高考化学一轮复习学案 考点15 有关物质的量的概念及计算 (学生版+教师版)

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高考化学一轮复习学案 考点15 有关物质的量的概念及计算 (学生版+教师版)

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第十五讲 有关物质的量的概念及计算
1.理解物质的量的含义,并能用于进行简单的化学计算。
2.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4.了解物质的量浓度的含义。
5.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
6.能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。
7.能根据要求配制一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液。
一、物质的量 摩尔质量
1.物质的量及其单位
(1)定义:表示含有 的集合体的物理量。符号为 。
(2)单位: ,简称摩,符号为 。
(3)物质的量的规范表示方法:
2.阿伏加德罗常数
(1)定义: 为阿伏加德罗常数,其数值约为 ,单位为 ,符号为 。
(2)计算公式:物质的量n、阿伏加德罗常数NA与粒子数N之间的关系为NA=。
3.摩尔质量
(1)定义: 的物质所具有的质量。符号为: 。单位: 。
(2)数值:当摩尔质量以 为单位时,在数值上等于该物质的 。
(3)计算公式:物质的量n、物质的质量m、摩尔质量M之间的关系为M=。
二、气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积的因素
物质的体积由三个因素决定: 、 、 ,而气体的体积主要决定于 。
2.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下, 的气体所占的体积。
符号为Vm。单位为 。
(2)标准状况下的气体摩尔体积:在标准状况下(指温度为 ,压强为 )约为 。
(3)计算公式:物质的量n、气体体积V、气体摩尔体积Vm之间的关系:Vm=。
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值决定于气体所处的 和 。
3.阿伏加德罗定律
可总结为:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体 (或气体的 相同)。
(2)适用范围:单一气体或相互不反应的 。
4.阿伏加德罗定律的推论
描述
关系
三正比
同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比
V1/V2=n1/n2
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比
p1/p2=n1/n2
同温同压下,气体的密度比等于它们的相对分子质量之比
ρ1/ρ2=M1/M2
二反比
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比
V1/V2=M2/M1
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比
p1/p2=M2/M1
一连比
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比
m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2
三、物质的量浓度及相关计算
1.物质的量浓度
(1)定义:用单位体积的溶液里含有 来表示溶液组成的物理量,叫作溶质B的物质的量浓度。
(2)计算公式:  符号:  单位: 。
(3)注意以下几点
①概念中的体积是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
②溶质的量是用物质的量来表示的,而不能用物质的质量来表示。
③溶质是溶液中的溶质,指化合物,也可以指离子或其他特定组合的物质。
2.溶质的质量分数
(1)定义:用 来表示溶液组成的物理量。
(2)计算公式:
四、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)容量瓶:配制一定物质的量浓度溶液的专用精确容器。主要规格有 、 、 、 、 。
①结构特点
②在使用前首先要检查是否漏水,具体操作如下:
加水→倒立→观察是否漏水→正立→ →倒立→观察是否漏水。
③四个“不能”
a.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;
b.不能作为反应容器或用来长期贮存溶液;
c.不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;
d.不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(2)托盘天平:可精确至 ,称量前先调零,称量时物品放在 ,砝码放在 。
(3)其他仪器:量筒、 、 、 等。
2.配制过程示意图
3.配制步骤
以配制480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液为例,所需容量瓶的规格: 。
(1)计算(填写计算过程与结果)
m(NaOH)= = 。
(2)称量:用托盘天平称量NaOH固体(NaOH放在 或表面皿中)。
(3)溶解:将称量好的固体放入 中,加适量水溶解,并用 搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为 。
(4)转移(移液)
①移液前需要将溶液冷却至 。
②移液中玻璃棒的作用为 。
(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 次,洗涤液也都注入 中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容
①将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下 时,改用 滴加蒸馏水。
②定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线 。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
五、物质的量用于化学反应方程式的计算
1.基本依据:参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
如钠与水反应的化学方程式为 ,Na、H2O、NaOH、H2的化学计量数之比为2∶2∶2∶1,对应的物质的量之比为 。
2.延伸应用。如
         N2+3H22NH3
物质的量之比 1∶3  ∶ 2
气体体积之比 1∶3  ∶ 2
物质的分子数之比 1∶3  ∶ 2
物质的质量之比 28∶6 ∶ 34
3.方法技巧
①一定牢记的1个数量关系。
摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
②必须熟知的1个“状况”和2个数值。
标准状况是指温度是0℃、压强为101 kPa;
NA=6.02×1023mol-1,Vm=22.4 L·mol-1(标准状况)。
③熟练应用的2组公式。
(同温、同压)。
1.涉及气体的体积问题时,要注意外界条件是“标准状况”还是“常温常压”,但气体的物质的量、微粒个数、质量不受外界条件的影响。
2.气体摩尔体积或阿伏加德罗定律只适用于气体体系,既可以是纯净气体,也可以是混合气体。对于固体或液体不适用。气体摩尔体积在应用于气体计算时,只注意在标准状况下才能用22.4 L·mol-1。
3.摩尔质量有单位,相对分(原)子质量无单位。
4.物质的量浓度是表示溶液组成的物理量,衡量标准是单位体积溶液里所含溶质的物质的量的多少,因此在物质的量浓度的计算时应用溶液的体积而不是溶剂的体积。
5.溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算时,要用到溶液的密度,通常溶液物质的量浓度的单位是mol·L-1,溶液密度的单位是g·cm-3,在进行换算时,易忽视体积单位的不一致。
6.容量瓶不能用于溶解、稀释和储存溶液;容量瓶的规格是固定的,不能配制任意体积的溶液,所配溶液的体积一定要小于等于容量瓶的容积。
7.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NO2HNO3。
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4,Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
8.阿伏加德罗常数综合应用的“五”陷阱
陷阱一、“标准状况”“常温常压”等外界条件的应用方面
(1)22.4 L·mol-1指在标准状况下(0℃101 kPa)的气体摩尔体积。在标准状况下非气态物质(如H2O、SO3、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等),体积为22.4 L时,其分子数不等于NA。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
陷阱二、物质的组成方面
(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目。如Ne、D2O、18O2、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)物质中所含化学键的数目。如H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(3)最简式相同的物质中的微粒数目。如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。
(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目。如N2、CO、C2H4等。
陷阱三、典型的氧化还原反应的电子转移数目方面
电子转移(得失)数目问题的分析,如Na2O2、NO2与H2O反应;电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应;Cl2与H2O、NaOH、Fe反应等,分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。
陷阱四、弱电解质的电离、盐类的水解方面
弱电解质在水溶液中部分电离,可水解的盐溶液中,离子发生微弱水解。如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。
陷阱五、特殊的反应方面
如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化,氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应。
考向一质量、气体体积、物质的量与微粒数目之间的换算
典例1:标准状况下有以下四种气体:①6.72 L CH4、②3.01×1023个HCl分子、③13.6 g H2S、④0.2 mol NH3。下列关系不正确的是(  )
A.体积:④<①<③<②    B.质量:④<①<③<②
C.物质的量:①<②<③<④   D.氢原子数:②<④<③<①
变式训练1.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是(  )
①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol 
③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
考向二关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
典例2:某温度下,将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉m g水后恢复至原温度,恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液V mL,则下列说法中正确的是(  )
A.该温度下KOH的溶解度为100a/(100-a)g
B.原溶液的质量为2m g
C.可以求算原溶液的物质的量浓度
D.保持温度不变,向原溶液中加入2a g KOH可达饱和
变式训练2.标准状况下,V L HCl气体溶解在a mL水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL,质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L,下列表述正确的是(  )
A.溶质的质量分数w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c=
C.溶液的密度ρ=
D.取题中所述溶液10 mL,再加入等体积水后,所得溶液的质量分数大于0.5w
考向三 溶液稀释与混合的计算
典例3:两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1 mol·L-1,密度为ρ1 g·mL-1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2 mol·L-1,密度为ρ2 g·mL-1,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3 g·mL-1,则混合后硫酸的物质的量浓度为(  )
A. B.
C. D.
变式训练3.25℃时,20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液,加入足量氯化钡溶液,充分反应后过滤、洗涤、烘干,可得0.466 g沉淀。滤液跟2 mol/L NaOH溶液反应,共用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正确的是(  )
A.原混合液中c(SO)=0.1 mol/L
B.原混合液中c(NO)=0.9 mol/L
C.原混合液中pH=1
D.原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1 mol/L
考向四 物质的量浓度溶液的配制
典例4:已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol·L-1。
(2)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-1。
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填序号)。
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.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低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
(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·cm-3)的浓硫酸配制2000 mL 2.3 mol·L-1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-1。
②需用浓硫酸的体积为________mL。
变式训练4.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(  )
考向五 阿伏加德罗常数
典例5:用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
①31g白磷中含有1.5NA个P-P
②1L0.1 mol/L的Na2CO3溶液中含阴离子总数为0.1NA个
③标准状况下,22.4 L HF含NA个分子
④电解精炼铜时转移了NA个电子,阳极溶解32 g铜
⑤标准状况下,2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
⑥常温下,含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1 NA
⑦142gNa2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴、阳离子总数为3NA
⑧NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107g
A. ①③④⑧ B. ①⑥⑦ C. ③⑤⑦ D. ①⑥⑧
变式训练5.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 (  )
A.2.3 g Na被O2完全氧化时,失去电子数为0.1NA
B.含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.2 L 1 mol·L-1的醋酸中所含醋酸分子数约为2NA
D.标准状况下,5.6 L CCl4含有的分子数为0.25NA
1.【2018新课标1卷10】NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B. 22.4L(标准状况)氦气含有的质子数为18NA
C. 92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D. 1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
2.【2018新课标Ⅱ卷】 NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B. 100 mL 1mol·L?1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D. 密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
3.【2018新课标Ⅲ卷】下列叙述正确的是
A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
4. 【2018 江苏 10】 下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B. 反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023
D. 在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
5.【2017新课标Ⅱ卷8】阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是( )
A.1L0.1mol·NH4CL溶液中,的数量为0.1
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2
D.0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2
6.【2017新课标Ⅲ卷10】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol 的中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加2NA个P-Cl键
7.【2017海南卷4】在酸性条件下,可发生如下反应:+2M3++4H2O=+Cl-+8H+,中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
8.【2017海南卷9】NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA
B.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA
C.1 L 0.1 mol·L?1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA
D.1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA
9.【2016·浙江卷】下列叙述不正确的是(  )
A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
B.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置
D.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线
10.【2016新课标I卷】设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
11.【2016海南卷】利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是( )
A.可生成H2的质量为0.02g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04mol Na与水反应产生H2的量
12.【2016四川卷】NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4g镁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA
D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
13.【2016上海卷】称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,完全反应,生成NH31792 mL(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1.87:1 D.3.65:1
14.【2016 江苏 7】下列说法正确的是
A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子
B.0.1mol/LNa2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.室温下,稀释0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
15.【2016新课标Ⅲ卷】锌?空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)42-
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
16.【2017江苏卷】碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;③另取25.00 mL溶液A,调节pH 4 ~ 5,用浓度为0.08000 mol·L?1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2?CuY2?+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
17.【2016·上海卷】某H2中含2.40 mol CO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为______________________。
第十五讲 有关物质的量的概念及计算
1.理解物质的量的含义,并能用于进行简单的化学计算。
2.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4.了解物质的量浓度的含义。
5.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
6.能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。
7.能根据要求配制一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液。
一、物质的量 摩尔质量
1.物质的量及其单位
(1)定义:表示含有一定数目微观粒子的集合体的物理量。符号为n。
(2)单位:摩尔,简称摩,符号为mol。
(3)物质的量的规范表示方法:
2.阿伏加德罗常数
(1)定义:0.012kg12C所含的原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1,符号为NA。
(2)计算公式:物质的量n、阿伏加德罗常数NA与粒子数N之间的关系为NA=。
3.摩尔质量
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量。符号为:M。单位:g/mol(或g·mol-1)。
(2)数值:当摩尔质量以 g·mol-1为单位时,在数值上等于该物质的相对分子质量(或相对原子质量)。
(3)计算公式:物质的量n、物质的质量m、摩尔质量M之间的关系为M=。
二、气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积的因素
物质的体积由三个因素决定:粒子大小、粒子数目、粒子之间的距离,而气体的体积主要决定于粒子数目和粒子之间的距离。
2.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。
符号为Vm。单位为L/mol(或L·mol-1)。
(2)标准状况下的气体摩尔体积:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101kPa)约为22.4L·mol-1。
(3)计算公式:物质的量n、气体体积V、气体摩尔体积Vm之间的关系:Vm=。
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。
3.阿伏加德罗定律
可总结为:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
(2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。
4.阿伏加德罗定律的推论
描述
关系
三正比
同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比
V1/V2=n1/n2
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比
p1/p2=n1/n2
同温同压下,气体的密度比等于它们的相对分子质量之比
ρ1/ρ2=M1/M2
二反比
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比
V1/V2=M2/M1
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比
p1/p2=M2/M1
一连比
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比
m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2
三、物质的量浓度及相关计算
1.物质的量浓度
(1)定义:用单位体积的溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫作溶质B的物质的量浓度。
(2)计算公式:c(B)= 符号:c(B) 单位:mol/L或mol·L-1。
(3)注意以下几点
①概念中的体积是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
②溶质的量是用物质的量来表示的,而不能用物质的质量来表示。
③溶质是溶液中的溶质,指化合物,也可以指离子或其他特定组合的物质。
2.溶质的质量分数
(1)定义:用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。
(2)计算公式:w=×100%。
四、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)容量瓶:配制一定物质的量浓度溶液的专用精确容器。主要规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
①结构特点
②在使用前首先要检查是否漏水,具体操作如下:
加水→倒立→观察是否漏水→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观察是否漏水。
③四个“不能”
a.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;
b.不能作为反应容器或用来长期贮存溶液;
c.不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;
d.不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(2)托盘天平:可精确至0.1g,称量前先调零,称量时物品放在左盘,砝码放在右盘。
(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2.配制过程示意图
3.配制步骤
以配制480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液为例,所需容量瓶的规格:500mL。
(1)计算(填写计算过程与结果)
m(NaOH)=1mol·L-1×0.5L×40g·mol-1=20.0g。
(2)称量:用托盘天平称量NaOH固体(NaOH放在小烧杯或表面皿中)。
(3)溶解:将称量好的固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,加速溶解。
(4)转移(移液)
①移液前需要将溶液冷却至室温。
②移液中玻璃棒的作用为引流。
(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液也都注入容量瓶中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容
①将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。
②定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
五、物质的量用于化学反应方程式的计算
1.基本依据:参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
如钠与水反应的化学方程式为___2Na+2H2O=2NaOH+H2↑_,Na、H2O、NaOH、H2的化学计量数之比为2∶2∶2∶1,对应的物质的量之比为2∶2∶2∶1 。
2.延伸应用。如
         N2+3H22NH3
物质的量之比 1∶3  ∶ 2
气体体积之比 1∶3  ∶ 2
物质的分子数之比 1∶3  ∶ 2
物质的质量之比 28∶6 ∶ 34
3.方法技巧
①一定牢记的1个数量关系。
摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
②必须熟知的1个“状况”和2个数值。
标准状况是指温度是0℃、压强为101 kPa;
NA=6.02×1023mol-1,Vm=22.4 L·mol-1(标准状况)。
③熟练应用的2组公式。
(同温、同压)。
1.涉及气体的体积问题时,要注意外界条件是“标准状况”还是“常温常压”,但气体的物质的量、微粒个数、质量不受外界条件的影响。
2.气体摩尔体积或阿伏加德罗定律只适用于气体体系,既可以是纯净气体,也可以是混合气体。对于固体或液体不适用。气体摩尔体积在应用于气体计算时,只注意在标准状况下才能用22.4 L·mol-1。
3.摩尔质量有单位,相对分(原)子质量无单位。
4.物质的量浓度是表示溶液组成的物理量,衡量标准是单位体积溶液里所含溶质的物质的量的多少,因此在物质的量浓度的计算时应用溶液的体积而不是溶剂的体积。
5.溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算时,要用到溶液的密度,通常溶液物质的量浓度的单位是mol·L-1,溶液密度的单位是g·cm-3,在进行换算时,易忽视体积单位的不一致。
6.容量瓶不能用于溶解、稀释和储存溶液;容量瓶的规格是固定的,不能配制任意体积的溶液,所配溶液的体积一定要小于等于容量瓶的容积。
7.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NO2HNO3。
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4,Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
8.阿伏加德罗常数综合应用的“五”陷阱
陷阱一、“标准状况”“常温常压”等外界条件的应用方面
(1)22.4 L·mol-1指在标准状况下(0℃101 kPa)的气体摩尔体积。在标准状况下非气态物质(如H2O、SO3、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等),体积为22.4 L时,其分子数不等于NA。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
陷阱二、物质的组成方面
(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目。如Ne、D2O、18O2、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)物质中所含化学键的数目。如H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(3)最简式相同的物质中的微粒数目。如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。
(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目。如N2、CO、C2H4等。
陷阱三、典型的氧化还原反应的电子转移数目方面
电子转移(得失)数目问题的分析,如Na2O2、NO2与H2O反应;电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应;Cl2与H2O、NaOH、Fe反应等,分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。
陷阱四、弱电解质的电离、盐类的水解方面
弱电解质在水溶液中部分电离,可水解的盐溶液中,离子发生微弱水解。如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。
陷阱五、特殊的反应方面
如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化,氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应。
考向一质量、气体体积、物质的量与微粒数目之间的换算
典例1:标准状况下有以下四种气体:①6.72 L CH4、②3.01×1023个HCl分子、③13.6 g H2S、④0.2 mol NH3。下列关系不正确的是(  )
A.体积:④<①<③<②    B.质量:④<①<③<②
C.物质的量:①<②<③<④   D.氢原子数:②<④<③<①
【解析】 
①6.72 L CH4的物质的量为=0.3 mol,
②3.01×1023个HCl分子的物质的量为=0.5 mol,
③13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol,
④0.2 mol NH3。
标准状况下,气体体积之比等于物质的量之比,体积:④<①<③<②,A项正确;
CH4的质量为0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g,HCl的质量为0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g,NH3
的质量为0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g,质量:④<①<③<②,B项正确;
物质的量大小顺序为④<①<③<②,C项错误;
CH4中n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,HCl中n(H)=0.5 mol,H2S中n(H)=0.4 mol×2=0.8 mol,
NH3中n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,氢原子数:②<④<③<①,D项正确。
【答案】 C
变式训练1.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是(  )
①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol 
③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
【答案】 C
【解析】 ①该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C 原子质量的,即,正确;②m g该硫原子的个数为,其物质的量为 mol,正确;③该原子的摩尔质量是aNA g/mol,不正确;④一个硫原子所含电子数为16,a g该硫原子的个数为1个,所含电子数为16,不正确。
考向二关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
典例2:某温度下,将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉m g水后恢复至原温度,恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液V mL,则下列说法中正确的是(  )
A.该温度下KOH的溶解度为100a/(100-a)g
B.原溶液的质量为2m g
C.可以求算原溶液的物质的量浓度
D.保持温度不变,向原溶液中加入2a g KOH可达饱和
【答案】B
【解析】
A.设该温度下KOH的溶解度为S g,则有S/(100+S)×100%=2a%,解得S=200a/(100-2a),A错。
B.蒸发过程中只减少溶剂水,由于质量分数加倍,故可求得原溶液的质量为2m g,B正确。
C.由于原溶液的密度未知,故无法求原溶液的物质的量浓度,C错误。
D.欲加入溶质使原溶液饱和,所需溶质KOH的质量必与m有关,D错误。
★总结提升
物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算
由定义出发,运用公式:c=、质量分数=×100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
1.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
体积为V mL,密度为ρ g·cm-3的溶液,含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g,溶质的质量分数为w,则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数w的关系是:
c=====,反之,w=。
2.物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g/cm3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=,c===。
变式训练2.标准状况下,V L HCl气体溶解在a mL水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL,质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L,下列表述正确的是(  )
A.溶质的质量分数w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c=
C.溶液的密度ρ=
D.取题中所述溶液10 mL,再加入等体积水后,所得溶液的质量分数大于0.5w
【答案】 CD
【解析】
质量分数=×100%,物质的量浓度=,题中水的体积为a mL,溶液的体积并非为a mL,A、B错误;物质的量浓度c与溶质的质量分数w的关系:c=,根据公式变换出密度ρ=,C正确;盐酸的密度大于1,质量分数为w的盐酸与等体积的水混合后,所得溶液的质量分数大于0.5w,D正确。
考向三 溶液稀释与混合的计算
典例3:两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1 mol·L-1,密度为ρ1 g·mL-1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2 mol·L-1,密度为ρ2 g·mL-1,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3 g·mL-1,则混合后硫酸的物质的量浓度为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 有关溶液稀释及混合的计算,应抓住稀释前后溶质的物质的量不变列方程式:
c前·V前=c后·V后或c1·V1+c2·V2=c混·V混。混合后溶液的体积不等于混合前两溶液的体积和,而是要根据密度计算。
V混==×10-3 L=,而n总=c1V+c2V,所以
c混===,所以A项正确。
★总结提升
溶液稀释和混合的计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
3.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数
w=(a%+b%)。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,如酒精、氨水溶液等少数溶液等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
变式训练3.25℃时,20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液,加入足量氯化钡溶液,充分反应后过滤、洗涤、烘干,可得0.466 g沉淀。滤液跟2 mol/L NaOH溶液反应,共用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正确的是(  )
A.原混合液中c(SO)=0.1 mol/L
B.原混合液中c(NO)=0.9 mol/L
C.原混合液中pH=1
D.原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1 mol/L
【答案】 A
【解析】混合溶液中加入足量氯化钡溶液,产生的沉淀为BaSO4,则n(SO)==0.002 mol,
滤液中加入10 mL 2 mol/L NaOH溶液恰好中和,
则n(H+)=2 mol/L×0.01 L=0.02 mol,
根据电荷守恒,2n(SO)+n(NO)=n(H+),
则n(NO)=0.02 mol-0.002 mol×2=0.016 mol。
则原混合液中c(SO)==0.1 mol/L,A项正确;
c(NO)==0.8 mol/L,B项错误;
c(H+)==1 mol/L,pH=0,C项错误;
原混合液中c(H+)=1 mol/L,则由水电离出的c(H+)=10-14mol/L,D项错误。
考向四 物质的量浓度溶液的配制
典例4:已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol·L-1。
(2)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-1。
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填序号)。
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.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低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
(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·cm-3)的浓硫酸配制2000 mL 2.3 mol·L-1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-1。
②需用浓硫酸的体积为________mL。
【答案】(1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6 ②250
【解析】
(1)由c=得,c(NaClO)=≈4.0(mol·L-1)。
(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有100 mL×10-3 L·mL-1×4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-3 L·mL-1×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。
(3)选项A,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的a、b不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管。
选项B,配制过程中需要加入水,所以已经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。
选项C,未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低。
选项D,应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO的质量:0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g。
(4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6 mol·L-1。
②2000 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为2 L×2.3 mol·L-1=4.6 mol,设需要98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸的体积为V mL,则有=4.6 mol,解得V=250。
★总结提升
溶液配制过程“四个数据”
数据
要求或解释
药品的质量
实验室中一般用托盘天平称量固体药品,而托盘天平只能称准到0.1 g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g,不能写为14.60 g
容量瓶的规格
(1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大,如需用480 mL某溶液,则应该选择500 mL容量瓶
(2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格,如回答“500 mL容量瓶”时,不能只回答“容量瓶”
洗涤烧杯2~3次
移液时洗涤烧杯2~3次是为了确保溶质全部转移入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低
液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm
定容时,当液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm 时,改用胶头滴管加蒸馏水,否则容易导致液体体积超过刻度线,溶液浓度偏低
变式训练4.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(  )
【答案】B
【解析】
A项,托盘天平使用时应“左物右码”,图为“左码右物”,错误;
C项,移液时不能将烧杯中的溶液直接倒入容量瓶,应用玻璃棒引流,错误;
D项,胶头滴管应在容量瓶口上方,不能伸入瓶中,错误。
考向五 阿伏加德罗常数
典例5:用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
①31g白磷中含有1.5NA个P-P
②1L0.1 mol/L的Na2CO3溶液中含阴离子总数为0.1NA个
③标准状况下,22.4 L HF含NA个分子
④电解精炼铜时转移了NA个电子,阳极溶解32 g铜
⑤标准状况下,2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
⑥常温下,含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1 NA
⑦142gNa2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴、阳离子总数为3NA
⑧NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107g
A. ①③④⑧ B. ①⑥⑦ C. ③⑤⑦ D. ①⑥⑧
【答案】B
【解析】
①1mol白磷中含有6 mol P-P键,31g白磷(0.25mol)中含有P-P键1.5NA个,正确;
②CO32-+H20HCO3-+OH-,1个CO32-水解产生2个阴离子,溶液中阴离子总数增大,所以1L、0.1 mol/L的Na2CO3溶液中含阴离子总数大于为0.1NA个,错误;
③标准状况下,HF为液体,不能计算,错误;
④粗铜中含有锌、铁、银等杂质,锌、铁先失电子,反应完成后,铜再失电子,阳极溶解铜小于32 g,错误;
⑤氯气和水反应为可逆反应,0.1mol氯气反应转移电子数小于0.1NA,错误;
⑥浓硫酸与足量铜加热反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所以生成SO2的分子数小于0.1 NA,错误;
⑦142g全为Na2SO4 ,含有阴、阳离子总数为3NA,142g全为Na2HPO4,含有阴、阳离子总数为3NA,142gNa2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴、阳离子总数为3NA,正确;
⑧胶体粒子为很多微粒的集合体,NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为大于107g;错误。
变式训练5.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 (  )
A.2.3 g Na被O2完全氧化时,失去电子数为0.1NA
B.含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.2 L 1 mol·L-1的醋酸中所含醋酸分子数约为2NA
D.标准状况下,5.6 L CCl4含有的分子数为0.25NA
【答案】A
【解析】
B项,氖是单原子分子,NA个分子的物质的量是1 mol,故标准状况下其体积约为22.4 L,B错误;
C项,醋酸是电解质,在溶液中发生电离,故2 L 1 mol·L-1的醋酸中所含醋酸分子数小于2NA,C错误;
D项,标准状况下CCl4是液态,气体摩尔体积不适用,D错误.
1.【2018新课标1卷10】NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B. 22.4L(标准状况)氦气含有的质子数为18NA
C. 92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D. 1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【答案】B
【解析】
A、16.25gFeCl3的物质的量为0.1mol,氢氧化铁胶体离子是多个氢氧化铁的聚合体,因此,0.1molFeCl3水解得到的胶体离子小于0.1NA,A项不符合题意。
B、标准状况下22.4L氩气(Ar)物质的量为1mol,每个氩气分子含有18个质子,因此其质子数为18NA,B项符合题意。
C、92g甘油物质的量为1mol,1mol甘油含3mol羟基,C项不符合题意。
D、甲烷与氯气发生取代反应时,有机产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,因此CH3Cl分子数小于1mol,D项不符合题意。
故答案为:B
2.【2018新课标Ⅱ卷】 NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B. 100 mL 1mol·L?1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D. 密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】
A. 常温常压下,124 g P4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A错误;
B. 铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1mol·L?1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B错误;
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C正确;
D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA,D错误。答案选C。
3.【2018新课标Ⅲ卷】下列叙述正确的是
A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
【答案】B
【解析】
A中24g镁与27g铝的物质的量均为1mol,质子数分别为12mol和13mol,A项不符合题意;
B中等质量的氧气和臭氧的氧原子数相同,所以电子数相同,B项符合题意;
C中1molD2O与1molH2O中中子数分别为10mol和8mol,故比值为5:4,C项不符合题意;
D中1mol乙烷和1mol乙烯中化学键数目分别为7mol和6mol,不相同,D项不符合题意,
故答案为:B。
4. 【2018 江苏 10】 下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B. 反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023
D. 在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
【答案】C
【解析】
A项,氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率高达85%~90%,A项错误;B项,反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔS0,该反应常温下可自发进行,该反应为放热反应,
B项错误;
C项,N2与H2的反应为可逆反应,3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子数小于6mol,转移电子数小于66.021023,C项正确;
D项,酶是一类具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用具有的特点是:条件温和、不需加热,具有高度的专一性、高效催化作用,温度越高酶会发生变性,催化活性降低,淀粉水解速率减慢,D项错误;
答案选C。
5.【2017新课标Ⅱ卷8】阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是( )
A.1L0.1mol·NH4CL溶液中,的数量为0.1
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2
D.0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2
【答案】D
【解析】考查阿伏加德罗常数的应用,一般从结构、转移电子、弱电解质电离、隐含条件、微粒数、气体摩尔体积等角度进行考查,从结构:书写常见物质的结构,如金刚石为原子晶体,一个碳原子与四个碳原子形成化学键,因此一个碳原子真正具有的共价键为2个,1个SiO2中Si有4个化学键等等;转移电子:一般涉及歧化反应,那就从氧化产物或还原产物中寻找,如Na2O2与H2O的反应,从氧气中进行判断,生成1molO2转移电子物质的量为1×2×[0-(-1)]mol=2mol;隐含条件:一般涉及可逆反应,如NO和O2的反应,2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,可逆反应不能仅到底;气体摩尔体积:看清楚条件是否是标准状况,标准状况下,此物质是否是气体,记住H2O、SO3、HF在标准状况下不是气体。
因铵根离子水解,其数量小于0.1NA,A错误;
B、2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子为0.2NA,B错误;
C、标准状况下,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA,C错误;
D、反应前后气体总物质的量没有发生变化,D正确。
6.【2017新课标Ⅲ卷10】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol 的中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加2NA个P-Cl键
【答案】A
【解析】
B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1 mol 11B含有0.6NA
个中子,A正确;
B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;
C.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2. 24 L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;
D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1 mol PCl3与
1 mol Cl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误。答案选A。
7.【2017海南卷4】在酸性条件下,可发生如下反应:+2M3++4H2O=+Cl-+8H+,中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】
根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出M2O7n-中M的化合价为+6价,故C正确。
8.【2017海南卷9】NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA
B.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA
C.1 L 0.1 mol·L?1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA
D.1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA
【答案】C
【解析】
乙烯的结构简式为CH2=CH2,1mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为4mol,故A说法正确;
B、甲烷燃烧生成CO2,甲烷中C的化合价为-4价,CO2中C的化合价为+4价,因此1mol甲烷完全燃烧转移电子物质的量为8mol,故B说法正确;
C、乙酸是弱酸,部分电离,因此溶液中H+物质的量小于0.1mol,故C说法错误;
D、1molCO含有质子物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2中含有质子物质的量为2×7mol=14mol,因此1molN2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14mol,故D说法正确。
9.【2016·浙江卷】下列叙述不正确的是(  )
A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
B.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置
D.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线
【答案】B
【解析】
K、Na、Mg均能与水和二氧化碳发生反应,A项正确;
探究温度对反应速率的对比实验中,先将硫代硫酸钠与稀硫酸加热到一定温度(初温相同),混合后
与对照组比较,观察变浑浊的快慢,B项错误;
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,再停止通水,最后拆卸蒸馏装置,C项正确;
D.定容过程中向容量瓶加蒸馏水至刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,D项正确。
10.【2016新课标I卷】设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
【答案】A
【解析】
A.乙烯和丙烯的最简式相同,均是CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为=2NA,
正确;
B.N2与H2反应生成NH3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物。 1 molN2与4 mol H2反应
生成的NH3分子数小于2NA,B错误;
C.1 molFe溶于过量硝酸生成硝酸铁,电子转移数为3NA,错误;
D.标准状况下四氯化碳是液态,不能利用气体摩尔体积计算物质的量,错误。
11.【2016海南卷】利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是( )
A.可生成H2的质量为0.02g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04mol Na与水反应产生H2的量
【答案】D
【解析】根据2H2O==2H2 + O2,光解0.02 mol水,可生成光解0.02 molH2和0.01 molO2.
A.可生成H2的质量为0.04g,A错误;
B.生成氢的原子数为2.408×1022个,B错误;
C.可生成H2的体积为0.448L(标准状况),C错误;
D.0.04mol Na与水反应产生0.02 molH2 D正确。
12.【2016四川卷】NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4g镁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA
D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
【答案】B
【解析】
A.2.4g镁物质的量为0.1mol,在足量的O2中燃烧,失去的电子数为0.2NA,A错误;
B.标准状况下,5.6 L CO2物质的量为0.25mol,含有的氧原子数为0.5NA ,正确;
C.氢原子数为0.4NA的CH3OH物质的量为0.1mol,1个CH3OH分子中含有的σ键数为5个,0.1molCH3OH分子中含有的σ键数为0.5NA,C错误;
D.CH3COOH是弱酸,不能完全电离,D错误.
13.【2016上海卷】称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,完全反应,生成NH31792 mL(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1.87:1 D.3.65:1
【答案】C
【解析】
利用极值法分析,可知0.1mol氢氧化钠不足,故先将NH4HSO4反应完,再反应(NH4)2SO4,因共生成NH30.08mol,故与H+反应的氢氧化钠为0.02mol,则可知道NH4HSO4为0.02mol,则(NH4)2SO4质量为
7.24g-115g/mol×0.02mol=4.94g,(NH4)2SO4的物质的量为4.94g ÷132g/mol=0.0374mol。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为:1.87:1 ,故选C。
14.【2016 江苏 7】下列说法正确的是
A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子
B.0.1mol/LNa2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.室温下,稀释0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
【答案】A
【解析】
A、氢氧燃料电池工作时,H2发生氧化反应,在负极上失去电子,正确;
B、升高温度,促进碳酸钠的水解,溶液的pH增大,错误;
C、常温常压下,22.4L Cl2中的物质的量小于1mol,含有的分子数小于6.02×1023个,错误;
D、室温下,稀释稀醋酸,虽然电离平衡正向移动,自由移动离子的数目增加,但溶液体积的增大起主导作用,自由移动离子的浓度减小,溶液的导电能力减弱,错误。
故答案选A。
15.【2016新课标Ⅲ卷】锌?空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)42-
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
【答案】C
【解析】充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键。
A 充电(电解池)时阳离子K+向阴极移动,故A错误;
B 充电(电解池)时的电池反应是原电池电池反应式的逆过程,电池的反应为
2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-,所以c(OH–)增大,故B错误;
C? 电极反应式的书写一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式,所以负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)42-,故C正确;
D 消耗标准状况下的氧气22.4L,相当于消耗1mol氧气,电路中对应转移4mol电子,故D错误;
16.【2017江苏卷】碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;③另取25.00 mL溶液A,调节pH 4 ~ 5,用浓度为0.08000 mol·L?1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2?CuY2?+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
【答案】(2)n(Cl?)=n(AgCl)×==4.800×10?3mol
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×=9.600×10?3 mol
n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol-4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol
m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol ?1 =0.1704 g
m(Cu2+)=9.600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0.6144 g
m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0.2448 g
n(H2O)==4.800×10?3 mol
a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1
化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O
再由化合物中电荷守恒得:
n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol-4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol
分别求出这3种离子的质量,根据质量守恒,求出H2O的质量:
m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol ?1 =0.1704 g
m(Cu2+)=9.600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0.6144 g
m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0.2448 g
再求出结晶水的物质的量:
n(H2O)==4.800×10?3 mol
最后求出各粒子的个数之比,写出化学式:
因为a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,所以该样品的化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。
17.【2016·上海卷】某H2中含2.40 mol CO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为______________________。
【答案】2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L
【解析】
CO2与NaOH反应,根据二者量的不同,可以发生如下两个反应:
CO2+NaOH===NaHCO3(CO2过量);
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O(NaOH过量)。
2.40 mol CO2被NaOH溶液完全吸收,得2.40 mol≤n(NaOH)≤4.80 mol, NaOH溶液体积为2.00 L
则1.20 mol/L≤c(NaOH)≤2.40 mol/L。

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