资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第4讲 化学计量(解析版)1.了解物质的量及其相关物质量的含义和应用。2.阿伏加德罗定律及其推论。3.能根据微粒物质的量、数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算。4.物质的量浓度的概念及计算。5.配制一定物质的量浓度的溶液。6.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。物质的量及其单位(1)物质的量①定义:表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量。②符号及单位:符号为n,单位为摩尔,单位符号为mol。(2)摩尔①标准:1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。 ②计量对象:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。③注意:在用摩尔描述粒子时,一定要注明粒子的种类。(3)阿伏加德罗常数①国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。②阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数,符号是NA,单位是mol-1。③物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=。(4)摩尔质量小结摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点(1)摩尔质量的单位是 g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。摩尔质量只有当以 g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。(2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98 g·mol-1);②Mg3N2和CaCO3(100 g·mol-1);③CO、N2、C2H4(28 g·mol-1);④Na2O2和Al(OH)3(78 g·mol-1)。由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型 【典例1】某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol ③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NAA.①③ B.②④ C.①② D.②③答案:C解析:①该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即,正确;②m g硫原子的个数为,其物质的量为 mol,正确;③该原子的摩尔质量是aNA g/mol,不正确;④一个硫原子所含电子数为16,则16NA为1 mol硫原子所含电子数,不正确。【典例2】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )(2)12 g 12C中所含碳原子的数目为6.02×1023( )(3)氧化钙的摩尔质量为56 g( )(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等( )(5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )(6)氖气的摩尔质量(g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )(7)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧( )(8)58.5 g NaCl晶体中所含的粒子数目约为6.02×1023( )(9)标准状况下,22.4 L氧气与22.4 L苯中所含分子数均为NA( )(10)11 g CO2的体积为5.6 L( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)×二、气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素科学研究发现:①在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的体积不相同;②在同温同压条件下,粒子数相同的任何气体的体积都相同。(2)气体摩尔体积(3)阿伏加德罗定律①内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。②实质揭示温度(T)、压强(p)、气体体积(V)和物质的量(n)四者之间的关系。四者中若三个相同,则第四个一定相同;若两个相同,则另两个成比例。即“三同定一同,两同定比例”。③阿伏加德罗常数的推论相同条件 结论公式 语言叙述同温同压 同温同压下,体积比等于物质的量之比,等于粒子数之比同温同容 同温同容下,压强比等于物质的量之比,等于粒子数之比同温同物质的量 同温同物质的量下,压强比等于体积的反比同温同压 同温同压下,密度比等于摩尔质量之比同温同压同体积 同温同压下,体积相同的气体,其摩尔质量与质量成正比(4)理想气体状态方程阿伏加德罗定律及其推论都可由理想气体状态方程(pV=nRT)及其变形推出。【典例1】已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )A.体积大小:④>③>②>① B.原子数目:③>①>④>②C.密度大小:④>②>③>① D.质量大小:④>②>①>③答案:B解析:①标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为=0.3 mol;②1.204×1023个H2S分子的物质的量为=0.2 mol;③5.6 g CH4的物质的量为=0.35 mol;④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知,物质的量④>③>①>②,相同条件下,体积大小为④>③>①>②,A项错误;①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4=1.2 mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol×5=1.75 mol,④0.5 mol HCl所含原子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,所以原子数目③>①>④>②,B项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,故密度大小④>②>①>③,C项错误;①NH3的质量为17 g·mol-1×0.3 mol=5.1 g,②H2S的质量为34 g·mol-1×0.2 mol=6.8 g,③CH4质量为5.6 g,④HCl质量为36.5 g·mol-1×0.5 mol=18.25 g,故质量大小④>②>③>①,D项错误。【典例2】设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )A. B. C. D.答案:D 解析:a g双原子分子的物质的量= mol,双原子分子的摩尔质量== g·mol-1,所以b g气体标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L。【典例3】等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是( )(双选)A.体积之比为13∶13∶14 B.密度之比为14∶14∶13C.质量之比为1∶1∶1 D.原子数之比为1∶1∶2答案:BD解析:A项,三种气体分子的质子数均为14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,等温等压下,气体的体积与其物质的量成正比,所以三者体积之比为1∶1∶1,错误;B项,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol-1、28 g·mol-1、26 g·mol-1,等温等压下,气体摩尔体积相同,根据ρ==知,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28∶28∶26=14∶14∶13,正确;C项,三种气体分子的物质的量相等,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol-1、28 g·mol-1、26 g·mol-1,根据m=nM知:质量之比与摩尔质量成正比为28∶28∶26=14∶14∶13,错误;D项,1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,所以三种气体原子数之比为1∶1∶2,正确。【典例4】在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为______________。NH4HCO3的摩尔质量为______________(用含m、d的代数式表示)。(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为______________(用含ρ的代数式表示)。(3)若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为______________(用含a、b、c的代数式表示)。答案:(1) mol 6d g·mol-1 (2)22.4 ρ g·mol-1 (3)17a%+44b%+18c%解析:NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)(1)M(混)=2d n(混)= mol, M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。(2)M(混)=22.4ρ g·mol-1。(3)n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,M(混)=17a%+44b%+18c%。三、突破阿伏伽德罗常数的“五大陷阱”陷阱一:注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)一看“气体”是否处在“标准状况”。(2)二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。(3)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。【典例1】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( )(3)常温常压下,1.4 g乙烯与丙烯混合气体含有的原子数为0.3NA( )(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3的分子数为NA( )(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子( )(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若阴极产生11.2 L气体,则线路中通过NA个电子( )(7)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA( )答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√陷阱二:注意物质的组成和结构(1)特殊物质中所含微粒 (分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、H37Cl;(2)物质中所含化学键的数目,如CO2、CnH2n+2等;有特殊结构的物质的量计算:如1 mol Si中含Si—Si 2NA、1 mol SiO2中含Si—O 4NA、1 mol石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA等。(3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等;(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目,如N2、CO、C2H4等。【典例2】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)36 g 18O2中含有10NA个中子( )(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )(3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子( )(5)CH4与P4的分子结构均为正四面体形,在1 mol CH4分子或P4分子中含有的共价键数均为4NA( )(6)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA( )(7)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3NA( )(8)46 g乙醇中存在的共价键总数为8NA( )答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√陷阱三:注意氧化还原反应中电子转移数目的判断(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断;如Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂。Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2或NO等反应,Na2O2只作氧化剂。(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+。(5)熟记特殊反应中电子转移总数反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA1 mol O2 2 mol或2NACl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NACl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA1 mol Fe 3 mol或3NA【典例3】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”),简述判断依据。(1)标准状况下,2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应,转移的电子总数为0.2NA( )判断依据: 。(2)5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与0.1 mol Cl2充分反应,转移的电子数均为0.2NA( )判断依据: 。(3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )判断依据: 。(4)6.4 g Cu与S完全反应,转移的电子数为0.2NA( )判断依据: 。(5)向FeBr2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,转移的电子总数一定等于3NA( )判断依据: 。答案:(1)(×) 判断依据:该反应为Na2O2中-1价氧元素的歧化反应,0.1 mol CO2反应消耗0.1 mol Na2O2,转移0.1 mol电子。(2)(√) 判断依据:0.1 mol Fe和0.1 mol Cu均能完全使0.1 mol Cl2转化为0.2 mol Cl-,转移0.2 mol电子。(3)(×) 判断依据:没有给出硝酸的量,不能判断最终产物中铁元素的价态,故不能判断转移电子的数目。(4)(×) 判断依据:该反应的产物为Cu2S,0.1 mol Cu只能失去0.1 mol电子。(5)(×) 判断依据:还原性:Fe2+>Br-,Cl2首先氧化Fe2+,Cl2的量不确定,无法确定Br-被氧化的量,转移的电子数在NA ~3NA之间。陷阱四:注意电解质溶液中粒子数目的判断(1)是否存在弱电解质的电离或盐类的水解。(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。【典例4】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。①1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA( )②1 L 0.1 mol·L-1氨水含有0.1NA个OH-( )③常温下,10 L pH=1的硫酸溶液中含有的H+的数目为2NA( )④常温下,10 L pH=13的NaOH溶液中含有的OH-的数目为NA( )⑤1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA( )⑥1 mol·L-1NaCl溶液含有NA个Na+( )答案:①× ②× ③× ④√ ⑤× ⑥×陷阱五:注意一些可逆反应、特殊反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响。(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:2SO2+O22SO3,N2+3H22NH3,H2+I22HI,Cl2+H2OHCl+HClO,NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。2有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HFHF2。3有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应。4有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与盐酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。(5)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,浓盐酸浓度降低,反应不再进行。(6)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。【典例5】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA( )(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子( )(4)一定条件下,用 1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为NA( )(5)标准状况下,将22.4 L Cl2通入足量水中充分反应转移电子数小于NA( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√四、物质的量浓度(一)溶液组成的两种表示方法1.物质的量浓度(cB)概念 以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,表达式为cB=,单位是mol·L-1注意事项 ①从一定物质的量浓度溶液中取出不同体积的溶液,其浓度相同、所含溶质的物质的量不同; ②溶质的浓度和离子的浓度不一定相同,要依据化学式进行分析计算。如:0.5 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Cl-)=0.5 mol·L-1×3=1.5 mol·L-1【典例1】下列目的能达到的是( )A.将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液B.从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 mol·L-1C.中和100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH 4 gD.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L-1溶液答案:B 解析:A项,不知道所得溶液的体积,无法计算NaCl溶液的物质的量浓度;B项,从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度不变;C项,m(NaOH)=2×0.1 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=8 g;D项,所得溶液溶质为NaOH,其浓度应为2 mol·L-1。2.溶质的质量分数(w)(1)概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。(2)表达式:w=×100%。【典例2】在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量—体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量—体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法错误的是( )A.该溶液的质量分数为16.7%B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 gD.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液答案:D解析:根据质量—体积浓度为200 g·L-1,即1 L溶液中含200 g溶质,1 L溶液的质量是1000 mL×1.2 g·cm-3=1200 g,该溶液的质量分数为×100%=16.7%,A正确;1 L溶液中含200 g(即1.25 mol)溶质,该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1,B正确;S∶100 g=200 g∶(1000 mL×1.2 g·cm-3-200 g),S=20 g,C正确;CuSO4·5H2O溶于水后得到CuSO4溶液,其溶质为CuSO4,质量为200 g×=128 g,质量分数=×100%=10.7%,此值小于16.7%,不是饱和溶液,D错误。(二)物质的量浓度的有关计算1.对物质的量浓度表达式的理解(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量与水发生反应生成新的物质:如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。(2)准确计算溶液的体积:不是溶剂体积,也不是溶剂体积与溶质体积之和,可以根据V=求算。2.计算类型(1)标准状况下,气体溶于水形成溶液的物质的量浓度的计算c=(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算推导过程(以1 L溶液为标准):1 L(1 000 mL)溶液中溶质质量m(溶质)=1_000ρ×w g n(溶质)= mol 溶质的物质的量浓度c= mol·L-1。(c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1)(3)溶解度与质量分数的关系某温度下饱和溶液质量分数(w)与溶解度(S)的换算公式:w=×100%。【典例3】根据题目条件计算下列溶液的相关量:(1)2 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则溶液的体积为________mL。(2)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为________mol·L-1。(3)若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为________。答案:(1)100 (2) (3) mol·L-1解析:(2)n(NH3)= mol,溶液体积:V=×10-3 L,c= mol·L-1= mol·L-1。(3)Ca(NO3)2的物质的量浓度为= mol·L-1,NO的物质的量浓度为 mol·L-1。【典例4】(1)2 mol/L Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则NO的浓度________mol/L。(2)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水中溶质的质量分数________。(3)若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的质量分数________。答案:(1)4 (2)×100% (3)7.6%【典例5】V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为( )A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1答案:A 解析:依题意知,c(SO)= mol·L-1,c(Fe3+)= mol·L-1×= mol·L-1,故有 mol·L-1×0.5V L=2V L×cB,cB= mol·L-1。(三)溶液稀释与混合的计算1.溶液稀释(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。2.溶液混合混合前后溶质的物质的量保持不变,即:c1V1+c2V2=c混V混。若稀溶液混合后体积不变,则V混=V1+V2;若混合后体积变化,则V混=。【思维点拨】溶质相同、质量分数不同(a%、b%)的两溶液混合(1)等体积混合①当溶液密度大于1 g·cm-3 时,必然是溶液浓度越大,密度越大,等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液);②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)(如酒精、氨水溶液)。(2)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。【典例6】(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是________。(填序号,下同)①q=2p ②q>2p ③q<2p ④无法确定(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则p、q的关系是________。①q=2p ②q>2p ③q<2p ④无法确定答案:(1)② (2)③解析:当等体积混合时,设浓溶液的密度为ρ1,稀溶液的密度为ρ2,体积各为1 L,则混合后q%==×p%=p%,则:当ρ1>ρ2时,如H2SO4溶液、HNO3溶液,q>2p;当ρ1<ρ2时,如氨水、酒精溶液,q<2p。五、一定物质的量浓度溶液的配制(1)构造及用途(2)查漏操作(3)注意事项①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;②不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;③向容量瓶中注入液体时,一定要用玻璃棒引流;④容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存溶液;⑤不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积(3)配制100 mL 1.00 mol·L-1 氯化钠溶液(4)误差分析实验操作 n V c①计算结果m=5.85 g,称5.9 g 偏大 不变 偏大②砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大③少量氯化钠沾在滤纸上 偏小 不变 偏小④有少量液体溅出 偏小 不变 偏小⑤容量瓶内有少量水 不变 不变 不变⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小⑦仰视 不变 偏大 偏小⑧超过刻度线,吸出一部分水 偏小 不变 偏小⑨摇匀后液面下降,补充水 不变 偏大 偏小⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过 不变 偏大 偏小【典例1】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解或稀释( )(2)配制480 mL一定物质的量浓度溶液时,要选用480 mL的容量瓶( )(3)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )(4)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上( )(5)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体( )(6)用如图装置配制0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×【典例2】用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )答案:B解析:称量固体样品时,应将固体样品放入托盘天平的左盘,砝码放入右盘,A错误;转移溶液时,为防止液体洒落,应用玻璃棒引流,C错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶中,D错误。【典例3】硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用于碘量法中测定碘的标准溶液。现需要配制500mL 0.10mol·L-1 Na2S2O3溶液,下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是( )A.用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2OB.定容时,仰视容量瓶刻度线C.没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒D.用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液答案:D解析:500 mL 0.10 mol·L-1Na2S2O3溶液中Na2S2O3的质量=cVM=0.10 mol·L-1×0.5 L×158 g·mol-1=7.9 g,用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O时,7.9 g Na2S2O3·5H2O中Na2S2O3的质量为7.9 g×≈5.0 g,n的值偏小,浓度偏低,故A不符合题意;定容时,仰视容量瓶刻度线,会使V的值偏大,根据c=分析,浓度偏低,故B不符合题意;没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒,会使n的值偏小,浓度偏低,故C不符合题意;D.用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液,会使n的值偏大,浓度偏高,故D符合题意。【典例4】在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列操作可使所配溶液浓度偏高的是( )A.未将洗涤烧杯和玻璃棒的溶液移入容量瓶B.用量筒量取浓盐酸时,俯视读数C.定容时俯视刻度线D.溶解搅拌时造成液体溅出答案:C解析:未将洗涤烧杯和玻璃棒的溶液移入容量瓶中,溶质的物质的量减少,所配溶液的浓度偏低,A项错误;用量筒量取浓盐酸时,俯视读数,量取的浓盐酸体积偏小,所配溶液浓度偏低,B项错误;定容时俯视刻度线,会造成水量偏少,所以溶液浓度偏高,C项正确;溶解搅拌时造成液体溅出,溶质的物质的量减少,所配溶液的浓度偏低,D项错误。【典例5】从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g:________。(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g:________。(3)配制NaOH溶液用托盘天平称量NaOH时,托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确:________。(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒:________。(5)配制稀H2SO4溶液用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:________。(6)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:________。(7)未经洗涤烧杯及玻璃棒:________。答案:(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏小 (7)偏小解析:(2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol-1,所需质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。(3)NaOH易吸水潮解。六、溶解度曲线的解读和应用1.溶解度曲线溶解度曲线是同种物质在不同温度下的溶解度绘制出来的曲线,一般随着温度的升高而升高,但是少部分物质会随着温度的升高而降低。用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,绘出固体物质的溶解度随温度变化的曲线就叫做溶解度曲线。2.利用溶解度受温度影响不同进行除杂的方法(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶,趁热过滤的方法。(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。【典例1】工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨和二氧化碳分别先后通入饱和食盐水中而析出小苏打,再经过滤、焙烧得纯碱),却不能用氨碱法制碳酸钾,这是因为在溶液中( )A.KHCO3溶解度较大 B.KHCO3溶解度较小C.K2CO3溶解度较大 D.K2CO3溶解度较小答案:A解析:氨碱法以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱,先使氨气通入饱和食盐水中变为氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品,不能用氨碱法制碳酸钾,这是因为KHCO3在溶液中溶解度较大,不能形成沉淀。【典例2】已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2答案:B解析:因NaCl的溶解度受温度的影响不大,所以将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体,A正确;因MgCl2能够水解,水解产生了氢氧化镁和氯化氢,加热水解使平衡正向移动,氯化氢易挥发,所以将MgCl2溶液蒸干得到的固体为氢氧化镁,B错误;因Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,所以Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯,C正确;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯氏制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行,D正确。七、以物质的量为中心的综合计算以物质的量为中心的综合运算,常与化学方程式结合起来进行解答,涉及的运算方法主要有比例式法和关系式法,而解题常用的守恒法是化学学科中的一种基本思想和方法,包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒。1.应用原理 2Na +2H2O===2NaOH+H2↑化学计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1扩大NA倍: 2NA ∶2NA ∶ 2NA ∶ NA物质的量之比: 2 mol ∶2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比,也等于各物质的物质的量之比。2.解题步骤[典例1] 在标准状况下,15.6 g Na2O2投入足量水中,充分反应,生成NaOH的物质的量为多少?生成O2的体积为多少?[答案] 生成NaOH 0.4 mol,生成O2 2.24 L[解析] n(Na2O2)==0.2 mol2Na2O2+2H2O===4NaOH + O2↑2 mol 4 mol 22.4 L0.2 mol n(NaOH) V(O2)==故n(NaOH)=0.4 mol,V(O2)=2.24 L。1.应用原理所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。2.解题步骤[典例2] 在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为( )A.72% B.40% C.36% D.18%[答案] C[解析] 由S原子守恒和有关反应可得出:S~H2SO4~2NaOH32 g 2 molm(S) 0.5×10×10-3 mol得m(S)=0.08 g原混合物中w(S)=×100%≈36%。1.应用原理关系式是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。2.解题步骤[典例3] (2020·江苏高考)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为C3N3O3Cl+H++2H2O===C3H3N3O3+2HClOHClO+2I-+H+===I2+Cl-+H2OI2+2S2O===S4O+2I-准确称取1.120 0 g样品,用容量瓶配成250.0 mL溶液;取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5 min;用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。通过计算判断该样品是否为优质品。(写出计算过程,该样品的有效氯=×100%)[答案] n(S2O)=0.100 0 mol·L-1×0.020 00 L=2.000×10-3 mol根据物质转换和电子得失守恒关系:C3N3O3Cl~2HClO~2I2~4S2O得n(Cl)=0.5n(S2O)=1.000×10-3 mol氯元素的质量:m(Cl)=1.000×10-3 mol×35.5 g·mol-1=0.035 50 g该样品的有效氯为×2×100%≈63.39%该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品[解析] 依据三个反应得出关系式:C3N3O3Cl~2HClO~2I2~4S2O,根据Na2S2O3的消耗量,可以计算出测定中转化为HClO的氯的物质的量,进而得出氯元素的质量,再由有效氯的计算公式可计算出有效氯。1.(2022·全国甲卷)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.,下,氢气中质子的数目为B.溶液中,的数目为C.苯甲酸完全燃烧,生成的数目为D.电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为答案:C解析:A.25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故A错误;B.Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,故B错误;C.苯甲酸燃烧的化学方程式为,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2,数目为1.4NA,故C正确;D.电解熔融CuCl2时,阳极反应为,阴极反应为,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,故D错误;答案选C。2.(2022·浙江卷)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.中含有个阳离子B.乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为C.含有中子数为D.和于密闭容器中充分反应后,分子总数为答案:C解析:A. 由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,的物质的量为0.1mol,因此,其中只含有个阳离子,A说法不正确;B.没有指明气体的温度和压强,无法确定乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法确定其中所含碳氢键的数目,B说法不正确;C.分子中有6个中子,的物质的量为0.5mol,因此,含有的中子数为,C说法正确;D.和发生反应生成,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此,和于密闭容器中充分反应后,分子总数小于,D说法不正确。综上所述,本题选C。3.(2022·广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类C.中含有个电子D.被还原生成答案:A解析:A.淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定条件下水解可得到葡萄糖,故A正确;B.葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,结构不同,二者互为同分异构体,但含有O元素,不是烃类,属于烃的衍生物,故B错误;C.一个CO分子含有14个电子,则1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子,故C错误;D.未指明气体处于标况下,不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误;答案选A。4.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A. 反应转移电子为0.1mol B. HCl溶液中数为3NAC. 含有的中子数为1.3NA D. 反应生成标准状况下气体3.36L答案:A解析:A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,A正确;B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;D.反应生成H2物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;故选A。5.(2022·辽宁卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A. 中含有的中子数为B. 分子中含有的键数目为C. 标准状况下,气体中数目为D. 的溶液中数目为答案:A解析:A.1个原子中含有10个中子,的物质的量为,故中含有中子的物质的量为,中子数为,故A正确;B.乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个键,的物质的量为,所以分子中含有的键数目为,B错误;C.是共价化合物,分子中不存在,故C错误;D.没有给出溶液的体积,无法计算的溶液中的数目,故D错误;选A。6. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。旧法合成的反应:新法合成的反应:下列说法错误的是( )(阿伏加德罗常数的值为)A. 的电子式为B. 新法没有副产物产生,原子利用率高C. 的溶液中的微粒数小于D. 的作用是降低反应的活化能,使活化分子数目增多,百分数不变答案:D解析:A.氢氰酸为共价化合物,结构式为H—C≡N,电子式为,故A正确;B.由方程式可知,新法合成甲基丙烯酸甲酯的反应为没有副产物生成,原子利用率为100的化合反应,故B正确;C.硫酸氢铵是强酸弱碱的酸式盐,铵根离子在溶液中会发生水解反应,所以1L0.05mol/L的硫酸氢铵溶液中铵根离子的数目小于0.05mol/L×1L×NAmol—1=0.05NA,故C正确;D.由方程式可知,钯为新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化剂,能降低反应的活化能,使活化分子的数目和百分数都增大,故D错误;故选D。7.(2022·浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为(假设焦炭不含杂质)。请回答:(1)每完全分解石灰石(含,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______(列式计算)。答案:(1)10.8(2)70解析:(1)完全分解石灰石(含,杂质不参与反应),需要吸收的热量是=162000kJ,已知:焦炭的热值为(假设焦炭不含杂质),其热量有效利用率为50%,所以需要投料焦炭的质量是=10800g=10.8kg。(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是=900mol,参加反应的碳酸钙的物质的量是900mol,这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1:1,所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是=70kg。一、单选题1.(2022·湖南·高三开学考试)NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )A.标准状况下,22.4LSO3中含有的硫原子数为NAB.7.8gNa2O2中含有的离子总数为0.4NAC.18g葡萄糖分子中含有的非极性键的数目为0.6NAD.1molN2中所含σ键的数目为NA答案:D解析:A.标况下三氧化硫为固态,A错误;B.过氧化钠中两个氧原子所形成的为一个阴离子,7.8g过氧化钠即0.1mol过氧化钠,所含的离子数目为0.3NA,B错误;C.18克葡萄糖即0.1mol葡萄糖,一个葡萄糖分子中,6个碳原子形成5个非极性共价键,0.1mol葡萄糖形成的非极性共价键数目应为0.5 NA,C错误;D.一个氮气分子中含有一个σ键和两个π键,0.1mol氮气中含有的σ键数目为0.1NA,D正确;故选D。2.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高三开学考试)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.0.5mol与一定量的Na完全反应,转移的电子数一定为2.0B.0.1molFe和0.1mol氯气充分反应,转移的电子数为0.4C.将6.72L(标准状况)氯气溶于水中,转移的电子数为0.4D.反应中,每生成0.2mol,转移的电子数为1.2答案:D解析:A.0.5mol与一定量的Na反应不一定生成,还可能生成,因此转移的电子数不一定为,故A错误;B.等物质的量的Fe和氯气反应生成氯化铁,铁过量,反应的电子转移根据氯气计算,转移的电子数为,故B错误;C.氯气溶于水,只有一部分氯气和水反应,且反应可逆,而6.72L(标准状况)氯气的物质的量为,因此转移的电子数比0.3NA小得多,故C错误;D.反应中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=6,则每生成0.2mol,转移的电子数为,故D正确;答案选D。3.(2022·全国·高三专题练习)有BaCl2和NaCl的混合溶液aL, 将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀, 消耗xmolH2SO4;另一份滴加AgNO3 溶液,使Cl-离子完全沉淀,消耗ymol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na+)( )A. mol·L-1 B.mol·L-1C.mol·L-1 D. mol·L-1答案:D解析:由题意可知,一份滴加稀硫酸,使钡离子离子完全沉淀消耗x mol硫酸,说明溶液中氯化钡的物质的量为xmol,另一份滴加硝酸银溶液使氯离子离子完全沉淀消耗y mol硝酸银,说明氯离子的物质的量为ymol,xmol氯化钡中的氯离子物质的量为2xmol,则氯化钠中的氯离子物质的量为(y-2x)mol,则原溶液中钠离子物质的量为2(y-2x)mol,钠离子浓度为 mol·L-1;故选D。4.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol乙酸与足量的在浓硫酸作用下加热,充分反应生成的分子的数目为(忽略乙酸的挥发)( )B.标准状况下,22.4L与足量Na反应生成,转移的电子数目为C.标准状况下,将3.36L通入1L0.2mol/L溶液中,被氧化的数目为0.3D.的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:,则0.5mol所含的中子数为答案:B解析:A.乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,故A错误;B.Na足量,标况下的22.4L氧气为1mol,完全反应即转移4mol电子,B正确;C.还原性强于,先氧化再氧化,0.2mol需要0.1mol,余下0.05mol只能氧化0.1mol,故C错误;D.根据质量守恒可得,0.5molX的中子数为2,故D错误;故选B。5.(2022·广东·高三阶段练习)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.中含质子的数目为7NAB.充分裂解生成乙烷的分子数为0.1NAC.1mol雄黄(,结构)含有4NA个键D.标准状况下,与溶液混合产生22.4L气体时转移电子数为4NA答案:A解析:A.每个中含有70个质子,的物质的量为0.1mol,则含质子的数目为7NA,A正确;B.的物质的量为0.1mol,但C4H10可能发生均裂,也可能发生异裂,所以充分裂解生成乙烷的分子数小于0.1NA,B不正确;C.从的结构看,黑球表示As原子,白球表示S原子,1个中含有8个键,则1mol雄黄(,结构)含有8NA个键,C不正确;D.标准状况下,与溶液混合反应时存在如下关系式:—2e-—SO2,则产生22.4L气体时转移电子数为2NA,D不正确;故选A。6.(2022·全国·高三专题练习)下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是( )A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 mol·L-1和12.9 mol·L-1B.各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1C.各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%D.各取10 mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水答案:D解析:A.由标签数据可知,硫酸和氨水的质量分数分别为98%和25%,由浓度和质量分数公式可得c=可知,硫酸溶液和氨水的浓度分别为=18.4 mol·L-1和≈12.9 mol·L-1,故A正确;B.硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,则各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1,B正确;C.5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,则各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%,C正确;D.质量分数为98%的硫酸为浓硫酸,稀释时,不能将水加入浓硫酸中,否则易引起暴沸,故D错误;故选D。7.(2022·全国·高三专题练习)实验室配制浓度为1.0mol·L-1NaOH溶液100mL,下面有关操作及说法正确的是( )A.称量NaOH固体时,应在托盘天平两盘上各放一张大小相同的纸片B.若所称量NaOH固体中有少量Na2O杂质,则造成所配溶液浓度偏低C.若用10mol·L-1NaOH溶液来配制,用量筒量取10mLNaOH浓溶液倒入烧杯后,应该用同一量筒取一定量蒸馏水倒入烧杯中D.定容后将容量瓶反复上下颠倒摇匀,静置发现液面低于刻度线,无需再滴加蒸馏水至刻线答案:D解析:A.氢氧化钠固体易吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,用托盘天平称量时,应放在玻璃器皿中称量,不能直接放在纸片上称量,故A错误;B.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,若所称量氢氧化钠固体中有少量氧化钠杂质会使溶液中氢氧化钠的物质的量偏大,导致所配溶液浓度偏高,故B错误;C.若用10mol·L-1氢氧化钠溶液来配制,用量筒量取10mLNaOH浓溶液倒入烧杯后,应该用同一量筒取一定量蒸馏水倒入烧杯中会使溶液中氢氧化钠的物质的量偏大,导致所配溶液浓度偏高,故C错误;D.定容后将容量瓶反复上下颠倒摇匀,静置发现液面低于刻度线,无需再滴加蒸馏水至刻线,否则会使溶液的体积偏大,所配溶液浓度偏低,故D正确;故选D。8.(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )A.和于密闭容器中充分反应后,其分子总数为B.中键数目为C.醋酸钠水溶液中与离子数之和略大于D.标准状况下,乙烯和环丙烷的混合气体中所含原子数小于答案:C解析:A. 和于密闭容器中充分反应后,其分子总数小于,A正确;B.乙醇中的碳原子、氧原子的价层电子对数均为4,故均为sp3杂化、1个乙醇分子内键数目为6,则即0.5mol中键数目为,B正确;C.醋酸钠水溶液体积不知道,难以计算与离子数之和,C错误;D. 标准状况下,即0.5mol乙烯和环丙烷的混合气体中所含原子数范围为、所含原子数小于,D正确;答案选C。9.(2022·广东·高三专题练习)将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于a g水中,所得溶液的密度为b g·cm-3,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则该气体溶入水中的体积是( )A. B. C. D.答案:C解析:设溶入水中气体的体积为V L,则该溶液的物质的量浓度c===c mol/L,化简整理可得:V=L,故合理选项是C。10.(2022·云南保山·一模)若NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.60g的二氧化硅中含有Si—O键数为2NAB.1 mol 与1 mol —OH(羟基)中所含电子数均为10NAC.0.1mol/L的 Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.标准状况下,4.48L的CO2与足量Na2O2反应转移电子数为0.2NA答案:D解析:A.二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成4个Si—O键,则60g的二氧化硅中含有Si—O键数目为×4×NAmol—1=4NA,故A错误;B.铵根离子含有的电子数为10,羟基含有的电子数目为9,则1mol铵根离子和1mol羟基含有的电子数目不可能都为10NA,故B错误;C.缺溶液的体积,无法计算0.1mol/L碳酸钠溶液中碳酸钠的物质的量和阴离子的总数,故C错误;D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,则标准状况下,4.48L的二氧化碳与足量过氧化钠反应转移电子数为×1×NAmol—1=0.2NA,故D正确;故选D。二、计算题11.(2022·全国·高三专题练习)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:(1)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2 的体积之比为_______。(2)100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则其中c(SO)=_______。(3)6.72 L(标准状况)CO 与一定量的Fe2O3恰好完全反应,生成Fe的质量为_______g。(4)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为_______,R的相对原子质量为_______。(5)某盐混合溶液中含有离子:Na+、Mg2+、Cl-、SO,测得Na+、Mg2+ 和Cl-的物质的量浓度依次为:0.2mol L-1、0.25mol L-1、0.4mol L-1,则c(SO)=_______(6)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,若生成沉淀的质量相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为_______。(7)V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+ ag,取0.5V mL溶液稀释到2V mL,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是_______ mol·L-1。(8)标准状况下11.2 L HCl的物质的量是_______mol。将这些气体溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的物质的量浓度是_______mol/L。(9)将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。该溶液中MgCl2的物质的量浓度为_______,要配制1 mol·L-1的MgCl2溶液500 mL,需该溶液的体积为_______。答案:(1)2﹕1(2)1.0 mol·L-1(3)11.2(4) 64 g·mol-1 32(5)0.15mol·L-1(6)6﹕3﹕2(7)(8) 0.5 0.5(9) 2 mol·L-1 250 mL解析:(1)相同状态下,气体的体积之比等于物质的量之比,则含有相同氧原子数的CO和CO2 的体积之比,故答案为:2﹕1(2)100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则n(SO)=0.1mol,c(SO)=,故答案为:1.0 mol·L-1;(3),6.72 L(标准状况)CO 的物质的量为,则生成Fe的物质的量为0.2mol,其质量为,故答案为:11.2;(4)在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则其物质的量为,则;化学式为RO2,则R的相对原子质量为32,故答案为:64 g·mol-1;32;(5)溶液要呈电中性,则阴阳离子电荷要相等,即,解得c(SO)=0.15mol·L-1,故答案为:0.15mol·L-1;(6)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,若生成沉淀的质量相等,则所含氯离子的物质的量相等,即6﹕3﹕2,体积相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为6﹕3﹕2,故答案为:6﹕3﹕2;(7)Al2(SO4)3溶液中含Al3+ ag,则,,根据公式:,故答案为:;(8)标准状况下11.2 L HCl的物质的量是;将这些气体溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的物质的量浓度=,故答案为:0.5;0.5;(9)190 g MgCl2物质的量=,溶于水配制成1 L溶液,则该溶液中MgCl2的物质的量浓度=;根据公式:,故答案为:2 mol·L-1;250 mL。12.(2022·全国·高三专题练习)利用课堂上学到的知识来解决生活中的问题是我们学习的重要目的。(1)某化学实验兴趣小组自行购置了鸡蛋、食醋等生活用品,进行了如下探究。①甲同学测出从超市购买的食醋中醋酸(CH3COOH)含量为0.75mol/L,则食醋中醋酸含量为_______g/100mL,属于_______醋(填“酿造”或“配制”,已知:酿造醋的国家标准为醋酸含量必须大于3.50g/100mL,而配制醋仅为1.50g~3.50g/100mL)。②乙同学将鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)泡进食醋中,发现有气泡产生,请写出该反应的离子方程式_______;在标准状况下生成的气体密度为_______g/L(结果保留1位小数)。(2)下图是化学实验室浓盐酸试剂标签上的部分内容。丁同学计划用该浓盐酸配制1mol·L-1的稀盐酸,现实验仅需要稀盐酸450mL,可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤玻璃棒。请回答下列问题:①配制稀盐酸时,还缺少的仪器有___________________________。②经计算,配制1mol·L-1的稀盐酸需要量取上述浓盐酸的体积为_______mL(结果保留1位小数)。③测定所配制的稀盐酸,发现其浓度大于1mol·L-1,引起误差的原因可能是_________________。A.将量取的浓盐酸倒入烧杯后,洗涤量筒,洗涤液也注入烧杯B.定容时俯视容量瓶刻度线C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线答案:(1) 4.50 酿造 CaCO3+2CH3COOH=Ca2+ +2CH3COO-+CO2↑+H2O 2.0(2) 量筒、500 mL容量瓶 42.4 AB【分析】食醋的物质的量浓度为0.75mol L-1,总酸量为0.75mol L-1×60g/mol=45g/L,醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳;根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤:计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀,结合c=和稀释定律,c浓V浓=c稀V稀分析解答。(1)①食醋中醋酸(CH3COOH)含量为0.75mol/L,则食醋中醋酸含量为0.75mol L-1×60g/mol=45g/L,即4.50g/100mL,按信息可知属于酿造醋。②乙鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)泡进食醋中,发现有气泡产生,则醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2+ +2CH3COO-+CO2↑+H2O;在标准状况下生成的气体CO2的密度为 (结果保留1位小数)。(2)①欲配制450mL 1mol L﹣1的稀盐酸:实验室没有450 mL规格的容量瓶,应该选择500 mL容量瓶,配制450mL 1mol L﹣1的稀盐酸的步骤有:计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀,需要的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管,则还缺少的仪器有量筒、500 mL容量瓶。②浓盐酸的物质的量浓度c===11.8mol/L,设需要的浓盐酸的体积为VmL,根据稀释定律,c浓V浓=c稀V稀可知:11.8mol/L×VmL=500mL×1mol L-1,解得V=42.4mL,则要量取上述浓盐酸的体积为42.4mL(结果保留1位小数)。③A.将量取的浓盐酸倒入烧杯后,洗涤量筒,洗涤液也注入烧杯,导致溶质物质的量偏大、浓度偏高,A符合;B.定容时俯视容量瓶刻度线,会导致溶液体积偏小,浓度偏高,B符合;C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质物质的量偏小、浓度偏低,C不符合;D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线是正常的,再加水至刻度线,会导致浓度偏低,D不符合;选AB。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台第4讲 化学计量(原卷版)1.了解物质的量及其相关物质量的含义和应用。2.阿伏加德罗定律及其推论。3.能根据微粒物质的量、数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算。4.物质的量浓度的概念及计算。5.配制一定物质的量浓度的溶液。6.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。物质的量及其单位(1)物质的量①定义:表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量。②符号及单位:符号为n,单位为摩尔,单位符号为mol。(2)摩尔①标准:1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。 ②计量对象:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。③注意:在用摩尔描述粒子时,一定要注明粒子的种类。(3)阿伏加德罗常数①国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。②阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数,符号是NA,单位是mol-1。③物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=。(4)摩尔质量小结摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点(1)摩尔质量的单位是 g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。摩尔质量只有当以 g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。(2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98 g·mol-1);②Mg3N2和CaCO3(100 g·mol-1);③CO、N2、C2H4(28 g·mol-1);④Na2O2和Al(OH)3(78 g·mol-1)。由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型 【典例1】某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol ③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NAA.①③ B.②④ C.①② D.②③【典例2】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )(2)12 g 12C中所含碳原子的数目为6.02×1023( )(3)氧化钙的摩尔质量为56 g( )(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等( )(5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )(6)氖气的摩尔质量(g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )(7)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧( )(8)58.5 g NaCl晶体中所含的粒子数目约为6.02×1023( )(9)标准状况下,22.4 L氧气与22.4 L苯中所含分子数均为NA( )(10)11 g CO2的体积为5.6 L( )二、气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素科学研究发现:①在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的体积不相同;②在同温同压条件下,粒子数相同的任何气体的体积都相同。(2)气体摩尔体积(3)阿伏加德罗定律①内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。②实质揭示温度(T)、压强(p)、气体体积(V)和物质的量(n)四者之间的关系。四者中若三个相同,则第四个一定相同;若两个相同,则另两个成比例。即“三同定一同,两同定比例”。③阿伏加德罗常数的推论相同条件 结论公式 语言叙述同温同压 同温同压下,体积比等于物质的量之比,等于粒子数之比同温同容 同温同容下,压强比等于物质的量之比,等于粒子数之比同温同物质的量 同温同物质的量下,压强比等于体积的反比同温同压 同温同压下,密度比等于摩尔质量之比同温同压同体积 同温同压下,体积相同的气体,其摩尔质量与质量成正比(4)理想气体状态方程阿伏加德罗定律及其推论都可由理想气体状态方程(pV=nRT)及其变形推出。【典例1】已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )A.体积大小:④>③>②>① B.原子数目:③>①>④>②C.密度大小:④>②>③>① D.质量大小:④>②>①>③【典例2】设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )A. B. C. D.【典例3】等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是( )(双选)A.体积之比为13∶13∶14 B.密度之比为14∶14∶13C.质量之比为1∶1∶1 D.原子数之比为1∶1∶2【典例4】在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为______________。NH4HCO3的摩尔质量为______________(用含m、d的代数式表示)。(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为______________(用含ρ的代数式表示)。(3)若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为______________(用含a、b、c的代数式表示)。三、突破阿伏伽德罗常数的“五大陷阱”陷阱一:注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)一看“气体”是否处在“标准状况”。(2)二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。(3)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。【典例1】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( )(3)常温常压下,1.4 g乙烯与丙烯混合气体含有的原子数为0.3NA( )(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3的分子数为NA( )(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子( )(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若阴极产生11.2 L气体,则线路中通过NA个电子( )(7)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA( )陷阱二:注意物质的组成和结构(1)特殊物质中所含微粒 (分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、H37Cl;(2)物质中所含化学键的数目,如CO2、CnH2n+2等;有特殊结构的物质的量计算:如1 mol Si中含Si—Si 2NA、1 mol SiO2中含Si—O 4NA、1 mol石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA等。(3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等;(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目,如N2、CO、C2H4等。【典例2】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)36 g 18O2中含有10NA个中子( )(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )(3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子( )(5)CH4与P4的分子结构均为正四面体形,在1 mol CH4分子或P4分子中含有的共价键数均为4NA( )(6)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA( )(7)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3NA( )(8)46 g乙醇中存在的共价键总数为8NA( )陷阱三:注意氧化还原反应中电子转移数目的判断(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断;如Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂。Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2或NO等反应,Na2O2只作氧化剂。(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+。(5)熟记特殊反应中电子转移总数反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA1 mol O2 2 mol或2NACl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NACl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA1 mol Fe 3 mol或3NA【典例3】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”),简述判断依据。(1)标准状况下,2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应,转移的电子总数为0.2NA( )判断依据: 。(2)5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与0.1 mol Cl2充分反应,转移的电子数均为0.2NA( )判断依据: 。(3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )判断依据: 。(4)6.4 g Cu与S完全反应,转移的电子数为0.2NA( )判断依据: 。(5)向FeBr2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,转移的电子总数一定等于3NA( )判断依据: 。陷阱四:注意电解质溶液中粒子数目的判断(1)是否存在弱电解质的电离或盐类的水解。(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。【典例4】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。①1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA( )②1 L 0.1 mol·L-1氨水含有0.1NA个OH-( )③常温下,10 L pH=1的硫酸溶液中含有的H+的数目为2NA( )④常温下,10 L pH=13的NaOH溶液中含有的OH-的数目为NA( )⑤1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA( )⑥1 mol·L-1NaCl溶液含有NA个Na+( )陷阱五:注意一些可逆反应、特殊反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响。(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:2SO2+O22SO3,N2+3H22NH3,H2+I22HI,Cl2+H2OHCl+HClO,NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。2有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HFHF2。3有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应。4有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与盐酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。(5)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,浓盐酸浓度降低,反应不再进行。(6)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。【典例5】NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA( )(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子( )(4)一定条件下,用 1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为NA( )(5)标准状况下,将22.4 L Cl2通入足量水中充分反应转移电子数小于NA( )四、物质的量浓度(一)溶液组成的两种表示方法1.物质的量浓度(cB)概念 以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,表达式为cB=,单位是mol·L-1注意事项 ①从一定物质的量浓度溶液中取出不同体积的溶液,其浓度相同、所含溶质的物质的量不同; ②溶质的浓度和离子的浓度不一定相同,要依据化学式进行分析计算。如:0.5 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Cl-)=0.5 mol·L-1×3=1.5 mol·L-1【典例1】下列目的能达到的是( )A.将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液B.从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 mol·L-1C.中和100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH 4 gD.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L-1溶液2.溶质的质量分数(w)(1)概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。(2)表达式:w=×100%。【典例2】在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量—体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量—体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法错误的是( )A.该溶液的质量分数为16.7%B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 gD.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液(二)物质的量浓度的有关计算1.对物质的量浓度表达式的理解(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量与水发生反应生成新的物质:如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。(2)准确计算溶液的体积:不是溶剂体积,也不是溶剂体积与溶质体积之和,可以根据V=求算。2.计算类型(1)标准状况下,气体溶于水形成溶液的物质的量浓度的计算c=(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算推导过程(以1 L溶液为标准):1 L(1 000 mL)溶液中溶质质量m(溶质)=1_000ρ×w g n(溶质)= mol 溶质的物质的量浓度c= mol·L-1。(c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1)(3)溶解度与质量分数的关系某温度下饱和溶液质量分数(w)与溶解度(S)的换算公式:w=×100%。【典例3】根据题目条件计算下列溶液的相关量:(1)2 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则溶液的体积为________mL。(2)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为________mol·L-1。(3)若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为________。【典例4】(1)2 mol/L Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则NO的浓度________mol/L。(2)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水中溶质的质量分数________。(3)若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的质量分数________。【典例5】V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为( )A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1(三)溶液稀释与混合的计算1.溶液稀释(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。2.溶液混合混合前后溶质的物质的量保持不变,即:c1V1+c2V2=c混V混。若稀溶液混合后体积不变,则V混=V1+V2;若混合后体积变化,则V混=。【思维点拨】溶质相同、质量分数不同(a%、b%)的两溶液混合(1)等体积混合①当溶液密度大于1 g·cm-3 时,必然是溶液浓度越大,密度越大,等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液);②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)(如酒精、氨水溶液)。(2)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。【典例6】(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是________。(填序号,下同)①q=2p ②q>2p ③q<2p ④无法确定(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则p、q的关系是________。①q=2p ②q>2p ③q<2p ④无法确定五、一定物质的量浓度溶液的配制(1)构造及用途(2)查漏操作(3)注意事项①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;②不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;③向容量瓶中注入液体时,一定要用玻璃棒引流;④容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存溶液;⑤不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积(3)配制100 mL 1.00 mol·L-1 氯化钠溶液(4)误差分析实验操作 n V c①计算结果m=5.85 g,称5.9 g 偏大 不变 偏大②砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大③少量氯化钠沾在滤纸上 偏小 不变 偏小④有少量液体溅出 偏小 不变 偏小⑤容量瓶内有少量水 不变 不变 不变⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小⑦仰视 不变 偏大 偏小⑧超过刻度线,吸出一部分水 偏小 不变 偏小⑨摇匀后液面下降,补充水 不变 偏大 偏小⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过 不变 偏大 偏小【典例1】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解或稀释( )(2)配制480 mL一定物质的量浓度溶液时,要选用480 mL的容量瓶( )(3)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )(4)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上( )(5)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体( )(6)用如图装置配制0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液( )【典例2】用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )【典例3】硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用于碘量法中测定碘的标准溶液。现需要配制500mL 0.10mol·L-1 Na2S2O3溶液,下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是( )A.用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2OB.定容时,仰视容量瓶刻度线C.没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒D.用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液【典例4】在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列操作可使所配溶液浓度偏高的是( )A.未将洗涤烧杯和玻璃棒的溶液移入容量瓶B.用量筒量取浓盐酸时,俯视读数C.定容时俯视刻度线D.溶解搅拌时造成液体溅出【典例5】从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g:________。(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g:________。(3)配制NaOH溶液用托盘天平称量NaOH时,托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确:________。(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒:________。(5)配制稀H2SO4溶液用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:________。(6)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:________。(7)未经洗涤烧杯及玻璃棒:________。六、溶解度曲线的解读和应用1.溶解度曲线溶解度曲线是同种物质在不同温度下的溶解度绘制出来的曲线,一般随着温度的升高而升高,但是少部分物质会随着温度的升高而降低。用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,绘出固体物质的溶解度随温度变化的曲线就叫做溶解度曲线。2.利用溶解度受温度影响不同进行除杂的方法(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶,趁热过滤的方法。(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。【典例1】工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨和二氧化碳分别先后通入饱和食盐水中而析出小苏打,再经过滤、焙烧得纯碱),却不能用氨碱法制碳酸钾,这是因为在溶液中( )A.KHCO3溶解度较大 B.KHCO3溶解度较小C.K2CO3溶解度较大 D.K2CO3溶解度较小【典例2】已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2七、以物质的量为中心的综合计算以物质的量为中心的综合运算,常与化学方程式结合起来进行解答,涉及的运算方法主要有比例式法和关系式法,而解题常用的守恒法是化学学科中的一种基本思想和方法,包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒。1.应用原理 2Na +2H2O===2NaOH+H2↑化学计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1扩大NA倍: 2NA ∶2NA ∶ 2NA ∶ NA物质的量之比: 2 mol ∶2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比,也等于各物质的物质的量之比。2.解题步骤[典例1] 在标准状况下,15.6 g Na2O2投入足量水中,充分反应,生成NaOH的物质的量为多少?生成O2的体积为多少?1.应用原理所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。2.解题步骤[典例2] 在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为( )A.72% B.40% C.36% D.18%1.应用原理关系式是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。2.解题步骤[典例3] (2020·江苏高考)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为C3N3O3Cl+H++2H2O===C3H3N3O3+2HClOHClO+2I-+H+===I2+Cl-+H2OI2+2S2O===S4O+2I-准确称取1.120 0 g样品,用容量瓶配成250.0 mL溶液;取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5 min;用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。通过计算判断该样品是否为优质品。(写出计算过程,该样品的有效氯=×100%)1.(2022·全国甲卷)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.,下,氢气中质子的数目为B.溶液中,的数目为C.苯甲酸完全燃烧,生成的数目为D.电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为2.(2022·浙江卷)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.中含有个阳离子B.乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为C.含有中子数为D.和于密闭容器中充分反应后,分子总数为3.(2022·广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类C.中含有个电子D.被还原生成4.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A. 反应转移电子为0.1mol B. HCl溶液中数为3NAC. 含有的中子数为1.3NA D. 反应生成标准状况下气体3.36L5.(2022·辽宁卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A. 中含有的中子数为B. 分子中含有的键数目为C. 标准状况下,气体中数目为D. 的溶液中数目为6. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。旧法合成的反应:新法合成的反应:下列说法错误的是( )(阿伏加德罗常数的值为)A. 的电子式为B. 新法没有副产物产生,原子利用率高C. 的溶液中的微粒数小于D. 的作用是降低反应的活化能,使活化分子数目增多,百分数不变7.(2022·浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为(假设焦炭不含杂质)。请回答:(1)每完全分解石灰石(含,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______(列式计算)。一、单选题1.(2022·湖南·高三开学考试)NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )A.标准状况下,22.4LSO3中含有的硫原子数为NAB.7.8gNa2O2中含有的离子总数为0.4NAC.18g葡萄糖分子中含有的非极性键的数目为0.6NAD.1molN2中所含σ键的数目为NA2.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高三开学考试)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.0.5mol与一定量的Na完全反应,转移的电子数一定为2.0B.0.1molFe和0.1mol氯气充分反应,转移的电子数为0.4C.将6.72L(标准状况)氯气溶于水中,转移的电子数为0.4D.反应中,每生成0.2mol,转移的电子数为1.23.(2022·全国·高三专题练习)有BaCl2和NaCl的混合溶液aL, 将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀, 消耗xmolH2SO4;另一份滴加AgNO3 溶液,使Cl-离子完全沉淀,消耗ymol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na+)( )A. mol·L-1 B.mol·L-1C.mol·L-1 D. mol·L-14.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol乙酸与足量的在浓硫酸作用下加热,充分反应生成的分子的数目为(忽略乙酸的挥发)( )B.标准状况下,22.4L与足量Na反应生成,转移的电子数目为C.标准状况下,将3.36L通入1L0.2mol/L溶液中,被氧化的数目为0.3D.的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:,则0.5mol所含的中子数为5.(2022·广东·高三阶段练习)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.中含质子的数目为7NAB.充分裂解生成乙烷的分子数为0.1NAC.1mol雄黄(,结构)含有4NA个键D.标准状况下,与溶液混合产生22.4L气体时转移电子数为4NA6.(2022·全国·高三专题练习)下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是( )A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 mol·L-1和12.9 mol·L-1B.各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1C.各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%D.各取10 mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水7.(2022·全国·高三专题练习)实验室配制浓度为1.0mol·L-1NaOH溶液100mL,下面有关操作及说法正确的是( )A.称量NaOH固体时,应在托盘天平两盘上各放一张大小相同的纸片B.若所称量NaOH固体中有少量Na2O杂质,则造成所配溶液浓度偏低C.若用10mol·L-1NaOH溶液来配制,用量筒量取10mLNaOH浓溶液倒入烧杯后,应该用同一量筒取一定量蒸馏水倒入烧杯中D.定容后将容量瓶反复上下颠倒摇匀,静置发现液面低于刻度线,无需再滴加蒸馏水至刻线8.(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )A.和于密闭容器中充分反应后,其分子总数为B.中键数目为C.醋酸钠水溶液中与离子数之和略大于D.标准状况下,乙烯和环丙烷的混合气体中所含原子数小于9.(2022·广东·高三专题练习)将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于a g水中,所得溶液的密度为b g·cm-3,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则该气体溶入水中的体积是( )A. B. C. D.10.(2022·云南保山·一模)若NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.60g的二氧化硅中含有Si—O键数为2NAB.1 mol 与1 mol —OH(羟基)中所含电子数均为10NAC.0.1mol/L的 Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.标准状况下,4.48L的CO2与足量Na2O2反应转移电子数为0.2NA二、计算题11.(2022·全国·高三专题练习)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:(1)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2 的体积之比为_______。(2)100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则其中c(SO)=_______。(3)6.72 L(标准状况)CO 与一定量的Fe2O3恰好完全反应,生成Fe的质量为_______g。(4)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为_______,R的相对原子质量为_______。(5)某盐混合溶液中含有离子:Na+、Mg2+、Cl-、SO,测得Na+、Mg2+ 和Cl-的物质的量浓度依次为:0.2mol L-1、0.25mol L-1、0.4mol L-1,则c(SO)=_______(6)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应,若生成沉淀的质量相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为_______。(7)V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+ ag,取0.5V mL溶液稀释到2V mL,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是_______ mol·L-1。(8)标准状况下11.2 L HCl的物质的量是_______mol。将这些气体溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的物质的量浓度是_______mol/L。(9)将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。该溶液中MgCl2的物质的量浓度为_______,要配制1 mol·L-1的MgCl2溶液500 mL,需该溶液的体积为_______。12.(2022·全国·高三专题练习)利用课堂上学到的知识来解决生活中的问题是我们学习的重要目的。(1)某化学实验兴趣小组自行购置了鸡蛋、食醋等生活用品,进行了如下探究。①甲同学测出从超市购买的食醋中醋酸(CH3COOH)含量为0.75mol/L,则食醋中醋酸含量为_______g/100mL,属于_______醋(填“酿造”或“配制”,已知:酿造醋的国家标准为醋酸含量必须大于3.50g/100mL,而配制醋仅为1.50g~3.50g/100mL)。②乙同学将鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)泡进食醋中,发现有气泡产生,请写出该反应的离子方程式_______;在标准状况下生成的气体密度为_______g/L(结果保留1位小数)。(2)下图是化学实验室浓盐酸试剂标签上的部分内容。丁同学计划用该浓盐酸配制1mol·L-1的稀盐酸,现实验仅需要稀盐酸450mL,可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤玻璃棒。请回答下列问题:①配制稀盐酸时,还缺少的仪器有___________________________。②经计算,配制1mol·L-1的稀盐酸需要量取上述浓盐酸的体积为_______mL(结果保留1位小数)。③测定所配制的稀盐酸,发现其浓度大于1mol·L-1,引起误差的原因可能是_________________。A.将量取的浓盐酸倒入烧杯后,洗涤量筒,洗涤液也注入烧杯B.定容时俯视容量瓶刻度线C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【备考2023】高考化学一轮第4讲 化学计量(原卷版).docx 【备考2023】高考化学一轮第4讲 化学计量(解析版).docx