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专题四、化学常用计量 溶液
考点聚焦
1．掌握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
2．理解阿佛加德罗常数的涵义。
3．掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目，气体体积(标准状况)之间的相互关系。
4．掌握有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的计算。
5．了解溶液的组成，理解溶液中溶质的质量分数的概念。
6．了解饱和溶液、不饱和溶液的概念，了解温度对溶解度的影响及溶解度曲线。
7．了解胶体的概念及其重要性质和应用。
知识梳理
一、掌握以物质的量为中心的相互关系及有关计算
【易错指津】
1．气体摩尔体积使用的条件是：前提——标准状况；是指气体本身的状况，而不是外界条件的状况，因此就不能说“1mol水蒸气在标准状况下所占的体积是22.4L”。研究对象是——气体（包括混合气体），但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气，如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。量的标准是——1mol，结论——约是22.4L，此外还应注意并非只有标准状况下，1mol气体的体积才约是22.4L。
2．外界温度和压强影响气体体积的大小，但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
3．对阿伏加德罗常数的判断题：
（1）若给出物质的体积：一看是否为标准状况下----不为标准状况无法求n；二看物质在标准状况下是否为气体---不为气态无法求n；
（2）若给出气体的物质的量或质量：粒子数与外界条件无关；
（3）若是惰性气体，注意为单原子分子；
（4）若是气体单质，不一定是双原子分子；
（5）其他：联系水解、电解、P4(6个P-P键)、SiO2(4个Si-O键)等。
二、阿伏加德罗定律
1．阿伏加德罗定律：在同温、同压条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
2．阿伏加德罗定律的推论：
①同温同压：气体的体积之比等于气体的物质的量之比或气体分子数之比。
关系式：
②同温同体积：气体的压强之比等于气体的物质的量之比或气体分子数之比。
关系式：
③同温度同压：气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比或相对分子质量之比。
关系式：
④同温度同压强同质量两种气体：其体积之比与摩尔质量成反比。
关系式：
三、物质的量与气体平均相对分子质量之间的计算
1．(m总为气体总质量，n总为气体总物质的量)(此公式也适合非气态物质)
已知混合气体的体积分数或物质的量分数求平均相对分子质量。MA·a% + MB·b% + MC·c% + ……
3．22.4 (L/mol)×ρ (g/L)
4．M已知·ρ相
四、溶液的有关计算
有关溶液的计算，除了必需掌握溶解度S、溶质的质量分数ω的计算公式外，还必需掌握饱和溶液中，溶解度S、溶质的质量分数ω、物质的量浓度c之间的换算关系：
试题枚举
【例1】如果我们规定12C的相对原子质量为24，且0.024kg12C中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA)，那么下列几种物理量会有变化吗？若有，请说明变化结果。
（1）一个12C原子的质量 （2）阿伏加德罗常数(NA) （3）摩尔质量 （4）O2的相对分子质量 （5）气体摩尔体积 （6）g C2H5OH的物质的量 （7）98%(ρ=1.84g/cm3)硫酸的物质的量浓度 （8）44gCO2所含的分子个数
【例2】标准状况下，mg气体A与ng气体B所含分子数相同，下列说法不正确的是
A. A与B相对分子质量之比为m：n
B. 同质量的A与B所含分子数之比为n：m
C. 相同状况下，同体积的A与B的质量之比为m：n
D. 标准状况下，A与B的密度之比为n：m
【例3】（华罗庚中学2009届年高三质量检测）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是 （ ）
①12.4g白磷晶体中含有的P－P键数是0.6NA②电解精炼铜时转移了NA个电子，阳极溶解32 g铜 ③100g的98%的浓H2SO4中所含的氧原子数为4NA ④2mol SO2和1 mol O2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2NA ⑤2.9g 2CaSO4·H2O含有的结晶水分子数为0.02NA ⑥C60晶胞结构如右图所示,720gC60晶体
含NA个晶胞 ⑦含1mol
FeCl3饱和溶液加入到沸水
形成氢氧化铁胶体，胶体
微粒数目约为NA
A.②③⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥
C.①②③④⑤ D.③④⑤⑥⑦
知识升华 阿伏加德罗常数的常见陷阱及对策
陷阱一、物质状态陷阱
如：下列叙述中不正确的是 （ ）
A．标准状况下，1L水所含分子数为1/22.4NA
B．标准状况下，2.24L苯中约含有0.6NA个碳原
C．标准状况下，11.2LCCl4所含分子数为0.5NA
D．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NA
E．标准状况下，22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为NA。
F．标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混和物22.4升,所含有的分子数为NA。
对策：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、CCl4、苯、辛烷等，要清醒地看到气体摩尔体积适用的对象是气体，对非气态物质不适用。因此，要掌握常见物质的状态，在常见有机物中C≤4的烃、CH3Cl、甲醛为气态，其它一般为非气体。
陷阱二、状态条件陷阱
如：下列叙述中不正确的是 （ ）
A．在常温常压下，11.2升氯气含有的分子数为0.5NA
B．在25℃，压强为1.01×105Pa时,11.2升氮气所含的原子数目为NA
C．在标准状况下，0.5NA个氯气分子所占体积是11.2L
D．在常温常压下，11.2升氧气所含的原子数目为NA
E．常温常压下，1 mol氦气含有的核外电子数为2NA
对策：考查气体摩尔体积时，常给出非标准状况如：常温常压下；在25℃、1.01×105Pa时等，要注意气体摩尔体积适用的条件。另外，E选项一些盲目泡在题海、不善于总结的同学一看见“常温常压”，就条件反射地判断这个说法是错的，其实这个说法并不涉及22.4L/mol，物质的质量或物质的量与状态无关。
陷阱三、物质结构陷阱
如：下列叙述中不正确的是 （ ）
A．常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为2NA
B．同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
C．0.5mol 甲基（―CH3）中约含有5NA个电子
D．常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NA
E．1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA
F． 46 g NO2和 N2O4混合气体中含有原子数为3NA
对策：考查一定量的物质中含有的微粒数(分子、原子、质子、中子、电子等)，常考查稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、O2、N2等双原子分子及O3、P4等多原子分子；氢氧根、甲基、羟基等中的电子数；在判断中子数时，要清楚不同核素（如氕、D、T、等）的中子数及质子数、中子数、质量数的关系。
另外，由F选项可推广为：最简式相同的物质（如同分异构体、乙炔与苯、乙酸与葡萄糖等），只要总质量一定，其中所含原子数与两者比例无关。
陷阱四、电子转移陷阱
如：下列叙述中不正确的是 （ ）
A．常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1 mol H2发生转移的电子数为2N
B．0.1molFe在0.1mol Cl2中完全燃烧失去的电子数为0.2NA
C．0.5 mol单质铝与足量盐酸反应转移电子数为1.5NA（正确）
D．6.4g铜与硫反应时失去的电子数为0.2NA
E．1mol Na2O2与足量水反应时失去2NA个电子
F．1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
对策：考查氧化还原反应中电子转移数目，特别是较为特殊的氧化还原反应：Na2O2与H2O、Cl2与NaOH等歧化反应，Cu与S、Fe与Cl2等有变价金属参加的反应等。
陷阱五、电离 水解陷阱
如：下列叙述中不正确的是 （ ）
A．25℃时，1L pH=13的氢氧化钠溶液中含有NA个氢氧根离子
B．1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA
C．1L 1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA
D．在1L 0.1mol/LNaHCO3溶液中，含0.1 N个HCO3-
E．在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA
对策：考查物质中的微粒数目时设置物质结构、弱电解质的电离、盐类水解等方面的陷阱。要理解物质的结构和电离、水解的有关知识。
陷阱六、化学键等的陷阱
如：下列叙述中不正确的是 （ ）
A．12.4g白磷含有的P—P键数目为0.4NA
B．7.8g苯中含有的碳碳双键数目为0.3NA
C．1molC10H22分子中共价键总数为31NA
D．0.1molSiO2中共价键总数为0.4 NA
E．以任意比例混合的乙炔和乙醛混合气体共0.4mol，在O2中充分燃烧时，消耗O2的分子数为NA
对策：设置化学键数目的陷阱，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等较为复杂的物质。
即时训练
1．下列现象或应用中，不能用胶体知识解释的是（ ）
A．在饱和FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀
B．用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血
C．清晨，在茂密的树林，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱
D．肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗
2．（08海南卷）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是（ ）
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的物质的量比乙的物质的量少
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
3． (07全国)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是
A．p(Ne)＞p(H2)＞p(O2)
B．p(O2)＞p(Ne)＞p(H2)
C．p(H2)＞p(O2)＞p(Ne)
D．p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)
4．(07海南)有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2＋离子完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－离子完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na＋)/mol·L－1为( )
A．(y－2x)/a B．(y－x)/a
C．(2y－2x)/a D．(2y－4x)/a
5．（口岸中学2009届高三月考）25℃时，某硫酸铜溶液的质量分数为w，物质的量浓度为cmol/L，密度为ρg/mL，将此溶液蒸去a g水或再向原溶液中加入b g无水硫酸铜粉末，充分静置并恢复至25℃时，均恰好全部转化为CuSO4·5H2O晶体。则下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．阿伏加德罗常数的值约为6.02×1023mol－1，下列叙述中错误的是 （ ）
①12.4g白磷晶体中含有的P－P键数是0.6×6.02×1023 ②电解精炼铜时转移了6.02×1023个电子，阳极溶解32 g铜 ③7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数大于0.1×6.02×1023 ④2mol SO2和1 mol O2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2×6.02×1023 ⑤2.9g 2CaSO4·H2O含有的结晶水分子数为0.02×6.02×1023 (2CaSO4·H2O式量为290) ⑥含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为0.1×6.02×1023
A．①②③④⑤ B．①③④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥
7．（08山东卷）NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是（ ）
A．10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100 mL,H2SO4的质量分数为9.8%
B．在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中，每生成32 g氧气，则转移2NA个电子
C．标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g
D．一定温度下，1 L 0.50 mol·L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol·L-1 NH4Cl溶液含NH+4物质的量不同
8．（08上海卷）在一定的条件下，完全分解下列某化合物2g，产生氧气1.6g，此化合物是
9．（02全国）将40 mL 1.5 mol·L－1的CuSO4溶液与30 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c(Cu2＋)或c(OH－)都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为
A．Cu(OH)2 B．CuSO4·Cu(OH)2
C．CuSO4·2Cu(OH)2 D．CuSO4·3Cu(OH)2
10．（06全国Ⅰ）浓度均为0.1mol·L-1的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是（ ）
A．BaCl2 NaOH NaHCO3
B．Na2CO3 MgCl2 H2SO4
C．AlCl3 NH3·H2O NaOH
D．Ba(OH)2 CaCl2 Na2SO4
11．（04北京）20℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g/cm3，物质的量浓度为4.0mol/L，则下列说法中不正确的是（ ）
A. 25℃时，饱和KCl溶液的浓度大于4.0mol/L
B. 此溶液中KCl的质量分数为
C. 20℃时，密度小于1.174 g/cm3的KCl溶液是不饱和溶液
D. 将此溶液蒸发部分水，再恢复到20℃时，溶液密度一定大于1.174 g/cm3
12．在天平的两个托盘上各放一个盛有等体积稀硫酸的烧杯(每杯溶液中都含有mmol的H2SO4)，调节天平使其平衡。然后在一个烧杯中加入ag铁粉，在另一个烧杯中加入bg镁粉，充分反应后，天平仍平衡。试用代数式表示在下列各种情况下，a与b的关系(关系式中可含m)。
①若，时，______________。
②若，时，______________。
③若，时，______________。
物质的质量(g)
物质所含
的微粒数
溶液的物质的量
浓度(mol/L)
÷溶液体积(L)
×溶液体积(L)
÷摩尔质量
(g/mol)
×摩尔质量
(g/mol)
÷NA
×NA
×22.4
(L/mol)
÷22.4
(L/mol)
物质的量(mol)
标况下气体
的体积(L)
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