课时作业1:以物质的量为中心的计算
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虾对市爱抚阳光实验学校高中课程教科书—化学〔〕第二讲物质的量的浓度及以物质的量为中心的计算2007测试目标和能力要求1、了解溶液的义。
了解溶解度、饱和溶液的概念。
2、了解溶液的组成。
理解溶液中溶质的质量分数概念,并能进行有关计算。
3、了解配制一溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
※4、理解摩尔〔mol〕是物质的量的根本单位,并能用于进行化学计算。
※5、根据物质的量与微粒(原子、分子、离子)数目、气体体积(状况下)、物质的量浓度、阿伏加德罗常数之间的相互关系进行有关计算。
知识体系和复习一、知识体系:2、物质的量与其它量之间的换算恒式:3、影响物质体积大小的因素:微粒的大小 1mol固、液体的体积物质体积微粒的个数 1mol物质的体积微粒之间距离 1mol气体的体积溶质的量不变,m(浓)·w(浓)= m(稀)·w(稀);c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)②溶解度与溶质质量分数w换算式:100%×S+100S=ww—1w•100=S③溶解度与物质的量浓度的换算:④质量分数与物质的量浓度的换算:ρ1000cM=wMw•ρ•1000=c5、一物质的量浓度主要仪器:量筒、托盘天平〔砝码〕、烧杯、玻璃棒、头滴管、容量瓶溶液的配配制:方法步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→振荡→容→摇匀→装瓶识差分析:关键看溶质或溶液体积的量的变化。
依据MVm=Vn=c来判断。
一、物质的量浓度浓度是指一温度、压强下,一量溶液中所含溶质的量的多少。
常见的浓度决于决于决于4、溶液浓度换算式:有溶液中溶质的质量分数,溶液中溶质的体积分数,以及物质的量浓度。
物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
符号用c B表示,(2)表达式:C B 单位常用mol/L或mol/m3,注意:①单位体积为溶液的体积,不是溶剂的体积。
②溶质必须用物质的量来表示。
计算公式为概念中的单位体积一般指1升,溶质B指溶液中的溶质,可以指单质或化合物,如c〔Cl2〕=0.1mol/L,c〔NaCl〕=mol/L;也可以指离子或其它特组合,如c〔Fe2+〕=0.5mol/L, c〔SO42-〕=0.01mol/L。
专题4 以物质的量为中心的化学计算的解题方法第一部分知识梳理一、物质的量的单位——摩尔1.物质的量(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量。
(2)符号及单位:符号为n,单位为摩尔。
2.摩尔3.阿伏加德罗常数二、摩尔质量【点拨提升】物质的量——“四化”1.(2021·江苏·涟水县第一中学高一月考)下列说法中正确的是 A .摩尔是表示物质质量的单位B .物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体C .摩尔是表示物质所含微粒个数的物理量D .物质的量就是指物质的质量 【答案】B 【详解】A .摩尔是物质的量的单位,A 错误;B .物质的量是表示一定数目粒子的集合体的物理量,适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体,B 正确;C .摩尔是物质的量的单位,不是物理量,C 错误;D .物质的量是表示一定数目粒子的集合体的物理量,不是物质的质量,D 错误; 选B 。
2.(2021·黑龙江·佳木斯一中高一期中)下列关于摩尔质量的说法正确的是 A .2mol 2CO 的摩尔质是1mol 2CO 摩尔质量的2倍B .任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质或相对原子质量C .某1个原子的质量是a g ,则该原子的摩尔质量是a A N g/molD .硫酸的摩尔质量是98g 【答案】C 【详解】A .摩尔质量和物质的量无关,故A 错误;B .摩尔质量和相对分子质量或相对原子质量在数值上相同,而不是相等,故B 错误;C .1个原子的物质的量A AN 1n=mol N N ,摩尔质量A Am agM===aN g/mol 1n mol N ,故C 正确; D .摩尔质量的单位为g/mol ,硫酸的摩尔质量是98g/mol ,故D 错误; 故选C 。
【变式训练】1.(2021·山东·鄄城县实验中学高一月考)下列叙述错误的是 ①摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一 ②1 mol 任何物质都含有约6.02×1023个粒子 ③6.02×1023就是阿伏伽德罗常数 ④1 mol 氢原子就是一个氢原子 ⑤1 mol CO 2中含1 mol 碳和2 mol 氧 A .①②③ B .②③④C .②③④⑤D .①②③④⑤【答案】D 【详解】①摩尔是物质的量的单位,不是基本物理量,①错误;②1 mol 任何物质都含有约6.02×1023个组成物质的基本粒子,由于未指明是组成物质的基本微粒,因此该说法不合理,②错误;③6.02×1023是阿伏伽德罗常数的数值,阿伏伽德罗常数为6.02×1023mol -1,③错误; ④1 mol 氢原子是阿伏伽德罗常数个氢原子,④错误;⑤1 mol CO 2分子中含1 mol 碳和2 mol 氧原子,未指明是O 元素的原子,因此该说法不合理,⑤错误;综上所述可知:上述五种说法均错误; 故合理选项是D 。
《以物质的量为中心的有关计算》学案【学习目标】1.了解物质的量的单位——摩尔(mol )、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2.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。
3.掌握有关溶液中溶质的物质的量浓度,质量百分比浓度,溶解度的计算,以及它们之间的联系。
一、基础知识回顾1.注意:(1)“一个中心”:必须以物质的量为中心; (2)“两个前提”:在应用Vm=22.4L/mol 时,一定要以“标准状况”和“气体状态”为两个前提条件(混合气体也适用)。
2.阿伏伽德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的粒子数。
万能公式:PV=nRT 【例一】铅笔芯的主要成分是石墨和黏土。
如果铅笔芯质量的一半成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1 mg 。
那么一个铅笔字含有的碳原子数约为_________________个。
变式1:若50滴水正好是m mL ,则1滴水所含的分子数是_____________。
【例二】已知a g 某气体所含分子数为b ,则该气体的摩尔质量为_______,c g 该气体在标准状况下的体积为___________。
变式2: 有一真空瓶质量为m 1,该瓶充入空气后的质量为m 2,在相同状况下,若改为充入某气体A 时,总质量为m 3。
则A 的相对分子质量是__________。
(已知空气的相对分子质量是29)【例三】根据阿伏伽德罗定律,可以得出:(1)同温同压下两种气体的体积之比与摩尔质量之比成____比;(正/反,下同)(2)同温同压下两种气体的物质的量之比与密度之比成____比;(3)同温同压下两种气体的摩尔质量之比与密度之比成____比;变式3:在标准状况下,m g 气体A 与n g 气体B 的分子数相同,下列说法中不正确的是( )A.气体A 与气体B 的相对分子质量之比为m :nB.等质量气体A 与气体B 的分子数之比为n :mC.同温同压下,气体A 与气体B 的密度之比为n :mD.相同状况下,等体积的气体A 与气体B 的质量之比为m :n练习:1、同温同压下,等质量的CO 2和SO 2两种气体相比较,下列叙述正确的是( )A.密度比: 11:16B.体积比: 16 :11C.体积比: 1 :1 D 密度比: 16:112、在标准状况下,112ml 某气体体的质量为0.17g ,该气体可能是 ( )A. O 2B. N 2C. H 2SD. CO 23、标准状况下有①6.72LCH 4②3.01×1023个HCl ③13.6gH 2S ④0.2molNH 3,下列对四种气体的关系从小到大表示不正确的是 ( )A.体积 ④<①<②<③B.密度 ①<④<③<②×V m ÷V m ÷N A ×N A ×M ÷M ×V ÷V 物质的量 n (mol ) 物质的质量m(g) 物质的粒子数N (分子、原子、离子、电子等) 气体体积(标况)V (L ) 物质的量浓度C (mol/L)C.质量 ④<①<③<②D.氢原子数 ④<②<③<①4、标准状况下mg 气体A 和ngB 气体的分子数相同,下列说法不正确的 ( )A.A 与B 的相对分子质量之比为m:nB.同温同压下,两气体A 与B 的密度之比为n:mC.同质量的A 与B 分子个数之比为n:mD.相同状况下,同体积的气体A 与B 质量比为m:n5、同一状态下,20molA 2气体与30molB 2气体恰好完全反应生成20mol 某气体X,则可推出X 的化学式为 ( )A.AB 2B.AB 3C.A 2B 3D.A 3B 2二、一定物质的量浓度溶液的配制1、实验仪器2、实验步骤3、误差分析三、有关溶液的计算1、基本公式的相互转化2、稀释定律3、离子浓度的相关计算例1、500mL 0.2mol/L 的Ba(NO 3)2溶液中:Ba 2+的浓度为 ;NO 3-离子的浓度为 ;溶液中阴阳离子总数为 .变式1、下列各溶液中,Cl —浓度最大的是:( )A.3mol/L 的NaClB.2mol/L 的CaCl 2C.1mol/L 的FeCl 3D.1.5mol/L 的AlCl 3变式2、下列溶液中Na +的物质的量浓度最大的是( )A 、100mL 1mol/L 的NaCl 溶液B 、100mL 1mol/L 的Na 2SO 4溶液C 、100mL 0.5mol/L 的Na 3PO 4溶液D 、400mL 0.5mol/L 的Na 2SO 4溶液4、溶解度、质量分数、物质的量浓度的相互换算例2、某市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/cm 3。
课时作业1 物质的量气体摩尔体积一、选择题1.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。
下列有关说法正确的是( )A.臭氧的摩尔质量是48gB.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3C.16g臭氧中含有6.02×1023个原子D.1.00mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×10232.如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )A.所含原子数相等B.气体密度相等C.气体质量相等D.电子数相等3.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“●”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是( )A.若①中的H2为1mol,则②中所含原子总数为3.01×1023个B.①和②中气体的质量之比为1∶8C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应D.两容器的温度和压强均相同4.双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。
下列有关判断不正确的是( )A.BPA的摩尔质量是228g·mol-1B.1molBPA中含有6.02×1023个分子C.BPA属于有机化合物D.1molBPA在标准状况下的体积约为22.4L5.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。
下列说法正确的是(设N A表示阿伏加德罗常数的值)( )A.气体反应物的总体积为0.448LB.装置中氢元素的总质量为0.04gC.生成物中含有0.01N A个分子D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01N A个NH+46.下列选项中所涉及的两个量一定相等的是( )A.11.2LCl2与4.25gNH3所含有的原子数B.等物质的量的Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应转移的电子数C.标准状况下36gH2O与1.204×1024个O2分子所占的体积D.18.0g重水(D2O)与20gNe所含有的电子数7.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是( )A.同密度、同压强的N2和C2H4B.同温度、同体积的O2和N2C.同体积、同密度的C2H4和COD.同压强、同体积的O2和N28.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强由大到小的顺序是( )A.②④①③B.①②③④C.④①②③D.①④③②9.如图,在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板,在A、B、C内分别充入等质量的X、CO2、Y三种气体,当隔板静止时,A、C内的气体密度相等。
训练8 物质的量浓度的计算[经典基础题]1.下列溶液中Cl -浓度由大到小的顺序是( )①200 mL 2 mol·L -1 MgCl 2溶液 ②1 000 mL 2.5 mol·L -1 NaCl 溶液 ③300 mL2 mol ·L -1 HCl 溶液 ④250 mL 1 mol·L -1 FeCl 3溶液 A.③②①④ B.④①②③ C.①④②③D.②③①④2.下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1 mol·L -1的是( )A.将40 g NaOH 溶于1 L 水所得的溶液B.将80 g SO 3溶于水并配成1 L 的溶液C.将0.5 mol·L-1的NaNO 3溶液100 mL 加热蒸发掉50 g 水的溶液D.含K +为2 mol 的K 2SO 4溶液3.V L Fe 2(SO 4)3溶液中含有Fe 3+m g ,则溶液中SO 2-4的物质的量浓度为( ) A.56m V mol·L -1B.3m 56 Vmol·L -1 C.m 56Vmol·L -1 D.3m 112Vmol·L -1 4.有K 2SO 4和Al 2(SO 4)3的混合溶液,已知其中Al 3+的物质的量浓度为0.4 mol·L -1,SO 2-4的物质的量浓度为0.7 mol·L -1,则此溶液中K +的物质的量浓度(mol·L -1)约为( ) A.0.1 B.0.15 C.0.2D.0.255.下列说法中正确的是( )A.1 L 水中溶解了58.5 g NaCl ,该溶液的物质的量浓度为1 mol·L -1 B.从1 L2 mol·L-1的H 2SO 4溶液中取出0.5 L ,该溶液的浓度为1 mol·L -1C.配制500 mL 0.5 mol·L -1的CuSO 4溶液,需62.5 g 胆矾D.中和100 mL 1 mol·L -1的H 2SO 4溶液,需NaOH 4 g6.40 g 密度为d g·cm -3的Fe 2(SO 4)3溶液中含有1.4 g Fe 3+,则此溶液中SO 2-4的物质的量浓度为( )A.516dB.1516dC.38dD.58d 7.把500 mL 含有BaCl 2和KCl 的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol 硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol 硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。
考点07 以物质的量为中心的多角度计算1.以物质的量为中心的各物理量的换算关系2.与物质的量浓度有关的五个公式c=nV,n=mM=VV m,ρ=m溶液V溶液,w=m溶质m溶液×100%,c=1 000ρwM。
每个公式中均可“知二求一”。
3.三个守恒应用考点导航一轮回顾:强基固本专题二化学常用计量1.必须掌握的“四”个定义式c =n /V ,n =m /M =V /V m ,ρ=m (溶液)/V (溶液),w =m (溶质)m (溶液)×100%。
每个公式中均可“知二求一”。
2.熟练推导“三”种换算关系(1)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算 c =n V =m /M V =m (aq)w MV =1 000ρw M ,w =cM 1 000ρ 。
(ρ:g·cm -3) (2)物质的量浓度与溶解度(S )的换算(饱和溶液) c =n V =S /M 100+S 1 000ρ= 1 000ρS M (100+S ),S =100cM 1 000ρ-cM 。
(ρ:g·cm -3) (3)气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度和质量分数的计算 在标准状况下,1 L 水中溶解某气体V L ,所得溶液密度为ρ,则:c =nV=V /22.41 000×1+V22.4×M1 000ρ= 1 000ρV 22 400+MV (ρ:g·cm -3),w =m (溶质)m (溶液)×100%=V 22.4×M 1 000×1+V 22.4×M=MV 22 400+MV×100%。
3.灵活利用“三”个守恒关系(1)稀释前后“溶质的物质的量守恒”:c (浓溶液)·V (浓溶液)=c (稀溶液)·V (稀溶液)。
(2)溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。
(3)质量守恒:反应前后同种原子的质量相等。
高中化学学习材料(精心收集**整理制作)关于物质的量计算——公式关班级:姓名:一、以物质的量为中心的计算1、求0.8 g 某物质含有3.01⨯1022个分子,该物质的相对分子质量。
公式一:公式二:-的质量为x g,求该溶液中Al3+的物质的量。
2、Al2(SO4)3溶液中,SO24公式一:关系式为:3、如果1 g 水中含有m个氢原子,求阿伏伽德罗常数表示方法。
公式一:公式二:4、含3.01⨯1023个分子的H2SO4的质量是多少?公式一:公式二:5、果3.2 g XO2中含有0.1 mol氧原子,求X的相对原子质量为多少?公式一:6、5.5g氨在标准状况时体积是多少升?公式一:公式二:6、标准状况下,将V L A气体配成0.1 L溶液,求A物质的量浓度。
公式一:公式二:7、计算配制500 mL 0.1 mol/L 的NaOH 溶液所需NaOH的质量。
公式一:公式二:8、40gNaOH固体溶于1L水中形成密度为1.1g/ml的溶液,求NaOH物质的量浓度。
公式一:公式二:公式三:二、阿伏加德罗常数的计算(作业)三、阿伏加德罗定律的推论的相关公式1、克拉珀珑方程公式变形:含m的克拉珀珑方程含ρ的克拉珀珑方程2、在标准状况下,22.4LCO和17gNH3的体积之比为所含分子数之比为用到阿伏加德罗定律推论为:条件为同,公式为:3、标准状况下,等体积的氧气和某气体质量比为1:2.5,则该气体的摩尔质量是多少?用到阿伏加德罗定律推论为:条件为同,公式为:4、同温同压下,等质量的下列气体的体积由大到小排列顺序①CO2②H2③Cl2④HCl ⑤SO2用到阿伏加德罗定律推论为:条件为同,公式为:5、在标准状况下,空气的平均式量为29,相同条件下的下列气体密度比空气密度大的是()①CO2②H2③Cl2④HCl ⑤N2用到阿伏加德罗定律推论为:条件为同,公式为:四、关于摩尔质量及相对分子质量的计算1、已知某气体在标况下的密度为1.96g/L求该气体的摩尔质量。
以物质的量为中心的计算(一)刘桥中学学习目标:掌握..物质的量、摩尔质量的涵义,理解阿伏加德罗常数的涵义;掌握..物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量之间的相互关系。
典型例题:例1.(2000年广东高考题)在1.00L1.00mol·L-1NaOH溶液中通入16.8L标准状况下的CO2,计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物质的量。
解析:通入CO2的物质的量=16.8L/22.4L·mol-1=0.750mol溶液中NaOH物质的量=1.00L×1.00mol·L-1=1.00mol根据2 NaOH+CO2=Na2CO3+H2O该反应中CO2过量:0.750mol-1.00mol/2=0.250mol生成的Na2CO3为1.00mol/2=0.5molNa2CO3+CO2+H2O=2 NaHCO3反应中Na2CO3过量,生成的NaHCO3为n(反应的CO2)×2=0.500mol溶液中剩余的Na2CO3为0.500mol-0.250mol=0.250mol 答案:Na2CO3:0.250mol NaHCO3:0.500mol例2.现有Na2SO4和H2SO4的混合溶液100 mL,其中Na2SO4的浓度为0.5 mol/L ,H2 SO4的浓度为1 mol/L。
现要将上述混合溶液中Na2SO4的浓度改为0.2 mol/L,H2SO4的浓度改为2 mol/L,应加入98%(密度为1.84 g/cm3)的浓H2SO4多少毫升?然后加水稀释到多少毫升?解析:加98%H2SO4溶液和水稀释前后,溶质Na2SO4量不变则设加水稀释到V mL有关系:0.5×100=0.2×V V=250 mL需加纯硫酸n(H2SO4)=0.25×2-0.1×1=0.4 mol折算成98%(密度1.84 g/cm3)的硫酸体积为V=最后加水稀释至250 mL。
专题一 1.1 物质的量为中心的计算1.2016年春,雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。
下列有关说法正确的是()A.臭氧的摩尔质量是48 gB.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3C.16 g臭氧中含有6。
02×1023个原子D.1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6。
02×1023答案:C解析:臭氧的摩尔质量是48 g/mol,A 错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2,B项错误;1。
00 mol臭氧中含有电子总数为24×6。
02×1023,D错误。
2.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A.所含原子数相等B.气体密度相等C.气体质量相等D.摩尔质量相等答案:A解析:左瓶与右瓶中气体的物质的量相等,N2、O2分子均为双原子分子,A项正确;N2、O2的比例不固定,气体的质量不一定相等,密度不一定相等;当N2、O2物质的量相等时,摩尔质量相等,其余情况摩尔质量不相等。
3.由14CO和12CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),则下列关系正确的是()A.混合气体中,12CO占有的体积大于14CO占有的体积B.混合气体中,12CO与14CO分子个数之比为1∶2C.混合气体中,12CO与14CO质量之比为15∶14 D.混合气体中,12CO与14CO密度之比为14∶15答案:D解析:本题考查了阿伏加德罗定律,意在考查学生对阿伏加德罗定律的理解及计算能力。
由pV=nRT=错误!RT得pM=ρRT,同温同压下,密度相等,则摩尔质量相等,设混合气体中14CO为x mol,12CO为y mol,则错误!=29,解得x∶y=1∶1,12CO 和14CO的物质的量之比为1∶1,A、B项错误;12CO和14CO的质量之比为28∶30,即14∶15,C项错误;体积相同时,密度之比等于其质量之比,D项正确.4.在三个密闭容器中分别充入N2、H2、HCl三种气体,当它们的温度和压强都相同时,这三种气体的密度,从大到小的顺序是()A.ρ(N2)>ρ(H2)〉ρ(HCl)B.ρ(H2)〉ρ(N2)〉ρ(HCl)C.ρ(H2)>ρ(HCl)〉ρ(N2)D.ρ(HCl)〉ρ(N2)〉ρ(H2)答案:D解析:在温度和压强相同的条件下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以密度:HCl〉N2〉H2。
高中化学《以物质的量为核心的计算》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:_____________一、单选题1.下列说法中正确的是 ( )A .同温同压下,气体的摩尔体积都约是22.4L/molB .标准状况下,1LHCl 和1LH 2O 的物质的量相同C .标准状况下,lgN 2和1gCO 所占的体积相同D .常温常压下,22.4LCO 2中含有6.02×1023个CO 2分子2.下列叙述正确的是( )A .1molCO 2的质量为44g/molB .H 2SO 4的摩尔质量为98C .1molH 2O 中含有1molH 2D .O 2的相对分子质量为323.下列过氧化物都可以作为供氧剂。
从减轻负重的角度考虑,宇航密封舱中最适宜使用的供氧剂是() A .Li 2O 2 B .K 2O 2 C .CaO 2 D .BaO 24.下列说法正确的是( )A .1mol FeI 2与足量氯气反应时转移的电子数为2N AB .2L 0.5mol •L ﹣1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为N AC .1mol Na 2O 2固体中含离子总数为4N AD .22gCO 2与标准状况下11.2LHCl 所含的分子数相同5.设N A 为阿伏伽德罗常数的数值。
下列说法正确的是( )A .16g O 3和O 2的混合气体,所含质子数为16N AB .1.5 gCH 3含有的电子数为N AC .0.1mol 氧气与钠反应转移电子数为0.2N AD .标准状况下,11.2L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N A6.1molNO 和1molNO 2具有相同的( )①分子数 ②原子数 ③N 原子数 ④O 原子数A .②④B .①③C .①④D .①②7.设NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A .20g 重水(D 2O)中所含的中子数为8N AB .常温下,1 mol NH 4Cl 含共价键数目为4N AC .足量的Cu 与含溶质2mol 的浓H 2SO 4反应,转移的电子数为2N AD .常温常压下,12g 14C 所含原子数为N A8.A N 代表阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的是( )A .2A N 个HCl 分子与44.8L 2H 和2Cl 的混合气体所含的原子数目均为4A NB .物质的量浓度均为1mol/L 的NaCl 和MgCl 2混合溶液中,含有Cl -的数目为3N AC .78g Na 2O 2与足量水反应转移的电子数为N AD .22.4L(标准状况)H 2O 所含的质子数为10N A9.若A N 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A .244g CO 的体积是22.4 LB .标准状况下,211.2L H O 中含有A 0.5N 个水分子C .3NH 的摩尔质量是117g mol -⋅D .121mol L BaCl -⋅溶液中含有2molCl - 10.N A 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )A .标准状况下,11.2L 的己烷所含的分子数为0.5N AB .2.8g 的聚乙烯中含有的碳原子数为0.2N AC .28g 乙烯所含共用电子对数目为4N AD .1mol 苯中含有碳碳双键的数目为3N A11.在标况下,将V L A 气体(摩尔质量M g /mol )溶于1L 水中,所得A 的水溶液密度为ρg /cm 3,则此溶液的物质的量浓度(mol /L )为 ( )A .1000ρV 22400MV +B .ρV 22400MV +C .1000ρV 22.4MV +D .()MV 22.4V 1ρ+ 12.将铜粉和铁粉的混合物mg 放入烧杯中,向烧杯中不断加入FeCl 3溶液,测得烧杯中剩余固体的质量与加入FeCl 3溶液体积的关系如下图所示。
第5讲以物质的量为中心的计算【知识梳理】考点一阿伏加德罗常数及其应用1.明确以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系2.突破阿伏加德罗常数命题的“五大陷阱”陷阱一:注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)在标准状况下非气态物质如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、HF、NO2、苯等;(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:注意物质的组成和结构(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;(2)物质中所含化学键的数目,如CO2、C n H2n+2等;(3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3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:注意氧化还原反应中电子转移数目的判断(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断;如Cl2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。
Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2或NO等反应,Na2O2只作氧化剂。
(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Cl 2反应生成CuCl 2,而Cu 和S 反应生成Cu 2S 。
(4)注意氧化还原的顺序。
如向FeI 2溶液中通入Cl 2,Cl 2首先氧化I -,再氧化Fe 2+。
陷阱四:注意电解质溶液中粒子数目的判断 (1)是否存在弱电解质的电离或盐类的水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n =cV 。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
陷阱五:注意一些可逆反应、特殊反应 (1)2SO 2+O 22SO 3,2NO 2N 2O 4,N 2+3H 22NH 3。
2022年高考化学总复习:以物质的量为中心的计算复习目标1.掌握物质的量浓度的有关计算。
2.学会常用的化学计算方法与技巧。
3.能熟练运用物质的量与相关物理量的关系进行有关计算。
考点一有关物质的量浓度的综合计算1.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 =nV 、质量分数=溶质的质量溶液的质量×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(c )与溶质质量分数(w )的换算体积为V ,密度为ρg·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 =n V =mM V =m MV =1000ρw VMV =1000ρw M ,反之,w =cM1000ρ。
(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ρg·cm -3,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 =100cM 1000ρ-cM,c =n V =SM100+S 1000ρ=1000ρS M (100+S )。
2.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m 1w 1=m 2w 2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c 1V 1=c 2V 2。
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,c 1V 1+c 2V 2=c 混×(V 1+V 2)。
②混合后溶液体积发生改变时,c 1V 2+c 2V 2=c 混V 混,其中V 混=m 混ρ混。
(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律(教师用书独具)①等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm -3还是ρ<1g·cm -3),混合后溶液中溶质的质量分数w =12(a %+b %)。
第5讲以物质的量为中心的计算1.(2020山东潍坊检测)N A是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.5.5 g超重水(T2O)中含有的中子数目为3N AB.常温常压下,44 g CO2与足量过氧化钠反应转移电子的数目为N AC.常温常压下,42 g C2H4和C4H8混合气体中含有氢原子的数目为6N AD.0.1 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中含有H+数目为0.2N A2.(2020山西实验中学检测)下列叙述正确的是()A.48 g O3气体约含有6.02×1023个O3分子B.常温常压下,4.6 g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子C.1 L 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+D.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为2N A3.(2020辽宁葫芦岛协作校月考)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1.8 g O中含电子数为N AB.5.32 g 12C35Cl4中含中子数为2.73N AC.11.2 L (常温常压)氢气与氦气的混合气体中含质子总数为N AD.400 mL 10 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2加热充分反应生成的Cl2分子数为N A4.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,胶头滴管应紧贴容量瓶内壁5.(2020江西赣州赣县三中适应性考试)N A表示阿伏加德罗常数的值。
俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。
以物质的量为中心的计算1. 基本概念和重要定律[⑴物质的量:物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体.物质的量的符号为n ,其单位是摩尔,简称摩,符号为mol.1mol 任何粒子的粒子数与0.012kg 12C 中所含的碳原子数相同.这里的粒子指分子,原子,离子,电子,质子,中子以及它们的特定组合(2)阿伏加德罗常数:1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,其符号为N ,最A 新测定数据为6.0221367义1023mol -1,通常使用6.02义1023mol -1这个近似值(3)气体摩尔体积:单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积,其符号为V .m单位为L •mol -1,m 3•mol -1(4)摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,其符号为M ,单位为g •mol -1或kg •mol -1.摩尔质量以克为单位时,在数值上与该粒子相对原子质量或相对分子质量相等 (5)物质的量浓度:以单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B 的物质的量浓度,其符号为c (B ),常用的单位为mol •L -1或mol •m -3重[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都含有相同数目的分子.要注意⑴使用范围:气体;(2)使用条件:同温洞压洞体积;(3)特例:气体摩尔体积、<、一一定质量守恒定律:参加反应的各物质质量总和等于反应后生成物的质量总和(或反应刖后律〔各种原子的种类及个数相同).此定律是书写化学方程式及进行计算的依据物.质的量和其它物理量之间的关系:(1) 一定质量的物质中所含原子数、电子数,其中考查较多的是H 2O 、N 2、O 2、H 2、NH 3、P 4等。
(2) 一定体积的物质中所含原子数、分子数,曾考过的物质有Cl 2、NH 3、CH 4、02、N 2、CCl 4、C 8H 10等(3) 一定量的物质在化学反应中的电子转移数目,曾考过的有Na 、Mg 、Cu 等。
能力突破点二 以物质的量为中心的计算1、物质的量计算中的万能恒等式 n=M m =Vm g V )(=NA N =∆HQ =cV(aq) 2、物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算c B =V n =V M m /=MV aq m ω)(=Mρω1000,ρ单位:g/cm 33、化学计算中常用的方法(1)守恒法守恒法是中学化学计算中的一种常用方法,守恒法中的三把金钥匙——质量守恒、电荷守恒、电子得失守恒,都是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(a 、某原子、离子或原子团不变,b 、溶液中阴阳离子所带电荷数相等,c 、氧化还原反应中得失电子相等)建立关系式,从而达到简化过程,快速解题的目的。
(2)极值法对混合体系或反应物可能发生几种反应生成多种产物的计算,我们可假设混合体系中全部是一种物质,或只发生一种反应,求出最大值、最小值,然后进行解答,此类题一般为选择题。
(3)设未知数法对混合体系的计算,我们一般设两个未知数,然后依据题意列两个方程,进行求解。
例题一:下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1mol/L的是()A、将40gNaOH溶于1L水所得的溶液B、将22.4LHCl溶于水配成1L溶液C、在标况下,将22.4LNH3溶于1L水中D、K+的物质的量为2mol的K2SO4溶液1L例题二:下列说法中错误的是()A、0.5L 2mol/L BaCl2溶液中,Ba2+和Cl-总数为3x6.02x1023B、制成0.5L 10mol/L的盐酸,需要氯化氢气体112L(标况下)C、从1L 1mol/L的NaCl溶液中取出10mL,其浓度仍是1mol/LD、10g 98%的硫酸(密度为1.84g/cm3)与10mL18.4mol/L硫酸的浓度是不同的例题三:2013四川理综1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/cm3、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标况),向反应中的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。
第5讲 以物质的量为中心的计算1.标准状况下,4.48 L 的C 2H 4和C 2H 6混合气体充分燃烧得到CO 和CO 2混合气体的密度为1.429 g·L -1,则其中CO 的体积为( ) A .1.12 L B .2.24 L C .4.48 L D .6.72 L 答案 D解析 根据碳原子守恒,标准状况下,4.48 L 的C 2H 4和C 2H 6混合气体充分燃烧得到CO 和CO 2混合气体的体积为4.48 L ×2=8.96 L 。
CO 和CO 2混合气体的密度为1.429 g·L -1,则混合气体的平均摩尔质量为 1.429 g·L-1×22.4 L·mol-1≈32 g·mol-1,根据十字交叉法,n (CO )n (CO 2)=124=31,因此CO 的体积为8.96 L ×34=6.72 L 。
2.V L Fe 2(SO 4)3溶液中含有a g SO 2-4,取此溶液0.5V L ,用水稀释至2V L ,则稀释后溶液中Fe 3+的物质的量浓度为( ) A.a 576Vmol·L -1 B.125a 36V mol·L -1 C.250a 36V mol·L -1D.125a 48Vmol·L -1 答案 A解析 a g SO 2-4的物质的量为a 96mol ,因此V L Fe 2(SO 4)3溶液中Fe 3+的物质的量为23×a 96mol =a 144 mol ,从中取出0.5V L 后n (Fe 3+)=a 144 mol ×12=a 288 mol ,即稀释到2V L 后溶液中Fe 3+的物质的量浓度为a288 mol 2V L =a 576Vmol·L -1。
3.相对分子质量为M 的气态化合物V L(标准状况),溶于m g 水中,得到质量分数为w 的溶液,物质的量浓度为c mol·L -1,密度为ρ g·cm -3。
则下列说法不正确的是( ) A .相对分子质量M =22.4m w(1-w )VB .物质的量浓度c = 1 000ρVMV +22.4mC .溶液的质量分数w =MV22.4mD .溶液密度ρ=cM1 000w答案 C解析 由c =1 000ρw M 知D 项正确;由c =V22.4(V 22.4×M +m )×10-3÷ρ= 1 000 ρVMV +22.4m ,知B 项正确;由w =V22.4×M m +V 22.4×M=MV22.4m +MV ,知C 项错误,将此式变形后即可得到A 项中的式子。
4.(2021·广东省云浮市蔡朝焜纪念中学月考)在a L Al 2(SO 4)3和(NH 4)2SO 4的混合溶液中加入b mol BaCl 2,恰好使溶液中的SO 2-4完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH 3,则原溶液中的Al 3+浓度(mol·L -1)为( ) A.2b -c 2aB.2b -c aC.2b -c 3aD.2b -c 6a答案 C解析 由混合溶液中加入b mol BaCl 2,恰好使溶液中的SO 2-4完全沉淀,则根据SO 2-4+Ba2+===BaSO 4↓可知n (SO 2-4)=b mol ;由加入足量强碱并加热可得到c mol NH 3,根据NH +4+OH-=====△NH 3↑+H 2O 可知n (NH 3)=c mol ,由于溶液不显电性,设原溶液中的Al 3+的物质的量为x mol ,由电荷守恒可知,3x +c =2b ,所以x =2b -c 3,由于溶液的体积是a L ,所以原溶液中Al 3+的物质的量浓度c (Al 3+)=2b -c3mol a L =2b -c 3a mol·L -1。
5.某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如下:请根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( ) A .该“84”消毒液的物质的量浓度约为4.0 mol·L -1 B .一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后浓度会变小C .取100 mL 该“84”消毒液稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液中c (Na +)约为0.04 mol·L -1 D .参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO 固体配制含25%NaClO 的消毒液480 mL ,需要称量的NaClO 固体质量为143 g 答案 D解析 选项A ,根据c =1 000ρw M 得,c (NaClO)=1 000×1.19 g·cm -3×25%74.5 g·mol-1≈4.0 mol·L -1;选项B ,一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后,由于其易吸收空气中的二氧化碳变质而会使浓度变小;选项C ,根据稀释前后溶质的物质的量不变有100 mL ×4.0 mol·L -1=100 mL × 100×c (NaClO),解得稀释后c (NaClO)=0.04 mol·L -1,c (Na +)=c (NaClO)=0.04 mol·L -1;选项D ,应选取500 mL 规格的容量瓶进行配制,然后取出480 mL ,所以需要NaClO 的质量为0.5 L ×4.0 mol·L -1×74.5 g·mol -1=149 g 。
6.(2020·山东省聊城第一中学期中)一定量的某磁黄铁矿(主要成分Fe x S ,S 为-2价)与100 mL 盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成2.4 g 硫单质、0.425 mol FeCl 2和一定量H 2S 气体,且溶液中无Fe 3+。
则下列说法正确的是( ) A .该盐酸的物质的量浓度为4.25 mol·L -1B .该磁黄铁矿Fe x S 中,Fe 2+与Fe 3+的物质的量之比为3∶1 C .生成的H 2S 气体在标准状况下的体积为2.24 L D .该磁黄铁矿中Fe x S 的x =0.85 答案 D解析 盐酸恰好反应生成FeCl 2 0.425 mol , 根据氯原子守恒得c (HCl)=0.425 mol ×20.1 L=8.5 mol·L -1,故A 错误;n (S)= 2.4 g 32 g·mol -1=0.075 mol ,根据转移电子守恒得n (Fe3+)=0.075 mol ×(2-0)3-2=0.15 mol ,则n (Fe 2+)=0.425 mol -0.15 mol =0.275 mol ,所以Fe 2+与Fe 3+的物质的量之比为0.275 mol ∶0.15 mol =11∶6,故B 错误; 根据氢原子、氯原子守恒得n (H 2S)=12n (HCl)=n (FeCl 2)=0.425 mol ,V (H 2S)=0.425 mol ×22.4 L·mol -1=9.52 L ,故C 错误;Fe x S 中n (S)=0.075 mol +0.425 mol =0.5 mol ,n (Fe)=0.425 mol , 所以n (Fe)∶n (S)=0.425 mol ∶0.5 mol =0.85,所以x =0.85,故D 正确。
7.按要求回答问题。
(1)将19.4 g CO 2和水蒸气的混合气体,与足量的Na 2O 2反应,收集到标准状况下5.6 L 的气体,试确定混合气体的平均相对分子质量为________,CO 2与水蒸气的物质的量之比为________。
(2)AlN 用于电子仪器。
AlN 中常混有少量碳,将一定量含杂质碳的AlN 样品置于密闭反应器中,通入4.032 L(标准状况下的)O 2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L -1(已折算成标准状况,AlN 不跟O 2反应),则所得气体的摩尔质量为________g·mol -1,该气体的成分是________________________(写化学式),该样品中含杂质碳________g 。
(3)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。
如图为二水合草酸钴(CoC 2O 4·2H 2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C 点剩余固体的化学成分为_______________________________________ (填化学式)。
试写出B 点对应的物质与O 2在225~300 ℃发生反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co 的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl 2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。
试确定该钴氧化物中Co 、O 的物质的量之比。
答案 (1)38.8 4∶1 (2)30 CO 2和CO 3.84(3)①Co 3O 4 3CoC 2O 4+2O 2========225~300 ℃Co 3O 4+6CO 2②由得失电子守恒有n (Co 3+)=2n (Cl 2)=2× 4.48 L 22.4 L·mol -1=0.4 mol ,由电荷守恒有n (Co)总=n (Co 2+)溶液=0.5n (Cl -)=0.5×(0.480×5-0.2×2)mol =1 mol , 所以固体中n (Co 2+)=1 mol -0.4 mol =0.6 mol , n (O)=0.4×3+0.6×22 mol =1.2 mol ,故n (Co)∶n (O)=1∶1.2=5∶6。
解析 (1)根据化学方程式2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2、2Na 2O 2+2H 2O(g)===4NaOH +O 2,得关系式2CO 2~O 2和2H 2O(g)~O 2,所以n (混)=0.5 mol ,M (混)=38.8 g·mol -1,有44 g·mol -1×n (CO 2)+18 g·mol -1×n (H 2O)=19.4 g ,得n (CO 2)=0.4 mol ,n (H 2O)=0.1 mol ,即n (CO 2)∶n (H 2O)=4∶1。