第2讲:物质的量及相关计算
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第二讲:物质的量浓度计算归类解析(一)物质的量浓度计算是高考的重点和热点,是两纲要求学生必须掌握的知识点。
物质的量浓度计算题型较多。
现归类如下:一、应用类1. 概念的直接应用表达式:例1. 3.22 g 溶于水,配成500 mL溶液,求。
解析:根据物质的量浓度概念表达式直接求出,即因是强电解质,根据电离方程式:,得出。
点评:(1)根据定义直接计算是基本思想和常见方法,计算时必须找准分子是溶质的物质的量,分母是溶液的体积,不是溶剂的体积。
(2)因强电解质在水中完全电离,离子物质的量浓度还与电离方程式有关,如物质的量浓度为型强电解质溶液,,。
弱电解质在水中部分电离,溶液中既存在弱电解质分子又存在离子,物质的量浓度与弱电解质的电离程度有关,一般离子物质的量浓度小于溶质分子物质的量浓度。
绝大多数非电解质,如蔗糖、酒精等,溶质分子物质的量浓度通过上述表达式可以直接求出。
二、换算类1. 与质量分数之间的换算关系式:为溶液的密度(g/mL),ω为溶质的质量分数。
例2. 已知某盐酸溶液中HCl的质量分数为36.5%,溶液的密度为1.19 g/mL,求此溶液的物质的量浓度?解析:直接利用物质的量浓度与质量分数的换算关系式,代入数据后解得:点评:(1)物质的量浓度常用单位是mol/L,如果溶液密度的单位是g/L,此时换算公式应为:。
(2)该求解过程与溶液的体积无关。
2. 与溶解度之间的换算关系式:,为溶液的密度(g/mL),S为一定温度下的溶解度(g)。
例3. 的溶解度很小,25℃时为0.836g。
(1)25℃时,在烧杯中放入6.24 g 固体,加200g水,充分溶解后,所得饱和溶液的体积仍为200mL,计算溶液中。
(2)若在上述烧杯中加入50 mL 0.0268 mol/L的溶液,充分搅拌后,则溶液中是多少?解析:(1)由于的溶解度较小,溶液的质量即为水的质量,溶液的密度约为水的密度,根据关系式,得出是强电解质,由电离方程式:,得出:(2)设与反应消耗掉的为x g。
第二讲物质的量本节重点:1.认识物质的量的含义。
2.公式:n=N/NA3.公式:n=m/M4.公式:n=V/Vm知识点一:物质的量1.物质的量:物质的量是指一定粒子集体中所含微粒数目多少的一个物理量,用符号n 表示,单位为摩尔,简称:摩,写作mol,是一个国际单位。
我们把含有约6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔,也就是说1摩尔某粒子指约6.02×1023个粒子。
2.摩尔基准:我们把0.012千克碳(质子数为6,中子数为6的碳原子)中所含碳原子数称为1摩尔,约为6.02×1023个。
3.阿伏伽德罗常数:6.02×1023mol—1叫做阿伏加德罗常数,是个物理量,用符号NA表示。
4.摩尔度量的对象:对象是微观粒子,即分子、原子、离子、质子、中子、电子。
5. n、N、NA 三者的关系:n=N/NA(其中表示物质的量,N表示微粒总数,NA表示阿伏伽德罗常数)【例题讲解】例1:1 mol水分子含有6.02×1023个水分子,含有含有2 mol氢原子,即2×6.02×1023个氢原子,含有1 mol氧原子,即6.02×1023个氧原子。
例2:现有1.204×1022个二氧化碳分子,则含有二氧化碳分子的物质的量是多少?解:根据公式n=N/NA可知n(CO2)= 1.204×1022 / 6.02×1023mol—1 = 0.02 mol【学生活动】1.0.2 mol H2SO4中含有()mol H原子,()个H原子,()mol S原子,()个S原子,()mol O原子,()个O原子,原子总数为()个。
2. amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为()A.a/4bmol-1 B.b/amol-1 C.a/bmol-1 D.b/4amol-1知识点二:摩尔质量1.概念:单位物质的量的物质具有的质量。
1.物质的量浓度(1)概念物质的量浓度表示 里所含溶质B 的物质的量,也称为 ,符号为c B 。
(2)表达式:c B =n B V ,变形: n B =c B ·V ;V =n Bc B。
(3)常用单位: 或mol·m -3,有时也用mmol·L -1。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的 、物质的量因体积不同而改变。
2.溶质的质量分数【易错】1.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 、Na 2O 、Na 2O 2――→水NaOH ;SO 3――→水H 2SO 4;NO 2――→水HNO 3。
(2)特殊物质:如NH 3溶于水后溶质为 ,但计算浓度时仍以 作为溶质。
(3)含结晶水的物质:CuSO 4·5H 2O ―→CuSO 4;Na 2CO 3·10H 2O ―→Na 2CO 3。
01 了解物质的量浓度的概念。
2.准确计算溶液的体积c =nV 中的V 是 的体积,不是 的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用 代替溶液的体积,应根据V =mρ计算。
.1.1 mol·L -1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol Na +( )2.从100 mL 5 mol·L -1 H 2SO 4溶液中取出了10 mL ,所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L -1( )3.将62 g Na 2O 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( )4.0.5 mol·L -1的稀硫酸中,c (H +)为1.0 mol·L -1( )5.将25 g CuSO 4·5H 2O 晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量分数为25%( )6.用100 mL 水吸收0.1 mol HCl 气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L -1( )7.1 L 水中溶解5.85 g NaCl 所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L -1( )一、物质的量浓度与质量分数的计算1.将标准状况下的a L 氯化氢气体溶于100 g 水中,得到的盐酸的密度为b g ·mL -1,则该盐酸的物质的量浓度(mol ·L -1)是( )A.a22.4 B.ab 22 400 C. 1 000ab2 240+36.5a D.ab 22 400+36.5a2.将25 g CuSO 4·5H 2O 晶体溶于75 g 水中,配成溶液,所得溶液的溶质质量分数为________。
第2讲 化学中常用的物理量----物质的量考点一 物质的量 摩尔质量物质的量、(1)基本概念间的关系(2)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为:n =N N A。
2.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M ,单位为g·mol-1。
(2)数值:以g·mol -1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)关系:摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为:n =m M。
(4)计算方法物质的量或质量与状况1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2N A( √ )(2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为N A( √ )(3)室温下,1 mol CH4中含有5N A原子( √ )(4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2N A( √ )物质的组成与结构2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同( √ )(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10N A( × )(3)31 g白磷中所含共价键数目为N A( × )(4)30 g SiO2中含有硅氧键个数为N A( × )(5)32 g甲醇中所含共价键数目为5N A( √ )电解质溶液中粒子数目的判断3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH+4的数目为0.3N A( × )(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2N A( × )(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2N A( × )(4)25℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2N A( × )(5)1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3N A( × )1.熟记两个公式N N A =n =m M 2.思维方法已知物理量――→计算物质的量――→依据组成计算所求的微粒数考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律1.影响物质体积的因素2.气体摩尔体积3.阿伏加德罗定律(1)决定气体体积的外界条件:一定物质的量的气体,其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。
第2讲:物质的量及相关计算一、单选题(共18题;共36分)1.同温同压下的不同气体其体积可能不相同,其主要原因是()A. 粒子大小不同B. 粒子质量不同C. 粒子间距离不同D. 粒子数目不同2.配制250 mL 0.100 mol/L 的氯化钠溶液,操作错误的是()A. B. C. D.3.用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制80 mL 1 mol·L-1的稀硫酸。
现给出下列仪器(配制过程中可能用到):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⑧80 mL容量瓶按使用仪器的先后顺序排列正确的是()A. ④③⑦⑧⑥B. ②⑤⑦⑥C. ①③⑧⑥⑦D. ②⑥③⑦⑤⑥4.(2018•海南卷)N A代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A. 12g金刚石中含有化学键的数目为4N AB. 18g的D2O中含有的质子数为10C. 28g的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为6 N AD. 1L 1mol·L-1的NH4Cl溶液中NH4+和Cl- 的数目均为1 N A5.(2018•卷Ⅱ)N A代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()A. 常温常压下,124g P4中所含P-P键数目为4N AB. 100mL 1mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1N AC. 标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N AD. 密闭容器中,2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数为2N A6.同温同压下有两份体积相同的CO2和O3,关于它们的叙述正确的是()A. 分子数之比是1∶1B. 原子个数比是3∶2C. 质量比是1∶1D. 密度之比是1∶17.下列关于物质的量浓度表述正确的是()A. 98%的H2SO4物质的量浓度为18.4mol/L ,则49%的H2SO4物质的量浓度为9.2mol/LB. 当2L水吸收44.8L氨气(标况)时所得氨水的浓度不是1mol•L-1,只有当44.8L(标况)氨气溶于水制得2L氨水时,其浓度才是1mol•L-1C. 只含K2SO4和NaCl的混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同D. 50mL 1mol/L的AlCl3溶液中的Cl—浓度与50ml 3mol/L的BaCl2溶液Cl—浓度相等8.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A. 所含共价键数均为0.2N A的白磷(P4)和甲烷的物质的量相等B. 1L 1mol/LH2O2的水溶液中含有的氧原子数为2N AC. 将1molFe 与一定量的稀硝酸充分反应,转移的电子数可能为2N AD. 1L0.1mol/LCH3COONa溶液中含有的Na+和CH3COO-的总数为0.2N A9.用N A表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是()A. a g C2H4和C3H6的混合物所含原子总数为B. 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N AC. 标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为N AD. 物质的量浓度为0.5 mol·L−1的MgCl2溶液中,含有Cl−个数为N A10.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是()A. 两种气体的压强相等B. O2比O3的质量小C. 两种气体的分子数目相等D. 两种气体的氧原子数目相等11.将硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物溶于水,所得溶液中SO42-的浓度为0.20mol/L。
向其中加入等体积0.20mol/L的KOH溶液(混合后溶液体积变化忽略不计),生成的白色沉淀质量恰好达到最大值,此时混合溶液中K+的浓度是( )A. 0.40mol/LB. 0.1mol/LC. 0.225mol/LD. 0.20mol/L12.(2018•卷Ⅲ)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∶1D. 1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同13.下列各组物质中,所含分子数目不相同的是()。
A. 同温同压下,相同体积的N2和H2B. 10 g H2和10 g O2C. 9 g H2O和0.5 mol Br2D. 22 g CO2和3.01×1023个N214.现有CO、CO2、O3(臭氧)三种气体,它们分别都含有1mol氧原子,则三种气体的物质的量之比为()A. 1:1:1B. 1:2:3C. 3:2:1D. 6:3:215.洁厕灵和84消毒液混合使用会发生反应:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,生成有毒的氯气。
下列说法正确的是()A. 每生成1mol氯气,转移的电子数为2N AB. 1 mol NaCl含有的电子数为28N AC. 1L0.2mol/ L NaClO溶液中含有的次氯酸根离子数为0.2N AD. 标准状况下,将22.4L HCl溶解在0.5L 水中,形成2mol/L的盐酸16.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的有几个()①常温常压下,28gC2H4和C4H8的混合物中一定含有6N A个原子②0℃,101kPa,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液充分反应,有2N A个电子转移③常温下,pH=12的氢氧化钠溶液中OH-数目为0.01N A④1L1.0mol/LFeCl3溶液全部水解制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶体数目为N A⑤T℃时,1LpH=6纯水中,含10-6N A个H+⑥常温下,1.7gNH3和3.65gHCl混合后,气体分子数为0.2N A⑦lmolSO2与足量O2在一定条件下反应生成SO3,共转移2N A个电子⑧标准状况下,22.4LHF气体中含有N A个气体分子⑨用情性电极电解CuSO4溶液后,如果加入0.1molCu(OH)2能使溶液复原,则电路中转移电子的数目为0.4N AA. 3B. 2C. 1D. 017.某气体的摩尔质量为M g/mol,N A表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X。
则表示的是()A. V L该气体的质量(以g为单位)B. 1 L该气体的质量(以g为单位)C. 1 mol该气体的体积(以L为单位)D. 1 L该气体的物质的量(以mol为单位)18.固体单质A和气体单质B在容积一定的密闭容器中恰好完全反应生成气体C,相同温度下测得容器内压强不变,若产物气体C的密度是原气体密度的4倍,则判断正确的是()A. 单质A与B的摩尔质量之比是1∶4B. 反应前后的气体质量之比一定是1∶4C. 生成物C中,A的质量分数为50%D. 生成物C中A,B两元素的原子个数比为3∶1二、填空题(共3题;共7分)19.若agCO含b个分子,则阿伏加德罗常数的值为________ mol﹣1.20.下面是中学化学实验中常见的几种仪器:A.量筒B.容量瓶C.试管D.圆底烧瓶E.托盘天平①其中仪器上要标出使用温度的是________(填选项)②可用作反应容器并能进行加热的是________(填选项)③下列操作,使得实验结果偏小的是________(填选项)A.称取5.2gNaCl固体时,将砝码放在左盘,NaCl固体放在右盘B.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,转移NaCl溶液前,容量瓶中已有少许蒸馏水C.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,定容时俯视读数.D.用量筒量取一定体积的浓硫酸,浓硫酸倒入烧杯后,用蒸馏水继续冲洗量筒内壁并将洗涤液倒入烧杯.21.现有M,N两种气态化合物,其摩尔质量之比为2:1,试回答下列问题:①同温同压下,M,N气体的密度之比为________②相同温度下,在两个相同体积的密闭容器中分别充入M,N,若两个容器中气体的密度相等,则两个容器中的压强之比为________③将M,N两种气体分别溶于水(M,N与水均不反应)配成溶液,当两种溶液的质量分数相同时,其密度分别为d1和d2,则两种溶液的物质的量浓度之比为________.三、综合题(共2题;共8分)22.回答下列问题:(1)将4molN2和6molO2混合,所得气体在标准状况下的密度是________g/L。
(2)有Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,已知其中c(Fe3+)=0.4mol/L,c(SO42-)=0.7mol/L,则此溶液中c(Na+)=________mol/L。
(3)某普通酒精中乙醇的含量为97%,密度为0.90g/cm3,将乙醇看作溶剂,水看作溶质,该普通酒精中水的物质的量浓度是________ mol/L。
23.(1)在一定温度和压强下,1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是________。
(2)A、B两种气体组成的混合气体8.6 g,在标准状况下体积为8.96 L。
已知A与B的物质的量之比为3∶1,相对分子质量之比为14∶1,由此可推断A可能是________,B可能是________。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体质量为36 g,体积为22.4 L,则CO所占的体积是________L,质量是________ g。
答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子的直径、粒子的质量,同温同压下气体粒子间的距离相等,同温同压下气体摩尔体积相同,由V=nV m= V m知,气体的体积取决于粒子数目的不同,故选D.【分析】根据阿伏加德罗定律进行分析即可,注意物质的组成。
2.【答案】C【解析】【解答】A、称量氯化钠采用分析天平更精确,图中实验操作符合题意;B、溶解氯化钠时,为了加速其溶解,可以用玻璃棒搅拌,图中实验操作符合题意;C、转移时用玻璃棒引流,防流出容量瓶外,图中操作无玻璃棒,图中实验操作不符合题意;D、定容时用胶头滴管操作,图中实验操作符合题意;故答案为:C。
【分析】称量用天平,溶解用玻璃棒搅拌加速其溶解,转移用玻璃棒引流,定容用胶头滴管。
C中是转移操作无玻璃棒,故错误。
3.【答案】D【解析】【解答】实验室没有80 mL容量瓶,所用容量瓶应为100 mL,计算出需要浓硫酸的体积约为5 mL,应用10 mL量筒量取,不用托盘天平称量,根据配制步骤,计算→量取→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀,按使用仪器的先后顺序排列正确的是D。
【分析】1、配制步骤,计算→量取→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀2、仪器选择:选择最小规格的仪器(略大于题目信息数据):选择100 mL容量瓶,并用容量瓶容积进行计算;选择最接近浓硫酸体积的量筒4.【答案】C【解析】【解答】A.金刚石中一根键被2个碳原子共用,即一个碳原子只有两占两根共价键,因此12g金刚石中含有化学键的数目为2N A,故不符合题意B.D2O的摩尔质量为2*2+16=20g/mol,质子数为×10×N A=9N A,故不符合题意C.乙烯环己烷的最简式都为CH2,故等质量的气体所含原子总数相同,所含原子总数为28/14*3N A=6N A,符合题意D.铵根离子会发生水解,故数目<1N A,不符合题意故答案为:C【分析】A中忽略了键是两个原子共用的B中同位素质量数不同D中忽略了铵根离子的水解。