高中化学必修一专题1.2 化学计量在实验中的应用 学案

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名称 高中化学必修一专题1.2 化学计量在实验中的应用 学案
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2016-06-27 11:00:59

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文档简介

高中化学必修一专题1.2
化学计量在实验中的应用
第一课时
物质的量的单位—摩尔
目标导学

①了解物质的量及其单位,了解物质的量与微观粒子数之间的关系;
②通过对1
mol物质质量的讨论,理解摩尔质量的概念以及摩尔质量和相对原子质量、相对分子质量之间的关系;
③通过对摩尔质量概念的理解,让学生了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系;
温故知新
你知道吗?
1.国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量的符号
单位名称及符号
长度
l(L)
米(m)
时间
t
秒(s)
质量
m
千克(kg)
温度
T
开尔文(K)
发光强度
I(Iv)
坎德拉(cd)
电流
I
安培(A)
物质的量
n
摩尔(mol)
2.1打=
1个×12;
1令

1张×500
知识精讲
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。
(2)符号:n
(3)单位:mol
(4)描述对象:微观粒子
2.摩尔
(1)符号:mol
(2)标准:1
mol粒子集体所含的粒子
( http: / / www.21cnjy.com )数与0.012
kg
12C中所含的C原子个数相同,即含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称为1
mol。
(3)注意事项:①摩尔使用于微观粒子;②使用时指明微粒种类或组合。
3.阿伏加德罗常数
(1)数值及单位:6.02×1023mol-1
(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)的关系:n=
4.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量
(2)符号及单位:M,g·mol-1或kg·mol-1
(3)数值:任何粒子的摩尔质量,当以g·mol-1为单位时,数值上等于其化学式的式量
(4)物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系:n=
5.物质的量、摩尔质量、微粒数目、阿伏加德罗常数之间的关系:n==
实验探究
例.19世纪中期,某化学家为了测定元素X的
( http: / / www.21cnjy.com )摩尔质量而选择了如下的方法:他制备了含有元素X的四种化合物A、B、C、D,并测定了每种化合物中X的质量分数。在250℃时,四种化合物都是气态。将它们分别转移至预先抽成真空的四个等容积的烧瓶中,直至每个烧瓶内的压强达到1.013×105Pa。称每个烧瓶的质量,减去空瓶的质量后可得到烧瓶内气体的质量。用氮气重复这一过程,得到如下数据表。
气体
气体的质量/g
气体中X元素的质量分数/%
N2
0.652

A
0.849
97.4
B
2.398
68.9
C
4.851
85.1
D
3.583
92.2
请通过计算后确定元素X可能的摩尔质量(要求写出推算过程)。
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
1.“物质的量”是指
(
)
A.物质的质量
B.物质的微观粒子数
C.物质的质量与微观粒子数
D.能把物质的质量同微观粒子数联系起来的一个基本物理量
2.下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
(  )
A.硫酸的摩尔质量是98
g
B.18
g水中含有1
mol水
C.O2的摩尔质量(单位是g·mol-1)在数值上等于其相对分子质量
D.1
mol一氧化碳的质量为28
g·mol-1
3.下列说法中正确的是
(
)
A.1
mol氧
B.1
mol
H2SO4
C.1
mol米
D.1
mol面粉
4.在0.5
mol
Na2SO4
( http: / / www.21cnjy.com )中,含有的Na+数约为
(
)
A.3.01×1023
B.6.02×1023
C.0.5
D.1
5.氢原子数目为9.03×1023
( http: / / www.21cnjy.com )的NH3是
(
)
A.1.5
mol
B.1
mol
C.0.5
mol
D.2
mol
1.在1
mol
H2O中
(
)
A.含1
mol
H
B.含6.02×1023个氢原子
C.含6.02×1023个水分子
D.含3.01×1023个氧原子
2.1
mol下列气体中所
( http: / / www.21cnjy.com )含原子数最多的是
(
)
A.
H2
B.CO2
C.CH4
D.O2
3.将1
mol
CO与
( http: / / www.21cnjy.com )1
mol
CO2相比较,正确的是
(
)
A.分子数相等
B.原子数相等
C.电子数相等
D.质子数相等
4.在FeO、Fe2O3.
Fe3O4三种化合物中,与等质量铁元素结合的氧元素的质量比为
(
)
A.6∶9∶8
B.12∶8∶9
C.2∶3∶6
D.1∶3∶4
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列
( http: / / www.21cnjy.com )说法中错误的是
(
)
A.3.01×1023个氮分子中含有的原子数为NA
B.18
g水中所含的氢原子数为3NA
C.1
mol
H2O分子的质量与NA个H2O分子的质量相等
D.1
mol
H2SO4约含有氢原子数为1.204×1024
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
1.下列说法中正确的是(NA代表阿伏加
( http: / / www.21cnjy.com )德罗常数的值)
(
)
A.1
mol
N2和1
molCO所含的分子数都是NA
B.1
mol
H2和1
mol
CO2所含的原子数都是NA
C.1
mol
CO和1
mol
CO2所含的氧原子数都是NA
D.1
mol
H2SO4和1
mol
H3PO4所含的原子数都是4NA
2.物质的量相同的甲烷和氨气具有不
( http: / / www.21cnjy.com )同的
(
)
A.电子数目
B.质子数目
C.分子数目
D.原子数目
3.下列说法中正确的是
(  )
A.摩尔是国际单位制中的七个物理量之一
B.0.5
mol
H2O中含有的原子数目为1.5NA
C.64
g氧相当于2
mol氧
D.1
mol任何物质都约含有6.02×1023个原子
4.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法
( http: / / www.21cnjy.com )正确的是
(  )
A.2.3
g钠离子中含有的电子数为0.1NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6
g磷酸含有相同的氧原子数
C.28
g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
5.若某原子的摩尔质量是M
g·mol-1,则一个该原子的真实质量是
(  )
A.M
g
B.
g
C.g
D.
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
1.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能
( http: / / www.21cnjy.com )燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述中正确的是
(  )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60
g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60
g
C.1
mol偏二甲肼的质量为60
g·mol-1
D.6
g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
2.同温同压下,等质量的SO2与SO3相比较,下列叙述正确的
(  )
A.含氧原子个数比为2∶3
B.含氧原子个数比为5∶6
C.含原子个数为3∶4
D.含硫元素质量比为4∶5
3.对于1.204×1024个
( http: / / www.21cnjy.com )
H2,下列说法不正确的是
(  )
A.它可与1
mol
O2完全反应(点燃)
B.它是4
mol
H
C.它与16
g
CH4所含的H的数目相同
D.它与2NA个H2SO4所含的H的数目相同
4.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正
( http: / / www.21cnjy.com )确的是
(  )
A.含NA个H的H2的物质的量为1
mol
B.NA个CO和1
mol
N2所含分子数相等
C.NA个H2SO4与1
mol
H3PO4所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1
mol
C含1.2NA个质子
5.标准状况下,32g某气体的分子数目与22
g
CO2的分子数目相同,则该气体的摩尔质量为(  )
A.32
B.32
g/
mol
C.64g/
mol
D.64
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
1.下列关于“摩尔”的说法正确的是
(  )
A.摩尔是一个物理量
B.摩尔表示物质的量
C.摩尔是物质的量的单位
D.摩尔是表示物质的数量的单位
2.下列说法中正确的是
(  )
A.H2的摩尔质量是2
g
B.1
mol
H2O的质量是18
g·mol-1
C.氧气的摩尔质量是32
g·mol-1
D.2
g
H2含1
mol
H
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是
(  )
A.阿伏加德罗常数是12
g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数是0.012
kg
12C中所含的原子数
C.阿伏加德罗常数是6.02×1023
D.阿伏加德罗常数的符号为NA,近似为6.02×1023
4.下列关于摩尔质量的叙述正
( http: / / www.21cnjy.com )确的是
(  )
A.SO42-的摩尔质量为96
g
B.2.4
g
金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1
NA
C.H2O的摩尔质量等于NA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
5.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
O2中约含有6.02×1023
个氧分子
C.1
mol
H2中含有2
molH+和2NA个电子
D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
思维的深刻性训练(Profundity
of
thinking
training)
1.某条件下,一定物质的量的铁和铝分别
( http: / / www.21cnjy.com )与足量盐酸反应,若生成气体的体积都是20L,则铁和铝的用量关系正确的是
(  )
A.质量比为1:1
B.质量之比为28:9
C.物质的量之比为2:3
D.物质的量之比为1:1
2.若1
g
N2中含有χ个原子,则阿伏
( http: / / www.21cnjy.com )加德罗常数是
(  )
A.χ/28
mol-1
B.χ/14
mol-1
C.14χmol-1
D.28χmol-1
3.设NA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NA个醋酸分子的质量(以g为单位时)在数值上相等
B.NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶1
C.2.4
g镁变成Mg2+时,失去的电子数目为0.1NA
D.17
g
NH3所含的原子数目为4NA
4.1.6
g某物质中含有6.02×1022个分子,则该物质的相对分子质量为
(  )
A.16 
 
 B.64  
 C.32 
  
D.96
5.在CuO和Cu2O的混合物中,铜元素的质量分数为0.88,则混合物中CuO和Cu2O的物质的量之比为(  )
A.1∶5
B.1∶4
C.3∶2
D.5∶1
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
1.a
mol
H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为
(  )
A.
mol-1
B.
mol-1
C.
mol-1
D.
mol-1
2.在反应X+2Y===R+2M中,已
( http: / / www.21cnjy.com )知R和M的摩尔质量之比为22∶9,当1.6
g
X与Y完全反应后,生成4.4
g
R。则在此反应中Y和M的质量之比为
(  )
A.16∶9
B.23∶9
C.32∶9
D.46∶9
3.在一定体积的容器中,加入1.5
mo
( http: / / www.21cnjy.com )l氙气(Xe)和7.5
mol氟气(F2),于400
℃和2633
kPa下加热数小时,然后迅速冷却至25
℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5
mol
F2。则所得无色晶体产物中氙与氟的原子个数比是
(  )
A.1∶2
B.1∶3
C.1∶4
D.1∶6
4.在体积为V
L的密闭容器中通入
( http: / / www.21cnjy.com )a
mol
CO和b
mol
O2,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.现有A、B、C三种化合物,各取40
( http: / / www.21cnjy.com )
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
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
1.a
mol
H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为
(  )
A.
mol-1  
 
( http: / / www.21cnjy.com )  B.
mol-1
C.
mol-1
D.
mol-1
2.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料
( http: / / www.21cnjy.com ),燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是
(  )
A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60
g
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60
g
C.1
mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60
g·mol-1
D.6
g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
3.2012年的冬天,我国的天气呈现反常现象
( http: / / www.21cnjy.com ),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(
CH3COOK)是效果较好的融雪剂,下列关于1
mol
CH3COOK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
B.
CH3COOK的摩尔质量为98
g
C.1
mol
CH3COOK含有2
mol
( http: / / www.21cnjy.com )氧
D.1
mol
CH3COOK含有3×6.02×1023个H
4.下列叙述中正确的是(  )
A.H2O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
OH-的质量为51
g
D.铁的摩尔质量就是它的相对原子质量
5.金属汞在加热条件下可以与
( http: / / www.21cnjy.com )氧气化合生成氧化汞,反应如下:2Hg+O22HgO
下列哪个选项可以说明0.2
mol
Hg与0.2
mol
O2充分反应后物质的种类及其量的情况?
(  )
A.0.02
mol
HgO
+
( http: / / www.21cnjy.com )
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
O2
应用拓展
一.阿伏加德罗常数NA
阿伏加德罗常数是一个物理量,单位是mol-1,而不是纯数。
不能误认为NA就是6.02×1023。
二.摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系
摩尔质量(M)
相对原子质量
相对分子质量
概念
①单位物质的量的物质所具有的质量;②单位是g/mol或kg/mol
①一个原子的质量与12C的1/12作比较,所得的比值;②单位:无
①化学式中各元素相对原子质量之和;②单位:无
单位
联系
摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上
( http: / / www.21cnjy.com )等于其相对分子质量或相对原子质量;混合物组成一定时,1
mol
混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量,在数值上等于该混合物的平均相对分子质量
特别提醒 ①1
mol任何粒子的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
②“摩尔质量在数值上一定等于该物质的相对分子质量或相对原子质量”。这句话对否?为什么?
不对。因为摩尔质量的单位有g·mo
( http: / / www.21cnjy.com )l-1或kg·mol-1等,只有以g·mol-1为单位时,在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
③两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系?为什么?
相等。因为任何一种原子的相对原子质量,都是以12C质量的1/12为标准所得的比值。所以,任何原子的质量之比,就等于它们的相对原子质量之比。
三、物质的量n、质量m、粒子数目N之间的关系
计算关系式(公式)
主要应用
注意事项
n=
在n、N和NA中,已知任意两项求第三项
①NA有单位:mol-1②求n或N时,概念性问题用NA;数字性问题用6.02×1023
mol-1
M=
①在M、n和m中,已知任意两项求第三项②先求M,后求Mr
M的单位取g/mol时,m的单位取g;M的单位取kg/mol时,m的单位取kg
mnN
①在m、NA、M和N中,已知任意三项求第四项②以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题
①重视n在m和N之间的桥梁作用②与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
答案:
实验探究
答案:35.5g/mol
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
A选项“物质的量”不是物质的质量
( http: / / www.21cnjy.com )也不是物质的数量;B选项是微观粒子的集合体;C选项同A项解释;D选项是七个基本物理量之一,表示含有一定数目微观粒子的集合体。
2
C
( http: / / www.21cnjy.com )
3
B
使用物质的量时指明微粒种类或组合,如果用汉字必须说出具体名称,是“氧气”还是“氧离子”还是“氧原子”要指明,一般用化学式表达。
4
B
N(Na+)=n(Na+)×NA=2×0.5
mol×6.02×1023=6.02×1023。
5
C
N(H)=3×n
(NH3)×NA=
3×n(NH3)×6.02×1023=9.03×1023,则n(NH3)=
0.5
mol。
题号
答案
解析
1
C
A选项1
mol
H2O中含2
mol
( http: / / www.21cnjy.com )
H;B选项1
mol
H2O中含1.204×1024个氢原子;C选项1
mol
H2O中含6.02×1023个水分子;D选项1
mol
H2O中含6.02×1023个氧原子。
2
C
原子数最多也就是原子的物质的量最多的物质,所以选C
3
A
( http: / / www.21cnjy.com )
4
A
要求三种化合物中铁元素的质量相等,
( http: / / www.21cnjy.com )则铁原子的个数也应相等.在铁原子个数相等的条件下,与铁元素结合的氧元素的质量比就是氧原子的个数比.把FeO、Fe2O3、Fe3O4变形为Fe6O6、Fe6O9、Fe6O8,从中看出氧元素的质量比为6∶9∶8。
5
B
A选项3.01×1023个氮分子中所
( http: / / www.21cnjy.com )含原子数应为2×3.01×1023,即NA,A正确;B选项18
g
H2O的物质的量为1
mol,所含氢原子数为2NA,B错误;C选项1
mol
H2O分子的个数为NA,所以1
mol
H2O分子的质量与NA个H2O分子的质量相等,C正确;D选项1
mol
H2SO4含有2
mol
H,即含有氢原子数为1.204×1024,D正确。
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
B选项前者为2NA,后者为3NA;C选项前者为NA,后者为2NA;D选项前者为7NA,后者为8NA。
2
D
甲烷和氨气都是10电子的微粒,质子数也相同,而物质的量相同分子数也相同,而每个分子的原子数不同,尽管物质的量相同原子数目也不同。
3
B
A选项物质的量是国际单位制中的七个物理
( http: / / www.21cnjy.com )量之一,摩尔是物质的量的单位;C选项使用物质的量或摩尔时必须用化学式指明确定的粒子,“2
mol氧“这种说法中的氧未指明是氧原子、氧分子还是氧离子;D选项构成物质的粒子除了原子外,还有分子、离子等。
4
B
A选项中每个Na+含有的
( http: / / www.21cnjy.com )电子数为10,2.3
g钠离子含有的电子数为NA;B选项19.6
g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6
g÷98
g·mol-1=0.2
mol),等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数,故B正确;C选项28
g
N2即1
mol
N2(28
g÷28
g·mol-1=1
mol),所以应含2NA个N原子,故C错误;
D选项中NA个氧分子质量为32
g,NA氢分子质量为2
g,则其质量比为16∶1,故D错误。
5
C
( http: / / www.21cnjy.com )
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
偏二甲肼的摩尔质量为60g·mol-1;1
mol
这种物质的质量为60g;6g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。
2
B
设SO2与SO3质量各为1g,SO2与SO3物质的量之比为n(SO2)∶n(SO3)==5∶4,可知含硫元素质量比为5∶4,D选项错误;含氧原子个数比为:5×2∶4×3=5∶6,B选项正确;原子个数为15∶16。
3
B
1.204×1024个
H2的物质
( http: / / www.21cnjy.com )的量为2
mol,2
mol
H2含4
mol
H,但2
mol
H2不是4
mol
H。由
2H2+O22H2O可知,2个H2与1个O2完全反应,则2
mol
H2与1
mol
O2完全反应。CH4的相对分子质量是16,摩尔质量是16g/mol,16g
CH4的物质的量为1mol,它含有4
mol
H。2NA个H2SO4是2
mol,2
mol
H2与2
mol
H2SO4含有相同数目的H。
4
B
NA个H的物质的量为1m
( http: / / www.21cnjy.com )ol,则H2的物质的量为0.5
mol,A错误;NA个
H2SO4中含有2NA个H,1
mol
H3PO4中含有3NA个H,C错误;1个C中含有6个质子,0.1
mol
C中含有0.6NA个质子,D错误。
5
C
M==32g/(22g÷44g/mol)=64
g/
mol。
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
摩尔是表示“物质的量”这个物理量的单位。
2
C
摩尔质量的单位是g·mol-1,在
( http: / / www.21cnjy.com )质量以g为单位时,摩尔质量在数值上与其相对分子质量相等,故A项错误,C项正确;1
mol
H2O的质量是18g,B项错误;D项中2g
H2的物质的量是1
mol,含有2
mol
H,D项错误。
3
B
阿伏加德罗常数就是0.012
k
( http: / / www.21cnjy.com )g
12C中所含有的原子数,符号为NA,近似值为6.02×1023
mol-1,故B正确,A项未说明12
g碳原子为12C。
4
D
摩尔质量的单位是g/mol,相对分子质量的单位是1;2.4
g
金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.2
NA。
5
B
( http: / / www.21cnjy.com )
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
题号
答案
解析
1
B
生成气体的体积都是20L,可以看成气体的物质的量相同均为3mol,则Fe——H2
2Al——3
H23
3
2
3铁和铝的物质的量之比为3:2,铁和铝的质量之比为3×56∶2×27=28∶9
2
C
n(N)=2
n
(N2)=2×(1g/28g/
mol
)=1/14mol,则NA=N(N)/
n(N)=χ/
(1/14
mol)=14x
mol-1。
3
C
A项正确,醋酸的摩尔质量为60
g/mol,NA个醋酸分子的质量为60
g;B项正确,NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于1
mol
O2与1
mol
H2的质量比,即16∶1;C项不正确,因为MgMg2+,2.4
g
Mg的物质的量为
0.1
mol,失去电子数为0.2NA;D项正确,17
g
NH3的物质的量为1
mol
,分子数为NA,因1个NH3分子含有4个原子,故NA个NH3分子含有4NA个原子。
4
A
相对分子质量在数值上等于该物质的摩尔质量,因而只要求出该物质的摩尔质量即可,由题可知该物质的物质的量n=0.1
mol所以M===16
g·mol-1
所以相对分子质量为16。
5
A
设CuO和Cu2O的物质的量分别为x、y,则有:
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
由关系式n=可知NA==
mol-1。
2
A
由反应:X+2Y===R  +  
( http: / / www.21cnjy.com )2MMr(R)   2Mr(M)4.4
g     m由题意得Mr(R)∶2Mr(M)=22∶18=4.4
g∶m,解之得m=3.6
g,根据质量守恒定律,参加反应的Y的质量为:4.4
g+3.6
g-1.6
g=6.4
g,所以Y与M的质量比为6.4
g∶3.6
g=16∶9。
3
C
n(Xe)∶n(F)=Δn(Xe)∶Δn(F2)×2=1.5∶(7.5-4.5)×2=1∶4。
4
C
反应前后原子个数守恒。n(
( http: / / www.21cnjy.com )C)=n(CO)=a
mol,n(C)=n(CO)+2
n(O2)=(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)。
5
D
( http: / / www.21cnjy.com )
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
由关系式n=可知NA==
mol-1。
2
B
A选项摩尔质量的单位为g/mol;C选项质量的单位为g;D选项应该是60g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子。
3
D
A项,摩尔是物质的量的单位,A
( http: / / www.21cnjy.com )错误;B项,
CH3COOK的摩尔质量为98
g/mol,B错误;C项,2
mol氧是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,C错误;
D选项1
mol
CH3COOK含有3
mol
H,所以1
mol
CH3COOK含有3×6.02×1023个H。
4
C
( http: / / www.21cnjy.com )
5
D
在化学反应中,反应物的微粒按照一定的数量关系
( http: / / www.21cnjy.com )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。2Hg
+
O2
2HgO2
1
2依据化学方程式中Hg、O2以及HgO的物质的量的关系,可以知道0.2
mol
Hg和0.2
mol
O2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。
第二课时
气体摩尔体积
目标导学

①通过对1
mol物质体积的讨论,理解气体摩尔体积的概念;
②通过对气体摩尔体积概念的理解,让学生了解物质的量、气体摩尔体积和气体的体积之间的关系。
温故知新
影响物质体积的因素
(1)宏观因素:温度、压强
(2)微观因素:微粒的数目、微粒的大小、微粒的平均距离
(3)决定固体或液体体积的主要因素:微粒的数目、微粒的大小
(4)决定气体体积的主要因素:微粒的平均距离、温度、压强
知识精讲
  1.构成物质的微粒间的距离的特点
  a.固体或液体构成它们的微粒间的距离是很小的,这些微粒只在平衡位置振动或在一定范围内流动,它们的体积是由构成它们的微粒的多少决定的。
  b.气体构成气体的分子在做无规则的热运动。分子自身的大小与分子间的距离甚至可以忽略不计(一般气体的分子直径约是4×m,而分子间的平均距离约是4×m)。气体的体积主要决定于微粒的多少和分子间的平均距离。在相同的温度和压强下气体分子间的平均距离是相同的,一定数目气体分子的体积也是相同的。)
  2.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的物质所占的体积
(2)符号:Vm
单位:L·mol-1.
m3·mol-1
(3)
物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体体积(V)的关系:V=n·Vm
①气体摩尔体积的数值与温度和压强有关
②温度和压强一定时,1mol任何气体的体积都约为一个定值
③说明了温度和压强以及气体的物质的量共同决定了气体的体积,而气体分子本身的大小对气体体积的影响很小
④气体摩尔体积比标准状况下气体摩尔体积的范围广
(4)标准状况数值:22.4
L·mol-1
即在标准状况(1.01×Pa,
273K),1
mol任何气体体积约为22.4L
 注意事项:
①该物质必须是气态的,而不是固态或液态的。
  ②不论是纯净气体,还是混合气体
  ③“约是”由于气体分子间的作用力
( http: / / www.21cnjy.com )即使是在相同条件下也有所不同,分子间的平均距离就会有所不同,1mol气体在相同状况下的体积当然会有所不同。
④标准状况下任何气体的气体摩尔体积为22.4
L·mol-1
⑤非标准状况下气体摩尔体
( http: / / www.21cnjy.com )积可能是22.4
L·mol-1,也可能不是22.4
L·mol-1。1
mol气体的体积若为22.4
L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273℃和202
kPa时,Vm为22.4
L·mol-1。
(5)阿伏加德罗定律
①阿伏加德罗定律:
同温同压下相同体积的任何气体都具有相同的分子数
②阿伏加德罗定律依然是忽略了气体分子本身的大小
③阿伏加德罗定律比气体摩尔体积的关系:气体摩尔体积是阿佛加德罗定律的一种特殊情况
A.主要是应用于不同气体之间的比较,也可以同一种气体的比较;
B.被比较的气体既可以是纯净气体又可以是混合气体。
④阿伏加德罗定律的重要的四个推论
压强之比
A.算式推导:
B.语言表达:同温同体积时,任何气体的压强之比都等于其物质的量之比,也等于其分子数之比
体积之比
A.算式推导:
B.语言表达:同温同压时,任何气体的体积之比都等于其物质的量之比,也等于其分子数之比
质量之比
A.算式推导:
B.语言表达:同温同压同体积时,任何气体的质量之比都等于其摩尔质量之比,也就是其式量之比
密度之比
A.算式推导:①;②
B.语言表达:
①A.相同质量的任何气体的密度之比都等于其体积的反比;
B.同温同压下等质量的任何气体的密度之比都等于其物质的量的反比,也就是其分子个数之比。
②A.同体积的任何气体的密度之比都等于其质量之比;
B.同温同压同体积时,任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比,也就是其式量之比。
(6)克拉珀珑方程
①克拉珀珑方程又称为理想气体的状态方程,它同样忽略了气体分子本身的大小
②克拉珀珑方程:
③克拉珀珑方程的变形:
④克拉珀珑方程比阿伏加得
( http: / / www.21cnjy.com )罗定律更准确的描述了气体的压强、体积、物质的量和温度之间的关系,其应用范围更广:A.可以做单一气体的计算;B.可以做不同气体的比较计算;C.计算以及比较计算的条件还可以不同
实验探究
例.测定1
mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作步骤如下:
①按下图装配实验装置
( http: / / www.21cnjy.com )
②洗净试管然后充分干燥
③向500
mL烧瓶里装满水,向50
( http: / / www.21cnjy.com )0
mL烧杯里加入少量水,把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水,在中间不要留下气泡,然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧
④称得试管的质量为14.45
g,往试管里加入KClO3和MnO2的混合物,再称其质量为15.95
g
⑤打开弹簧夹,把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致,再关闭弹簧夹,然后把烧杯中的水倒掉
⑥打开弹簧夹,加热试管的混合物到不再产生气体,即水不再流向烧杯时为止
⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温
⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致,然后再关闭弹簧夹
⑨用500
mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0
mL,把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7
mL
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55
g
(1)在操作⑦中,装置冷却时,玻璃管C
( http: / / www.21cnjy.com )的出口一直要在烧杯的水中,不能离开水面,其理由是__________________________________________________________________________________________。
(2)简述操作⑧的必要性,即为什么要调节烧杯的高度,使烧瓶和烧杯中的水面一致?
___________________________________________
___________。
(3)标准状况下,1
mol氧气所占的体积(保留小数点后两位)为________L;混合物中MnO2的质量分数为________。
思维训练
1.
基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
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
( http: / / www.21cnjy.com )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.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正
( http: / / www.21cnjy.com )确的是
(
)
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2
L
B.25
℃、
1.01×105Pa下,64
g
SO2
中含有的原子数为3NA
C.在常温常压下,11.2
LCl2
含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2
L
H2O含有的分子数为0.5NA
4.下列说法正确的是(NA表示
( http: / / www.21cnjy.com )阿伏加德罗常数的值)
(
)
A.在常温常压下,11.2
L
N2含有的分子数为NA
B.标准状况下,18
g
H2O所占的体积约是22.4
L
C.32
g
O2
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
5.下列说法正确的是
(  )
A.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4
L
B.0.5
mol
H2所占的体积是11.2
L
C.标准状况下,1
mol
H2O的体积为22.4
L
D.标准状况下,28
g
CO与N2的混合气体的体积约为22.4
L
1.在标准状况下,与12
g
( http: / / www.21cnjy.com )
H2的体积相等的N2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
2.下列有关气体体积的叙述正确的是
(  )
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.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1
mol任何气体所占的体积,约为22.4
L
3.下列说法正确的是
(  )
A.1
mol任何气体的气体摩尔体积都约是22.4
L/mol
B.20℃,1.0×105
Pa,同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C.1
mol气态物质,当体积为22.4
L时,该气体一定处于标准状况
D.2
mol气体体积约为44.8
L
4.在标准状况下,将1
g
H2、11
g
CO2和4
g
O2混合,该混合气体的体积约为
(  )
A.16.8
L
B.14
L
C.19.6
L
D.8.4
L
5.如果a
g某气体中含有该气体的分子数为b
( http: / / www.21cnjy.com ),则c
g该气体在标准状况下的体积是(各选项中NA为阿伏加德罗常数)
(  )
A.22.4bc/(aNA)L
( http: / / www.21cnjy.com )  
B.22.4ab/(cNA)L
C.22.4ac/(bNA)L
D.22.4/(acNA)L
思维的广阔性训练(Thinking
of
the
broad
training)
1.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确
( http: / / www.21cnjy.com )的是
(
)
A.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
B.1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA
C.常温常压下,48g臭氧含有的氧原子数为NA
D.2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为NA
2.在三个密闭容器中分别充
( http: / / www.21cnjy.com )入Ne、H2.
O2三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是
(
)
A.p(Ne)>p(H2)
( http: / / www.21cnjy.com )>p(O2)
B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C.p(H2)>p(O2)>p(Ne)
D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)
3.同温同压下,已知O2的密度为ρg
( http: / / www.21cnjy.com ) L-1,则NH3的密度为
(
)
A.
g L-1
B.
g L-1
C.
g L-1
D.
g L-1
4.如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是(阿佛加德罗常数)
(
)
  A.
B.
C.
D

5.下列叙述正确的是
(
)
A.1mol任何气体的体积都约为22.4L
B.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4L
C.标准状况下,1mol水所占的体积是22.4L
D.标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都是1mol
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
1.两个体积相同的容器,一个盛有N
( http: / / www.21cnjy.com )O,另一个盛有N2和O2,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.电子总数
D.质量
2.同温、同压下,某容器充满O2,
( http: / / www.21cnjy.com )重116
g,若充满CO2,重122
g,现充满某气体重114
g,则该气体的相对分子质量为
(
)
A.28
B.60
C.32
D.44
3.在0℃和1.01×105
( http: / / www.21cnjy.com )
Pa条件下,将0.1
g
H2.
3.2
g
SO2.
2.2
g
CO2混合,该混合气的体积是
(
)
A.2.24
L      
B.3.36
L
C.4.48
L
D.6.72
L
4.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
5.下列关于agH2和bgHe的
( http: / / www.21cnjy.com )说法正确的是
(
)
A.同温同压下,H2和He的体积比是a∶2b
B.同温同压下,若a=b,则H2与He的物质的量之比是1∶1
C.体积相同时,He的质量一定大于H2的质量
D.同温同压下,若二者的物质的量相等;其体积也相等
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
1.下列两种气体的分子数一定相等的是
( http: / / www.21cnjy.com )
(
)
A.质量相等、密度不等的CO和N2
B.等温等体积的O2和
N2
C.等体积的CO和
N2D.等压等体积的O2和
N2
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
O2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.关于同温同压下等体积的CO2和
( http: / / www.21cnjy.com )CO,下列叙述:(1)质量相等
(2)密度相等
(3)所含分子数相等(4)所含碳原子数相等,其中正确的是
(
)
A.(1)(2)(3)(4)
B.
(2)(3)(4)
C.(3)(4)
D.(3)
4.有N2.
CO、CO2三种气体,它们的质量比为l∶2∶2,在同温同压下它们的体积比为
(
)
A.1∶2∶2
B.2∶2∶1
C.11∶14∶14
D.11∶22∶14
5.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
(  )
A.标准状况下0.1
NA个水分子所占的体积约是2.24
L
B.11.2
L
CO2中含有11NA个电子
C.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和
D.101
kPa、0℃时,18
mL水和202
kPa、27℃时32
g
O2所含分子数均为NA
思维的深刻性训练(Profundity
of
thinking
training)
1.在150℃时,加热高氯酸铵发生分解反应:2NH4ClO4N2+C12+2O2+4H2O(g),其气态生成物组成的混合气体的平均相对分子质量为
(
)
A.40.75
B.29.375
C.14.69
D.无法计算
2.下列叙述正确的是
(  )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1
mol任何气体所占的体积为22.4
L
D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
3.在两个密闭容器中,分别充有质量
( http: / / www.21cnjy.com )相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是
(  )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
4.下列说法中不正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
(  )
A.HCl的相对分子质量与6.02×1023个HCl分子的质量(以g为单位)在数值上相等
B.6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C.32
g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D.常温常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2
L
5.在150
℃时,(NH
( http: / / www.21cnjy.com )4)2CO3分解的方程式为:(NH4)2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑,若完全分解,产生的气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的
(
)
A.96倍  
B.48倍  
C.12倍 
 D.10倍
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
1.在标准状况下有:①6.72
L
CH4 ②3.01×1023个氯化氢分子 ③13.6
g硫化氢 ④0.2
mol氨气
下列对这四种气体相关量的比较不正确的是
(  )
A.体积:②>③>①>④
B.密度:②>③>④>①
C.质量:②>③>①>④
D.氢原子数:①>④>③>②
2.在臭氧发生装置中装入氧气10
( http: / / www.21cnjy.com )0
mL,经反应:3O22O3,最后气体体积变为95
mL(体积均在标准状况下测定),则混合气体的密度是
(  )
A.1.3
g/L
B.1.5
g/L
C.1.7
g/L
D.2.0
g/L
3.2012年8月27日中国新闻网
( http: / / www.21cnjy.com ):三聚氰胺事件四年后,中国乳业走出阴影步入复苏。三聚氰胺又名蛋白精[分子式为C3N3(NH2)3,相对分子质量:126]是一种低毒性化工产品,婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患。有关三聚氰胺说法正确的是
(  )
A.2.52
g三聚氰胺含氮原子数目为0.12
NA
B.标准状况下1
mol的三聚氰胺的体积为22.4
L
C.三聚氰胺含氮量约为10%
D.三聚氰胺的摩尔质量为126
4.由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积,不能确定的物理量有
(  )
A.1摩尔水的质量
B.1摩尔水蒸气的质量
C.1摩尔水的体积
D.1摩尔水蒸气的体积
5.在一个密闭容器中盛有11gX气体
( http: / / www.21cnjy.com )(X的摩尔质量为44g/mol)时,压强为1×104Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充人容器,使容器内压强增至5×104Pa,这时容器内气体X的分子数约为
(  )
A.3.3×1025
B.3.3×1024
C.7.5×1023
D.7.5×l022
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
1.如图表示1
g
O2与1
g
X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是(  )
A.C2H4
B.CH4
C.CO2
D.NO
2.设阿伏加德罗常数为NA,标准
( http: / / www.21cnjy.com )状况下O2和N2的混合气体m
g,含有b个分子,则n
g
该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是
(  )
A.
B.
C.
D.
3.下列关于气体摩尔体积
( http: / / www.21cnjy.com )的几种说法正确的是
(  )
A.22.4
L任何气体的物质的量均为1
mol
B.非标准状况下,1
mol任何气体不可能占有22.4
L体积
C.0.1
mol
H2.
0.2
mo
( http: / / www.21cnjy.com )l
O2.
0.3
mol
N2和0.4
mol
CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4
L
D.标准状况下,1
mol
NO2和1
mol
N2O4体积比为1∶2
4.同温同压下,同质量的气体A和B已知B的体积大于A,则它们的相对分子质量的关系是
(  )
A.MA>MB
B.MA<MB
C.MA=MB
D.无法确定
5.某气体的摩尔质量为M
g·m
( http: / / www.21cnjy.com )ol-1,NA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该气体中所含的分子数
应用拓展
一.求气体摩尔质量的常用方法
(1)根据标准状况下气体密度() M=×22.4
(2)根据气体的相对密度(D=1/2) M1/M2=D
说明 气体的相对密度是指在同温同压下两种气体的密度之比即。
(3)根据物质的量(n)与物质的质量(m) M=
(4)根据一定质量(m)物质中的微粒数(N)和阿伏加德罗常数(NA) M=NA.m/N
(5)根据化学方程式结合质量守恒定律
(6)混合气体平均摩尔质量
(4)仍然成立;②还可以用下式计算:
→(4)仍然成立;②还可以用下式计算:
_
M=M1×a%+M2×b%+M3×c%…
M1.
M2.
M3……分别表示
( http: / / www.21cnjy.com )混合气体中各组成成分的摩尔质量,a%、b%、c%……分别表示各组成成分所占混合气体的体积分数(即物质的量分数)。
答案:
实验探究
( http: / / www.21cnjy.com )
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
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
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
B
A项,He为单原子分子,
( http: / / www.21cnjy.com )NA个He在标准状况下的体积均为22.4
L;B项,64
g
SO2的物质的量为1
mol,原子数为3NA,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,
H2O不是气体。
4
C
A项,气体处于非标准状况,无法
( http: / / www.21cnjy.com )确定分子数;B项,H2O在标准状况下为液态;C项,32
g
O2
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。
5
B
A选项6.02×1023个分子
( http: / / www.21cnjy.com )的物质的量是1
mol,但此分子不一定是气体,故在标准状况下的体积不一定是22.4
L,A项错误;B项中未指明气体所处的状况,所以此气体体积不一定是11.2
L,B项错误;C选项H2O在标准状况下不是气体,所以1
mol
H2O的体积不是22.4
L,C项错误;D选项N2和CO的摩尔质量都是28
g·mol-1,所以28
g
N2和CO的混合气体的物质的量是1
mol,在标准状况下的体积约为22.4
L,D项正确。
题号
答案
解析
1
B
12
g
H2的物质的量为=6
mol,标准状况下,V(H2)=n·Vm=6
mol×22.4
L/mol=134.4
L,故标准状况下与12
g
H2体伿相等的N2的物质的量为6
mol,体积为134.4
L,质量为6
mol×28
g/mol=168
g
2
B
( http: / / www.21cnjy.com )
3
B
A项,没有指明条件;B项,相同条件下,同
( http: / / www.21cnjy.com )体积的气体含有相同的分子数;C项,气体不一定处于标准状况;D项,没有指明条件,2
mol气体的体积不一定为44.8
L
4
C
混合气体的总的物质的量为0.5
( http: / / www.21cnjy.com )mol+0.25
mol+0.125
mol=0.875
mol,标准状况下的体积为0.875
mol×22.4
L/mol=19.6
L.气体的体积与其种类无关
5
A
该气体的分子数为b,则物质的量为b/N
( http: / / www.21cnjy.com )A
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
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
A选项若是标准状况,11.2L氧气所含的
( http: / / www.21cnjy.com )原子数为NA;B选项一个NH4+中含有10个电子,1.8g的NH4+离子的物质的量为0.1
mol,所以含有的电子数为NA;C选项48g臭氧的物质的量为1
mol,则氧原子数为3NA;D选项1
mol金属镁变为镁离子时失去的电子数为2
NA,则2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.2NA。
2
D
根据阿伏加德罗定律的推论pV
( http: / / www.21cnjy.com )=nRT变形为pM=ρRT,因为ρRT对应相等,所以p(Ne)M(Ne)=p(H2)M(H2)=p(O2)M(O2),代入式量而得出选项D正确。
3
A
根据阿伏加德罗定律的推论
( http: / / www.21cnjy.com )pV=nRT变形为pM=ρRT,因为ρRT对应相等,所以p(O2)M(O2)=p(NH3)M(NH3),代入式量而得出选项A正确。
4
A
该题质量已知为cg,关键是确定物质的摩尔
( http: / / www.21cnjy.com )质量。物质的摩尔质量=物质质量/物质的量。b个分子对应的物质的量为b/NA(mol),所以该物质的摩尔质量为=aN/b(g·mol-1).cg物质的物质的量=bc/aN(mol),由此推导出其体积为22.4bc/aN
L。
5
D
A选项没有指明该物质所处的状况,即温度
( http: / / www.21cnjy.com )和压强;B选项没有指明该物质所处的状态;C选项的水在标准状况下不是气体;D选项是对气体摩尔体积概念的应用,故A、B、C三项错误,正确的是D。
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
根据pV=nRT可知,同温同压体积相同
( http: / / www.21cnjy.com ),则气体分子的物质的量相等,若物质的量为1mol,盛有NO的容器中含有2
mol原子,另一个盛有N2和O2,由于两者都是双原子分子,不管两者以何种比例混合,也含有2
mol原子,但质子总数、电子总数和质量只有在两者1:1混合时与盛有NO的容器相同,但是比列不确定,质子总数、电子总数和质量就不一定与盛有NO的容器相同。
2
A
方法一:设瓶重m
g。某气体的相
( http: / / www.21cnjy.com )对分子质量为Mr,由=,因为容器体积不变,所以有=,得m=100
g,然后由=得M(某)=28
g·mol-1,即相对分子质量为28。方法二:(差量法)同温同压下,气体质量之差和摩尔质量差之间存在着正比关系,因此可以不计算容器的质量,直接由气体质量差和摩尔质量差的正比关系求得。即:=,M(某)=28
g·mol-1,即Mr=28。
3
B
标准状况下,气体的体积与气体的总的
( http: / / www.21cnjy.com )物质的量有关,与气体的种类无关,n(总)=
mol+
mol+
mol=0.15
mol,V=n(总)×22.4
L·mol-1=3.36
L。
4
C
( http: / / www.21cnjy.com )
5
D
H2、He相对分子质量分别为2和4,同温同压时,
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
A选项CO和
N2的相对分子
( http: / / www.21cnjy.com )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选项缺少等压这一条件;D选项缺少等温这一条件。
2
C
A选项只有1
mol气体在标准状况下的
( http: / / www.21cnjy.com )体积才约是22.4
L;B选项没有标明状态,体积不一定是22.4
L;C选项相同状况下,气体的物质的量与体积成正比,CO与O2的物质的量相等,因CO的摩尔质量比O2的小,故CO的质量一定比O2的小;D选项同温同压下,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N2和O3。
3
C
根据pV=nRT可知,同温同压体积相同,则
( http: / / www.21cnjy.com )气体分子的物质的量相等,若物质的量为1mol,CO2和CO的摩尔质量不同,则质量不同,密度也不同。
4
D
同温同压下气体体积比等于物质的量之比,n(N2)︰n(CO)︰n(CO2)==11︰22︰14
5
D
A选项在标准状况下水不是
( http: / / www.21cnjy.com )气体,不能用气体摩尔体积来计算,A不正确;B选项1个CO2分子含有22个电子,1
mol
CO2含有22
mol电子。标准状况下,11.2
L
CO2的物质的量是0.5
mol,但由于题中没有指明温度、压强,因此不能确定题给11.2
L
CO2的物质的量就是0.5
mol,也就无法计算其所含电子数,B不正确;C选项NH3的相对分子质量为17,其摩尔质量为
17
g/mol,NA个NH3分子的质量之和为17
g,三者在数值上相同。但NH3的摩尔质量并不是NA个NH3的分子质量之和,C不正确;D选项0℃时,18
mL水就是18
g水,其物质的量为1
mol,含有NA个水分子。32
g
O2物质的量是1
mol,不管在什么温度和压强下,1
mol
O2都含有NA个O2分子。
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
题号
答案
解析
1
B
若取2mol
NH4ClO4分解,则得8mo
( http: / / www.21cnjy.com )l气体,所以1mol
NH4ClO4得4mol混合气体Mr(混合气)=117.5/4=29.375。
2
B
本题主要考查气体的体积主要由其物质的量和分子间距离决定。
3
B
( http: / / www.21cnjy.com )
4
D
A选项摩尔质量在数值上等于该物
( http: / / www.21cnjy.com )质的相对原子质量或相对分子质量,也等于该物质所含6.02×1023个粒子的质量,A正确;B选项相同数目的两种分子的质量比应等于其相对分子质量比,B正确;C选项O2是双原子分子,32
g
O2所含原子数是分子数的2倍,C正确;D选项0.5×6.02×1023个CO分子即0.5
mol,所占体积在标准状况时才是11.2
L,D选项不正确。
5
C
(1)在150
℃时,生成物H2O为气态
( http: / / www.21cnjy.com );(2)两种气体在相同条件下的密度比,等于它们的摩尔质量之比(即相对分子质量之比);(3)气态混合物为NH3、CO2和H2O的混合物;应先求出它的平均相对分子质量,平均相对分子质量等于各组分的相对分子质量与其摩尔数乘积之和。即为=17×+44×+18×=24。所以混合气体与氢气的密度比为:==。
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
①n(CH4)==0.3
mo
( http: / / www.21cnjy.com )l
②n(HCl)==0.5
mol③n(H2S)==0.4
mol
④n(NH3)=0.2
mol在标准状况下,根据=知,四种气体的体积从小到大的顺序是:④①③②;根据=知,四种气体密度从小到大的顺序是:①④③②;根据m=nM可知,质量从小到大的顺序是:④①③②;根据每种气体的物质的量及分子的组成可知,氢原子个数从小到大的顺序是:②④③①。
2
B
ρ(O2)=32
g/m
( http: / / www.21cnjy.com )ol÷22.4
L/mol=1.429
g/L,根据同温同压下同质量的气体,密度之比等于体积的反比,可得:ρ(混)=1.50
g/L。
3
A
三聚氰胺为固体,摩尔质量为126
g·mol-1,一分子三聚氰胺中含有6个氮原子。
4
D
( http: / / www.21cnjy.com )
5
C
气体X的物质量为:11g÷44g·mol-1=0.25mol,根据阿伏加德罗定律推论:同T同V:,,n2=1.25mol。即N=1.25mol×6.02×1023mol-1=7.5×1023)。
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
( http: / / www.21cnjy.com )
2
A
m
g
气体的物质的量为:
mol,则n
g
气体的物质的量为:
mol,则n
g
气体的体积为:
L。
3
C
A选项未指明标准状态;B选项非标准状况下,1
mol任何气体可能占有22.4
L体积;C选项混合气体。
4
A
根据克拉珀珑方程:可知,体积与相对分子质量成反比关系,B的体积大于A,所以MA>MB。
5
B
x除以NA为该气体的物质的量;然后乘以M表示其质量;再除以V表示1
L该气体的质量。
第三课时
物质的量浓度
目标导学

①理解物质的量浓度的概念,掌握与物质的量浓度有关的计算、分析方法;
②通过活动探究,使学生掌握一定物质的量浓度溶液配制的基本要领和技巧;
温故知新
一、已知溶质和溶剂的质量求溶质质量分数
  (1)溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量;
  (2)溶质质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%。
  二、配制一定质量和溶质质量分数的溶液,所需溶质和溶剂的质量的计算
(1)溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数;
(2)溶剂的质量=溶液的质量-溶质的质量。
  三、有关溶液稀释的计算
m(浓)×a%=m(稀)×b%,
其中m(浓)、a%分别表示浓溶液的质量及其溶质质量分数;m(稀)、b%分别表示稀溶液对应的量。
  四、溶解度与溶质质量分数的相互换算
 
饱和溶液中,溶质质量分数=溶解度/(100g+溶解度)×100%。
五、
配制溶质质量分数一定的溶液时,一般分为以下三个步骤:
  (1)计算;(2)称量;(3)溶解。
知识精讲
三、物质的量浓度在化学实验中的应用
1.物质的量浓度
(1)定义:以单位体积溶液中所含溶质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。
(2)符号及单位:c(B),mol·L-1或mol/L
(3)计算公式:c(B)=
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)
所需仪器:托盘天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,若溶质为液体或浓溶液,上述仪器中的托盘天平、钥匙改为量筒。
(2)配制步骤
①计算:根据配制要求计算出所需固体溶质的质量或所需浓溶液的体积
②称量:用托盘天平称量固体溶质的质量或用量筒量取溶质的体积
③溶解:将称量或量取的溶质放入烧杯中再加入适量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌使之溶解。
④转移:将溶解的溶液冷却至室温,沿玻璃棒注入准备好的容量瓶里,并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,并将洗涤液转移至容量瓶中。
⑤定容:往容量瓶中继续缓慢地加入蒸馏
( http: / / www.21cnjy.com )水至距刻度1-2cm处,改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水直到凹液面最低点与刻度线水平相切,盖好容量瓶塞,颠倒摇匀,然后将配好的溶液装入干净试剂瓶中,贴上标签,注明名称、浓度、配制日期。
注意事项:
①向容量瓶中注入液体时,应沿玻璃棒注入,以防液体溅至瓶外。
②不能在容量瓶中溶解溶质,溶液注入容量瓶前要恢复到室温。
③容量瓶上只有一个刻度线,读数时要使视线、容量瓶刻度线与溶液凹液面的最低点相切。
④如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外,均应重新配制。
⑤定容后再盖上容量瓶塞摇匀后出现液面低于刻度线,不能再加蒸馏水。
⑥称量NaOH等易潮解和强腐
( http: / / www.21cnjy.com )蚀性的药品,不能放在纸上称量,应放在小烧杯里称量。若稀释浓H2SO4,需在烧杯中加少量蒸馏水再缓缓加入浓H2SO4,并用玻璃棒搅拌。
3.容量瓶的使用
(1)按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶
选择容量瓶必须指明规格,其规格应与所配溶液
( http: / / www.21cnjy.com )的体积相等。如果不等,应选择略大于此体积的容量瓶,如配制500
mL1
mol·L-1的NaCl溶液应选择500
mL容量瓶,若需要480
mL上述溶液,因无480
mL容量瓶,也选择500
mL容量瓶,配500
mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500
mL溶液计算。
(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液
方法是:向容量瓶中注入少量水
( http: / / www.21cnjy.com ),塞紧玻璃塞,用手指按住瓶塞,另一只手按住瓶底倒转容量瓶,一段时间后观察瓶塞处是否有液体渗出,若无液体渗出,将其放正,把玻璃塞旋转180°,再倒转观察。
(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,容量瓶不能作反应器,不能加热,也不能久贮溶液。
(4)定容时,视线、液面凹面、刻度线三点处于同一水平。
(5)配制好的溶液应及时转移到试剂瓶中,并贴上标签。
4.误差分析
原理:cB
=
nB/V=m/MV(M-溶质的摩尔质量,配制某种溶液时是定值)
(1)称量或量取时所引起的误差
使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因:
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀,导致称量物质的实际值是大于称量值;
②称量时游码忘记归零;
③调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端;
④用滴定管量取液体时,开始时平视读数,结束时俯视读数,使所量取的液体的体积偏大,等等。
使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因:
①直接称热的物质,含有水份,称的重,实际质量却小;
②砝码有残缺;
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质;
④用滴定管量取液体时,开始时平视读数,结束时仰视读数,使所量取的液体的体积偏小;
⑤向容量瓶注液溶解的液体时有少量流出;
⑥未洗烧杯和玻璃棒;
⑦定容时,水加多后用滴管吸出;
⑧定容摇匀时液面下降再加水;
使所配溶液的物质的量浓度不变的原因:
①称量前小烧杯内有水
②定容后经振荡、摇匀、静置液面下降
(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液的浓度偏低。
(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,致使溶液浓度偏低。
(4)容量瓶内溶液的温度高于20℃,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高。
(5)在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液的体积增大,致使溶液浓度偏低;俯视读数会使溶液的体积减小,致使溶液浓度偏高。
实验探究
例.一位同学欲配制6
mol·
( http: / / www.21cnjy.com )L-1的H2SO4溶液。他找来了三种不同浓度的硫酸:①240
mL
1
mol·L-1的硫酸;②150
mL
25%的硫酸(ρ=1.18
g·mL-1);③足量的18
mol·L-1的浓硫酸。另外,他找来了三种规格的容量瓶:250
mL容量瓶;500
mL容量瓶;1
000
mL容量瓶。这位同学希望将①②两种硫酸全部用完,不足部分再由③补充。请通过计算,帮助这位同学确定选用哪种规格的容量瓶,以及需要浓硫酸的体积是多少。
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
1.下列溶液中物质的量浓度为1
mo
( http: / / www.21cnjy.com )l·L-1的是
(  )
A.将40
g
NaOH溶解在1
L水中
B.将22.4
L
HCl气体溶于水配成1
L溶液
C.将1
L
10
mol·L-1浓盐酸加入9
L水中
D.将10
g
NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250
mL
2.下列配制的溶液浓度偏高的是
( http: / / www.21cnjy.com )
(
)
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4g
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
3.容量瓶上需要标有:①温度,②浓度,③容量,④压强,⑤刻度线,⑥碱式或酸式六项中的
(  )
A.①③⑤       B.②④⑥
C.③⑤⑥
D.①②③
4.8
g无水硫酸铜配成0.1
mol·L-1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.下列溶液中物质的量浓度为1
mol·L
( http: / / www.21cnjy.com )-1的是
(  )
A.将250
g
CuSO4·5H2O溶解在1
L水中
B.将22.4
L
HCl气体溶于水配成1
L溶液
C.将1
L
10
mol·L-1的浓盐酸加入9
L水中
D.将10
g
NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250
mL
1.NA为阿伏加德罗常数,下列对0.3mol/L硫酸钾溶液的说法中,正确的是
(  )
A.1L溶液中含0.3NA个K+
B.1L溶液中含0.9NA个离子
C.2L溶液中K+浓度是1.2mol/L
D.2L溶液中含0.6NA个离子
2.将质量分数为a%,物质的量浓度
( http: / / www.21cnjy.com )为c1
mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2
mol·L-1,则c1和c2的数值关系是
(  )C
A.c2=c1
B.c2<c1
C.c2>2c1
D.无法确定
3.下列溶液中,物质的量浓度最大的是
( http: / / www.21cnjy.com )
(  )
A.1
L
H2SO4溶液中含98
g
H2SO4
B.0.5
L含49
g
H2SO4的溶液
C.98
g
H2SO4溶于水配成2
L溶液
D.0.1
L含24.5
g
H2SO4的溶液
4.实验室需用2mol·L-1氯化钠溶液450mL,配置时应选用容量瓶的规格和称取氯化钠的质量分别是(  )
A.450mL,52.7g
B.500mL,58.5g
C.1000mL,117g
D.任意规格,111.2g
5.配制250mL
0.10mol/L的NaOH溶液时,下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是
(  )
A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线
C.在容量瓶中定容时俯视刻度线
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,再补充几滴水至刻度
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
1.下列溶液中的c(Cl-)与5
( http: / / www.21cnjy.com )0
mL
1
mol·L-1
AlCl3溶液中的c(Cl-)相等的是
(  )
A.150
mL
1
mol·L-1氯化钠溶液
B.75
mL
2
mol·L-1氯化钙溶液
C.150
mL
2
mol·L-1氯化钾溶液
D.75
mL
1
mol·L-1氯化铁溶液
2.下列有关仪器刻度位置的叙述正确的
( http: / / www.21cnjy.com )是
(  )
A.容量瓶的体积标线刻在瓶颈上
B.量筒的“0”刻度在中间
C.量筒最下端刻有“0”刻度
D.托盘天平标尺有“0”刻度,刻在标尺的中间
3.密度为0.91g/cm3
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
4.若m
g密度为ρ
g·cm-3的Al2(SO4)3溶液中含SO
n
g,则该Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度是
(  )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
5.已知某溶液的①体积

( http: / / www.21cnjy.com )密度
③溶质和溶剂的质量比
④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件必不可少的是
(  )
A.①②③④
B.①②③
C.②④
D.①④
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
1.在NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐
( http: / / www.21cnjy.com )配成的混合溶液中,若Na+的浓度为0.1
mol·L-1,Mg2+的浓度为0.25
mol·L-1,Cl-的浓度为0.2
mol·L-1,则SO的物质的量浓度为
(  )
A.0.5
mol·L-1
B.0.45
mol·L-1
C.0.2
mol·L-1
D.0.25
mol·L-1
2.将12mol/L的盐酸(ρ=1.10g/cm3)50mL稀释成6mol/L的盐酸(ρ=1.10g/cm3),需加水的体积为
(  )
A.50mL
B.50.5mL
C.55mL
D.59.5mL
3.把5%的Na2CO3溶液蒸发掉64.3
( http: / / www.21cnjy.com )g水后,溶液变为31mL,浓度变为14%,则浓缩后Na2CO3溶液的物质的量浓度为
(  )
A.8.52mol/L
B.4.26mol/L
C.1.52mol/L
D.3.04mol/L
4.实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数为36.5%,密度为1.19g·cm-3,则物质的量浓度是
(  )
A.11.9
B.11.9mol·L-1
C.0.012mol·L-1
D.无法计算
5.从2mol·L-1的氯化铜溶液中取出含Cl-为3.55g的溶液,所取溶液的体积是
(  )
A.50mL
B.25mL
C.12.5mL
D.0.025mL
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
1.浓度为0.50
mo
( http: / / www.21cnjy.com )l·L-1的某金属阳离子Mn+的溶液10.00
mL,恰好与0.40
mol·L-1的NaOH溶液12.50
mL完全反应,生成沉淀,则n等于
(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
2.配制250
mL
0.10
mol·L-1的盐酸时,下列实验操作会使配制的溶液浓度偏大的是
(  )
A.用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度
B.定容时,仰视标线
C.用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后,用水洗量筒2—3次,洗液倒入烧杯中
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于标线;再补几滴水到标线
3.用硫酸铜晶体配制0.10
mol·L-1的硫酸铜溶液1
000
mL时,使所配溶液浓度偏低的操作是
(  )
A.称取晶体(CuSO4·5H2O)16.0
g
B.称量固体时,天平指针偏左
C.选用的容量瓶内留有少量的蒸馏水
D.定容,摇匀后,发现液面低于环形线,再加水至刻度线
4.等物质的量的Fe,Mg,Al分别与足量的物质的量浓度相同的盐酸完全反应,消耗盐酸的体积比为
(  )
A.2∶3∶1
B.2∶2∶3
C.3∶2∶1
D.1∶3∶2
5.下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1
( http: / / www.21cnjy.com )
mol·L-1的是
(  )
A.将40
g
NaOH溶于1
L水所得的溶液
B.将80
g
SO3溶于水并配成1
L溶液
C.将0.5
mol·L-1NaNO3溶液100
mL蒸发50
g
H2O所得的溶液
D.含K+为2
mol的K2SO4溶液
思维的深刻性训练
(Profundity
of
thinking
training)
1.配制一定物质的量浓度的稀
( http: / / www.21cnjy.com )盐酸时,最后用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,由于不慎,液面超过了容量瓶瓶颈上的刻度线,这时应该采取的措施是
(  )
A.用胶头滴管吸出超过的那一部分
B.把溶液倒出一部分在蒸发皿中,蒸发一部分水后把蒸发皿中剩余的溶液仍注入容量瓶,重新加水至刻度
C.根据超出的蒸馏水量,经过计算,补加浓盐酸
D.把容量瓶中的溶液全部弃去,重新配制
2.用10
mL的0.1
( http: / / www.21cnjy.com )
mol·L-1
BaCl2溶液恰好可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,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
(  )C
A.3∶2∶2
B.1∶2∶3
C.1∶3∶3
D.3∶1∶1
3.在常温下20L密闭容器中通入a
mol
H2.
b
mol
O2(a≤4,b≤4,a、b均为正整数),点燃后充分反应
恢复至原温度时,容器内气体(水蒸气忽略不计)密度最大值可能是
(  )A
A.5.6
g·L-1
B.9.6
g·L-1
C.11.2g·L-1
D.56
g·L-1
4.Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m
g,则溶液体积为V的溶液中SO42-的物质的量浓度为
(  )
A.
mol·L-1
B.
mol·L-1
C.
mol·L-1
D.
mol·L-1
5.在无土栽培中,需配制
( http: / / www.21cnjy.com )1
L含0.50
mol·L-1的NH4Cl、0.16
mol·L-1KCl、0.24
mol·L-1K2SO4的混合溶液,但当时没有K2SO4固体,若用(NH4)2SO4固体代替,需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量(单位为
mol)分别为
(  )
A.0.40、0.50、0.12
B.0.66、0.50、0.24
C.0.64.
0.50、0.24
D.0.64.
0.02.
0.24
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
1.20
℃时,饱和KCl溶液的密度为1.1
( http: / / www.21cnjy.com )74
g·cm-3,物质的量浓度为4.0
mol·L-1,则下列说法中不正确的是
(  )
A.25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0
mol·L-1
B.此溶液中KCl的质量分数为×100%
C.20
℃时,密度小于1.174
g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液
D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20℃时,溶液密度一定大于1.174
g·cm-3
2.在200
mL某硫酸盐溶液中,含有
( http: / / www.21cnjy.com )1.5
NA个硫酸根离子(NA表示阿伏加德罗常数的值),同时含有NA个金属离子。则该硫酸盐的物质的量浓度为
(  )
A.2
mol·L-1
B.2.5
mol·L-1
C.5
mol·L-1
D.7.5
mol·L-1
3.将153.5g由NaC
( http: / / www.21cnjy.com )l和MgCl2混合而成的盐溶于水配成1L溶液,测得溶液中的Cl-浓度为3mol·L-1,则溶液中Na+的物质的量浓度为
(  )
A.2mol·L-1
( http: / / www.21cnjy.com )
B.1mol·L-1
C.0.5mol·L-1
D.0.1mol·L-1
4.在a
L
Al2(SO4)3和(NH4)
( http: / / www.21cnjy.com )2SO4的混合溶液中加入b
mol
BaCl2,恰好使溶液中的SO完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c
mol
NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol·L-1)为
(  )
A.
B.
C.
D.
5.下列关于配制一定物质的量浓度溶液的说法,正确的组合是
(  )
①托盘天平可读取到小数点后一位(以克为单位),容量瓶可精确到小数点后两位(以毫升为单位)
②托盘天平只能粗略地称量物质的质量,量筒只能粗略地量取液体的体积。严格地说,它们都不能与容量瓶——精确仪器配套使用
③量筒内的残液必须冲洗下来,放入容量瓶中
④称量的固体(或量取的液体)可直接放入容量瓶中溶解(或稀释)
⑤引流时,玻璃棒不能靠在瓶口上
⑥定容摇匀后,若液面低于刻度线,可再次加水补齐
A.①②⑤
B.①③④
C.②④⑥
D.④⑤⑥
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
1.用胆矾配制1
L
0.1
mol/L的
( http: / / www.21cnjy.com )CuSO4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
2.相对分子质量为M的某种物质在室温下的溶
( http: / / www.21cnjy.com )解度为S
g,此时测得饱和溶液的密度为ρ
g·mL-1,则该饱和溶液的物质的量浓度是
(  )
A.
mol·L-1
B.
mol·L-1
C.
mol·L-1
D.
mol·L-1
3.在20
℃、1个大气压下,将三个分别盛
( http: / / www.21cnjy.com )满氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛有水的水槽中,当水进入烧瓶中,并使气体充分溶解后(假设烧瓶中的溶液不向外扩散),三种溶液的物质的量浓度之比为
(  )
A.1∶1∶1
B.3∶3∶2
C.1∶2∶3
D.1∶1∶2
4.有五瓶溶液分别是:(1)10mL
( http: / / www.21cnjy.com )
0.6mol/LNaOH水溶液;(2)20mL
0.50mol/LH2SO4水溶液;(3)30mL
0.40mol/LHCl水溶液;(4)40mL
0.30mol/LHAc水溶液;(5)50mL
0.20mol/L蔗糖水溶液.以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是
(  )
A.(1)﹥(2)﹥(3)﹥(4)﹥(5)
B.(2)﹥(1)﹥(3)﹥(4)﹥(5)
C.(2)﹥(3)﹥(4)﹥(1)﹥(5)
D.(5)﹥(4)﹥(3)﹥(2)﹥(1)
5.在一定温度下,某无水盐R在水中溶
( http: / / www.21cnjy.com )解度为23g,向R的饱和溶液中加入Bg该无水盐,保持温度不变,析出R的结晶水合物Wg,从原饱和溶液中析出溶质R的质量为
(  )
A.
B.
C.
D.
知识拓展
一.物质的量浓度概念的理解
在公式c(B)=中
(1)溶质是用物质的量表示而不是质量表示;体积表示溶液的体积,而不表示溶剂的体积,并且体积单位为L。
(2)带结晶水的物质溶于水后,溶质是不含结晶水的化合物,溶剂中的水包括结晶水。
(3)从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。
(4)气体溶于一定体积的水中,溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液质量求算。
(5)若浓溶液稀释或浓度差别较大的溶液混合,混合后溶液的总体积比原来的体积之和小。
二.辨析比较
物质的量浓度与溶液溶质的质量分数
内容
物质的量浓度
质量分数
定义
以单位体积溶液里含有溶质的物质的量来表示溶液组成
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
计算公式
物质的量浓度(mol·L-1)=
质量分数=×100%
两者的关系
物质的量浓度(mol·L-1)=
5.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
一般是依据实验原理,对实验
( http: / / www.21cnjy.com )结果的数学表达式进行分析(属于公式法)。c(B)==。c(B)的误差取决于m和V的值是否准确。以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例分析以下操作:
6.关于物质的量浓度的计算
(1)溶液的稀释与混合
①稀释 溶质的质量不变c1V1=c2V2
[c1.
c2和V1.
V2分别表示稀释前后溶液的物质的量浓度和体积]
a.稀溶液稀释时V2=VH2O+V1
b.浓溶液稀释时V2≠VH2O+V1
②混合
c1V1+c2V2=c混V混
a.混合后溶液体积V混=V1+V2(两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合)
b.混合物溶液体积改变V混==(两溶液浓度差别较大)
[c1.
c2,ρ1.
ρ2,V1.
( http: / / www.21cnjy.com )V2分别表示混合前同一溶质溶液的物质的量浓度、密度、体积,c混、ρ混、V混表示混合溶液的物质的量浓度、密度、体积]
(2)物质的量浓度c(B)与溶质质量分数(w)的换算
c(B)=
M:溶质B的摩尔质量 ρ:溶液密度(g·mL-1)
推导方法 设溶液为1
L,则
①c(B)===
②w=×100%==×100%=
(3)饱和溶液物质的量浓度与溶解度(S)的换算
c(B)=
ρ:饱和溶液密度(g·mL-1) M:溶质B的摩尔质量(g·mol-1)
注 只适用于饱和溶液中的换算
推导方法 设溶剂为100
g,则B为S
g,溶液为(100+S)g
c(B)===
(4)标准状况下气体溶于水所得溶液的物质的量浓度
标准状况下,V
L气体溶于V(H2O)L中,所得溶液密度为
ρ(g·mL-1)则:
①气体的物质的量:
②溶液体积:V=×10-3L·mL-1
③根据c=知
c=
特别提醒 ①溶液体积的单位是L,ρ的单位是g·mL-1时,利用V(溶液)=计算V(溶液)时注意单位换算。
②当气体作为溶质溶于水时,溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和,也不等于溶剂的体积,而应该是V(溶液)=。
③浓度差别较大的两溶液或浓溶液加水稀释时,混和后溶液的体积V(混合)=。
答案:
实验探究
( http: / / www.21cnjy.com )
150
mL
25%
H2SO4溶液的物质的量浓度:
c==3
mol·L-1
确定配制6
mol·L-1H2SO4溶液的体积:
因为①②两种硫酸体积和为240
mL+15
( http: / / www.21cnjy.com )0
mL=390
mL,而它们的浓度又都小于6
mol·L-1,所以不能选用250
mL的容量瓶。
( http: / / www.21cnjy.com )
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
A选项NaOH固体溶于1
L水所得溶液的体
( http: / / www.21cnjy.com )积不是1
L,故NaOH溶液的浓度不是1
mol/L;B选项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选项混合后溶液的体积并不是10
L,则浓度不是1
mol/L;D选项n(NaOH)=0.25
mol,V[NaOH(aq)]=0.25
L,c(NaOH)=1
mol/L。
2
D
A选项俯视刻度线,将会使量得的盐酸的体
( http: / / www.21cnjy.com )积小于计算值,导致浓度偏低;B选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选项由于所称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选项因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。
3
A
容量瓶上标有:温度、容量和刻度线。
4
C
硫酸铜的物质的量为8g/160g
( http: / / www.21cnjy.com )mol-1=0.05
mol,而硫酸铜的物质的量浓度为0.1
mol·L-1,则溶液的体积为500
mL,所以选C。
5
D
A选项将250
g
CuSO4·5H2O
( http: / / www.21cnjy.com )溶解在1
L水中,溶液体积不能保证是1L;B选项22.4
L
HCl存在的状态不一定是标准状况;C选项液体混合后体积不一定是两种液体体积简单相加。
题号
答案
解析
1
B
A选项1L溶液中含0.6NA个K+;
C选项K+浓度是0.6mol/L;D选项2L溶液中含1.8NA个离子。
2
C
c1=1000×a%/M
c2=1000×2a%/M则c1/
c2=ρ1/2ρ2
而ρ1<ρ2,所以c2>2c1
3
D
A选项
H2SO4的物质的
( http: / / www.21cnjy.com )量浓度均为1
mol/L;B选项
H2SO4的物质的量浓度均为1
mol/L;C选项为0.5
mol/L;D选项为2.5
mol/L。
4
B
配制450mL溶液应用500容量瓶
5
C
A选项偏小;B选项定容后液面高于容量瓶的刻度线,溶液体积偏大,NaOH物质的量浓度偏小;C选项情况与B项相反;D选项偏小。
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
A选项1
mol·L-1
Al
( http: / / www.21cnjy.com )Cl3溶液中c(Cl-)=3
mol·L-1,根据化合物的组成可知A项:c(Cl-)=1
mol·L-1;B选项c(Cl-)=4
mol·L-1;C选项c(Cl-)=2
mol·L-1;D选项c(Cl-)=3
mol·L-1,故答案为D。
2
A
量筒没有“0”刻度;托盘天平标尺有“0”刻度,在标尺的左端。
3
C
( http: / / www.21cnjy.com )
4
D
根据公式cB
=
nB/V
=
n
(96×3)
/(
m
ρ
×10-3)=
mol·L-1
5
C
根据公式
c
=1000×a%/M
和饱和溶液的质量分数a%=S/(S+100),所以由②④可以计算出物质的量浓度。
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
根据电荷守恒:c(Na+
( http: / / www.21cnjy.com ))+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO),即0.1
mol·L-1+2×0.25
mol·L-1=0.2
mol·L-1+2c(SO),解得c(SO)=0.2
mol·L-1。
2
C
设加水的体积为xmL,则加入水的质量为xg,
( http: / / www.21cnjy.com )根据稀释定律得12×50×10-3=(50×1.10+x)/1.1×10-3×6,解得x=55mL。
3
C
设原溶液的质量为xg,根据稀释定
( http: / / www.21cnjy.com )律得:x×5%=(x-64.3)×14%,x=100,浓缩后Na2CO3溶液的物质的量浓度为cB
=
nB/V=(100×5%÷106)/31×10-3=1.52mol/L
4
B
c(HCl)==11.9mol/L。
5
D
n(CuCl2)==0.05mol
V===0.025L
即25mol。
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
Mn++n(OH-)=M(OH)n↓
所以1/n=0.5×10.00%/0.40×12.50,
求得n=1。
2
C
致偏大的原因从两方面分析,其一溶质多了;其二是溶剂少了。
3
D
晶体是含有结晶水的,而容器的壁是沾有溶液而消耗体积的。
4
B
( http: / / www.21cnjy.com )
5
B
物质的量浓度的含义是:1升溶液中含有溶质的物质的量。
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
题号
答案
解析
1
D
A选项用胶头滴管吸出超过的那一部分,能
( http: / / www.21cnjy.com )把溶质吸走一部分,造成浓度偏低;B选项溶质会有少量沾在蒸发皿上;C选项在容量瓶中超出部分,无法准确确定超出的水的体积。
2
C
等量的BaCl2恰好可使相同体积
( http: / / www.21cnjy.com )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,即三种溶液提供等量的硫酸根离子,所以需要三种溶质的物质的量之比为1∶3∶3,而三种溶液的体积相同,则则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比也是1∶3∶3。
3
A
( http: / / www.21cnjy.com )
4
D
n(Fe3+)=m/56
mol
( http: / / www.21cnjy.com )
n(SO42-)=3/2n(Fe3+)=3m/112
mol,所以c(SO42-)=3m/112V
mol·L-1
5
D
据离子的物质的量来判断:n(NH)=0.50
mol,n(Cl-)=(0.50+0.16)
mol=0.66
mol,n(K+)=(0.16+0.24×2)mol=0.64
mol
,n(SO)=0.24
mol,0.64
mol
K+来自KCl,则n(KCl)=0.64
mol,SO只能来自(NH4)2SO4,则(NH4)2SO4为0.24
mol,0.66
mol
Cl-由KCl和NH4Cl共同提供,而0.64
mol
KCl提供了0.64
mol
Cl-,故0.02
mol
Cl-由NH4Cl提供,此时NH恰好为(0.02+0.24×2)mol=0.50
mol。
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
A选项温度升高,KCl的溶解度增大,
( http: / / www.21cnjy.com )饱和溶液的浓度增大,A正确;B选项w(KCl)=m(KCl)·m溶液==×100%,B正确;C选项在一定温度条件下,饱和KCl溶液的密度一定比不饱和KCl溶液密度大,C正确;D选项将此饱和溶液蒸发部分水,再恢复到20
℃,会有晶体析出,但剩余溶液还是饱和溶液,其密度还是等于1.174
g·cm-3,D不正确。
2
B
由题意可知SO与金属离子数目
( http: / / www.21cnjy.com )之比为3∶2,设金属用M表示,则硫酸盐的化学式为M2(SO4)3,可知该盐溶液中含0.5
mol
M2(SO4)3,则c[(M2(SO4)3]==2.5
mol·L-1。
3
B
n(Cl-)=3mol·L-
( http: / / www.21cnjy.com )1×1L=3moL。设NaCl的物质的量为x,则MgCl2的物质的量为:。由58.5g·mol-1x+95g·mol-1×=153.5g,解之得x=1mol。所以c(Na+)==1mol/1L=1mol·L-1。
4
D
由题意知溶液中硫酸根离子的总物质的量为b
( http: / / www.21cnjy.com )mol,铵根离子的物质的量为c
mol,则硫酸铵电离出的硫酸根离子的物质的量为
mol,硫酸铝电离出的硫酸根离子的物质的量为(b-)mol,则铝离子的物质的量为
mol,其浓度为mol·L-1。
5
A
注意各种仪器的使用原则,和可能产生误差的因素。
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
n(胆矾)=1
L×0.1
mol/L=0
( http: / / www.21cnjy.com ).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。
2
B
溶质物质的量:S/M
mol
溶液体积:(100+S)/·100(L)
所以,物质的量浓度:100
S/M(100+S)
mol·L-1。
3
A
( http: / / www.21cnjy.com )
4
D
本题采用估算法,因为5种溶液中水的量占主要,所以把每种溶液看成纯水,则体积大的含有离子、分子也多,D选项为正确答案。
5
A
无水物加入它的饱和溶液中不会再溶解,由于它能形成结晶水合物,使溶液中水的量减少,同时,这部分水中溶解的溶质会析出结晶水合物.因此,这类问题中存在两种关系:析出物要符合结晶水合物中无水物与结晶水的关系;析出物中增加的量要符合原溶液中的组成.这里,析出物中增加的质量为(W-B)g,原饱和溶液中溶质的质量分数为:×100%,故从原饱和溶液中析出溶质R的质量为:。
2
4
4
mol
25
.
0
Pa
10
5
Pa
10
1
n