全国通用2021高考化学一轮复习第1章化学计量在实验中的应用课件+作业+学案(含答案9份打包)

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全国通用2021高考化学一轮复习第1章化学计量在实验中的应用课件+作业+学案(含答案9份打包)

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(共67张PPT)
第一章
化学计量在实验中的应用
第1节 物质的量 气体摩尔体积
考试说明
KAOSHISHUOMING
命题规律
MINGTIGUILV
01
考点1
物质的量 摩尔质量
知识梳理
ZHISHISHULI
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
思维建模
02
考点2
气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识梳理
ZHISHISHULI
×
×
×
×
×
×
答案
解析
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
思维建模
高考真题实战
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
课时作业
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
HO
OH
200
SOH
150
25
100
00
50
40
50ml
50
30
20
HOWA
OH
42N
200
00
SOH
150
250
100
00
50ml
m
50
30
20
粒子的
的体积
物质的体积
决定
体的体积第1节
物质的量
气体摩尔体积
  时间:45分钟   满分:100分
一、选择题(每题6分,共72分)
1.下列说法正确的是(  )
A.任何气体的气体摩尔体积都约为22.4
L·mol-1
B.20
℃、1.0×105
Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C.当1
mol气态物质的体积为22.4
L时,该气体一定处于标准状况
D.2
mol气体的体积约为44.8
L
答案 B
解析 没有给出气体所处的温度和压强,标准状况下气体摩尔体积约为22.4
L·mol-1,A、D错误;根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的任何气体都含有相同的分子数,B正确;1
mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4
L,C错误。
2.下列指定微粒的数目不相等的是
(  )
A.等物质的量的水与重水含有的中子数
B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数
C.同温、同压、同体积的CO和NO含有的原子数
D.等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数
答案 A
解析 A项,1
mol水(H2O)中含有的中子数是8NA,1
mol重水(D2O)中含有的中子数是10NA,等物质的量的水与重水含有的中子数不相等;B项,乙烯、丙烯最简式都是CH2,所以若二者的质量相等,含CH2的个数相等,含有的共用电子对数也相等;C项,同温同压下,同体积的CO和NO分子数相同,且每个分子均为双原子分子,所以同温同压下,同体积的CO和NO含有的原子数相同;D项,由于Cl2的氧化性很强,与变价金属Fe反应时生成的是FeCl3,与Al发生反应生成AlCl3,所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等。
3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,5.6
L
CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
B.2.4
g
Mg在足量O2中燃烧,转移电子数为0.2NA
C.标准状况下,11.2
L
Cl2与足量水反应,转移电子数为0.5NA
D.氢氧燃料电池正极消耗22.4
L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
答案 B
解析 1
mol
CO2与足量Na2O2反应时转移1
mol
电子,则标准状况下,5.6
L
CO2的物质的量为0.25
mol,与足量Na2O2反应,转移电子数为0.25NA,A错误;2.4
g
Mg的物质的量为0.1
mol,与足量的O2反应完全生成MgO,转移的电子数为0.2NA,B正确;Cl2与水的反应是可逆反应,则标准状况下,11.2
L
Cl2的物质的量为0.5
mol,与足量水反应,转移电子数小于0.5NA,C错误;正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-或O2+4H++4e-===2H2O,故转移电子的数目为4NA,D错误。
4.一定温度和压强下,用m
g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是(  )
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
答案 D
解析 根据阿伏加德罗定律的推论:同温同压下,同质量的气体体积与其摩尔质量成反比,四种气体的摩尔质量的大小关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4,故A错误;同质量的气体,分子数之比等于其物质的量之比,也等于其摩尔质量的反比,气球①和气球③中气体分子数不相等,气球①和气球④中气体物质的量之比为
1∶4,故B、C错误;同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比,气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,D正确。
5.下列各组中两种气体所含的原子数一定相等的是(  )
A.温度相同、体积相同的O2和N2
B.压强相同、体积相同的H2和O2
C.质量相等、密度不等的N2和CO
D.体积相等、密度相等的CO和C2H4
答案 C
解析 N2和CO的摩尔质量相同,若质量相等,则物质的量相等,二者均为双原子分子,故所含原子数相同,C正确。
6.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0.02
g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224
L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04
mol
Na与水反应产生H2的量
答案 D
解析 根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,光解0.02
mol水,可产生0.02
mol
H2和0.01
mol
O2。则:可生成H2的质量为0.04
g,A错误;可生成氢的原子数为2.408×1022个,B错误;可生成标准状况下H2的体积为0.448
L,C错误。
7.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28
g混合气体中含有3NA个氢原子
B.1.8
g
HO与D2O的混合物中所含的中子数为NA
C.常温常压下,4.4
g乙醛所含共价键数目为0.6NA
D.4.5
g
SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA
答案 D
解析 乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,则28
g混合气体中含有4NA个氢原子,A错误;HO与D2O的摩尔质量均为20
g·mol-1,HO、D2O分子中均含有10个中子,故1.8
g
HO与D2O的混合物其物质的量为=0.09
mol,所含的中子数为0.9NA,B错误;一个乙醛分子中含有7个共价键,4.4
g乙醛的物质的量为0.1
mol,故4.4
g乙醛所含共价键数目为0.7NA,C错误;1
mol
SiO2晶体中含有4NA个硅氧键,则4.5
g
SiO2晶体中含硅氧键数目为×4NA
mol-1=0.3NA,D正确。
8.NA为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的SO2中含有的SO2分子数为NA
B.常温常压下,35.5
g
Cl2与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA
C.常温常压下,22.4
L
NO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA
D.2.24
L
CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
答案 A
解析 标准状况下,SO2为气体,其物质的量n=1
mol,故含有的SO2分子数为NA,A正确;35.5
g
Cl2的物质的量为0.5
mol,转移电子数为NA,B错误;常温常压下,22.4
L
NO2和CO2混合气体的物质的量不是1
mol,无法求算其混合气体含有的氧原子数,C错误;由于气体所处的状况未知,无法由气体的体积求算其物质的量,D错误。
9.(2019·北京朝阳高三期末)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(  )
A.1
mol
H2O分子中共用的电子对数为4NA
B.1
L
0.1
mol/L
Na2CO3溶液中,CO数目为0.1NA
C.质量为12
g

12C含有的中子数为6NA
D.2.3
g
Na与足量H2O完全反应,转移的电子数为0.2NA
答案 C
解析 在1个H2O分子中O原子与2个H原子分别形成1对共用电子对,所以1
mol
H2O分子中共用的电子对数为2NA,A错误;Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中CO会发生水解反应而消耗,所以1
L
0.1
mol/L
Na2CO3溶液中,CO数目小于0.1NA,B错误;12
g的12C的物质的量为1
mol,由于在一个12C中含有6个中子,所以1
mol
12C含有的中子数为6NA,C正确;2.3
g
Na的物质的量是0.1
mol,所以0.1
mol
Na与足量H2O完全反应生成0.1
mol
Na+,转移的电子数为0.1NA,D错误。
10.(2020·安徽宣城高三期末调研)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.5.6
g铁与稀硝酸反应,转移电子数一定为0.3NA
B.密闭容器中,1
mol
N2和3
mol
H2催化反应后分子总数大于2NA
C.3.2
g
N2H4中含有共用电子对的总数为0.6NA
D.室温下,pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
答案 B
解析 5.6
g铁与稀硝酸反应生成硝酸铁或硝酸亚铁,若全部生成硝酸亚铁,则转移电子数为0.2NA,A错误;N2与H2生成氨气的反应为可逆反应,所以1
mol
N2和3
mol
H2催化反应后不能完全转化为2
mol氨气,故分子总数大于2NA,B正确;1个N2H4分子中含有5个共价键,3.2
g
N2H4的物质的量是0.1
mol,所以含有共用电子对的总数为0.5NA,C错误;根据n=cV,没有溶液体积,故无法计算pH=1的H3PO4溶液中氢离子的物质的量,D错误。
11.(2019·福建六校联盟高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.1
L
0.2
mol·L-1的氨水中,NH3·H2O、NH数目之和为0.2NA
B.0.1
mol
HCl与0.1
mol
NaCl,分子数目均为0.2NA
C.1
mol乙烯与乙醇蒸气组成的混合气体完全燃烧时消耗氧气分子数目为3NA
D.2.4
g镁与一定体积的浓硝酸混合,当二者恰好反应完全时生成的NO2分子数目为0.2NA
答案 C
解析 氨水中N原子的存在形式有NH3分子、NH3·H2O、NH,即该溶液中NH3·H2O、NH、NH3数目之和为0.2NA,A错误;NaCl为离子化合物,其中不含分子,B错误;1
mol
C2H4和1
mol
C2H5OH完全燃烧均消耗3
mol
O2,则1
mol
C2H4和C2H5OH蒸气组成的混合气体完全燃烧消耗O2分子数为3NA,C正确;2.4
g
Mg和一定体积的浓硝酸恰好反应时,Mg先与浓硝酸反应,再与稀硝酸反应,故生成NO2分子数小于0.2NA,D错误。
12.(2020·西安五校高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.高温下,0.2
mol
Fe与足量水蒸气反应,生成H2的分子数目为0.3NA
B.室温下,1
L
pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数目为0.1NA
C.a
g
C2H4和C3H6混合气体含有的原子数目为
D.反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,生成22.4
L
N2时,转移的电子数为3.75NA
答案 C
解析 根据3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知,0.2
mol
Fe与足量水蒸气反应,生成H2的分子数目为0.2××NA=NA,A错误;室温下,pH=13的NaOH溶液中水的电离受到抑制,由水电离出的c(OH-)=10-13
mol·L-1,1
L该溶液中由水电离的OH-数目为10-13NA,B错误;C2H4和C3H6的最简式均为CH2,a
g该混合气体含有的原子数目为×3×NA=,C正确;题中没有指明N2所处的条件,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,D错误。
二、非选择题(共28分)
13.(14分)现有14.4
g
CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96
L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:________________________________________________________________________。
(2)混合气体中碳原子的个数:____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)。
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:________________________________________________________________________;
②标况下气球中收集到的气体的体积为________________________________________________________________________;
③气球中收集到的气体的电子总数为________________________________________________________________________。
答案 (1)36
g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28
g·mol-1 ②4.48
L ③2.8NA
解析 (1)混合气体的体积为8.96
L,则其物质的量为n===0.4
mol,混合气体的平均摩尔质量为=36
g·mol-1。
(2)设混合气体中CO的物质的量为x
mol,CO2的物质的量为y
mol,则根据混合物的质量为14.4
g可得:28x+44y=14.4①;根据气体的物质的量为0.4
mol,所得x+y=0.4②;解①②得:x=0.2,y=0.2;由于CO和CO2分子中均含1个碳原子,故0.2
mol
CO和0.2
mol
CO2中共含0.4
mol
C原子即0.4NA个。
(3)将混合气体依次通过图中装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;①CO摩尔质量为28
g·mol-1;②其体积V=nVm=0.2
mol×22.4
L·mol-1=4.48
L;③一个CO含有14个电子,则电子的物质的量为0.2
mol×14=2.8
mol,电子总数为2.8NA。
14.(14分)(1)6.02×1023个CO2与________
mol
H2质量相等,与________
g
SO2含有的氧原子数相等。
(2)含0.4
mol
Cl-的氯化镁是________mol,质量是________g,它跟________g氯化钠含有相同数目的Cl-。
(3)4
mol
Na2CO3与________mol
Na2SO4所含氧原子数相等。
(4)8
g甲烷是________mol,约含________个甲烷分子,________g碳元素,________mol氢原子。
答案 (1)22 64 (2)0.2 19.0 23.4 (3)3
(4)0.5 3.01×1023 6 2
解析 (1)n(CO2)=1
mol,其质量为44
g,n(H2)==22
mol。1
mol
CO2中含2
mol氧原子,64
g
SO2中也含2
mol氧原子。
(2)1
mol
MgCl2中含2
mol
Cl-,则n(MgCl2)==0.2
mol,m(MgCl2)=95
g·mol-1×0.2
mol=19.0
g;与0.4
mol
NaCl中所含Cl-的数目相同,m(NaCl)=58.5
g·mol-1×0.4
mol=23.4
g。
(4)n(CH4)==0.5
mol,N(CH4)=0.5
mol×6.02×1023
mol-1=3.01×1023,m(C)=8
g×=6
g,n(H)=0.5
mol×4=2
mol。
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6
-第1节 物质的量 气体摩尔体积
[考试说明] 1.理解摩尔(mol)是物质的量的单位,可用于进行简单的化学计算。2.了解摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.能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)之间的相互关系进行有关计算。
[命题规律] 物质的量、气体摩尔体积是高考常考的知识点,命题主要方式为“已知NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法正确(或错误)的是(  )”。题目主要结合物质的状态、物质结构、氧化还原反应、某些反应的原理、分散系、盐类水解等知识来考查计量关系。覆盖面广,具有良好的区分度。
考点1 物质的量 摩尔质量
知识梳理
1.物质的量及其单位
(1)定义:表示含有一定数目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。
2.阿伏加德罗常数
(1)定义:0.012_kg_12C所含的碳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=。
(1)物质的量是计量微观粒子的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。摩尔是物质的量的单位。
(2)摩尔质量、相对分子质量、1
mol物质的质量含义不同,三者的单位也不同。摩尔质量的单位为g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1,1
mol物质的质量单位为g。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)1
mol任何物质都含有6.02×1023个分子。(×)
错因:有些物质是由原子或离子构成。
(2)1
mol水中含有2
mol氢和1
mol氧。(×)
错因:书写不规范,微粒指代不明。
(3)NaOH的摩尔质量为40
g。(×)
错因:摩尔质量的单位为g·mol-1。
(4)O2的摩尔质量等于它的相对分子质量。(×)
错因:单位不同。
(5)1
mol
OH-的质量为17
g·mol-1。(×)
错因:质量的单位为g。
(6)2
mol
H2O的摩尔质量是1
mol
H2O的摩尔质量的2倍。(×)
错因:对具体物质,摩尔质量不随物质的量的多少而变化。
2.教材改编题。
(据人教必修一P17
T2)某Al2(SO4)3晶体含Al3+
0.5
mol,则含有SO的数目是________个。
答案 0.75NA(或4.515×1023)
题组训练
题组一
物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用
1.下列说法中正确的是(  )
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12
kg
12C中含有的碳原子数
C.1
mol水分子中含有2
mol氢原子和1
mol氧原子
D.一个NO分子的质量是a
g,一个NO2分子的质量是b
g,则氧原子的摩尔质量是(b-a)
g·mol-1
答案 C
解析 摩尔是物质的量的单位,A错误;NA是0.012
kg
12C中含有的碳原子数,B错误;(b-a)
g是一个氧原子的质量,D错误。
2.下列说法正确的是(  )
A.1
mol氯含有6.02×1023个微粒
B.阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023
C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.H2O的摩尔质量是18
g
答案 B
解析 1
mol氯的说法是错误的,没有指明是分子、原子还是离子,故A错误;当摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上才等于相对原子(或分子)质量,故C错误;摩尔质量的单位应为g·mol-1,故D错误。
题组二
质量、物质的量与微粒数目之间的换算
3.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。
4.(1)1.204×1024个M分子的质量为88
g,则M的摩尔质量为________。
(2)0.3
mol
NH3分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等(用NA代表阿伏加德罗常数的值,下同)。2.2
g
DO中所含中子数为________,1.5
g
CH中的电子数为________,15.6
g
Na2O2中的阴离子数目为________。
(3)12.4
g
Na2R含Na+
0.4
mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6
g的Na2R,其物质的量为________。
(4)已知16
g
A和20
g
B恰好完全反应生成0.04
mol
C和31.76
g
D,则C的摩尔质量为________。
答案 (1)44
g·mol-1
(2)0.3NA 1.2NA 0.8NA 0.2NA
(3)62
g·mol-1 16 0.1
mol
(4)106
g·mol-1
已知物质的质量求物质所含的粒子数目
此类题型可采用以下解题思路求解物质所含的目标粒子数目:
―→―→―→
可应用N=·NA来计算。
考点2 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识梳理
1.影响物质体积的因素
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)和m3/mol(或m3·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101_kPa)约为22.4_L·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不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。
3.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律: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
(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
前提条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同

同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比
T、p相同

同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量(或相对分子质量)之比
T、V相同

同温度同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比
使用气体摩尔体积需要注意的事项
(1)22.4
L/mol的使用条件:标准状况(1标准大气压、0
℃)。
(2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体(互不反应)。N2O4、酒精、SO3、CHCl3、H2O、Br2、CCl4、HF等物质在标准状况下不是气体。
(3)有机物在标准状况下为气体的:碳原子小于等于4的烃、HCHO、CH3Cl。
(4)物质的量、质量、微粒个数不受温度、压强的影响。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4
L。(×)
错因:未指明物质状态为气体。
(2)0.5
mol
H2所占体积为11.2
L。(×)
错因:未指明在标准状况下。
(3)标准状况下,1
mol
H2O的体积为22.4
L。(×)
错因:标准状况下,H2O非气态。
(4)在标准状况下,1
mol气体的体积约是22.4
L,在非标准状况下,1
mol气体的体积则一定不是22.4
L。(×)
错因:非标准状况下,1_mol气体的体积可以为22.4_L。
(5)标准状况下,22.4
L己烷中含有的共价键数目为19NA。(×)
错因:标准状况下,己烷为液态。
(6)(2019·江苏高考)常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2
L
H2,转移电子的数目为6.02×1023。(×)
错因:常温常压下,气体摩尔体积不是22.4_L·mol-1。
2.教材改编题。
(据人教必修一P20
T4)下列各组物质中,所含分子数相同的是(  )
A.2
g
H2和22.4
L
O2
B.常温常压下,9
g
H2O和0.5
mol
Br2
C.11
g
CO2和4.48
L
N2(标准状况)
D.2.24
L
CCl4(标准状况)和0.1
mol
NH3(标准状况)
答案 B
解析 物质的质量、物质的量、微粒个数不受温度、压强的影响。
题组训练
题组一
有关“n===”的计算与应用
1.工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V
L氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 依据4NH3+5O24NO+6H2O可知1
mol
NH3参加反应转移5
mol电子,参加反应NH3的物质的量为
mol,转移电子的物质的量为
mol,已知在此反应中转移电子数为n,则n=×NA,所以NA=。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a
g某气态双原子分子的分子数为p,则b
g该气体在标准状况下的体积V(L)是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 a
g双原子分子的物质的量为
mol,该双原子分子的摩尔质量为=
g·mol-1,所以b
g气体在标准状况下的体积为×22.4
L·mol-1=
L。
题组二
阿伏加德罗定律及其推论的应用
3.等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是(  )
A.体积之比为13∶13∶14
B.密度之比为14∶14∶13
C.质量之比为1∶1∶1
D.原子数之比为1∶1∶1
答案 B
解析 CO、N2、C2H2三种气体每个分子的质子数均为14,摩尔质量分别为28
g·mol-1、28
g·mol-1、26
g·mol-1。质子数相等的三种气体物质的量相等,体积之比为1∶1∶1,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28∶28∶26=14∶14∶13,质量与摩尔质量成正比,则质量之比为14∶14∶13,每分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,则原子数之比为1∶1∶2。
4.常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是(  )
编号




气体X
HI
NH3
H2
NO
气体Y
Cl2
HCl
Cl2
O2
A.②>③>①>④
B.③>①=④>②
C.③>①>④>②
D.④>①>②>③
答案 C
解析 同温、同体积的状况下,气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为a
mol。①中Cl2+2HI===2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为1.5a
mol。②中NH3+HCl===NH4Cl,反应后无气体。③中不反应(光照或点燃条件下才反应)。④中发生反应2NO+O2===2NO2,2NO2??N2O4,反应后气体的物质的量在a
mol与1.5a
mol
之间。故C正确。
混合气体摩尔质量的求解方法
高考真题实战
1.(高考集萃)判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,其中NA代表阿伏加德罗常数的值。
(1)(2018·海南高考)12
g
金刚石中含有化学键的数目为4NA。(  )
(2)(2017·江苏高考)常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2
L
H2,反应中转移的电子数为6.02×1023。(  )
(3)(2016·江苏高考)常温常压下,22.4
L
Cl2中含有的分子数为6.02×1023个。(  )
(4)(2016·四川高考)2.4
g
Mg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA。(  )
(5)(2016·四川高考)标准状况下,5.6
L
CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA。(  )
(6)(2015·全国卷Ⅰ)18
g
D2O和18
g
H2O中含有的质子数均为10NA。(  )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
解析 (1)12
g金刚石中含有的化学键的数目为2NA,错误。
2.(2019·全国卷Ⅱ)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.3
g
3He含有的中子数为1NA
B.1
L
0.1
mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA
C.1
mol
K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48
g正丁烷和10
g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
答案 B
解析 磷酸钠为强碱弱酸盐,PO会发生水解,所以所含PO的数目小于0.1NA,B错误。
3.(2018·全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.16.25
g
FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4
L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0
g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0
mol
CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
答案 B
解析 标准状况下22.4
L氩气的物质的量是1
mol,氩气是由单原子分子构成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确。
4.(2017·全国卷Ⅲ)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.0.1
mol的
11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
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 11B中含有6个中子,0.1
mol
11B中含有0.6NA个中子,A正确;溶液体积未知,无法计算氢离子个数,B错误;标准状况下苯非气态,不能用气体摩尔体积计算2.24
L苯完全燃烧产生的CO2分子数,C错误;PCl3与Cl2生成PCl5(g)的反应是可逆反应,所以1
mol
PCl3与1
mol
Cl2反应制备PCl5(g),增加的P—Cl键的数目小于2NA,D错误。
5.(2016·全国卷Ⅰ)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 乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故14
g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为2NA,A正确;B项忽视了N2与H2的反应为可逆反应,不能进行彻底,B错误;Fe与过量硝酸反应生成Fe3+,1
mol
Fe参加反应转移3NA个电子,C错误;标准状况下CCl4为液态,D错误。
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-(共82张PPT)
第2节 物质的量浓度
第一章
化学计量在实验中的应用
考试说明
KAOSHISHUOMING
命题规律
MINGTIGUILV
01
考点1
物质的量浓度
知识梳理
ZHISHISHULI
物质的量
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
思维建模
02
考点2
一定物质的量浓度溶液的配制
知识梳理
ZHISHISHULI
刻度线
瓶塞旋转180°
0.1
g
左盘
右盘
烧杯
玻璃棒
胶头滴管
500
mL
小烧杯
烧杯
玻璃棒
搅拌,加速溶解
室温
引流
2~3
容量瓶
1~2
cm
胶头滴管
凹液面最低处
×
×
×
×
×
×
×
答案
解析
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
答案
答案
思维建模
高考真题实战
答案
解析
答案
解析
课时作业
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
HO
OH
200
SOH
150
25
100
00
50
40
50ml
50
30
20
HOWA
OH
42N
200
00
SOH
150
250
100
00
50ml
m
50
30
20第2节
物质的量浓度
  时间:45分钟   满分:100分 
                  
一、选择题(每题6分,共66分)
1.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,用量筒量取9.82
mL浓盐酸
C.配制1
L
0.1
mol·L-1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 10
mL量筒的精确度为0.1
mL,B错误;托盘天平的精确度为0.1
g,C错误;胶头滴管应悬空垂直于容量瓶上方,D错误。
2.下列实验操作正确的是(  )
A.含NA个Na+的Na2O溶解于1
L水中,Na+的物质的量浓度为1
mol·L-1
B.100
g硫酸溶液的物质的量浓度为18.4
mol·L-1,用水稀释到物质的量浓度为9.2
mol·L-1,需要水100
g
C.配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液:准确称取一定质量的氯化钾固体,放入到1000
mL的容量瓶中,加水1000
mL溶解,振荡摇匀
D.将10
g
CuSO4固体溶解在90
g水中,配制质量分数为10%的CuSO4溶液
答案 D
解析 最后溶液的体积不一定为1
L,A错误;由c1×=c2×,且ρ1≠ρ2可知,m2≠2m1,B错误;最后溶液的体积不一定是1000
mL,且不能在容量瓶中溶解物质,C错误。
3.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1
mol·L-1的是(  )
A.10
g
NaOH固体溶解在水中配成250
mL溶液
B.将80
g
SO3溶于水并配成1
L的溶液
C.将0.5
mol·L-1的NaNO3溶液100
mL加热蒸发掉50
g水的溶液
D.标准状况下,将22.4
L氯化氢气体溶于水配成1
L溶液
答案 C
解析 C项,蒸发掉50
g水后,溶液的体积并不是50
mL,NaNO3的物质的量浓度不是1
mol·L-1。
4.下图是某同学用500
mL容量瓶配制0.10
mol·L-1
NaOH溶液的过程:
该同学的错误步骤有(  )
A.1处
B.2处
C.3处
D.4处
答案 C
解析 第①步应把NaOH放在小烧杯中称量;第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分;第⑤步定容时应平视刻度线。
5.实验室用碳酸钠晶体配制1.00
mol·L-1的Na2CO3溶液100
mL,造成所配溶液浓度偏低的原因是(  )
A.称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)暴露在空气中的时间太长
B.向容量瓶转移液体时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤
C.定容时俯视刻度线
D.洗涤液移至容量瓶中时,洒出一部分
答案 D
解析 称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长,且暴露在空气中,会造成结晶水的挥发,则所称量的晶体中Na2CO3的含量升高,所配溶液的浓度偏高;容量瓶中原有少量蒸馏水,对溶液的浓度无影响;定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,浓度偏高;洗涤液移至容量瓶中时,洒出一部分会导致溶质的损失,浓度偏低。
6.实验室欲用氯化钠固体配制500
mL
0.10
mol·L-1的NaCl溶液,下列叙述正确的是(  )
A.实验用到的仪器只有:托盘天平、烧杯、500
mL容量瓶、玻璃棒
B.将称量好的固体放入500
mL容量瓶中溶解
C.定容时若俯视刻度线,则所得溶液浓度偏高
D.定容后翻转摇匀,发现液面下降,又加入蒸馏水到刻度线
答案 C
解析 A项缺少胶头滴管,错误;不能直接在容量瓶中溶解药品,B错误;俯视刻度线会造成溶液体积偏小,浓度偏高,C正确;D项操作会使所配制溶液浓度偏低,错误。
7.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 托盘天平左盘放物体,右盘放砝码,A错误;将溶液转移到容量瓶中时,应用玻璃棒引流,C错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内部,D错误。
8.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=0.1
mol·L-1,c(Al3+)=0.4
mol·L-1,c(SO)=0.8
mol·L-1,则c(K+)为(  )
A.0.15
mol·L-1
B.0.2
mol·L-1
C.0.3
mol·L-1
D.0.4
mol·L-1
答案 C
解析 根据溶液电荷守恒,溶液中存在3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),而溶液中c(OH-)很小,可以忽略不计,则有3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO),所以:c(K+)=2c(SO)-3c(Al3+)-c(H+)=2×0.8
mol·L-1-3×0.4
mol·L-1-0.1
mol·L-1=0.3
mol·L-1,C正确。
9.取100
mL
0.3
mol·L-1和300
mL
0.25
mol·L-1的硫酸注入500
mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是(  )
A.0.21
mol·L-1
B.0.42
mol·L-1
C.0.56
mol·L-1
D.0.26
mol·L-1
答案 B
解析 混合溶液中H+的物质的量为n(H+)=(0.1
L×0.3
mol·L-1+0.3
L×0.25
mol·L-1)×2=0.21
mol,所以c(H+)==0.42
mol·L-1。
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是(  )
A.pH=1的H3PO4溶液,含有0.1NA个H+
B.将1
L
2
mol·L-1的FeCl3溶液加入到沸水中,加热使之完全反应,所得到的氢氧化铁胶体粒子数为2NA
C.1
L
1
mol·L-1
FeBr2溶液与1
mol氯气反应时转移的电子数为3NA
D.23
g
Na与O2充分反应生成Na2O和Na2O2的混合物,消耗O2的分子数在0.25NA~0.5NA之间
答案 D
解析 A项,未指明溶液的体积,错误。B项,Fe(OH)3胶粒是若干个Fe(OH)3的集合体,故胶体粒子数小于2NA,B错误。1
mol
FeBr2与1
mol
Cl2反应时,Cl2不足量,故完全反应转移电子数为2NA,C错误。若1
mol
Na完全转化为Na2O,则消耗O2
0.25
mol;若1
mol
Na完全转化为Na2O2,则消耗O2
0.5
mol;若生成Na2O和Na2O2的混合物,消耗O2的分子数在0.25NA~0.5NA之间,D正确。
11.实验室里需要使用480
mL
0.10
mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作正确的是(  )
选项
容量瓶容积
溶质质量
实验操作
A
480
mL
硫酸铜:7.68
g
加入500
mL水
B
480
mL
胆矾:12.0
g
配成500
mL溶液
C
500
mL
硫酸铜:8.0
g
加入500
mL水
D
500
mL
胆矾:12.5
g
配成500
mL溶液
答案 D
解析 实验室里需要使用480
mL
0.10
mol·L-1的CuSO4溶液,由于没有规格为480
mL的容量瓶,所以要选择规格是500
mL的容量瓶;溶质若是硫酸铜,则需要8.0
g,若是胆矾则需要12.5
g;应配成500
mL溶液,而不是加入500
mL水。
二、非选择题(共34分)
12.(10分)在标准状况下,将224
L
HCl气体溶于635
mL水中,所得盐酸的密度为1.18
g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。
(2)取出这种盐酸100
mL,稀释至1.18
L,所得稀盐酸的物质的量浓度是________。
答案 (1)36.5% 11.8
mol·L-1
(2)1
mol·L-1
解析 (1)n(HCl)==10
mol,m(HCl)=10
mol×36.5
g·mol-1=365
g,盐酸的质量分数w=×100%=36.5%,c(HCl)==
mol·L-1=11.8
mol·L-1。
(2)根据c浓·V浓=c稀·V稀,可知
c稀==1
mol·L-1。
13.(12分)实验室需要480
mL
0.4
mol·L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:
A.把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,冷却至室温
B.把A所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2
cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为________(填序号)。
(2)实验室有如下规格的容量瓶:
a.100
mL
B.250
mL
C.500
mL
D.1000
mL
本实验选用________(填序号)。
(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管外,还必须使用的玻璃仪器有________,实验中该仪器的作用是__________________________。
(4)本实验需要称取NaCl晶体的质量是________g。
(5)误差分析(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
①本实验称量NaCl时,物码倒置(1
g以下用游码):________。
②某同学观察液面的情况如图所示:________。
③加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的水吸出:________。
答案 (1)ABDCE (2)c
(3)玻璃棒 搅拌加速溶解、引流
(4)11.7 (5)①偏低 ②偏高 ③偏低
解析 (4)n=cV=0.4
mol·L-1×0.5
L=0.2
mol,
m=0.2
mol×58.5
g·mol-1=11.7
g。
(5)①称量NaCl时,物码倒置(1
g以下用游码),称取的溶质的质量偏低,溶液的浓度偏低;②俯视液面导致加水的量偏少,溶液的浓度偏高;③加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的水吸出,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低。
14.(12分)奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法”,其原理是食品与硫酸和催化剂一同加热,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量。
操作步骤:
①样品处理:准确称取一定量的固体奶粉样品,移入干燥的烧杯中,经过一系列的处理,待冷却后移入一定体积的容量瓶中。
②NH3的蒸馏和吸收:把制得的溶液(取一定量)通过定氮装置,经过一系列的反应,使氨转化成硫酸铵,再经过碱化蒸馏后,使氨转变为游离态,游离氨经硼酸吸收。
③氨的滴定:用标准盐酸滴定所生成的硼酸铵,由消耗的盐酸标准液计算出总氮量,再折算为粗蛋白质含量。
试回答下列问题:
(1)在配制过程中,下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大________(填字母)。
A.烧杯中溶液转移到容量瓶中时,未洗涤烧杯
B.定容时,俯视刻度线
C.定容时,仰视刻度线
D.移液时,有少量液体溅出
(2)若称取样品的质量为1.5
g,共配制100
mL的溶液,取其中的20
mL,经过一系列处理后,使N转变为硼酸铵后用0.1
mol·L-1盐酸滴定,其用去盐酸的体积为23.0
mL,则该样品中N的含量为________(保留两位小数)。
已知滴定过程中涉及的反应方程式:
(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O===2NH4Cl+4H3BO3
答案 (1)B (2)10.73%
解析 (1)由c=判断A、D操作会使n偏小,浓度偏小;B中俯视刻度线,使V偏小,浓度偏大;C中仰视刻度线,使V偏大,浓度偏小。
(2)2N~(NH4)2B4O7~2HCl
2
2
n
0.1
mol·L-1×0.023
L
n=0.0023
mol,100
mL溶液中含N元素的物质的量=0.0023
mol×=0.0115
mol,该样品中N的含量w=×100%≈10.73%。
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6
-第2节 物质的量浓度
[考试说明] 1.了解物质的量浓度的含义。2.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。3.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。4.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
[命题规律] 物质的量浓度是高考常常涉及的考点,常见的出题方式有:(1)在有关NA的计算的选择题中考查物质的量浓度的含义;(2)在非选择题中结合滴定实验考查有关物质的量浓度的计算等。
考点1 物质的量浓度
知识梳理
物质的量浓度
(1)定义:用单位体积溶液里含有溶质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)。
(1)c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用水的体积代替溶液的体积(应根据V=计算溶液的体积)。
(2)溶液中溶质是否判断准确
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。
(3)利用溶质的质量分数和密度来计算
在已知某溶液中溶质的质量分数为w,密度为ρ
g·mL-1时,可假设该溶液的体积为1000
mL,则有公式:cB=。
(4)利用溶解度来计算
对于饱和溶液来说,溶质的溶解度与溶质的质量分数存在换算关系:w=×100%。将该式代入物质的量浓度的计算公式中,即可得出溶解度与物质的量浓度的换算公式:c===。
(5)利用稀释定律求算
①稀释定律:c1V1=c2V2。
②混合后溶液体积不变:c1V1+c2V2=c混(V1+V2)。
③混合后溶液体积改变:c1V1+c2V2=c混V混。
(6)气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
①若在标准状况下,一定质量的水中溶解某气体的体积为V′(单位为L),所得溶液的物质的量浓度的计算公式为c==×1000(ρ混的单位为g·mL-1)。
②若气体溶于水时体积变化忽略不计,1
L水中溶解
V′
L气体(标准状况)时,所得溶液的物质的量浓度计算公式为c==
mol·L-1。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)1
L水中溶解4
g
NaOH所形成的溶液的物质的量浓度是0.1
mol·L-1。(×)
错因:没有特殊说明时,不能用溶剂的体积代替溶液的体积进行计算。
(2)将25
g
CuSO4·5H2O晶体溶于75
g水中所得溶质的质量分数为25%。(×)
错因:CuSO4·5H2O晶体溶于水后所得溶质为CuSO4。
(3)将40
g
SO3溶于60
g水中所得溶质的质量分数为40%。(×)
错因:溶液溶质为H2SO4。
(4)将62
g
Na2O溶于水中,配成1
L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1
mol·L-1。(×)
错因:1_mol_Na2O与H2O反应生成2_mol_NaOH溶质。
(5)1
L
0.5
mol·L-1
CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5
mol·L-1。(×)
错因:c(Cl-)=1.0_mol·L-1。
(6)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO浓度之比为3∶2∶3。(×)
错因:浓度比与体积比无关。
2.教材改编题。
(据人教必修一P17
T4)将50
mL
0.3
mol/L的NaOH溶液加水稀释到300
mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量为________,浓度为________。
答案 0.015
mol 0.05
mol/L
题组训练
题组一
根据定义式cB=计算物质的量浓度
1.下列目的能达到的是(  )
A.将58.5
g
NaCl溶于1
L水中可得1
mol·L-1的NaCl溶液
B.从1
L
1
mol·L-1的NaCl溶液中取出10
mL,其浓度仍是1
mol·L-1
C.中和100
mL
1
mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH
4
g
D.将78
g
Na2O2溶于水,配成1
L溶液可得到浓度为1
mol·L-1溶液
答案 B
解析 A项不知道所得溶液的体积,无法计算NaCl溶液的物质的量浓度;C项:m(NaOH)=2×0.1
L×1
mol·L-1×40
g·mol-1=8
g;D项:所得溶液溶质为NaOH,其浓度应为2
mol·L-1。
2.(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1
L溶液,则溶液的物质的量浓度为________。
(2)0.3
L
2
mol·L-1的硫酸铝溶液中SO的物质的量为________。
(3)2
mol·L-1
Mg(NO3)2溶液中含有0.4
mol
NO,则溶液的体积为________mL。
(4)若20
g密度为ρ
g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2
g
Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为________。
(5)V
L
Fe2(SO4)3溶液中含有a
g
SO,取此溶液0.5V
L,用水稀释至2V
L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为________。
答案 (1)2
mol·L-1 (2)1.8
mol (3)100
(4)
mol·L-1 (5)
mol·L-1
解析 (4)c[Ca(NO3)2]===
mol·L-1,c(NO)=2c[Ca(NO3)2]=
mol·L-1。
(5)0.5V
L溶液中n(SO)=×=
mol,则n(Fe3+)=×
mol,c(Fe3+)==
mol·L-1。
题组二
关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
3.有硫酸镁溶液500
mL,它的密度是1.20
g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是(  )
A.溶质的质量分数是24.0%
B.溶液的物质的量浓度是2.4
mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
答案 C
解析 由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%,其物质的量浓度为
c==2.4
mol·L-1,溶质与溶剂的物质的量之比为∶≈1∶21,SO的质量分数为×4.8%=19.2%。
4.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V
mL,溶液密度为ρ
g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c
mol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为m
g,该温度下NaOH的溶解度为S。
(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________。
(3)用S表示溶液中溶质的质量分数(w)为________。
答案 (1)
g (2)
mol·L-1 
(3)×100% 
解析 (2)c==
mol·L-1。
题组三
溶液稀释与混合的计算
5.100
mL
0.3
mol·L-1
Na2SO4溶液和50
mL
0.2
mol·L-1
Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液中SO的物质的量浓度为(  )
A.0.20
mol·L-1
B.0.25
mol·L-1
C.0.40
mol·L-1
D.0.50
mol·L-1
答案 C
解析 由c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)可知,100
mL×0.3
mol·L-1+50
mL×0.2
mol·L-1×3=c混(SO)×(100
mL+50
mL),解得c混(SO)=0.40
mol·L-1。
6.下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是(  )
A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4
mol·L-1和6.3
mol·L-1
B.各取5
mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2
mol·L-1,c(NH3)>6.45
mol·L-1
C.各取5
mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)<49%,w(NH3)>12.5%
D.各取10
mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水
答案 B
解析 利用c=计算:c(H2SO4)=
mol·L-1=18.4
mol·L-1,c(NH3)=
mol·L-1≈12.9
mol·L-1,A错误;硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5
mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10
mL,稀氨水的体积小于10
mL,故有c(H2SO4)<9.2
mol·L-1,c(NH3)>6.45
mol·L-1,B正确;5
mL浓硫酸和5
mL浓氨水的质量分别为1.84
g·cm-3×5
mL=9.2
g、0.88
g·cm-3×5
mL=4.4
g,而5
mL水的质量约为5
g,故各取5
mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%,C错误;质量分数为98%的硫酸为浓硫酸,稀释时,不能将水加入浓硫酸中,D错误。
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、氨水等少数溶液等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
考点2 一定物质的量浓度溶液的配制
知识梳理
1.主要仪器
(1)容量瓶
①构造及用途
 
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。
容量瓶的四个“不能”
(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(2)不能作为反应容器或用来长期贮存溶液。
(3)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。
(4)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0.1_g,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:药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2.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:500_mL。
(1)计算(填写计算过程与结果)
m(NaOH)=1_mol·L-1×0.5_L×40_g·mol-1=20.0_g。
(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1~2_cm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。
(8)存放:将配好的溶液放入试剂瓶并贴上标签。
3.误差分析
以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例:
能引起误差的一些操作
因变量
n
V
c/(mol·L-1)
砝码与物品颠倒(使用游码)
减小

偏低
用滤纸称NaOH
减小

向容量瓶注液时少量溅出
减小

未洗涤烧杯和玻璃棒
减小

定容时,水多用滴管吸出
减小

定容摇匀后液面下降再加水

增大
定容时仰视刻度线

增大
砝码沾有其他物质或已生锈(锈未脱落)
增大

偏高
未冷却至室温就注入容量瓶定容

减小
定容时俯视刻度线

减小
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降


不变
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)在容量瓶中先加入一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸。(×)
错因:浓溶液稀释必须在烧杯中进行。
(2)NaOH固体放入小烧杯中,然后加入蒸馏水,为防止氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应,溶解后应立即转移到容量瓶中。(×)
错因:需冷却至室温。
(3)摇匀后,液面位于刻度线以下,应再加水至刻度线。(×)
错因:摇匀后,刻度上方内壁沾有溶液,液面位于刻度线以下是正常的。
(4)配制950
mL
2
mol/L的Na2CO3溶液时,应称取Na2CO3固体201.4
g。(×)
错因:应选用1000
mL的容量瓶,称取212
g
Na2CO3固体。
(5)洗净的锥形瓶和容量瓶需要放进烘箱中烘干。(×)
错因:不需要烘干。
(6)用固体NaCl配制0.5
mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(×)
错因:缺少托盘天平。
(7)用配制100
mL
0.1000
mol·L-1
的K2Cr2O7溶液。(×)
错因:配制一定物质的量浓度的溶液需要用到容量瓶等仪器。
2.实验室需要配制0.50
mol·L-1
NaCl溶液480
mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(带砝码、最小砝码为5
g)、药匙、烧杯、________、________、________以及等质量的两片同种纸片。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是_______________________________________________________________________________________________________________。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了______________________。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处,改用____________加水,使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
答案 (1)500
mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
(2)14.6
(3)① ②左盘
(4)搅拌,加速NaCl溶解
(5)保证溶质全部转入容量瓶中
(6)1~2
cm 胶头滴管
解析 配制480
mL
0.50
mol·L-1的NaCl溶液,必须用500
mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50
mol·L-1×0.5
L×58.5
g·mol-1≈14.6
g(托盘天平精确到0.1
g)。
 
                  
题组训练
题组一
一定物质的量浓度溶液的配制
1.配制100
mL
1.0
mol·L-1
Na2CO3溶液,下列操作正确的是(  )
A.称取10.6
g无水碳酸钠,加入100
mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6
g无水碳酸钠于烧杯中,加入100
mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
答案 D
2.实验室需要0.1
mol·L-1
NaOH溶液450
mL和0.5
mol·L-1硫酸溶液500
mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是________(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是______________(填仪器名称)。
(2)在配制NaOH溶液时:
①根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为______g;
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度________(填“>”“<”或“=”)0.1
mol·L-1;
③若NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容,则所得溶液浓度________(填“>”“<”或“=”)0.1
mol·L-1。
(3)在配制硫酸溶液时:
①所需质量分数为98%、密度为1.84
g·cm-3的浓硫酸的体积为________(计算结果保留一位小数)mL;
②如果实验室有15
mL、20
mL、50
mL量筒,应选用________mL量筒最好;
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是__________________________________________________。
答案 (1)AC 烧杯、玻璃棒 
(2)①2.0 ②< ③>
(3)①13.6 ②15 ③将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
题组二
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
3.利用NaOH固体配制0.5
mol·L-1的溶液1000
mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是(  )
A.容量瓶洗净后内壁沾有蒸馏水
B.定容时俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解NaOH固体的烧杯没有进行冲洗
D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
答案 B
4.用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。
(1)配制450
mL
0.1
mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8
g。________。
(2)配制500
mL
0.1
mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0
g。________。
(3)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确。________。
(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4
g,称量时物码放置颠倒。________。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数。________。
(6)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容。________。
(7)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余的液体至刻度线。________。
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线。________。
(9)定容时仰视刻度线。________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流。________。
答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大
(6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响
定容时俯视、仰视的误差分析方法
分析定容时俯视、仰视对结果的影响时,要确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序,做到“三点一线”。
(1)仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,浓度偏大。
高考真题实战
1.(高考集萃)判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)(2016·全国卷Ⅲ)配制稀硫酸时,先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水。(  )
(2)(2016·浙江高考)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。(  )
(3)(2015·福建高考)称取2.0
g
NaOH固体,可先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2
g砝码,左盘上添加NaOH固体。(  )
(4)(2015·四川高考)按照下图操作,配制一定浓度的NaCl溶液。(  )
(5)(2015·安徽高考)按照下图操作,配制0.10
mol·L-1
NaOH溶液。(  )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
解析 (3)称量NaOH固体,需将NaOH放在小烧杯中称量不可以用滤纸。
2.(高考题组)(1)(2019·全国卷Ⅲ)①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100
mL冷水中,析出固体,过滤。
下列玻璃仪器中,①中需使用的有________(填标号),不需使用的有________________(填名称)。
(2)(2018·全国卷Ⅲ)溶液配制:称取1.2000
g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解,完全溶解后,全部转移至100
mL的________中,加蒸馏水至________。
(3)(2016·全国卷Ⅱ)一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10
g·cm-3),其浓度为________mol·L-1。
(4)(2015·山东高考)实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a.烧杯
B.容量瓶
c.玻璃棒
D.滴定管
(5)(浙江高考)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000
mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250
mL,应准确称取________g
K2Cr2O7(保留四位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0
g·mol-1)。
答案 (1)BD 分液漏斗、容量瓶 (2)烧杯 容量瓶 刻度线 (3)8.9 (4)ac (5)0.7350
解析 (3)根据物质的量浓度与质量分数的换算公式,得c==
mol·L-1≈8.9
mol·L-1。
(4)配制一定质量分数的溶液不需使用容量瓶和滴定管。
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热点专题突破(一)
突破阿伏加德罗常数的常见陷阱
第一章
化学计量在实验中的应用
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HO
OH
200
SOH
150
25
100
00
50
40
50ml
50
30
20
HOWA
OH
42N
200
00
SOH
150
250
100
00
50ml
m
50
30
20突破阿伏加德罗常数的常见陷阱
1.下列叙述中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(  )
A.通常状况下,将0.5
mol
HI气体和0.5
mol
Cl2混合后,气体的分子数小于NA
B.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必相等
C.5.3
g
Na2CO3固体中含有的离子数为1.5NA
D.标准状况下,0.5NA个Br2所占的体积约为11.2
L
答案 A
解析 0.5
mol
HI气体和0.5
mol氯气混合后发生反应:2HI+Cl2===I2+2HCl,在通常状况下,I2为固态,该反应为气体体积减小的反应,反应后气体分子数小于NA,故A正确;没有说明物质的聚集状态为气体,则无法比较物质的量的关系,故B错误;5.3
g碳酸钠的物质的量为0.05
mol,而1
mol碳酸钠含3
mol
离子,因此0.05
mol碳酸钠含0.15
mol离子,故C错误;标准状况下,溴为液态,故D错误。
2.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.25
℃、101.3
kPa时,11.2
L
H2中含有的原子数为NA
B.39
g
Na2O2与足量水充分反应时转移的电子数为0.5NA
C.17
g羟基与17
g氨气所含电子数均为10NA
D.1
mol/L
Na2SO4溶液中离子总数为3NA
答案 B
解析 标准状况下,11.2
L
H2中含有的原子数为NA,A错误;1
mol
Na2O2与足量的水反应转移1
mol电子,则39
g
Na2O2的物质的量为0.5
mol,与足量水反应转移的电子数为0.5NA,B正确;17
g羟基所含的电子数为9NA,C错误;未给出溶液的体积,无法计算所含的离子数,D错误。
3.设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,2.24
L水中所含电子总数为NA
B.7.8
g
Na2O2固体中含有0.3NA个离子
C.100
mL
2
mol/L的Na2CO3溶液中含有的离子总数为0.6NA
D.将27
g
Al加入到1
mol/L的NaOH溶液中反应,转移的电子数为3NA
答案 B
解析 标准状况下,水非气态,无法用气体摩尔体积进行计算,A错误;Na2O2为离子化合物,1
mol
Na2O2含2
mol钠离子和1
mol过氧根离子,7.8
g
Na2O2的物质的量为0.1
mol,故7.8
g
Na2O2固体中含有的离子总的物质的量为0.3
mol,总数为0.3NA,B正确;Na2CO3溶液中,碳酸根离子会发生水解:CO+H2O??HCO+OH-,1
mol碳酸根离子水解后生成2
mol
阴离子,因此100
mL
2
mol/L的Na2CO3溶液中含有的离子总数大于0.6NA,C错误;氢氧化钠溶液的体积未给出,不能确定金属铝是否完全反应,转移的电子数不确定,D错误。
4.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是(  )
A.0.1
mol·L-1的NaCl溶液中Cl-的数目为0.1NA
B.16
g
O3
中所含的氧原子数为NA
C.22.4
L
H2中含有的氢原子数一定为2NA
D.1
mol
Cl2与过量的金属钠充分反应后,转移的电子数为NA
答案 B
解析 A项没有给出溶液的体积,无法计算Cl-的数目,错误;C项没有给出温度和压强,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;1
mol
Cl2与过量的金属钠充分反应后,转移2
mol电子,D错误。
5.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,1.6
g
CH4中含有的共价键总数为0.4NA
B.密闭容器中2
mol
NO与1
mol
O2充分反应后,容器内气体的分子数为2NA
C.一定条件下,2.3
g
Na与足量O2完全反应生成3.6
g产物时,失去的电子数等于0.1NA
D.过氧化钠与水反应时,生成
0.1
mol
氧气转移的电子数为0.4NA
答案 C
解析 CH4的相对分子质量为18,1个CH4中含有4个共价键,故1.6
g
CH4中含有的共价键总数为×4×NA≈0.36NA,A错误;2
mol
NO与1
mol
O2充分反应,生成2
mol
NO2,而NO2存在平衡2NO2??N2O4,故容器内气体的分子数在NA~2NA之间,B错误;2.3
g
Na的物质的量是0.1
mol,完全与O2反应,无论生成Na2O还是Na2O2,Na元素的化合价都由0价变为+1价,所以转移的电子数一定是0.1NA,C正确;过氧化钠与水发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成0.1
mol氧气转移的电子数为0.2NA,D错误。
6.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是(  )
A.25
℃时,pH=12的氨水中所含OH-的数目为0.01NA
B.36
g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NA
C.7.8
g
Na2O2与足量酸性KMnO4溶液反应,转移的电子数为0.2NA
D.30
g由甲醛(HCHO)与乙酸混合的溶液中所含C—H键的数目为2NA
答案 C
解析 题中缺少溶液体积,无法计算溶液中氢氧根离子数目,A项错误;35Cl和37Cl的物质的量之比不确定,故36
g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数也不确定,B项错误;Na2O2与足量酸性KMnO4溶液反应时只作还原剂,1
mol
Na2O2失去2
mol电子,7.8
g
Na2O2的物质的量为0.1
mol,转移的电子数为0.2NA,C项正确;1
mol甲醛(HCHO)含有2
mol
C—H键,1
mol乙酸含有3
mol
C—H键,甲醛(HCHO)与乙酸的最简式相同,但物质的量之比不确定,故所含C—H键的数目不确定,D项错误。
7.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A.Cu与浓硝酸反应生成4.6
g
NO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NA
B.标准状况下,2.24
L己烷中共价键的数目为1.9NA
C.在0.1
mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NA
D.34
g
H2O2中含有的阴离子数为NA
答案 A
解析 4.6
g
NO2的物质的量是0.1
mol,若反应完全产生4.6
g
NO2,转移电子0.1NA;若完全转化为N2O4,4.6
g
N2O4的物质的量是0.05
mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6
g
NO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A正确;标准状况下,己烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及化学键的数目,B错误;缺体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;H2O2是共价化合物,不含阴离子,D错误。
8.设NA为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
H2S和SO2的混合气体中含有的分子总数为NA
B.1
L
1
mol·L-1
FeCl3溶液完全水解产生的Fe(OH)3胶体粒子数为NA
C.高温下,16.8
g
Fe与足量的水蒸气完全反应失去的电子数为0.8NA
D.28.6
g
Na2CO3·10H2O溶于水配成1
L溶液,该溶液中阴离子数目为0.1NA
答案 C
解析 H2S和SO2混合会发生反应生成单质硫和水,反应后气体分子总数减少,故A错误;一个Fe(OH)3胶体粒子是多个氢氧化铁形成的聚合体,1
L
1
mol·L-1
FeCl3溶液完全水解产生的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA,故B错误;16.8
g
Fe的物质的量为=0.3
mol,与足量的水蒸气完全反应生成0.1
mol四氧化三铁,失去的电子数为0.8NA,故C正确;28.6
g
Na2CO3·10H2O的物质的量为0.1
mol,溶于水配成1
L
溶液后,CO水解生成HCO和OH-,溶液中阴离子数目大于0.1NA,故D错误。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.1
mol
Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数为NA
B.14
g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA
C.1
mol
Fe
与足量氧气反应转移的电子数一定为3NA
D.Fe与水蒸气反应生成22.4
L氢气,转移电子数为2NA
答案 B
解析 Mg在空气中燃烧时,不论生成MgO还是Mg3N2,Mg的化合价均是由0→+2,故1
mol
Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2时,转移的电子数为2NA,A错误;1
mol
CnH2n中含有2n
mol
C—H键,14
g
CnH2n的物质的量为
mol,则所含C—H键的数目为2NA,B正确;铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4,1
mol
Fe反应转移
mol
电子,C错误;D项中的22.4
L未指明状况,无法计算,故错误。
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.10
mL
18
mol/L浓硫酸与足量铜加热充分反应,转移电子数为0.18NA
B.0.1
mol
24Mg32S晶体中所含中子总数为2.8NA
C.标准状况下,22.4
L
CO2中含有的共用电子对数为2NA
D.6.0
g醋酸晶体中含有的H+数为0.1NA
答案 B
解析 浓硫酸与铜在加热条件下发生反应,但随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,铜与稀硫酸加热时不反应,故转移的电子数小于0.18NA,A错误;0.1
mol
24Mg32S晶体中含有的中子总数为[(24-12)+(32-16)]×0.1NA=2.8NA,B正确;标准状况下22.4
L
CO2的物质的量为1
mol,1
mol
CO2中含有的共用电子对数为4NA,C错误;CH3COOH为共价化合物,其晶体中不含H+,D错误。
11.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,11.2
L的甲醇所含的氢原子数大于2NA
B.常温下,1
mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的个数必定小于NA
C.1
mol
Cu与含2
mol
H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的分子个数为NA
D.1
mol苯分子中含有3NA个碳碳单键
答案 A
解析 甲醇在标准状况下为液体,11.2
L的甲醇的物质的量大于0.5
mol,故所含有的氢原子数大于2NA,A正确;没有指明碳酸钠溶液的体积,B错误;随着反应的进行浓硫酸的浓度会降低,铜不与稀硫酸反应,故2
mol
H2SO4不能完全反应,生成的SO2的分子个数小于NA,C错误;苯分子中不含有碳碳单键,D错误。
12.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(  )
A.电解精炼铜的过程中,每转移NA个电子时,阳极溶解铜的质量为32
g
B.1
mol
Na2O2固体中含离子总数为4NA
C.1
mol羟基与17
g
NH3所含电子数之比为9∶10
D.一定温度下,1
L
0.5
mol·L-1
NH4Cl溶液与2
L
0.25
mol·L-1
NH4Cl溶液含NH的物质的量相同
答案 C
解析 电解精炼铜的过程中,每转移NA个电子时,由于其他比铜活泼的金属也失去电子,阳极溶解铜的质量小于32
g,A错误;1
mol
Na2O2固体中含离子总数为3NA,B错误;由于不同浓度的NH水解程度不同,1
L
0.5
mol·L-1
NH4Cl溶液与2
L
0.25
mol·L-1
NH4Cl溶液含NH的物质的量不同,D错误。
13.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.常温下,60
g
SiO2中含有Si—O极性键的数目为4NA
B.常温下,16.8
g铁粉与足量浓硝酸反应转移电子数为0.9NA
C.叠氮化铵(NH4N3)可发生爆炸反应:NH4N3===2N2↑+2H2↑,则每收集标准状况下89.6
L气体转移电子数为4NA
D.1
L
0.1
mol/L的Na2CO3溶液中H2CO3、HCO、CO的粒子总数为0.1NA
答案 B
解析 1
mol
SiO2中含有4
mol
Si—O极性共价键,60
g
SiO2物质的量为1
mol,故常温下,60
g
SiO2中含有Si—O极性共价键的数目为4NA,A项正确;常温下,浓硝酸能使铁钝化,不能继续发生反应,B项错误;叠氮化铵(NH4N3)中的氢元素化合价为+1价,生成氢气后化合价变为0价,故生成2
mol
H2时电子转移为4
mol,则每收集标准状况下89.6
L气体,爆炸时转移电子数为4NA,C项正确;根据物料守恒知,1
L
0.1
mol/L的Na2CO3溶液中H2CO3、HCO、CO的粒子总数为0.1NA,D项正确。
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是(  )
A.6.02×1022个H2SO4分子在水中可电离生成2NA个H+
B.在0
℃、101
kPa时,22.4
L氢气中含有NA个氢原子
C.14
g氮气中含有7NA个电子
D.NA个一氧化碳分子和0.5
mol甲烷的质量比为7∶4
答案 C
解析 H2SO4分子为0.1
mol,故电离生成的H+的物质的量为0.2
mol,即电离生成0.2NA个H+,A错误;在0
℃、101
kPa时,22.4
L氢气中应含2NA个氢原子,B错误;14
g
N2即0.5
mol
N2含有电子的物质的量为0.5
mol×7×2=7
mol,即7NA个电子,C正确;D项中二者质量比应为28∶8=7∶2,D错误。
15.(2019·安徽省合肥市第三次教学质量检测)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是(  )
A.常温常压下,1
mol氦气中含有的质子数为2NA
B.10
g
46%乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.1
L
1
mol/L
Na2CO3溶液中,阴离子总数小于NA
D.浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23
g,转移电子数为0.5NA
答案 C
解析 He原子序数为2,原子序数等于质子数,所以1
mol
He
含有2
mol质子,质子数为2NA,A正确;10
g
46%
的乙醇水溶液含有乙醇4.6
g,为0.1
mol,0.1
mol
CH3CH2OH含有0.1
mol氧原子,溶液中还含有54%的水,5.4
g水,为0.3
mol
H2O,含有0.3
mol
O,所以溶液中含有的O原子共0.4
mol,数目为0.4NA,B正确;CO+H2O??HCO+OH-,可以知道1个CO水解会生成1个OH-和1个HCO,阴离子数目增加,大于NA,C错误;NO2、N2O4的最简式相同,可以以NO2的形式进行求解,23
g
NO2物质的量为0.5
mol,N的化合价从NO中的+5降低到了+4,现生成0.5
mol
NO2,则共转移0.5
mol电子,转移的电子数为0.5NA,D正确。
16.(2019·辽宁省大连市模拟)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.2
g
D2O和HO混合物中所含中子数为NA
B.1
L
0.1
mol·L-1
NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA
C.常温常压下,0.5
mol
Fe和足量浓硝酸混合,转移电子数为1.5NA
D.0.1
mol
H2和0.1
mol
I2
(g)于密闭容器中充分反应,其原子总数为0.2NA
答案 A
解析 D2O和HO的摩尔质量相同都为20
g/mol,中子数也相等均为10,所以2
g
D2O和HO混合物中所含中子数为NA,故A正确;NaHCO3属于强碱弱酸盐,HCO既能发生电离:HCO??H++CO,也能发生水解:H2O+HCO??H2CO3+OH-,根据物料守恒可知,1
L
0.1
mol·L-1
NaHCO3溶液中H2CO3、HCO和CO离子数之和为0.1NA,故B错误;常温常压下,Fe和足量浓硝酸发生钝化反应,故C错误;0.1
mol
H2和0.1
mol
I2
(g)于密闭容器中充分反应为H2(g)+I2(g)??2HI,其原子总数为0.4NA,故D错误。
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6
-突破阿伏加德罗常数的常见陷阱
【命题动向】 阿伏加德罗常数和粒子数的分析与比较是高中化学知识的重点,此类试题常与微粒组成、气体摩尔体积、物质的状态、氧化还原反应中的电子转移数、弱电解质的电离、盐类水解等知识一起考查,覆盖面广、具有良好的区分度,因此是历届各地高考的热点和必考点。
突破一 记“组成”,突破物质与结构陷阱
(1)记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、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如巧用成键电子数突破共用电子对数的判断。
①1
mol白磷中含磷磷单键的数目为6NA,1
mol
硅中含硅硅单键的数目为2NA,1
mol
SiO2中含硅氧单键的数目为4
NA,1
mol石墨中含碳碳单键的数目为1.5NA。
②1
mol
CnH2n+2中含共价键数为(3n+1)NA[其中(2n+2)NA个极性键,(n-1)NA个非极性键],1
mol
CnH2n中含共价键数为3nNA,1
mol
CnH2n+2O中含共价键数为(3n+2)NA。
 判断下列说法是否正确。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下,124
g
P4中所含P—P键数目为4NA。(  )
(2)(2017·全国卷Ⅱ)标准状况下,2.24
L
N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA。(  )
解析 (1)常温常压下,124
g
P4的物质的量是1
mol,由于白磷是正四面体结构,1个P4分子中含有6个P—P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,错误。
(2)标准状况下,气体的摩尔体积为22.4
L·mol-1,2.24
L
N2和O2的混合气体中分子数为0.1NA,错误。
答案 (1)× (2)×
 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)1
mol甲醇中含有的C—H键的数目为4NA。(×)
错因:甲醇的结构式:,故1
mol甲醇中含
有3
mol
C—H键。
(2)标准状况下,22.4
L的苯含有碳碳双键的数目为3NA。(×)
错因:标准状况下苯非气体且苯中无碳碳双键。
(3)常温常压下,14
g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA。(√)
错因:
(4)标准状况下,11.2
L氦气中含有NA个原子。(×)
错因:He为单原子分子。
突破二 抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯、N2O4等在标准状况下均不为气体]。
若给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生正确判断,让学生误以为无法求解物质所含的粒子数,实质上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
 判断下列说法是否正确。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)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。(  )
(2)常温常压下,22.4
L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA。(  )
解析 (2)非标准状况下,无法用22.4
L·mol-1求得氯气的物质的量,故无法计算反应转移电子数,错误。
答案 (1)√ (2)×
 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)在标准状况下,2.24
L
HF含有的电子数为NA。(×)
错因:HF在标准状况下为液态。
(2)氢氧燃料电池正极消耗22.4
L气体时,电路中通过的电子数目为4NA。(×)
错因:未注明标准状况。
(3)足量Zn与一定量的浓H2SO4反应,产生22.4
L气体时,转移的电子数一定为2NA。(×)
错因:气体体积未说明在标准状况下。
(4)标准状况下,22.4
L辛烷完全燃烧,生成的CO2的分子数为8NA。(×)
错因:辛烷在标准状况下为液态。
突破三 突破氧化还原反应中转移电子数目的陷阱
(1)同一种物质在不同反应中作氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂;②Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂;③NO2和H2O的反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂。
(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原反应的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+。
 判断下列说法是否正确。
(1)(2019·全国卷Ⅱ)1
mol
K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA。(  )
(2)(2017·全国卷Ⅱ)2.4
g
Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA。(  )
(3)(2015·全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23
g钠充分燃烧时转移电子数为NA。(  )
解析 (1)重铬酸钾被还原为铬离子时,铬元素从+6降低到+3,1
mol重铬酸钾转移的电子数为6NA,正确。
(2)2.4
g
Mg的物质的量为0.1
mol,与H2SO4完全反应转移的电子数为0.2NA,错误。
(3)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,但钠均显+1价,故23
g钠即1
mol钠充分燃烧时转移电子数为NA,正确。
答案 (1)√ (2)× (3)√
 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)标准状况下,2.24
L
CO2与足量的Na2O2充分反应,转移电子总数为0.1NA。(√)
错因:
(2)5.6
g
Fe和6.4
g
Cu分别与0.1
mol
Cl2完全反应,转移的电子数相等。(√)
错因:
(3)5.6
g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。(×)
错因:该题没有给出硝酸的量,故不能判断铁粉是否完全反应,也不能判断失去的电子数。
(4)6.4
g
Cu与S完全反应,转移电子数为0.2NA。(×)
错因:根据方程式2Cu+SCu2S可知,转移的电子数应为0.1NA。
突破四 正确分析“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否有弱电解质电离和某些盐的水解。
(2)是否指明了溶液的体积。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4、HCl溶液c(H+)都等于0.1
mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05
mol·L-1的H2SO4溶液,c(H+)=0.1
mol·L-1,与电解质的组成有关。
(4)不要忽略溶剂水中的氢、氧原子数目。
(5)是否注意了胶体的特征。
如“含
1
mol
Na2CO3的溶液中含有CO的数目小于NA”“1
mol
FeCl3完全水解生成Fe(OH)3
胶体胶粒的数目小于NA”“1.0
mol·L-1
NaCl溶液中Na+的数目无法计算”“1
L
1.0
mol·L-1蔗糖溶液中含有NA个分子(这个说法是错误的,没有考虑水分子)”。
 判断下列说法是否正确。
(1)(2019·全国卷Ⅲ)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,每升溶液中的H+数目为0.02
NA。(  )
(2)(2017·全国卷Ⅱ)1
L
0.1
mol·L-1
NH4Cl溶液中,NH的数量为0.1NA。(  )
(3)2
mol·L-1的Na2CO3溶液中所含阴离子数大于NA。(  )
解析 (1)常温下pH=2,则溶液中氢离子浓度是0.01
mol/L,因此每升溶液中H+数目为0.01NA,错误。
(2)NH存在水解,故NH数量小于0.1NA。
(3)没有指明溶液的体积。
答案 (1)× (2)× (3)×
 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)0.1
mol/L的NaHSO4溶液中,阴、阳离子的数目之和为0.2NA。(×)
错因:溶液体积未知,故无法计算。
(2)常温下,1
L
0.1
mol·L-1
Na2S溶液中含有的S2-数是0.1NA。(×)
错因:S2-存在水解。
(3)300
mL
2
mol·L-1蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA。(×)
错因:蔗糖溶液中还存在水分子。
(4)假设1
mol
FeCl3完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA。(×)
错因:一个Fe(OH)3胶粒是由多个Fe(OH)3微粒组成的。
(5)25
℃时,pH=13的Ba(OH)2中c(OH-)=0.2
mol/L。(×)
错因:pH=13,c(OH-)=0.1
mol/L,与一元碱、二元碱、强碱、弱碱无关。
突破五 理解反应原理,突破“隐含”的陷阱
(1)可逆反应不能进行到底,反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应:
①2NO2??N2O4;②Cl2+H2O??HCl+HClO;
③NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-;
④2SO2+O22SO3;⑤N2+3H22NH3;⑥H2+I2??2HI;⑦SO2+H2O??H2SO3。
(2)常温下,不能共存的气体间的反应。
①HCl+NH3===NH4Cl;②2NO+O2===2NO2;
③2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
(3)“隐含”浓度变化
①在MnO2与浓盐酸的反应中,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
②在Cu与浓硫酸的反应中,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。
③常温下,Fe、Al在浓硝酸、浓硫酸中钝化,反应不具有持续性。
 判断下列说法是否正确。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)密闭容器中,2
mol
SO2和1
mol
O2催化反应后分子总数为2NA。(  )
(2)(2015·广东高考)1
mol
Cu和足量热浓H2SO4反应可生成NA个SO3分子。(  )
解析 (1)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,错误。
(2)Cu和足量热浓H2SO4反应生成的是SO2而不是SO3。
答案 (1)× (2)×
 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)标准状况下,22.4
L
NO与11.2
L
O2混合后气体的分子数为2NA。(×)
错因:NO与O2反应生成1
mol
NO2且存在反应2NO2??N2O4。
(2)某密闭容器中有2
mol
SO2和1
mol
O2,在一定条件下充分反应,转移的电子数为4NA。(×)
错因:2SO2+O2??2SO3是可逆反应,不能进行到底。
(3)常温下,2.7
g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA。(×)
错因:常温下铝遇浓硫酸钝化。
(4)100
mL
10.0
mol·L-1浓盐酸与足量MnO2共热反应,生成Cl2分子的数目为0.25NA。(×)
错因:浓盐酸随反应进行变为稀盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,故无法计算。
(5)标准状况下,将2.24
L
Cl2溶于水,可得到HClO分子的数目是0.1NA。(×)
错因:Cl2+H2O??HCl+HClO是可逆反应,反应不能进行到底。
(6)含1
mol
H2SO4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子总数为6.02×1023。(×)
错因:浓硫酸随反应的进行变为稀H2SO4,而Cu与稀H2SO4不反应。
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