课件17张PPT。第1课时学习目标:
1.了解物质的量及其单位的重要性和必要性、摩尔质量的概念以及物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。
2.理解阿伏加德罗常数的含义。
3.掌握物质的量与微粒数目之间的简单换算关系;培养分析、推理、归纳总结能力以及应用化学概念和理论解决实际问题的能力。第2节重点
物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的概念以及相互关系。
难点
涉及物质的量的相关计算。重点难点【问题1】什么是物质的量?物质的量的单位是什么?答案:(1)含义:物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,它可以将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物质联系起来。
(2)符号:n
(3)单位:mol一、物质的量的单位——摩尔1.物质的量 【问题2】下列说法是否正确?在括号中划“√”或“×”。答案:(1)物质的量表示物质的数量。( )
(2)摩尔既可以表示物质的质量,又可以表示物质的数量。( ) (3)0.5 mol氧。( )
(4)物质的量是一种物理量的单位。( )
(5)小米的物质的量是1 mol。( )
(6)NaCl的量是0.2 mol 。( )一、物质的量的单位——摩尔××××××任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含的粒子数均为多少?【问题3】一、物质的量的单位——摩尔?2.阿伏加德罗常数典型例题??2【问题4】1 mol不同物质中所含的粒子数是相同的,那么1 mol不同物质的质量是否相同呢??一、物质的量的单位——摩尔一、物质的量的单位——摩尔3.摩尔质量
(1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
(2)符号:M
(3)单位:g/mol
(4)表达式:摩尔质量=质量?物质的量 (M=m/n)典型例题?D物质的质量、物质的量、摩尔质量之间有什么区别和联系呢?一、物质的量的单位——摩尔【思考与交流】?典型例题?C巩固练习?D巩固练习?B巩固练习?B巩固练习?C巩固练习??0.5 mol??布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容课件21张PPT。第2课时学习目标:
1.掌握气体摩尔体积的概念。
2.有关气体摩尔体积的计算。
3.物质的量、气体摩尔体积、气体体积三者之间的关系。第2节重点
气体摩尔体积。
难点
决定气体体积的因素。重点难点【问题1】1 mol任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量作为桥梁把它计算出来,质量、密度和体积三者之间的关系是什么?答案:二、气体摩尔体积1.决定物质体积大小的因素【问题2】物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢?也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢?
阅读课本第13页《科学探究》,并填空。
(1)实验中的现象:两极均产生气体,其中一极为 ,另一极为 ,且二者的体积比约为 。二、气体摩尔体积2∶1氢气 氧气0.21.60.10.052∶1?【问题3】二、气体摩尔体积2324422.222.422.3结论:在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。下表列出了20 ℃时几种固体和液体的密度,请计算出1 mol这几种物质的体积,从中你会得到什么结论?【问题4】二、气体摩尔体积5627187.1101853.698结论:在相同条件下,1 mol固体或液体的体积不相同,而且相差很大。【小结】组成固态物质的微粒之间间距很小,组成液态物质的微粒之间的距离比固态物质的微粒之间的距离稍大。气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。【问题5】决定物质体积大小的因素是什么?【小结】决定物质体积大小的因素
(1)物质所含结构微粒数多少;
(2)微粒间的距离(固态、液态距离小,排列紧密;气态分子间排列疏松); (3)微粒本身的大小。二、气体摩尔体积典型例题例1 下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.1摩尔水在液态和气态时体积相同
D.决定气体体积大小的主要因素是粒子数目和粒子的大小B二、气体摩尔体积(1)决定固体或液体的体积大小的主要因素是: ①粒子数目
②粒子的大小
(2)对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径,所以决定气体体积大小的主要因素是: ①粒子数目
②粒子之间的距离
(3)若气体分子数目相同,则气体体积的大小主要取决于分子之间的距离。而气体分子间的距离的大小主要受温度和压强的影响。 当压强一定时,温度越高,气体分子间的距离越大 ,则气体体积越大; 当温度一定时,压强越大,气体分子间的距离越小 ,则气体体积越小。
科学实验表明:在相同的温度和相同的压强下,任何气体分子间的平均距离几乎都是相等的。所以,在一定条件下气体的体积主要由粒子数目的多少决定。【问题6】请回忆摩尔质量的概念,给气体摩尔体积下定义。?二、气体摩尔体积 2.气体摩尔体积典型例题?×××××√【问题7】从这几个题目来看,在理解标准状况下的气体摩尔体积时应注意什么问题?注意事项:
①条件:是在标准状况(0 ℃、101 kPa)下;
②研究对象:任何气体,可以是单一气体也可以是混合气体;
③物质的量:1 mol;
④所占体积:约为22.4 L。 二、气体摩尔体积【问题8】同温同压下,如果气体的体积相同,则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?【小结】因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变,各种气体在一定的温度和压强下,分子间的平均距离是相等的。所以,同温同压下,相同体积的气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的,并被许多的科学实验所证实,成为定律,叫阿伏加德罗定律。二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积3.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。?典型例题?A?巩固练习?C巩固练习?D巩固练习?AC巩固练习?B巩固练习??布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容课件23张PPT。第3课时学习目标:
1.了解物质的量浓度的概念。
2.能运用物质的量浓度进行简单计算。
3.掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法。第2节重点
1.物质的量浓度的概念。
2.物质的量、摩尔质量和物质的量浓度的关系。
难点
物质的量浓度溶液的配制。重点难点【问题1】什么是物质的量浓度??三、物质的量浓度1.物质的量浓度典型例题例1 (1)将40 g NaOH溶解在1 L水中,所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol/L?为什么?
(2)1 mol/L NaOH溶液的含义是什么?
(3)将0.5 mol NaOH配成2 L溶液,该溶液的物质的量浓度是多少? (4)100 mL 1 mol/L NaOH溶液中,NaOH的物质的量是多少?从该溶液中倾倒出20 mL,此20 mL NaOH溶液的物质的量浓度还是
1 mol/L 吗?为什么?
(5)在初中我们讲分子的概念时,曾做过一个实验:100 mL酒精与100 mL水混合,其体积并不等于200 mL,它说明了什么?答案:(1)否,因为溶液的体积不是1 L。(2)此氢氧化钠溶液的物质的量浓度为1 mol/L。(3)0.25 mol/L。(4)0.1 mol,是,溶液浓度不变。(5)说明了分子之间有间隔;同时也说明不同物质的体积是没有加和性的。【问题2】理解物质的量浓度时应该注意什么?三、物质的量浓度答案:物质的量浓度概念中的注意事项:
①V是溶液的体积,并非溶剂的体积。
②溶质是用物质的量表示而不是质量。
③溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或某种特定组合。
④从某溶液取出任意体积的溶液,其浓度都相同,但所含溶质的量因所取溶液体积的不同而不同。【问题3】三、物质的量浓度物质的量n (摩尔/mol)体积V(升/L)?质量m (克/g)(千克/kg)质量m (克/g)(千克/kg)?物质的量浓度与溶质质量分数的比较相同不一定相同相同不一定相同??【问题4】三、物质的量浓度??【小结】一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目:在溶液中有些溶质是以分子形式存在,如:酒精和蔗糖等不导电的物质;有些则以离子形式存在,如NaOH、NaCl等。①对于溶于水不导电的物质说,体积相同的同物质的量浓度的溶液都含有相同的溶质分子数。②对于溶于水可以完全电离的物质来说,溶液中某离子的浓度=溶质的物质的量浓度×角标。(1)基本计算:直接运用定义式。三、物质的量浓度 2.有关物质的量浓度的计算典型例题例2 配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液,需NaOH的物质的量是多少?质量是多少?答案:配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液需NaOH的物质的量为0.05 mol,质量为2 g。【注意】在进行有关计算时,应注意与质量、摩尔质量、离子数、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等的联系。要特别注意公式间的换算以及单位的统一。计算这类题目的基本公式为:c=n/V;n=m/M。【问题5】溶液在稀释过程中什么是不变的??三、物质的量浓度(2)有关溶液稀释的计算典型例题例3 把5%的氢氧化钠溶液蒸发掉32.4 g水后,溶液变成106 mL,溶质的质量分数变为21.2%,则浓缩后氢氧化钠溶液的物质的量浓度为多少?答案:0.5 mol/L?【问题6】如何配制100 mL 1.00 mol/L的NaCl溶液?答案:(1)操作步骤①计算:所需NaCl固体的质量为5.85 g;②称量:准确称量NaCl固体;③溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,然后用适量蒸馏水溶解,该步操作用到的仪器有烧杯、玻璃棒;④冷却:将烧杯中的溶液冷却至室温;⑤转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒缓缓注入100 mL容量瓶中;用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也注入容量瓶中;⑥振荡:用手轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;⑦定容:把蒸馏水沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中,当液面距离容量瓶颈刻度线下 1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面的最低处与刻度线相切(视线要保持水平)。⑧摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。三、物质的量浓度 3.一定物质的量浓度溶液的配制【问题7】容量瓶的构造和作用是什么?在使用容量瓶前需要注意什么问题?(2)容量瓶的使用
①容量瓶是一种细颈梨形的平底玻璃瓶,容量瓶颈部有刻度线、瓶上标有温度和容量。只能准确配制一定温度下的一定体积的物质的量浓度的溶液,而不能配制任意体积的溶液。②容量瓶是用来配制准确物质的量浓度溶液的仪器。③容量瓶有各种不同规格,常用的有100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL等几种。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此,在选择时,要使容量瓶的容积等于或略大于所需体积。④容量瓶的使用要有一定温度限制,容量瓶不能作为盛放液体的容器或反应容器使用,也不能加热,更不能作为溶解固体或稀释溶液的仪器使用。⑤在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。方法是:往瓶内加水,塞好瓶塞。用食指顶住瓶塞。另一手托住瓶底,把瓶倒立。观察瓶塞周围是否漏水,若不漏水,把容量瓶正立过来将瓶塞旋转180°,仍把瓶倒立过来,再检验是否漏水。⑥用蒸馏水洗涤容量瓶后使用。⑦转移溶液时必须使用玻璃棒引流。三、物质的量浓度(3)实验中注意的问题
①主要仪器:100 mL容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平。②配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而不需要计算水的用量。③在配制的过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格是有限的,本实验中选用100 mL的容量瓶。④在配制一定物质的量浓度的溶液时,不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解,而要在烧杯中溶解,待烧杯中溶液的温度恢复到室温时,才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积一般是在20 ℃时标定的,而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生,引起温度的升降,从而影响到溶液的体积,使所配制的溶液中溶质的物质的量浓度不准确。⑤定容时必须使用胶头滴管。⑥定容后的容量瓶在反复颠倒、振荡后,会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失。⑦在定容时,若不小心使液面超过了容量瓶的刻度线,应该重新配制。三、物质的量浓度【问题8】如何分析实验中的误差??三、物质的量浓度(4)误差分析典型例题例4巩固练习1.图1-2-12是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中的数据分析得出V值等于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
C图1-2-12巩固练习2.图1-2-13是表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中有错误的是( )C图1-2-13巩固练习?D巩固练习?D巩固练习??巩固练习6.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是( )
A.所用固体NaOH已潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度线
C.用带游码的托盘天平称5.4 g NaOH时,误把砝码放在了左边(5 g以下使用游码)
D.配制完毕,不小心溅出几滴溶液,为使溶液的浓度不减少,又在配好的溶液中加入少量的NaOH?布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容第二节 化学计量在实验中的应用
第1课时
[课时教案]备选例题
例1 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.含个H的的物质的量为1 mol
个CO和1 mol 所含分子数相等
个与1 mol 所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1 mol C含个质子
解析:个H的物质的量为1 mol,则的物质的量为0.5 mol,A错误;个中含有个H,1 mol 中含有个H,C错误;1个C中含有6个质子,0.1 mol C中含有个质子,D错误。
答案:B
例2 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是( )
个氮分子中含有的原子数为
B.18 g水中所含的氢原子数为
C.1 mol O分子的质量与个O分子的质量相等
D.1 mol 约含有氢原子数为
解析:个氮分子中所含原子数应为,即,A正确;18 g O的物质的量为1 mol,所含氢原子数为,B错误;1 mol O分子的个数为,所以1 mol O分子的质量与个O分子的质量相等,C正确;1 mol 含有2 mol H,即含有氢原子数为,D正确。
答案:B
[课时练案]备选习题
1.下列关于物质的量的叙述中,正确的是( )
A.1 mol食盐含有个分子
B.Mg的摩尔质量为24
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol Ne含有个电子
答案:D
解析:A项,NaCl由和构成,其结构中无分子;B项,Mg的摩尔质量应为24 g/mol;C项,对1 mol O的构成的描述不正确,应为:1 mol O中含有2 mol H和1 mol O;D项,Ne核外有10个电子,故1 mol Ne含有电子数为。
2.现有A、B、C三种化合物,各取40 g相混合,完全反应后,得到18.0 g B、49.0 g C,还有D生成,已知D的式量为106。现将22.0 g A和11.0 g B反应,能生成D的物质的量为( )
A.1.00 mol B.0.500 mol
C.0.275 mol D.0.250 mol
答案:D
解析:n=,已知D的式量为106,所以只要计算出D的质量即可。由题意知A、B为反应物,C、D为生成物,由质量守恒可得:40 g+22 g=9 g+D,生成D的质量为53 g。按此比例关系可知22.0 g A和11.0 g B反应生成 g D,即0.250 mol D。
3.在一定条件下,16 g A和20 g B恰好反应生成4.5 g D和C。在相同条件下,8 g A与15 g B反应可生成0.125 mol C和D。从上述事实中可推知C的相对分子质量为___________________。
答案:126
解析:根据质量守恒定律可知,16 g A和20 g B恰好反应时生成4.5 g D和31.5 g C;在相同条件下,8 g A与15 g B反应(根据上述反应中A和B的比例关系可知B是过量的)时则应当生成15.75 g C,M(C)==126 g/mol,所以C的相对分子质量为126。
其他课本、教参中的优秀题目
1.(苏教版必修1)填写下列表格。
物质
分子数
质量/g
物质的量/mol
摩尔质量 /(g·)
8.0
3.01×
O
0.5
答案:
物质
分子数
质量/g
物质的 量/mol
摩尔质量 /(g·)
1.505×
0.25
32
49
0.5
98
O
3.01×
9.0
18
解析:摩尔质量(M)在数值上等于该物质的式量,本题据n=m/M,可计算得出结果。
2.(苏教版必修1)某金属氯化物 40.5 g,含有0.600 mol ,则该氯化物的摩尔质量为 ,金属M的相对原子质量为 。
答案:135 g/mol 64
解析:氯离子的物质的量为0.600 mol,则的物质的量为0.300 mol,M=m/n=40.5 g/0.300 mol=135 g/mol,金属M的相对原子质量为135-71=64。
3.(鲁科版必修1)为了降低汽车尾气对大气的污染,有关部门拟用溶有甲醇的液化石油气代替汽油作为机动车的燃料。甲醇作为燃料,它的优点是燃烧时排放的污染物少。在一定条件下,可以利用一氧化碳和氢气合成甲醇。请你以OH这一反应为例,从质量(或体积)、物质的量、微粒数等定量的角度谈谈自己对化学反应的认识。
答案:从质量的角度分析,m(CO)∶)∶OH)=7∶1∶8,即28 g CO与4 g 在一定条件下恰好完全反应生成32 g OH。从物质的量的角度分析,(CO)∶)∶OH)=1∶2∶1,即1 mol CO与2 mol 在一定条件下恰好完全反应生成1 mol OH。
从分子数的角度分析,(CO)∶)∶OH)=1∶2∶1,即1个CO分子与2个分子在一定条件下恰好完全反应生成1个OH分子。
解析:化学反应方程式前的计量数可以是分子数之比,也可以是物质的量之比,但反应的质量关系要根据m=nM来确定。
4.(鲁科版必修1)金属汞在加热条件下可以与氧气化合生成氧化汞,反应如下:
2HgO
下列哪个选项可以说明0.2 mol Hg与0.2 mol 充分反应后物质的种类及其量的情况?
A.0.02 mol HgO+0.2 mol Hg
B.0.1 mol HgO+0.1 mol Hg
C.0.2 mol HgO
D.0.2 mol HgO+0.1 mol
答案:D
解析:在化学反应中,反应物的微粒按照一定的数量关系进行反应,亦即按照一定的物质的量的关系进行反应;不符合这种关系,就会有某种反应物剩余。
依据化学方程式中Hg、以及HgO的物质的量的关系,可以知道0.2 mol Hg和0.2 mol 反应时生成了多少HgO、剩余了哪种物质、剩余物质的物质的量是多少。
5.(鲁科版必修1)在求相同质量的和所含硫原子的个数比时,几位同学采用了不同的解法。
解法1:设和的质量均为m g,每个硫原子的质量为a g。
∶=5∶4或 ∶ =5∶4
解法2:设和的质量均为 g。
∶=5∶4
解法3:设和的质量均为m g。
∶=5∶4
这几种解法在解题思路上有什么差异?你倾向于使用哪一种解法?为什么?
答案:第3种
解析:对同一微粒来说,质量之比=物质的量之比=微粒个数之比。
1.国际单位制(鲁科版教参)
1948年召开的第九届国际计量大会(CGPM)做出决定,要求国际计量委员会创立一种简单而科学的、供所有米制公约成员国均能使用的实用单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培、开尔文和坎德拉作为基本单位。1960年第十一届国际计量大会决定将以这六个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”,并规定其符号为“SI”。1971年的第十四届国际计量大会又决定将物质的量的单位——摩尔作为基本单位加入到SI制中。因此,目前国际单位制共有7个基本单位。国际单位制的基本单位为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。
SI导出单位是由SI基本单位按定义方程式导出的,它的数量很大,在这里列出其中三类:用SI基本单位表示的一部分SI导出单位;具有专门名称的SI导出单位;用SI辅助单位表示的一部分SI导出单位。其中,具有专门名称的SI导出单位总共有19个,有17个是以杰出科学家的名字命名的,如牛顿、帕斯卡、焦耳等,以纪念他们在本学科领域里做出的贡献。同时,为了表示方便,这些导出单位还可以与其他单位组合表示另一些更为复杂的导出单位。
国际单位制是计量学研究的基础和核心。特别指出的是七个基本单位的复现、保存和量值传递是计量学最根本的研究课题。
2.物质的量、阿伏加德罗常数(苏教版教参)
摩尔一词来源于拉丁文moles,原意为大量和堆集。早在20世纪40~50年代,就曾在欧美的化学教科书中作为克分子量的符号。1961年,化学家E.A.Guggenheim将摩尔称为“化学家的物质的量”,并阐述了它的含义。同年,美国《化学教育》杂志上展开了热烈的讨论,大多数化学家发表文章表示赞同使用摩尔。1971年,在由41个国家参加的第14届国际计量大会上,正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物理的量的单位的提议,并作出了决议。从此,“物质的量”就成为国际单位制中的一个基本物理量。摩尔是由克分子发展而来的,起着统一克分子、克原子、克离子、克当量等许多概念的作用,同时把物理上的光子、电子及其他粒子群等“物质的量”也概括在内,使在物理和化学中计算“物质的量”有了一个统一的单位。
第14届国际计量大会批准的摩尔的定义为:
(1)摩尔是一个系统的物质的量,该系统中所含的基本单元数与0.012 kg C-12的原子数目相等。
(2)在使用摩尔时,基本单元应予以指明,可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或这些粒子的特定组合。
根据摩尔的定义,12 g C-12中所含的碳原子数目就是1 mol,即摩尔这个单位是以12 g C-12中所含原子的个数为标准,来衡量其他物质中所含基本单元数目的多少。摩尔跟其他的基本计量单位一样,也有它的倍数单位。
1 Mmol=1 000 kmol
1 kmol=1 000 mol
1 mol=1 000 mmol
要注意,阿伏加德罗常数是有量纲的,它的量纲是“”,“”只是阿伏加德罗常数的近似数值。
第二节 化学计量在实验中的应用
第1课时
1.了解物质的量及其单位的重要性和必要性、摩尔质量的概念以及物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。
2.理解阿伏加德罗常数的含义。
3.掌握物质的量与微粒数目之间的简单换算关系;培养分析、推理、归纳总结能力以及应用化学概念和理论解决实际问题的能力。
一、物质的量的单位——摩尔
1.国际单位制(SI)中的七个基本物理量及其单位
物理量
质量
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位
米(m)
秒(s)
安(A)
开(K)
坎(cd)
2.物质的量是表示含有 的物理量,用符号 表示。“物质的量”四个字是一个整体概念,为专用名词,不可任意加减字,既不是物质的质量,也不是物质的数量。
3.物质的量的单位是摩尔(mol),摩尔不能量度宏观物质,其量度对象只能是 。
4.使用摩尔作单位表示物质的量时,要用化学式指明粒子的种类。如1 mol H表示1 mol氢原子,1 mol 表示1 mol氢分子(或氢气),1 mol 表示1 mol 氢离子,但如果说“1 mol氢”就违反了使用准则,因为氢是 ,不是 ,也不是微粒的符号或化学式。
5.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数是 所含的原子个数,约为 个,用符号 表示。其单位是 。
(2)物质若含有 个微粒,其物质的量为 mol。
(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数)与粒子数(N)之间的关系为________________________________。
6.摩尔质量
(1)摩尔质量是 ;用符号 表示,单位是 。
(2)1 mol物质的质量(以g为单位时),数值上分别等于该物质的 。
(3) (以g/mol为单位时)在数值上与物质的相对原子质量或相对分子质量相等。
(4)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为________________________________。
1.设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
个氢分子与个氧分子的质量比为1∶1
B.1 mol 的质量与个氢分子的质量和相等
C.16 g 中含有的氧分子数为
D.44 g 与28 g CO所含有的分子数均为
2.4 ℃时,若20滴水恰好1 mL,那么1滴水中所含的水分子数约为表示阿伏加德罗常数的值)( )
/360
/10
3.下列关于摩尔质量的叙述正确的是( )
的摩尔质量为96 g
B.以g/mol为单位时,在数值上摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量相等
O的摩尔质量等于个水分子的相对分子质量之和
D.单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量
4.a mol 中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A. B.
C. D.
5.含有相同氧原子数的和,其物质的量之比为 ,质量比为 ,分子数之比为 ,硫原子个数比为 。
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
【问题1】什么是物质的量?物质的量的单位是什么?
(1)含义:________________________________。
(2)符号: 。
(3)单位: 。
【问题2】下列说法是否正确?在括号内划“√”或“×”。
(1)物质的量表示物质的数量。( )
(2)摩尔既可以表示物质的质量,又可以表示物质的数量。( )
(3)0.5摩尔氧。( )
(4)物质的量是一种物理量的单位。( )
(5)小米的物质的量是1 mol。( )
(6)NaCl的量是0.2 mol。( )
2.阿伏加德罗常数
【问题3】任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含的粒子数均为多少?
(1)含义:________________________________。
(2)符号: 。
(3)单位: 。
(4)近似值: 。
(5)物质的量(n)、阿伏加德罗常数()与粒子数(N)三者之间关系: 。
例1 已知1 mol O中含有的分子数为 个,则:
(1)0.5 mol O含有的分子数为 个;
个水分子数为 mol。
【问题4】1 mol不同物质中所含的粒子数是相同的,那么1 mol不同物质的质量是否相同呢?
(1)1 mol任何原子的质量,若以克为单位,在数值上等于 。
(2)1 mol任何分子的质量(以克为单位时)在数值上等于 。对于离子来讲,由于电子的质量很小,可以忽略不计,所以1 mol离子的质量(以克为单位时)在数值上等于 。
(3)1 mol任何物质的质量(以克为单位时)在数值上就等于 。
例如:1 mol O的质量是 ;1 mol NaCl的质量是 ;1 mol 的质量是 ;1 mol S的质量是 。
3.摩尔质量
(1)含义:________________________________。
(2)符号: 。
(3)单位: 。
(4)表达式:________________________________。
例2 下列关于摩尔质量的说法正确的是( )
O的摩尔质量是18 g
B.2 mol O的摩尔质量是1 mol O的摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D. O的摩尔质量是的摩尔质量的9倍
【思考与交流】物质的质量、物质的量、摩尔质量之间有什么区别和联系呢?
例3 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol 比1 mol 的质子数多
B.2 g 中含有的原子数为
个氮分子中含有的原子数为
D.17 g 中含有的原子数为
1.2012年的冬天,我国的天气呈现反常现象,南方持续降雪,西北部遭受大雪袭击。下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾COOK)是效果较好的融雪剂,下列关于1 mol COOK的叙述正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol COOK含有2 mol氧
D.1 mol COOK含有个H
代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.2.3 g Na变成时,失去的电子数为
个与19.6 g 含有相同的氧原子数
C.28 g 所含的原子数为
个与个的质量之比为8∶1
3.下列叙述中正确的是( )
A.1 mol任何纯净物都含有相同的原子数
B.1 mol 中约含有 个氧分子
C.1 mol 中含有2 mol 和个电子
D.阿伏加德罗常数就是
4.在体积为V L的密闭容器中通入a mol CO和b mol ,点燃充分反应后容器内碳原子数与氧原子数之比为( )
A.a∶b B. a∶2 b
C. a∶(a+2b D. a∶2(a+b)
5.1 mol C约含 个碳原子;个碳原子的物质的量为 ;1 mol 约含有 个氢原子,约含有 个质子。
作业一
作业内容见课本第17页第1、2题,第18页第8题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
[自主学习]答案
1.
物理量
长度
时间
单位
千克(kg)
摩(mol)
2.一定数目粒子集合体 n
3.微观粒子(如原子、分子、离子、电子、中子、质子等)
4.氢元素的名称 微粒的名称
5.(1)12 (2)阿伏加德罗常数) 1 (3)n=
6.(1)单位物质的量的物质所具有的质量 M g/mol (2)相对原子质量或相对分子质量 (3)摩尔质量 (4)n=
[自我检测]答案与解析
1.BD 解析:A中个的质量是2 g,个的质量是32 g,质量比为1∶16;C中16 g 的物质的量为0.5 mol,其分子数为,因此A、C错误。1 mol 含有个氢分子,所以1 mol 的质量与个氢分子的质量和相等;44 g 与28 g CO均是1 mol,故它们所含有的分子数都是。
2. B 解析:在4 ℃时1 mL O的质量为1 g,其物质的量为1/18 mol,含水分子数为/18(个)。故1滴水中含水分子数为/360。
3.BD 解析:摩尔质量的单位是g/mol,相对分子质量的单位是1,故A、C项错误。
4.D 解析:a mol 中含4a mol氧原子,即氧原子个数为,由题意知4a =b,= 。
5.3∶2 6∶5 3∶2 3∶2
解析:与的氧原子数相同,根据最小公倍数可知,两者的个数比为3∶2时氧原子数相同,所以物质的量之比为3∶2;根据关系式n=m/M,两者质量之比为(3×64)∶(2×80)=6∶5;分子数之比即物质的量之比;每个分子里含硫原子数相同,所以,硫原子个数之比也是3∶2。
[课内巩固练习]答案与解析
1.D 解析:A项,摩尔是物质的量的单位,错误;B项,COOK的摩尔质量为98 g/mol,错误;C项,2 mol氧是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,错误;1 mol COOK含有3 mol H,所以1 mol COOK含有个H。
2.B 解析:为+1价,2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,失去的电子数为,A项错误;个的物质的量为0.2 mol,19.6 g 的物质的量为0.2 mol,等物质的量的与含有相同的氧原子数,B项正确;28 g 的物质的量为1 mol,应含个N,C项错误;个的物质的量为1 mol,其质量为32 g,个的质量为2 g,则二者质量之比为16∶1,D项错误。
3.B 解析:各纯净物分子中含有的原子数不一定相等,A项错误;B项正确;C项中不存在;D项中阿伏加德罗常数不等于,只是阿伏加德罗常数的近似值。
4.C 解析:反应前后原子个数守恒。n(C)=n(CO)=a mol,n(C)=n(CO)+)=(a+2b) mol,原子个数之比等于原子的物质的量之比,故碳原子数与氧原子数之比为a∶(a+2b)。
0.5 mol
解析:1 mol C约含个碳原子;个碳原子的物质的量为=0.5 mol;1 mol 约含氢原子数为1 =,每个氢原子含1个质子,故含有的质子数也为。
第二节 化学计量在实验中的应用
第1课时
基础巩固题
题组一 物质的量与阿伏加德罗常数
1.下列叙述中,错误的是( )
A.阿伏加德罗常数的符号为,其近似值为
B.等物质的量的与,所含氧原子数相同
C.在0.5 mol 中,含有的数约是
D.摩尔是物质的量的单位
2.下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是( )
A.0.3 mol 和0.3 mol O
B.0.1 mol 和3.6 g O
C.0.1 mol ·O和0.1 mol (蔗糖)
个与0.1 mol
3.对于个,下列说法不正确的是( )
A.它可与1 mol 完全反应(点燃)
B.它是4 mol H
C.它与16 g 所含的H的数目相同
D.它与个所含的H的数目相同
4. 若1 g 中含有个原子,则阿伏加德罗常数是( )
A. B.
C.14 D.28
5.代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.含个H的的物质的量为1 mol
个CO和1 mol 所含分子数相等
个与1 mol 所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1 mol C含个质子
题组二 摩尔质量
6.20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应,生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为( )
A.100 g/mol B.108 g/mol
C.55 g/mol D.96 g/mol
7.对相同质量的和来说,下列关系正确的是( )
A.含氧原子个数比为2∶3
B.含硫原子质量比为4∶5
C.含氧原子质量比为5∶6
D.含硫原子个数比为1∶1
8.下列有关阿伏加德罗常数)的说法错误的是( )
A.32 g 所含的原子数目为)
B.0.5 mol O含有的原子数目为)
C.1 mol O含有的O分子数目为)
)个氯分子的物质的量是0.5 mol
9.下列叙述中正确的是( )
O的相对分子质量为18 g
B.两种不同物质的物质的量相等,则这两种物质的质量一定相等
C.3.0 mol 的质量为51 g
D.铁的摩尔质量就是它的相对原子质量
10.设表示阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.醋酸的摩尔质量与个醋酸分子的质量(以g为单位时)在数值上相等
个氧分子和个氢分子的质量比等于16∶1
C.2.4 g镁变成时,失去的电子数目为
D.17 g 所含的原子数目为
11.(1)3.6 g O的物质的量是 ,含有 个水分子,含有 mol H。
个的物质的量为 ,质量为 ;这些与 mol 的质量相同,和 g 含有的离子数相同。
能力拔高题
12.质量为3.9 g的X中含有的物质的量为0.1 mol,则X的摩尔质量为 ,X的相对原子质量为 。(已知Na的相对原子质量为23)
13.有以下四种物质:①22 g ,②8 g ,③个氮气分子,④4 ℃时18 mL O。
它们所含分子数最多的是 ,所含原子数最多的是 ,质量最大的是 (填序号)。
参考答案
1.B 解析:等物质的量的和,所含氧原子的物质的量之比为2∶3,个数比也为2∶3。
2.C 解析:A项,n(O)分别为0.6 mol和0.3 mol;B项,0.1 mol 中,n(O)=0.4 mol,3.6 g O中n(O)=×1=0.2 mol;C项,0.1 mol ·O中,n(O)为1.1 mol,0.1 mol 中,n(O)也为1.1 mol;D项,个中,n(O)=×2=2 mol,0.1 mol 中n(O)=0.4 mol。
3.B 解析:个的物质的量为2 mol,2 mol 含4 mol H,但2 mol 不是4 mol H。由+O可知,2个与1个完全反应,则2 mol 与1 mol 完全反应。的相对分子质量是16,摩尔质量是16 g/mol,16 g 的物质的量为1 mol,它含有4 mol H。个是2 mol,2 mol 与2 mol 含有相同数目的H。
4.C 解析:(N)=)=2×= mol,则===14x 。
5.B 解析:个H的物质的量为1 mol,则的物质的量为0.5 mol,A项错误;个中含有个H,1 mol 中含有个H,C项错误;1个C中含6个质子,0.1 mol C含 个质子,D项错误。
6.B 解析:由质量守恒定律m(E)=20 g+14 g-8.8 g-3.6 g=21.6 g, M(E)===108 g/mol。
7.C 解析:设质量都为m,则)= mol,)= mol。氧原子个数比等于氧原子的物质的量之比,即∶=5∶6,同种原子摩尔质量相等,质量之比等于物质的量之比,故氧原子的质量之比也为5∶6;同样可求硫原子的个数比、质量比均为5∶4。
8.A 解析:32 g 是1 mol,1 mol 含有2 mol氧原子,氧原子的数目为,故A错误;每摩水中含有3 mol的原子,0.5 mol O中含有的原子数目为,B正确;1 mol O中含有的O分子数目为,C正确;个氯分子的物质的量是0.5 mol,D正确。
9.C 解析:A项,O的相对分子质量为18;B项,两种不同物质的物质的量相等,但摩尔质量不一定相等,故两者的质量不一定相等;C项,)=3.0 mol×17 g/mol=51 g;D项,物质的摩尔质量与其相对原子质量是两个不同的概念。
10.C 解析:A项正确,醋酸的摩尔质量为60 g/mol,个醋酸分子的质量为60 g;B项正确,个氧分子和个氢分子的质量比等于1 mol 与1 mol 的质量比,即16∶1;C项不正确,因为Mg,2.4 g Mg的物质的量为 0.1 mol,失去电子数为;D项正确,17 g 的物质的量为1 mol ,分子数为,因1个分子含有4个原子,故个分子含有个原子。
11.(1)0.2 mol 0.4
(2) 0.05 mol 0.85 g 0.05 1.15
解析:O)==0.2 mol,O)=0.2 =,(H)=O)=0.4 mol。)==0.05 mol,)=17 g/mol×0.05 mol=0.85 g;0.85 g 的物质的量为=0.05 mol,0.05 mol 的质量为23 g/mol×0.05 mol=1.15 g。
12.78 g/mol 32
解析:1 mol X中有2 mol 、1 mol 。)=0.1 mol,X)=0.05 mol。又已知质量为3.9 g,则X的摩尔质量为M===78 g/mol,相对分子质量为78,则X的相对原子质量为78-2×23=32。
13.② ② ③
解析:
第二节 化学计量在实验中的应用
第2课时
[课时教案]备选例题
例1 下列说法不正确的是( )
A.22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol
B.0.1 mol 、0.2 mol 、0.3 mol 和0.4 mol 组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C.非标准状况下,1 mol任何气体的体积必定不是22.4 L
D.任何状况下1 mol 和18 g O所含的分子数和原子数都相等
解析:A项,没有指明气体所处状况,错误;B项,标准状况下,气体的体积仅与气体的物质的量有关,与单一气体还是混合气体无关,只要符合物质的量为1 mol,体积就约为22.4 L,正确;C项,气体在非标准状况下,只要温度和压强适当,1 mol气体的体积也可能为22.4 L,错误;D项,18 g O在任何状况下的物质的量都是1 mol,它与1 mol 所含的分子和原子的物质的量都相等。
答案:AC
例2 在273 K和101 kPa的条件下,将2.00 g氦气、1.40 g 氮气和1.60 g氧气混合,该混合气体的体积是( )
A.6.72 L B.7.84 L
C.10.08 L D.13.44 L
解析:273 K、101 kPa即标准状况,2.00 g氦气的物质的量:(He)==0.500 mol,1.40 g氮气的物质的量:)==0.050 mol,1. 60 g氧气的物质的量:)==0.050 mol,即气体总的物质的量为0.600 mol,因此气体的总体积:V=22.4 L/mol×0.600 mol=13.44 L。
答案:D
[课时练案]备选习题
1.某温度下,测得某医用钢瓶中有22 .4 L ,下列叙述正确的是( )
A.它的质量是32 g
B.约含有个分子
C.含有2 mol O
D.红热的铁丝可在其中剧烈燃烧
答案:D
解析:因未指明22.4 L 所处的状况,故无法计算其物质的量,也就无法确定其微粒数和质量,故A、B、C都不正确。
2.在同温同压下,同体积的氢气和甲烷,它们的原子数之比是( )
A.2∶5 B.1∶1 C.1∶5 D.1∶8
答案:A
解析:由阿伏加德罗定律可知:同温同压下,两种气体的体积之比等于其物质的量之比。和的体积相同,其物质的量相同。和的原子个数比为2∶5。
3.下列物质中所含分子数最多的是( )
A.标准状况下134.4 L氨气
B.55 g二氧化碳
C.标准状况下90 mL水
个氢分子
答案:D
解析:物质的量最大时,所含分子数最多。A项,)==6 mol;B项,)==1.25 mol;C项,O)==5 mol;D项,)==10 mol,故答案为D。
4.设一个原子的质量为a g,一个R原子的质量为b g,阿伏加德罗常数为,则R的相对原子质量可以表示为( )
A.12a/b B.12b/a
答案:BC
解析:先从相对原子质量的概念分析:某原子的相对原子质量是以该原子的实际质量与一个︿12C原子的质量的1/12相比所得的比值。因此,得出R原子的相对原子质量为b g/(a/12 g)=12b/a,B项正确。再从另一个角度考虑,相对原子质量与摩尔质量(以g/mol为单位时)在数值上是相等的,由此可以求出1 mol R原子的质量。又1 mol R原子含有阿伏加德罗常数个原子,而已知一个R原子的质量为b g,所以1 mol R原子的质量为,C项正确。
5.常温下,四个容积均为20 L的容器中分别装有下列气体,产生的压强最大的是( )
A.5 g B.24 g HCl
C.48 g D.55 g
答案:A
解析:由于容器的容积相同,均为20 L,所以相同温度下当盛装的气体的物质的量最大时,对器壁产生的压强就最大。因此只要计算出这四种气体的物质的量即可。A项,)==2.5 mol;B项,(HCl)=≈0.66 mol;C项,)==0.75 mol;D项,)==1.25 mol。
6.在标准状况下,测得1.92 g某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。
答案:此气体的相对分子质量为64。
解析:在标准状况下,该气体的密度:ρ=1.92 g/0.672 L≈2.86 g/L;标准状况下,=22.4 L/mol,则该气体的摩尔质量为M==2.86 g/L×22.4 L/mol≈64 g/mol,即该气体的相对分子质量为64。
其他课本、教参中的优秀题目
1.(鲁科版必修1)对于反应﹦,在标准状况下,4.48 L一氧化碳与足量的氧气发生反应,生成的二氧化碳分子个数是多少?
答案:
解析:本题是以物质的量为核心的有关化学方程式的计算题。它与同学们初中所学习的以质量体系为核心的有关化学方程式的计算题不同的是在计算中要将物质质量、气体体积(标准状况下)、溶液中溶质的质量转化为相应的物质的量。
在计算中,请大家参照以下解题格式,注意解题的规范性。
解:4.48 L一氧化碳的物质的量为:
(CO)===0.2 mol
= )=0.2 mol
0.2 mol 的分子个数[)]为:
)==0.2
答:生成的二氧化碳分子个数为。
若将本题改为:“对于反应﹦,生成3.36 L二氧化碳(STP)需要的氧气的物质的量是多少?”请你参照以上解题格式求解。
2.(苏教版必修1)现有标准状况下的氮气5.6 g,其体积为 ,含有氮分子的数目为 。
答案:4.48 L
解析:据=×22.4 L/mol=4.48 L,N=0.2 =。
1.怎样理解标准状况下的气体摩尔体积(人教版教参)
气体摩尔体积的定义为“单位物质的量的气体所占的体积”,即“气体摩尔体积是气体的体积与气体的物质的量之比”。从气体摩尔体积的定义中我们可以看出,气体摩尔体积的数学表达式为:
气体摩尔体积()=
气体摩尔体积的一个特例就是在标准状况下的气体摩尔体积()。在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约等于22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时,不能简单地认为“22.4 L就是气体摩尔体积”,因为这个22.4 L是有特定条件的。这些条件就是:
(1)标准状况,即0 ℃和101.325 kPa,气体的物质的量为1 mol,只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4 L。因此,22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积。
(2)这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况,而不是指其他外界条件的状况。例如,“1 mol O(g)在标准状况下的体积为22.4 L”是错误的,因为在标准状况下,我们是无法得到气态水的。
(3)根据pV=nRT的气态方程可知,1 mol任何气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定就是标准状况。因此不能简单地认为,只有在标准状况下,1 mol 任何气体的体积才约为22.4 L。
2.应用气体摩尔体积进行计算时应注意的一些问题(人教版教参)
气体摩尔体积在化学计算中具有十分重要的意义。首先,可以通过一定质量的气体在标准状况下所占的体积,计算出气态物质的相对分子质量;其次,可以计算出一定质量的气态物质在标准状况下所占的体积;第三,可以计算化学反应中气态物质的体积。
在利用这一概念进行化学计算时,必须注意下列几个问题。
(1)22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积,因此在非标准状况时不能使用22.4 L/mol。
(2)只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。
(3)气体摩尔体积约为22.4 L/mol,22.4这个数值是专指标准状况而言的。如果温度或压强有所变化,则要根据气态方程进行换算(应用气态方程计算气态物质的体积,在中学化学中不作为教学要求,但教师对此应心中有数,在教学时要留有余地,不要讲得过死)。
3.阿伏加德罗定律(苏教版教参)
1805年,盖·吕萨克(Joseph Louis Gay-Lussac)在用定量的方法研究气体反应体积间的关系时,发现了气体定律:当压强不变时,反应前的气体跟反应后生成的气体体积间互成简单的整数比。
这一定律的发现,引起了当时许多科学家的注意。贝采里乌斯(Jons Jacob Berzelius)首先提出了一个假设:同温同压时,同体积的任何气体都含有相同数目的原子。由此可知,如果在同温同压时,把某气体的质量与同体积的氢气的质量相比较,便可以求出该气体的相对原子质量。但是,有一系列的矛盾是这种假设所不能解释的。例如,在研究氢气和氯气的反应时,假设同体积的气体中含有相同数目的原子,那么,1体积氢气和1体积氯气绝不可能生成多于1体积的氯化氢。但是,在实验中却得到了2体积氯化氢。在研究其他反应时,也出现了类似的矛盾。
为了解决上述矛盾,1811年,意大利物理学家阿伏加德罗(Amedeo Avogadro)在化学中引入了分子概念,提出了阿伏加德罗假说:在同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
根据这个观点,阿伏加德罗完善地解释了盖·吕萨克的气体反应定律。例如, 1体积的氢气和1体积的氯气化合,之所以生成2体积的氯化氢,是由于1个氢分子是由2个氢原子构成的,1个氯分子是由2个氯原子构成的,它们相互化合就生成了2体积的氯化氢。
阿伏加德罗假说不仅圆满地解释了盖·吕萨克的实验结果,还确定了气体分子含有的原子数目,开辟了一条确定相对分子质量和相对原子质量的新途径。但是,这个假设在当时没有得到公认。当时,化学界的权威道尔顿和贝采里乌斯都反对阿伏加德罗假说,他们认为由相同原子组成分子是绝对不可能的。
到19世纪60年代,由于意大利化学家康尼查罗(Stanislao Cannizzaro)的工作,阿伏加德罗假说才得到了公认。现在,阿伏加德罗假说已经被物理学和化学中的许多事实所证实,公认为一条定律了。
利用阿伏加德罗定律,我们可以作出下面几个重要的推论:
(1)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。
(2)同温同压下,任何气体的体积比等于它们的物质的量之比。
(3)同温同压下,相同质量的任何气体的体积比等于它们的相对分子质量的反比。
(4)同温同压下,任何气体的密度比等于它们的相对分子质量之比。
(5)恒温恒容下,气体的压强比等于它们的物质的量之比。
第二节 化学计量在实验中的应用
第2课时
1.掌握气体摩尔体积的概念。
2.有关气体摩尔体积的计算。
3.物质的量、气体摩尔体积、气体体积三者之间的关系。
二、气体摩尔体积
1.物质体积的大小取决于构成这种物质的 、 和 这三个因素。
2.对于固态或液态物质来讲,粒子之间的距离是 的,这使得固态或液态的粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离,所以决定固体或液体的体积大小的主要因素是(1) ;(2) 。
3.对于气体来讲,分子之间的距离很大,远远大于分子本身的“直径”。所以决定气体体积大小的主要因素是(1) ;(2) 。
4.若气体分子数目相同,则气体体积的大小主要取决于 。而气体分子间的距离的大小主要受 的影响。当压强一定时,温度越高,气体分子间的距离越 ,则气体体积越 ;当温度一定时,压强越大,气体分子间的距离越 ,则气体体积越 。科学实验表明:在 和 下,任何气体分子间的平均距离几乎都是 的。所以在一定条件下气体的体积主要由 的多少决定。因此在相同条件下 ,这就是阿伏加德罗定律。
5. 叫做气体摩尔体积;符号: 。
定义式: ;单位: 。
6.在标准状况下气体的摩尔体积是 。
1.相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同,其主要原因是( )
A.微粒大小不同
B.微粒质量不同
C.微粒间距离不同
D.微粒间作用力不同
2.决定一定物质的量的气体体积大小的主要因素是( )
A.气体分子的大小
B.气体分子的质量
C.气体分子间距离大小
D.气体分子的组成
3.已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积,下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是( )
A.固体物质分子的大小和质量
B.液体物质分子的大小和质量
C.气体物质分子的大小和质量
D.气体物质分子的质量
4.下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A.质量相等、密度不等的CO和
B.等温等体积的和
C.等体积等密度的CO和
D.等压等体积的和
5.5.5 g 在标准状况下的体积是 ,温度不变,压强变为202 kPa,则体积变为 。
二、气体摩尔体积
1.决定气体体积大小的因素
【问题1】1 mol任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量作桥梁把它计算出来,质量、密度和体积三者之间的关系是什么?
【问题2】物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢?也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢?
阅读课本第13页《科学探究》,并填空。
(1)实验中的现象:两极均产生气体,其中一极为 ,另一极为 ,且二者体积比约为 。
(2)
根据实验现象和计算结果得出的结论为: 。
【问题3】下表列出了0 ℃、101 kPa(标准状况)时和及的密度,请计算出1 mol 、和的体积。从中会得出什么结论?
物质
物质的量/mol
质量/g
密度/(g·)
体积/L
1
0.089 9
1
1.429
1
1.977
结论: 。
【问题4】下表列出了20 ℃时几种固体和液体的密度,请计算出1 mol这几种物质的体积。得出什么结论?
密度/(g·)
质量/g
体积
Fe
7.86
Al
2.70
O
0.998
1.83
结论: 。
【小结】组成固态物质的微粒之间间距 ,组成液态物质的微粒之间的距离比固态物质的微粒之间的距离 。气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离 。
【问题5】决定物质体积大小的因素是什么?
(1)________________________________;
(2)________________________________;
(3)________________________________。
例1 下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.1摩尔水在液态和气态时体积相同
D.决定气体体积大小的主要因素是粒子数目和粒子的大小
结论:(1)决定固体或液体的体积大小的主要因素是①________________________________;
②________________________________。
(2)对于气体来说, 远远大于 ,所以决定气体体积大小的主要因素是:
①________________________________;
②________________________________。
(3)若气体分子数目相同,则气体体积的大小主要取决于 。而气体分子间的距离的大小主要受 和 的影响。
当压强一定时,温度越高,气体分子间的距离越 ,则气体体积越 ;
当温度一定时,压强越大,气体分子间的距离越 ,则气体体积越 。
科学实验表明:在相同的温度和相同的压强下,任何气体分子间的平均距离几乎都是 的。所以在一定条件下气体的体积主要由 决定。
2.气体摩尔体积
【问题6】请回忆摩尔质量的概念,给气体摩尔体积下定义。
(1)概念:________________________________。
(2)符号: 。
(3)定义式: 。
(4)单位: 。
【强调】我们为了研究方便,通常将温度为 、压强 时的状况称为标准状态,根据大量实验事实证明,在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是 。
例2 判断正误。
(1)在标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。( )
(2)1 mol气体的体积约为22.4 L。( )
(3)在标准状况下,1 mol 和混合气(任意比)的体积约为22.4 L。( )
(4)22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。( )
(5)任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。( )
(6)只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。( )
【问题7】从这几个题目来看,在理解标准状况下气体摩尔体积时应注意什么问题?
注意事项:
①条件:是在 下;
②研究对象:任何气体,可以是 也可以是 ;
③物质的量: ;
④所占体积:约为 L。
【问题8】同温同压下,如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?
【小结】因为气体分子间的平均距离随着 、 的变化而改变,各种气体在一定的温度和压强下,分子间的平均距离是 的。所以,同温同压下,相同体积的气体的 相等。所含的 也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的,并被许多的科学实验所证实,成为定律,叫阿伏加德罗定律。
3.阿伏加德罗定律: 。
例3 某容器充满时质量为116 g,充满时质量为122 g,若充满某气体时质量为114 g,则该气体的相对分子质量为( )
A.28 B.56 C.32 D.44
1.下列说法正确的是表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.在常温常压下,11.2 L 含有的分子数为
B.标准状况下,18 g O所占的体积约是22.4 L
C.32 g 在标准状况下所占的体积约为22.4 L
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
2.下列叙述正确的是( )
A.标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
B.1 mol气体的体积若是22.4 L,它必定处于标准状况
C.两种气体的物质的量之比等于其原子个数比
D.标准状况下,1 mol 和的混合气体的体积是22.4 L
3.两个容积相同的容器,一个盛有NO,另一个盛有和,在同温、同压下,两容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子总数 B.质子总数
C.分子总数 D.质量
4.在标准状况下,与12 g 的体积相等的的( )
A.质量为12 g B.物质的量为6 mol
C.体积为22.4 L D.物质的量为12 mol
5.标准状况下,下列物质占体积最大的是( )
A.98 g 个
C.44.8 L HCl D.6 g
作业一
作业内容见课本第17页第3题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
[自主学习]答案
1.粒子数目 粒子的大小 粒子之间的距离
2.非常小 粒子数目 粒子的大小
3.粒子数目 粒子之间的距离
4.分子之间的距离温度和压强 大 大 小 小 相同的温度 相同的压强 相等 粒子数目 粒子数目相同的任何气体都具有相同的体积
5.单位物质的量的气体所占的体积 =V/n L/mol或L·
6.22.4 L/mol
[自我检测]答案与解析
1.A 解析:固体、液体物质体积的大小主要由微粒的数目和微粒的大小决定,而本题中所给各物质的物质的量相同,即微粒数相同,所以其体积由微粒大小决定。
2.C 解析:由于气体分子间的距离远大于分子本身的直径,所以对分子数目一定的气体来说,其体积主要由分子间距离决定。
3.C 解析:联系气、液、固三种物质中微粒聚集的状态进行分析,从微观角度理解影响气体、固体、液体物质的摩尔体积的因素。固体和液体物质中,分子间距离较小,分子间堆积较紧密,所以根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量就可以计算出分子大小和分子质量的近似值。对于气体物质来说,由于气体分子间距离比分子本身的体积要大得多,根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量只能计算出分子质量的近似值。
4.AC 解析:A项,CO和的相对分子质量相等,质量相等时,两者物质的量相同,所以一定含有相同的分子数;B项,缺少等压这一条件;C项,等体积等密度也就是等质量,所以也含有相同的分子数;D项,缺少等温这一条件。
5.2.8 L 1.4 L
解析:)==0.125 mol,V=0.125 mol×22.4 L/mol=2.8 L。当质量、温度不变时,气体体积与其压强成反比,现压强变为标准状况下压强的2倍,所以体积变为标准状况下体积的1/2,即1.4 L。
[课内巩固练习]答案与解析
1.C 解析:A项,气体处于非标准状况,无法确定分子数;B项,O在标准状况下为液态; C项,32 g 的物质的量为1 mol,故标准状况下其体积约为22.4 L;D项,气体所含分子数相同,但原子数不一定相同。
2.D 解析:A项错误,正确的说法是:标准状况下任何气体的摩尔体积都约是22.4 L/mol;B项错误,
1 mol气体的体积在其他状况下也可能是22.4 L;C项错误,应为两种气体的物质的量之比等于其分子个数比。
3.AC 解析:由阿伏加德罗定律可知,在同温、同压下,同体积的任何气体含有相同的分子数,故两容器内分子总数相等。由于3种气体都是双原子分子,故原子总数一定相等。又由于N和O原子的质子数和摩尔质量不同,则质子总数和质量不一定相等,只有当和的物质的量之比为1∶1时,质子总数和质量才相等。
4.B 解析:)==6 mol,)也应为6 mol,6 mol 的质量为6 mol×28 g/mol=168 g,在标准状况下的体积为6×22.4 L=134.4 L。
5.D 解析:A项,为液态,体积较小;B项,)=1 mol,体积为22.4 L;D项,)=3 mol,体积为3×22.4 L=67.2 L。
第二节 化学计量在实验中的应用
第2课时
基础巩固题
题组一 气体摩尔体积
1.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.25 ℃、 Pa下,64 g 中含有的原子数为
C.在常温常压下,11.2 L 含有的分子数为
D.标准状况下,11.2 L O含有的分子数为
2.下列叙述中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
B.1 mol任何气体所含分子数都相等,体积也都约为22.4 L
C.相同状况下,1 L CO一定比1 L 的质量小
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
3.在标准状况下,11.2 L某气体的质量是17 g,该气体可能是( )
S
4.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g/mol,该气体质量为m g,阿伏加德罗常数为,则:
(1)该气体的物质的量为 mol;
(2)该气体在标准状况下的体积为 L;
(3)该气体在标准状况下的密度为 g/L;
(4)该气体所含原子总数为 个;
(5)该气体的一个分子的质量为 g。
题组二 阿伏加德罗定律及其应用
5.常温常压下,用等质量的、、、分别吹出四个气球,其中气体为的是( )
图1-2-9
6.下列各物质中所含氢原子个数与3.2 g 分子数相同的物质是( )
A.0.2 g
个分子
C.0.1 mol HCl
D.标准状况下1.12 L
7.如果a g某气体中含有该气体的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(各选项中为阿伏加德罗常数)( )
) ) L
) L ) L
8.2 mol 和 g 在标准状况下占有相同的体积,其体积为 。
9.(1)同温同压下,同体积的甲烷)和二氧化碳分子数之比为 ,物质的量之比为 ,原子总数之比为 ,质量之比为 ,密度之比为 。
(2)在标准状况下,4 g 、11.2 L 、1 mol O中,所含分子数最多的是 ,含原子数最多的是 ,质量最大的是 ,体积最小的是 。
10.在标准状况下,CO和的混合气体共39.2 L,质量为61 g。则两种气体的物质的量之和为 mol,其中为 mol,CO占总体积的 %。
能力拔高题
11.某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制。
图1-2-10
实验步骤如下:
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95 g;
②连接好实验装置,检查装置的气密性;
③加热,开始反应,直到不再有气体产生为止;
④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL,换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL;
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g;
根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性? 。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是 (请填写步骤代码)。
进行③的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是 mol;实验测得氧气的摩尔体积是 (保留小数点后两位)。
参考答案
1.B 解析: A项,He为单原子分子,个He在标准状况下的体积均为22.4 L。B项,64 g 的物质的量为1 mol,原子数为,与气体所处状况无关,B项正确。C项条件应为标准状况。D项,标准状况下,O不是气体。
2.C 解析:A项,只有1 mol气体在标准状况下的体积才约是22.4 L。B项,没有标明状态,体积不一定是22.4 L。C项,相同状况下,气体的物质的量与体积成正比,CO与的物质的量相等,因CO的摩尔质量比的小,故CO的质量一定比的小。D项,同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数相等,原子数不一定相等,如和。
3.C 解析:在标准状况下,11.2 L该气体的物质的量为=0.5 mol,该气体的摩尔质量为=34 g/mol,S符合条件。
4.(1) (2) (3) (4) (5)
解析:(1)由公式n=直接求解;(2)由n=、n=可求得标准状况下的体积为×22.4 L;(3)根据ρ=,可求得该气体在标准状况下的密度为 g/L;(4)由于为双原子分子,所以原子总数为=;(5)由M g/mol知一个分子的质量为 g。
5.D 解析:等质量时,摩尔质量最小的的物质的量最大,同温同压下气体体积最大。
6.C 解析:3.2 g 分子数为3.2 g÷32 =。A项,氢原子个数为0.2 g÷17 ×3=0.035;B项,氢原子个数为;C项,氢原子个数为;D项,氢原子个数为1.12 L÷22.4 ×4=。
7.A 解析:a g该气体的分子数为b,则物质的量为 mol,摩尔质量M= g/mol= g/mol,c g 该气体的物质的量为n= mol,c g该气体在标准状况下的体积V=n×22.4 L/mol= L。
8.32 44.8 L 解析:由阿伏加德罗定律知,同温同压下,相同体积的气体,其物质的量也相同,故)=)=2 mol,在标准状况下所占的体积为V=22.4 L/mol×2 mol=44.8 L;)=2 mol×16 g/mol=32 g。
9.(1)1∶1 1∶1 5∶3 4∶11 4∶11 O O
解析:(1)同温同压下,同体积、的物质的量相同,分子数相等,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即5∶3;物质的量相等时,质量之比等于摩尔质量之比,即4∶11;相同状况下,气体密度之比等于相对分子质量之比,即4∶11。(2)3种物质的物质的量分别为)==2 mol,)==0.5 mol,O)=1 mol。物质的量越大,所含分子数越多,故所含分子数最多的是;所含原子数分别为2 mol×2=4 mol,0.5 mol×2=1 mol,1 mol×3=3 mol,故所含原子数最多的是;质量分别为2 mol×2 g/mol=4 g,0.5 mol×32 g/mol=16 g,1 mol×18 g/mol=18 g,故质量最大的是O;体积分别为)=22.4 L/mol×2 mol=44.8 L,)=11.2 L,而水在标准状况下为液态,其体积只有18 mL,故体积最小的是O。
10.(1)1.75 (2)0.75 (3)57.1
解析:(1)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4 L/mol,所以题中两种气体的物质的量之和为=1.75 mol;(2)设混合气体中CO的物质的量为x,的物质的量为y,则有x+y=1.75 mol,28 g/mol·x+44 g/mol·y=61 g,解得:x=1 mol,y=0.75 mol;(3)CO的体积分数等于物质的量分数,即×100%≈57.1%。
11.(1)往广口瓶中注满水,塞紧橡胶塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部焐热,若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升,松开手后,过一会儿长玻璃管内的液面下降,则证明该装置不漏气
(2)②①③ 偏小 (3)0.012 5 22.38 L/mol
解析:(1)往广口瓶中装满水,使装置左侧形成密闭体系,通过焐热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置的气密性。(2)在测量收集到的体积时,先将装置中的气体冷却至室温,否则气体受热膨胀时,会使排出水的体积偏大,然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,以保证广口瓶中气体的压强和外界气压相等,从而使排出水的体积与产生的的体积相等,最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面,会使读取的体积偏小。(3)根据质量守恒定律,产生的质量为15.95 g-15.55 g=0.4 g;)==0.012 5 mol,的摩尔体积为≈22.38 L/mol。
第二节 化学计量在实验中的应用
第3课时
[课时教案]备选例题
例1 张敏同学到学校卫生室就医,图1-2-1是校医为她输液时用的一瓶质量分数为5%的葡萄糖)注射液的标签。请认真观察标签所列内容并填空:
葡萄糖注射液
规格:250 mL,内含葡萄糖12.5 g
生产批号:0503203
有效期:至2013年12月6日
图1-2-1
(1)该溶液中含水___________________g。
(2)该溶液的密度为___________________g/mL。
(3)该溶液的物质的量浓度为___________________mol/L。
解析:根据溶液中溶质的质量分数的计算公式进行计算。设此葡萄糖注射液的质量为m,则有:5%m=12.5g,解得m=250 g,所以溶液的密度为ρ=250 g÷250 mL=1 g/mL。其中所含水的质量为250 g-12.5 g=237.5 g。因此该溶液的物质的量浓度为c=≈0.28 mol/L。
答案:(1)237.5 (2)1 (3)0.28
例2 实验室中有物质的量浓度相同的NaCl、和三种溶液,经测定知其中所含的个数比为1∶1∶1,则三种溶液的体积比应是( )
A.2∶3∶6 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.6∶3∶2
解析:因的个数即物质的量相等,则NaCl、、的物质的量之比应为6∶3∶2。由于n=cV,物质的量浓度相等,则溶液的体积与溶质的物质的量成正比,故体积比为6∶3∶2。
答案:D
例3 自主学习探究小组到实验室配制500 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,试回答下列问题:
(1)计算需要NaOH固体的质量为___________________。
(2)某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,此时左边的托盘将______________________(填“高于”或“低于”)右边的托盘。欲使天平平衡,所进行的操作应为___________________________。假定最终称得小烧杯的质量为___________________(填“32.6 g”或“32.61 g”),请用“↓”表示在托盘上放上砝码,“↑”表示从托盘上取下砝码的称量过程,并在标尺上画出游码位置(画“”表示)。
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码)过程
标尺
图1-2-2
(3)配制方法:设计五个操作步骤:①向盛有NaOH的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解,并冷却至室温。 ②继续往容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm。③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中。④在烧杯中加入少量的蒸馏水,小心洗涤2~3次后移入容量瓶。⑤改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,加盖摇匀。试写出正确的操作顺序________________________。
(4)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 mol/L,原因可能是( )
A.使用滤纸称量氢氧化钠固体
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解NaOH后的烧杯未经多次洗涤
D.胶头滴管加水后定容时仰视刻度线
解析:此题考查托盘天平的使用和NaOH溶液的配制。用托盘天平称量固体时,应先加质量大的砝码,再加质量小的砝码,最后移动游码,而且托盘天平一般只能准确到0.1 g。称量固体氢氧化钠时,不能放在滤纸上称量,因为氢氧化钠具有很强的腐蚀性并极易潮解,会与空气中的二氧化碳反应。所以在称量固体氢氧化钠时,应将氢氧化钠放在烧杯中并盖上玻璃片,在称量时动作还应尽量快。 将烧杯里的溶液转移到容量瓶中后,要用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。原因是烧杯中还会留有配制的溶液的溶质,所以要用蒸馏水洗涤干净。如果洗涤液不全部转移到容量瓶中,会影响所配制溶液的浓度,即所配制的溶液的实际浓度数值比理论值偏低。定容时仰视刻度线,会使配制的溶液体积偏大,使所配溶液浓度偏低。
答案:(1)10.0 g (2)高于 将左边的平衡螺母向左旋或将右边的平衡螺母向左旋,直至天平平衡 32.6 g
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码)过程
↓↑
↓
↓↑
↓
↓↑
图1-2-3
(3)①③④②⑤ (4)ACD
[课时练案]备选习题
1.在实验室制氢气时使用了1 mol/L的稀硫酸,则对此溶液含义的叙述正确的是( )
A.1 L水中含有1 mol硫酸
B.1 L溶液中含有1 mol
C.将98 g 溶于1 L水配成的溶液
D.1 L溶液中含有98 g
答案:D
解析:A中“1 L水”错误,应为“1 L溶液”;B中1 L溶液中的应为1 L×1 mol/L×2=2 mol;C中无法确定将98 g 溶于1 L水配成的溶液体积为多少;D中98 g 的物质的量即为1 mol,对应的浓度恰好为1 mol/L。
2.化学课外活动小组提供的下列溶液,溶质的物质的量浓度为0.1 mol/L的是( )
A.含4 g NaOH的溶液1 L
B.含0.1 g NaOH的溶液1 L
C.含0.2 mol 的溶液0.5 L
D.含19.6 g 的溶液2 L
答案:AD
解析:A中n(NaOH)==0.1 mol,则c(NaOH)===0.1 mol/L;同理可计算出B、C、D的浓度分别为0.002 5 mol/L、0.4 mol/L、0.1 mol/L。
3.在进行配制100 mL 1.0 mol/L的NaCl溶液的实验时,下列情况会导致最终浓度偏小的是( )
A.所用托盘天平使用前指针向右倾斜
B.容量瓶使用前未干燥
C.转移溶液后,烧杯没有洗涤
D.定容时俯视刻度线
答案:C
解析:A项,天平使用前指针向右倾斜,说明右边重,而称量后天平要平衡,指针要指向中间,左边物品的质量就会偏重,最终浓度会偏大。B项无影响,因为最后定容时仍需加水。C项,没有洗涤烧杯,则溶质不可能完全转入容量瓶,最终浓度会偏小。D项,俯视刻度线,视线偏高,得到的溶液体积偏小,浓度也会偏大。
4.相同体积的NaCl溶液(浓度为)和溶液(浓度为),若其中的物质的量浓度相同,则它们的物质的量浓度和的关系是( )
= >
< =
答案:B
解析:因为NaCl﹦,,当钠离子浓度相同时,可判断出。
5.实验室有碳酸钠、高锰酸钾、硝酸、氢氧化钠等几种不同物质的溶液,其物质的量浓度和体积都相同,则这些溶液中一定相同的是( )
A.溶剂的质量
B.溶质的质量
C.溶质的物质的量
D.溶质的质量分数
答案:C
解析:已知各溶液的物质的量浓度和体积都相同,根据公式c=n/V只能得到n相等,其他数值与具体溶质有关。
6.赵艳同学将一定质量的KCl溶于1.8 L水中,若使每100个水分子中含有1个,则需KCl的质量为( )
A.7.45 g B.37.5 g
C.39 g D.74.5 g
答案:D
解析:本题实际是求KCl的物质的量与1.8 L水的物质的量之比为1∶100的计算。由此列式得:/=。解得m(KCl)=74.5 g。
7.化学实验探究小组要配制物质的量浓度约为2 mol/L NaOH溶液100 mL,下面的操作正确的是( )
A.称取8 g NaOH固体,放入250 mL烧杯中,用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8 g NaOH固体,放入100 mL量筒中,边搅拌边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100 mL
C.称取8 g NaOH固体,放入100 mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加水至刻度线,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100 mL量筒量取40 mL 5 mol/L NaOH溶液,倒入100 mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶,再加水至刻度线,盖好瓶塞,反复摇匀
答案:A
解析:量筒和容量瓶是不能用来稀释溶液或溶解固体的,故B、C、D三项都是错误的;题目要求所配制的NaOH溶液的浓度“约”是2 mol/L,因此NaOH的称取、水的量取皆不需要十分准确,结果只要是2 mol/L左右即可,所以可以直接在烧杯中配制。
8.将24.0 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.20 g/mL。试计算:
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为___________________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为___________________。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为___________________,NaOH的质量分数为___________________,溶液的密度为___________________,含NaOH的质量为___________________,含NaOH的物质的量为___________________。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为___________________。
答案:(1)6.0 mol/L (2)20% (3)6.0 mol/L 20% 1.20 g/mL 2.40 g 0.060 mol (4)0.60 mol/L
解析:(1)24.0 g NaOH的物质的量为=0.60 mol,所以其物质的量浓度为0.60 mol/0.1 L=6.0 mol/L。(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.20 g/mL=120 g,所以NaOH的质量分数为24.0 g/120 g ×100%=20%。(3)由于溶液具有均一性,所以这10 mL溶液的浓度与原100 mL溶液相比,NaOH的质量分数和溶液的物质的量浓度以及溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均变为原来的1/10。
(4)这10 mL NaOH溶液的物质的量浓度为6.0 mol/L,稀释到100 mL以后,NaOH的物质的量浓度缩小为原来的1/10,即6.0 mol/L÷10=0.60 mol/L。
其他课本、教参中的优秀题目
1.(鲁科版必修1)现有一种泉水样品,1.0 L这种泉水含有 g 。那么,该泉水中的物质的量浓度是多少?含1.0 mol 的这种泉水的体积是多少升?
答案: mol/L,500 L
解析:在1.0 L泉水中的物质的量 g/(24 g· mol。 mol/1.0 mol/L。V=n/c=1.0 mol/L)=500 L
2.(苏教版必修1)在无土栽培中,需配制一定组成的植物营养液。已知某植物营养液的配方为0.3 mol KCl、0.2 mol 、0.1 mol 和1 L O。若以KCl、、和1 L O为原料配得相同组成的营养液,需三种溶质各多少克?
答案:氯化锌13.6 g、硫酸钾52.2 g、氯化钾7.45 g
解析:配方中含有钾离子、氯离子、硫酸根离子、锌离子的物质的量分别为0.7 mol、0.3 mol、0.3 mol、0.1 mol。设需要的氯化钾、硫酸钾和氯化锌的物质的量分别为x、y、z,则有z=0.1 mol,x+2y=0.7 mol,x+2z=0.3 mol。解得:x=0.1 mol,y=0.3 mol,z=0.1 mol。所以三种溶质的质量分别为氯化锌13.6 g、硫酸钾52.2 g、氯化钾7.45 g。
1.有效数字及其运算规则(苏教版教参)
有效数字:为了得到准确的分析结果,不仅要准确地测量,而且还要正确地记录和计算,即记录的数字不仅表示数量的大小,而且要正确反映测量的精确程度。例如,用一般的分析天平称得某物质的质量为0.518 0 g,它不仅表示该物质的具体质量,而且也表示最后一位数字“0”是可疑的,可能有上下一个单位的误差,即其实际质量是在(0.518 0±0.000 1)g范围内的某一数值。此时称量的绝对误差为0.000 1 g,相对误差为×100%≈0.02%
若将上述称量结果写成0.518 g,则该物质的实际质量将为(0.518±0.001)g范围内的某一数值,即绝对误差为0.001 g,而相对误差则为0.2%。从分析化学的角度看,记录时多写一位或少写一位数字,所反映的测量精确度无形中被夸大或缩小了10倍,所以在数据中代表着一定的量的每一个数字都是重要的,这数字称为有效数字。
在计算测定结果时,首先应确定有效数字的位数。如在分析天平上称得重铬酸钾的质量为0.132 8 g,此数据有4位有效数字,小数点前面的“0”只起定位作用,不是有效数字。又如某盐酸的浓度为0.210 0 mol·,后面两个“0”表示该溶液的浓度准确到小数点后的第3位,所以这两个“0”是有效数字。
在教材第23页“活动与探究”中,出现了0.100 mol· 溶液,要向学生说明,后面的两个“0”不能省略。
2.配制一定体积物质的量浓度的溶液(鲁科版教参)
配制一定物质的量浓度的溶液,其配制步骤如下:①称量:根据配制一定浓度的溶液所需溶质的质量或体积,用托盘天平称量或用量筒量取所需的溶质。②溶解:在烧杯中进行溶解。如溶解时放出热量较多,则应将溶液静置,冷却至室温。③转移:将溶液转入一定体积的容量瓶中,注意尽量减少溶液损失。而后用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,将洗涤液也转入上述容量瓶中,洗涤的目的是将溶质全部转入容量瓶中。④定容:加水至容量瓶刻度线。
总之,在配制溶液的整个过程中应尽量减少由于操作带来的误差,以保证所配溶液浓度的准确性。
配制溶液过程中溶质的损失(如转移溶液后忽略了洗涤烧杯)及最后定容的准确程度都会直接影响最后溶液的浓度。即使整个操作过程都正确,由于天平的精确程度和试剂纯度的限制,最后所得溶液的浓度与计算值之间仍有差异。如要知道溶液的精确浓度,通常可用已知精确浓度的溶液通过定量反应来标定上述方法配制的溶液,或者用精度很高的天平(准确到0.000 1 g的分析天平)和很纯的试剂来配制溶液。
第二节 化学计量在实验中的应用
第3课时
1.了解物质的量浓度的概念。
2.能运用物质的量浓度进行简单计算。
3.掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法。
一、物质的量浓度
1.含义:用来表示 里所含 的物理量。
2.符号为 。常用单位为 (或 )。
3.表达式: 。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.关于托盘天平的使用
(1)托盘天平只能用于粗略的称量,能准确到 。
(2)称量前先把游码放在 处,检查天平是否平衡。
(3)称量时把 放在左盘, 放在右盘。砝码要用 夹取。
(4)称量完毕后,应把砝码放回 中,把 移回零刻度处。
(5)为了不使天平受到污染或损坏,应特别注意:
①称量干燥的固体药品前,应先在两个托盘上各放 ,然后把药品放在纸上称量。
②易潮解的药品,必须放在 (如 、 )里称量。
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)配制原理
根据定义式:/V,m=M·,则m= 。
其关键操作是:①准确称取溶质的 ;②准确确定溶液的 。
(2)主要仪器
、 、 、 、 。如果溶质是固体,则需要称量,还需要的仪器是 。
(3)容量瓶的使用
容量瓶是用来 的仪器,常用的规格有 。上面标有: 、 、 。容量瓶在使用前要先 ,其方法是 。
(4)步骤
(以配制100 mL 1.00 mol/L 的NaCl溶液为例)
①计算:计算所需NaCl固体的质量为 g。
②称量:用 称量NaCl固体。(固体称量用天平,液体量取则用量筒)
称量的注意事项:
a.天平使用前要调零;
b.两个托盘上各放一张大小相同的称量纸;
c.称量时遵循左物右码的原则;
d.镊子夹取砝码应按照从大到小的顺序;
e.称量完毕应将砝码放回砝码盒中,游码归零。
③溶解:将称好的NaCl固体放入 中,加适量蒸馏水溶解,用 搅拌,目的是 。
溶解时应注意的事项:(固体要先溶解,液体要先稀释;都要冷却至室温再移液)
a.溶质在烧杯中溶解,不能在容量瓶中溶解,溶解时加水不要太多;
b.应当注意搅拌时沿着一定的方向进行;
c.玻璃棒不要碰到烧杯底和烧杯壁;
d.不要把玻璃棒放在实验台上,以免引入其他杂质。
④转移:(溶液冷却后,用玻璃棒引流)
将烧杯中的溶液注入 中,玻璃棒的作用是 。
思考:为什么不能将溶液直接倒入容量瓶中?
________________________________。
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁 。洗涤液也都注入 中。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
思考:量浓硫酸的量筒需要洗吗?(不需要或洗涤液不能转入容量瓶)
⑤定容:将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下 时,改用 滴加蒸馏水至凹液面与刻度线 。
⑥摇匀:将容量瓶盖好塞子,把容量瓶倒转和摇动多次,使得溶液混合均匀。
1.1 mol/L的NaCl溶液表示( )
A.溶液中含有1 mol NaCl B.1 mol NaCl溶于1 L水中
C.58.5 g NaCl溶于941.5 g水中 D.1 L溶液中含有NaCl 58.5 g
2.从2 L 1 mol/L NaOH溶液中取出100 mL,下列有关这100 mL溶液的叙述错误的是( )
A.浓度为0.1 mol/L B.浓度为1 mol/L C.含NaOH 4 g D.含NaOH 0.1 mol
3.欲配制1.00 mol/L 溶液100 mL,不需要使用的仪器是( )
A.100 mL容量瓶 B.蒸馏烧瓶 C.玻璃棒 D.胶头滴管
4.8 g 配成0.1 mol/L的水溶液,下列说法正确的是( )
A.溶于500 mL水中
B.溶于1 L水中
C.溶解后溶液的总体积为500 mL
D.溶解后溶液的总体积为1 L
5.关于容量瓶的使用,下列操作正确的是( )
A.使用前要检验容量瓶是否漏液
B.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
C.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
D.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀课内探究
三、物质的量浓度
1.物质的量浓度
【问题1】什么是物质的量浓度?
(1)概念:________________________________。
(2)符号及单位:符号为 ;常用的单位为 。
(3)表达式: 。
例1 (1)将40 g NaOH溶解在1 L水中,所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol/L?为什么?
________________________________。
(2)1 mol/L NaOH溶液的含义是什么?
________________________________。
(3)将0.5 mol NaOH配成2 L溶液,该溶液的物质的量浓度是多少?
________________________________。
(4)100 mL 1 mol/L NaOH溶液中,NaOH的物质的量是多少?
________________________________。
从该溶液中倾倒出20 mL,此20 mL NaOH溶液的物质的量浓度还是1 mol/L吗?为什么?
________________________________。
(5)在初中我们讲分子的概念时,曾做过一个实验:100 mL酒精与100 mL水混合,其体积并不等于200 mL,它说明了什么?结合初中知识和我们今天所学的知识进行回答。
________________________________。
【问题2】理解物质的量浓度时应该注意什么问题?
________________________________________________________________。
【问题3】物质的量浓度与质量分数的比较
溶质的物质的量浓度
溶质的质量分数
符号
c(溶质)
w(溶质)
定义
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为B的物质的量浓度
溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比
相似处
都是表示溶液中溶质组成的物理量
不同处
溶质的物理 量(及单位)
溶液的物理 量(及单位)
计算式
特点
体积相同、物质的量浓度相同的不同物质的溶液中,所含溶质的物质的量 ,溶质质量 (填“相同”“不同”或“不一定相同”)
质量相同、溶质质量分数相同的不同物质的溶液中,所含溶质的质量 ,物质的量 (填“相同”“不同”或“不一定相同”)
联系(换算公式)
通过溶液的密度,可以进行物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算: (其中用ρ代表密度,w代表质量分数,M代表摩尔质量)
【问题4】我们知道在溶液中溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或某种特定组合。同时通过初中的学习我们知道NaOH溶液之所以导电,原因是NaOH在溶液中可以发生电离,即:NaOH﹦+,那么在1 mol/L NaOH溶液中和的物质的量浓度分别为 ;在0.5 mol/L的溶液中和的物质的量浓度分别为 。
2.有关物质的量浓度的计算
(1)基本计算:直接套用定义式。
例2 配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液,需NaOH的物质的量是多少?质量是多少?
(2)有关溶液稀释的计算
【问题5】溶液在稀释过程中什么是不变的?
________________________________________________________________。
例3 把5%的氢氧化钠溶液蒸发掉32.4 g水后,溶液变成106 mL,溶质的质量分数变为21.2%,则浓缩后氢氧化钠溶液的物质的量浓度为多少?
3.一定物质的量浓度溶液的配制
【问题6】如何配制100 mL 1.00 mol/L的NaCl溶液?
(1)操作步骤
①计算:所需NaCl固体的质量为 ;
②称量:准确称量NaCl固体;
③溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,然后用 ,该步操作用到的仪器有 ;
④冷却:将烧杯中的溶液冷却至 ;
⑤转移:将烧杯中的溶液沿 缓缓注入 中;用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒
次,并将洗涤液也注入 中;
⑥振荡:用手轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;
⑦定容:把蒸馏水沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中,当液面距离容量瓶颈刻度线下 时,改用
加蒸馏水至凹液面的最低处与刻度线 (视线要保持水平);
⑧摇匀:盖好瓶塞, ,摇匀。
【问题7】容量瓶的构造和作用是什么?在使用容量瓶前需要注意什么问题?
(2)容量瓶的使用
①容量瓶是一种 ,容量瓶颈部有 ,瓶上标有 和 。只能 ,而不能 。
②容量瓶是用来 的仪器。
③容量瓶有各种不同规格,常用的有 等几种。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此,在选择时,要使容量瓶的容积 或略大于所需体积。
④容量瓶的使用要有一定 限制,容量瓶不能作为 的容器或反应容器使用,也不能 ,更不能作为 固体或 的仪器使用。
⑤在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否 。方法是:______________________________________
________________________________________________________________。
⑥用 洗涤容量瓶后使用。
⑦转移溶液时必须使用 引流。
(3)实验中注意的问题有哪些?
___________________________________________________________________________。
(4)误差分析
【问题8】如何分析实验中的误差?
配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液引起实验误差的主要原因:
根据 判断。其他正常时,凡是使 或 增大的因素,使 ;凡是使 或 减小的因素,使 ;凡是使 增大的因素,使 ;凡是使 减小的因素,使 。
例4 根据以上的分析,请同学们填写下表。
能引起误差的一些操作
因变量
c
m
V
托盘天平
1.天平的砝码沾有其他物质或已生锈
2.调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端
3.药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
4.称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
5.用滤纸称易潮解的物质(如NaOH)
6.溶质含有其他杂质
烧 杯
7.溶解前烧杯内有水
8.搅拌时部分液体溅出
9.未洗涤烧杯和玻璃棒
容 量 瓶
10.未冷却到室温就注入容量瓶定容
11.向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
12.定容时,水加多了,用滴管吸出
13.定容后,经振荡、摇匀、静置、液面下降再加水
14.定容时,俯视读刻度数
15. 定容时,仰视读刻度数
16.配好的溶液转入干净的试剂瓶时,不慎溅出部分溶液
1.图1-2-12是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中的数据分析得出V值等于( )
图1-2-12
A.2 B.3 C.4 D.5
2.图1-2-13是表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中有错误的是( )
图1-2-13
3.配制100 mL 1.0 mol/L 溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,放入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移 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
4.下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A.0.3 mol/L的溶液中含有和的总物质的量为0.9 mol
B.当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol/L,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol/L
C.在和NaCl的中性混合水溶液中,如果和的物质的量相等,则和的物质的量浓度一定相同
D.10 ℃时,0.35 mol/L的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol/L
5.用10 mL 0.1 mol/L的溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则这三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )
A.3∶2∶2 B.1∶2∶3
C.1∶3∶3 D.3∶1∶1
6.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是( )
A.所用固体NaOH已潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度线
C.用带游码的托盘天平称5.4 g NaOH时,误把砝码放在了左边(5 g以下使用游码)
D.配制完毕,不小心溅出几滴溶液,为使溶液的浓度不减少,又在配好的溶液中加入少量的NaOH
作业一
作业内容见课本第17页第4、5题,第18页第6、7、9题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
[自主学习]答案
一、1.单位体积溶液 溶质B的物质的量
mol/L mol·
=/V
二、1.(1)0.1 g
(2)标尺的零刻度
(3)称量物 砝码 镊子
(4)砝码盒 游码
(5)①一张相同质量的纸 ②玻璃器皿 小烧杯 表面皿
·V·M
①质量 ②体积
(2)烧杯 玻璃棒 量筒 容量瓶 胶头滴管 托盘天平
(3)配制准确的一定物质的量浓度溶液 100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL 刻度线 温度 容量查漏 加入适量水,盖好玻璃塞,倒转180°,查看是否漏水;再旋转塞子,重复上述操作
(4)①5.85 ②托盘天平 ③烧杯 玻璃棒 加速溶解 ④容量瓶 引流 容量瓶颈较细,为避免液体洒在外面,应用玻璃棒引流 2~3次 容量瓶 ⑤1~2 cm 胶头滴管 相切
[自我检测]答案与解析
1.D 解析:物质的量浓度为1 mol/L的NaCl溶液表示在1 L溶液中含有NaCl 1 mol,即58.5 g。
2.A 解析:从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量和质量因体积的不同而不同。取出的100 mL溶液中,n(NaOH)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,m(NaOH)=40 g/mol×0.1 mol=4 g。
3.B 解析:配制一定物质的量浓度的溶液不需要蒸馏烧瓶。
4.C 解析:)==0.05 mol,V==0.5 L=500 mL。也就是说,8 g 溶于适量的水,使溶液体积为500 mL时,即配成0.1 mol/L的水溶液,而不是溶于500 mL水中。
5.AD 解析:容量瓶使用前不必烘干,不能在容量瓶中稀释或溶解物质。
[课内巩固练习]答案与解析
1.C 解析:对已知物质的量浓度的溶液进行稀释,稀释前后溶质的物质的量不变,则有:2 mol/L×1 L=0.5 mol/L×V L,V=4。
2.C 解析:定容时,视线应与刻度线相平。
3.D 解析:不能在容量瓶中溶解,A错误;加入100 mL蒸馏水,溶液的体积大于100 mL,B错误;转移溶液时要用玻璃棒引流,C错误。
4.D 解析:A项,没有指明溶液的体积,故溶液中和的总物质的量不一定等于0.9 mol。B项,虽然强调了氨水的体积为1 L,而不是溶剂为1 L,但是没有指明22.4 L是氨气在标准状况下的体积,则氨气的物质的量不一定是1 mol,制成1 L溶液时,浓度也不一定是1 mol/L。C项,当与的物质的量浓度相等时,根据化学式中与,与的比例关系,)∶)=2∶1。D项,对于10 ℃时0.35 mol/L的KCl饱和溶液,蒸发掉水分后,必析出KCl晶体,温度恢复到10 ℃时,仍为饱和溶液,故浓度不变。
5.C 解析:设为1 mol,沉淀1 mol 需 1 mol,由、、的化学式可知,需三种盐的物质的量分别是1/3 mol、1 mol、1 mol,又因三种盐的体积相同,浓度之比等于物质的量之比,故为 mol∶1 mol∶1 mol=1∶3∶3。
6.BD 解析:A项,潮解为吸水过程,所以称量的NaOH质量偏小,浓度偏低。B项,溶液体积小,所配溶液浓度偏高。C项,实际称量的质量是4.6 g,所配溶液浓度偏低。D项,配制完毕后,溶液外溅,不会影响溶液的浓度,如果在配好的溶液中再加入NaOH,会造成浓度偏高。
第二节 化学计量在实验中的应用
第3课时
基础巩固题
题组一 物质的量浓度及其计算
1.下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是( )
A.将40 g NaOH固体溶解于1 L水中
B.将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol/L的浓盐酸与9 L水混合
D.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液
2.下列溶液中,物质的量浓度最大的是( )
A.1 L 溶液中含98 g
B.0.5 L含49 g 的溶液
C.98 g 溶于水配成2 L溶液
D.0.1 L含24.5 g 的溶液
3.将5 mol/L盐酸10 mL稀释到200 mL,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是( )
A.0.05 mol/L B.0. 25 mol/L
C.0.1 mol/L D.0.5 mol/L
4. 300 mL 0.2 mol/L KCl溶液与100 mL 0.3 mol/L 溶液中物质的量浓度之比是( )
A.1∶3 B.2∶3 C.2∶1 D.2∶9
5.关于0.1 mol/L 溶液的叙述错误的是( )
A.1 L该溶液中含有的质量为9.8 g
B.0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol/L
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中的物质的量浓度为0.01 mol/L
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后的物质的量浓度为0.01 mol/L
6.1 L 和的混合溶液中,含2.4 g,的物质的量浓度为1 mol/L,则和的物质的量浓度分别是 、 。
7.根据下列各题中所给出的数据,可分别求出其溶质的质量分数或溶液的物质的量浓度,试判断并求解。
(1)已知某氢氧化钠溶液V L中含有n个氢氧根离子,可求出此溶液的 为 。
(2)已知某氢氧化钠溶液中与O的个数比为1∶a,则可求出此溶液的 为 。
8.常温下,10.0 mL 1.0 mol/L的溶液加水稀释至500 mL,所得溶液的浓度为 mol/L;蒸发浓缩,使溶液的体积变为2.40 mL,所得溶液的浓度为 mol/L。
题组二 一定物质的量浓度溶液的配制
9.用胆矾配制1 L 0.1 mol/L的溶液,正确的做法是( )
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶于1 L水中
B.称取胆矾25 g溶于1 L水中
C.将25 g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释到1 L
D.将16 g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1 L
10.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4 g NaOH配制0.1 mol/L NaOH溶液1 000 mL 时,砝码错放左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
11.实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol/L的NaOH溶液240 mL。
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④倒转摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却
其正确的操作顺序为 。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,还有 。
(2)某同学欲称量一定量的NaOH固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图1-2-14所示。烧杯的实际质量为 g,要完成本实验该同学应称出 g NaOH。
图1-2-14
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
(4)在配制过程中,下列操作会引起浓度偏高的是 。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
12.实验室配制0.1 mol/L的溶液可分两个阶段进行。
第一阶段:用托盘天平称取5.2 g无水晶体。
第二阶段:溶解配制0.1 mol/L的溶液。
第一阶段操作有如下几步:A.将游码拨至0.2 g处;B.将游码拨至“0”处;C.在天平两边的托盘上各放一张干净的等质量的滤纸,调节天平两边的螺母使天平平衡;D.取走药品,将砝码放回砝码盒内;E.往左盘内逐步添加晶体至天平平衡;F.在右盘上放置5 g砝码。
(1)其正确的操作顺序是(填序号):B→( )→( )→A→( )→( )→( )。
(2)在E操作中,只缺少量晶体时,其操作方法是
________________________________________________________________。
(3)第二阶段操作,应先将5.2 g 加适量蒸馏水溶解,溶解过程中使用的主要仪器有 。然后将溶液转入 中,再经 、 、 后即可得到0.1 mol/L 溶液。
(4)下列操作使配制的溶液浓度偏低的有 。
A.将砝码放在左盘上,放在右盘上进行称量
B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线
D.整个配制过程中,容量瓶不振荡
能力拔高题
13.密度为0.91 的氨水,质量分数为25%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量分数为( )
A.等于12.5% B.大于12.5%
C.小于12.5% D.无法确定
14.已知某饱和溶液中的①溶质的质量;②溶剂的质量;③溶液的体积;④溶质的摩尔质量;⑤溶质的溶解度;⑥溶液的密度,从上述条件中不能用来计算该饱和溶液的物质的量浓度的是( )
A.④⑤⑥ B.①②③④
C.①②④⑥ D.②③④⑤
参考答案
1.D 解析:A项,NaOH固体溶于1 L水所得溶液的体积不是1 L,故NaOH溶液的浓度不是1 mol/L;
B项,22.4 L HCl气体所处的外界条件(如温度、压强)不确定,其物质的量不一定是1 mol,溶液的物质的量浓度不一定是1 mol/L;C项,混合后溶液的体积并不是10 L,则浓度不是1 mol/L;D项,c(NaOH)==1 mol/L。
2.D 解析:A、B中的物质的量浓度均为1 mol/L,C中为0.5 mol/L,D中为2.5 mol/L。
3.B 解析:根据稀释定律c(浓溶液)×V(浓溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)列式:5 mol/L×10 mL=c(稀溶液)×200 mL,解得c(稀溶液)=0.25 mol/L,从中取出5 mL溶液,其浓度不变。
4.D 解析:0.2 mol/L KCl溶液中,)=0.2 mol/L,0.3 mol/L 溶液中)=0.9 mol/L,两者之比为2∶9。
5.C 解析:1 L 0.1 mol/L的溶液中含溶质的质量为m=nM=1 L×0.1 mol/L×98 g/mol=9.8 g,A正确;0.1 mol/L 溶液中浓度为0.2 mol/L,B正确;溶液的浓度与体积无关,仍然是0.1 mol/L,C错误;10 mL溶液加水稀释至100 mL,体积增大10倍,浓度变为原来的,即0.01 mol/L,D正确。
6.0.1 mol/L 0.9 mol/L
解析:)==0.1 mol,则)==0.1 mol/L。提供的)=0.1 mol/L,则提供的)=1 mol/L-0.1 mol/L=0.9 mol/L,所以)=0.9 mol/L。
7.(1)物质的量浓度 mol/L (2)溶质质量分数 ×100%
解析:(1)物质的量浓度c= mol/L。(2)由与O的个数比可知NaOH与O的物质的量之比,故溶质质量分数为×100%。
8.0.020 4.2
解析:根据溶液的稀释定律,溶液稀释或浓缩前后溶质的质量和物质的量不变:==。稀释至500 mL时,)===0.020 mol/L;浓缩至2.40 mL时,)==≈4.2 mol/L。
9.C 解析:n(胆矾)=1 L×0.1 mol/L=0.1 mol,其质量为0.1 mol×250 g/mol=25 g,所以配制时应将25 g胆矾溶于水配成1 L溶液。
10.D 解析:A项,俯视刻度线,将会使量得的盐酸的体积小于计算值,导致浓度偏低;B项,定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致溶液体积大于实际体积,溶液浓度偏小;C项,由于所称NaOH固体的质量为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度;D项,因NaOH溶于水放热,使溶液体积增大,在冷却后液面低于容量瓶刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
11.(1)②①③⑧⑤⑥⑦④ 250 mL容量瓶 (2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)④⑤
解析:(1)配制溶液的步骤为②计算→①称量→③溶解→⑧冷却→⑤转移→⑥洗涤→⑦定容→④倒转摇匀。需要的主要仪器为250 mL容量瓶。(2)配制240 mL溶液,需使用250 mL容量瓶,计算时按250 mL计算,n(NaOH)=1.0 mol/L×0.25 L=0.25 mol,m(NaOH)=10.0 g,称量时应左物右码,图中左码右物,因有质量关系:m(游码)+m(右盘)=m(左盘),故烧杯的质量为30 g-2.6 g=27.4 g。(3)容量瓶必须查漏后,才能使用。(4)①没洗涤烧杯和玻璃棒会减少溶质,引起浓度偏低。②转移溶液时洒到外面,引起浓度偏低。③容量瓶不干燥,含少量蒸馏水,对溶液浓度没有影响。④定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,引起浓度偏高。⑤溶液未冷却就转移,定容并冷却后,液体体积减少,浓度偏高。⑥定容后再加水,溶液体积变大,溶液浓度偏低。
12.(1)C F E D B (2)左手拿药匙,用右手轻轻拍左手手腕,小心振动药匙加足药量,使天平平衡 (3)烧杯、玻璃棒 250 mL容量瓶 洗涤 定容 摇匀 (4)AC
解析:(1)使用托盘天平的步骤为调零→放砝码→调游码→加物品→取物品→取砝码→游码回零。(2)只缺少量晶体时,应用右手轻轻拍打左手手腕,小心振动药匙加足药量。(3)溶解所需的仪器有烧杯、玻璃棒。(4)误差分析根据c==,由m、V的大小判断。A将砝码放错位置后,称得的为4.8 g,所得溶液浓度偏低;B无影响;C摇匀后再加水即增大了溶液体积,所得溶液浓度偏低;D不振荡,溶液不均匀。
13.C 解析:氨水的密度小于水的密度,在氨水中加入与之相同体积的水时,水的质量大于氨水的质量。混合后溶质质量不变,而溶液质量超过了原氨水质量的两倍,因此溶液的质量分数比原氨水浓度的二分之一还要小,所以选C。
14.D 解析:在选项A中,通过⑤(设溶解度为S g)可知=,当m(溶质)=S g时,则对应溶液的质量为(100+S)g,然后运用公式可得:n(溶质)=,V(溶液)=,从而可求溶液的物质的量浓度。在B选项中,③已给出溶液体积,由①④可求出溶质的物质的量。C选项中,据①④可求溶质的物质的量,据①②⑥可求溶液的体积。D选项中,③给出溶液体积,但据②④⑤无法求出③对应的溶液中溶质的物质的量;或据⑤和④能求出溶质质量为S g时溶质的物质的量,但无法求出(100+S)g溶液的体积。所以选D。