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第一章 化学计量在实验中的应用
第一课时 物质的量与阿伏伽德罗常的应用
复习目标：
掌握物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常等概念。
掌握以物质的量为中心，相互之间的转化关系。
能够掌握考查NA题型的解答方法及技巧。
基础知识：
一、物质的量
（1）物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。符号为：n ，单位为：摩尔（mol）。
〖说明〗物质的量是用来描述微观粒子，如分子、原子、离子、电子、质子、中子等。在描述的时候应该标明微观粒子的特定组合。如1molH，或1mol氢原子。
（2）物质的量的基准（NA）：以0.012kg12C所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。阿伏加德罗常数可以表示为NA，其近似值为6.02×1023 mol-1
二、摩尔质量（M）
摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g/mol 。如果g/mol作为单位，其数字上等于相对原子（分子）质量或式量。
三、物质的量为中心的转化关系
【解题指导】阿佛加德罗常数考点命题陷阱归类分析
阿佛加德罗常数（用NA表示）涉及的知识面广，灵活性强，是高考的热点之一，主要以选择题的形式（选择正确的或错误的）进行考查。分析近几年的高考试题，此类题型常以选择题形式出现，容易引起学生错误的有以下几点：
1、温度和压强：22.4L/mol是在标准状况（0 ℃，1.01×105Pa）下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生与22.4L/mol进行转换，从而误入陷阱。
2、物质状态：22.4L/mol使用的对象是气体（包括混合气体）。命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。如SO3：常温下是固态；水：常温下是液态。戊烷，辛烷常温下是液态等。
3、物质变化：一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱。如NO2：存在与N2O4的平衡。
4、单质组成：气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子（如稀有气体Ne：单原子分子）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等。考生如不注意这点，极容易误入陷阱。
5、粒子数目：粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的转换，巧设陷阱。。
例题精讲：
【例1】下列关于物质的量的叙述中，错误的是( )
A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D．1 mol Ne含有6.02×1024个电子
〖解析〗因为有些物质是由分子组成(例如水、硫酸等)，有些物质是由离子组成(例如NaCl、Ca(OH)2等)，还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)，所以A的叙述是错误的。碳是由原子构成的，根据规定，0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023 mol－1，所以B的叙述是对的。根据规定，“使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称”。C中表示水的组成时，却用名称表示，所以也是不正确的。氖原子核外有10个电子，则1 mol Ne也应含有10×6.02×1023个电子，所以D的叙述是正确的。
〖答案〗AC
【例2】（2010福建卷）7．NA表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是
A．在18g18O2中含有NA个氧原子
B．标准状况下，22．4L空气含有NA个单质分子
C．1 molCl2参加反应转移电子数一定为2NA
D．含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为mol·L-1
〖解析〗本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断
A 18 g18O2正好是0.5mol，一个氧分子正好含有两个氧原子，所以氧原子的物质的量为1mol，即为1 NA B 空气是混合物
C 在氯气与水的反应中，1molCl2 就只转移1 NA的电子
D 所得溶液中含NA个Na+，可得氢氧化钠的物质的量为1mol，但这时候溶液不是1L，所以物质的量浓度不是1mol/L.
〖答案〗A
课后练习：
．（07年宁夏理综·10）若NA表示阿佛加德罗常数，下列说法正确的是
A．1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA
B．在0℃，101kPa时，22.4L氢气中含有NA个氢原子
C．14g氮气中含有7NA个电子
D．NA个一氧化碳分子和0.5 mol 甲烷的质量比为7︰4
〖答案〗C
．（07年广东化学·3）下列叙述正确的是
A．48gO3气体含有6.02×1023个O3分子
B．常温常压下，4.6gNO2气体含有1.81×1023个NO2分子
C．0.5mol·L－1CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2＋
D．标准状况下，33.6LH2O含有9.03×1023个H2O分子
〖答案〗A
．（07年广东理基·22）已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是
A．2 mol重水含有NA个D2O分子 B．1 g氢气含有NA个H2分子
C．2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子 D．22．4 L水含有NA个H2O分子
〖答案〗C
．（08年广东化学·10）设阿伏加德罗常数（NA）的数值为nA,下列说法正确的是
A．1 mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA
B．1.5 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA
C．常温常压下，46 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA
D．0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA
〖答案〗BC
．（08年广东理基·19）能表示阿伏加德罗常数的数值是C
A．1 mol金属钠含有的电子数 B．标准状况下，22．4L苯所含的分子数
C．0．012 g 12C所含的原子数 D．1 L1 mol/L的硫酸溶液中所含的H+
〖答案〗C
．（08年江苏化学·3）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是C
A．常温常压下的33.6 L氯气与27 g铝充分反应，转移电子数为3NA
B．标准状况下，22.4 L己烷中共价键数目为19NA
C．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NA
D．1 L浓度为1 mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-
〖答案〗C
．（09年福建理综·8）设NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是
A．24g镁的原子量最外层电子数为NA B．1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H＋数为0.1NA
C．1mol甲烷分子所含质子数为10NA D．标准状况下，22.4L乙醇的分子数为NA
〖答案〗C
．（09年广东化学·6）设NA 代表阿伏加德罗常数（NA ）的数值，下列说法正确的是
A．1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA
B．乙烯和环丙烷（C3H6 ）组成的28g混合气体中含有3NA 个氢原子
C．标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA
D．将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NA Fe3+
〖答案〗C
．（09年江苏化学·4）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．25℃时，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2NA
B．标准状况下，2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NA
C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D．标准状况下，22.4L 甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
〖答案〗C
．（09年山东理综·10）下列关于氯的说法正确的是
A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂
B．若35 17Cl、37 17若Cl为不同的核素，有不同的化学性质学科
C．实验室制备Cl2，可用排放和食盐水集气法收集
D．1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA 表示阿伏伽德罗常数）
〖答案〗C
．（09年海南化学·8）下列叙述正确的是（用NA代表阿伏加德罗常数的值）
A．2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
B．1molHCl气体中的粒子数与0.5 mo1/L盐酸中溶质粒子数相等
C．在标准状况下，22.4LCH4与18gH2O所含有的电子数均为10 NA
D．CO和N2为等电子体，22.4L的CO气体与lmol N2所含的电子数相等
〖答案〗C
12.（2010四川理综卷）7. NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个
B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5mol
C．17.6g丙烷中所含的极性共价键为4 NA个
D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2 NA个，则阳极质量减少64g
〖答案〗B
13．（10广东理综卷）8.设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．16g CH4中含有4NA个C-H键
B．1mol·L-1溶液含有NA个Na+
C．1mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子
D．常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子
〖答案〗A
14.（2010山东卷）9. 16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是
A． 16O2与18O2互为同分异构体
B．16O2与18O2核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．标准状况下，1.12L16O2和1.12L 18O2均含有0.1NA个氧原子
〖答案〗D
15.（2010福建卷）7．NA表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是
A．在18g18O2中含有NA个氧原子
B．标准状况下，22．4L空气含有NA个单质分子
C．1 molCl2参加反应转移电子数一定为2NA
D．含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为mol·L-1
〖答案〗A
16.（2010上海卷）7．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是
A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B．1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
C．1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA
D．标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1 NA
〖答案〗B
第二课时 气体摩尔体积与阿伏伽德罗定律
复习目标：
掌握气体摩尔体积的概念。
掌握阿伏伽德罗定律的应用。
基础知识：
一、气体的摩尔体积
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。
②表示符号：Vm
③单位：L/mol（或L·mol-1）
④标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol
⑤数学表达式：气体的摩尔体积＝， 即Vm=
⑥气体摩尔体积的一个特例就是标准状况下的气体摩尔体积(V0)。在标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4 L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4 L是有特定条件的。这些条件就是：
①标准状况，即0℃和101.325 kPa，气体的物质的量为1 mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4 L。因此，22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积。
②这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况。例如，“1 mol H2O(g)在标准状况下的体积为22.4 L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。
③1mol任何气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定就是标准状况。根据温度、压强对气体分子间平均距离的影响规律知，温度升高一倍或压强降低一半，分子间距将增大一倍；温度降低一半或压强增大一倍，分子间距将减小一半。由此可知，1 mol任何气体在0℃ 、101 kPa条件下的体积与273℃ 、202kPa条件下的体积应相等，都约为22.4L。
二、阿伏伽德罗定律
1．阿伏加德罗定律：
在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即： T1=T2；P1=P2 ；V1=V2　　n1 = n2
2．阿伏加德罗定律的推论：
原理：同T、P下，== ①
n=== ②
气体状态方程 PV=nRT ③
(1)三正比：
同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比=
同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比=
同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比=
(2)二反比：
同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比=
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的反比=。
(3)一连比：
同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比。
==
(注：以上用到的符号：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为温度；上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体。)
【强调】阿伏伽德罗定律及推论的复习不在于死记硬背，要能够推导，灵活运用。
3、混合气体的平均摩尔质量
（1）已知混合物质的总质量m(混)和总物质的量n(混)：M(混)＝
（2）已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数。 M(混)＝
（3）已知标准状况下混合气体的密度：M(混)＝22.4ρ(混)
4、已知同温同压下与单一气体A的相对密度：＝
例题精讲：
【例1】判断下列说法是否正确？并说明理由
1.常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA
2.在25℃，压强为1.01×105 Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
3．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO2分子数为8NA
4．标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
5．标准状况下，1L水所含分子数为(1/22.4)NA
6．标准状况下，11.2L SO3中含1.5NA个氧原子
〖解析〗1、标准状况下，11.2L氧气为0.5mol，其所含原子数为NA。而常温常压（25℃，1.01×105 Pa）下，11.2L氧气物质的量小于0.5mol，其所含原子数必小于NA，故叙述错误。
2、本题叙述错误，分析方法同上。
3、4、5题中的辛烷、四氯化碳、水在标准状况下均为液体，第6题中SO3在标准状况下为固体。故都不正确。
【例2】（2007·全国Ⅰ理综）在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是（ ）
A．p（Ne）＞p（H2）＞p（O2） B．p（O2）＞p（Ne）＞p（H2）
C．p（H2）＞p（O2）＞p（Ne） D．p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）
〖答案〗D
〖解析〗依据阿伏加德罗定律，同温度、同体积的气体的压强与气体的物质的量成正比，解题的关键是比较三种气体物质的量。设三个密闭容器体积相同，当密度都相同时，由m＝ρV，可知三种气体的质量相同，设每种气体的质量都是1g，则其物质的量分别为：n（Ne）＝，n（H2）＝，n（O2）＝，则：n（H2）＞n（Ne）＞n（O2），所以：p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）。
〖点拨〗比较气体压强大小，同学们习惯于用阿伏加德罗定律及其常见的几个推论来分析，但本题不能直接用阿伏加德罗定律及其推论解答，试题有一定难度。本题可用理想气体状态方程来解， pV＝nRT(pV＝RT( p＝RT( p＝RT，所以在温度和密度都相同时，气体的压强（p）与分子量成反比。
【例3】标准状况下，mg A气体和ngB气体的分子数相同，下列说法不正确的是 （ ）
A．同体积的气体A和气体B的质量比为m:n
B．25℃时，1Kg气体A和气体B的分子数之比为n:m
C．同温同压下，气体A和气体B的密度之比为n:m
D．标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积之比为n:m
〖答案〗C
【例4】由CO、H2和O2组成的混合气体60ml，在一定的条件下恰好完全反应，测得生成物在101KPa，120℃下对空气的相对密度为1.293，则混合气体中H2所含的体积分数为 （）
A. B.  C.  D. 
〖答案〗A
课后练习：
1．（2007海南·4）下列叙述正确的是（ ）
A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定
B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定
C．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4L
D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等
〖答案〗B
〖考点〗本题考查了阿伏加德罗定律及其应用。
〖解析〗由PV=nRT可知：气体的体积在温度、压强一定时，体积与物质的量成正比；当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离，而不是分子本身体积的大小。 所以A、D错；B正确；只有标况下气体摩尔体积才近似为22.4L/mol。
2．（08年海南化学·3）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 （ ）
A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量少
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
〖答案〗B
〖解析〗根据阿伏加德罗定律可知同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比，即＝，由于＞1，所以M(甲)＞M(乙)；由于它们的质量相等，所以甲的物质的量比乙的物质的量少，甲的分子数比乙少；由于它们的外界条件相同，所以它们的摩尔体积相同。
3．（08年海南化学·5）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是：
A．标准状况下，5.6 L四氯化碳含有的分子数为0.25NA
B．标准状况下，14 g氮气含有的核外电子数为5NA
C．标准状况下，22.4 L任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NA
D．标准状况下，铝跟氢氧化钠溶液反应生成1 mol氢气时，转移的电子数为NA
〖答案〗C
〖解析〗选项A中CCl4在标准状况下为液体，所以其物质的量时不能用n＝V/22.4计算，选项B中n(N2)=0.5mol，1molN2中含有14mol电子，所以0.5molN2含有7NA；选项C中在标准状况下，22.4L的气体为1mol，不管是混合气体还是纯净的气体，所含的分子数均为NA；选项D中生成1molH2，转移的电子数必定为2NA。
4．（09年宁夏理综·7）将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为
A．NO2 B．N2O2 C．N2O D．N2O4
〖答案〗A
〖解析〗根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2，以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半，可以得到x=1，因此只有A选项符合题意。
【点评】本题主要考查气体摩尔体积，阿伏伽德罗常数等知识，题目较为老套，而且这种题目在若干年前就已经经常出现了。
5．(2010·模拟精选，广东佛山检测)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是(　　)
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的物质的量比乙的物质的量小
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
〖解析〗同温同压下甲的密度大于乙的密度，说明甲分子的相对分子质量大，故在等质量的前提下，甲的物质的量少。
〖答案〗B
6．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是(　　)
A．p(Ne)>p(H2)>p(O2) B．p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C．p(H2)>p(O2)>p(Ne) D．p(H2)>p(Ne)>p(O2)
〖解析〗根据阿伏加德罗定律可知，当气体的温度和密度相同时，压强与摩尔质量成反比，摩尔质量由小到大的顺序为H2〖答案〗D
7．将25 g A、5 g B和10 g C的混合物加热，充分反应后，分析混合物成分，其中含A 10 g、C 21 g，还有一种新物质D，则该反应中反应物的质量比为________，若A、B、C、D四种物质的式量分别为30、20、44、18。则该反应的化学方程式为：________________________。
〖解析〗由题意知，反应消耗15 g A和5 g B，根据质量守恒定律生成11 g C的同时生成9 g D，则反应物的质量比为15∶5＝3∶1，四种物质的物质的量之比为∶∶∶＝2∶1∶1∶2，所以反应的化学方程式为2A＋B===C＋2D。
〖答案〗3∶1　 2A＋B===C＋2D
8．(2010·原创)乙烯和乙烷的混合气体共a mol，与b mol O2共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO和CO2的混合气体和45 g H2O，试求：
(1)当a＝1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)∶n(C2H6)＝________。
(2)当a＝1，且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前O2的时，b＝________，得到的CO和CO2的物质的量之比n(CO)∶n(CO2)＝________。
(3)a的取值范围是________。
〖解析〗 (1)设原混合气体中C2H4、C2H6的物质的量分别为x、y，则：
解得x＝y＝0.5 mol，所以n(C2H4)∶n(C2H6)＝1∶1。
(2)根据碳元素守恒，n(CO)＋n(CO2)＝2＝2a mol，因为a＝1，且n(CO)＋n(CO2)＝mol，所以2＝，b＝3设反应后混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x、y，则：

解得x＝0.5 mol，y＝1.5 mol，所以n(CO)∶n(CO2)＝1∶3。
(3)本题可采用“极端假设法”求a的取值范围。
假设a mol气体全为C2H4，根据氢元素守恒，4a mol＝×2，a＝。
假设a mol气体全为C2H6，根据氢元素守恒，6a mol＝×2，a＝。
所以a mol气体为C2H4和C2H6的混合气体时，〖答案〗 (1)1∶1　(2)3　1∶3　(3)9．(2010·辽宁沈阳模拟)某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g　②装好实验装置　③检查装置气密性　④加热，开始反应，直到产生一定量的气体　⑤停止加热(如图所示，导管出口高于液面)　⑥测量收集到气体的体积　⑦准确称量试管和残留物的质量为b g　⑧测量实验室的温度　⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净　⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？_______________________________________________________。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是：________________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？
答：________________________________________________________________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25℃、1.01×105 Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)：M(O2)＝___________________________________________________。
〖解析〗此题为定量实验题，同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤，做定量实验题的一般方法步骤为：先看实验目的，再明确实验的反应原理和计算原理。
该实验的反应原理为：2KClO32KCl＋3O2↑，
计算原理为：M(O2)＝，m(O2)＝a g－b g，
n(O2)＝，所以，此实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素，一是温度，二是压强。这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量筒内外压强一致。在弄清原理后，再考虑实验的每一步操作。
〖答案〗 (1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气　(2)②①③　(3)慢慢将量筒下移　(4)
第一章 化学计量在实验中的应用
第三课时 物质的量浓度及其相关的计算
复习目标：
1、掌握物质的量浓度的基本概念、计算方法。
2、掌握物质的量浓度相关的计算与换算。
基础知识：
一、物质的量浓度
1．定义：以1L溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液的浓度叫做物质的量浓度.符号为：cB；单位为： mol﹒L-1
2．表达式：cB= (n为溶质B的物质的量，单位为mol；V为溶液的体积，单位为L)
3．难点提示
（1）理解物质的量浓度的物理意义和相关的量。
物质的量浓度是表示溶液组成的物理量，衡量标准是单位体积溶液里所含溶质的物质的量的多少。这里的溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他的特定组合，单位是mol；体积指溶液的体积而不是溶剂的体积，单位是L；因此，物质的量浓度的单位是mol·L-1。
（2）明确溶液中溶质的化学成分。
求物质的量浓度时，对一些特殊情况下溶液的溶质要掌握清楚，如NH3溶于水得NH3·H2O，但我们习惯上认为氨水的溶质为NH3；SO3溶于水后所得溶液的溶质为H2SO4；Na、Na2O、Na2O2溶于水后所得溶液的溶质为NaOH；CuSO4·5H2O溶于水后所得溶液溶质为CuSO4
二、溶质的质量分数
质量分数指溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
ω=
三、溶解度
在一定的温度和压力下，在100g溶剂中所能溶解溶质最大的克数。用S表示。大部分溶质随着温度的升高，而增大，少数反常（如：Ca(OH)2，气体等）。
四、物质的量浓度相关的计算
1、稀释：溶质在稀释前后物质的量和质量不变。
c（浓）×V（浓）= c（稀）×V（稀）
m1×A%=m2×B%
2、混合：混合前后溶质的物质的量和质量不变。
c1V1+c2V2=c(V1+V2) (注：混合前后体积不变的情况，如果体积改变，为混合后的实际体积)
m1×A%+m2×B%=（m1+m2）×C%
3、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算公式：
，
4、物质的量浓度和溶解度的换算公式：

5、标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度的计算：
例题精讲：
【例1】（2010合肥一模）有硫酸镁溶液500ml，它的密度为1.20g/cm3，其中镁离子的质量分数为4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是 （ ）
A．溶质的质量分数为24.0%
B．溶液的物质的量浓度为2.4mol/L
C．溶质和溶剂的物质的量之比为1:40
D．硫酸根离子的质量分数为19.2%
【例2】已知t℃时，某物质的不饱和溶液ag中含有溶质mg。若该溶液蒸发bg水，并恢复到t℃时，则析出溶质m1g；若原溶液蒸发cg水，并恢复到t℃时，则析出溶质m2g。用S表示该物质在t℃时的溶解度，则下式表示正确的是 （ ）
A． B． C． D．
【例3】已知25%的氨水的密度为0.91 g/cm3，5%的氨水的密度为0.98 g/cm3，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是 （ ）
A．等于15% B．大于15% C．小于15% D．无法估算
【例4（2010四川理综卷，12）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g/ml），所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω，物质浓度为c mol/L，则下列关系中不正确的是
A．ρ= B．W= 
C． W= D．C=
〖答案〗A
〖解析〗本题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉，严格按照基本概念来做，弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。
课后练习：
1. (2010·模拟精选，湖南长沙模拟)已知14 mol/L的H2SO4溶液的溶质质量分数为80%，那么7 mol/L的H2SO4溶液的溶质质量分数将(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．大于40% B．等于40% C．小于40% D．无法确定
〖解析〗由公式c＝得ρ1w1＝2ρ2w2，因硫酸浓度越大，密度越大，则ρ1>ρ2，所以w2>。
〖答案〗A
2．(2010·原创)实验中需用2.0 mol/L的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为(　　)
A．950 mL；201.4 g B．1 000 mL；212.0 g
C．100 mL；21.2 g D．500 mL；100.7 g
〖解析〗实验室中没有950 mL容量瓶，故只能配制1 000 mL 2 mol/L的Na2CO3溶液。
〖答案〗B
3． 以下各组溶液中Cl－的物质的量浓度与300 mL 1 mol/L NaCl溶液中Cl－的物质的量浓度相同的是(　　)
A．100 mL 1mol/L AlCl3溶液 B．200 mL 1 mol/L MgCl2溶液
C．100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液 D．100 mL 2 mol/L KCl溶液
〖答案〗C
4． 已知25%的氨水密度为0.91 g·cm－3，5%的氨水密度为0.98 g·cm－3，若将上述两种溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数(　　)
A．等于15% B．大于15% C．小于15% D．无法估算
〖解析〗由于氨水是浓度越大密度反而越小的溶液，故等体积混合的w<＝15%。
〖答案〗C
5．(2010·模拟精选，银川模拟)300 mL Al2(SO4)3溶液中，含Al3＋为1.62 g，在该溶液中加入0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液300 mL，反应后溶液中SO的物质的量浓度为(　　)
A．0.4 mol·L－1 B．0.3 mol·L－1 C．0.2 mol·L－1 D．0.1 mol·L－1
〖解析〗n(Al3＋)＝＝0.06 mol，n(SO)＝0.09 mol。加入的Ba(OH)2溶液中含Ba2＋0.03 mol，反应后剩余SO0.06 mol，此时溶液的体积为600 mL，因此c(SO)＝0.1 mol·L－1。
〖答案〗D
6．某溶液中大量存在以下五种离子：NO、SO、Fe3＋、H＋、M，其物质的量之比为n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3＋)∶n(H＋)∶n(M)＝2∶3∶1∶3∶1，则M可能为(　　)
A．Fe2＋ B．Mg2＋ C．CO D．Ba2＋
〖解析〗根据电荷守恒可知M为＋2价的阳离子，由于原溶液中存在SO，根据离子共存知，其中不可能含有Ba2＋，又因原溶液中含有NO和H＋，使溶液具有强氧化性和酸性，所以原溶液中不可能存在Fe2＋，因此M应为Mg2＋。
〖答案〗B
7．某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl－的物质的量约等于(　　)
A．0.37 mol B．0.63 mol C．0.74 mol D．1.5 mol
〖解析〗已知Mg2＋的量，求n(Cl－)，由氯化镁(MgCl2)的组成可知：n(Cl－)＝2n(Mg2＋)
＝×2＝1.5 mol。
〖答案〗D
8．浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后，溶液的质量分数为a%，而等体积混合后，溶液的质量分数为b%；浓度不等的两种氨水等质量混合时，其溶质的质量分数为a%，而等体积混合后，溶液的质量分数为c%，那么a、b、c数值的关系是 (　　)
A．a>b>c B．b>a>c C．c>b>a D．c>a>b
〖答案〗B
9．有一未知浓度的盐酸溶液25 mL，在加入0.1 mol/L AgNO3溶液25 mL后，改加NaOH溶 液，结果用去0.1 mol/L NaOH溶液25 mL恰好完全中和，则此盐酸的物质的量浓度为(　　)
A．0.2 mol/L B．0.5 mol/L C．0.1 mol/L D．0.25 mol/L
〖答案〗C
10．体积为V mL，密度为ρ g/mL的含有相对分子质量为M的某物质的溶液,其中溶质为m g，其物质的量浓度为c mol/L，溶质的质量分数为w%，则下列表示正确的是 (　　)
A．c＝ B．m＝ C．w＝% D．c＝
〖答案〗B
11．下列说法中错误的是 (　　)
A．从1 L 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL，其浓度仍是1 mol/L
B．制成0.5 L 10 mol/L的盐酸，需要氯化氢气体112 L(标准状况)
C．0.5 L 2 mol/L BaCl2溶液中，Ba2＋和Cl－总数为3×6.02×1023
D．10 g 98%硫酸(密度为1.84 g/cm3)与10 mL 18.4 mol/L硫酸的浓度是不同的
〖答案〗D
12．(2010·试题调研)等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1∶2∶3，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为(　　)
A．1∶2∶3 B．1∶6∶9 C．1∶3∶3 D．1∶3∶6
〖解析〗据题意生成BaSO4的质量比为1∶2∶3，可推知Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4三种溶液中所含SO的物质的量之比为1∶2∶3。设Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4的物质的量浓度比为c1∶c2∶c3，则3c1V∶c2V∶c3V＝1∶2∶3。
解得c1∶c2∶c3＝1∶6∶9。
〖答案〗B
13．标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 mol/L、密度0.915 g/cm3的氨水，试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的相对分子质量为17.0，水的密度为1.00 g/cm3)
〖解析〗1.00 L该氨水中含氨的质量为12.0 mol×17.0 g/mol，其体积在标准状况下为12.0 mol×22.4 L/mol＝268.8 L；1.00 L该氨水中含水的质量为( 1.00 L×915 g/L－12.0 mol×17.0 g/mol)＝711 g。其体积为：＝0.711 L；V(NH3)∶V(H2O)＝(12.0 mol×22.4 L/mol)∶(0.711 L)＝268.8∶0.711＝378∶1。
〖答案〗1体积水吸收378体积氨气(标况)可制得上述浓度的氨水。
第一章 化学计量在实验中的应用
第四课时 一定物质的量浓度溶液的配制
复习目标：
1、掌握一定物质的量浓度溶液配制的步骤、方法、注意事项。
2、能够对配制一定物质的量浓度溶液的过程进行误差分析。
基础知识：
1.物质的量浓度溶液的配制步骤：
（1）计算：如溶质为固体时，计算所需固体的质量；如溶液是液体时，则计算所需液体的体积。
（2）称量：用天平称出所需固体的质量或用量筒量出所需液体的体积。
（3）溶解：把称量出的溶质放在烧杯中加少量的水溶解，边加水边震荡。
（4）转移：把所得的溶解液用玻璃棒引流注入容量瓶中。
（5）洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯和玻棒2-3次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。
（6）定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线1-2cm处，再用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
（7）摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下颠倒摇匀，然后将所配的溶液倒入指定试剂瓶并贴好标签。
2. 在配制物质的量浓度的溶液时，按操作顺序来讲，需注意以下几点：
1）计算所用溶质的多少时，以下问题要弄清楚：
①溶质为固体时，分两种情况：溶质是无水固体时，直接用cB== [m(g)/M(g·mol–1)]/V(L)公式算m；溶质是含结晶水的固体时，则还需将无水固体的质量转化为结晶水合物的质量。
②溶质为浓溶液时，也分两种情况：如果给定的是浓溶液的物质的量浓度，则根据公式c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀)来求V(稀)；如果给定的是浓溶液的密度(ρ)和溶质的质量分数(ω)，则根据c=[ρg·mL-1×V’(mL)×ω/Mg·mol-1]/V(mL)来求V’(mL)。
③所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时：算溶质时则取与实际体积最接近的量程数据做溶液的体积来求溶质的多少，不能用实际量。如：实验室需配制480mL1moL·L-1的NaOH溶液，需取固体NaOH的质量应为20.0g，而不是19.2g；因为容量瓶只能配制其规定量程体积的溶液，要配制符合要求的溶液时，选取的容量瓶只能是500 mL量程的容量瓶。故只能先配制500 mL溶液，然后再取出480mL。
2）称、量溶质时，一要注意所测数据的有效性（即精度）。二要选择恰当的量器，称量易潮解的物质如NaOH时，应用带盖的称量瓶（或小烧杯）快速称量；量取液体时，量器的量程与实际体积数据相差不能过大，否则易产生较大误差。
3)容量瓶使用前要用蒸馏水洗涤2～3次；溶解或稀释溶质后要冷却溶液至室温；定容、摇匀时，不能用手掌贴住瓶体，以免引起体积的变化；摇匀后，如果液面降到刻度线下，不能向容量瓶中再加蒸馏水了，因为瓶塞、瓶口是磨口的，有少量溶液残留。
4)定容时如果液面超过了刻度线或摇匀时洒出少量溶液，均须重新配制。
3.误差分析：
根据c==来判断，看m、V是变大还是变小，然后确定c的变化。
能引起误差的一些操作
因变量
c
m
V
托盘天平
(1)天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
——
偏大
(2)调整天平零点时，游码放在刻度线的右端
减小
——
偏小
(3)称量易潮解的物质(如NaOH固体)时间过长
减小
——
偏小
(4)用滤纸称易潮解的物质(如NaOH固体)
减小
——
偏小
量筒
(5)用量筒量取液体时，仰视读数
增大
——
偏大
(6)用量筒量取液体时，俯视读数
减小
——
偏小
烧杯及玻
璃棒
(7)搅拌时部分液体溅出
减小
——
偏小
(8)未洗烧杯和玻璃棒
减小
——
偏小
容量瓶
(9)未冷却到室温就注入容量瓶定容
——
减小
偏大
(10)向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
——
偏小
(11)定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
——
偏小
容量瓶
(12)定容后，轻振荡、摇匀、静置，液面下降再加水
——
增大
偏大
(13)定容时，俯视读刻度数
——
减小
偏小
减小
增大
偏小
容量瓶
(14)定容时，仰视读刻度数
——
增大
偏大
(15)配好的溶液转入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分溶液
——
减小
偏小
——
——
无影响
例题精讲：
【例】(7分)(1)指出在使用下列仪器(已洗净)或用品的第一步操作：
石蕊试纸检验气体
容量瓶
集气瓶收集氨气
(2)配制物质的量浓度为0.2 mol/L的NaOH溶液500 mL，填空并请回答下列问题：
应称量NaOH的质量/g
已给仪器
除已给仪器外还需要的其他仪器
烧杯、托盘天平、药匙
(3)下列操作对配制的NaOH溶液浓度有偏高影响的是________。
A．称量NaOH固体时，露置在空气的时间过长
B．选用的容量瓶内有少量的蒸馏水
C．在烧杯中溶解NaOH后，立即将所得溶液注入容量瓶中
D．在定容时仰视容量瓶刻度线
课后练习：
1．配制0.1 mol/L的NaCl溶液，下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是(　　)
A．称量时，左盘高，右盘低 B．定容时俯视读取刻度
C．容量瓶洗净后未干燥 D．定容时液面超过了刻度线
〖解析〗A选项称量时左盘高右盘低意思是药品加得较少，配成的溶液浓度偏低；B选项俯视刻度说明所加溶液未达到刻度，则造成浓度偏高；C选项洗净的容量瓶未干燥，对配成的溶液浓度无影响；D选项液面超过刻度线，是说所配制溶液体积偏大，则浓度偏低。
〖答案〗B
2．(2009·重庆理综，7)有关实验的叙述，正确的是(　　)
A．将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度，配制成一定物质的量浓度的溶液
B．用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上测定其pH
C．用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后，再进行焰色反应
D．读取滴定管内液体的体积，俯视导致读数偏小
〖解析〗A项，固体应先在烧杯中溶解，并冷却至室温，再转移至容量瓶中并定容；B项，使用pH试纸时不能润湿；C项，进行焰色反应时，应用稀盐酸洗涤并灼烧铂丝。
〖答案〗D
3．下列实验操作中，错误的是(　　)
A．配制5%食盐溶液时，将称量的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解
B．硫酸铜结晶水含量测定时，需用小火缓慢加热，防止晶体飞溅
C．测定未知NaOH溶液浓度时，酸式滴定管需用标准酸液润洗2～3次
D．配制0.1 mol/L的H2SO4溶液时，将量取的浓H2SO4放入容量瓶中加水稀释
〖解析〗浓H2SO4稀释时放出大量的热，故稀释时应把浓H2SO4慢慢地倒入盛有水的烧杯中，且边倒边搅拌，冷却后再转移到容量瓶中，故D选项符合题意。
〖答案〗D
4．某学生配制氯化钠溶液时，用天平称取氯化钠固体20.6 g，(1 g以下由游码提供)，因砝码与氯化钠的位置放反了，天平恰好平衡，用称量的该氯化钠配制溶液，则所配溶液浓度(　　)
A．偏高 B．偏低 C．无影响 D．无法确定
〖解析〗要称取20.6 g物质，砝码应取20 g，砝码本应放在右盘，但由于砝码与物质的位置颠倒了，所以20 g＝氯化钠的实际质量＋游码的读数，称量的氯化钠比计算所需质量要小，所以配制的溶液浓度偏低。
〖答案〗B
5．配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是(　　)
A．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B．在容量瓶中进行定容时仰视刻度线
C．在容量瓶中定容时俯视刻度线
D．定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度，再补充几滴水至刻度
〖解析〗B项，如图乙所示，定容后液面高于容量瓶的刻度线，溶液体积偏大，NaOH物质的量浓度偏小；C项，如图甲所示，情况与B项相反；A、D两项易判断会偏小。
〖答案〗C
6．某同学用Na2CO3配制0.10 mol/L的Na2CO3溶液的过程如图所示：

你认为该同学的错误步骤有 (　　)
A．1处 B．2处 C．3处 D．4处
〖答案〗B
7．如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9.2 mol/L
B．1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
C．配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL
D．等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L
8．用固体NaOH配制250 mL 0.5 mol·L－1NaOH溶液；
(1)在下列仪器中：①托盘天平(带砝码)；②量筒；③烧杯；④玻璃棒；⑤漏斗；⑥500 mL容量瓶；⑦药匙；⑧250 mL容量瓶；⑨胶头滴管；⑩坩埚。
A．配制过程中必须用到的仪器有：___________________________(填写代号)。
B．容量瓶使用前应__________，中学化学实验常用仪器中使用前和容量瓶使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有：________、________；
(2)下列操作使所配制的NaOH溶液浓度偏高的有：________(填写代号)。
①称取固体NaOH时未用小烧杯　②没有用水冲洗烧杯2～3次　③定容时，俯视液面使之与刻度相切　④溶液配好摇匀后，发现液面低于刻度线，又加水至液面与刻度相切　⑤将未冷却的溶液注入容量瓶后，马上定容　⑥样品中混有Na2O杂质
〖解析〗配制溶液在称量时所需的仪器有：天平、药匙；溶解时所需仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒；配制250 mL溶液需用250 mL容量瓶；定容时需要使用胶头滴管。容量瓶、分液漏斗和滴定管使用之前均应检查是否漏水。①～⑥的误差分析如下：
①称量NaOH固体时应用小烧杯，如果放在滤纸上NaOH会吸水，导致所称得的NaOH固体质量偏小，浓度偏低。②未用水冲洗烧杯，导致溶质损失，溶液的浓度偏低。③定容时，俯视液面使之与刻度相切导致所加水不足，浓度偏高。④当溶液配好后摇匀，液面低于刻度线是正常现象，若再加水浓度会偏低。⑤溶液未冷却就注入容量瓶，液体体积热胀冷缩，马上定容，会导致溶液真正的体积小于刻度所标的体积，浓度偏高。⑥质量均为m g的NaOH和Na2O，n(NaOH)＝ mol，而Na2O可生成的NaOH的物质的量为 mol。因此样品NaOH中混有Na2O时，溶液浓度偏高。
〖答案〗 (1)A.①②③④⑦⑧⑨　B．检查是否漏水　滴定管　分液漏斗　(2)③⑤⑥
9． (2010·改编)配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节。
(1)若配制大约1 mol·L－1的溶液100 mL，所给仪器只有托盘天平、量筒、带刻度的烧杯、玻璃棒，下列可选用的试剂是________(填字母序号)。
A．氢氧化钠固体 B．浓硫酸(98%) C．浓盐酸(37%) D．浓硝酸(63%)
(2)下图所示是某学生在配制0.100 mol·L－1的碳酸钠溶液100 mL时，将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作。
该步操作对所得溶液浓度的影响是__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)，原因是___________________________。
(3)若配制(2)中溶液时，该生使用托盘天平称取碳酸钠，则与计算量一致吗？为什么？
________________________________________________________________________。
〖解析〗常见仪器的用途及使用方法要记清。常用仪器的精确度要掌握。
〖答案〗 (1)ABCD　(2)偏低
①玻璃棒紧靠容量瓶口，造成洗涤液外溢。
②玻璃棒从容量瓶移出时，残留在玻璃棒上的洗涤液可能滴在瓶外。
③玻璃棒移出后直接放在桌面上，造成残留洗涤液损失
(3)不一致。因为碳酸钠的计算量为1.06 g，而托盘天平只能精确到0.1 g，即称取碳酸钠1.1 g
10．(2010·改编)(1)用18 mol/L的硫酸配制100 mL 1.0 mol/L的硫酸，若实验仪器有：A.100 mL量筒　B．托盘天平　C．玻璃棒　D．50 mL容量瓶　E．25 mL酸式滴定管　F．胶头滴管　G．50 mL烧杯　H．100 mL容量瓶
实验时所需仪器的先后顺序是(填入编号)____________________________________。
(2)在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是(填写编号)________。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1 cm～2 cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线
D．配制溶液时，如果试样是液体，用滴定管量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1 cm～2 cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转或摇动多次
〖解析〗 (1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。量取5.56 mL浓硫酸用100 mL量筒误差太大应选用滴定管根据每步的操作过程，实验所需仪器有：100 mL容量瓶、25 mL酸式滴定管、玻璃棒、50 mL烧杯、胶头滴管。所需浓H2SO4的体积为：
V＝×103 mL/L＝5.56 mL。
(2)容量瓶只能用蒸馏水洗涤，不能用所配溶液润洗；溶质的溶解及浓溶液的稀释必须在烧杯中进行。故B、C、D三项均不正确。
〖答案〗 (1)G、E、C、H、F或E、G、C、H、F　(2)BCD
第一章 化学计量在实验中的应用
第五课时 物质的量应用于方程式的计算
复习目标：
1、了解物质的量运用于化学方程式计算的基本原理和方法。
2、掌握一些化学计算的基本方法。
基础知识：
物质的量应用于化学方程式的计算属高考基本考点，涉及的知识点范围比较广，高考常考热点主要是运用计算技巧进行化学方程式的有关计算。
深刻理解化学方程式的含义，充分利用化学反应前后的有关守恒关系
解题策略 加强与原子结构、元素化合物性质、有机物结构性质等相关知识的横向联系
搞清各解题技巧的使用条件和适用范围，读懂题目，正确选择
依据化学方程式的计算，基本思想。
N2+3H2  2NH3
物质的量之比 1∶3∶ 2
气体体积之比 1∶3∶ 2
物质的分子数之比 1∶3∶ 2
物质的质量之比 28∶6∶ 34
下面介绍几种此类计算常见解题方法：
1．差量法——根据变化前后的差量列比例式计算
解题的一般步骤可分为：
①准确写出有关反应的化学方程式；
②深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等，且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比；
③根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。
【例1】充分锻烧黄铁矿W克，反应完全后，冷却到室温，称的固体物质的质量是m g，生成SO2为V升，则黄铁矿中FeS2的含量是（假设矿石中的杂质受热不分解，也不会与SO2反应）
A、60V/22.4W×100%　　B、22.4V/60W×100%
C、80V/22.4W×100%　　D、3(W-m)/W×100%
〖解析〗本题是考查“差量法”的选择型计算题，设黄铁矿中含FeS2的质量为X.利用固体差，可得答案为D。
【例2】取0.15L未知浓度的浓硫酸，加入铜片后加热，使铜片全部溶解。冷却所得的溶液到室温后定容为1L，取出定容后的溶液50mL，加入还原铁粉7.00g，充分反应后生成1.68L（标准状况）气体，溶液下部残渣质量为3.04g，所得溶液中只有硫酸亚铁。求原硫酸溶液的物质的量浓度。
〖解析〗可将题中信息概括如下：
0.15L浓硫酸1L溶液（CuSO4和H2SO4）50mL溶液生成1.68LH2（相当于0.075mol、消耗4.2gFe）、残留3.04g固体（可能是铜或铜、铁混合物）、FeSO4溶液。
先判断最后一步反应中铁是否过量：2.8g铁若完全跟硫酸铜反应可生成3.2g铜。说明铁过量，最后残留固体是铁、铜的混合物。
用差量法计算50mL溶液中CuSO4的物质的量为0.03mol。
所以原溶液中共有H2SO4：（0.075+0.03×2）×=2.7mol
硫酸的物质的量浓度为18mol/L。
2．守恒法——利用质量、元素（原子）、得失电子、电荷守恒计算
利用守恒法解题可避免书写繁琐的化学方程式和细枝末节的干扰，直接找出其中特有的守恒关系，提高解题的速度和准确度。守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找恒量对象关系。
【例3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其中含水7.62％，K2CO3 2.88%,KOH　90％，若将此样品1克加入到46.00ml的1mol/l盐酸中，过量的酸再用1.07mol/lKOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体质量为（ ）
A．1.71g B. 3.43g C. 5.14g D. 6.86g
〖解析〗此题中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-，在整个过程中Cl-守恒。即n(KCl)=n(HCl)，可得结果为B。
3．关系式法——多步变化用物质的量的关系首尾列式计算
关系式法适用于多步进行的连续反应，以中间产物为媒介，找出起始原料和最终产物的关系式，可将多步计算一步完成。有时利用关系式法列出的比例式与利用原子个数守恒列出的比例式相一致，但不能一概而论，关键在于中间过程的变化。要善于区分，正确选择解题技巧。
【例4】接触法制硫酸每天的尾气中含少量的二氧化硫，为防止大气污染，在排放前要进行综合利用。
（1）某硫酸厂每天排放的11200m3（标况）尾气中含0.2%（体积分数）的二氧化硫，问用氢氧化钠溶液、石灰、及氧气处理后。假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2O)。
（2）如果将一定体积的尾气通入100mL3mol?L-1的NaOH溶液中使其完全反应，经低温、低压蒸得固体19.0g，通过计算确定所得固体物质的成分及其物质的量。
〖解析〗
（1）由S元素守恒，可得关系式：SO2～CaSO4·2H2O
（2）原NaOH的物质的量为：100×10-3L×3mol?L-1=0.3mol
当0.3molNaOH完全转化为NaHSO3时，质量为：0.3mol×104g?mol-1=31.2g
当0.3molNaOH完全转化为Na2SO3时，质量为：0.5×0.3mol×126g?mol-1=18.9g
现生成固体为19.0克，故生成物为Na2SO3 和NaHSO3的混合物；设混合物中Na2SO3 和NaHSO3物质的量分别为x、y
则 解之得
所得固体为0.046 mol Na2SO3和0.127 mol NaHSO3的混合物。
〖点评〗有关多步化学反应的计算问题，属于常规计算考点之一，抓住元素守恒总结出关系式，然后展开计算，是解此类题的关键。
4．极值法——极端假设的计算方法
极值法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。
其主要应用于：
(1)判断混合物的组成：把混合物看成某组分的纯净物进行计算，求出最大值、最小值，再进行分析讨论。
(2)判断可逆反应中某个量的关系：把可逆反应看作向某个方向进行到底的状况。
(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量的大小变化，把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。
(4)判断生成物的组成：把多个平行反应看作逐个单一反应。
【例5】某温度时CuSO4的溶解度是25克,若温度不变,将32克无水CuSO4粉末撒入 m g水中,形成饱和溶液并有CuSO4．５Ｈ２Ｏ晶体析出时，则　 m的取值范围是
Ａ．１８g≤m≤128g B.36g≤m≤180g C.18g＜m＜128g D.36g＜m＜180g
〖解析〗 m g水中一部分作为溶剂水，一部分作为结晶水。可采用极值思想，用假设的方法讨论m 的上限和下限，从而确定m 的取值范围。答案为C。
5．其他方法：化学计算的方法很多，除了上述5种方法外，还有估算法、讨论法、平均值法、十字交叉法、终态法、等效平衡法等。
此外近几年的高考中还多次出现了借助数学工具解决化学问题的计算题，测试学生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。此类题目的解题思路是：运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系（等式、函数、图像关系、不等式、数列等），用以解题。
课后练习：
1．等物质的量的N2、O2、CO2的混合气体，通过Na2O2后，相同条件下测得混合气体的体积是原来的8/9，则此时混合气体中的三者物质的量之比是（ ）
A．1:1:0 B．3:4:0.5 C．1.5:2:0.5 D．3:3:2
〖答案〗C
2．某碳酸钾样品中含有碳酸钠、硝酸钾和硝酸钡三种杂质中的一种或两种，现将13.8 g样品加入足量水，样品全部溶解，再加过量的氯化钙溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确的判断是（ ）
A．肯定没有硝酸钾 B．肯定有硝酸钾，可能还有碳酸钠
C．肯定没有硝酸钡，可能有硝酸钾 D．肯定没有碳酸钠和硝酸钡
〖答案〗B
3．氯化铵晶体与消石灰的固体混合物90.5g，在150℃下加热至质量不再减少为止，得到残渣40.5g。则原混合物中氯化铵和消石灰的物质的量之比（ ）
A．等于2:1 B．大于2:1 C．小于2:1 D．等于1:1
〖答案〗B
4．某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为5:4，则混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（ ）
A．1:2 B．1:3 C．3:4 D．4:5
〖答案〗B
5．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质是量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体体积为（设反应中HNO3被还原成NO） （ ）
A．0.448L B．0.672L C．0.896L D．0.224L
〖答案〗B
6．将溶质A的质量分数为5X和X的两种溶液等体积混合，所得溶液中A的质量分数小于3X，则A可能是 （ ）
①H2SO4 ②C2H5OH ③NH3 ④CH3COOH ⑤NaOH
A、①⑤ B、①④⑤ C、②③ D、②③④
〖答案〗C
7．某温度下，Wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2固体反应，固体质量增加Wg。在①H2 ②CO ③CO和H2混合物 ④HCHO ⑤CH3COOH⑥HOCH2CH2OH中，符合题意的是 （ ）
A．均不符合 B．只有①②③ C．只有④⑤ D．全部符合
〖答案〗D
8、把氯气和氮气混合气1.12L（90%Cl2和10%N2）通过浓氨水，实验测得逸出的气体（除NH3）体积为0.672L（50%Cl2和50%N2），问反应后被氧化的氨的质量是（体积已换算成标况）（ ）
　　A．3.4g B．0.34g C．1.36g D．13.6g
〖答案〗B
9、盛有 80 mL NO气体的试管倒立于盛有水的水槽中，向试管中通入一定体积的O2，结果试管中剩余气体的体积是原有 NO 体积的一半，则通入 O2 的体积是 （ ）
A．20mL B．30mL C．60mL D．100mL
〖答案〗BD
10．在4 mol·L－1 的硫酸和2 mol·L－1的硝酸混合溶液10 mL中，加入0.96 g铜粉，充分反应后最多可收集到标况下的气体的体积为 （ ）
A．89.6 mL B．112 mL C．168 mL D．224 mL
〖答案〗D
11．镁铝合金5.1 g溶于300 mL2 mol/L的盐酸，在标准状况下放出气体的体积为5.6 L。向反应后的溶液中加入足量氨水，产生沉淀的质量为( )
A．5.1g B．10.2g C．13.6g D．15.3g
〖答案〗C
12．在天平两盘中各放一只大小和质量相同的烧杯，两烧杯中都盛有1 mol/L的稀硫酸100 mL，然后分别向两烧杯中加入一定质量的Mg与Al，充分反应后天平仍保持平衡，则Mg、Al的质量分别是（ ）
A．2.4 g Mg 1.8 g Al B．5 g Mg 5 g Al
C．2 g Mg 2 g Al D．0.9697 g Mg 1 g Al
〖答案〗BD
13．5 mL Ag＋浓度为0.1 mol·L－1的某溶液，加入等物质的量的某种碱金属盐，待卤化物完全沉淀后，经过滤、干燥，称得质量为0.013 g，则此沉淀是（ ）
A．LiF B．LiCl C．AgF D．AgCl
〖答案〗A
14．有 Na2CO3、NaHCO3、CaO 和 NaOH的混合物27.2 g， 把它们溶于足量水并充分反应后，HCO3－、CO32－、Ca2+均转化为沉淀，将容器内水分蒸干后得到固体物质共29 g，则原混合物中含Na2CO3 （ ）
A．0.1 mol B．0.2 mol C．0.3mol D．无法确定
〖答案〗A

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