第二节 化学计量在实验中的应用
知识点1：物质的量及其单位——摩尔
1．物质的量
国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有______________的集合体，符号为______。【来源：21·世纪·教育·网】
2．物质的量的单位——摩尔
(1)标准：1 mol粒子集体所含的粒子数与____________中所含的碳原子数相同，约为______________。【来源：21cnj*y.co*m】
(2)符号：________。
(3)计量对象：________、________、________、原子团、电子、质子、中子等所有____________。【出处：21教育名师】
【例题1】下列叙述正确的是( )
A．每摩尔物质约含有6.02×1023个粒子
B．摩尔是七个基本物理量之一
C．摩尔是物质的质量单位
D．摩尔是物质的数量单位
【答案】A
【解析】根据物质的量的概念要点分析：A项，每摩尔物质约含有6.02×1023个粒子，正确；物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔，B、C、D错误。21*cnjy*com
【变式练习1】下列关于物质的量的说法中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一
B．物质的量实质上就是物质的质量
C．物质的量是一种物理量的单位
D．摩尔既是物质的量的单位，又是粒子数量的单位
知识点2：阿伏伽德罗常数的应用
1．阿伏加德罗常数
把______________________叫做阿伏加德罗常数，通常用____________________表示，符号为________。
2．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系n＝________________。
【例题2】在0.6 mol Ba(OH)2中，含有OH－的数目是( )
A．约为1.2 B．约为7.22×1023
C．约为6.02×1023 D．约为3.01×1023
【答案】B
【解析】n(OH－)＝0.6 mol×6.02×1023 mol－1×2＝7.22×1023。
【变式练习2】下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )
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
知识点3：摩尔质量的应用
1．概念：______________的物质所具有的质量。符号：________。单位：__________或__________。
2．数值：以g为单位时，数值与该粒子的________________或________________相等。
3．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的关系：n＝。
【例题3】下列说法正确的是( )
A．H2的摩尔质量是2 g
B．1 mol H2O的质量是18 g/mol
C．氧气的摩尔质量是32 g/mol
D．2 g H2含1 mol H
【答案】C
【解析】摩尔质量的单位是g/mol，在质量以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18 g，B项错误；D项中2 g H2的物质的量是1 mol，含有2 mol H，D项错误。
【变式练习3】下列说法正确的是( )
A．镁原子的质量就是镁的相对原子质量
B．一个氧原子的实际质量约等于 g
C．水的相对分子质量等于18 g
D．二氧化硫的摩尔质量是64 g
知识点4：气体摩尔体积
1．定义：单位____________的气体所占有的________。符号：Vm，单位L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。www-2-1-cnjy-com
2．计算公式：Vm＝____________。
3．影响气体摩尔体积的因素
(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的________和________。
(2)标准状况下(即______________)，气体摩尔体积约为__________。
【例题4】下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A．相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol
D．一定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
【答案】C
【解析】Vm=22.4L/mol必须是在标准状态下，即0℃、101KPa的条件下，故选C。
【变式练习4】下列说法正确的是( )
A．1 mol任何气体所占体积都约为22.4 L
B．1 mol H2O在标准状况下体积为22.4 L
C．1 mol气体体积为22.4 L，则一定是标准状况
D．气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol
知识点5：阿伏伽德罗定律的简单应用
同温同压下，相同体积的任何气体都含有________数目的粒子(即阿伏加德罗定律)。
【例题5】下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A．质量相等的N2和CO
B．体积相等的CO和C2H4
C．等温、等体积的O2和N2
D．等压、等体积的N2和CO2
【答案】A
【解析】只要物质的量相等，则气体的分子数必相等。等质量的N2和CO，摩尔质量也相等，都是28 g/mol，则其物质的量相等，分子数也相等。21世纪教育网版权所有
【变式练习5】相同条件下，等物质的量的两种气体一定满足( )
A．体积均为22.4 L
B．具有相同的体积
C．是双原子组成的分子
D．所含原子数目相同
知识点6：物质的量浓度的含义
1．含义
用来表示____________溶液里所含溶质B的____________的物理量。符号为______，常用单位为______(或________)。(B表示各种溶质)21·cn·jy·com
2．表达式：cB＝____________。如1 L溶液中含有1 mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1 mol/L。21教育名师原创作品
【例题6】下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L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
【答案】D
【解析】根据公式c＝，n为溶质的物质的量，V为溶液的体积。A项溶液的体积不等于1 L；B项22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol；C项，盐酸与水混合后，溶液体积不是10 L；D项n(NaOH)＝0.25 mol，V[NaOH(aq)]＝0.25 L，c(NaOH)＝1 mol/L。
【变式练习6】1 mol/L硫酸溶液的含义是( )
A．1 L水中含有1 mol硫酸
B．1 L溶液中含1 mol H＋
C．将98 g硫酸溶于1 L水所配成的溶液
D．指1 L硫酸溶液中含有98 g H2SO4
知识点7：一定体积的物质的量浓度溶液的配制
配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
1．主要仪器
__________、__________、__________、__________、____________、________等。
2．配制步骤
(1)计算：根据nB＝cB·V可知n(NaCl)＝________，则m(NaCl)＝________ g。
(2)称量：若用托盘天平可准确称取NaCl固体______ g。
(3)溶解：将称好的NaCl固体放入________中，用适量蒸馏水溶解，用__________搅拌，并冷却至室温。 21*cnjy*com
(4)移液：将烧杯中的溶液用__________引流转移到__________中。
(5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁________次，并将洗涤液都注入__________中，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，当液面离容量瓶颈刻度线下________时，改用____________滴加蒸馏水至______________________。
(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
【例题7】用98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g/mL)配制1 mol/L的稀H2SO4100 mL，配制过程中可能用到下列仪器：①100 mL量筒 ②10 mL量筒 ③50 mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒。按使用时出现的先后顺序排列正确的是( )
A．②⑥③⑦⑤ B．④③⑤⑦⑥
C．①③⑦⑤⑥ D．②⑤⑦⑥
【答案】A
【解析】浓溶液配稀溶液过程为：①计算所需浓溶液体积：5.3 mL，②选用合适量筒量取浓溶液：10 mL量筒，并用滴管滴加浓H2SO4到刻度线，③稀释浓H2SO4：将少量水放入50 mL烧杯中，沿玻璃棒缓缓将浓H2SO4注入水中，④将冷却至室温的稀溶液转移至100 mL容量瓶中，⑤定容。
【变式练习7】利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5 mol/L的Na2CO3溶液1 000 mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A．称取碳酸钠晶体100 g
B．定容时，俯视观察刻度线
C．移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线
知识点8：物质的量浓度和溶质质量分数的换算
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶质
的单位
溶液
的单位
公式
物质的量浓度(cB)＝______________________
溶质的质量分数＝______________________
特点
体积相同，物质的量浓度也相同的任何溶液中，所含溶质的物质的量__________，但溶质的质量__________相同
质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液中，所含溶质的质量________，但溶质的物质的量__________相同
物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算关系
__________________________________________
(上式中密度的单位为g/mL，摩尔质量的单位为g/mol)
【例题8】下图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
盐酸
化学式：HCl
相对分子质量：36.5
外观：合格
密度：1.18 g/cm3
HCl的质量分数：36.5%
符合GB622－89
则该盐酸的物质的量浓度是( )
A．3 mol/L B．8.4 mol/L
C．11.8 mol/L D．0.5 mol/L
【答案】C
【解析】c＝＝＝11.8 mol/L
【变式练习8】将标准状况下的a L HCl(g)溶于1 000 g水中，得到的盐酸密度为b g/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是( )21·世纪*教育网
A. mol/L
B. mol/L
C. mol/L
D. mol/L
知识点9：稀释问题的计算
c1V1＝__________；m1w1＝____________。
【例题9】300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 mol/L的NaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )【版权所有：21教育】
A．1∶4 B．1∶5
C．2∶1 D．2∶3
【答案】A
【解析】原溶液的物质的量浓度为c＝＝＝＝5 mol/L，设应取原溶液与蒸馏水的体积分别为x、y则有5 mol/L·x＝(x＋y)×1 mol/L，解得：x∶y＝1∶4。
【变式练习9】配制250 mL 1 mol/L 的稀盐酸溶液，需要12 mol/L的浓盐酸的体积为( )
A．12 mL B．25 mL
C．21 mL D．12.5 mL
参考答案及解析
知识点1
1.一定数目粒子 n
【解析】阿伏加德罗常数就是0.012 kg 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。21cnjy.com
知识点3
1.单位物质的量 M g/mol g·mol－1
2.相对原子质量 相对分子质量
【变式练习3】B
【解析】1 mol氧原子的质量是16 g,1 mol氧原子的原子数约为6.02×1023，故1个氧原子的质量约为 g；相对原子质量是一个原子的实际质量与12C原子质量的相比所得的数值，单位为1(常省略)，摩尔质量的单位是g/mol。www.21-cn-jy.com
知识点4
1.物质的量 体积
2.
【解析】相同条件(同温、同压)下，相同体积的气体具有相同的分子数(即相同的物质的量)，则具有相同物质的量的气体必具有相同的体积。2·1·c·n·j·y
知识点6
1.单位体积 物质的量 c mol/L mol·L－1
2.
【变式练习6】D
【解析】根据物质的量浓度的定义，A选项说法错误，不是1 L水，应该是1 L溶液；B选项，溶液的体积为1 L时含有2 mol H＋；C选项的错误仍在98 g H2SO4溶于1 L水，溶液的体积不清楚，故溶液的物质的量浓度也说不清楚；D选项正确，因硫酸的相对分子质量为98，故98 g就是1 mol。2-1-c-n-j-y
知识点7
1.托盘天平 100 mL容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 量筒
2.(1)0.1 mol 5.85
(2)5.9
(3)烧杯 玻璃棒
(4)玻璃棒 容量瓶
(5)2～3 容量瓶
(6)1～2 cm 胶头滴管 液面与刻度线相切
知识点8
从左至右、从上至下：
mol g L g ×100%
相同 不一定 相同 不一定
物质的量浓度(cB)＝
【变式练习8】D
【解析】标准状况下的a L HCl(g)的物质的量为 mol，质量为×36.5 g，溶液的质量为×36.5 g＋1 000 g，则溶液的体积为(×36.5＋1 000)/b mL＝(×36.5＋1 000)/1 000 b L，所以该盐酸的物质的量浓度为D项。21教育网
知识点9
c2V2 m2w2
【变式练习9】C
【解析】设需要12 mol/L的盐酸的体积为x，则有：12 mol/L·x＝1 mol/L×0.25 L，解得：x＝0.021 L＝21 mL。
化学计量在实验中的应用——综合检测题
第I卷（选择题，共45分）
．下列说法错误的是（ ）
A． 1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B． 0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子
C． 使用物质的量时，应用化学式且指明粒子的种类
D． 标准状况下，1mol H2的质量是2g，所占的体积约为22.4L
．某元素的一种核素X的质量数为A，含N个中子，它与35 Cl原子组成X35 Clm分子，则ag X35 Clm中所含质子的物质的量是（ ）21·cn·jy·com
A.
B.
C.
D.
．下列说法不正确的是（ ）
A． 64g氧气中含氧分子数为2NA
B． 1.7g中所含的电子数为NA
C． 49g硫酸中所含氧原子数为2NA
D． 58.5g氯化钠中所含的离子数为NA
．（双选）某溶液中n（K+）=n（Na+）=n（Cl－）=2n（SO42－），则该溶液可能是（ ）
A． KCl与Na2SO4的混合液
B． NaCl与K2SO4的混合液
C． NaCl、KCl、Na2SO4的混合液
D． Na2SO4、K2SO4、KCl的混合液
．在标准状况下，称量一个充满Cl2的容器质量为74.6g，若改充氮气，其质量为66g，则容器的容积为（ ）www.21-cn-jy.com
A． 11.2L
B． 5.6L
C． 4.48L
D． 2.24L
．下列说法正确的是（ ）
A． 1mol氢约含有6.02×1023个微粒
B． 1mol水中含有1mol氧原子和2mol氢原子
C． 钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D． 硫酸的摩尔质量等于98g
． 1mol物质的含义是（ ）
A． 0.012kg碳
B． 含有6.02×1023个粒子的物质
C． 含有阿伏加德罗常数个粒子的物质
D． 含有与6.02×1023个碳原子等质量的物质
．下列物质的体积一定是22.4L的是（ ）
A． 1mol水蒸气 B． 17g氨气
C． 标准状况下44g二氧化碳 D． 0℃ 2×105Pa压强时2g氢气
．0.8g某物质含有3.01×1022个分子，该物质的相对分子质量约为（ ）
A． 8 B． 16 C． 64 D． 160
．（双选）在0.5mol Na2CO3中，含有（ ）
A． 0.5mol CO32－ B． 0.5mol Na+
C． 6.02×1023个Na+ D． 3.01×1023个O
．下列物质中含氢原子数最多的是
A．2molCH4 B．3molNH3 C．4molH3PO4 D．5molH2
．下列说法错误的是
A．6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值
B．阿伏加德常数个微粒的物质的量是1mol
C．1mol 12C原子的质量为12g
D．硫酸的摩尔质量是98克
．下列说法正确的是
A． 在标准状况下，1mol水的体积是22.4L
B． 1molH2所占的体积一定是22.4L
C． 在标准状况下，NA个任何分子所占的体积约为22.4L
D． 在标准状况下，总质量为28g的N2和CO的混合气体，其体积约为22.4L
．下列溶液中，物质的量浓度最大的是
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
．下列说法正确的是 ( ）
A．阿伏加德罗常数为6.02×1023
B．摩尔质量等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量
C．1molH2的体积为22.4L
D．Na+的摩尔质量为23g/mol
第II卷（非选择题，共55分）
．(4分)12.4gNa2X中含Na+0.4mol，则Na2X的摩尔质量是 ，X的相对原子质量是 。2·1·c·n·j·y
．(6分)下图表示配制100 mL 0.10 mol·L－1 Na2CO3溶液的几个关键实验步骤和操作，据图回答下列问题：21·世纪*教育网
(1)步骤E中将一玻璃仪器上下颠倒数次，该仪器的名称是 。
(2)步骤B通常称为转移，步骤A通常称为 。
(3)将上述实验步骤A—F按实验过程先后次序排列 。
18.（9分）某饱和氯化钠溶液的体积为V mL，溶液的密度为d g/cm3，溶质的质量分数为w，物质的量浓度为c mol/L，溶液中含NaCl的质量为m g。www-2-1-cnjy-com
(1)用w表示该温度下NaCl的溶解度为________。
(2)用m、V表示溶液的物质的量浓度为________。
(3)用w、d表示溶液的物质的量浓度为________。
19.（10分）在25℃、101 kPa条件下，将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。21cnjy.com
(1)若剩余气体的体积是15 L，则原CO和H2的混合气体中V(CO)＝________L，V(H2)＝________L。2-1-c-n-j-y
(2)若剩余气体的体积为a L。则原CO和H2的混合气体中V(CO)∶V(H2)＝________。
(3)若剩余气体的体积为a L，则a的取值范围是________。
20.（12分）在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L，质量为12 g，此混合物中CO和CO2物质的量之比是______，CO的体积分数是______，CO的质量分数是______，C和O原子个数比是________，混合气体的平均相对分子质量是____________，密度是______ g/L。【版权所有：21教育】
21.（14分）有下列化学仪器：①托盘天平；②玻璃棒；③药匙；④烧杯；⑤量筒；⑥容量瓶；⑦胶头滴管；⑧细口试剂瓶；⑨标签纸。【出处：21教育名师】
(1)现需要配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液，需用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸________mL。21教育名师原创作品
(2)从上述仪器中，按实验使用的先后顺序，其编号排列是___ _ __。
(3)容量瓶使用前检验漏水的方法是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若实验遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)?
①用以稀释硫酸的烧杯未洗涤，__________。
②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中，__________。
③摇匀后发现液面低于刻度线再加水，________。
④容量瓶中原有少量蒸馏水，__________。
⑤定容时观察液面俯视，________。
参考答案及解析
1．A
【解析】1mol任何物质都含有约6.02×1023个微粒，该微粒可以是分子或原子等构成该物质的微粒，A错、C正确；B正确；标准状况下的气体摩尔体积为22.4Lmol－1,D正确。
2．A
【解析】质子数和中子数之和是质量数，所以X的质子数是A－N。35 Cl的质子数是17，
D不是等质量，而是等物质的量。
8．C
【解析】1mol气体的体积为22.4L，必须是在标准状况下的前提下。
9．B
【解析】首先将分子个数和物质的量换算，得出物质的量为0.05mol，再用0.8g除以0.05mol，得出摩尔质量为16，而相对分子质量在数值上等于摩尔质量。21世纪教育网版权所有
10．AC
【解析】B应为1mol；D应为1.5mol，即9.03×1023个O。
11．C
【解析】各物质中含氢原子数分别为8 mol、9 mol、12 mol、10mol。
12．D
【解析】摩尔质量的单位是g/mol，答案为D
13．D
【解析】考查气体的摩尔体积：①只针对于气体；②气体的体积必须在一定的压强和温度下才有意义。故答案为D：二混合气体的摩尔质量相同，它们的物质的量为1 mol，在标准状况下体积约为22.4L。21教育网
14．D
【解析】很容易比折算出，在1L溶液中D项含有最多的溶质H2SO4，故答案为D。
15．D
【解析】选项A：缺少单位，阿伏伽德罗常数应为6.02×1023mol－
选项B：摩尔质量在数值上取该粒子的相对原子质量或相对分子质量，但并不是严格意义上的相等，它们的单位不同；选项C：在标况下，1molH2的体积为22.4L，题中缺少条件，故选D
16．（4分）62g/mol 16【来源：21·世纪·教育·网】
【解析】设Na2X的摩尔质量为M，由题意得出，解得M=62g/mol，也就是其式量为62，即可得X的相对原子质量为：62－46=16。 21*cnjy*com
17．⑴100mL容量瓶；⑵定容；⑶ CBDFAE
【解析】配制一定物质的量浓度的溶液步骤为称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶，所以上图的顺序为CBDFAE，仪器名称一定要注意容量瓶的规格
18.(1) g (2) mol/L (3)17.1 dw mol/L
19、(1)5 5
(2)
(3)10
【解析】因2CO＋O22CO2,2H2＋O22H2O，不论CO与H2以何种比例混合，消耗的O2总是5 L，余下的O2总是10 L。【来源：21cnj*y.co*m】
(1)题中燃烧后恢复原状时，水为液体，气体体积为15 L，则CO2为15 L－10 L＝5 L，由碳原子守恒得原CO为5 L，则V(H2)＝10 L－5 L＝5 L。21*cnjy*com
(2)剩余气体为a L，则CO2为(a－10) L，CO为(a－10) L，H2体积为[10－(a－10)]L，即(20－a) L。
(3)假设起始气体全部是CO时，a为最大值；全部是H2时，a为最小值。a为最大值时生成10 L CO2，剩余10 L O2，所以a为20；a为最小值时只剩余10 L O2，所以1020.1∶3 25% 17.5% 4∶7 40 1.79
【解析】气体的总物质的量为n＝V/Vm＝6.72 L/22.4 L/mol＝0.3 mol，所以n(CO)＋n(CO2)
(2)配制顺序是：计算→量取→稀释→移液→定容，因此使用仪器的顺序为⑤④②⑥⑦⑧⑨。
(3)按规范操作回答，往容量瓶内加适量水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，把瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，若不漏水，才能使用。
