的浓硫酸”或“适量蒸馏水”)沿玻璃棒慢慢注入盛有(填“量取的浓硫酸”或“适量蒸馏水”)___________的烧杯中,并不断搅拌,目的是___________;立即将上述溶液沿玻璃棒注入仪器A中,并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入仪器A中,轻轻摇动仪器A。
③加水至液面距仪器A的刻度线___________处,改用___________加水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。
(3)仪器A是___________,请指出(2)的操作中一处明显错误:___________。
(4)若其他操作均正确但出现下列情况,将使所配制的硫酸溶液浓度偏高的是___________(填字母)。
A.操作①中量取时发现量筒不干净,用蒸馏水洗净后直接量取
B.仪器A洗净后未干燥,残留少量蒸馏水
C.操作③定容时,眼睛俯视仪器A的刻度线
D.(2)中的错误操作直接忽略未改正
E.操作③中忘记洗涤烧杯和玻璃棒
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专题06 物质的量
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 物质的量 / 考点二 摩尔质量 / 考点三 气体摩尔体积 / 考点四 阿伏加德罗定律及其推论 /
考点五 物质的量浓度 / 考点六 与物质的量浓度有关的计算 / 考点七 配制一定物质的量浓度溶液 /
考点八 配制一定物质的量浓度溶液误差分析
05 重难题型突破
题型一 物质的量、摩尔质量 / 题型二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及推论 /
题型三 物质的量浓度及计算 / 题型四 配制一定物质的量浓度溶液 /
题型五 配制一定物质的量浓度溶液误差分析 / 题型六 阿伏加德罗常数(NA)判断
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
基础概念类题型,重点考查物质的量、阿伏加德罗常数(NA)的基础定义辨析,高频设置“标准状况下水为非气体”“常温常压误用22.4L/mol”等经典陷阱,结合微观粒子的原子、电子数目计算,检验学生对概念边界的掌握严谨度。
中档应用类题型,聚焦气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的推论应用,围绕同温同压下气体体积、密度与摩尔质量的关联关系命题,同时结合物质的量浓度的基础计算,考查溶液稀释、离子浓度换算等常规题型,是期中卷的核心得分阵地。
拔高综合类题型,集中在一定物质的量浓度溶液的配制实验,重点考查容量瓶的使用、定容仰视俯视的误差分析,结合NA的微粒数目综合计算,设置混合气体原子数判断等进阶考点,整体命题严格贴合高一上学期考纲,核心考查化学计算的定量思维建立。
层级
核心考点内容
期中命题形式
识记
物质的量是连接微观与宏观的基本物理量,单位mol;阿伏加德罗常数NA≈6.02×1023mol-1;摩尔质量M数值等于相对原子/分子质量,单位g/mol;标况下气体摩尔体积Vm≈22.4 L/mol
选择题直接判断“1mol氢”这类错误表述,辨析NA的单位与近似数值的区别
理解
核心换算逻辑:以物质的量为中心,通过N=n·NA、m=n·M、V=n·Vm完成三类物理量互算;22.4 L/mol仅适用于标况下的气体,不适用于标况下水、SO3等非气态物质
阿伏加德罗常数常考题,结合陷阱条件判断指定情境下的粒子数目是否正确
应用
掌握一定物质的量浓度溶液配制的步骤、玻璃棒引流等关键操作,会分析俯视/仰视定容带来的浓度误差,能完成n相关的基础化学方程式计算
实验题考查溶液配制的操作正误判断,误差分析类选择题,结合反应完成物质的量的基础计算
考点一 物质的量
1.物质的量
表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的符号、化学式或具体名称,而不能直接用元素名称表示,一般用“数量+单位+粒子”来表示,如1 mol H指1 mol氢原子,1 mol H2指1 mol氢分子,而不能指1 mol氢。
2.阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是一个物理量,单位是mol-1,而不是纯数。不能误认为NA就是6.02×1023。
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
⚠️易混易错
专有化:“物质的量”四个字是一个整体的物理量名词,不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
微观化:只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质。
具体化:必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”;不能说“1 mol氧”。
集体化:物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如1 mol NaCl、0.5 mol H2SO4。
考点二 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)定义
单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为,单位为g/mol(或g·mol-1)。
(2)数值
以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系:n=。
2.求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中的微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
⚠️易混易错
(1)等值性:摩尔质量只是以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。
⚠️概念辨析
摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系
摩尔质量(M)
相对原子质量
相对分子质量
概念
①单位物质的量的物质所具有的质量;
②单位是g/mol或kg/mol
①一个原子的质量与12C的1/12作比较,所得的比值;
②单位:无
①化学式中各元素相对原子质量之和;
②单位:无
单位
联系
摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量;
混合物组成一定时,1 mol 混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量,在数值上等于该混合物的平均相对分子质量
考点三 气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
(1)粒子的大小(物质的本性);
(2)粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);
(3)粒子的数目(物质的量的大小)。
2.气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4_L·mol-1。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n===
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
(6)适用对象:单一气体或互不反应的混合气体
⚠️概念辨析
在标准状况下的气体摩尔体积
(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约为22.4 L”。
⚠️易混易错
(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1。
(2)使用22.4 L·mol-1时应该注意的问题:
①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。
②物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。
(3)条件对气体摩尔体积的影响
温度与压强都影响气体的体积,不同温度和压强下,气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。
考点四 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
⚠️记忆口诀
可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
⚠️易混易错
(1)适用于任何气体,包括混合气体,但不适用于非气体。
(2)推论可利用pV=nRT和n===推导(其中p为压强,V为气体的体积,R为常数。
考点五 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
(2)表达式:w(溶质)=×100%。
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
(2)符号:cB,常用单位:mol·L-1。
(3)表达式:cB=。
⚠️概念辨析
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=×100%
两者关系
w=(M:摩尔质量,单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
⚠️易混易错
(1)表达式中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。
(2)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度、溶质的质量分数均不发生变化。
考点六 与物质的量浓度有关的计算
1.有关定义式的计算
(1)计算的基本公式:c==。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(nB)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
(2)计算的基本类型和方法:
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
⚠️易混易错
(1)物质加入水中,注意溶质的判断。如SO3H2SO4,Na2O或Na2O2NaOH,NaNaOH,NH3NH3·H2O等。
(2)溶液浓度与离子浓度的定量关系要注意电离程度与组成。
如0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中c(K+)=0.2 mol·L-1。
2.与溶液稀释或混合有关的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
(2)相同溶质两溶液混合
①溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
②溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
注意:无特别指明时,V(混)≠V1+V2;V(混)=,但溶液的质量守恒:m(混)=m1+m2。
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式
cB=
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w为溶质的质量分数。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L,则cB===。
4.气体溶于水所得溶液的浓度计算
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
[假定气体的摩尔质量为M g/mol,V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g/cm3]
计算过程:
①先计算溶质的物质的量:n= mol;
②再计算溶液的体积:
V(溶液)==×1×10-3 L/cm3= L;
③最后计算溶质的物质的量浓度:
c=== mol/L。
考点七 配制一定物质的量浓度溶液
1.主要仪器
托盘天平(分析天平)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、量筒。
2.容量瓶的构造与用途
(1)构造、形状:容量瓶是是一种细颈梨形平底的容量器,瓶口配有磨口玻璃塞。
(2)用途:容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器。
(3)瓶上的三种标识:容量瓶上标有温度、容量和刻度线。表示在所指温度下液体液体凹液面与容量瓶颈部的标线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。
(4)规格:容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。
3.容量瓶的使用注意事项
(1)使用前用蒸馏水洗净。
(2)用玻璃棒引流时,玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。
(3)定容时要平视刻度线,使凹液面最低点与刻度线相切。
(4)在容量瓶上标有一个刻度,两个数据(温度和体积)。在选择容量瓶时,应选用与所配溶液体积相等或稍大规格的容量瓶。
(5)使用容量瓶的“五不”:不能进行加热;不能进行溶解;不能进行稀释;不能作为反应容器;不能久贮溶液,尤其是碱液。
4.一定物质的量浓度溶液的配制步骤
(1)主要仪器
①固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液):托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、试剂瓶。
②浓溶液配制稀溶液(18.4 mol·L-1 浓H2SO4配制1 mol·L-1稀H2SO4 100 mL):量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、试剂瓶。
③其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
(2)配制过程示意图
(2)配制过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
⚠️避坑指南
(1)选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90 mL溶液,则选用100 mL容量瓶。用m=cB·V·MB计算固体溶质的质量时,V要用所选容量瓶的容积。
(2)选用容量瓶时,应指明其规格。
(3)往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。
(4)用浓溶液配制溶液时,要用量筒量取浓溶液于小烧杯中,加水稀释,但量取的浓硫酸要慢慢注入装有蒸馏水的小烧杯中。
考点八 配制一定物质的量浓度溶液误差分析
1.误差的分析方法
在分析配制一定物质的量浓度溶液的误差时,要根据cB== 来分析,其中MB(溶质的摩尔质量)为定值。
(1)V不变,凡是使mB或nB增大(或减小)的操作均使cB偏大(或偏小)。
(2)nB或mB不变,凡是使V增大(或减小)的操作均使cB偏小(或偏大)。
2.配制一定物质的量浓度溶液常出现的误差
步骤
可能引起误差的原因
因变量
c
n
V
称量
需要使用游码且物质、砝码位置颠倒
偏小
—
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
偏低
量取
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
—
偏高
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
—
偏低
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
偏低
冷却
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
偏高
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
偏低
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
—
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
偏小
—
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
偏低
⚠️易混易错
视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
题型一 物质的量、摩尔质量
典例1 (25-26高一上·河南信阳高一期中)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是( )
A.1.5molH2O中含有3molH原子、1.5molO原子
B.1mol是个粒子的集合体,如1mol大米、1mol苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
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】A
【解析】依据水分子构成,1.5molH2O中含有3molH原子、1.5molO原子,A项正确;摩尔不可用于描述宏观物体,B项错误;物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它并不是物质的数量,也不是物质的质量,C项错误;物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,摩尔不是粒子数目的单位,D项错误;故选A。
💡破题要诀
摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
迁移应用
1.(26-27高一上·河北邯郸阶段检测)物质的量是联系宏观和微观的桥梁。下列相关说法正确的是( )
A.摩尔是一种国际基本物理量
B.摩尔质量等于相对分子质量
C.任何条件下,气体摩尔体积约为22.4 L
D.物质的量适用于计量分子、原子等微观粒子的集合体
【答案】D
【解析】A项,国际基本物理量为物质的量,摩尔是物质的量的单位,不属于物理量,A错误;B项,摩尔质量以g·molˉ1为单位时,数值上等于相对分子质量,二者的单位、物理意义均不同,不能直接等同,B错误;C项,只有标准状况下,气体摩尔体积数值约为22.4,且气体摩尔体积的单位为L·molˉ1,选项条件、单位均错误,C错误;D项,物质的量是专门用于计量分子、原子、离子等微观粒子集合体的物理量,D正确;故选D。
2.(25-26高一上·福建三明期中)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.常温下,22.4L偏二甲肼气体的含C质量为24g
D.6 g偏二甲肼含有NA个N2 分子
【答案】B
【解析】A项,偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为(12×2+1×8+14×2)g/mol=60g/mol,选项A错误; B项,6.02×1023个偏二甲肼分子的物质的量为1 mol, 1mol偏二甲肼的质量为60 g,选项B正确;C项,标况下,22.4L偏二甲肼气体的物质的量为1 mol,而常温下,22.4L偏二甲肼气体的物质的量小于1 mol,所含C质量小于24g,选项C错误;D项,偏二甲肼的物质的量为=0.1mol,含有0.2NA个N原子,但不含N2 分子,选项D错误。故选B。
3.(26-27高一上·河北保定阶段检测)2026年3月,天舟九号货运飞船运载的物资中包含一种新型抗病毒药物中间体—更昔洛韦(化学式为C9H13N5O4),用于空间环境下病毒防护研究。下列关于更昔洛韦的说法正确的是( )
A.更昔洛韦的摩尔质量为255 g
B.含个N原子的更昔洛韦的物质的量约为0.1 mol
C.标准状况下,1 mol更昔洛韦的体积约为22.4 L
D.25.5 g更昔洛韦中
【答案】B
【解析】A项,摩尔质量的单位为g·molˉ1,更昔洛韦的摩尔质量为,A错误;B项,含个N原子的N的物质的量为,1个更昔洛韦分子含5个N原子,故更昔洛韦的物质的量为,B正确;C项,标准状况下气体摩尔体积约为22.4L·molˉ1,仅适用于气体,更昔洛韦不是气体,不能用该公式计算其体积,C错误;D项,更昔洛韦中,9:4是C、O的原子个数比,不是质量比,D错误;故选B。
题型二 气体摩尔体积、阿伏加德定律及推论
典例2 (25-26高一上·上海徐汇期中)密闭容器中有可自由滑动的金属隔板(厚度不计),将容器分成两部分。当左侧充入1molN2,右侧充入一定量CO时,隔板处于如图位置。下列说法中错误的是( )
A.左侧与右侧气体原子数之比为4:1
B.右侧气体质量为7g
C.右侧充入21gCO后,隔板位于容器正中间
D.右侧气体密度是相同条件氢气密度的28倍
【答案】D
【解析】A项,同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,左右体积比为4:1则物质的量之比为4:1,N2和CO均为双原子分子,原子数之比等于物质的量之比为4:1,A正确;B项,右侧CO物质的量为,质量为,B正确;C项,隔板位于正中间时左右气体物质的量相等,右侧需共充入,需额外充入CO的物质的量为,质量为,C正确;D项,相同条件下气体密度之比等于摩尔质量之比,右侧CO密度是氢气密度的倍,不是28倍,D错误;故选D。
💡破题要诀
(1) 使用气体摩尔体积:
(2) 阿伏加德罗定律表达式:pV=nRT,其中p代表压强,V代表体积,n代表物质的量,R是气体常数,T代表开尔文温度,为273+t。
迁移应用
1.(25-26高一上·贵州县中新学校项目联考高一期中)气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是( )
A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B.0.5molN2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
C.标准状况下,2molH2O的体积为44.8 L
D.标准状况下,1molO2、O3的混合气体所占的体积约为22.4L/mol
【答案】B
【解析】未说明气体所处的温度和压强,无法判断1 mol气体的体积,A项错误;气体摩尔体积与气体的种类和物质的量多少无关,0.5mol N2在标况下的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2 L,但其“气体摩尔体积”仍为22.4 L/mol,B项正确;H2O在标准状况下不是气体,因此不能使用气体摩尔体积22.4 L/mol计算其体积,C项错误;在标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4 L,O2和O3均为气体,无论比例如何,1mol混合气体在标况下体积均为22.4 L,选项中单位错误,D项错误;故选B。
2.(25-26高一上·江西景德镇高一期末)标准状况下有下列四种物质,关于它们比较正确的是( )
甲:0.3 molCH4 乙:2.408×1023个NH3 丙:11.2LH2S 丁: 21.9 gHCl
A.体积大小:丙>丁>甲>乙 B.H原子数目大小:甲>乙>丙>丁
C.密度大小:丁>丙>乙>甲 D.质量大小:丙>丁>乙>甲
【答案】C
【解析】A项,体积大小比较:在标准状况下,气体体积与物质的量成正比。甲是0.3 mol、乙是0.4 mol、丙是0.5 mol、丁是0.6 mol,实际体积顺序为丁 > 丙 > 乙 > 甲,A错误;B项,H原子数目比较:甲中氢原子数目为0.3 mol × 4 ×NA= 1.2 NA、乙中氢原子数目为0.4 mol × 3×NA = 1.2 NA、丙中氢原子数目为0.5 mol × 2 ×NA= 1.0 NA、丁中氢原子数目为0.6 mol × 1 ×NA= 0.6 NA,甲与乙H原子数目相等,B错误;C项,密度大小比较:在标准状况下,气体密度与摩尔质量成正比,甲的摩尔质量为16 g/mol、乙为17 g/mol、丙为34 g/mol、丁为36.5 g/mol,密度顺序为丁 > 丙 > 乙 > 甲,C正确;D项,质量大小比较:甲的质量为0.3 mol × 16 g/mol = 4.8 g 、乙的质量为 0.4 mol × 17 g/mol = 6.8 g、丙的质量为0.5 mol × 34 g/mol = 17.0 g、丁的质量为0.6 mol × 36.5 g/mol = 21.9 g,实际质量顺序为丁 > 丙 > 乙 > 甲,D错误;故选C。
3.(25-26高一上·福建厦门期中)常温下测定气体摩尔体积的实验装置如图,Y形管中分别装有a g锌和足量的稀硫酸,充分反应后恢复至室温,测得气体的体积为。下列相关叙述错误的是( )
A.上提水准管,固定并静置,若水准管内液面高于量气管内液面且不下降,说明装置不漏气
B.读数时,应保持量气管与水准管两端凹液面相平
C.若未恢复室温就进行读数,测定结果将偏大
D.由题干数据可得常温下气体摩尔体积为
【答案】D
【解析】A项,上提水准管后装置内气体被压缩压强增大,若装置不漏气,稳定后会保持水准管液面高于量气管液面的液面差,A正确;B项,保持量气管与水准管两端凹液面相平,可保证装置内气体压强等于外界大气压,测得的气体体积准确,B正确;C项,未恢复室温就读数时,反应放热使气体温度高于室温,体积膨胀,测得的气体体积偏大,最终测定的气体摩尔体积偏大,C正确;D项,气体体积单位为mL,需转换为L,常温下气体摩尔体积应为,D错误;故选D。
4.(25-26高一上·河南南阳期中)一个密闭容器,中间有可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法不正确的是
A.右边与左边分子数之比为1:4
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间保持温度不变,则应充入0.75 mol CO
【答案】B
【解析】A项,左右两侧气体温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为4∶1,所以右侧气体的物质的量。气体的分子数与物质的量成正比,则右边与左边分子数之比为1∶4,A正确;B项,右侧CO的质量为28 g·mol-1×0.25 mol=7 g,B错误;C项,相同条件下气体密度之比等于气体摩尔质量之比,所以右侧气体CO密度是相同条件下氢气密度的 =14倍,C正确;D项,相同条件下气体体积与物质的量成正比,隔板处于容器正中间时,左右两侧气体的物质的量相等,则需要充入的CO的物质的量为1 mol-0.25 mol=0.75 mol,D正确;故选B。
题型三 物质的量浓度及计算
典例3 (25-26高一上·湖南长沙·期中)
12.(25-26高一上·浙江杭州高一期中)下列溶液含有的氯离子物质的量浓度最大的是( )
A.2mL0.2mol/LNaCl溶液 B.1mL0.5mol/LKClO3溶液
C.1mL0.2mol/LCaCl2溶液 D.1mL0.1mol/LAlCl3溶液
【答案】C
【解析】A项,NaCl电离产生1个Cl⁻,氯离子物质的量浓度为1×0.2mol/L = 0.2mol/L,不是最大,不符合题意;B项,KClO3在溶液中电离出K⁺和ClO3-,不产生Cl⁻,氯离子浓度为0,不符合题意;C项,CaCl2电离产生2个Cl⁻,氯离子物质的量浓度为2×0.2mol/L = 0.4mol/L,是四个选项中最大的,符合题意;D项,AlCl3电离产生3个Cl⁻,氯离子物质的量浓度为3×0.1mol/L = 0.3mol/L,不是最大,不符合题意;故选C。
💡破题要诀
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1)。
迁移应用
1.(25-26高一上·福建莆田高一期末)某溶液中仅含有H+、Al3+、Cl-、SO42-四种离子,其中H+的浓度为0.5 mol/L,Al3+的浓度为0.1 mol/L,的浓度为0.2 mol/L,则SO42-的浓度是( )
A.0.15 mol/L B.0.25 mol/L C.0.3 mol/L D.0.4 mol/L
【答案】C
【解析】根据溶液中电荷守恒有c(H+)+3c(Al3+)=c(Cl-)+2c(SO42-),即0.5 mol/L+3×0.1 mol/L=0.2 mol/L+2c(SO42-),解得c(SO42-)=0.3 mol/L;故选C。
2.(25-26高一上·天津西青高一期末)某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-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 mol·L-1溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1mol·L-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0.05mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1mol·L-1
【答案】D
【解析】A项,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项,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项,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项,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;故选D。
3.(25-26高一上·浙江宁波高一期中)VmL Fe2(SO4)3溶液中含有Fe3+的质量为,取该溶液稀释到4VmL,则稀释后溶液中SO42-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SO42-的浓度:Fe2(SO4)3解离后,Fe3+与SO42-的物质的量比为2:3,故SO42-浓度为 mol/L;取出V mL溶液中的SO42-物质的量:取原溶液的体积,SO42-物质的量为 mol。稀释后SO42-的浓度:稀释至4V mL(即 L),浓度为 mol/L。故选C。
题型四 配制一定物质的量浓度溶液
典例4 (25-26高一上·福建厦门期中)某同学用质量分数为98%的浓硫酸(密度为)配制稀硫酸,进行如下操作,下列说法正确的是( )
A.操作1用50 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸
B.操作2将水注入浓硫酸中进行稀释
C.操作5会使配制的稀硫酸溶液浓度偏高
D.操作6后将配制好的溶液存放在试剂瓶中
【答案】D
【解析】A项,由浓度与质量分数换算关系知,质量分数为98%的浓硫酸(密度为)的物质的量浓度,根据稀释定律计算所需浓硫酸体积,量筒选择需遵循“大而近”原则,应选用10 mL量筒量取,50 mL量筒误差过大,A错误;B项,浓硫酸密度大于水且溶于水放出大量热,稀释时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中并用玻璃棒搅拌,将水注入浓硫酸会导致液体飞溅,操作错误,B错误;C项,操作5为仰视定容,会使实际加水量偏多,溶液体积偏大,根据,溶质物质的量n不变、溶液体积V偏大时,配制的溶液浓度偏低,C错误;D项,操作6为定容后的摇匀操作,摇匀后应将配制好的溶液转移至试剂瓶中贴标签存放,D正确;故选D。
💡破题要诀
配制过程示意图
迁移应用
1.(25-26高一上·浙江杭州期中)实验室需配制溶液(已知M(Na2CO3∙10H2O)=286g/mol),下列说法正确的是( )
A.应用托盘天平称取Na2CO3∙10H2O晶体57.2g
B.定容时仰视会造成所配制溶液的物质的量浓度偏大
C.取准确配制好的10mL溶液加水稀释至100mL,所得溶液中c(Na+)=0.1mol·L-1
D.可通过加热促进Na2CO3∙10H2O晶体的溶解,并趁热转移至容量瓶中定容
【答案】C
【解析】实验室没有400mL的容量瓶,应选择500mL的容量瓶,m(Na2CO3∙10H2O)=0.500L×0.5 mol∙L-1×286 g∙mol-1=71.5g。A项,由分析可知,应用托盘天平称取Na2CO3∙10H2O晶体的质量为71.5g,A错误;B项,定容时仰视会造成所配制溶液的体积偏大,物质的量浓度偏小,B错误;C项,原溶液中,c(Na+)=0.5mol/L×2=1.0mol/L,取准确配制好的10mL溶液加水稀释至100mL,所得溶液中c(Na+)==0.1 mol∙L-1,C正确;D项,可通过加热加快Na2CO3∙10H2O晶体的溶解,但需冷却至室温后才能转移至容量瓶中定容,否则会导致所配溶液体积偏小,浓度偏大,D错误; 故选C。
2.(25-26高一上·江西赣州高一期中)某“消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,某“消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“消毒液”通常以(体积之比)后使用,请回答下列问题:
××消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】1000 mL
【有效成分】7.45%
【密度】
(1)此“消毒液”主要溶质的物质的量浓度约为 mol/L(计算结果保留一位小数)。
(2)该同学参阅读该“消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制100 mL消毒液。
①在配制过程中,除需要烧杯、托盘天平、胶头滴管外还必需的仪器 ;使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
②配制时,一般可分为以下几个步骤。正确的操作顺序为 (填字母)。
a.称量 b.计算 c.溶解 d.倒置摇匀 e.移液 f.洗涤 g.定容 h.冷却
③请计算该同学配制此溶液需用托盘天平称量NaClO固体的质量为 g;现利用上述NaClO溶液配制的NaClO溶液,需量取 mL上述NaClO溶液。
(3)下列操作可能使配制溶液浓度偏高的是 (填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.称量固体时,砝码部分锈蚀
C.移液时,有少量液体溅出
D.定容时,俯视刻度线
E.烧杯用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(4)工业上是将氯气通入10%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。
【答案】(1)1.2
(2) 100 mL容量瓶、玻璃棒 检查是否漏水 bachefgd 8.9 41.7
(3)BD
(4)73
【解析】(1)根据物质的量浓度与质量分数的换算关系式可知此“84消毒液”的物质的量浓度,保留一位小数为1.2 mol/L;
(2)①根据实验步骤还需要100 mL容量瓶和玻璃棒;②配制溶液的基本步骤有:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、颠倒摇匀,所以顺序为bachefgd;③需称量NaClO的质量,托盘天平的精确度为0.1 g,四舍五入,所以称量8.9 g;根据配制过程溶质的物质的量不变,配制200mL1.00mol·L-1的NaClO溶液需要用250 mL容量瓶,需量取上述NaClO溶液;
(3)移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒,会导致溶质有损失,n偏小,根据,则配制溶液浓度偏低,A项错误;称量固体时,砝码部分锈蚀,砝码质量增大,会使称量的溶质质量偏大,n偏大,根据,则配制溶液浓度偏高,B项正确;移液时,有少量液体溅出,会导致溶质损失,n偏小,根据,则配制溶液浓度偏低,C项错误;定容时,俯视刻度线,会导致溶液体积V偏小,根据,则配制溶液浓度偏高,D项正确;烧杯用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用,因为后续还要加水定容,所以对n和V都无影响,配制溶液浓度不变,E错误;故选BD。
(4)设氯气为x kg,根据化学反应方程式Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,则消耗氢氧化钠为 ,原氢氧化钠质量为,由氢氧化钠守恒定律可知,原溶液为,则,解得:。
3.(25-26高一上·吉林长春期中)实验室中,需要根据不同的情况选用不同浓度的溶液,回答下列问题:
(1)实验室中,需要根据要求配制一定物质的量浓度的溶液,配制溶液时,下图所示的仪器中肯定不需要的有___________(填字母),配制时还需用到的玻璃仪器有___________(填仪器名称)。容量瓶使用之前需___________。
(2)实验室需要480mL0.2mol·L-1NaOH溶液,配制NaOH溶液的操作如下:
a.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液一并注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
b.将称好的NaOH固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaOH固体全部溶解并冷却。
c.将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线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。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
d.计算需要NaOH固体的质量,根据计算结果,称量NaOH固体。
e.将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
①正确的操作顺序是___________(填序号)。
②根据计算,用托盘天平称取NaOH固体的质量为___________g。
③下列操作中,会造成配制的NaOH溶液浓度偏高的是___________(填序号)。
A.操作d中将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.操作b将NaOH固体溶解后立即移入容量瓶
C.操作c定容时,俯视刻度线
D.操作a在转移NaOH溶液至容量瓶时,洒落了少许
E.操作c把容量瓶反复上下颠倒、摇匀后发现液面降低,加水至刻度线
(3)质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后,蒸发掉水,得到的溶液密度为ρg· cm-3(此过程中无溶质析出),物质的量浓度为cmol·L-1,则溶质的相对分子质量为___________。
【答案】(1)BD 胶头滴管、玻璃棒 验漏
(2) dbace 4.0 BC
(3)
【解析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,肯定不需要的有分液漏斗、蒸馏烧瓶;出题干仪器外,还需用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒;容量瓶使用之前需验漏;
(2)①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,则正确的操作顺序:dbace;②配制溶液,需选用容量瓶,需称量NaOH质量:;③A项,操作d中将氢氧化钠固体放在滤纸上称量,氢氧化钠固体潮解,导致溶质物质的量偏小,浓度偏低,错误;B项,操作b将固体溶解后立即移入容量瓶,溶液体积偏小,浓度偏高,正确;C项,操作c定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏高,正确;D项,操作a在转移NaOH溶液至容量瓶时,洒落了少许,溶质损失,浓度偏低,错误;E.操作c把容量瓶反复上下颠倒、摇匀后发现液面降低,加水至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,错误;故选BC;
(3)蒸发掉水后溶质质量分数:,根据:,溶质摩尔质量:g/mol,相对分子质量为。
题型五 配制一定物质的量浓度溶液误差分析
典例5 配制450 mL 0.1mol·L-1的CuSO4溶液,下列操作可导致所配溶液的浓度偏大的是( )
A.用托盘天平称取胆矾12.5g B.洗涤后的容量瓶未干燥
C.用胶头滴管定容时俯视容量瓶的刻度线 D.用玻璃棒引流时,有几滴溶液溅出容量瓶
【答案】C
【解析】A项,实验室没有450mL容量瓶,应以500mL为准,故应称取0.05mol胆矾,即12.5g,A项错误;B项,容量瓶干燥与否不影响实验,B项错误;C项,定容时俯视容量瓶的刻度线会使溶液的体积偏小,导致溶液的浓度偏大,C项正确;D项,溶液溅出,溶质偏少,导致浓度偏小,D项错误。故选C。
💡破题要诀
分析依据:c==,其中变量为m、V。
迁移应用
1.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量10.6gNa2CO3配制1.000mol·L-1Na2CO3溶液100mL时,砝码错放左盘
D.配制H2SO4溶液,用浓H2SO4稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容
【答案】D
【解析】A项,配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线会导致浓盐酸的体积偏小,故A错误;B项,配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线会使溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,故B错误;C项,若称量10.6g碳酸钠时砝码错放左盘会使碳酸钠的质量偏小,所配溶液的浓度偏小,故C错误;D项,若浓硫酸稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容会使溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏大,故D正确;故选D。
2.下列配制的溶液浓度偏低的是( )
A.配制NaOH 溶液所用的固体已经潮解
B.定容摇匀后发现液面低于刻度线不补加
C.用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量量取浓硫酸后未洗涤量筒并转移洗涤液
D.用浓盐酸配制稀盐酸,用量筒量取浓盐酸时仰视刻度线
【答案】A
【解析】A项,潮解的NaOH含有水分,因此实际称量的NaOH质量减少,导致溶液中溶质减少,溶液浓度偏低。A正确;B项,定容后摇匀液面下降是正常现象,不再补加水,则溶液体积未改变,溶液浓度不变。B错误;C项,量筒刻度已包含残留液体体积,未洗涤不影响溶质总量,浓度不变,C错误;D项,仰视量筒会导致量取浓盐酸体积偏多,根据c浓V浓=c稀V稀,V浓增大,则最终配制的稀盐酸c稀偏高。D错误;故选A。
3.用固体NaOH配制250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,下列操作会导致溶液浓度偏高的是( )
A.定容时仰视刻度线
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至 250 mL 容量瓶中
C.定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些
D.摇匀后发现凹液面最低点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最低点与刻度线相平
【答案】B
【解析】A项,定容时仰视刻度线,加入的水过量,V偏大,结合c=,浓度偏低;B项,将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至250 mL容量瓶中,V偏小,结合c=,导致溶液浓度偏高,应冷却后转移;C项,定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些,n偏小,结合c=,导致溶液浓度偏低,应重新配制;D项,摇匀后发现凹液面最低点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最低点与刻度线相平,V偏大,结合c=,导致溶液浓度偏低。
题型六 阿伏加罗德罗常数(NA)判断
典例6 (25-26高一上·河北保定高一月考)已知氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气:NaClO3+6HCl(浓)=== NaCl+3Cl2↑+3H2O,下列关于该反应的说法正确的是(用NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.1mol NaClO3中含有数目为NA
B.58.5g NaCl中含有离子数目为NA
C.标准状况下,71g Cl2的体积约为22.4L
D.标准状况下,22.4LH2O中含氢原子数目为2NA
【答案】C
【解析】A项,NaClO3由Na+和ClO3-构成,不含Cl-,故1mol NaClO3中Cl-数目为0,A错误;B项,58.5g NaCl的物质的量为1mol,1mol NaCl含1molNa+和1molCl-,总离子数为2NA,B错误;C项,71g Cl2的物质的量为,标准状况下1mol气体的体积约为22.4L,C正确;D项,标准状况下H2O不是气体,不能用气体摩尔体积22.4L/mol计算其物质的量,氢原子数远大于2NA,D错误;故选C。
迁移应用
1.(25-26高一上·广西柳州高一月考)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA
B.1mol/LNaCl溶液中含有数目为NA
C.常温常压下,32gO2和O3的混合气体所含氧原子数为2NA
D.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移电子数为3NA
【答案】C
【解析】A项,标准状况下水不是气态,不能用气体摩尔体积22.4L/mol计算其物质的量,22.4LH2O的物质的量远大于1mol,所含分子数不等于NA,A错误;B项,仅给出NaCl溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算Na+的物质的量及数目,B错误;C项,O2和O3均只由氧原子构成,32g混合气体中氧原子总质量为32g,氧原子的物质的量为,所含氧原子数为2NA,C正确;D项,Fe与足量盐酸反应生成FeCl2,1molFe完全反应失去2mol电子,转移电子数为2NA,不是3NA,D错误;故选C。
2.(25-26高一上·广东惠州期末)侯氏制碱法制备NaHCO3的原理为:CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L NH3含有的原子数目为2 NA
B.常温常压下,18 g H2O含有的原子数目为3 NA
C.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数为NA
D.0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有Cl-数目为0.2 NA
【答案】B
【解析】A项,常温常压下,11.2 L NH3的物质的量小于0.5 mol,原子数目小于0.5NA×4=2NA,故A错误;B项,18 g H2O的物质的量为1 mol,每个水分子含3个原子,总原子数为3NA,故B正确;C项,根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol CO2,分子数为0.5 NA,故C错误;D项,未提供溶液体积,无法计算Cl−的物质的量,故D错误;故选B。
3.(25-26高一上·四川巴中期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况,与足量水反应,转移电子数目为,生成的体积为0.56 L
B.浓盐酸与足量共热,转移电子数目小于
C.标准状况下,通入足量NaOH溶液中,生成NaCl、NaClO、的混合物,转移电子数目为
D.常温常压下,与的混合气体中,含有的氮原子数目为
【答案】C
【解析】A项,3.9g的过氧化钠的,与水反应的方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,由方程式可以看出,2molNa2O2完全反应生成1molO2,转移2mol电子,则0.05molNa2O2完全反应,转移的电子数为0.05NA,生成,标况下的体积为,说法正确,A不可选;B项,,反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,由方程式可以看出,4molHCl生成1molCl2理论上转移的电子数为2mol,若0.6molHCl完全反应生成molHCl转移电子,但浓盐酸变稀后反应停止,实际转移电子数小于0.3NA,说法正确,B不可选;C项,标准状况下,2.24LCl2为0.1mol,Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠的方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,1molCl2转移1mol电子,若生成NaClO3,方程式为3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O,3molCl2转移5mol电子,混合物中部分Cl原子被氧化至不同价态,总转移电子数介于至之间,不是一定等于0.2NA,说法错误,C可选;D项,NO2和N2O4的最简式为NO2,46g混合气体对应1molNO2单元,每个NO2单元含1个N原子,总氮原子数为NA,说法正确,D不可选;故选C。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·浙江宁波高一月考)气体摩尔体积的单位是( )
A. B.L·mol-1 C.L D.
【答案】B
【解析】A项,mol·L-1是物质的量浓度的单位,A错误;B项,气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,计算公式为,其中体积V的单位为L、物质的量n的单位为mol,推导可得气体摩尔体积的单位为L·mol-1,B正确;C项,L是体积的单位,C错误;D项,mol-1不是气体摩尔体积的单位,D错误;故选B。
2.(25-26高一·湖南邵阳学业水平考试模拟)在标准状况下,下列物质体积最大的是( )
A.36g H2O B.0.5NA个O2 C.44g CO2 D.20 L N2
【答案】C
【解析】标准状况下H2O为固液共存状态,36 gH2O体积约为36 mL;0.5NA个O2的物质的量为0.5 mol,标准状况下体积为;44 gCO2的物质的量为,标准状况下体积为;标准状况下N2体积为20 L;C的体积最大;故选C。
3.(25-26高一上·云南曲靖高一期末)3.2g某物质中含有6.02×1022个分子,则该物质的相对分子质量为( )
A.16 B.64 C.32 D.96
【答案】C
【解析】根据n=计算该物质的物质的量,再根据M=计算该物质的摩尔质量,当摩尔质量以g·mol-1作单位,数值上等于其相对分子质量。3.2 g某物质的物质的量为。摩尔质量为,当摩尔质量以g·mol-1作单位,数值上等于其相对分子质量,所以该物质的相对分子质量为32;故选C。
4.(25-26高一上·福建厦门学业水平考试模拟)实验室中配制250 mL0.10 mol/L NaOH溶液时,必须使用到的玻璃仪器是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】实验室中配制250 mL0.10 mol/L氢氧化钠溶液时,必须使用到250 mL容量瓶,不需要用到圆底烧瓶、试管和锥形瓶,故选D。
5.(25-26高一上·山东泰安期中)下列关于容量瓶说法错误的是( )
A.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
B.容量瓶上标有温度(一般为20℃)、容积和刻度线
C.在使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水
D.容量瓶使用完毕,应洗净、烘干
【答案】D
【解析】A项,容量瓶的标准外观为细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口为了保证密封,配有磨口玻璃塞或塑料塞,A正确;B项,容量瓶上标有温度、容积和刻度线三类标识,B正确;C项,容量瓶属于精密量器,使用前需要检查是否完好,再向瓶中加入适量的水,塞紧瓶塞后倒置观察瓶口处是否漏水,避免配制溶液时漏液产生误差,C正确;D项,容量瓶使用完毕只需洗净即可,烘干会因热胀冷缩改变容量瓶的精准容积,影响后续配制溶液的精度,D错误;故选D。
6.(25-26高一上·宁夏吴忠高一期末)下列溶液中,Na+的物质的量浓度最大的是( )
A.1L 0.5mol/L的溶液 B.100mL 0.01mol/L Na2CO3的Na2CO3溶液
C.100mL 0.8mol/L NaOH溶液 D.10mL 1mol/L Na2SO4溶液
【答案】D
【解析】A项,1L 0.5mol/L NaCl溶液,Na+的物质的量浓度为0.5 mol/L;B项,100mL 0.01mol/L Na2CO3溶液,Na+的物质的量浓度为0.02 mol/L;C项,100mL 0.8mol/L NaOH溶液,Na+的物质的量浓度为0.8 mol/L;D项,10mL 1mol/L Na2SO4溶液,Na+的物质的量浓度为2 mol/L;故选D。
7.(25-26高一上·湖北襄阳高一期末)下图是某同学用容量瓶配制NaOH溶液的过程,正确的是( )
A.称量
B.溶解
C.定容
D.摇匀
【答案】D
【解析】A项,称量所需固体NaOH质量需要用小烧杯,且左盘放物品,右盘放砝码,故A错误;B项,溶解需要将称好的 NaOH 固体倒入烧杯溶解,溶解好后再转移入容量瓶,故B错误;C项,定容时视线应与容量瓶刻度线及凹液面最低处保持水平,故C错误;D项,摇匀,塞紧瓶塞,反复倒转或摇动,使溶液均匀,故D正确;故选D。
8.(25-26高一上·江西南昌高一期末)配制100 mL0.1 mol/LNaCl溶液,下列说法正确的是( )
A.用托盘天平称取0.585gNaCl固体
B.将NaCl固体直接倒入容量瓶中加水溶解
C.定容时仰视刻度线,导致所配溶液浓度偏大
D.转移溶液后未洗涤烧杯,导致所配溶液浓度偏小
【答案】D
【解析】配制100 mL0.1 mol/LNaCl溶液所需NaCl固体的质量为=0.585 g。A项,托盘天平精度通常为0.1g,无法用托盘天平称取0.585gNaCl固体,A错误;B项,容量瓶用于定容,不宜直接溶解固体,应先将NaCl固体在烧杯中溶解再转移,以避免体积误差和溶解不充分,B错误;C项,定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小,C错误;D项,转移溶液后未洗涤烧杯会使部分溶质残留,溶质的物质的量减少,所配溶液浓度偏小,D正确;故选D。
9.(25-26高一上·湖南益阳高一期末)实验室需要配制0.8mol·L-1的NaOH溶液500 mL,现有如下仪器:
①烧杯 ②量筒 ③托盘天平(带砝码) ④玻璃棒 ⑤500 mL容量瓶
(1)配制时,还缺少的仪器是_______。
(2)应称量的NaOH的质量是_______g。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是_______。
(4)定容时俯视刻度线,所配溶液浓度_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)胶头滴管
(2)16.0
(3)检验是否漏液
(4)偏高
【解析】配制步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。
(1)根据步骤确定所需仪器,配制0.8mol·L-1NaOH溶液500mL,需要的仪器有烧杯、量筒、托盘天平(带砝码)、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管。还缺少的仪器是胶头滴管;
(2)配制0.8mol·L-1的NaOH溶液500 mL,需要NaOH的质量为;
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是检验是否漏液;
(4)定容时俯视刻度线,配制溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高。
10.(25-26高一上·福建南平高一期中)物质的量是联系宏观和微观的桥梁,为我们提供了一个定量认识物质组成的新视角。按要求回答下列问题:
(1)4.5 molCH4约含有 个CH4,其质量为 g。
(2)个氢分子所含电子数是 。
(3) molNa2CO3,所含Na+数目与0.5 mol所含Na+数目相等。
(4)12.4gNa2R含0.4 molNa+,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
【答案】(1) 2.709×1024 72 (2)1.806×1024
(3)0.25 (4) 62g/mol 16
【解析】(1)分子数计算:CH4的物质的量为4.5 mol,阿伏加德罗常数取6.02×1023 mol-1。分子数=物质的量×阿伏加德罗常数=4.5 mol×6.02×1023 mol-1=2.709×1024 个。质量计算:CH4的摩尔质量为16 g/mol。质量=物质的量×摩尔质量=4.5 mol×16 g/mol=72 g。
(2)氢分子数为9.03×1023 个。每个H2分子含2个电子。
电子总数=分子数×每个分子的电子数=9.03×1023×2=1.806×1024。
(3)0.5 molNaOH所含Na+物质的量=0.5 mol,设Na2CO3的物质的量为x mol,则其Na+物质的量=2xmol,依据题意:2x=0.5,解得x=0.25。
(4)12.4 gNa2R中含0.4 molNa+,Na2R的物质的量=Na+物质的量÷2=0.4 mol÷2=0.2 mol。质量为12.4 g,摩尔质量=质量÷物质的量=12.4 g÷0.2 mol=62 g/mol。M(R)+2×23=46,M(R)即R的相对原子质量=62-46=16。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·河北衡水高一期中)下列关于物质的量的说法正确的是( )
A.物质的量就是物质的质量 B.摩尔是国际七个基本物理量之一
C.1 mol任何物质中均含有NA个原子 D.1 mol H2O中含有2 mol H原子
【答案】D
【解析】物质的量和质量是两个不同的物理量:物质的量表示粒子的数量,质量表示物质的多少。两者并非等同,A项错误;摩尔是物质的量的单位,而非物理量本身。国际七个基本物理量包括物质的量,B项错误;1 mol任何物质含有阿伏伽德罗常数(NA)个基本粒子,但粒子不一定是原子(可能是分子、离子等)。例如,1 mol O2含有NA个氧分子,但原子数为2NA个,C项错误;每个H2O分子由2个H原子和1个O原子构成,1 mol H2O分子中含有2 mol氢原子,D项正确;故选D。
2.(25-26高一上·安徽阜阳高一开学考试)标准状况下,下列物质所占体积最大的是( )
A.32 g O2 B.18 g H2O C.1.5 mol CO D.3.01×1023个SO2
【答案】C
【解析】A项,32gO2的物质的量,标准状况下为气体,体积为22.4L;B项,标准状况下H2O为非气态,18 g H2O的物质的量为1 mol,体积远小于22.4L;C项,CO物质的量为1.5mol,标准状况下为气体,体积为;D项,个SO2分子的物质的量是,标准状况下体积为11.2L;故选C。
3.(26-27高一上·河北邯郸阶段检测)我国科学家首次在实验室实现了从CO2到淀粉[(C6H12O6)n]的人工全合成。下列相关说法正确的是( )
A.淀粉的摩尔质量为162g·molˉ1
B.淀粉中C、H、O的质量之比为162g·molˉ1
C.同温同压下,相同质量的CO和CO2的原子数之比为22:21
D.1mol淀粉完全燃烧生成CO2的体积为134.4L(标准状况下)
【答案】C
【解析】A项,淀粉的化学式为(C6H12O6)n,摩尔质量为162ng·molˉ1,n为聚合度,数值不确定,因此摩尔质量不是162g·molˉ1,A错误;B项,淀粉中C、H、O的原子数之比为6:10:5,质量之比为,B错误;C项,设CO和CO2的质量均为m,二者物质的量之比为,每个CO分子含2个原子,每个CO2分子含3个原子,故原子数之比为,C正确;D项,1mol淀粉含6nmolC原子,完全燃烧生成6molCO2,n为聚合度,数值不确定,标准状况下体积不为134.4L,D错误;故选C。
4.(25-26高一上·河北保定高一期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17gNH3分子中含电子的数目为10NA
B.标准状况下,2.24LSO3中含有O数目为0.3NA
C.1molN2与足量H2充分反应生成NH3的分子数目为2NA
D.标准状况下,22.4LCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA
【答案】A
【解析】A项,17gNH3为1mol,1个NH3分子含10个电子,故1mol NH3含电子数目为10NA,A正确;B项,标准状况下,SO3为固体,不能用气体摩尔体积计算,故无法确定O原子数目,B错误;C项,1molN2与足量H2发生反应为,该反应为可逆反应,不能完全进行,实际生成NH3分子数目小于2NA,C错误;D项,标况下,22.4LCl2为1mol与足量Fe反应为2Fe2+3Cl2=2FeCl3,Cl元素由0价降至-1价,1molCl2转移2mol电子,即电子数为2NA,而非3NA,D错误;故选A。
5.(25-26高一上·江苏南京高一期中)某硫酸铝溶液中含有铝离子,取出溶液稀释至后,所得溶液中的硫酸根离子的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,VmL硫酸铝溶液中铝离子的物质的量为=mol,则溶液中铝离子的物质的量为mol×=mol,由稀释定律可知,4VmL溶液中铝离子的物质的量为mol,由电荷守恒可知,4VmL溶液中硫酸根离子的物质的量为mol×=mol,则硫酸根离子的浓度为=,故选A。
6.(25-26高一上·贵州贵阳高一期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,等物质的量的和NO2,密度之比为23:15
B.同温同压下,等体积O2和O3的质量之比为3:2
C.同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为1:22
D.常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16:1
【答案】C
【解析】同温同压下,等物质的量的NO和NO2体积相同,密度之比等于摩尔质量之比,即,而非23:15,A项错误;同温同压下,等体积的和物质的量相同,质量之比等于摩尔质量之比,即,而非3:2,B项错误;同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气,物质的量之比等于摩尔质量的反比,即体积之比为,C项正确;常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气,物质的量之比等于摩尔质量的反比,压强之比等于物质的量之比,即,而非16:1,D项错误;故选C。
7.(25-26高一上·浙江绍兴高一期末)某实验需用溶液,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤
B.用托盘天平和小烧杯称取3.6g氢氧化钠固体
C.NaOH在烧杯中完全溶解后,应冷却后转移到容量瓶中
D.操作①时,若俯视容量瓶的刻度线,则使配得的NaOH溶液浓度偏高
【答案】B
【解析】A项,操作顺序为③(称量,NaOH 固体要用烧杯称量,因易潮解)、②(溶解,在烧杯中加水溶解)、④(转移,冷却后转入容量瓶)、⑥(洗涤烧杯和玻璃棒 2~3 次,洗涤液转入容量瓶)、①(定容,用胶头滴管加水至刻度线)、⑤(摇匀),顺序是 ③→②→④→⑥→①→⑤,A正确;B项,称取质量:应称0.1L× 40g/mol=4.0 g,不是 3.6 g(因为用 100 mL 容量瓶配 0.1 L 溶液),B错误; 4.0 g,不是 3.6 g(因为用 100 mL 容量瓶配 0.1 L 溶液),B错误;C项,氢氧化钠溶解时放热,冷却到室温再转移是正确的,C正确;D项,俯视时液面实际低于刻度线,加水偏少,体积偏小,浓度偏高,D正确;故选B。
8.(25-26高一上·广东深圳期中)某同学设计如下微型化装置测定常温常压下气体的摩尔体积。Y形管左侧装有0.053gNa2CO3固体,右侧装有足量稀硫酸。充分反应后测得气体的体积为11.02mL。下列说法错误的是( )
A.量气管中盛装的液体可选择饱和NaHCO3溶液
B.读取气体体积前需调整水准管与量气管的液面相平
C.该实验条件下测得的气体摩尔体积为22.04 L·molˉ1
D.其他操作正确,若读取气体体积时温度高于室温,则最终测得的气体摩尔体积偏小
【答案】D
【解析】A项,饱和 NaHCO3溶液可降低CO2的溶解度,减少 NaHCO3溶解带来的实验误差,A正确;B项,调整水准管与量气管液面相平,可保证量气管内气体压强等于外界大气压,保证体积读数准确,B正确;C项,,根据碳守恒得,则,C正确;D项,若读取体积时温度高于室温,气体受热膨胀导致测得的体积V偏大,根据,n不变,最终测得的气体摩尔体积偏大,D错误;故选D。
9.(25-26高一上·陕西西安高一期末)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.3gNa与O2反应得到Na2O与Na2O2的混合物,转移电子数为0.1NA
B.标准状况下,11.2LCO2与O2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
C.标准状况下,22.4LH2O中含有的分子数为NA
D.0.1mol·L-1FeCl3溶液与0.1mol·L-1NaCl溶液混合,溶液中含有Cl-数为0.4NA
【答案】A
【解析】2.3gNa的物质的量为0.1 mol,无论生成Na2O或Na2O2,每个Na原子均失去1个电子,转移电子数为0.1NA,A项正确;标准状况下11.2LCO2与O2混合气体为=0.5 mol,CO2与O2每个分子均含2个氧原子,氧原子总数应为NA,不是2NA,B项错误;标准状况下H2O为液态,不能用气体摩尔体积(22.4 L/mol)计算分子数,C项错误;未给出溶液体积,无法计算Cl-数目,D项错误;故选A。
10.(25-26高一上·宁夏银川高一期中)“物质的量”是高中化学常用的物理量,是一个将微观粒子与宏观物质联系起来的“桥梁”。根据要求回答下列问题:
(1)2molHCl气体所含氯原子的质量为 。
(2)含0.6 molSO42-的Al2(SO4)3中Al3+的物质的量为 。
(3)在标准状况下,0.4 molCO和CO2的混合气体体积为16g,则此混合气体中CO和CO2的物质的量之比为 。
(4)a mol H2SO4中含b个氢原子,则阿伏加德罗常数NA= (用含a、b的代数式表示)。
(5)一个氯原子的质量是a g,一个碳-12原子质量是h g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则该氯原子的摩尔质量是 或 。
(6)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
【答案】(1)71 g (2)0.4 mol (3)1:3 (4)
(5)NAa g/mol g/mol (6)106 g/mol (7)252 g/mol
【解析】(1)HCl分子中含1个Cl原子,故2molHCl气体所含氯原子物质的量为2 mol。Cl的摩尔质量为35.5 g/mol,因此氯原子质量为。
(2)Al2(SO4)3的化学式中,1 mol Al2(SO4)3含2 mol Al3+和3 mol SO42-。故SO42-与Al3+的物质的量之比为3:2。已知SO42-为0.6 mol,则Al3+物质的量为。
(3)设CO物质的量为xmol,CO2为ymol,则有x+y=0.4(总物质的量)、(总质量,CO摩尔质量28 g/mol,CO2为44 g/mol),解得x=0.1,y=0.3;物质的量比为1:3。
(4)H2SO4分子中含2个H原子。a mol H2SO4含氢原子物质的量为2a mol。所以氢原子个数,因此。
(5)摩尔质量定义为1摩尔物质的质量,1个氯原子质量a g,1摩尔(NA个)氯原子质量为NAa g,故其摩尔质量为NAa g/mol;相对原子质量为,碳-12原子质量h g,其为 g。氯的相对原子质量为,故其摩尔质量为 g/mol。
(6)质量守恒定律为反应物总质量等于生成物总质量。反应物总质量即A和B质量为。生成物总质量即C和D质量为36 g,已知D质量31.76 g,故C质量为。C的物质的量为0.04 mol,因此C的摩尔质量为 g/mol。
11.(25-26高一上·山东邯郸高一期中期中)已知某“84消毒液”标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为 (保留一位小数)。
(2)实验室需用480 mL该物质的量浓度的NaClO溶液,请完成配制过程。
①配制过程中,需用托盘天平称量NaClO固体的质量为 g。
②写出在配制过程中,如图所示的仪器中一定用不到的仪器是 (填名称),还需要的仪器是(填名称) 。
(3)以下情况会使所配溶液结果偏高的是 。
A.未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中
B.定容时俯视刻度线
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线
D.洗涤容量瓶后未干燥,容量瓶中还有少量蒸馏水
E.称量NaClO固体时砝码和药品放置位置颠倒(未使用游码)
(4)“84消毒液”生效原理的化学方程式为 。
【答案】(1)4.0 mol·L-1
(2) 149.0 漏斗 500 mL 容量瓶
(3)AB
(4)NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
【解析】(1)根据题给信息,已知密度、溶质质量分数,通过公式c=进行计算,可得c==4.0 mol·L-1;
(2)①没有480 mL规格的容量瓶,因此选择500 mL规格的容量瓶,则配制500 mL该物质的量浓度的NaClO溶液,需要用托盘天平称量NaClO固体的质量=500×10-3 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g;
②在配制过程中,要用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、500 mL 容量瓶等仪器,用不到图中的漏斗;由图结合前面分析可知,还缺少的仪器为500 mL 容量瓶;
(3)未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中,溶液热胀冷缩,冷却后溶液液面降至刻度线以下,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,A符合题意;定容时俯视刻度线,会使溶液的体积偏小,浓度偏高,B符合题意;摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线,会使溶液体积偏大,溶液浓度偏低,C不符合题意;洗涤容量瓶后未干燥,容量瓶中还有少量蒸馏水,对溶液浓度无影响,D不符合题意;称量NaClO固体时砝码和药品放置位置颠倒(未使用游码),因未使用游码,溶质质量无误,对所配制溶液浓度无影响,E不符合题意;故选AB;
(4)“84消毒液”中的有效成分NaClO与空气中的CO2、H2O反应生成NaHCO3和HClO,HClO是一种弱酸,酸性弱于碳酸,但具有强氧化性,能够起到杀菌消毒的作用,因此“84消毒液”生效原理的化学方程式为:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·黑龙江大庆高一期末)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①中,每生成23 g Na理论转移电子的数目为NA
B.反应②中,1 mol Na2O2含有的阴离子数目为2NA
C.反应③中,1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.1 mol/L NaClO溶液中Na+的数目为0.1NA
【答案】A
【解析】反应①为电解熔融NaCl:; 反应②为2Na+O2Na2O2;反应③为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;反应④为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。反应①为,钠元素化合价从+1降至0,即每1 mol钠参与反应,转移1 mol电子;23 g钠物质的量为1 mol,则转移电子数为NA,A项正确;Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成,1 mol Na2O2 中含有1 mol过氧根离子,数目为NA,B项错误;反应③为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,分析化合价变化可知每2 mol Na2O2参与反应转移2 mol电子;则1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为NA,C项错误;1 mol/L NaClO溶液中,由于未知溶液体积,所以无法求得溶质的物质的量,不能判断Na+的数目大小,D项错误;故选A。
2.(25-26高一上·贵州贵阳高一期中)某同学将Na2SO4、NaNO3、KNO3三种固体溶于水配得200mL溶液,测得部分离子的物质的量如图甲所示、将混合溶液加水稀释,测得 c(K+)随溶液体积的变化如图乙所示,下列说法错误的是
A.c1=1.0
B.X离子是NO3-,Y离子是SO42-
C.原溶液中物质的量浓度为
D.固体溶解时,Na2SO4、NaNO3、KNO3的物质的量之比为1:2:2
【答案】D
【解析】由图2,K+物质的量守恒,,解得,A项正确;图1中Na+物质的量为0.6 mol,K+物质的量为0.2 mol(由图2计算),根据电荷守恒,阳离子总电荷为。若Y为SO42-,X为NO3-,则阴离子总电荷为,满足电荷守恒,假设成立,故X为NO3-、Y为SO42-,B项正确;Na+来自 Na2SO4和NaNO3, Na2SO4提供,则NaNO3提供Na+:0.6 mol-0.2 mol=0.4mol,,C项正确;,,,物质的量之比为0.1:0.4:0.2=1:4:2,D项错误;故选D。
3.(25-26高一上·江西上饶高一期中)将a g NaCl完全溶于V1 mL水(设水的密度为1 g·cm-3),得到V mL溶液,假设该NaCl溶液的密度为ρg· cm-3,溶质的质量分数为,物质的量浓度为c。下列说法错误的是
A.
B.溶液中NaCl的物质的量浓度
C.溶液中NaCl的质量分数
D.向上述溶液中再加入 mL,水,所得稀溶液中NaCl的质量分数为
【答案】D
【解析】水的体积为V1 mL,密度为1g·cm-3,则水的质量为V1mL×1g·cm-3=V1g,根据溶液质量守恒,溶液质量等于水的质量加上溶质的质量,即,解得,A项正确;根据,其中溶质的物质的量为,溶液的体积为,则有,B项正确;根据溶质的质量分数ω = (溶质质量 / 溶液质量) × 100% = (a / (ρV)) × 100%,C项正确;原溶液质量分数ω = a / (ρV) × 100%;继续加入V1mL水后,根据水的密度为1g·cm-3,得到新溶液质量增加V1g,则新溶液的质量为:,溶质质量不变,新溶液的质量分数为;由选项A可知,代入得到新溶液的质量分数为: ,而原溶液质量分数的二分之一为:,两者不相等,D项错误;故选D。
4.(25-26高一上·四川巴中期中)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9molN2,右侧充入CO和CO2的混合气体共96g,此时隔板位置如图。下列说法正确的是( )
A.右侧KMnO4的质量为11g
B.右侧混合气体中:n(C):n(O)=4:5
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96g,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项,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项,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项,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项,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。
5.(25-26高一上·湖北随州期中)物质的量是联系宏观和微观的桥梁。
(1)标准状况下6.72L CH4分子中所含原子数与______g H2O所含原子数相等。
(2)16g A和20g B恰好完全反应生成0.04mol C和32g D,则C的相对分子质量为______。
(3)标况下16g CO与CO2的混合气体,体积为11.2L。该混合气体中CO与CO2的物质的量比为______。
(4)下列所给出的几组物质中,标准状况下体积最大的是______(填序号)
①1g H2;②2.408×1023个CH4;③18g H2O; ④标准状况下6.72L CO2
(5)氨氧化法制硝酸铵的过程中,常有副产物NxO生成。某常温密闭容器中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成左右两室,当左室充入11g NxO,右室充入7.5g NO时,隔板恰好处于图1所示位置。
①经计算,NxO的化学式为______;图1中左室气体与右室气体密度之比为______。
②保持温度不变,向右室充入______g NH3,才能使隔板处于图2所示位置(常温下,NH3与NO不反应)。
【答案】(1)9 (2)100 (3)3:1 (4)① (5) N2O 122:15 8.5
【解析】(1)标准状况下6.72LCH4的物质的量为,1个CH4含5个原子,总原子物质的量为;1个H2O含3个原子,要原子数相等则H2O的物质的量为,对应质量为。
(2) 由质量守恒定律,,,相对分子质量数值等于摩尔质量,故为100。
(3) 标况下11.2 L混合气体总物质的量为。设CO物质的量为x,CO2为y,列方程组: ,解得,,物质的量之比为3:1。
(4)标准状况下气体体积与物质的量成正比:①;②;③H2O标况下为液态,体积远小于同物质的量气体;④,故①的体积最大。
(5) ①图1隔板居中,同温同压下左右气体物质的量相等,,故,,列式,解得,化学式为N2O;同温同压下气体密度比等于摩尔质量比,故。②图2左右体积比为1:3,同温同压下物质的量比为1:3,左室N2O物质的量仍为0.25mol,故右室总物质的量为,需加入NH3的物质的量为,对应质量为。
6.(25-26高一上·山西临汾高一期末)某同学利用在化学试剂商店购买的浓硫酸在实验室配制成500 mL 0.5 mol/L的稀硫酸。商品标签如图所示,回答下列问题:
硫酸 化学纯(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84g· cm-3
质量分数:98%
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为___________mol/L。
(2)填写下列操作步骤:
①需量取浓硫酸的体积为___________mL(保留小数点后一位),现有10 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用___________mL量筒量取。
②将___________(填“量取的浓硫酸”或“适量蒸馏水”)沿玻璃棒慢慢注入盛有(填“量取的浓硫酸”或“适量蒸馏水”)___________的烧杯中,并不断搅拌,目的是___________;立即将上述溶液沿玻璃棒注入仪器A中,并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入仪器A中,轻轻摇动仪器A。
③加水至液面距仪器A的刻度线___________处,改用___________加水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。
(3)仪器A是___________,请指出(2)的操作中一处明显错误:___________。
(4)若其他操作均正确但出现下列情况,将使所配制的硫酸溶液浓度偏高的是___________(填字母)。
A.操作①中量取时发现量筒不干净,用蒸馏水洗净后直接量取
B.仪器A洗净后未干燥,残留少量蒸馏水
C.操作③定容时,眼睛俯视仪器A的刻度线
D.(2)中的错误操作直接忽略未改正
E.操作③中忘记洗涤烧杯和玻璃棒
【答案】(1)18.4 mol/L
(2) 13.6 20 量取的浓硫酸 适量蒸馏水 防止稀释过程中释放的热溅出腐蚀性硫酸,产生安全事故 1~2 cm 胶头滴管
(3) 500 mL容量瓶 “立即将上述溶液转移”应改为“待冷却到室温后转移”
(4)CD
【解析】(1)
(2)①中实验室没有460 mL规格的容量瓶,应配制500 mL溶液,选择500 mL容量瓶,用浓硫酸制取稀硫酸,稀释前后溶质的物质的量不发生变化,则有,故V = 13.6 mL,选择量筒的量程的原则是大而近;
②中因为浓H2SO4的密度大于水,且稀释时放出大量热,要防止稀释过程中放热导致H2SO4溅出引起的安全事故,故浓H2SO4的稀释需要“酸入水”;
③中用容量瓶定容时,当液面在刻度线以下1~2 cm处时,改用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水,至溶液的凹液面与刻度线相切;
(3)浓硫酸稀释过程中产生大量的热,会使溶液温度升高,转移到容量瓶时要让H2SO4溶液冷却至室温,可以避免因温度升高引起的溶液体积误差带来的影响,故选:500 mL容量瓶;“立即将上述溶液转移” 应改为“待冷却到室温后转移”。
(4)A项,量筒中有蒸馏水,会使量取的浓H2SO4被稀释,溶质的物质的量偏小,则c稀偏小,A错误;B项,仪器A(容量瓶)未干燥,对实验结果无影响,c稀正确,B错误;C项,③定容时,俯视容量瓶的刻度线,会使V稀偏小,则c稀偏高,C正确;D项,(2)中的错误操作是未冷却会使溶液体积膨胀,V稀偏小,则c稀偏高,D正确;E.忘记洗涤烧杯和玻璃棒,会有部分的溶质损失,则会使c浓V浓偏小,则c稀偏小,E错误;故选CD。
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