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第三节　物质的量
第1课时　物质的量　摩尔质量
[学习目标]　1.通过建立物质的量的概念,了解物质的量及其单位、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用,能利用物质的量将宏观的物理量与微观粒子的个数联系起来。2.基于物质的量认识物质组成及其化学变化,能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
学习任务1　辨析物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体,是国际单位制中7个基本物理量之一。符号为n,单位为摩尔,简称摩。
(2)物质的量的单位——摩尔。
(3)表示方法及含义。
明确物质的量的规范表示
[示例] 1 mol H指1 mol 氢原子,1 mol H2指 1 mol 氢气分子,不能说1 mol 氢。
2.阿伏加德罗常数
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系
(1)关系式:n=。
(2)结论:各粒子的物质的量之比等于各粒子的粒子数之比。
[示例] 1个CO2中有1个C、2个O,那么 1 mol CO2中有1 mol C和2 mol O,3.01×1023个 CO2中有0.5 mol C和6.02×1023个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为0.25 mol;1 mol H2O含有10 mol e-。
题点一　物质的量　摩尔
1.(2025·江苏淮安涟水一中月考)下列说法不正确的是(　　)
[A] 物质的量就是物质的数量
[B] 物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
[C] 物质的量适用于计量分子、原子、离子等微观粒子
[D] 12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
2.下列说法正确的是(　　)
[A] 摩尔是物质的量的单位,1摩尔物质均含有6.02×1023个分子
[B] 2 mol氧表示2 mol氧原子
[C] 含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol
[D] 2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol 氢原子
物质的量的理解——“四化”
题点二　阿伏加德罗常数
3.(2025·天津和平区期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是(　　)
[A] 6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
[B] 阿伏加德罗常数的数值约为6.02×1023
[C] 含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
[D] 1 mol氖气中约含有2×6.02×1023个氖原子
D错误。
4.已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a,则阿伏加德罗常数可表示为(　　)
[A] mol-1 [B] 4a mol-1
[C] a mol-1 [D] 0.8a mol-1
(1)N与n成正比,比较粒子数多少时只需比较其物质的量n即可。
(2)注意整体与部分的关系,如1 mol H2SO4中含有2 mol H、1 mol S和4 mol O。
学习任务2　探究摩尔质量
1.计算填表
物质 粒子 6.02×1023个 粒子的质量/g 相对分子(或相 对原子)质量
H2O 18 18
Al 27 27
S 32 32
Cu 63.5 63.5
Zn 65 65
NaCl 58.5 58.5
通过上表中几组数据的对比,可得出结论:6.02×1023个(即1 mol)粒子的质量以克为单位时,其数值等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
2.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M,单位:g/mol(或g·mol-1)。
(2)数值:以g/mol为单位时,数值与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等。
(3)关系:物质的量、质量、摩尔质量的关系为n=。
　　海水是地球表面覆盖的咸水体,约占地球表面积的71%,主要由液态水(H2O)组成,含有NaCl、MgCl2等溶解盐类和其他矿物质等,是一个巨大的化学资源宝库。
探究　摩尔质量的理解及其应用
问题1:2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍吗 1 mol液态H2O的摩尔质量与1 mol气态H2O的摩尔质量相等吗 为什么
问题2:金属钠和氯气反应生成氯化钠,钠的相对原子质量是23,Na+的摩尔质量是23 g/mol,
NaCl的摩尔质量是58.5 g/mol。
问题3:电解2 mol H2O时得到2 mol H2和1 mol O2,试计算混合气体的平均摩尔质量。
问题4:现有一瓶450 mL的蒸馏水,完成下列填空(此时水的密度为1 g/mL)。
问题5:18 g水所含的分子数与多少克CO2所含的分子数相等 18 g水所含的分子数与多少克氧气所含的原子数相等
1.摩尔质量概念的理解——“四性”
(1)等值性:粒子的摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上与其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为单位时,其数值近似等于相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为 23 g/mol。
(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的多少而改变。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1 mol 该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
2.关于物质的量、摩尔质量的计算
由n=和n=可得恒等关系式:=n=。在N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
3.三组易混概念区分:1 mol物质的质量(单位:g)、摩尔质量(单位:g/mol)、相对分子(原子)质量,三者数值上相等。
1.(2025·湖南部分学校期中)下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)
[A] 氮气的摩尔质量是28 g
[B] 摩尔质量是1 mol物质的质量
[C] 1 mol HNO3的质量是63 g/mol
[D] 氧化钙的摩尔质量是56 g/mol
2.(2025·江苏西安交大苏州附中月考)利用相关知识回答下列问题,NA表示阿伏加德罗常数的值。
(1)17 g NH3中含　　　　原子,约含　　　　个电子。
(2)等质量的SO2和SO3物质的量之比是　　　　;所含的氧原子个数之比是　　　　。
(3)4.8 g CH4所含氢原子数与　　　　g水所含的氧原子个数相等。
(4)A是某金属元素,82 g A(NO3)2中含6.02×1023个N,则该硝酸盐的摩尔质量为　　　　。
(5)某固体A在一定条件下可完全分解,生成B、C、D三种气体的混合物。反应的化学方程式为2AB↑+2C↑+3D↑,此时测得混合气体的平均相对分子质量为30,则固体A的摩尔质量为　　　　。
(3)21.6　(4)164 g/mol　(5)90 g/mol
(2)设SO2和SO3质量均为m g,物质的量分别是 mol、 mol,即物质的量之比是∶=5∶4;所含的氧原子个数之比是(×2)∶(×3)=5∶6。
(3)设4.8 g CH4所含氢原子数与x g水所含的氧原子个数相等,则×4=,解得x=21.6。
(4)82 g A(NO3)2中含6.02×1023个N,设该硝酸盐的摩尔质量为M,×2=,M=164 g/mol。
(5)设A的物质的量为2 mol,则生成气体B、C、D的总物质的量为6 mol,混合气体的平均相对分子质量为30,即混合气体的平均摩尔质量为30 g/mol,产物总质量为6 mol×
30 g/mol=180 g。依据质量守恒定律,反应物的质量也应为180 g,则固体A的摩尔质量为=90 g/mol。
从模型认识摩尔质量的计算方法
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=(定义式)
已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
已知一个分子的质量和一个 12C的质量 M=×12 g/mol
已知混合气体中各物质的物质的量 =
[footnoteRef:0]　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 [0:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以摩尔质量和双氢青蒿素为素材,考查n、M、N的含义及换算。
素养立意:通过从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题,促进宏观辨识与微观探析核心素养的发展;通过应用摩尔质量、物质的量、阿伏加德罗常数等题目的解答模型,进一步构建物质的量、物质的质量和微观粒子数之间关系的认知模型;通过对药物的介绍,感受化学对人类健康和社会发展作出的贡献。
思路点拨:物质的量是物质的质量和粒子数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其粒子数目或已知物质的粒子数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算粒子数目或质量。要注意物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的单位的区别,在计算过程中,一定要带着单位,否则容易出现错误。]
用物质的量的相关知识回答下列问题。
(1)3.01×1023个OH-的质量为　 　　　,含有电子的物质的量为　　　 　,这些OH-与　　　　 g H2S的分子数相同,和　　　　 mol N含有的原子数相同。
(2)现有4 g质量分数为10%的NaOH溶液中,平均　　　　个水分子中含有一个OH-。
(3)已知双氢青蒿素的分子式为C15H24O5,结构如图所示,请回答下列问题。
①双氢青蒿素的摩尔质量为　　　　,该分子中C、H、O的质量之比为　　　　。
②14.2 g双氢青蒿素中含有的氧原子数目为　　　　。
(3)①284 g/mol　45∶6∶20　②1.505×1023
(2)该NaOH溶液中含m(NaOH)=4 g×10%=0.4 g,即n(NaOH)=0.01 mol,溶液中水的质量为3.6 g,即n(H2O)=0.2 mol,则水分子和OH-的物质的量之比为0.2 mol∶0.01 mol=20∶1,即平均20个水分子中含有 1个 OH-。
(3)①双氢青蒿素的相对分子质量为15×12+24×1+5×16=284,其摩尔质量为284 g/mol;由分子式可知C、H、O的质量之比为(15×12)∶(24×1)∶(5×16)=180∶24∶80=45∶6∶20。②14.2 g双氢青蒿素的物质的量为=0.05 mol,则含氧原子数目为0.05 mol×5×6.02×1023 mol-1=1.505×1023。
(时间:30分钟　分值:97分)
(选择题1～19题,每小题3分,共57分)
(一)物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
1.下列有关物质的量和摩尔的叙述不正确的是(　　)
[A] 摩尔是国际单位制中7个基本单位之一
[B] 物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为 6.02×1023
[C] 摩尔的计量对象可以是分子、离子、原子、质子、中子、电子和原子团
[D] 用摩尔表示物质的量时,要用化学式指明粒子种类,而不用该粒子的中文名称
2.(2025·海南中学期中)下列对于“摩尔”的理解正确的是(　　)
[A] 摩尔是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体
[B] 1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O
[C] 0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1 mol
[D] 1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子
3.下列关于物质的量均为1 mol的CO和CO2的比较正确的是(　　)
①所含的分子数目之比为1∶1　②所含的氧原子数目之比为1∶1　③所含的原子总数目之比为 2∶3　④所含的碳原子数目之比为1∶1
[A] ①② [B] ②③
[C] ①②④ [D] ①③④
4.已知0.3 mol Cl2和足量的金属M反应,生成0.2 mol MCln,则n等于(　　)
[A] 1 [B] 2 [C] 3 [D] 4
5.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为(单位为mol-1)(　　)
[A] [B] [C] [D]
6.(2025·云南昆明月考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　　)
[A] 摩尔是物质的量的单位
[B] 3.6 g水中含氢原子的数目为0.4NA
[C] 0.5 mol Na2SO4中含有的Na+数约是6.02×1023
[D] 等质量的O2与O3,所含氧原子数之比是 3∶2
6.02×1023,C正确;O2与O3均由氧原子构成,等质量的O2与O3所含氧原子数之比是1∶1,D错误。
(二)摩尔质量
7.下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)
[A] 氢氧化钠的摩尔质量为40 g
[B] 1摩尔铁原子的质量和它的相对原子质量相等
[C] H2SO4的摩尔质量为96 g/mol
[D] 1 mol CH4的质量以克为单位时,在数值上等于CH4的相对分子质量
8.(2025·江苏陈洋中学期中)空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)被称为“空气维生素”。就是一种空气负离子,其摩尔质量为(　　)
[A] 32 g/mol [B] 33 g/mol
[C] 32 g [D] 33 g
9.下列叙述正确的是(　　)
[A] 1 mol O3的质量为48 g/mol
[B] C2H5OH的摩尔质量为46 g
[C] 3.01×1023个CO2的质量为22 g
[D] 1 mol CuCl2中含有1 mol Cl-
10.在葡萄酒储存过程中添加微量的SO2可以杀菌、抗氧化。若规定它的最大使用量为
0.25 g·L-1,则酿制 1 L 葡萄酒,SO2(SO2摩尔质量为64 g· mol-1)的最大使用量约为(　　)
[A] 0.004 mol [B] 0.25 mol
[C] 1 mol [D] 4 mol
11.某金属氯化物RCl2 40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属R的摩尔质量为(　　)
[A] 135 g/mol [B] 24 g/mol
[C] 56 g/mol [D] 64 g/mol
135 g/mol,故R的摩尔质量为 135 g/mol-71 g/mol=64 g/mol。
综合应用
12.下列叙述正确的是(　　)
[A] 摩尔表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
[B] 1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
[C] 1 mol OH-的质量为17 g
[D] 1摩尔任何物质均含有6.02×1023个分子
13.下列说法正确的是(　　)
[A] 1 mol O的质量是32 g·mol-1
[B] OH-的摩尔质量是17 g
[C] 1 mol H2O的质量是18 g·mol-1
[D] CO2的摩尔质量是44 g·mol-1
14.(2025·湖南长沙月考)在体积为V L的密闭容器中通入a mol CO和b mol O2,点燃,气体充分反应后,容器内碳原子数和氧原子数之比为(　　)
[A] a∶b [B] a∶2b
[C] a∶(a+2b) [D] a∶2(a+b)
15.O4、C60、等已被发现,下列有关说法错误的是(　　)
[A] C60的摩尔质量为720 g/mol
[B] O4、C60均属于新发现的化合物
[C] 等物质的量的O2与O4中所含的分子数相等
[D] 等质量的与N2中所含的原子数相等
16.(2025·辽宁大连月考)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是(　　)
[A] 2 g H2含有1 mol氢分子
[B] 2 mol氧气的摩尔质量为64 g/mol
[C] 1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
[D] 质量相等的CO和CO2,物质的量之比为7∶11
17.20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应,生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为(　　)
[A] 100 g·mol-1 [B] 108 g·mol-1
[C] 55 g·mol-1 [D] 96 g·mol-1
18.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 1 mol NH3含有的电子数为9NA
[B] 将含有0.001 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.001NA
[C] 2 mol Na2O2与足量CO2反应生成1 mol O2,转移电子的数目为4NA
[D] 等质量的氧气和臭氧中所含的氧原子数相等
19.(2025·四川成都月考)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 2.3 g金属钠由原子完全变成离子时,得到的电子数为0.1NA
[B] 0.2NA个硫酸分子与0.2 mol磷酸含有相同的氧原子数
[C] 28 g氮气所含的原子数为NA
[D] NA个氧气分子与NA个氢气分子的质量比为8∶1
20.(14分)(1)0.5 mol Cu含　　　　　　(设6.02×1023为阿伏加德罗常数的值)个铜原子,质量是　　　　g。
(2)2 mol CH3CH2OH中含　　　　mol碳原子,　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)个氧原子,　　　　个质子,质量是　　　　g。
(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共 14.4 g,则CO的质量为　　　　　。
21.(18分)(2025·江苏连云港月考)回答下列问题。
(1)1.204×1024个CO2分子的物质的量为　　　　mol,质量为　　　　 g。0.02 mol某气体在标准状况下的质量为0.92 g,该气体的摩尔质量为　　　　 g/mol。
(2)2 mol水中含有　　　　个水分子,质量为　　　　 g。9 g水与　　　　g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是　 。
(3)40.5 g某金属氯化物MCl2中含有0.6 mol Cl-,则该金属氯化物的摩尔质量为　　　　。
(4)现有CO和CO2混合气体共0.3 mol,其质量为10 g,则此混合气体中,CO和CO2的物质的量之比是　　　　。
22.(8分)患者输液用的葡萄糖注射液是葡萄糖(化学式为C6H12O6)的水溶液,其标签上的部分内容如图所示。利用标签所提供的信息,回答下列问题。
5%葡萄糖注射液
500 mL
【性状】本品为无色或几乎无色的透明液体,味甜。
【规格】 500 mL,25 g
【贮藏】密闭保存。
(1)葡萄糖分子的摩尔质量为　　　　。
(2)该注射液中葡萄糖的质量分数为　　　　。
(3)常温、常压下,36.0 g的葡萄糖,共含电子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值),其中含氧原子的质量为　　　　。 第3课时　物质的量浓度
[学习目标]　1.通过物质的量浓度的学习,能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。2.能掌握关于物质的量浓度的常见计算。
学习任务1　认识物质的量浓度
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.溶液的物质的量浓度
[示例]将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则该溶液的溶质为Na2CO3,其物质的量为0.01 mol,物质的量浓度为0.01 mol/L;从所配溶液中取出10 mL溶液,取出的溶液的物质的量浓度为0.01mol/L,Na+的物质的量浓度为0.02 mol/L,溶液中溶质的质量为1.06×10-2g。
题点一　物质的量浓度的概念理解
1.下列关于1 mol/L Na2CO3溶液的叙述错误的是(　　)
[A] 1 L该溶液中Na+的物质的量浓度为 2 mol/L
[B] 从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度仍为1 mol/L
[C] 它是由1 mol Na2CO3溶于1 L水配成的溶液
[D] 1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为106 g
【答案】 C
【解析】 c(Na+)=2c(Na2CO3)=2 mol/L,A项正确;溶液具有均一性、稳定性,从该溶液中取出任意体积液体,c(Na2CO3)不变,仍为1 mol/L,B项正确;1 mol Na2CO3溶于1 L水时,溶液的体积无法计算,C项错误;根据cB=可计算出n(Na2CO3)=1 mol,则其质量为106 g,D项
正确。
2.(2025·云南昆明月考)下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是(　　)
①将250 g CuSO4·5H2O溶解在1 L水中
②将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
③将1 L 10 mol/L浓盐酸加入9 L水中
④将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
⑤将3.1 g氧化钠溶于水并配成 100 mL 溶液
[A] ②④ [B] ①②④
[C] ④⑤ [D] ②④⑤
【答案】 C
【解析】 ①中溶质为硫酸铜,硫酸铜的物质的量为 1 mol,溶液体积不是1 L,则溶液中物质的量浓度不是 1 mol/L;②没有明确是否为标准状况,即HCl不一定是1 mol,溶液中物质的量浓度不一定为 1 mol/L;③混合后溶液体积不是10 L,溶液中物质的量浓度不是
1 mol/L;④溶液中物质的量浓度为=1 mol/L;⑤氧化钠和水反应生成NaOH,反应生成n(NaOH)=×2=0.1 mol,溶液的物质的量浓度为=1 mol/L。综上分析可知,物质的量浓度为 1 mol/L 的是④⑤,C正确。
题点二　物质的量浓度的基础计算
3.(2025·江苏苏州中学月考)下列溶液中的Cl-浓度与50 mL 1 mol/L MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是(　　)
[A] 150 mL 1 mol/L NaCl溶液
[B] 100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液
[C] 150 mL 2 mol/L KCl溶液
[D] 75 mL 1 mol/L AlCl3溶液
【答案】 C
【解析】 50 mL 1 mol/L MgCl2溶液中c(Cl-)=1 mol/L×2=2 mol/L。A项,溶液中c(Cl-)=
1 mol/L×1=1 mol/L,错误;B项,溶液中 c(Cl-)=0.5 mol/L×2=1 mol/L,错误;C项,溶液中c(Cl-)=2 mol/L×1=2 mol/L,正确;D项,溶液中c(Cl-)=1 mol/L×3=3 mol/L,错误。
4.某含Cl-的溶液经分析,其中还含有Na+、K+、Ca2+、N,已知其中Na+、K+、Ca2+、N的物质的量浓度均为0.1 mol/L,则Cl-的物质的量浓度为(　　)
[A] 0.1 mol/L [B] 0.2 mol/L
[C] 0.3 mol/L [D] 0.4 mol/L
【答案】 C
【解析】 根据电荷守恒可知,Na+、K+、Ca2+所带的正电荷总量等于N、Cl-所带的负电荷总量,Na+、K+、Ca2+的物质的量浓度均为0.1 mol/L,则正电荷的总物质的量浓度为
0.4 mol/L,N的物质的量浓度为0.1 mol/L,其所带负电荷的物质的量浓度为0.1 mol/L,则Cl-所带负电荷的物质的量浓度为0.3 mol/L,即Cl-的物质的量浓度为 0.3 mol/L,C正确。
5.用1 L水吸收560 L氨(标准状况),所得氨水的密度是0.90 g/mL,则:
(1)氨的物质的量是　　　　。
(2)所得氨水的物质的量浓度是　　　　　　(保留两位小数)。
【答案】 (1)25 mol　(2)15.79 mol/L
【解析】 (2)要求氨水的物质的量浓度,须知溶质氨的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积,必须依据溶液的质量和密度计算求出)。由题意可知,n(NH3)==
25 mol,V(氨水)=× L/mL= L,c(氨水)=≈15.79 mol/L。
公式cB=应用的注意事项
(1)正确判断溶液中的溶质。
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O溶于水生成NaOH,溶质为NaOH,SO3溶于水生成H2SO4,溶质为H2SO4等。
③NH3溶于水后部分与水结合生成NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3作为溶质。
(2)正确判断溶液的体积。
概念表达式cB=中,V表示溶液的体积,在进行简单计算时,一定要辨析所给体积是否为溶液的体积,溶液的体积不等于溶剂的体积,也不等于溶质、溶剂的体积和,溶液的体积应用溶液质量除以密度来计算。
学习任务2　学会物质的量浓度的简单计算
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
(1)已知溶质的质量。
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
(3)标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算(若已知气体的体积)。
2.浓溶液的稀释
(1)稀释原理:溶液稀释前后,溶质的物质的量或质量不变。
(2)公式:c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
葡萄糖是人体主要的热量来源之一,每克葡萄糖可产生16.7 kJ的热能。通常制成的葡萄糖注射液为营养药,经常配合药物使用。
探究　物质的量浓度的有关计算
问题1:某制药厂生产的一种葡萄糖(分子式为 C6H12O6,相对分子质量为180)注射液标签如图所示。
葡萄糖注射液
规格:20 mL/支
内含葡萄糖:10 g/支
生产批号:××××××
有效期至:××××年××月
该注射液中葡萄糖的物质的量浓度为 　　　　　　　　(保留一位小数)。
提示:c(C6H12O6)=≈2.8 mol/L。
问题2:请试着计算出5%的葡萄糖溶液(密度近似为1 g/mL)的物质的量浓度(保留两位
小数)。
提示:假设有1 L 5%的葡萄糖溶液,其溶液的总质量为1 g/mL×1 000 mL=1 000 g,含溶质(葡萄糖)的质量为1 000 g×5%=50 g,溶质的物质的量为≈0.278 mol,物质的量浓度为≈0.28 mol/L。
问题3:若将此注射液稀释为5%的葡萄糖溶液,每支应稀释至多少毫升
提示:根据c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)可得,需稀释至200 mL。
围绕物质的量浓度进行简单计算的公式总结
(1)以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质的量浓度、溶质质量、气体体积与微观粒子数。
=n=c·V==
(2)溶液的稀释、混合计算。
①c1V1=c2V2或m1w1=m2w2。
②c(混)==。
③w(混)=。
(3)物质的量浓度与溶质质量分数的换算。
cB=,w=。
M——溶质B的摩尔质量(单位为g/mol);
ρ ——溶液密度(单位为g/cm3);
w ——溶质的质量分数。
题点一　根据定义式计算
1.0.5 L NaOH溶液中溶有10 g NaOH,则此溶液的物质的量浓度为(　　)
[A] 2 mol/L [B] 1 mol/L
[C] 0.5 mol/L [D] 0.05 mol/L
【答案】 C
【解析】 n(NaOH)==0.25 mol,溶液的体积为0.5 L,c(NaOH)==0.5 mol/L。
2.(2025·江苏泰州中学月考)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是(　　)
过氧乙酸消毒液 化学式:C2H4O3　　　　规格:200 mL 质量分数:15.2% 密度:1.14 g/cm3
[A] 3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
[B] 过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为 6∶1∶12
[C] 过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为 2.28 mol/L
[D] 该消毒液中过氧乙酸的物质的量为4.56 mol
【答案】 D
【解析】 3.01×1023个过氧乙酸分子中含n(C)=×2=1 mol,A正确;由分子式C2H4O3可知,分子中C、H、O三种元素的质量之比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶12,
B正确;由c=可知,c(C2H4O3)= mol/L=2.28 mol/L,C正确;200 mL该消毒液中 n(C2H4O3)=2.28 mol/L×0.2 L=0.456 mol,D不正确。
题点二　溶液稀释或混合的计算
3.将100 mL 0.3 mol/L Na2SO4溶液和100 mL 0.2 mol/L NaCl溶液混合后,溶液中Na+的物质的量浓度(设体积为两者之和)为(　　)
[A] 0.1 mol/L [B] 0.2 mol/L
[C] 0.3 mol/L [D] 0.4 mol/L
【答案】 D
【解析】 Na2SO4溶液中Na+的物质的量为 2×0.1 L×0.3 mol/L=0.06 mol,NaCl溶液中Na+的物质的量为1×0.1 L×0.2 mol/L=0.02 mol;溶液混合后,溶液中Na+的物质的量浓度为=0.4 mol/L,故选D。
4.(2025·云南曲靖月考)V mL硫酸铁溶液中含 a g S,从该溶液中取出 mL,并加水稀释至2V mL,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度约为(　　)
[A] mol/L [B] mol/L
[C] mol/L [D] mol/L
【答案】 A
【解析】 n(S)== mol,n(Fe3+)=n(S)=× mol= mol,从该溶液中取出
mL,则n(Fe3+)= mol,加水稀释至2V mL,稀释后溶液中c(Fe3+)== mol/L,
A正确。
[footnoteRef:2]　(1)如图是××品牌饮用矿泉水的标签的部分内容。 [2:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以某品牌饮用水、实验室中NaOH溶液为素材,考查关于物质的量浓度的相关计算等,以巩固新学的知识。
素养立意:通过阅读饮用水的成分标签及其含量等信息,能挖掘有用信息并结合与物质的量浓度有关的特定公式进行计算,培养证据推理与模型认知的学科素养,通过分析、计算等,掌握关于物质的量浓度的常见计算。
思考点拨:
饮用水标签NaOH溶液
↓
挖掘有效信息,结合与c有关的公式计算
↓
c=、c=和c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
↓
完成相关计算]
××品牌饮用矿物质水 净含量:350 mL 配料表:纯净水　硫酸镁　氯化钾 保质期:12个月 主要成分:钾离子(K+):1.0～27.3 mg/L 镁离子(Mg2+):0.1～4.8 mg/L 氯离子(Cl-):10～27.3 mg/L 硫酸根离子(S):0.4～19.2 mg/L
请认真阅读标签内容,回答下列问题。
①Mg2+的物质的量浓度的最大值是　 。
②一瓶合格的这种矿泉水中S的物质的量不能超过　　　　mol。
(2)实验室有一瓶500 mL 2 mol/L的NaOH溶液。
①该NaOH溶液中溶质NaOH的质量为　　　　 g。
②若已知该NaOH溶液的密度为1.06 g/cm3,则该NaOH溶液中溶质NaOH的质量分数约为　　　(保留两位小数)。
③若某实验需要200 mL 0.5 mol/L NaOH溶液,由2 mol/L NaOH溶液稀释制备0.5 mol/L NaOH溶液,需要2 mol/L NaOH溶液的体积为　　　　mL。
【答案】 (1)①2×10-4 mol/L　②7×10-5
(2)①40　②7.55%　③50
【解析】 (1)①由图可知,1 L溶液中最多含有 4.8 mg Mg2+,n(Mg2+)==2×10-4 mol,可得Mg2+的最大物质的量浓度为=2×10-4 mol/L。②S的最大浓度为19.2 mg/L,则350 mL 矿泉水中m(S)=0.35 L×19.2 mg/L,即S的最大物质的量为=7×10-5 mol。
(2)①该NaOH溶液中含m(NaOH)=0.5 L×2 mol/L×40 g/mol=40 g。②根据c=得w=,即w=×100%≈7.55%。③根据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),即 2 mol/L×V(浓)=
0.5 mol/L×200 mL,解得 V(浓)=50 mL。
(时间:30分钟　分值:62分)
(选择题1～14题,每小题3分,共42分)
(一)物质的量浓度
1.下列说法正确的是(　　)
[A] 1 L溶液中含有 1 mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1 mol/L
[B] 1 mol NaCl溶于1 L 水所得溶液的物质的量浓度是1 mol/L
[C] 用1 L水溶解106 g Na2CO3 所得溶液的物质的量浓度为 1 mol/L
[D] 将 16 g CuSO4溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为0. 1 mol/L
【答案】 A
【解析】 在公式c=中,n是溶质的物质的量,V是溶液的体积,不是溶剂的体积。B、C、D中1 L水是溶剂体积,不是溶液体积。
2.(2025·江苏木渎高级中学月考)与200 mL 1 mol/L Ba(NO3)2 溶液中硝酸根离子的物质的量浓度相等的是(　　)
[A] 200 mL 1 mol/L的NaNO3溶液
[B] 100 mL 1.5 mol/L的Mg(NO3)2溶液
[C] 200 mL 0.5 mol/L的Al(NO3)3溶液
[D] 100 mL 2 mol/L的KNO3溶液
【答案】 D
【解析】 Ba(NO3)2溶液中c(N)=1 mol/L×2=2 mol/L。A项,c(N)=1 mol/L×1=1 mol/L;
B项,c(N)=1.5 mol/L×2=3 mol/L;C项, c(N)=0.5 mol/L×3=1.5 mol/L;D项, c(N)=
2 mol/L×1=2 mol/L。故D项符合题意。
3.(2025·江苏连云港月考)等物质的量浓度的氯化铝、氯化镁、氯化钠三种溶液的体积比为3∶2∶1,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为(　　)
[A] 1∶2∶3 [B] 9∶4∶1
[C] 3∶2∶1 [D] 1∶1∶1
【答案】 C
【解析】 等物质的量浓度的AlCl3、MgCl2、NaCl三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为(1×3)∶(1×2)∶(1×1)=3∶2∶1,与溶液的体积无关,故 C正确。
4.某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2,0.1 mol/L”的字样,下列是小组成员对该溶液的叙述,正确的是(　　)
[A] 配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L 水中
[B] Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol/L
[C] 从试剂瓶中取该溶液的一半,则所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L
[D] 将该溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为 0.1 mol/L
【答案】 D
【解析】 A项,所得溶液的体积不是1 L,错误;B项,Cl-的物质的量浓度是0.2 mol/L,Ca2+的物质的量浓度是0.1 mol/L,错误;C项,溶液具有均一性,所得溶液的物质的量浓度仍为0.1 mol/L,错误。
(二)物质的量浓度的简单计算
5.将5 mol/L的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至 b mL,稀释后溶液中N的物质的量浓度为(　　)
[A] mol/L [B] mol/L
[C] mol/L [D] mol/L
【答案】 C
【解析】 溶液稀释时,溶质的物质的量不变,c[Mg(NO3)2]==mol/L,1个Mg(NO3)2中含有2个N,则c(N)=c[Mg(NO3)2]×2= mol/L,故选C。
6.1 L 1 mol/L的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是(　　)
[A] 将溶液加热浓缩到0.5 L
[B] 加入2 L 1 mol/L的盐酸混合均匀
[C] 加入10 mol/L的盐酸0.2 L,再稀释至1.5 L
[D] 标准状况下通入22.4 L氯化氢气体
【答案】 C
【解析】 A项,加热浓缩会导致HCl挥发,则加热浓缩到原来体积的一半时,溶液浓度小于原来的 2倍,错误;B项,浓度均为 1 mol/L的盐酸混合后,浓度仍为 1 mol/L,错误;C项,混合后溶液中的HCl的物质的量为1 mol/L×1 L+10 mol/L×0.2 L=3 mol,再稀释至1.5 L,则 HCl 的浓度为=2 mol/L,正确;D项,通入氯化氢气体 22.4 L 溶液的体积发生变化,无法求出浓度,错误。
7.下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)
[A] 0.3 mol/L的Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol
[B] 50 mL 1 mol/L的KCl溶液和100 mL 0.25 mol/L MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
[C] 将10 mL 1 mol/L的H2SO4溶液加水稀释至 100 mL,溶液的物质的量浓度变为
0.1 mol/L
[D] 20 ℃时,向0.023 mol/L的Ca(OH)2饱和溶液中加入5 g生石灰,恢复至20 ℃,溶液物质的量浓度将增大
【答案】 C
【解析】 只有溶液的物质的量浓度,缺少溶液体积,不能计算粒子的物质的量,A错误;
1 mol/L KCl溶液和 0.25 mol/L MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度分别为1 mol/L 和
0.5 mol/L,即Cl-物质的量浓度不相等,B错误;由稀释公式可知,稀释后溶液中c==0.1 mol/L,C正确;由于原Ca(OH)2溶液是饱和溶液,加入CaO后又恢复至 20 ℃,溶液的物质的量浓度将不变,D错误。
8.(2025·安徽合肥月考)下列关于物质的量浓度的表述正确的是(　　)
[A] 标准状况下,V L氨溶于1 L水配制氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
[B] 1 mol/L的Mg(NO3)2溶液中含N数约为2×6.02×1023
[C] 5 mol/L的盐酸V L在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为 L,浓度变为10 mol/L
[D] 98%的浓硫酸(ρ=1.84 g/cm3)与水等质量混合,所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半
【答案】 D
【解析】 V L氨与1 L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1) L,A错误;没有给出溶液体积,不能计算N数目,B错误;盐酸易挥发,加热蒸发至溶液体积为 L,盐酸浓度小于
10 mol/L,C错误;硫酸密度大于水,98%的浓硫酸与水等质量混合,98%浓硫酸的体积小于等质量水的体积,混合后所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半,D正确。
综合应用
9.某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约为(　　)
[A] 0.37 mol [B] 0.63 mol　
[C] 0.74 mol [D] 1.5 mol
【答案】 D
【解析】 方法Ⅰ.n(Mg2+)=≈0.75 mol,n(Cl-)=2n(Mg2+)=0.75 mol×2=
1.5 mol。
方法Ⅱ.由c=知,c(Mg2+)=≈2.5 mol/L,故 c(Cl-)=2c(Mg2+)=
2.5 mol/L×2=5.0 mol/L,n(Cl-)=cV=5.0 mol/L×0.3 L=1.5 mol,故 D正确。
10.(2025·福建师大附中期中)下列说法正确的是(　　)
[A] 同浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3∶2∶1,则S浓度之比为 3∶2∶3
[B] 将25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成1 L 溶液,该溶液的物质的量浓度为 0.1 mol/L
[C] 欲将V L 0.5 mol/L的盐酸浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
[D] 将1 mol/L的NaCl溶液和0.1 mol/L的BaCl2溶液等体积混合后,若忽略溶液体积变化,c(Cl-)=0.5 mol/L
【答案】 B
【解析】 同浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3∶2∶1,S浓度之比为1∶1∶3,A错误;25 g胆矾为0.1 mol,溶于水配成1 L溶液,其物质的量浓度为0.1 mol/L,
B正确;将溶液加热浓缩到原体积的一半,理论上c==1 mol/L,由于HCl易挥发,即溶液的浓度小于1 mol/L,C错误;两溶液混合后,忽略体积变化,则c(Cl-)=
=0.6 mol/L,D错误。
11.(2025·四川成都月考)标准状况下,V L氨溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L,则下列关系不正确的是(　　)
[A] ρ=
[B] w=
[C] w=×100%
[D] c=
【答案】 A
【解析】 标准状况下,V L氨为 mol,其质量为 g,溶液质量为(+1 000) g,溶液体积为 L= mL,则溶液密度ρ= g/mL= g/mL,A错误;由c==,可知,w=,B正确;结合A项分析可知w=×100%=
×100%,C正确;结合A项分析可知,溶液体积可表示为 L,则c==
,D正确。
12.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中 c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] 将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
[B] 图中x=9
[C] 将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
[D] Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
【答案】 D
【解析】 溶液稀释不用漏斗,A错误;溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,则
2 L×x mol·L-1=5 L×1.8 mol·L-1,解得x=4.5,B错误;根据反应前后碳原子个数守恒,可知生成CO2的物质的量为4.5 mol,但没有指明是标准状况,无法计算气体体积,C错误;c(Na2CO3)=
c(Na+)=×=4.5 mol·L-1,D正确。
13.下列关于溶液中溶质的物质的量浓度的计算或说法正确的是(　　)
[A] V L Fe2(SO4)3溶液中含m g Fe3+,则溶液中c(S)= mol/L
[B] 将100 mL 1.5 mol/L NaCl溶液与200 mL 2.5 mol/L NaCl溶液混合(忽略溶液体积的变化),得到的溶液中NaCl的物质的量浓度为 2 mol/L
[C] 实验室配制480 mL 0.1 mol/L硫酸铜溶液,应选取500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
[D] 0.2 mol/L CaCl2溶液中,含有Cl-的数目为0.4NA
【答案】 C
【解析】 A项,n(Fe3+)== mol,c(Fe3+)= mol/L,则c(S)= mol/L×=
mol/L,错误;B项,利用公式可得c(NaCl)==≈2.17 mol/L,
错误;C项,配制480 mL溶液应选择500 mL容量瓶,并按500 mL溶液计算,
m(CuSO4·5H2O)=0.1 mol/L×0.5 L×250 g/mol=12.5 g,正确;D项,溶液的体积不明确,无法求得氯离子的数目,错误。
14.(2025·河北衡水月考)某化学兴趣小组的甲同学为了测定BaCl2和KCl的混合溶液中K+的物质的量浓度,将其分成两等份,分别进行了如下实验(已知相对原子质量Ba:137、Ag:108)。
实验Ⅰ.
实验Ⅱ.
则原混合溶液中K+的物质的量浓度为(　　)
[A] 0.04 mol/L [B] 0.08 mol/L
[C] 0.12 mol/L [D] 0.16 mol/L
【答案】 A
【解析】 据图可知,实验Ⅰ生成0.015 mol BaSO4,则混合溶液中含0.015 mol BaCl2;实验Ⅱ生成 0.04 mol AgCl,根据氯元素守恒可知,n(KCl)=0.04 mol-0.015 mol×2=0.01 mol;原混合溶液中 c(K+)==0.04 mol/L,A正确。
15.(8分)在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。回答下列问题。
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为　　　　mol,含溶质MgCl2的质量为　　　　g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为　　　　mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为　 mol/L。
【答案】 (1)0.4　19.0　(2)0.2　0.2　
【解析】 (1)根据图像可知,钠离子的浓度是1.0 mol/L,所以溶液中氯化钠的浓度是
1.0 mol/L,该混合液中NaCl的物质的量为1.0 mol/L×0.4 L=0.4 mol;溶液中镁离子的浓度是0.5 mol/L,所以溶液中氯化镁的浓度是0.5 mol/L,则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×
0.5 mol/L×95 g/mol=19.0 g。
(2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol/L,根据溶液呈电中性可知,溶液中钙离子的浓度是=0.5 mol/L,因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol/L×
0.4 L=0.2 mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,由于稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为=0.2 mol/L。
16.(12分)高铁酸钾(K2FeO4)为新型净水剂,可溶于水。工业上制备K2FeO4的常用方法之一是次氯酸盐氧化法,制备流程如图所示。
已知:反应②为Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH。
(1)从2 L 1 mol/L FeCl3溶液中取出200 mL稀释至1 L,则稀释后的FeCl3溶液的物质的量浓度为　　　　。
(2)反应①的产物为Na2FeO4和NaCl,请写出该反应的化学方程式: 　。
(3)质量分数为14.9%,密度为1.25 g/cm3的NaClO溶液的物质的量浓度为　　　　　　。
(4)反应②的反应类型为　　　　　　(填四大基本反应类型)。
(5)操作Ⅰ的分离方法为　　　　。
(6)将得到的K2FeO4晶体洗涤,设计实验证明K2FeO4晶体已洗涤干净: 　。
【答案】 (1)0.2 mol/L　(2)2FeCl3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
(3)2.5 mol/L　(4)复分解反应　(5)过滤
(6)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸和硝酸银溶液,若不生成白色沉淀,说明K2FeO4晶体已洗涤干净
【解析】 (1)设稀释后的FeCl3溶液的物质的量浓度为x mol/L,根据稀释公式可知,
0.2 L×1 mol/L=1 L×x mol/L,x=0.2。
(2)反应①是FeCl3、NaClO、NaOH反应生成Na2FeO4和NaCl,铁元素由+3价升至+6价,氯元素由 +1价降为-1价,根据得失电子守恒,可写出该化学方程式为2FeCl3+3NaClO+
10NaOH2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。
(3)根据c=,可得c= mol/L=2.5 mol/L。
(4)反应②为Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH,反应类型为复分解反应。
(5)操作Ⅰ实现固液分离,分离方法为过滤。
(6)K2FeO4晶体中含有的杂质离子为Na+、Cl-、OH-等,若洗涤液中不含Cl-,说明已经洗涤干净,具体操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸和硝酸银溶液,若不生成白色沉淀,说明K2FeO4晶体已洗涤干净。(共90张PPT)
第2课时　气体摩尔体积
1.通过探究影响物质体积大小的因素,能从宏观和微观相结合的角度解释影响物质体积大小的因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容,熟悉阿伏加德罗定律及其推论的应用。2.通过学习气体摩尔体积,能复述气体摩尔体积的含义及影响因素,能建立n、m、V之间计算的模型。
探究影响物质体积的因素、
气体摩尔体积
学习任务1
1.探究讨论
(1)数据:在一定条件下,1 mol不同物质的体积。
1 mol 气体 0 ℃、 101 kPa 时的 体积/L 1 mol 液体 20 ℃时 体积/ cm3 1 mol 固体 20 ℃时
体积/
cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
(2)分析结论。
①在相同温度与相同压强下,1 mol气体的体积 ,在0 ℃、101 kPa
(通常称为标准状况)时约为 。
②在相同温度与相同压强下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积
。
几乎相等
22.4 L
不相同(或差别较大)
2.决定物质体积大小的因素
物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子 、粒子的 和粒子之间的 。
(1)影响物质体积的因素。
数目
大小
距离
大小
相等
(2)粒子数目相同的物质的体积关系。
当温度、压强一定时,气体分子间平均距离基本 ,故粒子数一定时,其体积是 的。
不同
相同
相等
相等
3.气体摩尔体积
(1)定义:单位 的气体所占的体积,符号为 。
(2)定义式: 。
(3)常用单位:L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
物质的量
Vm
0 ℃、101 kPa
22.4
即0 ℃、101 kPa(标准状况)时,气体的摩尔体积Vm=22.4 L/mol。
物质 状况 1 mol 该物质的 质量/g 1 mol该物质的 体积/L 密度/
(g/L)
O2 0 ℃、101 kPa (标准状况) 32 22.4 1.429
H2 0 ℃、101 kPa (标准状况) 2 22.4 0.089
H2 0 ℃、202 kPa 2 11.2 —
CO2 0 ℃、202 kPa 44 11.2 —
N2 273 ℃、202 kPa 28 22.4 —
探究1　气体摩尔体积的影响因素
问题1:结合表格数据分析影响气体摩尔体积的因素有哪些。
提示:气体摩尔体积受温度、压强影响,不同的温度和压强下,Vm可能不同。
问题2:结合数据分析是不是只有标准状况下的气体摩尔体积才是22.4 L/mol
提示:从表中可看出在273 ℃、202 kPa时,气体的摩尔体积也为22.4 L/mol,故气体摩尔体积为22.4 L/mol 时,所处的条件不一定是标准状况下。
探究2　关于气体摩尔体积的计算
问题3:已知某条件下,2 mol H2和1 mol O2的混合气体的体积为V L,试求该条件下的气体摩尔体积和混合气体的平均摩尔质量。
问题4:根据标准状况下的气体摩尔体积,怎样计算CO2的密度
问题5:标准状况下1 L CO2,试求分子数目和质量。
归纳拓展
1.影响气体摩尔体积的因素
在气体分子数相同时,升高温度,分子间距离变大,增大压强,气体分子间距离减小;降低温度,分子间距离减小,减小压强,气体分子间距离变大。可见影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强。
归纳拓展
2.关于气体摩尔体积的计算
题点一　决定物质体积大小的因素
1.(2025·江苏淮安涟水一中月考)现有下列四种因素:①温度和压强　②所含粒子数　③粒子本身大小　④粒子间的距离其中对气体物质体积有显著影响的是(　　)
[A] ②③④
[B] ①②④
[C] ③④
[D] ①②③④
B
【解析】 对于气体来说,粒子数越多气体体积越大,当气体粒子数相同时,气体分子间的距离对体积的影响远大于粒子本身大小对气体体积的影响,而影响气体分子间距离的外界因素有温度和压强。综上,B正确。
2.下列叙述错误的是(　　)
[A] 气体的体积受温度和压强的影响较大,固体或液体的体积受温度和压强的影响较小
[B] 一定温度、压强下,气体的体积由气体的物质的量的多少决定
[C] 不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不相等
[D] 相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C
【解析】 气体的体积受温度和压强的影响较大,因为气体分子间距离较大,固体或液体的体积受温度和压强的影响较小,因为分子间距离较小,A正确;一定温度、压强下,气体的体积由气体物质的量的多少决定,B正确;对于不同的气体,若气体体积不等,则它们所含的分子数有可能相等,C错误。
题点二　对气体摩尔体积的概念理解
3.(2025·江苏镇江实验高级中学月考)标准状况下N2的摩尔体积约为22.4 L/mol。下列说法正确的是(　　)
[A] 0 ℃、101 kPa时,1 mol N2的体积约为 22.4 L
[B] 含1 mol氮原子的氮气体积约为22.4 L
[C] 1个氮气分子的体积约为22.4 L
[D] 1 L N2的物质的量约为22.4 mol
A
【解析】 0 ℃、101 kPa为标准状况,1 mol N2的体积约为22.4 L,A正确;含1 mol氮原子的N2为 0.5 mol,没有指明标准状况,无法计算N2的体积,B错误;气体的体积主要取决于气体分子数的多少和气体分子间的距离,无法计算1个氮气分子的体积,C错误;没有指明标准状况,只给出体积无法计算N2的物质的量,D错误。
4.下列物质的体积约为22.4 L的是(　　)
[A] 标准状况下1 mol H2O
[B] 20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl
[C] 常温、常压下17 g NH3
[D] 0 ℃、101 kPa时0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体
D
【解析】 标准状况下,水不是气态,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,故A错误;36.5 g HCl的物质的量为1 mol,氯化氢所处状态不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,相同压强,温度越高,气体摩尔体积越大,所以20 ℃、101 kPa 时36.5 g HCl的体积大于22.4 L,故B错误;常温、常压下17 g NH3的物质的量为1 mol,17 g NH3所处状态为常温、常压,不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,相同压强,温度越高,气体摩尔体积越大,所以常温、常压时17 g NH3的体积大于22.4 L,故C错误;0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体共1 mol,标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1,所以0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体的体积约为22.4 L,故 D正确。
思维建模
使用“22.4 L/mol”要“三看”
(1)看所处条件: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)看物质状态:必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳、三氧化硫等为非气态物质。
(3)看数值单位:单位是L/mol,而不是L;数值“22.4”为近似值。
题点三　气体摩尔体积的应用
5.下列说法正确的是(　　)
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L　②0.5 mol H2所占体积为11.2 L　③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L　④标准状况下,28 g CO与N2混合气体的体积约为22.4 L　⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol　⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
[A] ①②⑤ [B] ④⑥
[C] ③④⑥ [D] ①④⑥
B
【解析】 6.02×1023个分子为1 mol,但该物质不一定是气体,标准状况下,所占的体积不一定是22.4 L,①错误;没有说明0.5 mol H2所处的条件,即所占体积不一定是11.2 L,②错误;标准状况下,H2O不是气体,1 mol H2O的体积不是 22.4 L,③错误;标准状况下,28 g CO与N2混合气体为1 mol,体积约为22.4 L,④正确;气体所处的状态不确定,各气体的气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol,⑤错误;标准状况下,体积相同的气体的分子数相同,⑥正确。综上分析,B正确。
6.回答下列问题。
(1)73.0 g HCl气体在标准状况下的体积为　　　　L。
44.8
(2)相同质量的O2、NH3、CO2、H2四种气体中,在标准状况下,体积最大的是　　　　。
H2
(3)已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g,标准状况下体积为8.96 L,则该混合气体中CO与CO2的体积之比为　　　　。
1∶3
探究阿伏加德罗定律及其推论
学习任务2
1.阿伏加德罗定律
(1)内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有 数目的粒子。
(2)理解。
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,不适用于非气体。
②同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。
相同
2.阿伏加德罗定律的推论
1.在两个容积相同的容器中,一个盛有N2,另一个盛有CO。在同温、同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有(　　)
①分子数　②原子数　③质量　④中子数　⑤密度
[A] 4项 [B] 5项 [C] 2项 [D] 3项
B
【解析】 ①在同温、同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,则相同体积的N2与CO的分子数相同,故符合题意;②在同温、同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,物质的量相等,CO、N2都是双原子分子,则相同体积的N2与CO原子数一定相等,故符合题意;③CO、N2的摩尔质量都是28 g/mol,N2的物质的量与CO的物质的量相等时,质量一定相等,故符合题意;④1个CO的中子数为14,1个N2的中子数为14,故相同体积的N2与CO气体的中子数一定相等,故符合题意;⑤CO和N2的质量相等,容器容积相同,两容器内气体的密度相等,故符合题意。
2.(2025·四川成都期中)同温、同压下,等质量的O2和O3相比较,下列叙述正确的是(　　)
[A] 体积之比为1∶1
[B] 分子个数之比为2∶3
[C] 物质的量之比为3∶2
[D] 原子个数之比为2∶3
C
【解析】 等质量的O2和O3物质的量之比为3∶2,C正确;同温、同压下,二者体积之比=其物质的量之比=3∶2,A错误;分子数目之比=物质的量之比=
3∶2,B错误;二者含有原子数目之比=(3×2)∶(2×3)=1∶1,D错误。
3.(2025·江苏常州高级中学月考)密闭容器中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左侧充入 9 mol N2,右侧充入CO和CO2的混合气体共 96 g 时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(　　)
[A] 右侧CO的质量为11 g
[B] 右侧混合气体中:n(C)∶n(O)=4∶5
[C] 右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
[D] 若右侧充入252 g CO和CO2混合气体,改变混合气体中CO和CO2的个数比能使隔板处于中间位置
B
【解析】 密闭容器两侧气体所处的温度、压强相同,气体体积之比等于其物质的量之比,左右两侧气体体积之比为3∶1,即右侧气体的物质的量为3 mol,结合二者质量共96 g,设CO的物质的量为x mol,则CO2的物质的量为(3-x) mol,28x g+44×(3-x) g=96 g,解得x=2.25,即CO为2.25 mol、CO2为 0.75 mol。m(CO)=2.25 mol×28 g/mol=63 g,A错误;n(C)∶n(O)=
[n(CO)+n(CO2)]∶[n(CO)+2n(CO2)]=(2.25 mol+0.75 mol)∶(2.25 mol+
2×0.75 mol)=3∶3.75=4∶5,B正确;
知识整合
(1)“三同”定“一同”,也就是说当三个条件相同时,第四个条件一定相同。
(2)“两同”成比例,两侧成正比,同侧成反比。当四个条件中的两个相同时,剩余两个条件成比例,在方程同侧时成反比,在方程两侧时则成正比。
为了更好地借助理想气体状态方程理解阿伏加德罗定律及其推论,一位同学设计了如图的实验模型,并设计了几个问题,请你帮助他分析设计的问题,并做出解答。
室温下,某容积固定的密闭容器由光滑的、可移动的活塞隔成A、B两室,两室都有用橡胶塞密封的导气孔(可用注射器针头作为气体、液体的通道)。开始状态如图甲所示,整个容器充满水。然后用注射器先向B室中充入1 mol空气,再向A室中充入一定量H2、O2的混合气体,把水全部排出,此时活塞的位置如图乙所示。
(1)此时A室中混合气体的物质的量为　　　 　。
2 mol
(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g,A室中含氧气的物质的量为
　　　 mol;该混合气体的密度是同温、同压时H2密度的　　　倍。
1　
8.5
(3)若将A室中的H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原温度后,最终活塞停留在　　　　刻度处,容器内气体压强与反应前气体压强之比为　　　　。
2　
1∶2
命题解密与解题指导
情境解读:本题以阿伏加德罗定律的数学表达式——理想气体状态方程为背景材料,考查对阿伏加德罗定律推论的理解以及应用情况;试题的综合性较强,融合了阿伏加德罗定律、过量计算、混合物组成的计算,对能力要求比较高;但每一个小题之间都有一定的梯度,解答的理论依据最终落实在相同条件下气体的体积之比等于气体的物质的量之比。
素养立意:通过阿伏加德罗定律的有关计算和利用理想气体状态方程进行几种关系的判断,形成模型认知素养,同时也通过气体体积比较气体压强形成平衡转换思想。
思考路径:
(时间:30分钟　分值:76分)
(选择题1～16题,每小题3分,共48分)
(一)探究影响物质体积的因素、气体摩尔体积
1.(2025·陕西西安月考)固态I2加热易升华变成碘蒸气,升华时下列物理量增大的是(　　)
[A] 分子的大小
[B] 分子间的平均距离
[C] 分子的数目
[D] 分子的质量
B
【解析】 碘单质受热易升华变成碘蒸气,是物理变化,分子运动速度加快,分子间的平均距离增大,而分子自身的大小、分子数目和分子质量均不会发生改变。
2.下列关于物质聚集状态的说法正确的是(　　)
[A] 气体有固定的形状和体积
[B] 固体、液体不易被压缩的原因是构成的粒子直径太大
[C] 影响物质聚集状态的外界因素是温度
[D] 不同聚集状态的物质,其内部粒子之间的平均距离、运动方式不相同
D
【解析】 压缩气体,一般来说气体体积减小,故A错误;固体、液体不易被压缩的原因是粒子之间间距很小,几乎为零,故B错误;影响物质聚集状态的外界因素是温度、压强,故C错误;气体粒子间间距一般大于固体和液体粒子间间距,气体分子运动速率一般比固体和液体分子运动速率大,因此不同聚集状态的物质,其内部粒子之间的平均距离、运动方式不相同,故D正确。
3.同温、同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是(　　)
[A] 气体的分子大小不同
[B] 气体的物质的量不同
[C] 气体分子的化学性质不同
[D] 气体分子间的平均距离不同
B
【解析】 影响气体体积的因素为气体分子数、分子间的距离,同温、同压下,气体分子数是主要因素。
4.(2024·江苏淮安合格考模拟)标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,对其含义表述正确的是(　　)
[A] 1 mol N2的体积约为22.4 L
[B] 标准状况下,1 mol Fe的体积约为22.4 L
[C] 标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L
[D] 影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
C
【解析】 缺标准状况条件,故无法计算1 mol N2的体积,A错误;标准状况下,铁为固体,无法计算1 mol Fe的体积,B错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L,C正确;气体的分子间距离对气体体积的影响远大于分子本身的大小,即影响气体体积的主要因素是气体的分子数目以及分子间的平均距离,D错误。
5.下列说法正确的是(　　)
[A] 22.4 L氧气中含有NA个氧气分子
[B] 标准状况下,0.5 mol水的体积约为11.2 L
[C] 44 g二氧化碳的体积约是22.4 L
[D] 标准状况下,2 mol氮气的体积约为44.8 L
D
(二)阿伏加德罗定律及其推论
6.同温、同压下,1 mol氢气与1 mol氧气的(　　)
[A] 质量相同,体积不同
[B] 分子数相同,质量不同
[C] 体积相同,分子数不同
[D] 体积相同,原子数不同
B
【解析】 同温、同压下,物质的量相同的氢气和氧气,其分子数和体积都相同;它们都是双原子分子,含有的原子数也相同;它们的摩尔质量不同,其质量一定不同。
7.(2025·江苏常州期中)据报道,科学家已经成功合成了少量N4气体分子,下列说法正确的是(　　)
[A] N4是一种新型化合物
[B] 相同质量的N4和N2原子个数比为1∶2
[C] N4与N2之间的转化属于物理变化
[D] 同温、同压下,N4和N2的密度之比为2∶1
D
【解析】 N4是氮元素形成的一种单质,A错误;N4和N2均由氮原子构成,二者质量相同时原子个数比为1∶1,B错误;N4和N2是两种不同的单质,二者间的转化属于化学变化,C错误;同温、同压下,N4和N2的密度之比等于其摩尔质量之比,为2∶1,D正确。
8.(2025·河南洛阳月考)同温、同压下,等质量的氧气和二氧化碳相比较,下列叙述正确的是(　　)
[A] 分子数之比为1∶1
[B] 密度比为11∶8
[C] 物质的量之比为11∶8
[D] 原子个数比为1∶1
C
9.(2025·江苏徐州月考)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的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] 左侧与右侧原子数之比为4∶1
[B] 右侧CO的质量为7 g
[C] 右侧气体密度是相同条件下氢气密度的28倍
[D] 保持温度不变,若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,则应再充入0.75 mol CO
C
10.三个密闭容器中分别充入N2、H2、SO2三种气体,以下各种情况下排序正确的是(　　)
[A] 当压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(SO2)
[B] 当温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(SO2)
[C] 当质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(SO2)>V(N2)>V(H2)
[D] 当温度和密度均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(SO2)
D
11.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为(　　)
[A] 22.0 L/mol
[B] 22.4 L/mol
[C] 22.8 L/mol
[D] 23.2 L/mol
C
综合应用
【解析】 27.2 g H2S的物质的量为0.8 mol,则0.8 mol×Vm=18.24 L,解得Vm=22.8 L/mol。
12.(2025·山西太原月考)等物质的量的SO2和SO3相比较,下列有关叙述正确的是(　　)
①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的氧原子数目之比为2∶3　③它们所含的原子总数目之比为3∶4　④它们所含的硫元素质量之比为1∶1　⑤它们的质量之比为4∶5
[A] ①②③④⑤ [B] ①②③
[C] ②③④⑤ [D] ①②③④
A
【解析】 气体的物质的量之比等于其分子数目之比,它们所含的分子数目之比为1∶1,①正确;1个SO2分子和1个SO3分子所含氧原子数分别为2、3,它们所含氧原子数目之比为2∶3,②正确;1个SO2和1个SO3所含原子总数分别为3、4,它们所含的原子总数目之比为3∶4,③正确;它们所含硫原子数目之比为1∶1,所含的硫元素质量之比为1∶1,④正确;它们的质量之比为64∶80=4∶5,⑤正确。综上可知,A正确。
13.(2025·江苏苏州月考)在标准状况下有 ①6.72 L CH4;②3.01×1023个HCl分子;③3.4 g NH3。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是(　　)
[A] 质量:②<①<③
[B] 氢原子数:②>①>③
[C] 体积:②<①<③
[D] 密度:②>③>①
D
14.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 标准状况下,22.4 L氖气与22.4 L氢气所含原子数均为2NA
[B] 28 g铁与足量盐酸反应产生标准状况下的气体体积为11.2 L
[C] 0.1 mol Cl2与足量铁反应转移电子数为0.3NA
[D] 标准状况下,22.4 L CCl4所含氯原子数为4NA
B
15.(2025·河北保定月考)下列与“物质的量”相关的计算正确的是(　　)
[A] 有H2、NH3、CH4三种气体,它们各含有 1 mol H,则三种气体物质的量之比为2∶3∶4
[B] 两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
D
16.(2025·湖北武汉期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<
Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是(　　)
[A] 同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和4 g Z气体,则其压强比为1∶1
[B] 相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是Z
[C] 若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
[D] 原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
A
【解析】 同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和4 g Z气体,Mr(Y)=
0.5Mr(Z),则二者的物质的量之比是1∶1,同温、同体积的气体物质的量之比等于其压强之比,Y、Z气体的压强比为1∶1,A正确;同温、同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,则三种气体密度最小的是X,B错误;没有说明是否为标准状况,三种气体体积均为 2.24 L,物质的量不一定是0.1 mol,
C错误;不知道三种气体是由单原子、双原子还是多原子构成,无法确定分子数目,故无法确定质量的大小,D错误。
17.(20分)(1)O2和O3是氧元素的两种单质,根据其化学式回答下列问题。
①等质量的O2和O3所含分子个数比为　　　 ,原子个数比为　 　　。
3∶2　
1∶1
【解析】 (1)①O2和O3均由氧原子构成,两者质量相等,则含原子个数相等,即含有原子数目之比为1∶1;1个O2含有2个氧原子,1个O3含有 3个氧原子,则等质量的两种物质所含分子个数比为3∶2。
②等温、等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为　　　　,原子个数比为　　　　,质量比为　　　　。
1∶1　
2∶3　
2∶3
【解析】 ②根据阿伏加德罗定律可知,等温、等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为1∶1,原子个数比为(2×1)∶(3×1)=2∶3,质量比为
(1 mol×32 g/mol)∶(1 mol×48 g/mol)=2∶3。
(2)在标准状况下,①4 g H2;②11.2 L O2;③1 mol H2O;④9.03×1023个HCl。所含分子数最多的是　　　　(填序号,下同),含原子数最多的是　　　　,质量最大的是　　　　,体积最小的是　　　　。
①　
①　
④　
③
(3)“人造空气”(氧气与氦气的混合气体)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。在标准状况下,22.4 L“人造空气”的质量是9.6 g,其中氧气与氦气的体积比为　　　　。
1∶4
18.(8分)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题。
(1)混合气体中碳原子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
0.4NA
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为　 　　　。
28 g/mol
【解析】 (2)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是CO。
②气球中收集到的气体中,电子总数为　 　 　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
2.8NA
【解析】 ②设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2,则n1+n2=0.4 mol,28 g/mol·n1+44 g/mol·n2=14.4 g,解得n1=0.2 mol,n2=0.2 mol。因此气球中收集到0.2 mol CO,含有电子总数为2.8NA。
③气球的体积为　　　　L。
4.48
【解析】 ③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。第4课时　配制一定物质的量浓度的溶液
[学习目标]　1.通过配制一定物质的量浓度的溶液,能描述容量瓶的特点、用途及使用注意事项,能配制一定物质的量浓度的溶液。2.通过配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析的学习,建立实验误差分析思维模型,能应用模型解决实际问题。
学习任务1　探究一定物质的量浓度溶液的配制
1.配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格。
(2)容量瓶的使用注意事项。
①使用前要检验容量瓶是否漏水。检验步骤:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
配制一定物质的量浓度的溶液,若是固体溶质,则计算所需质量,用托盘天平(或分析天平)称量;若是液体溶质,则要换算成所需浓溶液的体积,用量筒(或移液管、滴定管)量取。
　　某同学在用固体药品配制一定物质的量浓度的溶液时,有以下疑问,请帮忙解答。
探究　配制一定物质的量浓度溶液时的注意事项
问题1:关于仪器使用的疑问有①实验时多次使用玻璃棒,其作用分别是什么
②若要配制480 mL溶液应如何选择容量瓶
③如果实验室需要0.100 0 mol/L的NaCl溶液,还能用托盘天平称量NaCl固体或用量筒量取浓溶液吗
250 mL、500 mL及 1 000 mL,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则,即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。③不能。可以使用精确度更高的仪器,如用分析天平或电子天平称量NaCl固体,用移液管或滴定管量取浓溶液。
问题2:关于操作的疑问有①能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释
②溶解后或稀释后的浓溶液为什么要冷却至室温再移液
③向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的下端为什么靠在容量瓶刻度线以下的内壁上
④将烧杯中的溶液注入容量瓶以后,为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,并将洗涤液也都注入容量瓶
⑤如果定容时,不小心加水超过了刻度线,是否可用胶头滴管将超过了刻度线的液体吸出
容量瓶使用的两个“四”
(1)容量瓶使用的四个“操作”。
(2)容量瓶使用的四个“不能”。
1.(2025·江苏苏州高新一中月考)欲用胆矾(CuSO4·5H2O)配制480 mL 0.100 mol/L的CuSO4溶液,下列说法正确的是(　　)
[A] 称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水中充分溶解配成溶液
[B] 称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
[C] 转移溶液前需要将容量瓶烘干
[D] 称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL容量瓶中充分溶解
0.5 L×0.100 mol/L×250 g/mol=12.5 g或需CuSO4 0.5 L×0.100 mol/L×160 g/mol=8.0 g,配成500 mL溶液而不是溶于500 mL水,A错误,B正确;实验中需要定容操作,容量瓶无须烘干,C错误;CuSO4不能直接在容量瓶中溶解,D错误。
2.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol/L Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作错误的有(　　)
[A] ①③⑤ [B] ②④⑦
[C] ①⑥⑦ [D] ⑤⑥⑦
学习任务2　学会分析一定物质的量浓度溶液的配制的常见误差
配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液常出现的误差
实验操作 n V c
计算结果m=5.85 g,称5.9 g 偏大 不变 偏大
砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大
少量NaCl粘在滤纸上 偏小 不变 偏小
有少量液体溅出 偏小 不变 偏小
容量瓶内有少量水 不变 不变 不变
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小
定容时仰视读数 不变 偏大 偏小
超过刻度线,吸出一部分水 偏小 不变 偏小
摇匀后液面下降,适量补充水 不变 偏大 偏小
试剂瓶刚用蒸馏水洗过 不变 偏大 偏小
　　结合对配制一定物质的量浓度溶液的学习,某探究小组在实验室中配制250 mL
0.10 mol/L的NaOH溶液。结合他们配制溶液过程的相关操作,请你帮助他们分析对配制溶液浓度有什么影响。
探究　配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
问题1:若溶解后溶液未冷却就转移,或直接在容量瓶中溶解、稀释,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
问题2:在进行移液时,发现容量瓶未晾干,内有少量水,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
影响。
问题3:摇匀后液面下降,再加水至刻度线,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
问题4:定容时,视线应和容量瓶中溶液的凹液面水平相切,若读数时仰视或俯视,对配制溶液的浓度有什么影响
配制溶液的误差分析方法
(1)根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB偏大;若实验操作导致V偏大,则cB偏小。
(2)容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响(如图所示)。
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏小。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏大。
1.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列操作使配制溶液浓度偏大的是(　　)
[A] 溶液转移到容量瓶后,烧杯内壁及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
[B] 溶解后未经冷却就移液
[C] 定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分
[D] 容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
2.实验室中需要将18.0 mol/L浓硫酸稀释成 1.8 mol/L 稀硫酸100 mL,请回答下列问题。
(1)观察容量瓶上标有　　　　(填序号)。
①刻度线　②压强　③温度　④浓度　⑤容积
(2)操作步骤。
①用量筒量取　　　　mL 18.0 mol/L浓硫酸;
②将浓硫酸沿　　　　慢慢注入盛有少量蒸馏水的烧杯中;
③将已　　　　　　　的硫酸溶液沿玻璃棒注入　　　mL的容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直至液面接近刻度线　　　　cm处;
⑥改用　　　　逐滴滴加蒸馏水,使溶液的凹液面恰好与刻度线　　　　;
⑦盖好容量瓶的瓶塞,反复颠倒,摇匀;并将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签备用。
(3)由于操作不当,会引起实验误差。下列情况对所配制的H2SO4溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水:　　　　　　　。
②定容时,俯视容量瓶的刻度线:　　　　。
③摇匀后,发现溶液的液面低于刻度线,又加水至刻度线:　　　　。
(2)①10.0　②烧杯内壁　③冷却至室温　100　⑤1～2　⑥胶头滴管　相切
(3)①无影响　②偏大　③偏小
(3)①转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,因为后续还需要加入蒸馏水,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响。②定容时,俯视容量瓶的刻度线,则溶液的体积偏小,所配溶液浓度偏大。③定容后摇匀,发现液面降低是正常的,又补加少量水,重新达到刻度线则导致所配溶液浓度偏小。
[footnoteRef:0]　在日常生活中常常会使用消毒剂、清洁剂等,已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,通常将该“84”消毒液稀释100倍(体积之比)后使用。回答下列问题。 [0:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以生活中熟悉的“84”消毒液为素材,考查溶液这种分散系的特点、溶液组成的两种表示方式及两种方式间的转化计算,一定物质的量浓度溶液的配制等内容。
素养立意:通过从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题,促进宏观辨识与微观探析核心素养的发展;通过应用物质的量浓度相关题目的解答模型,培养模型认知核心素养;通过选择常见实验仪器、装置,配制一定物质的量浓度的溶液,培养科学探究的学科核心素养。
思考点拨:
(1)已知溶液中溶质的质量分数,求溶质的物质的量浓度。利用公式:c=。
(2)若已知溶液的密度,溶液的体积、质量间的换算。V=。
(3)取出部分溶液,各部分组成均相同。
(4)溶液稀释计算原则。
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
m(浓溶液)·w(浓溶液)=m(稀溶液)·w(稀溶液)。]
“84”消毒液 [有效成分] NaClO [规格] 500 mL [质量分数] 25% [密度] 1.19 g/cm3
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为　　　　(保留一位小数)mol/L。
(2)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制 400 mL 该消毒液。
①如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是　　　　　　　　　　(写仪器名称,下同)。配制上述溶液还需要的玻璃仪器是　　　　　　　　　　　　　　。
②所需NaClO固体的质量为　　　　g。
③配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果　　　　。
(3)某同学取100 mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=
　　　mol/L。
(4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g/cm3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol/L 的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为　　　　mol/L。
②需用浓硫酸的体积为　　　　mL。
②149　③偏小　(3)0.04　(4)①4.6　②250
(2)①用固体配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有托盘天平(含砝码)、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL 容量瓶和胶头滴管等,故题图所示的仪器中,圆底烧瓶、分液漏斗是不需要的,还需要的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒和胶头滴管。②m=nM=cVM=4.0 mol/L×0.5 L×74.5 g/mol=149 g。③配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致溶质的物质的量减少,故使所配溶液的浓度偏小。
(3)某同学取100 mL该“84”消毒液,Na+浓度为4.0 mol/L,稀释100倍后用于消毒,故稀释后的溶液中c(Na+)==0.04 mol/L。
(4)①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为 2×2.3 mol/L=4.6 mol/L。②根据配制过程中溶质的量保持不变,设需用浓硫酸的体积为V mL,则有1.84 g/cm3×V mL×98%=
2 L×2.3 mol/L×98 g/mol,解得V=250。
(时间:30分钟　分值:62分)
(选择题1～12题,每小题3分,共36分)
(一)一定物质的量浓度溶液的配制
1.下列实验装置可用于配制500 mL 0.100 mol/L Na2CO3溶液的是(　　)
[A] [B] [C] [D]
2.(2025·四川绵阳月考)某同学配制0.1 mol/L 的NaOH溶液480 mL,下列说法正确的是(　　)
[A] 称取1.92 g NaOH固体
[B] 把烧碱固体放在纸上称量
[C] 把称好的固体放入容量瓶中稀释至刻度线
[D] 定容时俯视容量瓶的刻度线,溶液浓度将偏大
3.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中错误的是(　　)
[A] [B] [C] [D]
4.(2025·江苏苏州期中)配制450 mL 0.100 mol/L的NaCl溶液,部分实验操作如图所示。
下列说法正确的是(　　)
[A] 实验中需用的仪器有天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
[B] 上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
[C] 容量瓶用蒸馏水洗涤,必须干燥后才可用
[D] 定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏小
(二) 一定物质的量浓度溶液的配制的常见误差
5.配制一定物质的量浓度的溶液,下列情况会使溶液浓度偏大的是(　　)
[A] 配制盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
[B] 溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
[C] 氢氧化钠溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线
[D] 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
6.(2025·上海奉城高级中学期中)下列情况会使所配溶液浓度偏小的是(　　)
①读数时俯视刻度线;②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤;③转移溶液前容量瓶内内有少量蒸馏水;④定容摇匀后,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线。
[A] ①②④ [B] ①②
[C] ②③ [D] ②④
综合应用
7.(2025·江苏连云港月考)现需配制80 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,下列叙述正确的是(　　)
[A] 配制时,应用托盘天平称取3.2 g NaOH固体
[B] 在托盘天平上放两片规格相同的滤纸,将NaOH放在滤纸上称量
[C] 用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,所配溶液浓度
偏大
[D] 将称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却,转移至容量瓶中,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
8.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是(　　)
[A] 容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
[B] 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,可用 10 mL 量筒量取9.82 mL浓盐酸
[C] 配制1 L 0.1 mol/L的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
[D] 定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
9.某同学参阅了“84”消毒液说明书中的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO
(4.0 mol/L)的消毒液。下列说法正确的是(　　)
[A] 配制过程只需要三种仪器即可完成
[B] 容量瓶用蒸馏水洗净,必须烘干后才能用于溶液的配制
[C] 需要称量149.0 g NaClO固体
[D] 配制过程定容时仰视容量瓶刻度线,结果偏大
10.如图是某硫酸试剂标签上的部分内容。某同学用该试剂配制250 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液,下列说法正确的是(　　)
[A] 容量瓶用蒸馏水洗涤,干燥后才能使用
[B] 定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏小
[C] 该试剂瓶中硫酸溶液的物质的量浓度为 1.84 mol/L
[D] 向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下
11.(2025·云南昆明期中)用36.5%的浓盐酸(密度为1.2 g/cm3)配制1 mol/L的稀盐酸
100 mL,配制过程中按顺序需要用到的仪器有(　　)
①100 mL量筒　②10 mL量筒　③50 mL烧杯　④托盘天平　⑤100 mL容量瓶　⑥胶头滴管　⑦玻璃棒
[A] ①③⑤⑥⑦ [B] ②⑥③⑦⑤⑥
[C] ③⑤⑦⑥④ [D] ④③⑦⑤⑥
则 mol/L×V mL=1 mol/L×100 mL,解得V≈8.3;应选择 10 mL 量筒、胶头滴管量取浓盐酸;溶解用到烧杯、玻璃棒,移液要向100 mL容量瓶中转移,最后定容又用到胶头滴管,配制过程中按顺序需要用到的仪器有②⑥③⑦⑤⑥,B正确。
12.(2025·吉林长春月考)配制一定体积、一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
[A] “操作1”将Na2CO3在烧杯中溶解并冷却至室温
[B] “操作2”中玻璃棒起引流作用
[C] “操作4”定容时若俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏小
[D] 所配制的Na2CO3溶液中c(Na+)为2 mol/L
13.(10分)实验室用KMnO4固体配制980 mL 0.05 mol/L 的KMnO4溶液。
回答下列问题。
(1)计算并称量KMnO4固体的质量为　　　g,该实验中必须用到的标有温度的玻璃仪器是　　　　　　　　　　。
(2)下列实验操作规范的是　　　　(填字母,下同)。
A.称量　
B.转移溶液　
C.溶解　
D.定容
(3)下列情况会使所配制的KMnO4溶液的浓度偏大的是　　　　。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将溶解后的溶液转移至容量瓶之前,容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时俯视刻度线
D.定容时,发现液面超过刻度线,用吸管将多余的溶液吸出
(4)取所配制的KMnO4溶液1.0 mL于试管中,向其中滴加稀硫酸和KI溶液,发现溶液由紫色变成棕黄色,测知有I2和Mn2+生成,则反应的离子方程式为
　　　　　　　　。
14.(16分)(2025·江苏无锡辅仁高级中学期中)Ⅰ.实验室欲用NaOH固体配制1.00 mol/L NaOH溶液480 mL。
(1)配制时,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要　　　 　　　　,该仪器使用前必须进行的一步操作是　　 　　。称量时用托盘天平称取NaOH固体　 　　　g。
(2)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差且使结果偏大的是　　　　(填序号)。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②转移溶液时不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容时仰视刻度线
⑥未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
⑦定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
(3)若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线,应如何处理 　　　　。
(4)取用任意体积的1.00 mol/L NaOH溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是　　　　(填字母)。
A.溶液中NaOH的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中OH-的数目
D.溶液的密度
Ⅱ.若用质量分数为98%(密度为1.84 g·mL-1)的浓硫酸配制成浓度为3 mol/L的稀硫酸
95 mL。
(5)浓硫酸的物质的量浓度为　　　　mol/L。
(6)需要量取浓硫酸的体积是多少 　(写出计算过程,保留一位小数)。 (共87张PPT)
第三节　物质的量
第1课时　物质的量　摩尔质量
1.通过建立物质的量的概念,了解物质的量及其单位、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用,能利用物质的量将宏观的物理量与微观粒子的个数联系起来。2.基于物质的量认识物质组成及其化学变化,能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
辨析物质的量、摩尔、
阿伏加德罗常数
学习任务1
1.物质的量
(1)概念:表示含有 的集合体,是国际单位制中7个基本物理量之一。符号为 ,单位为 ,简称 。
(2)物质的量的单位——摩尔。
一定数目粒子
n
摩尔
摩
mol
6.02×1023
原子
分子
离子
(3)表示方法及含义。
明确物质的量的规范表示
[示例] 1 mol H指1 mol ,1 mol H2指 1 mol ,不能说1 mol 氢。
氢原子
氢气分子
2.阿伏加德罗常数
1 mol任何粒子的粒子数
6.02× 1023 mol-1
NA
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系
(1)关系式: 。
(2)结论:各粒子的物质的量之比等于各粒子的 之比。
[示例] 1个CO2中有1个C、2个O,那么 1 mol CO2中有 mol C和 mol O,
3.01×1023个 CO2中有 mol C和 个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为 mol;1 mol H2O含有 mol e-。
粒子数
1
2
0.5
6.02×1023
0.25
10
题点一　物质的量　摩尔
1.(2025·江苏淮安涟水一中月考)下列说法不正确的是(　　)
[A] 物质的量就是物质的数量
[B] 物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
[C] 物质的量适用于计量分子、原子、离子等微观粒子
[D] 12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
A
【解析】 物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的数量,A不正确;物质的量能把宏观物质的质量与微观粒子的数量联系起来,是连接宏观量和微观量的桥梁,B正确;物质的量适用于计量微观粒子,如原子、离子或分子等微观粒子,C正确;阿伏加德罗常数是1 mol粒子的粒子数,在数值上等于12 g 12C所含的碳原子数,D正确。
2.下列说法正确的是(　　)
[A] 摩尔是物质的量的单位,1摩尔物质均含有6.02×1023个分子
[B] 2 mol氧表示2 mol氧原子
[C] 含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol
[D] 2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol 氢原子
C
【解析】 构成物质的粒子可以是原子、分子或离子,则1摩尔物质不一定含有6.02×1023个分子,如NaCl中没有分子只有离子,A错误;物质的量描述的对象是微观粒子,氧可以表示氧元素也可以表示氧原子,指代不明确,B错误;1个H3PO4中含有4个O,1 mol H3PO4中含有4 mol O,则含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol,C正确;2H可以表示2个氢原子,但不能表示 2 mol 氢原子,2 mol氢原子应表示为2 mol H,D错误。
物质的量的理解——“四化”
题后悟道
题点二　阿伏加德罗常数
3.(2025·天津和平区期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是(　　)
[A] 6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
[B] 阿伏加德罗常数的数值约为6.02×1023
[C] 含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
[D] 1 mol氖气中约含有2×6.02×1023个氖原子
B
【解析】 NA为阿伏加德罗常数,通常用6.02×1023 mol-1表示,A错误,B正确;含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量不都是1 mol,如含阿伏加德罗常数个氢原子的H2,物质的量为0.5 mol,C错误;氖气为单原子分子,即1 mol氖气中约含有6.02×1023个氖原子,D错误。
4.已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a,则阿伏加德罗常数可表示为(　　)
D
(1)N与n成正比,比较粒子数多少时只需比较其物质的量n即可。
(2)注意整体与部分的关系,如1 mol H2SO4中含有2 mol H、1 mol S和4 mol O。
规律方法
探究摩尔质量
学习任务2
1.计算填表
物质 粒子 6.02×1023个 粒子的质量/g 相对分子(或相
对原子)质量
H2O 18
Al 27
S 32
Cu 63.5
Zn 65
NaCl 58.5
18
27
32
63.5
65
58.5
通过上表中几组数据的对比,可得出结论:6.02×1023个(即1 mol)粒子的质量以克为单位时,其数值等于 。
2.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号: ,单位:
。
(2)数值:以g/mol为单位时,数值与该粒子的
相等。
(3)关系:物质的量、质量、摩尔质量的关系为 。
该粒子的相对原子质量或相对分子质量
M
g/mol(或
g·mol-1)
相对分子质量或相对原子质量
海水是地球表面覆盖的咸水体,约占地球表面积的71%,主要由液态水(H2O)组成,含有NaCl、MgCl2等溶解盐类和其他矿物质等,是一个巨大的化学资源宝库。
探究　摩尔质量的理解及其应用
问题1:2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍吗 1 mol液态H2O的摩尔质量与1 mol气态H2O的摩尔质量相等吗 为什么
提示:不是;物质的分子组成确定,其摩尔质量就是个确定的值。相等;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的多少或物质的状态改变而改变。
问题2:金属钠和氯气反应生成氯化钠,钠的相对原子质量是 ,Na+的摩尔质量是 ,NaCl的摩尔质量是 。
问题3:电解2 mol H2O时得到2 mol H2和1 mol O2,试计算混合气体的平均摩尔质量。
23
23 g/mol
58.5 g/mol
问题4:现有一瓶450 mL的蒸馏水,完成下列填空(此时水的密度为1 g/mL)。
450
25
50
50
25
400
问题5:18 g水所含的分子数与多少克CO2所含的分子数相等 18 g水所含的分子数与多少克氧气所含的原子数相等
提示:44;16。
归纳拓展
1.摩尔质量概念的理解——“四性”
(1)等值性:粒子的摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上与其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为单位时,其数值近似等于相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为 23 g/mol。
(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的多少而改变。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1 mol 该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
归纳拓展
2.关于物质的量、摩尔质量的计算
3.三组易混概念区分:1 mol物质的质量(单位:g)、摩尔质量(单位:g/mol)、相对分子(原子)质量,三者数值上相等。
1.(2025·湖南部分学校期中)下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)
[A] 氮气的摩尔质量是28 g
[B] 摩尔质量是1 mol物质的质量
[C] 1 mol HNO3的质量是63 g/mol
[D] 氧化钙的摩尔质量是56 g/mol
D
【解析】 氮气的摩尔质量为28 g/mol,A错误;摩尔质量以g/mol为单位时,与1 mol物质的质量在数值上相等,B错误;1 mol HNO3的质量为63 g,C错误;氧化钙的摩尔质量为56 g/mol,D正确。
2.(2025·江苏西安交大苏州附中月考)利用相关知识回答下列问题,NA表示阿伏加德罗常数的值。
(1)17 g NH3中含　　　　原子,约含　　　　个电子。
4 mol　
10NA
(2)等质量的SO2和SO3物质的量之比是　 　　;所含的氧原子个数之比是　　　　。
5∶4　
5∶6
(3)4.8 g CH4所含氢原子数与　　　　g水所含的氧原子个数相等。
21.6
164 g/mol
90 g/mol
思维建模
从模型认识摩尔质量的计算方法
知识整合
8.5 g　
5 mol　
17　
0.25
(2)现有4 g质量分数为10%的NaOH溶液中,平均　　　　个水分子中含有一个OH-。
20
【解析】 (2)该NaOH溶液中含m(NaOH)=4 g×10%=0.4 g,即n(NaOH)=
0.01 mol,溶液中水的质量为3.6 g,即n(H2O)=0.2 mol,则水分子和OH-的物质的量之比为0.2 mol∶0.01 mol=20∶1,即平均20个水分子中含有 1个 OH-。
(3)已知双氢青蒿素的分子式为C15H24O5,结构如图所示,请回答下列问题。
①双氢青蒿素的摩尔质量为　　　 　 ,该分子中C、H、O的质量之比为　　 　　。
284 g/mol　
45∶6∶20
【解析】 (3)①双氢青蒿素的相对分子质量为15×12+24×1+5×16=284,其摩尔质量为284 g/mol;由分子式可知C、H、O的质量之比为(15×12)∶(24×1)∶(5×16)=180∶24∶80=45∶6∶20。
②14.2 g双氢青蒿素中含有的氧原子数目为　　 　　。
1.505×1023
命题解密与解题指导
情境解读:本题以摩尔质量和双氢青蒿素为素材,考查n、M、N的含义及换算。
素养立意:通过从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题,促进宏观辨识与微观探析核心素养的发展;通过应用摩尔质量、物质的量、阿伏加德罗常数等题目的解答模型,进一步构建物质的量、物质的质量和微观粒子数之间关系的认知模型;通过对药物的介绍,感受化学对人类健康和社会发展作出的贡献。
思路点拨:物质的量是物质的质量和粒子数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其粒子数目或已知物质的粒子数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算粒子数目或质量。要注意物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的单位的区别,在计算过程中,一定要带着单位,否则容易出现错误。
(时间:30分钟　分值:97分)
(选择题1～19题,每小题3分,共57分)
(一)物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
1.下列有关物质的量和摩尔的叙述不正确的是(　　)
[A] 摩尔是国际单位制中7个基本单位之一
[B] 物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为 6.02×1023
[C] 摩尔的计量对象可以是分子、离子、原子、质子、中子、电子和原子团
[D] 用摩尔表示物质的量时,要用化学式指明粒子种类,而不用该粒子的中文名称
D
【解析】 D项,用摩尔表示物质的量时,通常用化学式表示粒子种类,若用中文名称表示粒子种类时,不要引起歧义即可。
2.(2025·海南中学期中)下列对于“摩尔”的理解正确的是(　　)
[A] 摩尔是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体
[B] 1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O
[C] 0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1 mol
[D] 1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子
B
【解析】 物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,摩尔是物质的量的单位,A错误;由水的组成可知,1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O,B正确;国际上规定,0.012 kg 12C所含有的碳原子的物质的量为1 mol,C错误;1 mol物质大约含6.02×1023个该物质的粒子,必须指明是何种物质,如1 mol H2含有6.02×1023个 H2分子,D错误。
3.下列关于物质的量均为1 mol的CO和CO2的比较正确的是(　　)
①所含的分子数目之比为1∶1　②所含的氧原子数目之比为1∶1　③所含的原子总数目之比为 2∶3　④所含的碳原子数目之比为1∶1
[A] ①②
[B] ②③
[C] ①②④
[D] ①③④
D
【解析】 物质的量均为1 mol的CO和CO2,所含的分子数目之比为1∶1,①正确;所含的氧原子数目之比为1∶2,原子总数目之比为2∶3,②错误,③正确;所含的碳原子数目之比为1∶1,④正确。
4.已知0.3 mol Cl2和足量的金属M反应,生成0.2 mol MCln,则n等于(　　)
[A] 1 [B] 2 [C] 3 [D] 4
C
【解析】 根据元素守恒,0.3 mol Cl2和0.2 mol MCln均含0.6 mol Cl,
则0.2n=0.6,n=3,故选C。
5.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为(单位为mol-1)(　　)
B
6.(2025·云南昆明月考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　　)
[A] 摩尔是物质的量的单位
[B] 3.6 g水中含氢原子的数目为0.4NA
[C] 0.5 mol Na2SO4中含有的Na+数约是6.02×1023
[D] 等质量的O2与O3,所含氧原子数之比是 3∶2
D
(二)摩尔质量
7.下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)
[A] 氢氧化钠的摩尔质量为40 g
[B] 1摩尔铁原子的质量和它的相对原子质量相等
[C] H2SO4的摩尔质量为96 g/mol
[D] 1 mol CH4的质量以克为单位时,在数值上等于CH4的相对分子质量
D
【解析】 摩尔质量的单位是g/mol,1 mol任何物质的质量以克为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,A、B错误,D正确;H2SO4的摩尔质量为98 g/mol,C错误。
A
[A] 32 g/mol [B] 33 g/mol
[C] 32 g [D] 33 g
9.下列叙述正确的是(　　)
[A] 1 mol O3的质量为48 g/mol
[B] C2H5OH的摩尔质量为46 g
[C] 3.01×1023个CO2的质量为22 g
[D] 1 mol CuCl2中含有1 mol Cl-
C
【解析】 1 mol O3的质量为48 g,A错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,B错误;
3.01×1023个CO2的物质的量为0.5 mol,其质量为22 g,C正确;1 mol CuCl2含有2 mol Cl-, D错误。
10.在葡萄酒储存过程中添加微量的SO2可以杀菌、抗氧化。若规定它的最大使用量为0.25 g·L-1,则酿制 1 L 葡萄酒,SO2(SO2摩尔质量为64 g· mol-1)的最大使用量约为(　　)
[A] 0.004 mol [B] 0.25 mol
[C] 1 mol [D] 4 mol
A
11.某金属氯化物RCl2 40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属R的摩尔质量为(　　)
[A] 135 g/mol [B] 24 g/mol
[C] 56 g/mol [D] 64 g/mol
D
12.下列叙述正确的是(　　)
[A] 摩尔表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
[B] 1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
[C] 1 mol OH-的质量为17 g
[D] 1摩尔任何物质均含有6.02×1023个分子
C
综合应用
【解析】 物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,它是一个物理量,摩尔是物质的量的单位,A错误;摩尔只能表述微观粒子,氢可能表示氢元素,B错误;构成物质的粒子有原子、分子或离子等,不都是分子,1摩尔物质大约含有6.02×1023个 该物质的粒子,须指明是何种粒子,如1 mol H2含有6.02×1023个氢分子,1 mol H含有6.02×1023个氢原子,D错误。
13.下列说法正确的是(　　)
[A] 1 mol O的质量是32 g·mol-1
[B] OH-的摩尔质量是17 g
[C] 1 mol H2O的质量是18 g·mol-1
[D] CO2的摩尔质量是44 g·mol-1
D
【解析】 1 mol O的质量为16 g·mol-1×1 mol=16 g,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,氢氧根离子的摩尔质量为17 g·mol-1,B错误;1 mol H2O 的质量是18 g·mol-1×1 mol=18 g,C错误;CO2的相对分子质量为44,其摩尔质量是44 g·mol-1,D正确。
14.(2025·湖南长沙月考)在体积为V L的密闭容器中通入a mol CO和b mol O2,点燃,气体充分反应后,容器内碳原子数和氧原子数之比为(　　)
[A] a∶b [B] a∶2b
[C] a∶(a+2b) [D] a∶2(a+b)
C
【解析】 根据原子守恒可知,容器内碳原子个数和氧原子个数之比是a mol∶(a mol+2b mol)=a∶(a+2b),C正确。
B
16.(2025·辽宁大连月考)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是(　　)
[A] 2 g H2含有1 mol氢分子
[B] 2 mol氧气的摩尔质量为64 g/mol
[C] 1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
[D] 质量相等的CO和CO2,物质的量之比为7∶11
A
17.20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应,生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为(　　)
[A] 100 g·mol-1 [B] 108 g·mol-1
[C] 55 g·mol-1 [D] 96 g·mol-1
B
18.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 1 mol NH3含有的电子数为9NA
[B] 将含有0.001 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.001NA
[C] 2 mol Na2O2与足量CO2反应生成1 mol O2,转移电子的数目为4NA
[D] 等质量的氧气和臭氧中所含的氧原子数相等
D
【解析】 1个NH3含有10个电子,因此1 mol NH3含有的电子数为10NA,故A错误;由于胶体粒子是大量粒子的集合体,因此含0.001 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数小于0.001NA,故B错误;Na2O2与足量H2O或CO2反应,2 mol过氧化钠转移2 mol电子,则转移电子的数目为2NA,故 C错误;氧气和臭氧都是由氧原子构成的,等质量的氧气和臭氧中所含的氧原子数相等,故D正确。
19.(2025·四川成都月考)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 2.3 g金属钠由原子完全变成离子时,得到的电子数为0.1NA
[B] 0.2NA个硫酸分子与0.2 mol磷酸含有相同的氧原子数
[C] 28 g氮气所含的原子数为NA
[D] NA个氧气分子与NA个氢气分子的质量比为8∶1
B
【解析】 金属钠由原子完全变成离子时,是钠失电子变为阳离子,而不是得到电子,A错误;0.2NA个硫酸分子与0.2 mol磷酸含有相同的分子数,则二者所含氧原子数相同,B正确;28 g氮气的物质的量为1 mol,含有的原子数为2NA,C错误;NA个O2分子与NA个H2分子均为1 mol,其质量比等于相对分子质量之比,为32∶2=16∶1,D错误。
20.(14分)(1)0.5 mol Cu含　　　　　　(设6.02×1023为阿伏加德罗常数的值)个铜原子,质量是　　　　g。
3.01×1023　
32
【解析】 (1)0.5 mol Cu含有铜原子的数目为0.5 mol×6.02×1023mol-1=
3.01×1023,其质量为0.5 mol×64 g/mol=32 g。
(2)2 mol CH3CH2OH中含　　　　mol碳原子,　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)个氧原子,　　　　个质子,质量是　　　　g。
4　
2NA　
52NA
92
【解析】 (2)1个CH3CH2OH中含有2个碳原子、1个氧原子,则n(C)=
2n(CH3CH2OH)=4 mol,n(O)=n(CH3CH2OH)=2 mol,故含有氧原子的数目为2 mol×NA mol-1=2NA,1个CH3CH2OH含有的质子数目为6×2+1×6+8=26,2 mol CH3CH2OH中含52NA个质子,其质量为
2 mol×46 g/mol=92 g。
(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共 14.4 g,则CO的质量为　　　。
5.6 g
【解析】 (3)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为
y mol,则28 g/mol×x mol+44 g/mol×y mol=14.4 g,x mol+y mol=0.4 mol,解得x=0.2,y=0.2,则m(CO)=0.2 mol×28 g/mol=5.6 g。
21.(18分)(2025·江苏连云港月考)回答下列问题。
(1)1.204×1024个CO2分子的物质的量为　　　mol,质量为　　　 g。0.02 mol某气体在标准状况下的质量为0.92 g,该气体的摩尔质量为
　　　　 g/mol。
2　
88　
46
(2)2 mol水中含有　　　　个水分子,质量为　　　　 g。9 g水与　　 　g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是　 。
2NA　
36　
49　
1∶4
(3)40.5 g某金属氯化物MCl2中含有0.6 mol Cl-,则该金属氯化物的摩尔质量为　 　　　。
135 g/mol
(4)现有CO和CO2混合气体共0.3 mol,其质量为10 g,则此混合气体中,
CO和CO2的物质的量之比是　　　　。
2∶1
【解析】 (4)设CO和CO2的物质的量分别为x和y,则x+y=0.3 mol,
x×28 g/mol+y×44 g/mol=10 g,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,故CO和CO2的物质的量之比是0.2∶0.1=2∶1。
22.(8分)患者输液用的葡萄糖注射液是葡萄糖(化学式为C6H12O6)的水溶液,其标签上的部分内容如图所示。利用标签所提供的信息,回答下列问题。
5%葡萄糖注射液
500 mL
【性状】本品为无色或几乎无色的透明液体,味甜。
【规格】 500 mL,25 g
【贮藏】密闭保存。
(1)葡萄糖分子的摩尔质量为　 　　　。
180 g/mol
【解析】 (1)根据葡萄糖的化学式为C6H12O6可得,葡萄糖的摩尔质量为180 g/mol。
(2)该注射液中葡萄糖的质量分数为　　　　。
5%
【解析】 (2)根据表格中信息可知,该注射液中葡萄糖的质量分数为5%。
(3)常温、常压下,36.0 g的葡萄糖,共含电子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值),其中含氧原子的质量为　　　　。
19.2NA　
19.2 g第2课时　气体摩尔体积
[学习目标]　1.通过探究影响物质体积大小的因素,能从宏观和微观相结合的角度解释影响物质体积大小的因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容,熟悉阿伏加德罗定律及其推论的应用。2.通过学习气体摩尔体积,能复述气体摩尔体积的含义及影响因素,能建立n、m、V之间计算的模型。
学习任务1　探究影响物质体积的因素、气体摩尔体积
1.探究讨论
(1)数据:在一定条件下,1 mol不同物质的体积。
1 mol 气体 0 ℃、 101 kPa 时的 体积/L 1 mol 液体 20 ℃时 体积/ cm3 1 mol 固体 20 ℃时 体积/ cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
(2)分析结论。
①在相同温度与相同压强下,1 mol气体的体积几乎相等,在0 ℃、101 kPa(通常称为标准状况)时约为22.4 L。
②在相同温度与相同压强下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不相同(或差别
较大)。
2.决定物质体积大小的因素
物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离。
(1)影响物质体积的因素。
(2)粒子数目相同的物质的体积关系。
当温度、压强一定时,气体分子间平均距离基本相等,故粒子数一定时,其体积是相等的。
3.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
(2)定义式:Vm=。
(3)常用单位:L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
即0 ℃、101 kPa(标准状况)时,气体的摩尔体积Vm=22.4 L/mol。
物 质 状况 1 mol 该 物质的 质量/g 1 mol该 物质的 体积/L 密度/ (g/L)
O2 0 ℃、101 kPa (标准状况) 32 22.4 1.429
H2 0 ℃、101 kPa (标准状况) 2 22.4 0.089
H2 0 ℃、202 kPa 2 11.2 —
CO2 0 ℃、202 kPa 44 11.2 —
N2 273 ℃、 202 kPa 28 22.4 —
探究1　气体摩尔体积的影响因素
问题1:结合表格数据分析影响气体摩尔体积的因素有哪些。
问题2:结合数据分析是不是只有标准状况下的气体摩尔体积才是22.4 L/mol
探究2　关于气体摩尔体积的计算
问题3:已知某条件下,2 mol H2和1 mol O2的混合气体的体积为V L,试求该条件下的气体摩尔体积和混合气体的平均摩尔质量。
问题4:根据标准状况下的气体摩尔体积,怎样计算CO2的密度
问题5:标准状况下1 L CO2,试求分子数目和质量。
g。
1.影响气体摩尔体积的因素
在气体分子数相同时,升高温度,分子间距离变大,增大压强,气体分子间距离减小;降低温度,分子间距离减小,减小压强,气体分子间距离变大。可见影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强。
2.关于气体摩尔体积的计算
①气体的物质的量n=。
②气体的密度ρ===。
③气体的分子数N=n·NA=·NA。
④气体的质量m=n·M=·M。
题点一　决定物质体积大小的因素
1.(2025·江苏淮安涟水一中月考)现有下列四种因素:①温度和压强　②所含粒子数　③粒子本身大小　④粒子间的距离其中对气体物质体积有显著影响的是(　　)
[A] ②③④ [B] ①②④
[C] ③④ [D] ①②③④
2.下列叙述错误的是(　　)
[A] 气体的体积受温度和压强的影响较大,固体或液体的体积受温度和压强的影响较小
[B] 一定温度、压强下,气体的体积由气体的物质的量的多少决定
[C] 不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不相等
[D] 相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
题点二　对气体摩尔体积的概念理解
3.(2025·江苏镇江实验高级中学月考)标准状况下N2的摩尔体积约为22.4 L/mol。下列说法正确的是(　　)
[A] 0 ℃、101 kPa时,1 mol N2的体积约为 22.4 L
[B] 含1 mol氮原子的氮气体积约为22.4 L
[C] 1个氮气分子的体积约为22.4 L
[D] 1 L N2的物质的量约为22.4 mol
4.下列物质的体积约为22.4 L的是(　　)
[A] 标准状况下1 mol H2O
[B] 20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl
[C] 常温、常压下17 g NH3
[D] 0 ℃、101 kPa时0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体
36.5 g HCl的物质的量为1 mol,氯化氢所处状态不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,相同压强,温度越高,气体摩尔体积越大,所以20 ℃、101 kPa 时36.5 g HCl的体积大于22.4 L,故B错误;常温、常压下17 g NH3的物质的量为1 mol,17 g NH3所处状态为常温、常压,不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,相同压强,温度越高,气体摩尔体积越大,所以常温、常压时17 g NH3的体积大于22.4 L,故C错误;0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体共1 mol,标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1,所以0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体的体积约为22.4 L,故 D正确。
使用“22.4 L/mol”要“三看”
(1)看所处条件: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)看物质状态:必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳、三氧化硫等为非气态
物质。
(3)看数值单位:单位是L/mol,而不是L;数值“22.4”为近似值。
题点三　气体摩尔体积的应用
5.下列说法正确的是(　　)
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L　②0.5 mol H2所占体积为11.2 L　③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L　④标准状况下,28 g CO与N2混合气体的体积约为22.4 L　⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol　⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
[A] ①②⑤ [B] ④⑥
[C] ③④⑥ [D] ①④⑥
6.回答下列问题。
(1)73.0 g HCl气体在标准状况下的体积为　　　　L。
(2)相同质量的O2、NH3、CO2、H2四种气体中,在标准状况下,体积最大的是　　　　。
(3)已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g,标准状况下体积为8.96 L,则该混合气体中CO与CO2的体积之比为　　　　。
(2)根据n=、V=nVm可知,当气体的质量相等时,气体的摩尔质量越小,气体的物质的量越大,其在相同外界条件下的体积就越大,在四种气体中,H2的摩尔质量最小,故其体积最大。
(3)在标准状况下,8.96 L CO、CO2混合气体的总物质的量为=0.4 mol,两者的质量和为 16.0 g。可设CO、CO2的物质的量分别是x mol、y mol,则x+y=0.4,28x+44y=16.0,解得x=0.1,y=0.3,根据V=nVm可知,在同温、同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,故该混合气体中CO与CO2的体积之比是1∶3。
学习任务2　探究阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
(1)内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
(2)理解。
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,不适用于非气体。
②同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律的推论
条件 结论
公式表示 语言叙述
同温、同压 == 同温、同压下,气体体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温、同容 == 同温、同容下,气体压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温、同压 = 同温、同压下,气体密度之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,其质量之比等于摩尔质量之比
同温、同 物质的量 = 同温、同物质的量下,气体压强之比等于体积之比的反比
1.在两个容积相同的容器中,一个盛有N2,另一个盛有CO。在同温、同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有(　　)
①分子数　②原子数　③质量　④中子数　⑤密度
[A] 4项 [B] 5项 [C] 2项 [D] 3项
2.(2025·四川成都期中)同温、同压下,等质量的O2和O3相比较,下列叙述正确的是(　　)
[A] 体积之比为1∶1
[B] 分子个数之比为2∶3
[C] 物质的量之比为3∶2
[D] 原子个数之比为2∶3
3.(2025·江苏常州高级中学月考)密闭容器中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左侧充入 9 mol N2,右侧充入CO和CO2的混合气体共 96 g 时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(　　)
[A] 右侧CO的质量为11 g
[B] 右侧混合气体中:n(C)∶n(O)=4∶5
[C] 右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
[D] 若右侧充入252 g CO和CO2混合气体,改变混合气体中CO和CO2的个数比能使隔板处于中间位置
[footnoteRef:0]　　　　　　 　　　　　 　　　　　 [0:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以阿伏加德罗定律的数学表达式——理想气体状态方程为背景材料,考查对阿伏加德罗定律推论的理解以及应用情况;试题的综合性较强,融合了阿伏加德罗定律、过量计算、混合物组成的计算,对能力要求比较高;但每一个小题之间都有一定的梯度,解答的理论依据最终落实在相同条件下气体的体积之比等于气体的物质的量之比。
素养立意:通过阿伏加德罗定律的有关计算和利用理想气体状态方程进行几种关系的判断,形成模型认知素养,同时也通过气体体积比较气体压强形成平衡转换思想。
思考路径:
]
“理想气体状态方程”用来描述一定质量的气体的压强、体积、物质的量、温度之间的关系,可表述为pV=nRT。其中p表示压强,V表示气体体积,n表示物质的量,T表示绝对温度,R表示气体常数。根据该方程导出的多个关系,可以帮助我们更好地理解和使用阿伏加德罗定律以及其众多的推论。方程中的n=,ρ=(n:物质的量;m:物质的质量;M:物质的摩尔质量;ρ:气态物质的密度),所以克拉佩龙方程也可写成pM=ρRT。在这两个方程中分别有四个变量条件(温度、压强、物质的量、体积或者温度、压强、摩尔质量、密度)。从这两个方程中可以得出两个结论:
(1)“三同”定“一同”,也就是说当三个条件相同时,第四个条件一定相同。
(2)“两同”成比例,两侧成正比,同侧成反比。当四个条件中的两个相同时,剩余两个条件成比例,在方程同侧时成反比,在方程两侧时则成正比。
　　为了更好地借助理想气体状态方程理解阿伏加德罗定律及其推论,一位同学设计了如图的实验模型,并设计了几个问题,请你帮助他分析设计的问题,并做出解答。
　　室温下,某容积固定的密闭容器由光滑的、可移动的活塞隔成A、B两室,两室都有用橡胶塞密封的导气孔(可用注射器针头作为气体、液体的通道)。开始状态如图甲所示,整个容器充满水。然后用注射器先向B室中充入1 mol空气,再向A室中充入一定量H2、O2的混合气体,把水全部排出,此时活塞的位置如图乙所示。
(1)此时A室中混合气体的物质的量为　　　　。
(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g,A室中含氧气的物质的量为　　　　 mol;该混合气体的密度是同温、同压时H2密度的　　　　倍。
(3)若将A室中的H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原温度后,最终活塞停留在　　　　刻度处,容器内气体压强与反应前气体压强之比为　　　　。
(2)设A室中H2和O2的物质的量分别为x、y,则
解得x=y=1 mol;A室中混合气体的平均摩尔质量为=17 g·mol-1,同温、同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故该混合气体的密度是同温、同压条件下氢气密度的8.5()倍。
(3)已知A室中n(H2)=1 mol,n(O2)=1 mol,则m(H2)=2 g,m(O2)=32 g。
2H2　+　O22H2O
2 g　　 16 g
可知氧气有剩余,剩余n(O2)==0.5 mol,恢复到原温度(室温,水为液态)后,最终两室中压强相等,体积之比等于其物质的量之比,则A、B两室的体积之比为0.5 mol∶1 mol=1∶2,则活塞停留在2刻度处。B室中空气的物质的量不变,温度不变,反应前后压强与反应前后气体的体积成反比,则容器内气体压强与反应前气体压强之比为2∶4=1∶2。
(时间:30分钟　分值:76分)
(选择题1～16题,每小题3分,共48分)
(一)探究影响物质体积的因素、气体摩尔体积
1.(2025·陕西西安月考)固态I2加热易升华变成碘蒸气,升华时下列物理量增大的是(　　)
[A] 分子的大小
[B] 分子间的平均距离
[C] 分子的数目
[D] 分子的质量
2.下列关于物质聚集状态的说法正确的是(　　)
[A] 气体有固定的形状和体积
[B] 固体、液体不易被压缩的原因是构成的粒子直径太大
[C] 影响物质聚集状态的外界因素是温度
[D] 不同聚集状态的物质,其内部粒子之间的平均距离、运动方式不相同
3.同温、同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是(　　)
[A] 气体的分子大小不同
[B] 气体的物质的量不同
[C] 气体分子的化学性质不同
[D] 气体分子间的平均距离不同
4.(2024·江苏淮安合格考模拟)标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,对其含义表述正确的是(　　)
[A] 1 mol N2的体积约为22.4 L
[B] 标准状况下,1 mol Fe的体积约为22.4 L
[C] 标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L
[D] 影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
5.下列说法正确的是(　　)
[A] 22.4 L氧气中含有NA个氧气分子
[B] 标准状况下,0.5 mol水的体积约为11.2 L
[C] 44 g二氧化碳的体积约是22.4 L
[D] 标准状况下,2 mol氮气的体积约为44.8 L
(二)阿伏加德罗定律及其推论
6.同温、同压下,1 mol氢气与1 mol氧气的(　　)
[A] 质量相同,体积不同
[B] 分子数相同,质量不同
[C] 体积相同,分子数不同
[D] 体积相同,原子数不同
7.(2025·江苏常州期中)据报道,科学家已经成功合成了少量N4气体分子,下列说法正确的是(　　)
[A] N4是一种新型化合物
[B] 相同质量的N4和N2原子个数比为1∶2
[C] N4与N2之间的转化属于物理变化
[D] 同温、同压下,N4和N2的密度之比为2∶1
8.(2025·河南洛阳月考)同温、同压下,等质量的氧气和二氧化碳相比较,下列叙述正确的是(　　)
[A] 分子数之比为1∶1
[B] 密度比为11∶8
[C] 物质的量之比为11∶8
[D] 原子个数比为1∶1
9.(2025·江苏徐州月考)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的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] 左侧与右侧原子数之比为4∶1
[B] 右侧CO的质量为7 g
[C] 右侧气体密度是相同条件下氢气密度的28倍
[D] 保持温度不变,若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,则应再充入
0.75 mol CO
0.25 mol。每个N2分子、CO分子均含 2个原子,则两侧原子数之比为4∶1,A正确;右侧m(CO)=28 g/mol×0.25 mol=7 g,B正确;同温、同压下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,则右侧气体密度是相同条件下H2密度的14倍,C错误;要使隔板处于中间位置,两侧气体的物质的量应该相同,故右侧还需充入n(CO)=1 mol-0.25 mol=0.75 mol,D正确。
10.三个密闭容器中分别充入N2、H2、SO2三种气体,以下各种情况下排序正确的是(　　)
[A] 当压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(SO2)
[B] 当温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(SO2)
[C] 当质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(SO2)>V(N2)>V(H2)
[D] 当温度和密度均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(SO2)
综合应用
11.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为(　　)
[A] 22.0 L/mol
[B] 22.4 L/mol
[C] 22.8 L/mol
[D] 23.2 L/mol
12.(2025·山西太原月考)等物质的量的SO2和SO3相比较,下列有关叙述正确的是(　　)
①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的氧原子数目之比为2∶3　③它们所含的原子总数目之比为3∶4　④它们所含的硫元素质量之比为1∶1　⑤它们的质量之比为4∶5
[A] ①②③④⑤ [B] ①②③
[C] ②③④⑤ [D] ①②③④
13.(2025·江苏苏州月考)在标准状况下有 ①6.72 L CH4;②3.01×1023个HCl分子;③3.4 g NH3。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是(　　)
[A] 质量:②<①<③
[B] 氢原子数:②>①>③
[C] 体积:②<①<③
[D] 密度:②>③>①
0.2 mol。三者的质量分别为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g、0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g和3.4 g,即质量:③<①<②,A错误;三者所含氢原子的物质的量分别为0.3 mol×4=1.2 mol、0.5 mol和0.2 mol×3=0.6 mol,氢原子的数目与其物质的量成正比,则氢原子数目:②<③<①,B错误;相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,即体积:③<①<②,C错误;相同条件下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,即密度:①<③<②,D正确。
14.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 标准状况下,22.4 L氖气与22.4 L氢气所含原子数均为2NA
[B] 28 g铁与足量盐酸反应产生标准状况下的气体体积为11.2 L
[C] 0.1 mol Cl2与足量铁反应转移电子数为0.3NA
[D] 标准状况下,22.4 L CCl4所含氯原子数为4NA
15.(2025·河北保定月考)下列与“物质的量”相关的计算正确的是(　　)
[A] 有H2、NH3、CH4三种气体,它们各含有 1 mol H,则三种气体物质的量之比为
2∶3∶4
[B] 两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
[C] 常温下,a L氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023个
[D] a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的值可表示为
16.(2025·湖北武汉期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)[A] 同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和4 g Z气体,则其压强比为1∶1
[B] 相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是Z
[C] 若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
[D] 原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
17.(20分)(1)O2和O3是氧元素的两种单质,根据其化学式回答下列问题。
①等质量的O2和O3所含分子个数比为　　　　,原子个数比为　　　　。
②等温、等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为　　　　,原子个数比为　　　　,质量比为　　　　。
(2)在标准状况下,①4 g H2;②11.2 L O2;③1 mol H2O;④9.03×1023个HCl。所含分子数最多的是　　　　(填序号,下同),含原子数最多的是　　　　,质量最大的是　　　　,体积最小的是　　　　。
(3)“人造空气”(氧气与氦气的混合气体)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。在标准状况下,22.4 L“人造空气”的质量是9.6 g,其中氧气与氦气的体积比为　　　　。
18.(8分)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题。
(1)混合气体中碳原子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为　　　　。
②气球中收集到的气体中,电子总数为　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为　　　　L。 第2课时　气体摩尔体积
[学习目标]　1.通过探究影响物质体积大小的因素,能从宏观和微观相结合的角度解释影响物质体积大小的因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容,熟悉阿伏加德罗定律及其推论的应用。2.通过学习气体摩尔体积,能复述气体摩尔体积的含义及影响因素,能建立n、m、V之间计算的模型。
学习任务1　探究影响物质体积的因素、气体摩尔体积
1.探究讨论
(1)数据:在一定条件下,1 mol不同物质的体积。
1 mol 气体 0 ℃、 101 kPa 时的 体积/L 1 mol 液体 20 ℃时 体积/ cm3 1 mol 固体 20 ℃时 体积/ cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
(2)分析结论。
①在相同温度与相同压强下,1 mol气体的体积几乎相等,在0 ℃、101 kPa(通常称为标准状况)时约为22.4 L。
②在相同温度与相同压强下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不相同(或差别
较大)。
2.决定物质体积大小的因素
物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离。
(1)影响物质体积的因素。
(2)粒子数目相同的物质的体积关系。
当温度、压强一定时,气体分子间平均距离基本相等,故粒子数一定时,其体积是相等的。
3.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
(2)定义式:Vm=。
(3)常用单位:L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
即0 ℃、101 kPa(标准状况)时,气体的摩尔体积Vm=22.4 L/mol。
物 质 状况 1 mol 该 物质的 质量/g 1 mol该 物质的 体积/L 密度/ (g/L)
O2 0 ℃、101 kPa (标准状况) 32 22.4 1.429
H2 0 ℃、101 kPa (标准状况) 2 22.4 0.089
H2 0 ℃、202 kPa 2 11.2 —
CO2 0 ℃、202 kPa 44 11.2 —
N2 273 ℃、 202 kPa 28 22.4 —
探究1　气体摩尔体积的影响因素
问题1:结合表格数据分析影响气体摩尔体积的因素有哪些。
提示:气体摩尔体积受温度、压强影响,不同的温度和压强下,Vm可能不同。
问题2:结合数据分析是不是只有标准状况下的气体摩尔体积才是22.4 L/mol
提示:从表中可看出在273 ℃、202 kPa时,气体的摩尔体积也为22.4 L/mol,故气体摩尔体积为22.4 L/mol 时,所处的条件不一定是标准状况下。
探究2　关于气体摩尔体积的计算
问题3:已知某条件下,2 mol H2和1 mol O2的混合气体的体积为V L,试求该条件下的气体摩尔体积和混合气体的平均摩尔质量。
提示:Vm=== L/mol,==12 g/mol。
问题4:根据标准状况下的气体摩尔体积,怎样计算CO2的密度
提示:ρ===≈1.964 g/L。
问题5:标准状况下1 L CO2,试求分子数目和质量。
提示:n== mol,其分子数为 mol×NA mol-1=;质量为 mol×44 g/mol=
g。
1.影响气体摩尔体积的因素
在气体分子数相同时,升高温度,分子间距离变大,增大压强,气体分子间距离减小;降低温度,分子间距离减小,减小压强,气体分子间距离变大。可见影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强。
2.关于气体摩尔体积的计算
①气体的物质的量n=。
②气体的密度ρ===。
③气体的分子数N=n·NA=·NA。
④气体的质量m=n·M=·M。
题点一　决定物质体积大小的因素
1.(2025·江苏淮安涟水一中月考)现有下列四种因素:①温度和压强　②所含粒子数　③粒子本身大小　④粒子间的距离其中对气体物质体积有显著影响的是(　　)
[A] ②③④ [B] ①②④
[C] ③④ [D] ①②③④
【答案】 B
【解析】 对于气体来说,粒子数越多气体体积越大,当气体粒子数相同时,气体分子间的距离对体积的影响远大于粒子本身大小对气体体积的影响,而影响气体分子间距离的外界因素有温度和压强。综上,B正确。
2.下列叙述错误的是(　　)
[A] 气体的体积受温度和压强的影响较大,固体或液体的体积受温度和压强的影响较小
[B] 一定温度、压强下,气体的体积由气体的物质的量的多少决定
[C] 不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不相等
[D] 相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
【答案】 C
【解析】 气体的体积受温度和压强的影响较大,因为气体分子间距离较大,固体或液体的体积受温度和压强的影响较小,因为分子间距离较小,A正确;一定温度、压强下,气体的体积由气体物质的量的多少决定,B正确;对于不同的气体,若气体体积不等,则它们所含的分子数有可能相等,C错误。
题点二　对气体摩尔体积的概念理解
3.(2025·江苏镇江实验高级中学月考)标准状况下N2的摩尔体积约为22.4 L/mol。下列说法正确的是(　　)
[A] 0 ℃、101 kPa时,1 mol N2的体积约为 22.4 L
[B] 含1 mol氮原子的氮气体积约为22.4 L
[C] 1个氮气分子的体积约为22.4 L
[D] 1 L N2的物质的量约为22.4 mol
【答案】 A
【解析】 0 ℃、101 kPa为标准状况,1 mol N2的体积约为22.4 L,A正确;含1 mol氮原子的N2为 0.5 mol,没有指明标准状况,无法计算N2的体积,B错误;气体的体积主要取决于气体分子数的多少和气体分子间的距离,无法计算1个氮气分子的体积,C错误;没有指明标准状况,只给出体积无法计算N2的物质的量,D错误。
4.下列物质的体积约为22.4 L的是(　　)
[A] 标准状况下1 mol H2O
[B] 20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl
[C] 常温、常压下17 g NH3
[D] 0 ℃、101 kPa时0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体
【答案】 D
【解析】 标准状况下,水不是气态,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,故A错误;
36.5 g HCl的物质的量为1 mol,氯化氢所处状态不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,相同压强,温度越高,气体摩尔体积越大,所以20 ℃、101 kPa 时36.5 g HCl的体积大于22.4 L,故B错误;常温、常压下17 g NH3的物质的量为1 mol,17 g NH3所处状态为常温、常压,不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol-1,相同压强,温度越高,气体摩尔体积越大,所以常温、常压时17 g NH3的体积大于22.4 L,故C错误;0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体共1 mol,标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1,所以0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体的体积约为22.4 L,故 D正确。
使用“22.4 L/mol”要“三看”
(1)看所处条件: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)看物质状态:必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳、三氧化硫等为非气态
物质。
(3)看数值单位:单位是L/mol,而不是L;数值“22.4”为近似值。
题点三　气体摩尔体积的应用
5.下列说法正确的是(　　)
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L　②0.5 mol H2所占体积为11.2 L　③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L　④标准状况下,28 g CO与N2混合气体的体积约为22.4 L　⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol　⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
[A] ①②⑤ [B] ④⑥
[C] ③④⑥ [D] ①④⑥
【答案】 B
【解析】 6.02×1023个分子为1 mol,但该物质不一定是气体,标准状况下,所占的体积不一定是22.4 L,①错误;没有说明0.5 mol H2所处的条件,即所占体积不一定是11.2 L,②错误;标准状况下,H2O不是气体,1 mol H2O的体积不是 22.4 L,③错误;标准状况下,28 g CO与N2混合气体为1 mol,体积约为22.4 L,④正确;气体所处的状态不确定,各气体的气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol,⑤错误;标准状况下,体积相同的气体的分子数相同,⑥正确。综上分析,B正确。
6.回答下列问题。
(1)73.0 g HCl气体在标准状况下的体积为　　　　L。
(2)相同质量的O2、NH3、CO2、H2四种气体中,在标准状况下,体积最大的是　　　　。
(3)已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g,标准状况下体积为8.96 L,则该混合气体中CO与CO2的体积之比为　　　　。
【答案】 (1)44.8　(2)H2　(3)1∶3
【解析】 (1)根据n=、V=nVm可知,73.0 g HCl气体的物质的量为2 mol,在标准状况下的体积为44.8 L。
(2)根据n=、V=nVm可知,当气体的质量相等时,气体的摩尔质量越小,气体的物质的量越大,其在相同外界条件下的体积就越大,在四种气体中,H2的摩尔质量最小,故其体积最大。
(3)在标准状况下,8.96 L CO、CO2混合气体的总物质的量为=0.4 mol,两者的质量和为 16.0 g。可设CO、CO2的物质的量分别是x mol、y mol,则x+y=0.4,28x+44y=16.0,解得x=0.1,y=0.3,根据V=nVm可知,在同温、同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,故该混合气体中CO与CO2的体积之比是1∶3。
学习任务2　探究阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
(1)内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
(2)理解。
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,不适用于非气体。
②同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律的推论
条件 结论
公式表示 语言叙述
同温、同压 == 同温、同压下,气体体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温、同容 == 同温、同容下,气体压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温、同压 = 同温、同压下,气体密度之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,其质量之比等于摩尔质量之比
同温、同 物质的量 = 同温、同物质的量下,气体压强之比等于体积之比的反比
1.在两个容积相同的容器中,一个盛有N2,另一个盛有CO。在同温、同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有(　　)
①分子数　②原子数　③质量　④中子数　⑤密度
[A] 4项 [B] 5项 [C] 2项 [D] 3项
【答案】 B
【解析】 ①在同温、同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,则相同体积的N2与CO的分子数相同,故符合题意;②在同温、同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,物质的量相等,CO、N2都是双原子分子,则相同体积的N2与CO原子数一定相等,故符合题意;③CO、N2的摩尔质量都是28 g/mol,N2的物质的量与CO的物质的量相等时,质量一定相等,故符合题意;④1个CO的中子数为14,1个N2的中子数为14,故相同体积的N2与CO气体的中子数一定相等,故符合题意;⑤CO和N2的质量相等,容器容积相同,两容器内气体的密度相等,故符合题意。
2.(2025·四川成都期中)同温、同压下,等质量的O2和O3相比较,下列叙述正确的是(　　)
[A] 体积之比为1∶1
[B] 分子个数之比为2∶3
[C] 物质的量之比为3∶2
[D] 原子个数之比为2∶3
【答案】 C
【解析】 等质量的O2和O3物质的量之比为3∶2,C正确;同温、同压下,二者体积之比=其物质的量之比=3∶2,A错误;分子数目之比=物质的量之比=3∶2,B错误;二者含有原子数目之比=(3×2)∶(2×3)=1∶1,D错误。
3.(2025·江苏常州高级中学月考)密闭容器中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左侧充入 9 mol N2,右侧充入CO和CO2的混合气体共 96 g 时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(　　)
[A] 右侧CO的质量为11 g
[B] 右侧混合气体中:n(C)∶n(O)=4∶5
[C] 右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
[D] 若右侧充入252 g CO和CO2混合气体,改变混合气体中CO和CO2的个数比能使隔板处于中间位置
【答案】 B
【解析】 密闭容器两侧气体所处的温度、压强相同,气体体积之比等于其物质的量之比,左右两侧气体体积之比为3∶1,即右侧气体的物质的量为3 mol,结合二者质量共96 g,设CO的物质的量为x mol,则CO2的物质的量为(3-x) mol,28x g+44×(3-x) g=96 g,解得x=2.25,即CO为2.25 mol、CO2为 0.75 mol。m(CO)=2.25 mol×28 g/mol=63 g,A错误;n(C)∶n(O)=[n(CO)+n(CO2)]∶[n(CO)+2n(CO2)]=(2.25 mol+0.75 mol)∶(2.25 mol+2×0.75 mol)=3∶3.75=4∶5,B正确;右侧气体==32 g/mol,气体的密度与摩尔质量成正比,即混合气体与氧气密度相同,C错误;使隔板处于中间位置,即右侧气体也为 9 mol,若9 mol全是CO,即m(CO)=9 mol×28 g/mol=252 g,若全是CO2,即m(CO2)=9 mol×44 g/mol=396 g,混合气体的质量一定大于252 g,若右侧充入252 g CO和CO2混合气体,无论如何改变两种气体的个数比,隔板也不可能处于中间位置,D错误。
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命题解密与解题指导
情境解读:本题以阿伏加德罗定律的数学表达式——理想气体状态方程为背景材料,考查对阿伏加德罗定律推论的理解以及应用情况;试题的综合性较强,融合了阿伏加德罗定律、过量计算、混合物组成的计算,对能力要求比较高;但每一个小题之间都有一定的梯度,解答的理论依据最终落实在相同条件下气体的体积之比等于气体的物质的量之比。
素养立意:通过阿伏加德罗定律的有关计算和利用理想气体状态方程进行几种关系的判断,形成模型认知素养,同时也通过气体体积比较气体压强形成平衡转换思想。
思考路径:
]
“理想气体状态方程”用来描述一定质量的气体的压强、体积、物质的量、温度之间的关系,可表述为pV=nRT。其中p表示压强,V表示气体体积,n表示物质的量,T表示绝对温度,R表示气体常数。根据该方程导出的多个关系,可以帮助我们更好地理解和使用阿伏加德罗定律以及其众多的推论。方程中的n=,ρ=(n:物质的量;m:物质的质量;M:物质的摩尔质量;ρ:气态物质的密度),所以克拉佩龙方程也可写成pM=ρRT。在这两个方程中分别有四个变量条件(温度、压强、物质的量、体积或者温度、压强、摩尔质量、密度)。从这两个方程中可以得出两个结论:
(1)“三同”定“一同”,也就是说当三个条件相同时,第四个条件一定相同。
(2)“两同”成比例,两侧成正比,同侧成反比。当四个条件中的两个相同时,剩余两个条件成比例,在方程同侧时成反比,在方程两侧时则成正比。
　　为了更好地借助理想气体状态方程理解阿伏加德罗定律及其推论,一位同学设计了如图的实验模型,并设计了几个问题,请你帮助他分析设计的问题,并做出解答。
　　室温下,某容积固定的密闭容器由光滑的、可移动的活塞隔成A、B两室,两室都有用橡胶塞密封的导气孔(可用注射器针头作为气体、液体的通道)。开始状态如图甲所示,整个容器充满水。然后用注射器先向B室中充入1 mol空气,再向A室中充入一定量H2、O2的混合气体,把水全部排出,此时活塞的位置如图乙所示。
(1)此时A室中混合气体的物质的量为　　　　。
(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g,A室中含氧气的物质的量为　　　　 mol;该混合气体的密度是同温、同压时H2密度的　　　　倍。
(3)若将A室中的H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原温度后,最终活塞停留在　　　　刻度处,容器内气体压强与反应前气体压强之比为　　　　。
【答案】 (1)2 mol　(2)1　8.5　(3)2　1∶2
【解析】 (1)A、B两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于气体体积之比,则A室中气体的物质的量为 1 mol×=2 mol。
(2)设A室中H2和O2的物质的量分别为x、y,则
解得x=y=1 mol;A室中混合气体的平均摩尔质量为=17 g·mol-1,同温、同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故该混合气体的密度是同温、同压条件下氢气密度的8.5()倍。
(3)已知A室中n(H2)=1 mol,n(O2)=1 mol,则m(H2)=2 g,m(O2)=32 g。
2H2　+　O22H2O
2 g　　 16 g
可知氧气有剩余,剩余n(O2)==0.5 mol,恢复到原温度(室温,水为液态)后,最终两室中压强相等,体积之比等于其物质的量之比,则A、B两室的体积之比为0.5 mol∶1 mol=1∶2,则活塞停留在2刻度处。B室中空气的物质的量不变,温度不变,反应前后压强与反应前后气体的体积成反比,则容器内气体压强与反应前气体压强之比为2∶4=1∶2。
(时间:30分钟　分值:76分)
(选择题1～16题,每小题3分,共48分)
(一)探究影响物质体积的因素、气体摩尔体积
1.(2025·陕西西安月考)固态I2加热易升华变成碘蒸气,升华时下列物理量增大的是(　　)
[A] 分子的大小
[B] 分子间的平均距离
[C] 分子的数目
[D] 分子的质量
【答案】 B
【解析】 碘单质受热易升华变成碘蒸气,是物理变化,分子运动速度加快,分子间的平均距离增大,而分子自身的大小、分子数目和分子质量均不会发生改变。
2.下列关于物质聚集状态的说法正确的是(　　)
[A] 气体有固定的形状和体积
[B] 固体、液体不易被压缩的原因是构成的粒子直径太大
[C] 影响物质聚集状态的外界因素是温度
[D] 不同聚集状态的物质,其内部粒子之间的平均距离、运动方式不相同
【答案】 D
【解析】 压缩气体,一般来说气体体积减小,故A错误;固体、液体不易被压缩的原因是粒子之间间距很小,几乎为零,故B错误;影响物质聚集状态的外界因素是温度、压强,故C错误;气体粒子间间距一般大于固体和液体粒子间间距,气体分子运动速率一般比固体和液体分子运动速率大,因此不同聚集状态的物质,其内部粒子之间的平均距离、运动方式不相同,故D正确。
3.同温、同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是(　　)
[A] 气体的分子大小不同
[B] 气体的物质的量不同
[C] 气体分子的化学性质不同
[D] 气体分子间的平均距离不同
【答案】 B
【解析】 影响气体体积的因素为气体分子数、分子间的距离,同温、同压下,气体分子数是主要因素。
4.(2024·江苏淮安合格考模拟)标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,对其含义表述正确的是(　　)
[A] 1 mol N2的体积约为22.4 L
[B] 标准状况下,1 mol Fe的体积约为22.4 L
[C] 标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L
[D] 影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
【答案】 C
【解析】 缺标准状况条件,故无法计算1 mol N2的体积,A错误;标准状况下,铁为固体,无法计算1 mol Fe的体积,B错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L,C正确;气体的分子间距离对气体体积的影响远大于分子本身的大小,即影响气体体积的主要因素是气体的分子数目以及分子间的平均距离,D错误。
5.下列说法正确的是(　　)
[A] 22.4 L氧气中含有NA个氧气分子
[B] 标准状况下,0.5 mol水的体积约为11.2 L
[C] 44 g二氧化碳的体积约是22.4 L
[D] 标准状况下,2 mol氮气的体积约为44.8 L
【答案】 D
【解析】 没有说明在标准状况下,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算22.4 L氧气的物质的量,A错误;18 g水的物质的量为1 mol,标准状况下水的状态不是气态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算1 mol水的体积,B错误;44 g二氧化碳的物质的量为=1 mol,未明确是在标准状况下,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算 1 mol 二氧化碳的体积,C错误;标准状况下,2 mol 氮气的体积约为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,D正确。
(二)阿伏加德罗定律及其推论
6.同温、同压下,1 mol氢气与1 mol氧气的(　　)
[A] 质量相同,体积不同
[B] 分子数相同,质量不同
[C] 体积相同,分子数不同
[D] 体积相同,原子数不同
【答案】 B
【解析】 同温、同压下,物质的量相同的氢气和氧气,其分子数和体积都相同;它们都是双原子分子,含有的原子数也相同;它们的摩尔质量不同,其质量一定不同。
7.(2025·江苏常州期中)据报道,科学家已经成功合成了少量N4气体分子,下列说法正确的是(　　)
[A] N4是一种新型化合物
[B] 相同质量的N4和N2原子个数比为1∶2
[C] N4与N2之间的转化属于物理变化
[D] 同温、同压下,N4和N2的密度之比为2∶1
【答案】 D
【解析】 N4是氮元素形成的一种单质,A错误;N4和N2均由氮原子构成,二者质量相同时原子个数比为1∶1,B错误;N4和N2是两种不同的单质,二者间的转化属于化学变化,C错误;同温、同压下,N4和N2的密度之比等于其摩尔质量之比,为2∶1,D正确。
8.(2025·河南洛阳月考)同温、同压下,等质量的氧气和二氧化碳相比较,下列叙述正确的是(　　)
[A] 分子数之比为1∶1
[B] 密度比为11∶8
[C] 物质的量之比为11∶8
[D] 原子个数比为1∶1
【答案】 C
【解析】 设O2、CO2的质量均为1 g,则二者物质的量之比为∶=11∶8,分子数之比等于物质的量之比,即分子数之比是11∶8,A错误,C正确;同温、同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,即为 32∶44=8∶11,B错误;原子数之比是(11×2)∶(8×3)=22∶24=11∶12,D错误。
9.(2025·江苏徐州月考)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的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] 左侧与右侧原子数之比为4∶1
[B] 右侧CO的质量为7 g
[C] 右侧气体密度是相同条件下氢气密度的28倍
[D] 保持温度不变,若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,则应再充入
0.75 mol CO
【答案】 C
【解析】 根据图示可知两侧体积之比为4∶1,根据同温、同压下,气体物质的量之比等于其体积之比,即为4∶1,左侧N2的物质的量为1 mol,右侧CO的物质的量为×1 mol=
0.25 mol。每个N2分子、CO分子均含 2个原子,则两侧原子数之比为4∶1,A正确;右侧m(CO)=28 g/mol×0.25 mol=7 g,B正确;同温、同压下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,则右侧气体密度是相同条件下H2密度的14倍,C错误;要使隔板处于中间位置,两侧气体的物质的量应该相同,故右侧还需充入n(CO)=1 mol-0.25 mol=0.75 mol,D正确。
10.三个密闭容器中分别充入N2、H2、SO2三种气体,以下各种情况下排序正确的是(　　)
[A] 当压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(SO2)
[B] 当温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(SO2)
[C] 当质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(SO2)>V(N2)>V(H2)
[D] 当温度和密度均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(SO2)
【答案】 D
【解析】 A.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的物质的量相同,气体质量与摩尔质量成正比,所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)p(N2)>p(SO2),正确。
综合应用
11.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为(　　)
[A] 22.0 L/mol
[B] 22.4 L/mol
[C] 22.8 L/mol
[D] 23.2 L/mol
【答案】 C
【解析】 27.2 g H2S的物质的量为0.8 mol,则0.8 mol×Vm=18.24 L,解得Vm=22.8 L/mol。
12.(2025·山西太原月考)等物质的量的SO2和SO3相比较,下列有关叙述正确的是(　　)
①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的氧原子数目之比为2∶3　③它们所含的原子总数目之比为3∶4　④它们所含的硫元素质量之比为1∶1　⑤它们的质量之比为4∶5
[A] ①②③④⑤ [B] ①②③
[C] ②③④⑤ [D] ①②③④
【答案】 A
【解析】 气体的物质的量之比等于其分子数目之比,它们所含的分子数目之比为1∶1,①正确;1个SO2分子和1个SO3分子所含氧原子数分别为2、3,它们所含氧原子数目之比为2∶3,②正确;1个SO2和1个SO3所含原子总数分别为3、4,它们所含的原子总数目之比为3∶4,③正确;它们所含硫原子数目之比为1∶1,所含的硫元素质量之比为1∶1,④正确;它们的质量之比为64∶80=4∶5,⑤正确。综上可知,A正确。
13.(2025·江苏苏州月考)在标准状况下有 ①6.72 L CH4;②3.01×1023个HCl分子;③3.4 g NH3。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是(　　)
[A] 质量:②<①<③
[B] 氢原子数:②>①>③
[C] 体积:②<①<③
[D] 密度:②>③>①
【答案】 D
【解析】 计算各物质的物质的量:①=0.3 mol;② mol=0.5 mol;③=
0.2 mol。三者的质量分别为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g、0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g和3.4 g,即质量:③<①<②,A错误;三者所含氢原子的物质的量分别为0.3 mol×4=1.2 mol、0.5 mol和0.2 mol×3=0.6 mol,氢原子的数目与其物质的量成正比,则氢原子数目:②<③<①,B错误;相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,即体积:③<①<②,C错误;相同条件下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,即密度:①<③<②,D正确。
14.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 标准状况下,22.4 L氖气与22.4 L氢气所含原子数均为2NA
[B] 28 g铁与足量盐酸反应产生标准状况下的气体体积为11.2 L
[C] 0.1 mol Cl2与足量铁反应转移电子数为0.3NA
[D] 标准状况下,22.4 L CCl4所含氯原子数为4NA
【答案】 B
【解析】 氖气为单原子分子,标准状况下22.4 L氖气所含原子数为NA,故A错误;反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,0.5 mol铁与足量盐酸反应产生0.5 mol H2,在标准状况下的体积为 11.2 L,故B正确;0.1 mol Cl2与足量铁反应产生0.2 mol Cl-,转移电子数为0.2NA,故C错误;标准状况下,CCl4不是气体,无法计算所含氯原子的个数,故 D错误。
15.(2025·河北保定月考)下列与“物质的量”相关的计算正确的是(　　)
[A] 有H2、NH3、CH4三种气体,它们各含有 1 mol H,则三种气体物质的量之比为
2∶3∶4
[B] 两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
[C] 常温下,a L氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023个
[D] a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的值可表示为
【答案】 D
【解析】 含有1 mol H的H2、NH3、CH4三种气体,其物质的量分别为 mol、 mol、 mol,则三种气体的物质的量之比为 mol∶ mol∶ mol=6∶4∶3,A错误;虽然两种物质的物质的量相同,但不知道两种物质所处的状态,则无法确定其标准状况下的体积,B错误;常温下,气体摩尔体积不是22.4 L/mol,则a L氧气和氮气的混合物含有的分子数不是 ×
6.02×1023个,C错误;a g Cl2的物质的量为 mol,含有氯原子的物质的量为 mol,已知
a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的值可表示为,D正确。
16.(2025·湖北武汉期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)[A] 同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和4 g Z气体,则其压强比为1∶1
[B] 相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是Z
[C] 若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
[D] 原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
【答案】 A
【解析】 同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和4 g Z气体,Mr(Y)=0.5Mr(Z),则二者的物质的量之比是1∶1,同温、同体积的气体物质的量之比等于其压强之比,Y、Z气体的压强比为1∶1,A正确;同温、同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,则三种气体密度最小的是X,B错误;没有说明是否为标准状况,三种气体体积均为 2.24 L,物质的量不一定是0.1 mol,C错误;不知道三种气体是由单原子、双原子还是多原子构成,无法确定分子数目,故无法确定质量的大小,D错误。
17.(20分)(1)O2和O3是氧元素的两种单质,根据其化学式回答下列问题。
①等质量的O2和O3所含分子个数比为　　　　,原子个数比为　　　　。
②等温、等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为　　　　,原子个数比为　　　　,质量比为　　　　。
(2)在标准状况下,①4 g H2;②11.2 L O2;③1 mol H2O;④9.03×1023个HCl。所含分子数最多的是　　　　(填序号,下同),含原子数最多的是　　　　,质量最大的是　　　　,体积最小的是　　　　。
(3)“人造空气”(氧气与氦气的混合气体)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。在标准状况下,22.4 L“人造空气”的质量是9.6 g,其中氧气与氦气的体积比为　　　　。
【答案】 (1)①3∶2　1∶1　②1∶1　2∶3　2∶3
(2)①　①　④　③　(3)1∶4
【解析】 (1)①O2和O3均由氧原子构成,两者质量相等,则含原子个数相等,即含有原子数目之比为1∶1;1个O2含有2个氧原子,1个O3含有 3个氧原子,则等质量的两种物质所含分子个数比为3∶2。②根据阿伏加德罗定律可知,等温、等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为1∶1,原子个数比为(2×1)∶(3×1)=2∶3,质量比为(1 mol×32 g/mol)∶
(1 mol×48 g/mol)=2∶3。
(2)在标准状况下,①4 g H2的物质的量为=2 mol,原子的物质的量为2×2 mol=4 mol,质量为2 mol×2 g/mol=4 g;②11.2 L O2的物质的量为=0.5 mol,原子的物质的量为2×0.5 mol=1 mol,质量为0.5 mol×32 g/mol=16 g;③H2O 的物质的量为1 mol,原子的物质的量为3×1 mol=3 mol,质量为1 mol×18 g/mol=18 g;④HCl的物质的量是=
1.5 mol,原子的物质的量为2×1.5 mol=3 mol,质量为1.5 mol×36.5 g/mol=54.75 g。根据N=nNA可知,相同条件下,物质的物质的量越大,分子数越多,故所含分子数最多的是①,原子数目最多的是①,质量最大的是④,标准状况下的H2O不是气态,1 mol H2O的体积最小,则体积最小的是③。
(3)22.4 L“人造空气”的物质的量为1 mol,
根据
解得
所以氧气与氦气的体积比为0.2 mol∶0.8 mol=1∶4。
18.(8分)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题。
(1)混合气体中碳原子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为　　　　。
②气球中收集到的气体中,电子总数为　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为　　　　L。
【答案】 (1)0.4NA
(2)①28 g/mol　②2.8NA　③4.48
【解析】 (1)0.4 mol ()CO和CO2的混合气体中,碳原子为0.4 mol,则其个数为0.4NA。
(2)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是CO。
②设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2,则n1+n2=0.4 mol,
28 g/mol·n1+44 g/mol·n2=14.4 g,解得n1=0.2 mol,n2=0.2 mol。因此气球中收集到0.2 mol CO,含有电子总数为2.8NA。
③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。第三节　物质的量
第1课时　物质的量　摩尔质量
[学习目标]　1.通过建立物质的量的概念,了解物质的量及其单位、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用,能利用物质的量将宏观的物理量与微观粒子的个数联系起来。2.基于物质的量认识物质组成及其化学变化,能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
学习任务1　辨析物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体,是国际单位制中7个基本物理量之一。符号为n,单位为摩尔,简称摩。
(2)物质的量的单位——摩尔。
(3)表示方法及含义。
明确物质的量的规范表示
[示例] 1 mol H指1 mol 氢原子,1 mol H2指 1 mol 氢气分子,不能说1 mol 氢。
2.阿伏加德罗常数
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系
(1)关系式:n=。
(2)结论:各粒子的物质的量之比等于各粒子的粒子数之比。
[示例] 1个CO2中有1个C、2个O,那么 1 mol CO2中有1 mol C和2 mol O,3.01×1023个 CO2中有0.5 mol C和6.02×1023个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为0.25 mol;1 mol H2O含有10 mol e-。
题点一　物质的量　摩尔
1.(2025·江苏淮安涟水一中月考)下列说法不正确的是(　　)
[A] 物质的量就是物质的数量
[B] 物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
[C] 物质的量适用于计量分子、原子、离子等微观粒子
[D] 12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
【答案】 A
【解析】 物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的数量,A不正确;物质的量能把宏观物质的质量与微观粒子的数量联系起来,是连接宏观量和微观量的桥梁,B正确;物质的量适用于计量微观粒子,如原子、离子或分子等微观粒子,C正确;阿伏加德罗常数是1 mol粒子的粒子数,在数值上等于12 g 12C所含的碳原子数,D正确。
2.下列说法正确的是(　　)
[A] 摩尔是物质的量的单位,1摩尔物质均含有6.02×1023个分子
[B] 2 mol氧表示2 mol氧原子
[C] 含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol
[D] 2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol 氢原子
【答案】 C
【解析】 构成物质的粒子可以是原子、分子或离子,则1摩尔物质不一定含有6.02×1023个分子,如NaCl中没有分子只有离子,A错误;物质的量描述的对象是微观粒子,氧可以表示氧元素也可以表示氧原子,指代不明确,B错误;1个H3PO4中含有4个O,1 mol H3PO4中含有4 mol O,则含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol,C正确;2H可以表示2个氢原子,但不能表示 2 mol 氢原子,2 mol氢原子应表示为2 mol H,D错误。
物质的量的理解——“四化”
题点二　阿伏加德罗常数
3.(2025·天津和平区期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是(　　)
[A] 6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
[B] 阿伏加德罗常数的数值约为6.02×1023
[C] 含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
[D] 1 mol氖气中约含有2×6.02×1023个氖原子
【答案】 B
【解析】 NA为阿伏加德罗常数,通常用6.02×1023 mol-1表示,A错误,B正确;含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量不都是1 mol,如含阿伏加德罗常数个氢原子的H2,物质的量为0.5 mol,C错误;氖气为单原子分子,即1 mol氖气中约含有6.02×1023个氖原子,
D错误。
4.已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a,则阿伏加德罗常数可表示为(　　)
[A] mol-1 [B] 4a mol-1
[C] a mol-1 [D] 0.8a mol-1
【答案】 D
【解析】 0.25 mol CH4所含原子的物质的量为0.25 mol×5=1.25 mol,原子数为a,则阿伏加德罗常数为=0.8a mol-1,故选D。
(1)N与n成正比,比较粒子数多少时只需比较其物质的量n即可。
(2)注意整体与部分的关系,如1 mol H2SO4中含有2 mol H、1 mol S和4 mol O。
学习任务2　探究摩尔质量
1.计算填表
物质 粒子 6.02×1023个 粒子的质量/g 相对分子(或相 对原子)质量
H2O 18 18
Al 27 27
S 32 32
Cu 63.5 63.5
Zn 65 65
NaCl 58.5 58.5
通过上表中几组数据的对比,可得出结论:6.02×1023个(即1 mol)粒子的质量以克为单位时,其数值等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
2.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M,单位:g/mol(或g·mol-1)。
(2)数值:以g/mol为单位时,数值与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等。
(3)关系:物质的量、质量、摩尔质量的关系为n=。
　　海水是地球表面覆盖的咸水体,约占地球表面积的71%,主要由液态水(H2O)组成,含有NaCl、MgCl2等溶解盐类和其他矿物质等,是一个巨大的化学资源宝库。
探究　摩尔质量的理解及其应用
问题1:2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍吗 1 mol液态H2O的摩尔质量与1 mol气态H2O的摩尔质量相等吗 为什么
提示:不是;物质的分子组成确定,其摩尔质量就是个确定的值。相等;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的多少或物质的状态改变而改变。
问题2:金属钠和氯气反应生成氯化钠,钠的相对原子质量是23,Na+的摩尔质量是23 g/mol,
NaCl的摩尔质量是58.5 g/mol。
问题3:电解2 mol H2O时得到2 mol H2和1 mol O2,试计算混合气体的平均摩尔质量。
提示:==12 g/mol
问题4:现有一瓶450 mL的蒸馏水,完成下列填空(此时水的密度为1 g/mL)。
问题5:18 g水所含的分子数与多少克CO2所含的分子数相等 18 g水所含的分子数与多少克氧气所含的原子数相等
提示:44;16。
1.摩尔质量概念的理解——“四性”
(1)等值性:粒子的摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上与其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为单位时,其数值近似等于相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为 23 g/mol。
(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的多少而改变。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1 mol 该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
2.关于物质的量、摩尔质量的计算
由n=和n=可得恒等关系式:=n=。在N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
3.三组易混概念区分:1 mol物质的质量(单位:g)、摩尔质量(单位:g/mol)、相对分子(原子)质量,三者数值上相等。
1.(2025·湖南部分学校期中)下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)
[A] 氮气的摩尔质量是28 g
[B] 摩尔质量是1 mol物质的质量
[C] 1 mol HNO3的质量是63 g/mol
[D] 氧化钙的摩尔质量是56 g/mol
【答案】 D
【解析】 氮气的摩尔质量为28 g/mol,A错误;摩尔质量以g/mol为单位时,与1 mol物质的质量在数值上相等,B错误;1 mol HNO3的质量为63 g,C错误;氧化钙的摩尔质量为56 g/mol,D正确。
2.(2025·江苏西安交大苏州附中月考)利用相关知识回答下列问题,NA表示阿伏加德罗常数的值。
(1)17 g NH3中含　　　　原子,约含　　　　个电子。
(2)等质量的SO2和SO3物质的量之比是　　　　;所含的氧原子个数之比是　　　　。
(3)4.8 g CH4所含氢原子数与　　　　g水所含的氧原子个数相等。
(4)A是某金属元素,82 g A(NO3)2中含6.02×1023个N,则该硝酸盐的摩尔质量为　　　　。
(5)某固体A在一定条件下可完全分解,生成B、C、D三种气体的混合物。反应的化学方程式为2AB↑+2C↑+3D↑,此时测得混合气体的平均相对分子质量为30,则固体A的摩尔质量为　　　　。
【答案】 (1)4 mol　10NA　(2)5∶4　5∶6
(3)21.6　(4)164 g/mol　(5)90 g/mol
【解析】 (1)17 g NH3的物质的量为=1 mol,含原子为1 mol×4=4 mol;1个NH3分子中有10个电子,则17 g NH3中约1 mol×10×NA mol-1=10NA个电子。
(2)设SO2和SO3质量均为m g,物质的量分别是 mol、 mol,即物质的量之比是∶=5∶4;所含的氧原子个数之比是(×2)∶(×3)=5∶6。
(3)设4.8 g CH4所含氢原子数与x g水所含的氧原子个数相等,则×4=,解得x=21.6。
(4)82 g A(NO3)2中含6.02×1023个N,设该硝酸盐的摩尔质量为M,×2=,M=164 g/mol。
(5)设A的物质的量为2 mol,则生成气体B、C、D的总物质的量为6 mol,混合气体的平均相对分子质量为30,即混合气体的平均摩尔质量为30 g/mol,产物总质量为6 mol×
30 g/mol=180 g。依据质量守恒定律,反应物的质量也应为180 g,则固体A的摩尔质量为=90 g/mol。
从模型认识摩尔质量的计算方法
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=(定义式)
已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
已知一个分子的质量和一个 12C的质量 M=×12 g/mol
已知混合气体中各物质的物质的量 =
[footnoteRef:2]　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 [2:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以摩尔质量和双氢青蒿素为素材,考查n、M、N的含义及换算。
素养立意:通过从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题,促进宏观辨识与微观探析核心素养的发展;通过应用摩尔质量、物质的量、阿伏加德罗常数等题目的解答模型,进一步构建物质的量、物质的质量和微观粒子数之间关系的认知模型;通过对药物的介绍,感受化学对人类健康和社会发展作出的贡献。
思路点拨:物质的量是物质的质量和粒子数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其粒子数目或已知物质的粒子数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算粒子数目或质量。要注意物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的单位的区别,在计算过程中,一定要带着单位,否则容易出现错误。]
用物质的量的相关知识回答下列问题。
(1)3.01×1023个OH-的质量为　 　　　,含有电子的物质的量为　　　 　,这些OH-与　　　　 g H2S的分子数相同,和　　　　 mol N含有的原子数相同。
(2)现有4 g质量分数为10%的NaOH溶液中,平均　　　　个水分子中含有一个OH-。
(3)已知双氢青蒿素的分子式为C15H24O5,结构如图所示,请回答下列问题。
①双氢青蒿素的摩尔质量为　　　　,该分子中C、H、O的质量之比为　　　　。
②14.2 g双氢青蒿素中含有的氧原子数目为　　　　。
【答案】 (1)8.5 g　5 mol　17　0.25　(2)20
(3)①284 g/mol　45∶6∶20　②1.505×1023
【解析】 (1)n(OH-)==0.5 mol,其质量为0.5 mol×17 g/mol=8.5 g;每个OH-含有10个电子,则0.5 mol OH-含电子的物质的量为0.5 mol×10=5 mol;OH-的个数与H2S的分子数相同,则n(H2S)=0.5 mol,其质量为0.5 mol×34 g/mol=17 g;0.5 mol OH-含1 mol原子,与其含有原子数相同的N的物质的量为=0.25 mol。
(2)该NaOH溶液中含m(NaOH)=4 g×10%=0.4 g,即n(NaOH)=0.01 mol,溶液中水的质量为3.6 g,即n(H2O)=0.2 mol,则水分子和OH-的物质的量之比为0.2 mol∶0.01 mol=20∶1,即平均20个水分子中含有 1个 OH-。
(3)①双氢青蒿素的相对分子质量为15×12+24×1+5×16=284,其摩尔质量为284 g/mol;由分子式可知C、H、O的质量之比为(15×12)∶(24×1)∶(5×16)=180∶24∶80=45∶6∶20。②14.2 g双氢青蒿素的物质的量为=0.05 mol,则含氧原子数目为0.05 mol×5×6.02×1023 mol-1=1.505×1023。
(时间:30分钟　分值:97分)
(选择题1～19题,每小题3分,共57分)
(一)物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
1.下列有关物质的量和摩尔的叙述不正确的是(　　)
[A] 摩尔是国际单位制中7个基本单位之一
[B] 物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为 6.02×1023
[C] 摩尔的计量对象可以是分子、离子、原子、质子、中子、电子和原子团
[D] 用摩尔表示物质的量时,要用化学式指明粒子种类,而不用该粒子的中文名称
【答案】 D
【解析】 D项,用摩尔表示物质的量时,通常用化学式表示粒子种类,若用中文名称表示粒子种类时,不要引起歧义即可。
2.(2025·海南中学期中)下列对于“摩尔”的理解正确的是(　　)
[A] 摩尔是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体
[B] 1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O
[C] 0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1 mol
[D] 1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子
【答案】 B
【解析】 物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,摩尔是物质的量的单位,A错误;由水的组成可知,1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O,B正确;国际上规定,0.012 kg 12C所含有的碳原子的物质的量为1 mol,C错误;1 mol物质大约含6.02×1023个该物质的粒子,必须指明是何种物质,如1 mol H2含有6.02×1023个 H2分子,D错误。
3.下列关于物质的量均为1 mol的CO和CO2的比较正确的是(　　)
①所含的分子数目之比为1∶1　②所含的氧原子数目之比为1∶1　③所含的原子总数目之比为 2∶3　④所含的碳原子数目之比为1∶1
[A] ①② [B] ②③
[C] ①②④ [D] ①③④
【答案】 D
【解析】 物质的量均为1 mol的CO和CO2,所含的分子数目之比为1∶1,①正确;所含的氧原子数目之比为1∶2,原子总数目之比为2∶3,②错误,③正确;所含的碳原子数目之比为1∶1,④正确。
4.已知0.3 mol Cl2和足量的金属M反应,生成0.2 mol MCln,则n等于(　　)
[A] 1 [B] 2 [C] 3 [D] 4
【答案】 C
【解析】 根据元素守恒,0.3 mol Cl2和0.2 mol MCln均含0.6 mol Cl,则0.2n=0.6,n=3,故选C。
5.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为(单位为mol-1)(　　)
[A] [B] [C] [D]
【答案】 B
【解析】 已知1 mol H2SO4中含4 mol氧原子,氧原子数目为4NA,现a mol H2SO4中含有b个氧原子,由关系式n=可得NA= mol-1,B正确。
6.(2025·云南昆明月考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　　)
[A] 摩尔是物质的量的单位
[B] 3.6 g水中含氢原子的数目为0.4NA
[C] 0.5 mol Na2SO4中含有的Na+数约是6.02×1023
[D] 等质量的O2与O3,所含氧原子数之比是 3∶2
【答案】 D
【解析】 物质的量的单位为摩尔,A正确;3.6 g水的物质的量为=0.2 mol,其含氢原子的数目为0.4NA,B正确;0.5 mol Na2SO4中含Na+数约是0.5 mol×2×6.02×1023 mol-1=
6.02×1023,C正确;O2与O3均由氧原子构成,等质量的O2与O3所含氧原子数之比是1∶1,D错误。
(二)摩尔质量
7.下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)
[A] 氢氧化钠的摩尔质量为40 g
[B] 1摩尔铁原子的质量和它的相对原子质量相等
[C] H2SO4的摩尔质量为96 g/mol
[D] 1 mol CH4的质量以克为单位时,在数值上等于CH4的相对分子质量
【答案】 D
【解析】 摩尔质量的单位是g/mol,1 mol任何物质的质量以克为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,A、B错误,D正确;H2SO4的摩尔质量为98 g/mol,C错误。
8.(2025·江苏陈洋中学期中)空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)被称为“空气维生素”。就是一种空气负离子,其摩尔质量为(　　)
[A] 32 g/mol [B] 33 g/mol
[C] 32 g [D] 33 g
【答案】 A
【解析】 O的相对原子质量为16,摩尔质量以 g/mol 为单位时,在数值上等于相对原子质量或相对分子质量,则的摩尔质量为32 g/mol。
9.下列叙述正确的是(　　)
[A] 1 mol O3的质量为48 g/mol
[B] C2H5OH的摩尔质量为46 g
[C] 3.01×1023个CO2的质量为22 g
[D] 1 mol CuCl2中含有1 mol Cl-
【答案】 C
【解析】 1 mol O3的质量为48 g,A错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,B错误;3.01×1023个CO2的物质的量为0.5 mol,其质量为22 g,C正确;1 mol CuCl2含有2 mol Cl-, D错误。
10.在葡萄酒储存过程中添加微量的SO2可以杀菌、抗氧化。若规定它的最大使用量为
0.25 g·L-1,则酿制 1 L 葡萄酒,SO2(SO2摩尔质量为64 g· mol-1)的最大使用量约为(　　)
[A] 0.004 mol [B] 0.25 mol
[C] 1 mol [D] 4 mol
【答案】 A
【解析】 由题意可知,酿制1 L葡萄酒,二氧化硫的最大使用量为0.25 g,其物质的量为≈0.004 mol,故选A。
11.某金属氯化物RCl2 40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属R的摩尔质量为(　　)
[A] 135 g/mol [B] 24 g/mol
[C] 56 g/mol [D] 64 g/mol
【答案】 D
【解析】 40.5 g RCl2中含有0.6 mol Cl-,则n(RCl2)==0.3 mol,M(RCl2)==
135 g/mol,故R的摩尔质量为 135 g/mol-71 g/mol=64 g/mol。
综合应用
12.下列叙述正确的是(　　)
[A] 摩尔表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
[B] 1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
[C] 1 mol OH-的质量为17 g
[D] 1摩尔任何物质均含有6.02×1023个分子
【答案】 C
【解析】 物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,它是一个物理量,摩尔是物质的量的单位,A错误;摩尔只能表述微观粒子,氢可能表示氢元素,B错误;构成物质的粒子有原子、分子或离子等,不都是分子,1摩尔物质大约含有6.02×1023个 该物质的粒子,须指明是何种粒子,如1 mol H2含有6.02×1023个氢分子,1 mol H含有6.02×1023个氢原子,D错误。
13.下列说法正确的是(　　)
[A] 1 mol O的质量是32 g·mol-1
[B] OH-的摩尔质量是17 g
[C] 1 mol H2O的质量是18 g·mol-1
[D] CO2的摩尔质量是44 g·mol-1
【答案】 D
【解析】 1 mol O的质量为16 g·mol-1×1 mol=16 g,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,氢氧根离子的摩尔质量为17 g·mol-1,B错误;1 mol H2O 的质量是18 g·mol-1×1 mol=18 g,C错误;CO2的相对分子质量为44,其摩尔质量是44 g·mol-1,D正确。
14.(2025·湖南长沙月考)在体积为V L的密闭容器中通入a mol CO和b mol O2,点燃,气体充分反应后,容器内碳原子数和氧原子数之比为(　　)
[A] a∶b [B] a∶2b
[C] a∶(a+2b) [D] a∶2(a+b)
【答案】 C
【解析】 根据原子守恒可知,容器内碳原子个数和氧原子个数之比是a mol∶(a mol+2b mol)=a∶(a+2b),C正确。
15.O4、C60、等已被发现,下列有关说法错误的是(　　)
[A] C60的摩尔质量为720 g/mol
[B] O4、C60均属于新发现的化合物
[C] 等物质的量的O2与O4中所含的分子数相等
[D] 等质量的与N2中所含的原子数相等
【答案】 B
【解析】 C60的摩尔质量为12×60 g/mol=720 g/mol,A正确;O4、C60均为一种元素组成的纯净物,属于单质,B错误;根据n=可知,等物质的量的O2与O4中所含的分子数相等,C正确;可设与N2的质量均为m g,则中所含的原子的物质的量为×5= mol,同理可得N2中所含的原子的物质的量为×2= mol,即等质量的与N2中所含的原子数相等,D正确。
16.(2025·辽宁大连月考)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是(　　)
[A] 2 g H2含有1 mol氢分子
[B] 2 mol氧气的摩尔质量为64 g/mol
[C] 1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
[D] 质量相等的CO和CO2,物质的量之比为7∶11
【答案】 A
【解析】 2 g H2的物质的量为=1 mol,则含1 mol氢分子,A正确;当物质的摩尔质量以g/mol 为单位时,摩尔质量的数值就等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,则
2 mol氧气的摩尔质量为32 g/mol,B错误;物质不一定由分子构成,对于由离子和原子构成的物质,该物质就不含有分子,C错误;设CO和CO2的质量均为m g,则物质的量之比为∶=11∶7,D错误。
17.20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应,生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为(　　)
[A] 100 g·mol-1 [B] 108 g·mol-1
[C] 55 g·mol-1 [D] 96 g·mol-1
【答案】 B
【解析】 E物质的质量为20 g+14 g-8.8 g-3.6 g=21.6 g,其摩尔质量为=108 g·mol-1。
18.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 1 mol NH3含有的电子数为9NA
[B] 将含有0.001 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.001NA
[C] 2 mol Na2O2与足量CO2反应生成1 mol O2,转移电子的数目为4NA
[D] 等质量的氧气和臭氧中所含的氧原子数相等
【答案】 D
【解析】 1个NH3含有10个电子,因此1 mol NH3含有的电子数为10NA,故A错误;由于胶体粒子是大量粒子的集合体,因此含0.001 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数小于0.001NA,故B错误;Na2O2与足量H2O或CO2反应,2 mol过氧化钠转移2 mol电子,则转移电子的数目为2NA,故 C错误;氧气和臭氧都是由氧原子构成的,等质量的氧气和臭氧中所含的氧原子数相等,故D正确。
19.(2025·四川成都月考)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 2.3 g金属钠由原子完全变成离子时,得到的电子数为0.1NA
[B] 0.2NA个硫酸分子与0.2 mol磷酸含有相同的氧原子数
[C] 28 g氮气所含的原子数为NA
[D] NA个氧气分子与NA个氢气分子的质量比为8∶1
【答案】 B
【解析】 金属钠由原子完全变成离子时,是钠失电子变为阳离子,而不是得到电子,A错误;0.2NA个硫酸分子与0.2 mol磷酸含有相同的分子数,则二者所含氧原子数相同,B正确;
28 g氮气的物质的量为1 mol,含有的原子数为2NA,C错误;NA个O2分子与NA个H2分子均为1 mol,其质量比等于相对分子质量之比,为32∶2=16∶1,D错误。
20.(14分)(1)0.5 mol Cu含　　　　　　(设6.02×1023为阿伏加德罗常数的值)个铜原子,质量是　　　　g。
(2)2 mol CH3CH2OH中含　　　　mol碳原子,　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)个氧原子,　　　　个质子,质量是　　　　g。
(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共 14.4 g,则CO的质量为　　　　　。
【答案】 (1)3.01×1023　32　(2)4　2NA　52NA　92　(3)5.6 g
【解析】 (1)0.5 mol Cu含有铜原子的数目为0.5 mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023,其质量为0.5 mol×64 g/mol=32 g。
(2)1个CH3CH2OH中含有2个碳原子、1个氧原子,则n(C)=2n(CH3CH2OH)=4 mol,n(O)=
n(CH3CH2OH)=2 mol,故含有氧原子的数目为2 mol×NA mol-1=2NA,1个CH3CH2OH含有的质子数目为6×2+1×6+8=26,2 mol CH3CH2OH中含52NA个质子,其质量为2 mol×
46 g/mol=92 g。
(3)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则28 g/mol×x mol+
44 g/mol×y mol=14.4 g,x mol+y mol=0.4 mol,解得x=0.2,y=0.2,则m(CO)=0.2 mol×28 g/mol=
5.6 g。
21.(18分)(2025·江苏连云港月考)回答下列问题。
(1)1.204×1024个CO2分子的物质的量为　　　　mol,质量为　　　　 g。0.02 mol某气体在标准状况下的质量为0.92 g,该气体的摩尔质量为　　　　 g/mol。
(2)2 mol水中含有　　　　个水分子,质量为　　　　 g。9 g水与　　　　g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是　 。
(3)40.5 g某金属氯化物MCl2中含有0.6 mol Cl-,则该金属氯化物的摩尔质量为　　　　。
(4)现有CO和CO2混合气体共0.3 mol,其质量为10 g,则此混合气体中,CO和CO2的物质的量之比是　　　　。
【答案】 (1)2　88　46　(2)2NA　36　49　1∶4
(3)135 g/mol　(4)2∶1
【解析】 (1)n(CO2)==2 mol,质量为m=2 mol×44 g/mol=88 g,该气体的摩尔质量为=46 g/mol。
(2)2 mol水中含有N=n·NA=2NA个水分子,质量为m=n·M=2 mol×18 g/mol=36 g,9 g水的物质的量为n===0.5 mol,水和硫酸所含的分子数相等,则硫酸的物质的量为0.5 mol,质量为m=0.5 mol×98 g/mol=49 g,它们所含氧原子数之比是(0.5×1)∶(0.5×4)=1∶4。
(3)40.5 g MCl2中含有0.6 mol Cl-,MCl2的物质的量为0.3 mol,则该金属氯化物的摩尔质量M==135 g/mol。
(4)设CO和CO2的物质的量分别为x和y,则x+y=0.3 mol,x×28 g/mol+y×44 g/mol=10 g,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,故CO和CO2的物质的量之比是0.2∶0.1=2∶1。
22.(8分)患者输液用的葡萄糖注射液是葡萄糖(化学式为C6H12O6)的水溶液,其标签上的部分内容如图所示。利用标签所提供的信息,回答下列问题。
5%葡萄糖注射液
500 mL
【性状】本品为无色或几乎无色的透明液体,味甜。
【规格】 500 mL,25 g
【贮藏】密闭保存。
(1)葡萄糖分子的摩尔质量为　　　　。
(2)该注射液中葡萄糖的质量分数为　　　　。
(3)常温、常压下,36.0 g的葡萄糖,共含电子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值),其中含氧原子的质量为　　　　。
【答案】 (1)180 g/mol　 (2)5%　(3)19.2NA　19.2 g
【解析】 (1)根据葡萄糖的化学式为C6H12O6可得,葡萄糖的摩尔质量为180 g/mol。
(2)根据表格中信息可知,该注射液中葡萄糖的质量分数为5%。
(3)36.0 g 葡萄糖的物质的量为=0.2 mol,1个葡萄糖分子所含的电子数为96,故36.0 g的葡萄糖,共含电子的个数为19.2NA;氧原子的物质的量为1.2 mol,故氧原子的质量为19.2 g。第4课时　配制一定物质的量浓度的溶液
[学习目标]　1.通过配制一定物质的量浓度的溶液,能描述容量瓶的特点、用途及使用注意事项,能配制一定物质的量浓度的溶液。2.通过配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析的学习,建立实验误差分析思维模型,能应用模型解决实际问题。
学习任务1　探究一定物质的量浓度溶液的配制
1.配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格。
(2)容量瓶的使用注意事项。
①使用前要检验容量瓶是否漏水。检验步骤:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
配制一定物质的量浓度的溶液,若是固体溶质,则计算所需质量,用托盘天平(或分析天平)称量;若是液体溶质,则要换算成所需浓溶液的体积,用量筒(或移液管、滴定管)量取。
　　某同学在用固体药品配制一定物质的量浓度的溶液时,有以下疑问,请帮忙解答。
探究　配制一定物质的量浓度溶液时的注意事项
问题1:关于仪器使用的疑问有①实验时多次使用玻璃棒,其作用分别是什么
②若要配制480 mL溶液应如何选择容量瓶
③如果实验室需要0.100 0 mol/L的NaCl溶液,还能用托盘天平称量NaCl固体或用量筒量取浓溶液吗
提示:①玻璃棒在溶解固体时的作用是搅拌,转移溶液时的作用是引流。②选择500 mL容量瓶。容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,常用规格有50 mL、100 mL、
250 mL、500 mL及 1 000 mL,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则,即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。③不能。可以使用精确度更高的仪器,如用分析天平或电子天平称量NaCl固体,用移液管或滴定管量取浓溶液。
问题2:关于操作的疑问有①能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释
②溶解后或稀释后的浓溶液为什么要冷却至室温再移液
③向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的下端为什么靠在容量瓶刻度线以下的内壁上
④将烧杯中的溶液注入容量瓶以后,为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,并将洗涤液也都注入容量瓶
⑤如果定容时,不小心加水超过了刻度线,是否可用胶头滴管将超过了刻度线的液体吸出
提示:①不能。因为物质溶解或稀释时会有热量的变化,造成溶液体积有误差,配制的浓度不准确,应先在烧杯中溶解或稀释并恢复至室温后再转移至容量瓶中。②容量瓶上标有刻度线、温度、容积,表示在20 ℃时加入液体至刻度线,所配制溶液的体积即为该容积,若未冷却至室温再移液,因为物质的热胀冷缩,会使得溶液体积发生改变,造成误差。③如果玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上的内壁上,刻度线以上的内壁上附着的液体不能及时流下,定容后造成溶液体积偏大。④烧杯内壁和玻璃棒上都有残留溶液,里面有溶质,洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,并将洗涤液也都注入容量瓶,是为了保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中,减小误差。⑤否。因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水,而是含有溶质的溶液,用胶头滴管将其吸出,溶质会减少,也无其他方法进行弥补处理,实验失败,只能重新配制。
容量瓶使用的两个“四”
(1)容量瓶使用的四个“操作”。
(2)容量瓶使用的四个“不能”。
1.(2025·江苏苏州高新一中月考)欲用胆矾(CuSO4·5H2O)配制480 mL 0.100 mol/L的CuSO4溶液,下列说法正确的是(　　)
[A] 称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水中充分溶解配成溶液
[B] 称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
[C] 转移溶液前需要将容量瓶烘干
[D] 称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL容量瓶中充分溶解
【答案】 B
【解析】 配制480 mL 0.100 mol/L的CuSO4溶液,需使用500 mL的容量瓶,需胆矾
0.5 L×0.100 mol/L×250 g/mol=12.5 g或需CuSO4 0.5 L×0.100 mol/L×160 g/mol=8.0 g,配成500 mL溶液而不是溶于500 mL水,A错误,B正确;实验中需要定容操作,容量瓶无须烘干,C错误;CuSO4不能直接在容量瓶中溶解,D错误。
2.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol/L Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作错误的有(　　)
[A] ①③⑤ [B] ②④⑦
[C] ①⑥⑦ [D] ⑤⑥⑦
【答案】 C
【解析】 称量Na2CO3固体时,应将被称量物质放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与溶液的凹液面的最低处相切,⑥错误;摇匀时,应将容量瓶反复上下颠倒,而不是上下来回摇动,⑦错误。
学习任务2　学会分析一定物质的量浓度溶液的配制的常见误差
配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液常出现的误差
实验操作 n V c
计算结果m=5.85 g,称5.9 g 偏大 不变 偏大
砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大
少量NaCl粘在滤纸上 偏小 不变 偏小
有少量液体溅出 偏小 不变 偏小
容量瓶内有少量水 不变 不变 不变
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小
定容时仰视读数 不变 偏大 偏小
超过刻度线,吸出一部分水 偏小 不变 偏小
摇匀后液面下降,适量补充水 不变 偏大 偏小
试剂瓶刚用蒸馏水洗过 不变 偏大 偏小
　　结合对配制一定物质的量浓度溶液的学习,某探究小组在实验室中配制250 mL
0.10 mol/L的NaOH溶液。结合他们配制溶液过程的相关操作,请你帮助他们分析对配制溶液浓度有什么影响。
探究　配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
问题1:若溶解后溶液未冷却就转移,或直接在容量瓶中溶解、稀释,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
提示:容量瓶的使用温度为20 ℃,未冷却或直接在容量瓶中溶解、稀释,容量瓶的容积和溶液体积发生变化而造成实验误差,一般会导致所配溶液的物质的量浓度偏大。
问题2:在进行移液时,发现容量瓶未晾干,内有少量水,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
提示:因后期要进行洗涤和定容,需要加入一定量的水,故容量瓶洗净后未晾干对结果无
影响。
问题3:摇匀后液面下降,再加水至刻度线,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
提示:用容量瓶配制溶液,定容后摇匀,液面下降,原因是部分溶液残留在容量瓶口附近,则摇匀后液面下降属于正常现象,待液体全部流下来,液面应刚好至刻度线,所以摇匀后液面下降不能加水,否则会导致溶液浓度偏小。
问题4:定容时,视线应和容量瓶中溶液的凹液面水平相切,若读数时仰视或俯视,对配制溶液的浓度有什么影响
提示:容量瓶上仅有一个刻度线,若仰视时,导致溶液体积偏大,则溶液的浓度会偏小;若俯视时,导致溶液体积偏小,则溶液的浓度会偏大。
配制溶液的误差分析方法
(1)根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB偏大;若实验操作导致V偏大,则cB偏小。
(2)容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响(如图所示)。
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏小。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏大。
1.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列操作使配制溶液浓度偏大的是(　　)
[A] 溶液转移到容量瓶后,烧杯内壁及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
[B] 溶解后未经冷却就移液
[C] 定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分
[D] 容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
【答案】 B
【解析】 A项,有部分溶质滞留在烧杯内壁和玻璃棒上,导致溶质的物质的量减小,所配溶液浓度偏小,错误;B项,溶解后未经冷却就移液,定容后冷却,溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏大,正确;C项,造成溶质的物质的量减小,所配溶液的浓度偏小,错误;D项,对溶质的物质的量、溶液体积都不产生影响,所配溶液浓度不受影响,错误。
2.实验室中需要将18.0 mol/L浓硫酸稀释成 1.8 mol/L 稀硫酸100 mL,请回答下列问题。
(1)观察容量瓶上标有　　　　(填序号)。
①刻度线　②压强　③温度　④浓度　⑤容积
(2)操作步骤。
①用量筒量取　　　　mL 18.0 mol/L浓硫酸;
②将浓硫酸沿　　　　慢慢注入盛有少量蒸馏水的烧杯中;
③将已　　　　　　　的硫酸溶液沿玻璃棒注入　　　mL的容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直至液面接近刻度线　　　　cm处;
⑥改用　　　　逐滴滴加蒸馏水,使溶液的凹液面恰好与刻度线　　　　;
⑦盖好容量瓶的瓶塞,反复颠倒,摇匀;并将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签备用。
(3)由于操作不当,会引起实验误差。下列情况对所配制的H2SO4溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水:　　　　　　　。
②定容时,俯视容量瓶的刻度线:　　　　。
③摇匀后,发现溶液的液面低于刻度线,又加水至刻度线:　　　　。
【答案】 (1)①③⑤
(2)①10.0　②烧杯内壁　③冷却至室温　100　⑤1～2　⑥胶头滴管　相切
(3)①无影响　②偏大　③偏小
【解析】 (1)容量瓶上有三要素,即温度、容积、刻度线。
(3)①转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,因为后续还需要加入蒸馏水,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响。②定容时,俯视容量瓶的刻度线,则溶液的体积偏小,所配溶液浓度偏大。③定容后摇匀,发现液面降低是正常的,又补加少量水,重新达到刻度线则导致所配溶液浓度偏小。
[footnoteRef:2]　在日常生活中常常会使用消毒剂、清洁剂等,已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,通常将该“84”消毒液稀释100倍(体积之比)后使用。回答下列问题。 [2:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以生活中熟悉的“84”消毒液为素材,考查溶液这种分散系的特点、溶液组成的两种表示方式及两种方式间的转化计算,一定物质的量浓度溶液的配制等内容。
素养立意:通过从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题,促进宏观辨识与微观探析核心素养的发展;通过应用物质的量浓度相关题目的解答模型,培养模型认知核心素养;通过选择常见实验仪器、装置,配制一定物质的量浓度的溶液,培养科学探究的学科核心素养。
思考点拨:
(1)已知溶液中溶质的质量分数,求溶质的物质的量浓度。利用公式:c=。
(2)若已知溶液的密度,溶液的体积、质量间的换算。V=。
(3)取出部分溶液,各部分组成均相同。
(4)溶液稀释计算原则。
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
m(浓溶液)·w(浓溶液)=m(稀溶液)·w(稀溶液)。]
“84”消毒液 [有效成分] NaClO [规格] 500 mL [质量分数] 25% [密度] 1.19 g/cm3
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为　　　　(保留一位小数)mol/L。
(2)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制 400 mL 该消毒液。
①如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是　　　　　　　　　　(写仪器名称,下同)。配制上述溶液还需要的玻璃仪器是　　　　　　　　　　　　　　。
②所需NaClO固体的质量为　　　　g。
③配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果　　　　。
(3)某同学取100 mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=
　　　mol/L。
(4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g/cm3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol/L 的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为　　　　mol/L。
②需用浓硫酸的体积为　　　　mL。
【答案】 (1)4.0　(2)①圆底烧瓶、分液漏斗　500 mL 容量瓶、玻璃棒和胶头滴管　
②149　③偏小　(3)0.04　(4)①4.6　②250
【解析】 (1)题给“84”消毒液的物质的量浓度为=≈4.0 mol/L。
(2)①用固体配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有托盘天平(含砝码)、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL 容量瓶和胶头滴管等,故题图所示的仪器中,圆底烧瓶、分液漏斗是不需要的,还需要的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒和胶头滴管。②m=nM=cVM=4.0 mol/L×0.5 L×74.5 g/mol=149 g。③配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致溶质的物质的量减少,故使所配溶液的浓度偏小。
(3)某同学取100 mL该“84”消毒液,Na+浓度为4.0 mol/L,稀释100倍后用于消毒,故稀释后的溶液中c(Na+)==0.04 mol/L。
(4)①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为 2×2.3 mol/L=4.6 mol/L。②根据配制过程中溶质的量保持不变,设需用浓硫酸的体积为V mL,则有1.84 g/cm3×V mL×98%=
2 L×2.3 mol/L×98 g/mol,解得V=250。
(时间:30分钟　分值:62分)
(选择题1～12题,每小题3分,共36分)
(一)一定物质的量浓度溶液的配制
1.下列实验装置可用于配制500 mL 0.100 mol/L Na2CO3溶液的是(　　)
[A] [B] [C] [D]
【答案】 B
【解析】 A、C、D分别为蒸发装置、蒸馏装置和过滤装置,均不符合题意;B为配制一定物质的量浓度溶液时的移液操作,符合题意,B正确。
2.(2025·四川绵阳月考)某同学配制0.1 mol/L 的NaOH溶液480 mL,下列说法正确的是(　　)
[A] 称取1.92 g NaOH固体
[B] 把烧碱固体放在纸上称量
[C] 把称好的固体放入容量瓶中稀释至刻度线
[D] 定容时俯视容量瓶的刻度线,溶液浓度将偏大
【答案】 D
【解析】 实验室中没有480 mL的容量瓶,应选用规格为500 mL 的容量瓶,称量m(NaOH)=0.1 mol/L×0.5 L×40 g/mol=2.0 g,A错误;NaOH具有强腐蚀性、易潮解,称量时应该放在小烧杯或表面皿中,不能直接放在纸上,B错误;溶解固体应该在烧杯中进行,不能在容量瓶中溶解,C错误;定容时俯视容量瓶刻度线,即配制的溶液体积偏小,溶液浓度偏大,D正确。
3.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中错误的是(　　)
[A] [B] [C] [D]
【答案】 C
【解析】 定容时,应平视刻度线,C错误。
4.(2025·江苏苏州期中)配制450 mL 0.100 mol/L的NaCl溶液,部分实验操作如图所示。
下列说法正确的是(　　)
[A] 实验中需用的仪器有天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
[B] 上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
[C] 容量瓶用蒸馏水洗涤,必须干燥后才可用
[D] 定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏小
【答案】 D
【解析】 配制该NaCl溶液用到的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等,A错误;根据配制溶液的一般步骤,可知正确的操作步骤顺序为②①④③,B错误;容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加入蒸馏水定容,即不必干燥,C错误;定容时仰视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏多,溶液的体积偏大,溶液的浓度偏小,D正确。
(二) 一定物质的量浓度溶液的配制的常见误差
5.配制一定物质的量浓度的溶液,下列情况会使溶液浓度偏大的是(　　)
[A] 配制盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
[B] 溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
[C] 氢氧化钠溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线
[D] 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
【答案】 C
【解析】 A项,量取的浓盐酸体积偏小,即溶液浓度偏小;B项,导致溶质的物质的量偏小,则溶液浓度偏小;C项,冷却后溶液体积偏小,不影响溶质物质的量,则溶液浓度偏大;D项,导致溶液体积偏大,但溶质的物质的量不变,故溶液浓度偏小。
6.(2025·上海奉城高级中学期中)下列情况会使所配溶液浓度偏小的是(　　)
①读数时俯视刻度线;②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤;③转移溶液前容量瓶内内有少量蒸馏水;④定容摇匀后,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线。
[A] ①②④ [B] ①②
[C] ②③ [D] ②④
【答案】 D
【解析】 ①溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大;②溶质未全部转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏小;③容量瓶内有少量蒸馏水,不影响所配溶液浓度;④溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小。综上分析,满足条件的为②④,D正确。
综合应用
7.(2025·江苏连云港月考)现需配制80 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,下列叙述正确的是(　　)
[A] 配制时,应用托盘天平称取3.2 g NaOH固体
[B] 在托盘天平上放两片规格相同的滤纸,将NaOH放在滤纸上称量
[C] 用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,所配溶液浓度
偏大
[D] 将称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却,转移至容量瓶中,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
【答案】 D
【解析】 配制80 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,需使用 100 mL 的容量瓶,应用托盘天平称取 1.0 mol/L×0.1 L×40 g/mol=4.0 g NaOH固体,A错误;NaOH固体应放在烧杯中称量,B错误;洗涤液不慎洒在容量瓶外,导致溶质损失,所配溶液浓度偏小,C错误;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,D正确。
8.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是(　　)
[A] 容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
[B] 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,可用 10 mL 量筒量取9.82 mL浓盐酸
[C] 配制1 L 0.1 mol/L的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
[D] 定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
【答案】 A
【解析】 容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要干燥,因定容时还需要加水,A正确;10 mL量筒的精确度为 0.1 mL,无法量取9.82 mL浓盐酸,B错误;托盘天平的精确度为0.1 g,无法称量5.85 g NaCl固体,C错误;定容时,胶头滴管要悬空正放,不能紧贴容量瓶内壁,D错误。
9.某同学参阅了“84”消毒液说明书中的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO
(4.0 mol/L)的消毒液。下列说法正确的是(　　)
[A] 配制过程只需要三种仪器即可完成
[B] 容量瓶用蒸馏水洗净,必须烘干后才能用于溶液的配制
[C] 需要称量149.0 g NaClO固体
[D] 配制过程定容时仰视容量瓶刻度线,结果偏大
【答案】 C
【解析】 欲用固体配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液所需仪器有500 mL 容量瓶、托盘天平(电子天平或分析天平)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等,A错误;容量瓶用蒸馏水洗净,不需要烘干就能用于溶液的配制,后续操作时还要定容加入蒸馏水,B错误;配制480 mL消毒液需选择 500 mL 容量瓶,并按照500 mL计算,NaClO固体的质量为0.5 L×4.0 mol/L×74.5 g/mol=149.0 g,C正确;定容时仰视容量瓶刻度线,溶液体积变大,结果偏小,D错误。
10.如图是某硫酸试剂标签上的部分内容。某同学用该试剂配制250 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液,下列说法正确的是(　　)
[A] 容量瓶用蒸馏水洗涤,干燥后才能使用
[B] 定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏小
[C] 该试剂瓶中硫酸溶液的物质的量浓度为 1.84 mol/L
[D] 向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下
【答案】 D
【解析】 容量瓶不需要干燥,A错误;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大,B错误;根据c== mol/L=18.4 mol/L,C错误;向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下,D正确。
11.(2025·云南昆明期中)用36.5%的浓盐酸(密度为1.2 g/cm3)配制1 mol/L的稀盐酸
100 mL,配制过程中按顺序需要用到的仪器有(　　)
①100 mL量筒　②10 mL量筒　③50 mL烧杯　④托盘天平　⑤100 mL容量瓶　⑥胶头滴管　⑦玻璃棒
[A] ①③⑤⑥⑦ [B] ②⑥③⑦⑤⑥
[C] ③⑤⑦⑥④ [D] ④③⑦⑤⑥
【答案】 B
【解析】 根据稀释公式c浓V浓=c稀V稀,设所需浓盐酸的体积为V mL,
则 mol/L×V mL=1 mol/L×100 mL,解得V≈8.3;应选择 10 mL 量筒、胶头滴管量取浓盐酸;溶解用到烧杯、玻璃棒,移液要向100 mL容量瓶中转移,最后定容又用到胶头滴管,配制过程中按顺序需要用到的仪器有②⑥③⑦⑤⑥,B正确。
12.(2025·吉林长春月考)配制一定体积、一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
[A] “操作1”将Na2CO3在烧杯中溶解并冷却至室温
[B] “操作2”中玻璃棒起引流作用
[C] “操作4”定容时若俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏小
[D] 所配制的Na2CO3溶液中c(Na+)为2 mol/L
【答案】 C
【解析】 溶解需要在烧杯中进行,冷却至室温后再转移到容量瓶中,A正确;向容量瓶中转移溶液时用玻璃棒引流,B正确;定容时若俯视刻度线,导致溶液体积减小,造成所配溶液浓度偏大,C错误;Na2CO3质量为10.6 g,即为0.1 mol Na2CO3,容量瓶规格为100 mL,则c(Na2CO3)==1 mol/L,则c(Na+)=1 mol/L×2=2 mol/L,D正确。
13.(10分)实验室用KMnO4固体配制980 mL 0.05 mol/L 的KMnO4溶液。
回答下列问题。
(1)计算并称量KMnO4固体的质量为　　　g,该实验中必须用到的标有温度的玻璃仪器是　　　　　　　　　　。
(2)下列实验操作规范的是　　　　(填字母,下同)。
A.称量　
B.转移溶液　
C.溶解　
D.定容
(3)下列情况会使所配制的KMnO4溶液的浓度偏大的是　　　　。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将溶解后的溶液转移至容量瓶之前,容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时俯视刻度线
D.定容时,发现液面超过刻度线,用吸管将多余的溶液吸出
(4)取所配制的KMnO4溶液1.0 mL于试管中,向其中滴加稀硫酸和KI溶液,发现溶液由紫色变成棕黄色,测知有I2和Mn2+生成,则反应的离子方程式为
　　　　　　　　。
【答案】 (1)7.9　1 000 mL容量瓶　(2)C　(3)C
(4)2Mn+10I-+16H+2Mn2++5I2+8H2O
【解析】 (1)实验室没有980 mL容量瓶,因此需选择 1 000 mL 容量瓶,配制1 000 mL
0.05 mol/L的KMnO4溶液所需高锰酸钾的质量是1 L×0.05 mol/L×158 g/mol=7.9 g;所用仪器中1 000 mL容量瓶上标有温度。
(2)使用托盘天平称量固体时要左物右码,故 A错误;向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,故B错误;固体在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌,故C正确;胶头滴管应竖直悬空,不能伸入容量瓶内,而且应当在液面离容量瓶颈部刻度线1～2 cm 时,改用胶头滴管,故D错误。
(3)未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,故A不符合题意;将溶解后的溶液转移至容量瓶之前,容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水,对结果无影响,故B不符合题意;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,溶液的浓度偏大,故C符合题意;定容时,发现液面超过刻度线,用吸管将多余的溶液吸出,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,故D不符合题意。
(4)KMnO4在酸性条件下氧化KI,生成I2和Mn2+,根据得失电子守恒和元素守恒可知,反应的离子方程式为2Mn+10I-+16H+2Mn2++5I2+8H2O。
14.(16分)(2025·江苏无锡辅仁高级中学期中)Ⅰ.实验室欲用NaOH固体配制1.00 mol/L NaOH溶液480 mL。
(1)配制时,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要　　　 　　　　,该仪器使用前必须进行的一步操作是　　 　　。称量时用托盘天平称取NaOH固体　 　　　g。
(2)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差且使结果偏大的是　　　　(填序号)。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②转移溶液时不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容时仰视刻度线
⑥未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
⑦定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
(3)若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线,应如何处理 　　　　。
(4)取用任意体积的1.00 mol/L NaOH溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是　　　　(填字母)。
A.溶液中NaOH的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中OH-的数目
D.溶液的密度
Ⅱ.若用质量分数为98%(密度为1.84 g·mL-1)的浓硫酸配制成浓度为3 mol/L的稀硫酸
95 mL。
(5)浓硫酸的物质的量浓度为　　　　mol/L。
(6)需要量取浓硫酸的体积是多少 　(写出计算过程,保留一位小数)。
【答案】 (1)500 mL容量瓶　检漏　20.0
(2)④⑥　(3)重新配制　(4)BD　(5)18.4
(6)配制95 mL稀硫酸,应选用 100 mL 的容量瓶,根据稀释公式,稀释前后溶质的物质的量不变,V=≈16.3 mL
【解析】 (1)配制时,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要500 mL容量瓶;该仪器使用前必须检漏;用托盘天平称取m(NaOH)=1.00 mol/L×0.5 L×40 g/mol=
20.0 g。
(2)①会使溶质的量减少,导致所配溶液浓度偏小;②会使溶质的量减少,导致所配溶液浓度偏小;③对实验结果没有影响,浓度不发生变化;④读得的溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;⑤读得的溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏小;⑥最终导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大;⑦溶液体积增大,导致所配溶液浓度偏小。由分析可知,会引起误差且使结果偏大的操作是④⑥。
(3)若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线,配制过程错误,会引起误差,溶液要倒掉,重新配制。
(4)取用任意体积的1.00 mol/L NaOH溶液,溶质的物质的量和OH-数目会发生变化,而溶液的浓度和密度始终不变,故不随所取体积的多少而变化的物理量是BD。
(5)该浓硫酸的物质的量浓度c== mol/L=18.4 mol/L。
(6)配制95 mL稀硫酸,应选用 100 mL 的容量瓶,根据稀释公式,稀释前后溶质的物质的量不变,V=≈16.3 mL。(共84张PPT)
第4课时　配制一定物质的量浓度的溶液
1.通过配制一定物质的量浓度的溶液,能描述容量瓶的特点、用途及使用注意事项,能配制一定物质的量浓度的溶液。2.通过配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析的学习,建立实验误差分析思维模型,能应用模型解决实际问题。
探究一定物质的量浓度溶液的配制
学习任务1
1.配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格。
50 mL
100 mL
500 mL
1 000 mL
(2)容量瓶的使用注意事项。
①使用前要 。检验步骤:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②使用后应将容量瓶 。
检验容量瓶是否漏水
洗净、晾干
2.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
0.1 mol
5.85 g
药匙
5.9 g
烧杯
玻璃棒
100 mL容量瓶
玻璃棒
2～3
容量瓶
1～2 cm
凹液面
刻度线
配制一定物质的量浓度的溶液,若是固体溶质,则计算所需 ,用
(或分析天平)称量;若是液体溶质,则要换算成所需浓溶液的 ,用 (或移液管、滴定管)量取。
质量
托盘天平
体积
量筒
某同学在用固体药品配制一定物质的量浓度的溶液时,有以下疑问,请帮忙解答。
探究　配制一定物质的量浓度溶液时的注意事项
问题1:关于仪器使用的疑问有①实验时多次使用玻璃棒,其作用分别是什么
②若要配制480 mL溶液应如何选择容量瓶
③如果实验室需要0.100 0 mol/L的NaCl溶液,还能用托盘天平称量NaCl固体或用量筒量取浓溶液吗
提示:①玻璃棒在溶解固体时的作用是搅拌,转移溶液时的作用是引流。②选择500 mL容量瓶。容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL及 1 000 mL,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则,即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。③不能。可以使用精确度更高的仪器,如用分析天平或电子天平称量NaCl固体,用移液管或滴定管量取浓溶液。
问题2:关于操作的疑问有①能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释
②溶解后或稀释后的浓溶液为什么要冷却至室温再移液
③向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的下端为什么靠在容量瓶刻度线以下的内壁上
④将烧杯中的溶液注入容量瓶以后,为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,并将洗涤液也都注入容量瓶
⑤如果定容时,不小心加水超过了刻度线,是否可用胶头滴管将超过了刻度线的液体吸出
提示:①不能。因为物质溶解或稀释时会有热量的变化,造成溶液体积有误差,配制的浓度不准确,应先在烧杯中溶解或稀释并恢复至室温后再转移至容量瓶中。②容量瓶上标有刻度线、温度、容积,表示在20 ℃时加入液体至刻度线,所配制溶液的体积即为该容积,若未冷却至室温再移液,因为物质的热胀冷缩,会使得溶液体积发生改变,造成误差。③如果玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上的内壁上,刻度线以上的内壁上附着的液体不能及时流下,定容后造成溶液体积偏大。④烧杯内壁和玻璃棒上都有残留溶液,里面有溶质,洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,并将洗涤液也都注入容量瓶,是为了保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中,减小误差。⑤否。因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水,而是含有溶质的溶液,用胶头滴管将其吸出,溶质会减少,也无其他方法进行弥补处理,实验失败,只能重新配制。
归纳拓展
容量瓶使用的两个“四”
(1)容量瓶使用的四个“操作”。
归纳拓展
(2)容量瓶使用的四个“不能”。
1.(2025·江苏苏州高新一中月考)欲用胆矾(CuSO4·5H2O)配制480 mL 0.100 mol/L的CuSO4溶液,下列说法正确的是(　　)
[A] 称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水中充分溶解配成溶液
[B] 称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
[C] 转移溶液前需要将容量瓶烘干
[D] 称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL容量瓶中充分溶解
B
【解析】 配制480 mL 0.100 mol/L的CuSO4溶液,需使用500 mL的容量瓶,需胆矾0.5 L×0.100 mol/L×250 g/mol=12.5 g或需CuSO4 0.5 L×
0.100 mol/L×160 g/mol=8.0 g,配成500 mL溶液而不是溶于500 mL水,A错误,B正确;实验中需要定容操作,容量瓶无须烘干,C错误;CuSO4不能直接在容量瓶中溶解,D错误。
2.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol/L Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作错误的有(　　)
[A] ①③⑤ [B] ②④⑦
[C] ①⑥⑦ [D] ⑤⑥⑦
C
【解析】 称量Na2CO3固体时,应将被称量物质放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与溶液的凹液面的最低处相切,⑥错误;摇匀时,应将容量瓶反复上下颠倒,而不是上下来回摇动,⑦错误。
学会分析一定物质的量浓度溶液的配制的常见误差
学习任务2
配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液常出现的误差
实验操作 n V c
计算结果m=5.85 g,称5.9 g 偏大 不变
砝码生锈(没有脱落) 不变 偏大
少量NaCl粘在滤纸上 不变 偏小
有少量液体溅出 不变 偏小
容量瓶内有少量水 不变 不变
偏大
偏大
偏小
偏小
不变
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变
定容时仰视读数 不变 偏小
超过刻度线,吸出一部分水 不变 偏小
摇匀后液面下降,适量补充水 不变 偏小
试剂瓶刚用蒸馏水洗过 不变 偏大
偏小
偏大
偏小
偏大
偏小
结合对配制一定物质的量浓度溶液的学习,某探究小组在实验室中配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液。结合他们配制溶液过程的相关操作,请你帮助他们分析对配制溶液浓度有什么影响。
探究　配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
问题1:若溶解后溶液未冷却就转移,或直接在容量瓶中溶解、稀释,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
提示:容量瓶的使用温度为20 ℃,未冷却或直接在容量瓶中溶解、稀释,容量瓶的容积和溶液体积发生变化而造成实验误差,一般会导致所配溶液的物质的量浓度偏大。
问题2:在进行移液时,发现容量瓶未晾干,内有少量水,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
提示:因后期要进行洗涤和定容,需要加入一定量的水,故容量瓶洗净后未晾干对结果无影响。
问题3:摇匀后液面下降,再加水至刻度线,对所配溶液的物质的量浓度有什么影响
提示:用容量瓶配制溶液,定容后摇匀,液面下降,原因是部分溶液残留在容量瓶口附近,则摇匀后液面下降属于正常现象,待液体全部流下来,液面应刚好至刻度线,所以摇匀后液面下降不能加水,否则会导致溶液浓度偏小。
问题4:定容时,视线应和容量瓶中溶液的凹液面水平相切,若读数时仰视或俯视,对配制溶液的浓度有什么影响
提示:容量瓶上仅有一个刻度线,若仰视时,导致溶液体积偏大,则溶液的浓度会偏小;若俯视时,导致溶液体积偏小,则溶液的浓度会偏大。
归纳拓展
配制溶液的误差分析方法
归纳拓展
(2)容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响(如图所示)。
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏小。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏大。
1.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列操作使配制溶液浓度偏大的是(　　)
[A] 溶液转移到容量瓶后,烧杯内壁及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
[B] 溶解后未经冷却就移液
[C] 定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分
[D] 容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
B
【解析】 A项,有部分溶质滞留在烧杯内壁和玻璃棒上,导致溶质的物质的量减小,所配溶液浓度偏小,错误;B项,溶解后未经冷却就移液,定容后冷却,溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏大,正确;C项,造成溶质的物质的量减小,所配溶液的浓度偏小,错误;D项,对溶质的物质的量、溶液体积都不产生影响,所配溶液浓度不受影响,错误。
2.实验室中需要将18.0 mol/L浓硫酸稀释成 1.8 mol/L 稀硫酸100 mL,请回答下列问题。
(1)观察容量瓶上标有　 　　　(填序号)。
①刻度线　②压强　③温度　④浓度　⑤容积
①③⑤
【解析】 (1)容量瓶上有三要素,即温度、容积、刻度线。
(2)操作步骤。
①用量筒量取　　　　mL 18.0 mol/L浓硫酸;
②将浓硫酸沿　　 　　慢慢注入盛有少量蒸馏水的烧杯中;
③将已　　　　 　的硫酸溶液沿玻璃棒注入　　 　mL的容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直至液面接近刻度线　　　　cm处;
⑥改用　 　　　逐滴滴加蒸馏水,使溶液的凹液面恰好与刻度线　　　;
⑦盖好容量瓶的瓶塞,反复颠倒,摇匀;并将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签备用。
10.0
烧杯内壁
冷却至室温
100
1～2
胶头滴管　
相切
(3)由于操作不当,会引起实验误差。下列情况对所配制的H2SO4溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水:　　　　　　　。
无影响
【解析】 (3)①转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,因为后续还需要加入蒸馏水,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响。
②定容时,俯视容量瓶的刻度线:　　　　。
偏大
【解析】 ②定容时,俯视容量瓶的刻度线,则溶液的体积偏小,所配溶液浓度偏大。
③摇匀后,发现溶液的液面低于刻度线,又加水至刻度线:　　　　。
偏小
【解析】 ③定容后摇匀,发现液面降低是正常的,又补加少量水,重新达到刻度线则导致所配溶液浓度偏小。
知识整合
在日常生活中常常会使用消毒剂、清洁剂等,已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,通常将该“84”消毒液稀释100倍(体积之比)后使用。回答下列问题。
“84”消毒液
[有效成分] NaClO
[规格] 500 mL
[质量分数] 25%
[密度] 1.19 g/cm3
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为　　　　(保留一位小数)mol/L。
4.0
(2)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制 400 mL 该消毒液。
①如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是　　　　　　　　　　(写仪器名称,下同)。配制上述溶液还需要的玻璃仪器是
　　　　　　　 　。
圆底烧瓶、分液漏斗
500 mL 容量瓶、
玻璃棒和胶头滴管
【解析】 (2)①用固体配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有托盘天平(含砝码)、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL 容量瓶和胶头滴管等,故题图所示的仪器中,圆底烧瓶、分液漏斗是不需要的,还需要的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒和胶头滴管。
②所需NaClO固体的质量为　　　　g。
149
【解析】 ②m=nM=cVM=4.0 mol/L×0.5 L×74.5 g/mol=149 g。
③配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果　　　　。
偏小
【解析】 ③配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致溶质的物质的量减少,故使所配溶液的浓度偏小。
(3)某同学取100 mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=
　　　mol/L。
0.04
(4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%
(密度为1.84 g/cm3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol/L 的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为　　　　mol/L。
4.6
【解析】 (4)①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为 2×2.3 mol/L=
4.6 mol/L。
②需用浓硫酸的体积为　　　　mL。
【解析】 ②根据配制过程中溶质的量保持不变,设需用浓硫酸的体积为V mL,则有1.84 g/cm3×V mL×98%=2 L×2.3 mol/L×98 g/mol,解得V=250。
250
命题解密与解题指导
情境解读:本题以生活中熟悉的“84”消毒液为素材,考查溶液这种分散系的特点、溶液组成的两种表示方式及两种方式间的转化计算,一定物质的量浓度溶液的配制等内容。
素养立意:通过从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题,促进宏观辨识与微观探析核心素养的发展;通过应用物质的量浓度相关题目的解答模型,培养模型认知核心素养;通过选择常见实验仪器、装置,配制一定物质的量浓度的溶液,培养科学探究的学科核心素养。
思考点拨:
(3)取出部分溶液,各部分组成均相同。
(4)溶液稀释计算原则。
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
m(浓溶液)·w(浓溶液)=m(稀溶液)·w(稀溶液)。
(时间:30分钟　分值:62分)
(选择题1～12题,每小题3分,共36分)
(一)一定物质的量浓度溶液的配制
1.下列实验装置可用于配制500 mL 0.100 mol/L Na2CO3溶液的是(　　)
B
[A] [B] [C] [D]
【解析】 A、C、D分别为蒸发装置、蒸馏装置和过滤装置,均不符合题意;B为配制一定物质的量浓度溶液时的移液操作,符合题意,B正确。
2.(2025·四川绵阳月考)某同学配制0.1 mol/L 的NaOH溶液480 mL,下列说法正确的是(　　)
[A] 称取1.92 g NaOH固体
[B] 把烧碱固体放在纸上称量
[C] 把称好的固体放入容量瓶中稀释至刻度线
[D] 定容时俯视容量瓶的刻度线,溶液浓度将偏大
D
【解析】 实验室中没有480 mL的容量瓶,应选用规格为500 mL 的容量瓶,称量m(NaOH)=0.1 mol/L×0.5 L×40 g/mol=2.0 g,A错误;NaOH具有强腐蚀性、易潮解,称量时应该放在小烧杯或表面皿中,不能直接放在纸上,B错误;溶解固体应该在烧杯中进行,不能在容量瓶中溶解,C错误;定容时俯视容量瓶刻度线,即配制的溶液体积偏小,溶液浓度偏大,D正确。
3.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中错误的是(　　)
C
【解析】 定容时,应平视刻度线,C错误。
[A] [B] [C] [D]
4.(2025·江苏苏州期中)配制450 mL 0.100 mol/L的NaCl溶液,部分实验操作如图所示。
下列说法正确的是(　　)
[A] 实验中需用的仪器有天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
[B] 上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
[C] 容量瓶用蒸馏水洗涤,必须干燥后才可用
[D] 定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏小
D
【解析】 配制该NaCl溶液用到的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等,A错误;根据配制溶液的一般步骤,可知正确的操作步骤顺序为②①④③,B错误;容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加入蒸馏水定容,即不必干燥,C错误;定容时仰视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏多,溶液的体积偏大,溶液的浓度偏小,D正确。
(二) 一定物质的量浓度溶液的配制的常见误差
5.配制一定物质的量浓度的溶液,下列情况会使溶液浓度偏大的是(　　)
[A] 配制盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
[B] 溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
[C] 氢氧化钠溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线
[D] 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
C
【解析】 A项,量取的浓盐酸体积偏小,即溶液浓度偏小;B项,导致溶质的物质的量偏小,则溶液浓度偏小;C项,冷却后溶液体积偏小,不影响溶质物质的量,则溶液浓度偏大;D项,导致溶液体积偏大,但溶质的物质的量不变,故溶液浓度偏小。
6.(2025·上海奉城高级中学期中)下列情况会使所配溶液浓度偏小的是(　　)
①读数时俯视刻度线;②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤;③转移溶液前容量瓶内内有少量蒸馏水;④定容摇匀后,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线。
[A] ①②④ [B] ①②
[C] ②③ [D] ②④
D
【解析】 ①溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大;②溶质未全部转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏小;③容量瓶内有少量蒸馏水,不影响所配溶液浓度;④溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小。综上分析,满足条件的为②④,D正确。
7.(2025·江苏连云港月考)现需配制80 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,下列叙述正确的是(　　)
[A] 配制时,应用托盘天平称取3.2 g NaOH固体
[B] 在托盘天平上放两片规格相同的滤纸,将NaOH放在滤纸上称量
[C] 用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,所配溶液浓度偏大
[D] 将称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却,转移至容量瓶中,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
D
综合应用
【解析】 配制80 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,需使用 100 mL 的容量瓶,应用托盘天平称取 1.0 mol/L×0.1 L×40 g/mol=4.0 g NaOH固体,A错误;
NaOH固体应放在烧杯中称量,B错误;洗涤液不慎洒在容量瓶外,导致溶质损失,所配溶液浓度偏小,C错误;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,D正确。
8.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是(　　)
[A] 容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
[B] 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,可用 10 mL 量筒量取9.82 mL浓盐酸
[C] 配制1 L 0.1 mol/L的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
[D] 定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
A
【解析】 容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要干燥,因定容时还需要加水,A正确;10 mL量筒的精确度为 0.1 mL,无法量取9.82 mL浓盐酸,B错误;托盘天平的精确度为0.1 g,无法称量5.85 g NaCl固体,C错误;定容时,胶头滴管要悬空正放,不能紧贴容量瓶内壁,D错误。
9.某同学参阅了“84”消毒液说明书中的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO(4.0 mol/L)的消毒液。下列说法正确的是(　　)
[A] 配制过程只需要三种仪器即可完成
[B] 容量瓶用蒸馏水洗净,必须烘干后才能用于溶液的配制
[C] 需要称量149.0 g NaClO固体
[D] 配制过程定容时仰视容量瓶刻度线,结果偏大
C
【解析】 欲用固体配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液所需仪器有500 mL 容量瓶、托盘天平(电子天平或分析天平)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等,A错误;容量瓶用蒸馏水洗净,不需要烘干就能用于溶液的配制,后续操作时还要定容加入蒸馏水,B错误;配制480 mL消毒液需选择 500 mL 容量瓶,并按照500 mL计算,NaClO固体的质量为
0.5 L×4.0 mol/L×74.5 g/mol=149.0 g,C正确;定容时仰视容量瓶刻度线,溶液体积变大,结果偏小,D错误。
10.如图是某硫酸试剂标签上的部分内容。某同学用该试剂配制250 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液,下列说法正确的是(　　)
[A] 容量瓶用蒸馏水洗涤,干燥后才能使用
[B] 定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏小
[C] 该试剂瓶中硫酸溶液的物质的量浓度为 1.84 mol/L
[D] 向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下
D
11.(2025·云南昆明期中)用36.5%的浓盐酸(密度为1.2 g/cm3)配制1 mol/L的稀盐酸100 mL,配制过程中按顺序需要用到的仪器有(　　)
①100 mL量筒　②10 mL量筒　③50 mL烧杯　④托盘天平　⑤100 mL容量瓶　⑥胶头滴管　⑦玻璃棒
[A] ①③⑤⑥⑦ [B] ②⑥③⑦⑤⑥
[C] ③⑤⑦⑥④ [D] ④③⑦⑤⑥
B
12.(2025·吉林长春月考)配制一定体积、一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
[A] “操作1”将Na2CO3在烧杯中溶解并冷却至室温
[B] “操作2”中玻璃棒起引流作用
[C] “操作4”定容时若俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏小
[D] 所配制的Na2CO3溶液中c(Na+)为2 mol/L
C
13.(10分)实验室用KMnO4固体配制980 mL 0.05 mol/L 的KMnO4溶液。
回答下列问题。
(1)计算并称量KMnO4固体的质量为　　　g,该实验中必须用到的标有温度的玻璃仪器是　　　　　　　　　　。
7.9　
1 000 mL容量瓶
【解析】 (1)实验室没有980 mL容量瓶,因此需选择 1 000 mL 容量瓶,配制1 000 mL 0.05 mol/L的KMnO4溶液所需高锰酸钾的质量是
1 L×0.05 mol/L×158 g/mol=7.9 g;所用仪器中1 000 mL容量瓶上标有温度。
(2)下列实验操作规范的是　　　　(填字母,下同)。
A.称量　 B.转移溶液　 C.溶解　 D.定容
C
【解析】 (2)使用托盘天平称量固体时要左物右码,故 A错误;向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,故B错误;固体在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌,故C正确;胶头滴管应竖直悬空,不能伸入容量瓶内,而且应当在液面离容量瓶颈部刻度线1～2 cm 时,改用胶头滴管,故D错误。
(3)下列情况会使所配制的KMnO4溶液的浓度偏大的是　　　　。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将溶解后的溶液转移至容量瓶之前,容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时俯视刻度线
D.定容时,发现液面超过刻度线,用吸管将多余的溶液吸出
C
【解析】 (3)未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,故A不符合题意;将溶解后的溶液转移至容量瓶之前,容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水,对结果无影响,故B不符合题意;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,溶液的浓度偏大,故C符合题意;定容时,发现液面超过刻度线,用吸管将多余的溶液吸出,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,故D不符合题意。
(4)取所配制的KMnO4溶液1.0 mL于试管中,向其中滴加稀硫酸和KI溶液,发现溶液由紫色变成棕黄色,测知有I2和Mn2+生成,则反应的离子方程式为
　　 　 　　　 　　。
14.(16分)(2025·江苏无锡辅仁高级中学期中)Ⅰ.实验室欲用NaOH固体配制1.00 mol/L NaOH溶液480 mL。
(1)配制时,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要
　　　　　　　,该仪器使用前必须进行的一步操作是　　　　。称量时用托盘天平称取NaOH固体　　　　g。
500 mL容量瓶
检漏
20.0
【解析】 (1)配制时,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要500 mL容量瓶;该仪器使用前必须检漏;用托盘天平称取m(NaOH)=
1.00 mol/L×0.5 L×40 g/mol=20.0 g。
(2)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差且使结果偏大的是　　　　(填序号)。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②转移溶液时不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容时仰视刻度线
⑥未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
⑦定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
④⑥
【解析】 (2)①会使溶质的量减少,导致所配溶液浓度偏小;②会使溶质的量减少,导致所配溶液浓度偏小;③对实验结果没有影响,浓度不发生变化;④读得的溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;⑤读得的溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏小;⑥最终导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大;⑦溶液体积增大,导致所配溶液浓度偏小。由分析可知,会引起误差且使结果偏大的操作是④⑥。
(3)若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线,应如何处理 　　 　　。
重新配制
【解析】 (3)若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线,配制过程错误,会引起误差,溶液要倒掉,重新配制。
(4)取用任意体积的1.00 mol/L NaOH溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是　　　　(填字母)。
A.溶液中NaOH的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中OH-的数目
D.溶液的密度
BD
【解析】 (4)取用任意体积的1.00 mol/L NaOH溶液,溶质的物质的量和OH-数目会发生变化,而溶液的浓度和密度始终不变,故不随所取体积的多少而变化的物理量是BD。
Ⅱ.若用质量分数为98%(密度为1.84 g·mL-1)的浓硫酸配制成浓度为3 mol/L的稀硫酸95 mL。
(5)浓硫酸的物质的量浓度为　　　　mol/L。
18.4
(6)需要量取浓硫酸的体积是多少
　 (写出计算过程,保留一位小数)。 第3课时　物质的量浓度
[学习目标]　1.通过物质的量浓度的学习,能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。2.能掌握关于物质的量浓度的常见计算。
学习任务1　认识物质的量浓度
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.溶液的物质的量浓度
[示例]将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则该溶液的溶质为Na2CO3,其物质的量为0.01 mol,物质的量浓度为0.01 mol/L;从所配溶液中取出10 mL溶液,取出的溶液的物质的量浓度为0.01mol/L,Na+的物质的量浓度为0.02 mol/L,溶液中溶质的质量为1.06×10-2g。
题点一　物质的量浓度的概念理解
1.下列关于1 mol/L Na2CO3溶液的叙述错误的是(　　)
[A] 1 L该溶液中Na+的物质的量浓度为 2 mol/L
[B] 从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度仍为1 mol/L
[C] 它是由1 mol Na2CO3溶于1 L水配成的溶液
[D] 1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为106 g
正确。
2.(2025·云南昆明月考)下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是(　　)
①将250 g CuSO4·5H2O溶解在1 L水中
②将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
③将1 L 10 mol/L浓盐酸加入9 L水中
④将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
⑤将3.1 g氧化钠溶于水并配成 100 mL 溶液
[A] ②④ [B] ①②④
[C] ④⑤ [D] ②④⑤
1 mol/L;④溶液中物质的量浓度为=1 mol/L;⑤氧化钠和水反应生成NaOH,反应生成n(NaOH)=×2=0.1 mol,溶液的物质的量浓度为=1 mol/L。综上分析可知,物质的量浓度为 1 mol/L 的是④⑤,C正确。
题点二　物质的量浓度的基础计算
3.(2025·江苏苏州中学月考)下列溶液中的Cl-浓度与50 mL 1 mol/L MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是(　　)
[A] 150 mL 1 mol/L NaCl溶液
[B] 100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液
[C] 150 mL 2 mol/L KCl溶液
[D] 75 mL 1 mol/L AlCl3溶液
1 mol/L×1=1 mol/L,错误;B项,溶液中 c(Cl-)=0.5 mol/L×2=1 mol/L,错误;C项,溶液中c(Cl-)=2 mol/L×1=2 mol/L,正确;D项,溶液中c(Cl-)=1 mol/L×3=3 mol/L,错误。
4.某含Cl-的溶液经分析,其中还含有Na+、K+、Ca2+、N,已知其中Na+、K+、Ca2+、N的物质的量浓度均为0.1 mol/L,则Cl-的物质的量浓度为(　　)
[A] 0.1 mol/L [B] 0.2 mol/L
[C] 0.3 mol/L [D] 0.4 mol/L
0.4 mol/L,N的物质的量浓度为0.1 mol/L,其所带负电荷的物质的量浓度为0.1 mol/L,则Cl-所带负电荷的物质的量浓度为0.3 mol/L,即Cl-的物质的量浓度为 0.3 mol/L,C正确。
5.用1 L水吸收560 L氨(标准状况),所得氨水的密度是0.90 g/mL,则:
(1)氨的物质的量是　　　　。
(2)所得氨水的物质的量浓度是　　　　　　(保留两位小数)。
25 mol,V(氨水)=× L/mL= L,c(氨水)=≈15.79 mol/L。
公式cB=应用的注意事项
(1)正确判断溶液中的溶质。
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O溶于水生成NaOH,溶质为NaOH,SO3溶于水生成H2SO4,溶质为H2SO4等。
③NH3溶于水后部分与水结合生成NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3作为溶质。
(2)正确判断溶液的体积。
概念表达式cB=中,V表示溶液的体积,在进行简单计算时,一定要辨析所给体积是否为溶液的体积,溶液的体积不等于溶剂的体积,也不等于溶质、溶剂的体积和,溶液的体积应用溶液质量除以密度来计算。
学习任务2　学会物质的量浓度的简单计算
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
(1)已知溶质的质量。
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
(3)标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算(若已知气体的体积)。
2.浓溶液的稀释
(1)稀释原理:溶液稀释前后,溶质的物质的量或质量不变。
(2)公式:c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
葡萄糖是人体主要的热量来源之一,每克葡萄糖可产生16.7 kJ的热能。通常制成的葡萄糖注射液为营养药,经常配合药物使用。
探究　物质的量浓度的有关计算
问题1:某制药厂生产的一种葡萄糖(分子式为 C6H12O6,相对分子质量为180)注射液标签如图所示。
葡萄糖注射液
规格:20 mL/支
内含葡萄糖:10 g/支
生产批号:××××××
有效期至:××××年××月
该注射液中葡萄糖的物质的量浓度为 　　　　　　　　(保留一位小数)。
问题2:请试着计算出5%的葡萄糖溶液(密度近似为1 g/mL)的物质的量浓度(保留两位
小数)。
问题3:若将此注射液稀释为5%的葡萄糖溶液,每支应稀释至多少毫升
围绕物质的量浓度进行简单计算的公式总结
(1)以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质的量浓度、溶质质量、气体体积与微观粒子数。
=n=c·V==
(2)溶液的稀释、混合计算。
①c1V1=c2V2或m1w1=m2w2。
②c(混)==。
③w(混)=。
(3)物质的量浓度与溶质质量分数的换算。
cB=,w=。
M——溶质B的摩尔质量(单位为g/mol);
ρ ——溶液密度(单位为g/cm3);
w ——溶质的质量分数。
题点一　根据定义式计算
1.0.5 L NaOH溶液中溶有10 g NaOH,则此溶液的物质的量浓度为(　　)
[A] 2 mol/L [B] 1 mol/L
[C] 0.5 mol/L [D] 0.05 mol/L
2.(2025·江苏泰州中学月考)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是(　　)
过氧乙酸消毒液 化学式:C2H4O3　　　　规格:200 mL 质量分数:15.2% 密度:1.14 g/cm3
[A] 3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
[B] 过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为 6∶1∶12
[C] 过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为 2.28 mol/L
[D] 该消毒液中过氧乙酸的物质的量为4.56 mol
B正确;由c=可知,c(C2H4O3)= mol/L=2.28 mol/L,C正确;200 mL该消毒液中 n(C2H4O3)=2.28 mol/L×0.2 L=0.456 mol,D不正确。
题点二　溶液稀释或混合的计算
3.将100 mL 0.3 mol/L Na2SO4溶液和100 mL 0.2 mol/L NaCl溶液混合后,溶液中Na+的物质的量浓度(设体积为两者之和)为(　　)
[A] 0.1 mol/L [B] 0.2 mol/L
[C] 0.3 mol/L [D] 0.4 mol/L
4.(2025·云南曲靖月考)V mL硫酸铁溶液中含 a g S,从该溶液中取出 mL,并加水稀释至2V mL,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度约为(　　)
[A] mol/L [B] mol/L
[C] mol/L [D] mol/L
mL,则n(Fe3+)= mol,加水稀释至2V mL,稀释后溶液中c(Fe3+)== mol/L,
A正确。
[footnoteRef:0]　(1)如图是××品牌饮用矿泉水的标签的部分内容。 [0:
命题解密与解题指导
情境解读:本题以某品牌饮用水、实验室中NaOH溶液为素材,考查关于物质的量浓度的相关计算等,以巩固新学的知识。
素养立意:通过阅读饮用水的成分标签及其含量等信息,能挖掘有用信息并结合与物质的量浓度有关的特定公式进行计算,培养证据推理与模型认知的学科素养,通过分析、计算等,掌握关于物质的量浓度的常见计算。
思考点拨:
饮用水标签NaOH溶液
↓
挖掘有效信息,结合与c有关的公式计算
↓
c=、c=和c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
↓
完成相关计算]
××品牌饮用矿物质水 净含量:350 mL 配料表:纯净水　硫酸镁　氯化钾 保质期:12个月 主要成分:钾离子(K+):1.0～27.3 mg/L 镁离子(Mg2+):0.1～4.8 mg/L 氯离子(Cl-):10～27.3 mg/L 硫酸根离子(S):0.4～19.2 mg/L
请认真阅读标签内容,回答下列问题。
①Mg2+的物质的量浓度的最大值是　 。
②一瓶合格的这种矿泉水中S的物质的量不能超过　　　　mol。
(2)实验室有一瓶500 mL 2 mol/L的NaOH溶液。
①该NaOH溶液中溶质NaOH的质量为　　　　 g。
②若已知该NaOH溶液的密度为1.06 g/cm3,则该NaOH溶液中溶质NaOH的质量分数约为　　　(保留两位小数)。
③若某实验需要200 mL 0.5 mol/L NaOH溶液,由2 mol/L NaOH溶液稀释制备0.5 mol/L NaOH溶液,需要2 mol/L NaOH溶液的体积为　　　　mL。
(2)①40　②7.55%　③50
(2)①该NaOH溶液中含m(NaOH)=0.5 L×2 mol/L×40 g/mol=40 g。②根据c=得w=,即w=×100%≈7.55%。③根据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),即 2 mol/L×V(浓)=
0.5 mol/L×200 mL,解得 V(浓)=50 mL。
(时间:30分钟　分值:62分)
(选择题1～14题,每小题3分,共42分)
(一)物质的量浓度
1.下列说法正确的是(　　)
[A] 1 L溶液中含有 1 mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1 mol/L
[B] 1 mol NaCl溶于1 L 水所得溶液的物质的量浓度是1 mol/L
[C] 用1 L水溶解106 g Na2CO3 所得溶液的物质的量浓度为 1 mol/L
[D] 将 16 g CuSO4溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为0. 1 mol/L
2.(2025·江苏木渎高级中学月考)与200 mL 1 mol/L Ba(NO3)2 溶液中硝酸根离子的物质的量浓度相等的是(　　)
[A] 200 mL 1 mol/L的NaNO3溶液
[B] 100 mL 1.5 mol/L的Mg(NO3)2溶液
[C] 200 mL 0.5 mol/L的Al(NO3)3溶液
[D] 100 mL 2 mol/L的KNO3溶液
B项,c(N)=1.5 mol/L×2=3 mol/L;C项, c(N)=0.5 mol/L×3=1.5 mol/L;D项, c(N)=
2 mol/L×1=2 mol/L。故D项符合题意。
3.(2025·江苏连云港月考)等物质的量浓度的氯化铝、氯化镁、氯化钠三种溶液的体积比为3∶2∶1,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为(　　)
[A] 1∶2∶3 [B] 9∶4∶1
[C] 3∶2∶1 [D] 1∶1∶1
4.某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2,0.1 mol/L”的字样,下列是小组成员对该溶液的叙述,正确的是(　　)
[A] 配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L 水中
[B] Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol/L
[C] 从试剂瓶中取该溶液的一半,则所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L
[D] 将该溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为 0.1 mol/L
(二)物质的量浓度的简单计算
5.将5 mol/L的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至 b mL,稀释后溶液中N的物质的量浓度为(　　)
[A] mol/L [B] mol/L
[C] mol/L [D] mol/L
6.1 L 1 mol/L的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是(　　)
[A] 将溶液加热浓缩到0.5 L
[B] 加入2 L 1 mol/L的盐酸混合均匀
[C] 加入10 mol/L的盐酸0.2 L,再稀释至1.5 L
[D] 标准状况下通入22.4 L氯化氢气体
7.下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)
[A] 0.3 mol/L的Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol
[B] 50 mL 1 mol/L的KCl溶液和100 mL 0.25 mol/L MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
[C] 将10 mL 1 mol/L的H2SO4溶液加水稀释至 100 mL,溶液的物质的量浓度变为
0.1 mol/L
[D] 20 ℃时,向0.023 mol/L的Ca(OH)2饱和溶液中加入5 g生石灰,恢复至20 ℃,溶液物质的量浓度将增大
1 mol/L KCl溶液和 0.25 mol/L MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度分别为1 mol/L 和
0.5 mol/L,即Cl-物质的量浓度不相等,B错误;由稀释公式可知,稀释后溶液中c==0.1 mol/L,C正确;由于原Ca(OH)2溶液是饱和溶液,加入CaO后又恢复至 20 ℃,溶液的物质的量浓度将不变,D错误。
8.(2025·安徽合肥月考)下列关于物质的量浓度的表述正确的是(　　)
[A] 标准状况下,V L氨溶于1 L水配制氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
[B] 1 mol/L的Mg(NO3)2溶液中含N数约为2×6.02×1023
[C] 5 mol/L的盐酸V L在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为 L,浓度变为10 mol/L
[D] 98%的浓硫酸(ρ=1.84 g/cm3)与水等质量混合,所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半
10 mol/L,C错误;硫酸密度大于水,98%的浓硫酸与水等质量混合,98%浓硫酸的体积小于等质量水的体积,混合后所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半,D正确。
综合应用
9.某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约为(　　)
[A] 0.37 mol [B] 0.63 mol　
[C] 0.74 mol [D] 1.5 mol
1.5 mol。
方法Ⅱ.由c=知,c(Mg2+)=≈2.5 mol/L,故 c(Cl-)=2c(Mg2+)=
2.5 mol/L×2=5.0 mol/L,n(Cl-)=cV=5.0 mol/L×0.3 L=1.5 mol,故 D正确。
10.(2025·福建师大附中期中)下列说法正确的是(　　)
[A] 同浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3∶2∶1,则S浓度之比为 3∶2∶3
[B] 将25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成1 L 溶液,该溶液的物质的量浓度为 0.1 mol/L
[C] 欲将V L 0.5 mol/L的盐酸浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
[D] 将1 mol/L的NaCl溶液和0.1 mol/L的BaCl2溶液等体积混合后,若忽略溶液体积变化,c(Cl-)=0.5 mol/L
B正确;将溶液加热浓缩到原体积的一半,理论上c==1 mol/L,由于HCl易挥发,即溶液的浓度小于1 mol/L,C错误;两溶液混合后,忽略体积变化,则c(Cl-)=
=0.6 mol/L,D错误。
11.(2025·四川成都月考)标准状况下,V L氨溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L,则下列关系不正确的是(　　)
[A] ρ=
[B] w=
[C] w=×100%
[D] c=
×100%,C正确;结合A项分析可知,溶液体积可表示为 L,则c==
,D正确。
12.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中 c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] 将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
[B] 图中x=9
[C] 将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
[D] Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
2 L×x mol·L-1=5 L×1.8 mol·L-1,解得x=4.5,B错误;根据反应前后碳原子个数守恒,可知生成CO2的物质的量为4.5 mol,但没有指明是标准状况,无法计算气体体积,C错误;c(Na2CO3)=
c(Na+)=×=4.5 mol·L-1,D正确。
13.下列关于溶液中溶质的物质的量浓度的计算或说法正确的是(　　)
[A] V L Fe2(SO4)3溶液中含m g Fe3+,则溶液中c(S)= mol/L
[B] 将100 mL 1.5 mol/L NaCl溶液与200 mL 2.5 mol/L NaCl溶液混合(忽略溶液体积的变化),得到的溶液中NaCl的物质的量浓度为 2 mol/L
[C] 实验室配制480 mL 0.1 mol/L硫酸铜溶液,应选取500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
[D] 0.2 mol/L CaCl2溶液中,含有Cl-的数目为0.4NA
mol/L,错误;B项,利用公式可得c(NaCl)==≈2.17 mol/L,
错误;C项,配制480 mL溶液应选择500 mL容量瓶,并按500 mL溶液计算,
m(CuSO4·5H2O)=0.1 mol/L×0.5 L×250 g/mol=12.5 g,正确;D项,溶液的体积不明确,无法求得氯离子的数目,错误。
14.(2025·河北衡水月考)某化学兴趣小组的甲同学为了测定BaCl2和KCl的混合溶液中K+的物质的量浓度,将其分成两等份,分别进行了如下实验(已知相对原子质量Ba:137、Ag:108)。
实验Ⅰ.
实验Ⅱ.
则原混合溶液中K+的物质的量浓度为(　　)
[A] 0.04 mol/L [B] 0.08 mol/L
[C] 0.12 mol/L [D] 0.16 mol/L
15.(8分)在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。回答下列问题。
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为　　　　mol,含溶质MgCl2的质量为　　　　g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为　　　　mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为　 mol/L。
16.(12分)高铁酸钾(K2FeO4)为新型净水剂,可溶于水。工业上制备K2FeO4的常用方法之一是次氯酸盐氧化法,制备流程如图所示。
已知:反应②为Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH。
(1)从2 L 1 mol/L FeCl3溶液中取出200 mL稀释至1 L,则稀释后的FeCl3溶液的物质的量浓度为　　　　。
(2)反应①的产物为Na2FeO4和NaCl,请写出该反应的化学方程式: 　。
(3)质量分数为14.9%,密度为1.25 g/cm3的NaClO溶液的物质的量浓度为　　　　　　。
(4)反应②的反应类型为　　　　　　(填四大基本反应类型)。
(5)操作Ⅰ的分离方法为　　　　。
(6)将得到的K2FeO4晶体洗涤,设计实验证明K2FeO4晶体已洗涤干净: 　。 (共84张PPT)
第3课时　物质的量浓度
1.通过物质的量浓度的学习,能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。2.能掌握关于物质的量浓度的常见计算。
认识物质的量浓度
学习任务1
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的 质量与 质量之比。
溶质
溶液
2.溶液的物质的量浓度
体积
物质的量
cB
mol/L或mol·L-1
[示例]将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则该溶液的溶质为
,其物质的量为 mol,物质的量浓度为 mol/L;从所配溶液中取出10 mL溶液,取出的溶液的物质的量浓度为 mol/L,
Na+的物质的量浓度为 mol/L,溶液中溶质的质量为 g。
Na2CO3
0.01
0.01
0.01
0.02
1.06×10-2
题点一　物质的量浓度的概念理解
1.下列关于1 mol/L Na2CO3溶液的叙述错误的是(　　)
[A] 1 L该溶液中Na+的物质的量浓度为 2 mol/L
[B] 从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度仍为1 mol/L
[C] 它是由1 mol Na2CO3溶于1 L水配成的溶液
[D] 1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为106 g
C
2.(2025·云南昆明月考)下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是(　　)
①将250 g CuSO4·5H2O溶解在1 L水中
②将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
③将1 L 10 mol/L浓盐酸加入9 L水中
④将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
⑤将3.1 g氧化钠溶于水并配成 100 mL 溶液
[A] ②④ [B] ①②④
[C] ④⑤ [D] ②④⑤
C
题点二　物质的量浓度的基础计算
3.(2025·江苏苏州中学月考)下列溶液中的Cl-浓度与50 mL 1 mol/L MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是(　　)
[A] 150 mL 1 mol/L NaCl溶液
[B] 100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液
[C] 150 mL 2 mol/L KCl溶液
[D] 75 mL 1 mol/L AlCl3溶液
C
【解析】 50 mL 1 mol/L MgCl2溶液中c(Cl-)=1 mol/L×2=2 mol/L。A项,溶液中c(Cl-)=1 mol/L×1=1 mol/L,错误;B项,溶液中 c(Cl-)=
0.5 mol/L×2=1 mol/L,错误;C项,溶液中c(Cl-)=2 mol/L×1=2 mol/L,
正确;D项,溶液中c(Cl-)=1 mol/L×3=3 mol/L,错误。
[A] 0.1 mol/L [B] 0.2 mol/L
[C] 0.3 mol/L [D] 0.4 mol/L
C
5.用1 L水吸收560 L氨(标准状况),所得氨水的密度是0.90 g/mL,则:
(1)氨的物质的量是　　　　。
25 mol
(2)所得氨水的物质的量浓度是　　　 　　　(保留两位小数)。
15.79 mol/L
题后悟道
(1)正确判断溶液中的溶质。
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O溶于水生成NaOH,溶质为NaOH,SO3溶于水生成H2SO4,溶质为H2SO4等。
③NH3溶于水后部分与水结合生成NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3作为溶质。
题后悟道
学会物质的量浓度的简单计算
学习任务2
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
(1)已知溶质的质量。
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
(3)标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算(若已知气体的体积)。
2.浓溶液的稀释
(1)稀释原理:溶液稀释前后,溶质的物质的量或质量不变。
(2)公式: 。
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)
葡萄糖是人体主要的热量来源之一,每克葡萄糖可产生16.7 kJ的热能。通常制成的葡萄糖注射液为营养药,经常配合药物使用。
探究　物质的量浓度的有关计算
问题1:某制药厂生产的一种葡萄糖(分子式为 C6H12O6,相对分子质量为180)注射液标签如图所示。
葡萄糖注射液
规格:20 mL/支
内含葡萄糖:10 g/支
生产批号:××××××
有效期至:××××年××月
该注射液中葡萄糖的物质的量浓度为 　　　　　　　　(保留一位小数)。
问题2:请试着计算出5%的葡萄糖溶液(密度近似为1 g/mL)的物质的量浓度(保留两位小数)。
问题3:若将此注射液稀释为5%的葡萄糖溶液,每支应稀释至多少毫升
提示:根据c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)可得,需稀释至200 mL。
归纳拓展
围绕物质的量浓度进行简单计算的公式总结
(1)以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质的量浓度、溶质质量、气体体积与微观粒子数。
归纳拓展
归纳拓展
M——溶质B的摩尔质量(单位为g/mol);
ρ ——溶液密度(单位为g/cm3);
w ——溶质的质量分数。
题点一　根据定义式计算
1.0.5 L NaOH溶液中溶有10 g NaOH,则此溶液的物质的量浓度为(　　)
[A] 2 mol/L
[B] 1 mol/L
[C] 0.5 mol/L
[D] 0.05 mol/L
C
2.(2025·江苏泰州中学月考)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是(　　)
D
过氧乙酸消毒液
化学式:C2H4O3　 规格:200 mL
质量分数:15.2% 密度:1.14 g/cm3
[A] 3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
[B] 过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为 6∶1∶12
[C] 过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为 2.28 mol/L
[D] 该消毒液中过氧乙酸的物质的量为4.56 mol
题点二　溶液稀释或混合的计算
3.将100 mL 0.3 mol/L Na2SO4溶液和100 mL 0.2 mol/L NaCl溶液混合后,溶液中Na+的物质的量浓度(设体积为两者之和)为(　　)
[A] 0.1 mol/L [B] 0.2 mol/L
[C] 0.3 mol/L [D] 0.4 mol/L
D
A
知识整合
(1)如图是××品牌饮用矿泉水的标签的部分内容。
××品牌饮用矿物质水
净含量:350 mL
配料表:纯净水　硫酸镁　氯化钾
保质期:12个月
主要成分:钾离子(K+):1.0～27.3 mg/L
镁离子(Mg2+):0.1～4.8 mg/L
氯离子(Cl-):10～27.3 mg/L
请认真阅读标签内容,回答下列问题。
①Mg2+的物质的量浓度的最大值是　 。
2×10-4 mol/L
7×10-5
(2)实验室有一瓶500 mL 2 mol/L的NaOH溶液。
①该NaOH溶液中溶质NaOH的质量为　　　　 g。
40
【解析】 (2)①该NaOH溶液中含m(NaOH)=0.5 L×2 mol/L×40 g/mol=40 g。
②若已知该NaOH溶液的密度为1.06 g/cm3,则该NaOH溶液中溶质NaOH的质量分数约为　　　 (保留两位小数)。
7.55%
③若某实验需要200 mL 0.5 mol/L NaOH溶液,由2 mol/L NaOH溶液稀释制备0.5 mol/L NaOH溶液,需要2 mol/L NaOH溶液的体积为　　　mL。
50
【解析】 ③根据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
即 2 mol/L×V(浓)=0.5 mol/L×200 mL,解得 V(浓)=50 mL。
命题解密与解题指导
情境解读:本题以某品牌饮用水、实验室中NaOH溶液为素材,考查关于物质的量浓度的相关计算等,以巩固新学的知识。
素养立意:通过阅读饮用水的成分标签及其含量等信息,能挖掘有用信息并结合与物质的量浓度有关的特定公式进行计算,培养证据推理与模型认知的学科素养,通过分析、计算等,掌握关于物质的量浓度的常见计算。
思考点拨:
(时间:30分钟　分值:62分)
(选择题1～14题,每小题3分,共42分)
(一)物质的量浓度
1.下列说法正确的是(　　)
[A] 1 L溶液中含有 1 mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1 mol/L
[B] 1 mol NaCl溶于1 L 水所得溶液的物质的量浓度是1 mol/L
[C] 用1 L水溶解106 g Na2CO3 所得溶液的物质的量浓度为 1 mol/L
[D] 将 16 g CuSO4溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为0. 1 mol/L
A
2.(2025·江苏木渎高级中学月考)与200 mL 1 mol/L Ba(NO3)2 溶液中硝酸根离子的物质的量浓度相等的是(　　)
[A] 200 mL 1 mol/L的NaNO3溶液
[B] 100 mL 1.5 mol/L的Mg(NO3)2溶液
[C] 200 mL 0.5 mol/L的Al(NO3)3溶液
[D] 100 mL 2 mol/L的KNO3溶液
D
3.(2025·江苏连云港月考)等物质的量浓度的氯化铝、氯化镁、氯化钠三种溶液的体积比为3∶2∶1,则三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为(　　)
[A] 1∶2∶3 [B] 9∶4∶1
[C] 3∶2∶1 [D] 1∶1∶1
C
【解析】 等物质的量浓度的AlCl3、MgCl2、NaCl三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为(1×3)∶(1×2)∶(1×1)=3∶2∶1,与溶液的体积无关,故 C正确。
4.某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2,0.1 mol/L”的字样,下列是小组成员对该溶液的叙述,正确的是(　　)
[A] 配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L 水中
[B] Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol/L
[C] 从试剂瓶中取该溶液的一半,则所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L
[D] 将该溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为 0.1 mol/L
D
【解析】 A项,所得溶液的体积不是1 L,错误;B项,Cl-的物质的量浓度是0.2 mol/L,Ca2+的物质的量浓度是0.1 mol/L,错误;C项,溶液具有均一性,所得溶液的物质的量浓度仍为0.1 mol/L,错误。
(二)物质的量浓度的简单计算
C
6.1 L 1 mol/L的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是(　　)
[A] 将溶液加热浓缩到0.5 L
[B] 加入2 L 1 mol/L的盐酸混合均匀
[C] 加入10 mol/L的盐酸0.2 L,再稀释至1.5 L
[D] 标准状况下通入22.4 L氯化氢气体
C
7.下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)
C
8.(2025·安徽合肥月考)下列关于物质的量浓度的表述正确的是(　　)
D
9.某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约为(　　)
[A] 0.37 mol [B] 0.63 mol　
[C] 0.74 mol [D] 1.5 mol
D
综合应用
10.(2025·福建师大附中期中)下列说法正确的是(　　)
B
11.(2025·四川成都月考)标准状况下,V L氨溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为
c mol/L,则下列关系不正确的是(　　)
A
12.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中 c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] 将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
[B] 图中x=9
[C] 将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
[D] Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
D
13.下列关于溶液中溶质的物质的量浓度的计算或说法正确的是(　　)
C
14.(2025·河北衡水月考)某化学兴趣小组的甲同学为了测定BaCl2和KCl的混合溶液中K+的物质的量浓度,将其分成两等份,分别进行了如下实验(已知相对原子质量Ba:137、Ag:108)。
实验Ⅰ.
实验Ⅱ.
A
则原混合溶液中K+的物质的量浓度为(　　)
[A] 0.04 mol/L [B] 0.08 mol/L
[C] 0.12 mol/L [D] 0.16 mol/L
15.(8分)在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。回答下列问题。
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为　　　　mol,含溶质MgCl2的质量为
　　　　g。
0.4　
19.0
【解析】 (1)根据图像可知,钠离子的浓度是1.0 mol/L,所以溶液中氯化钠的浓度是1.0 mol/L,该混合液中NaCl的物质的量为1.0 mol/L×0.4 L=
0.4 mol;溶液中镁离子的浓度是0.5 mol/L,所以溶液中氯化镁的浓度是
0.5 mol/L,则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol/L×95 g/mol=19.0 g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为　　　　mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为　 mol/L。
0.2
0.2
16.(12分)高铁酸钾(K2FeO4)为新型净水剂,可溶于水。工业上制备K2FeO4的常用方法之一是次氯酸盐氧化法,制备流程如图所示。
(1)从2 L 1 mol/L FeCl3溶液中取出200 mL稀释至1 L,则稀释后的FeCl3溶液的物质的量浓度为　　　 　。
0.2 mol/L
【解析】 (1)设稀释后的FeCl3溶液的物质的量浓度为x mol/L,根据稀释公式可知,0.2 L×1 mol/L=1 L×x mol/L,x=0.2。
(2)反应①的产物为Na2FeO4和NaCl,请写出该反应的化学方程式:
　。
(3)质量分数为14.9%,密度为1.25 g/cm3的NaClO溶液的物质的量浓度为　　　　　　。
2.5 mol/L
(4)反应②的反应类型为　　　　　　(填四大基本反应类型)。
复分解反应
(5)操作Ⅰ的分离方法为　　　　。
过滤
【解析】 (5)操作Ⅰ实现固液分离,分离方法为过滤。
(6)将得到的K2FeO4晶体洗涤,设计实验证明K2FeO4晶体已洗涤干净:
　。
取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸和硝酸银溶液,若不生成白色
沉淀,说明K2FeO4晶体已洗涤干净
【解析】 (6)K2FeO4晶体中含有的杂质离子为Na+、Cl-、OH-等,若洗涤液中不含Cl-,说明已经洗涤干净,具体操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸和硝酸银溶液,若不生成白色沉淀,说明K2FeO4晶体已洗涤干净。

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