专题四 化学计量及应用
专题四 化学计量及应用
【课标要求】
了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。
【学科素养】
宏观辨识与微观探析:认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
证据推理与模型认知:在有关物质的最计算过程中,通过分析、推理等理解计算的方法,建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。
【基本知识解读】
一、物质的量摩尔质量
1.物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,其单位摩尔后面应为确切的微粒名称或微粒符号,如1mol氢(不确切)和1mol大米(宏观物质)皆为错误说法。物质的量描述的对象只能是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。
(2)物质的量的规范表示方法
(3)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为n=N/NA。
【特别提醒】
(1)摩尔后面应为确切的微粒名称;如1mol氢(不确切)和1mol大米(宏观物质)皆为错误说法。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
(3)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
2.摩尔质量
(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是g·mol-1.公式:M=。
(2)数值:以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
【易错警示】
(1)物质的量是计量微观粒子“集体”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。
(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1。
(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而变化。
二、气体摩尔体积阿伏加德罗定律
1.影响物质体积的因素
(1)微粒的大小(物质的本性)
(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)
(3)微粒的数目(物质的量的大小)
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。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101kPa)约为22.4L·mol-1。
(4)计算公式:Vm=。
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
3.气体体积的测量
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等)。也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法:
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E是5种直接测量气体体积的常见装置。
A装置:测量前可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。
B装置:排液体法收集气体后直接测量其体积。
C装置:直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的液体的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
(2)间接测量法。如图F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
(3)消除外因(温度、压强)对气体体积的影响。
(4)读数时,请勿使用“视线与凹液面相切”之类的描述,“相切”表达语意不准确,仰视、俯视的情况下,视线都能与凹液面相切。
三、阿伏加德罗定律及推论
(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都含有相同数目的分子。
即“三同”(T、p、V)“一同”(n)。
(2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。
(3)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。
描述 关系
三正比 同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比
同温同压下,气体的密度比等于它们的摩尔质量之比
二反比 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
一连比 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
【方法技巧】
(1)气体的体积受温度和压强影响,和分子大小无关。
(2)标准状况(0℃,101kPa),水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等物质不是气体,慎用22.4L·mol-1。
(2)应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV=nRT及n=、ρ=导出。
四、物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
(2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L-1(或mol/L)。
2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
(2)表达式:w(B)=×100%。
3.物质的量浓度与溶质的质量分数
物理量 物质的量浓度 溶质的质量分数
定义 表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量 以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量
表达式 cB= ω(B)=×100%
单位 mol·L-1
【易错警示】
(1)溶液中溶质的判断
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)
CuSO4·5H2OCuSO4,Na2CO3·10H2ONa2CO3
(2)混淆溶液的体积和溶剂的体积
①不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度和总质量进行计算:V==。
②两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。(若题目说忽略体积变化,则总体积可由混合前体积直接相加)
五、物质的量浓度的计算
1.气体溶于水时物质的量浓度的计算
气体溶于水,求溶液中溶质的物质的量浓度的一般思维:(设气体体积为V1,溶液体积为V2)
2.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m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
3.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混·(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
4.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合规律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
等体积混合 ①当溶液密度大于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)。②当溶液密度小于1g·cm-3时,必然是溶液越浓,密度越小,等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)(如酒精、氨水溶液)
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),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)
5.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
体积为VmL,密度为ρg·cm-3的溶液,含有摩尔质量为Mg·mol-1的溶质mg,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====,反之,w=。
6.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/cm3,溶质的摩尔质量为Mg·mol-1,溶解度为Sg,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=,c===。
六、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用方法
在使用前首先要检查是否漏水,检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。具体操作如下:
【特别提醒】容量瓶使用的四个“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.配制过程示意图
(1)配制过程(以配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液为例)
①计算:需NaCl固体的质量为5.9g。
②称量:根据计算结果,用托盘天平称量NaCl固体。
③溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌。
④移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入100mL容量瓶中。
⑤洗涤:用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2_cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
⑧装瓶、贴签。
(2)配制流程图示
【方法技巧】配制溶液的误差分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)定容时视线引起误差的分析方法
①仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
七、一定物质的量浓度溶液的配制误差分析
(1)分析依据:c==,其中变量为m、V。
(2)分析方法:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
能引起误差的一些操作 因变量 c/(mol·L-1)
m V
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(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
【核心考点例题】
高频考点一 物质的量摩尔质量
(2023下·黑龙江·高一统考学业考试)
1.下列物理量与其单位符号相对应的是
A.质量-K B.时间-g C.物质的量浓度-mol·L-1 D.温度-s
(2023下·云南红河·高一蒙自一中校考期中)
2.下列关于物质的量及其单位摩尔使用正确的是
A.1mol钠原子 B.1mol香蕉 C.1mol铅笔 D.1mol大米
(2023·广东·高一校考学业考试)
3.下列说法中不正确的是
A.摩尔是基本物理量之一 B.0.012 kg C 12含有阿伏加德罗常数个碳原子
C.摩尔是物质的量的单位 D.使用摩尔这一单位时必须指明微粒的种类
(2022下·浙江·高二统考学业考试)
4.下列物理量的单位为“摩尔(mol)”的是
A.质量 B.物质的量 C.时间 D.温度
(2023下·黑龙江·高一统考学业考试)
5.1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数符号为NA。1mol Cl2含有的原子数为
A.0.5NA B.NA C.1.5NA D.2NA
(2023·四川·高一统考学业考试)
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。1molCH4中含有H的数目为
A.NA B.2NA C.3NA D.4NA
(2022·山东·高一统考学业考试)
7.对于相同物质的量的和,下列说法错误的是
A.氧原子数之比为1:2 B.原子总数之比为3:4
C.分子数之比为1:1 D.质量之比为1:1
(2021·内蒙古·高二统考学业考试)
8.下列说法正确的是
A.的摩尔质量是 B.中含有的氯原子数约为
C.含有 D.中含有电子
(2022上·高一课时练习)
9.下列各组物质中,含原子数最多的是
A.0.4molNH3 B.4℃时5.4mL水
C.10g氖气 D.6.02×1023个硫酸分子
(2022下·福建龙岩·高一上杭一中校考学业考试)
10.下列物质所含分子数最多的是
A.0.2 mol
B.标准状况下2.24 L
C.44 g(的摩尔质量为)
D.个NO(为阿伏加德罗常数的值)
高频考点二 气体摩尔体积阿伏伽德罗定律
(2022·西藏·高二统考学业考试)
11.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.NA个NH3的质量为17g B.1molHe含有2NA个电子
C.1molO3含有3NA个原子 D.NA个CO2分子的体积约为22.4L
(2021上·福建·高二统考学业考试)
12.下列物质所含分子数最多的是
A.0.5mol N2
B.标准状况下2.24L CO2
C.NA个C2H4(NA为阿伏加德罗常数的值)
D.3.4g NH3(NH3的摩尔质量为17g·mol-1)
(2020·天津·高一统考学业考试)
13.设N0为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1gH2所含分子数为N0
B.32gO2和O3的混合气体所含的氧原子数为2N0
C.22.41LCl2与足量的铁反应,转移的电子数为2N0
D.0.5mol/L的CaCl2溶液中Clˉ的数目为N0
(2022上·江苏扬州·高二统考学业考试)
14.标准状况下气体摩尔体积约为,对其含义表述正确的是
A.的体积约为
B.标准状况下的体积约为
C.标准状况下任何气体的体积约为
D.影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
(2018上·浙江温州·高一校联考期中)
15.下列说法正确的是
A.固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.气体的体积主要由微粒的大小决定
C.的气体摩尔体积约为
D.就微粒间的距离而言,气体比固体或液体更易受温度、压强影响
(2023下·四川雅安·高一雅安中学校考学业考试)
16.同温同压下,相同体积的CO和CO2两种气体,不相同的是
A.气体的分子数目 B.气体中碳原子数目
C.气体的质量 D.气体的物质的量
(2020·湖南·高二统考学业考试)
17.科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在任何条件下,等物质的量的H3和H2具有相同的( )
A.质量 B.体积 C.原子数 D.分子数
(2023下·浙江温州·高一统考学业考试)
18.下列物理量对应的单位符号正确的是
A.质量: B.阿伏伽德罗常数:
C.摩尔质量: D.气体摩尔体积:
(2021·内蒙古·高二统考学业考试)
19.在标准状况下,1.12L某气体的质量是3.2g,则该气体的摩尔质量为
A. B. C. D.
(2022·广西·高一统考学业考试)
20.在标准状况下,22.4 L 的物质的量是
A.0.25 mol B.0.50 mol C.1.0 mol D.1.5 mol
高频考点三 物质的量浓度及计算
(2023·四川·高二统考学业考试)
21.表示阿伏加德罗常数的值。下列有关1mol HCl的说法正确的是
A.质量为36.5g/mol B.体积为22.4L
C.原子数为 D.溶于1L水得到1mol/L的盐酸
(2021·陕西·高二统考学业考试)
22.配制的氯化钠溶液,需量取的氯化钠溶液
A. B. C. D.
(2021·河南·高二统考学业考试)
23.表中是某人体检报告的部分指标,表中“单位”对应的物理量是
项目名称 英文缩写 检查结果 单位 参考范围
钾 K 4.1 mmol/L 2.5~5.0
钙 Ca 2.43 mmol/L 2.43~2.70
甘油三酯 TG 1.50 mmol/L 0.45~1.70
A.质量 B.密度 C.物质的量 D.物质的量浓度
(2022上·江苏·高二校联考学业考试)
24.下列溶液中浓度最大的是
A.25mL溶液 B.10mL溶液
C.50mL溶液 D.15mL溶液
(2022下·黑龙江·高二统考学业考试)
25.如图所示的体检报告中,表示钙(Ca)元素指标的物理量是
A.物质的量 B.密度 C.物质的量浓度 D.质量
(2021·内蒙古·高二统考学业考试)
26.的溶液中,的浓度为
A. B. C. D.
(2022·广东·高二学业考试)
27.下列溶液中,酸性最强的是
A.0.1 mol·L-1HCl溶液 B.0.1 mol·L-1NaOH溶液
C.0.1 mol·L-1H2SO4溶液 D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液
(2020下·辽宁·高三统考学业考试)
28.表为某人体检报告的部分项目检查结果,其中表示下列三项指标的物理量是
序号 项目名称 英文缩写 检查结果 单位 参考范围
18 *尿素 Urea 4.18 m mol/L 2.78~7.14
19 *葡萄糖 Glu 5.1 m mol/L 3.9~6.1
20 *尿酸 UA 310 μ mol/L 210~416
A.质量分数 B.溶解度 C.物质的量浓度 D.摩尔质量
(2020上·黑龙江·高一统考学业考试)
29.用的固体配成溶液250mL,所得溶液的物质的量浓度为
A. B. C. D.
(2022下·湖南·高一学业考试)
30.对于含有1mol HCl的稀盐酸,下列有关说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A.HCl的摩尔质量为36.5g
B.该溶液中Cl-的数目为NA
C.该溶液中H+的物质的量浓度为1mol·L-1
D.取0.1 L该溶液,Cl-的物质的量为0.1NA
高频考点四 一定物质的量浓度溶液的配制
(2023·湖北·高二统考学业考试)
31.实验室配制的溶液,不需要用到的仪器是
A.容量瓶 B.烧杯 C.胶头滴管 D.分液漏斗
(2023·云南·高一统考学业考试)
32.实验室配制100mL 0.1 NaCl溶液时,下列实验操作有误的是
A. B. C. D.
(2021·宁夏·高一统考学业考试)
33.配置溶液的实验中必须用到的仪器是
A.试管 B.分液漏斗 C.烧瓶 D.容量瓶
(2021上·福建·高二统考学业考试)
34.用碳酸钠固体配制100mL0.5mol L-1的Na2CO3溶液,需经过称量、溶解、移液、定容等操作。下列图示对应的操作,其中符合规范要求的是
A.称量 B.溶解 C.移液 D.定容
(2023下·天津·高一统考学业考试)
35.配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液时,下列情况会使所得溶液的浓度偏高的是
A.转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
B.定容时俯视刻度线观察液面
C.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥
D.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,再补加蒸馏水至刻度线
(2022·山东·高一统考学业考试)
36.某同学配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作错误的是
A.用托盘天平称量NaOH固体
B.NaOH溶解后,立即用玻璃棒引流至容量瓶中
C.用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中
D.定容时需用胶头滴管逐滴加入蒸馏水
(2022·西藏·高二统考学业考试)
37.实验室需要配制100mL1.00mol/L的NaNO3溶液,扎西老师进行了如下操作:
(1)计算需要NaNO3固体的质量: 克。
(2)根据计算结果,用 (填仪器名称)称量NaNO3固体。
(3)在烧杯中加入适量蒸馏水,将固体溶解;冷却至室温,将烧杯中的溶液转移至容量瓶时,玻璃棒的作用是 ;用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液一并注入到容量瓶中。
(4)将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下1~2cm时,改用 (填仪器名称)滴加蒸馏水至液面与刻度线相切;盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(5)定容时,仰视液面,则所配溶液物质的量浓度 (填“偏大”或“偏小”)。
(2023下·新疆乌鲁木齐·高二统考学业考试)
38.配制100 mL 0.50 mol/L CuSO4溶液。
(1)计算所需胆矾晶体(CuSO4·5H2O的相对分子质量为250)的质量为 g。
(2)将称好的胆矾晶体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用 (填仪器名称)搅拌,使固体全部溶解。
(3)将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容器①,该仪器为 (填仪器规格及名称)。用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容器①。轻轻摇动容器①,使溶液混合均匀。
(4)将蒸馏水注入容器①,当液面离容器①颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线 。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀,装瓶,贴标签。
(2023下·天津和平·高一统考学业考试)
39.实验室用密度为1.18 g/mL、质量分数为36.5%的浓盐酸配制250 mL0.2 mol/L的盐酸。请回答下列问题:
(1)配制250 mL0.2 mol/L的盐酸
应量取盐酸的体积/mL 应选用容量瓶的规格/mL 除量筒、容量瓶、烧杯外还需的其他仪器
(2)配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30 mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①若没有进行A操作 ;
②若定容时俯视刻度线 。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?
向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面: 。
(2022上·上海长宁·高一统考学业考试)
40.某同学欲用密度为,质量分数为36.5%的浓盐酸配制稀盐酸,请你帮助他完成这一任务。
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为 ;应量取的浓盐酸体积 。(保留2位有效数字)
(2)应选用的容量瓶的规格 ;如图所示的仪器不需的仪器有 (选填上方对应字母)。
(3)在配制稀盐酸溶液时,有如下操作:
A 用蒸馏水洗涤玻璃仪器各2~3次,将洗涤液全部注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶
B.用量筒准确量取所需体积的浓盐酸注入烧杯中,再向烧杯中加入少量蒸馏水,慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已恢复至室温的盐酸移液操作注入所选用的容量瓶中
D.盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀
E.改用胶头滴管滴加蒸馏水,使溶液的凹液面恰好与容量瓶瓶颈上的刻度线相切
F.继续往容量瓶中加蒸馏水,直到液面接近瓶颈上的刻度线处;
正确的操作顺序是 (用字母符号表示,每个符号只能用一次)。若实验中出现以下情况,应该怎么处理:向容量瓶中转移溶液时(操作C)不慎将少量溶液洒到容量瓶外面: 。
(4)下列操作可能使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。
①没有进行操作A;
②定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线;
③加蒸馏水时不慎超过容量瓶瓶颈上的刻度线;
④容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干直接使用
(5)在一定量氢氧化钡溶液中加入过量的稀盐酸,用离子浓度表示所得溶液中的电荷守恒关系 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.质量的单位为克、千克、毫克等,符号为:g、kg、mg,A错误;
B.时间的单位是时、分、秒等,符号为:h、min、s,B错误;
C.物质的量浓度的单位为摩尔每升,符号为:mol·L-1,C正确;
D.温度的单位为开尔文、摄氏度等,符号为:K、℃,D错误;
故答案选C。
2.A
【详解】物质的量是描述微观粒子的数目多少的物理量;香蕉、铅笔、大米均为宏观物质,不能使用物质的量描述;1mol钠原子化学用语使用正确;故选A。
3.A
【详解】A.摩尔是“物质的量”这一物理量的单位,故A错误;
B.1mol任何微粒均含有与0.012kg C 12所含碳原子数相同的微粒,即含有阿伏加德罗常数个碳原子,故B正确;
C.摩尔是物质的量的单位,故C正确;
D.使用摩尔这一单位时必须指明微粒的种类,故D正确;
故选A。
4.B
【详解】A.质量的国际单位制单位是“千克”,故不选A;
B.物质的量的单位是“摩尔”,故选B;
C.时间的国际单位制单位是“秒”,故不选C;
D.温度的国际单位制单位是“开尔文”,故不选D;
选B。
5.D
【详解】一个Cl2分子由2个Cl原子构成,1mol Cl2分子含有2mol Cl原子,故含有2NA个Cl原子,答案选D。
6.D
【详解】1个CH4中含有4个H原子,故1molCH4中含有H的物质的量为4mol,数目为4NA,故选D。
7.D
【详解】A.相同物质的量的和,分子数比为1:1,所以氧原子数之比为1:2,故A正确;
B.相同物质的量的和,分子数比为1:1,所以原子总数之比为3:4,故B正确;
C.相同物质的量的和,分子数比为1:1,故C正确;
D.相同物质的量的和,假设物质的量都是1mol,1molH2O的质量为18g,1molH2O2的质量为34g,质量之比为9:17,故D错误;
选D。
8.C
【详解】A.摩尔质量的单位为:g/mol,的摩尔质量是98g/mol,A错误;
B.中含有2mol的氯原子,故中含有的氯原子数约为,B错误;
C.物质的量为1mol,故1mol氢气中含2molH原子,C正确;
D.中含有2molH和1mol氧原子,故一共含有电子为10mol,D错误;
故本题选C。
9.D
【详解】A. 0.4 mol NH3含有NH3分子个数为个。1个NH3分子包含1个N原子和3个H原子,共4个原子。0.4 mol NH3所含原子数为个。
B. 4℃时5.4mL水的质量为,其物质的量为,水分子个数为个。1个H2O分子包含1个O原子和2个H原子,共3个原子。则原子数为个。
C. 10g氖气的物质的量为。Ne为单原子分子,其原子数为个。
D. 1个H2SO4分子包含2个H原子、1个S原子和4个O原子,共7个原子。6.02×1023个硫酸分子所含原子数为个。
综上所述,D中原子数最多,答案为D。
10.C
【详解】设阿伏加德罗常数为NA,则
A.0.2 mol 的分子数为0.2 NA;
B.标准状况下2.24 L 的物质的量为=0.1mol,所以分子数为0.1 NA;
C.根据公式n=可知,44 g的物质的量为1mol,所以其分子数为1 NA;
D.个NO;
综上所述可知,物质所含分子数最多的是C。
故选C。
11.D
【详解】A.NA个NH3的质量为=17g,A正确;
B.He是2号元素,核外有2个电子,故1molHe含有1mol×2×NAmol-1=2NA个电子,B正确;
C.1molO3含有1mol×3×NAmol-1=3NA个原子 ,C正确;
D.NA个CO2分子的物质的量为:=1mol,题干未告知CO2所处的状态,故无法知道其体积,D错误;
故答案为:D。
12.C
【详解】标准状况下2.24L CO2的物质的量为=0.1mol,NA个C2H4(NA为阿伏加德罗常数的值)的物质的量为1mol,3.4g NH3(NH3的摩尔质量为17g·mol-1)的物质的量为=0.2mol,NA个C2H4所含分子数最多,故选C。
13.B
【详解】A.所含的分子数目为,选项A错误;
B.32gO2和O3的混合气体所含的氧原子数为:,选项B正确;
C.氯气状况未知,无法计算氯气的物质的量和转移电子数,选项C错误;
D.溶液体积未知,无法计算氯离子个数,选项D错误;
故选:B。
14.C
【详解】A.缺标准状况下,无法计算1mol氮气的体积,故A错误;
B.标准状况下,铁为固体,无法计算1mol铁的体积,故B错误;
C.标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L,故C正确;
D.由于气体的分子间距离远大于分子本身大小,则相同条件下影响气体体积的主要因素是气体的分子数目以及分子间的平均距离,故D错误;
故选C。
15.D
【详解】A.固体或液体微粒间距小,故固体或液体的体积主要由粒子大小决定,A错误;
B.气体分子间距大,故气体的体积主要由微粒间距决定,B错误;
C.未指明标准状况下,不能确定,C错误;
D.气体分子间距大,固体或液体微粒间距小,故气体微粒间的距离比固体或液体更易受温度、压强影响,D正确;
故选D。
16.C
【详解】A.CO、CO2都是气体,在同温同压下,相同体积的CO和CO2两种气体的物质的量相同,则二者的分子数目相同,A正确;
B.同温同压下,相同体积的CO和CO2两种气体,二者的物质的量相等,由于物质分子中都是含有1个C原子,故两种气体中碳原子数目相同,B正确;
C.同温同压下,相同体积的CO和CO2两种气体的分子数目相等,根据N=n·NA可知二者的物质的量相等。两种气体的相对分子质量不相等,则根据m=n·M可知两种气体的质量不相等,C错误;
D.同温同压下,气体的摩尔体积相等,则相同体积的CO和CO2两种气体的分子数目相等,根据N=n·NA可知:二者物质的量相等,D正确;
故合理选项是C。
17.D
【详解】A.二者的摩尔质量不同,所以等物质的量的H3和H2质量不同,故A错误;
B.若二者所处的压强和温度不同,则相同物质的量的两种物质体积可能不同,故B错误;
C.一个H3含有3个原子,一个H2含有2个原子,所以等物质的量的二者所含原子数比值为3:2,故C错误;
D.根据N=nNA可知相同物质的量二者所含分子数相同,故D正确;
故答案为D。
18.D
【详解】A.质量单位为g或kg,A错误;
B.阿伏伽德罗常数为6.02×10-23-1,B错误;
C.摩尔质量单位为g/mol,C错误;
D.气体摩尔体积的单位为,D正确;
故选D。
19.B
【详解】在标准状况下,1.12L某气体的物质的量为=0.05mol,质量是3.2g,摩尔质量为=64g/mol;
故选B。
20.C
【详解】标准状况下,22.4 L 的物质的量是,故选:C。
21.C
【详解】A. 摩尔质量为36.5g/mol,1mol HCl质量为1mol×36.5g/mol=36.5g,A错误;
B. 未指明是否为标准状况,则体积不一定为22.4L,B错误;
C. HCl为双原子分子,1mol HCl含2mol 原子、原子数为,C正确;
D. 溶于1L水后溶液体积不为1L,得不到1mol/L的盐酸,当溶液体积为1L时得到1mol/L的盐酸,D错误;
答案选C。
22.C
【详解】溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,设需5mol/L氯化钠溶液体积为V,则V×5mol/L=0.5mol/L×0.1L,解得V=0.01L;应该量取10.0mL;
故选C。
23.D
【详解】表中“单位”对应的物理量是mmol/L,是物质的量浓度的单位,故答案选D。
24.B
【详解】A.25mL溶液中c(Cl-)=0.4mol L-1;
B.10mL溶液中c(Cl-)=0.3mol L-1×2=0.6mol L-1;
C.50mL溶液中c(Cl-)=0.2mol L-1×2=0.4mol L-1;
D.15mL溶液中c(Cl-)=0.5mol L-1;
则B中c(Cl-)最大,故选B。
25.C
【详解】根据表格数据可知钙元素的含量是1.754 m mol/L,这是物质的量浓度的单位,故合理选项是C。
26.B
【详解】的溶液中,,答案选B。
27.C
【详解】H+浓度越大,酸性越强。
A.0.1 mol·L-1HCl溶液中c(H+)=0.1mol/L,A错误;
B.0.1 mol·L-1NaOH溶液,是碱性溶液,B错误;
C.0.1 mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=0.2mol/L,C正确;
D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol/L,D错误;
故选C。
28.C
【详解】三项指标的物理量均为物质的量与体积的比值,为物质的量浓度,故选C。
29.A
【详解】的固体的物质的量为:,溶液体积为:0.25L,物质的量浓度为:,故选A。
30.B
【详解】A.HCl的摩尔质量为36.5g/mol,A错误;
B.该溶液中Cl-的物质的量为1mol,数目为NA,B正确;
C.没有溶液的体积,该溶液中H+的物质的量浓度无法计算,C错误;
D.该溶液浓度未知,取0.1 L该溶液,Cl-的物质的量无法计算,D错误;
故选B。
31.D
【详解】配置一定物质的量浓度的溶液,需要用到容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等仪器,不需要分液漏斗,故D符合题意;
故选:D。
32.C
【详解】A.溶解时用玻璃棒搅拌,故A正确;
B.转移溶液时要使用玻璃棒引流,故B正确;
C.定容时,视线要平视容量瓶刻度线,不能俯视刻度线,故C错误;
D.摇匀溶液时,应倒转容量瓶,上下颠倒使溶液混合均匀,故D正确;
故选C。
33.D
【详解】配制的溶液,需要使用的仪器有烧杯,玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等,不需要使用的仪器是分液漏斗、试管、烧瓶,综上所述,D项符合题意。
34.B
【详解】A.用托盘天平称量时,应该遵循“左物右码”,故A错误;
B.溶解时需要用玻璃棒搅拌,故B正确;
C.移液时需要用玻璃棒引流,故C错误;
D.定容时胶头滴管不能伸入容量瓶里面,故D错误;
故选B。
35.B
【分析】先分析操作方法对溶液体积V、溶质的物质的量n的影响,然后结合分析配制误差,若V偏小、n偏大,所得溶液浓度偏高,反之偏低,以此进行判断。
【详解】A.转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,根据可知,所得溶液浓度偏低,故A错误;
B.定容时俯视刻度线观察液面,加入蒸馏水体积偏小,根据可知,所得溶液浓度偏高,故B正确;
C.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥,不影响配制结果,故C错误;
D.再补加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,根据可知,所得溶液浓度偏低,故D错误;
答案选B。
36.B
【详解】A.NaOH固体需要用托盘天平称量,A项正确;
B.NaOH溶解后,溶解放热,应该冷却到室温后用玻璃棒引流至容量瓶中,B项错误 ;
C.为了将NaOH全部转移至容量瓶中,需洗涤,洗涤液也需转移到容量瓶中,即用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,C项正确 ;
D.定容时需要使用胶头滴管,即定容时需用胶头滴管逐滴加入蒸馏水,D项正确;
答案选B。
37.(1)8.5
(2)托盘天平
(3)引流
(4)胶头滴管
(5)偏小
【详解】(1)配制100mL1.00mol/L的NaNO3溶液,需要NaNO3固体的质量:;
(2)称量固体用托盘天平;
(3)冷却至室温,将烧杯中的溶液转移至容量瓶时,玻璃棒的作用:引流;
(4)将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切;
(5)定容时,仰视液面,导致溶液总体积偏大,则所配溶液物质的量浓度偏小;
38.(1)12.5
(2)玻璃棒
(3)500mL容量瓶
(4)相切
【详解】(1)m(CuSO4·5H2O)=cVM=0.1L×0.50 mol/L ×250g/mol=12.5g。
(2)将称好的胆矾晶体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使固体全部溶解。
(3)将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容器100mL容量瓶。用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(4)将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀,装瓶,贴标签。
39.(1) 4.2 250 玻璃棒、胶头滴管
(2)BCAFED
(3)保证溶质全部转入容量瓶
(4) 偏低 偏高
(5)宣告实验失败,洗净容量瓶后重新配制
【分析】首先根据物质的量浓度与质量分数换算式c=,计算36.5%的浓盐酸的物质的量浓度,然后根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变计算配制250 mL 0.2 mol/L盐酸需量取浓盐酸的体积,在根据配制溶液的步骤:计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等步骤配制溶液。根据配制步骤确定使用的仪器。在进行误差分析时,可根据物质的量浓度定义式c=分析判断。
【详解】(1)密度为1.18 g/mL、溶质的质量分数是36.5%的浓盐酸的物质的量浓度为c==11.8 mol/L,由于溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,所以用该浓盐酸配制250 mL0.2 mol/L盐酸时需量取浓盐酸的体积V=;
在实验室中有250 mL规格的容量瓶,故应选用容量瓶的规格是250 mL的容量瓶;
在用浓盐酸配制该溶液时,需使用的仪器,除量筒、250 mL容量瓶、烧杯外,还需要使用玻璃棒搅拌和引流,并使用胶头滴管进行定容操作;
(2)配制一定物质的量浓度溶液,根据配制步骤,可知配制步骤先后顺序为BCAFED;
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是保证溶质全部转入容量瓶;
(4)①若没有进行A操作,则溶质有损失,溶质的物质的量偏少,由于溶液的体积不变,最终导致配制溶液的浓度偏低;
②若定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏少,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制溶液的浓度偏高;
(5)若向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面,则会导致溶质损失,宣告该配制溶液的实验失败,需要进行的操作是:洗净容量瓶后重新配制溶液。
40.(1) 11.8 2.1
(2) 250 AC
(3) BCAFED 重新配制
(4)②
(5)
【详解】(1)浓盐酸的物质的量浓度c===11.8mol/L,配制250mL盐酸应该选用250mL容量瓶,量取盐酸的体积是V=≈0.0021L=2.1mL;
(2)配制稀盐酸,应选用的容量瓶的规格250;配制稀盐酸,所需仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶,不需要圆底烧瓶和分液漏斗;
(3)配制一定物质的量浓度的溶液步骤为:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,正确的操作顺序为BCAFED;向容量瓶中转移溶液时(操作C)不慎将少量溶液洒到容量瓶外面,引起误差,需要重新配制;
(4)①没有进行操作A,会导致溶质损失,导致溶液浓度偏低;
②定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏小,即溶液体积偏小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏高;
③加蒸馏水时不慎超过容量瓶瓶颈上的刻度线,加水过多,浓度偏小;
④容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干直接使用,后续需要加水,对结果无影响;
(5)在一定量氢氧化钡溶液中加入过量的稀盐酸,发生反应Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O,盐酸过量,溶液显酸性,所得溶液中的电荷守恒关系。
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