2018新课标新高考第一轮总复习化学教案第一章 物质的量 气体摩尔体积.DOCX

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名称 2018新课标新高考第一轮总复习化学教案第一章 物质的量 气体摩尔体积.DOCX
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2017-06-23 09:18:23

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第一章 物质的量 气体摩尔体积
第一节 物质的量 气体摩尔体积
【考纲要求】
1.了解物质的量(n)及其单位(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。
2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量 摩尔质量



理  【P1】
一、物质的量
(1)概念:物质的量是表示__物质所含微粒多少__的物理量,是国际单位制中7个基本物理量之一。
(2)符号:__n__。
(3)单位:__摩尔__,用符号__mol__表示。
(4)表示方法:
二、阿伏加德罗常数
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的粒子数叫阿伏加德罗常数,通常用__NA__表示。
(2)阿伏加德罗常数与__1__mol物质的粒子数__相等,在数值上约为__6.02×1023__。
(3)物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系为__n=__。
【易错提醒】①物质的量只能用来描述微观粒子(如分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不能用来指宏观物质。
②使用摩尔作单位时,应该用化学式(符号)指明粒子种类,例如:1
mol氢的说法不正确,因没有指明是氢分子、氢原子、还是氢离子。
三、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:__M__。
(3)单位:__g·mol-1__。
(4)物质的量、物质的质量与摩尔质量之间的关系为__n=__。
【易错提醒】(1)摩尔质量在数值上就等于该粒子的相对原子质量(或相对分子质量)。(2)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,不是同一个物理量。摩尔质量只有当以g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(或分子)质量。(3)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98
g·mol-1);②CO、N2、C2H4(28
g·mol-1);③CaCO3(100
g·mol-1)、
KHCO3(100
g·mol-1)。



破  【P1】
                   
角度一 有关物质中微粒数目的计算
【练1】(湖南省2016届高三·十三校联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是(  )
A.1
L
0.1
mol/L
Na2CO3溶液中,阴离子总数大于0.1NA
B.2
g
D2O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
C.标准状况下,6.72
L
NO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA
D.pH=13的NaOH溶液中含有的OH-为0.1NA
【解析】A.0.1
mol
Na2CO3溶液中存在CO的水解和H2O的电离,阴离子总数大于0.1NA,故A正确。B.D2O的摩尔质量为20
g/mol,2
g
D2O的物质的量为0.1
mol,0.1
mol该水中含有的质子、中子和电子的物质的量都是1
mol,所以含有的质子数、中子数、电子数均为NA,故B正确。C.标况下6.72
L
NO2的物质的量为0.3
mol,根据反应3NO2+H2O===2HNO3+NO~2e-知转移电子数目为0.2NA,故C正确。D.由于不知溶液的体积,故D错误。
【答案】D
【练2】(湖南师大附中2016届高考模拟)设NA表示阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是(  )
A.1
mol羟基(—OH)所含的电子数为10NA
B.标准状况下,22.4
L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
C.500
mL
0.5
mol/L的盐酸溶液中,含有HCl分子的数目为0.25NA
D.3.2
g
O2和O3的混合物中含原子个数为0.2NA
【解析】A.一个—OH含有9个电子;B.标准状况下,甲醇为液态;C.盐酸溶液中HCl完全电离成了氢离子和氯离子。
【答案】D
                   
【练3】下列数量的各物质所含原子个数由大到小顺序排列的是(  )
①0.5
mol氨气 ②4
g氦气 ③4
℃时9
mL水
④0.2
mol磷酸钠
A.①④③②
B.④③②①
C.②③④①
D.①④②③
【解析】①0.5
mol氨气含有2
mol原子;②4
g氦气的物质的量是4
g÷4
g·mol-1=1
mol,所含原子是1
mol;③4
℃时9
mL水的质量是9
g,物质的量=9
g÷18
g·mol-1=0.5
mol,则所含原子是1.5
mol;④0.2
mol磷酸钠中所含原子是1.6
mol,所以所含原子个数由大到小顺序排列的是①④③②。
【答案】A
【练4】计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目:
含0.4
mol
Al2(SO4)3的溶液中,含________mol
SO,Al3+的物质的量________(填“>”、“<”或“=”)0.8
mol。
【解析】n(SO)=3n[Al2(SO4)3]=3×0.4
mol=1.2
mol,0.4
mol
Al2(SO4)3中含有0.8
mol
Al3+,由于在溶液中Al3+水解,故Al3+的物质的量小于0.8
mol。
【答案】1.2 <
角度二 以物质的量为核心的转化
微粒数(N)物质的量(n)物质的质量(m)
气体的体积
                   
【练1】设NA为阿伏加德罗常数,如果a
g某气态分子的分子数为p,则b
g该气体在标准状况下的体积V(L)是(  )
A.
B.
C.
D.
【解析】解法一 公式法:
a
g分子的物质的量=
mol,
分子的摩尔质量==
g·mol-1,
所以b
g气体在标准状况下的体积为
×22.4
L·mol-1=
L。
解法二 比例法:
同种气体其分子数与质量成正比,设b
g气体的分子数为N。
a
g  ~  p
b
g  ~  N
则:N=,该分子的物质的量为,所以b
g该气体在标准状况下的体积为
L。
【答案】D
【练2】某氯原子的质量是a
g,12C原子的质量是b
g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
①该氯原子的相对原子质量为 ②m
g该氯原子的物质的量为mol ③该氯原子的摩尔质量是aNA
g ④a
g该氯原子所含的电子数为17
mol
A.①③
B.②④
C.①②
D.②③
【解析】③中摩尔质量的单位错误;由于该氯原子的质量是a
g,故a
g该氯原子所含的电子数为17,④错。
【答案】C
【练3】在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体4.48
L,质量是8
g。此混合物中CO和CO2的物质的量比是________,CO的体积分数是________,CO的质量分数是______,混合气体中C和O的原子个数比是________,混合气体的平均摩尔质量是________。
【解析】n(气体)=V÷Vm=4.48
L÷22.4
L·mol-1=0.2
mol。假设混合气体中含有CO和CO2的物质的量分别是x
mol、y
mol,则x+y=0.2;28x+44y=8,解得x=0.05;y=0.15;所以混合物中CO和CO2的物质的量比是n(CO)∶n(CO2)=0.05
mol∶0.15
mol=1∶3。在相同的外界条件下,体积比等于气体的物质的量之比,因此CO的体积分数是1÷(1+3)=25%;CO的质量分数是(0.05
mol×28
g·mol-1)÷8
g×100%=17.5%。混合气体中C和O的原子个数比是n(C)∶n(O)=[n(CO)+n(CO2)]∶[n(CO)+2n(CO2)]=(0.05+0.15)∶(0.05+2×0.15)=4∶7。混合气体的平均摩尔质量是M===40
g·mol-1。
【答案】1∶3 25% 17.5% 4∶7 40
g·mol-1
角度三 阿伏加德罗常数(NA)的应用
阿伏加德罗常数(用NA表示)涉及的知识面广,灵活性强,是高考的热点之一,主要以选择题的形式(选择正确的或错误的)进行考查,应用时应注意以下几点:
1.
气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态
【练1】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)(2016·全国卷Ⅰ)标准状况下,2.24
L
CCl4含有的共价键数为0.4NA(×)
(2)常温常压下,22.4
L
N2和H2混合气中含有NA个原子(×)
(3)常温下,22.4
L甲烷气体含有的甲烷分子数为NA(×)
(4)标准状况下,11.2
L乙醇中含有分子的数目为0.5NA(×)
(5)标准状况下,1.12
L
HF含有的HF分子数为0.05NA(×)
(6)(广东高考)标准状况下,22.4
L氨水含有NA个NH3分子(×)
(7)
1.12
L
CO2中含有的原子数为0.15NA(×)
(8)标准状况下,1
L水所含的分子数为(×)
(9)标准状况下,22.4
L
SO3中含有SO3分子数为1NA(×)
【解题技巧】
抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.
物质的量或质量与状况
【练2】正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)常温常压下,6.4
g
O2所含的原子数为0.4NA(√)
(2)(四川高考)高温下,0.2
mol
Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA(×)
(3)(四川高考)室温下,1
L
pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA(×)
(4)(江苏高考)常温常压下,14
g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA(√)
(5)标况下,8
g
O3含有4NA个电子(√)
(6)常温常压下,92
g
NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA(√)
(7)标准状况下,9
g
H2O所含的氧原子数目为0.5NA(√)
(8)常温常压下,0.1
mol
CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为0.2NA(√)
【解题技巧】
排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.
物质的组成与结构
【练3】正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)2
g
CO与2
g
N2,所含分子数、原子数均相同(√)
(2)(四川高考)2.0
g
HO与D2O的混合物中所含中子数为NA(√)
(3)1.7
g
—OH与1.7
g
OH-所含电子数均为NA(×)
(4)62
g白磷中所含共价键数目为2NA(×)
(5)(江苏高考)78
g苯含有碳碳双键的数目为3NA(×)
(6)30
g
C2H6中含有共价键数目为7NA(√)
(7)3.2
g甲醇中所含共价键数目为0.5NA(√)
(8)17
g
H2O2中含有的电子数为9NA(√)
(9)28
g乙烯中所含共用电子对数目为6NA(√)
(10)(2016·全国卷Ⅰ)14
g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数目为2NA(√)
(11)(四川高考)常温常压下,4.4
g乙醛所含碳氢共价键数目为0.7NA(×)
(12)(广东高考)1
mol甲苯含有6NA个C—H键(×)
(13)78
g
Na2O2中含有的阴离子数为NA(√)
(14)6
g二氧化硅中含有SiO2分子的数目为0.1NA(×)
【解题技巧】
记“组成”,突破物质与结构陷阱
1.记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等
2.巧用成键电子数,突破共用电子对数的判断
(1)1
mol硅中含硅硅键2NA,1
mol
SiO2中含硅氧键4NA,1
mol石墨中含碳碳键1.5NA。
(2)1
mol
CnH2n+2中含共用电子对数为(3n+1)NA[其中(2n+2)NA极性键,(n-1)NA非极性键],1
mol
CnH2n中含共用电子对数为3nNA,1
mol
CnH2n+2O中含共用电子对数为(3n+2)NA。
4.电解质溶液中粒子数目的判断
【练4】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1
L
0.1
mol·L-1的Na2CO3溶液CO离子数为0.1NA(×)
(2)25
℃时pH=13的KOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA(×)
(3)(江苏高考)1
L
1
mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA(×)
(4)等体积、等物质的量浓度的NaI和KI溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA(×)
(5)1
mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为2NA(×)
(6)25
℃时,pH=13的1.0
L
Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA(×)
【解题技巧】
审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
①是否有弱离子的水解
②是否指明了溶液的体积
③所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1
mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05
mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1
mol·L-1,与电解质的组成有关
④不要忽略溶剂水中的H、O原子数目
5.
阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”
【练5】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)0.2
mol
SO2和0.1
mol
O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为0.2NA(×)
(2)10
g
17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为0.1NA(×)
(3)(四川高考)50
mL
12
mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA(×)
(4)(全国卷Ⅰ)密闭容器中2
mol
NO与1
mol
O2充分反应,产物的分子数为2NA(×)
(5)(广东高考)56
g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子(×)
(6)(2016·全国卷Ⅰ)1
mol
N2与4
mol
H2反应生成的NH3分子数为2NA(×)
(7)标准状况下,11.2
L
NO2气体中所含分子数目为0.5NA(×)
【解题技巧】
记“隐含”,突破陷阱
①2SO2+O22SO3 2NO2??N2O4
N2+3H22NH3
②Cl2+H2O??HCl+HClO
③NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-
④MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”
6.
氧化还原反应中电子转移数目的判断
【练6】正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)(2016·全国卷Ⅰ)1
mol
Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA(×)
(2)0.01
mol
Zn与含0.01
mol
HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.02NA(×)
(3)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有2
mol
Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为2NA(×)
(4)0.1
mol
Cl2参加反应转移电子数一定为0.2NA(×)
(5)(四川高考)标准状况下,5.6
L
CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(×)
(6)23
g钠充分燃烧时转移电子数为NA(√)
(7)(四川高考)5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28
g
N2时,转移的电子数目为3.75NA(√)
(8)在过氧化钠与二氧化碳的反应中,每生成0.1
mol氧气,转移电子的数目为0.4NA(×)
(9)(四川高考)氢氧燃料电池正极消耗22.4
L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA(×)
(10)(江苏高考)标准状况下,6.72
L
NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA(×)
【解题技巧】
抓“反应”,突破陷阱
1.明确三步确定电子转移数目
2.熟记常考氧化还原反应转移的电子数
反应
物质
转移电子的物质的量
或电子数目
Na2O2+
CO2(或H2O)
1
mol
Na2O2
1
mol或NA
1
mol
O2
2
mol或2NA
Cl2+NaOH
1
mol
Cl2
1
mol或NA
Cl2+Fe
1
mol
Cl2
2
mol或2NA
1
mol
Fe
3
mol或3NA
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律



理  【P4】
一、气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
物质体积的大小取决于构成物质的____粒子数的多少__、__粒子本身的大小__和__粒子间的距离__三种因素,液态和固态物质的体积主要决定于__粒子数的多少和粒子本身的大小__,气态物质的体积主要决定于__粒子数的多少和粒子间的距离__。相同温度和压强时,不同气体分子间距离几乎相同。因此,在同温、同压下,具有相同粒子数的气体具有相同的__体积__。
2.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下,__1__mol__气体所占有的体积。
(2)符号:__Vm__。
(3)单位:__L·mol-1__。
(4)数值:在标准状况(0
℃,101
kPa)下,气体摩尔体积约为__22.4__L·mol-1__。
(5)气体的物质的量、气体体积和气体摩尔体积之间的关系为__n=__。
二、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。
【易错提醒】①标准状况下,1
mol任何气体(可以是纯净气体,也可以是混合但相互不反应的气体)的体积都约为22.4
L。
②1
mol气体的体积是22.4
L时,不一定是在标准状况下。因为影响气体体积的外界因素是温度和压强两个条件,非标准状况下,1
mol气体的体积也可能是22.4
L。



破  【P4】
角度一 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
2.推论
相同条件
结  论
公式
语言叙述
T、p相同

同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同

温度与体积相同的气体,压强与物质的量成正比
T、p相同

在同温、同压下,气体的密度之比等于气体相对分子质量之比
T、p、m相同

在同温、同压下,同质量气体体积之比等于相对分子质量的反比
T、V、m相同

在同温下,同体积、同质量气体压强之比等于相对分子质量的反比
                   
【练1】同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,下列说法正确的是(  )
A.所含分子数和质量均不相同
B.含有相同的分子数和电子数
C.含有相同的质子数和中子数
D.含有相同数目的中子、原子和分子
【解析】同温同压,等体积,说明物质的量相等,即分子数相等,都是双原子分子,原子数相等。14N
18O电子数为15,质子数为15,中子数为17,13C
18O电子数为14,质子数为14,中子数为17,相同的有分子数,原子数,中子数。
【答案】D
【练2】(长沙市一中2016届高三月考试卷)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(  )
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
【答案】C
【练3】在下列条件下,两瓶气体所含的原子数一定相等的是(  )
A.具有同质量、不同体积的N2O和CO2
B.具有同温度、同体积的CO和N2
C.具有同体积、同密度的SO2和NO2
D.具有同密度、不同质量的O2和O3
【解析】A.因为一氧化二氮和二氧化碳的相对分子质量相同,质量相同时,物质的量相同,则原子个数相同,正确,选A;B.没有说明压强,所以不能确定其物质的量的关系,不选B;C.同体积同密度则推出质量相同,但是二者摩尔质量不同,所以其物质的量不同,不选C;D.不同质量,所以含有的氧原子物质的量不同,不选D。
【答案】A
【练4】(长沙市一中2016届高三月考试题)下列说法正确的是(  )
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4
L
②0.5
mol
H2所占体积为11.2
L ③标准状况下,1
mol
H2O的体积为22.4
L ④标准状况下,28
g
CO与N2的混合气体的体积约为22.4
L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4
L·mol-1 ⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤
B.④⑥
C.③④⑥
D.①④⑥
【答案】B
角度二 气体的摩尔质量
【练1】按要求计算。
(1)由8
g
O2和28
g
N2组成的混合气体的平均摩尔质量是________。
(2)若m
g某气体中含分子数N个,已知阿伏加德罗常数为NA,则该气体的摩尔质量为________。
(3)在一定条件下,m
g
NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________。(用含m、d的代数式表示)
②所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ
g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________。
(4)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均摩尔质量约为________。
【解析】(1)=28.8
g·mol-1。
(4)28
g·mol-1×78%+32
g·mol-1×21%+40
g·mol-1×1%=28.96
g·mol-1。
【答案】(1)28.8
g·mol-1
(2)
g·mol-1
(3)①
mol 6d
g·mol-1 ②22.4ρ
g·mol-1
(4)28.96
g·mol-1
规律总结
求气体的摩尔质量M的常用方法
1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
2.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
3.根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
4.根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
5.对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。



练  【备用题】
1.(2016年高考海南卷)利用太阳能分解制氢,若光解0.02
mol
水,下列说法正确的是(  )
A.可生成H2的质量为0.02
g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224
L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04
mol
Na与水反应产生H2的量
【解析】根据方程式2H2O2H2↑+O2↑,光解0.02
mol水,可产生0.02
mol
H2和0.01
mol
O2。则可得:A.可生成H2的质量为0.04
g,错误;B.可生成氢的原子数为2.408×1022个,错误;C.可生成标准状况下H2的体积为0.448
L,错误;D.0.04
mol
Na与水反应产生0.02
mol
H2。故选D。
【考点定位】考查水的分解及简单方程式的计算
【名师点睛】本类题的解题策略:(1)掌握基本概念,找出各化学量之间的关系;(2)加强与原子组成、元素化合物性质等相关知识的横向联系;(3)找出解题的突破口,在常规解法和计算技巧中灵活选用。顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。
【答案】D
2.(2016年高考江苏卷)下列说法正确的是(  )
A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子
B.0.1
mol/L
Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4
L
Cl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.室温下,稀释0.1
mol/L
CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
【解析】A.氢氧燃料电池工作时,H2发生氧化反应,在负极上失去电子,A正确;B.升高温度,促进碳酸钠的水解,溶液的pH增大,B错误;C.常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4
L/mol,22.4
L
Cl2的物质的量小于1
mol,含有的分子数小于6.02×1023个,C错误;D.室温下,稀释稀醋酸,虽然电离平衡正向移动,自由移动离子的数目增加,但溶液体积的增大起主导作用,自由移动离子的浓度减小,溶液的导电能力减弱,D错误。答案选A。
【考点定位】本题主要是考查燃料电池,电解质溶液中的离子平衡,阿伏加德罗常数计算等。
【名师点睛】该题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。明确原电池的工作原理、碳酸钠的水解、气体摩尔体积以及弱电解质的电离是解答的关键,易错选项是D,注意理解溶液导电性影响因素,溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷的多少,离子浓度越大,离子所带的电荷越多,溶液的导电性越强。若强电解质溶液中离子浓度很小,而弱电解质溶液中离子浓度大,则弱电解质溶液的导电能力强,因此电解质的强弱与电解质溶液的导电性并无必然联系。
【答案】A
3.(2016年高考四川卷)
NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.2.4
g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6
L二氧化碳气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的甲醇分子中含有的C—H键数为0.4NA
D.0.1
L
0.5
mol/L
CH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA
【解析】A.2.4
g镁的物质的量为
mol=0.1
mol,反应中失去0.2
mol电子,故错误;B.标准状况下5.6
L二氧化碳的物质的量为=0.25
mol,含有的氧原子为0.5
mol,故正确;C.甲醇的结构简式为CH3OH,氢原子数为0.4NA的甲醇分子为0.1
mol,含有0.3
mol
C—H键,故错误;D.醋酸是弱酸,不能完全电离,故错误。
【考点定位】考查阿伏加德罗常数、以物质的量为中心的计算、相关物质的结构与性质。
【名师点睛】本题型为新课标高考的常见题型。解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个方面:①要审清所求粒子的种类,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等,②涉及物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强,③涉及中子数和化学键的计算,要审清相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量,④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子转移;⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解;⑥要注意审清运算公式。
【答案】B
4.(2015新课标Ⅱ卷理综化学)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A.60
g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1
L
0.1
mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1
NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23
g钠充分燃烧时转移电子数为NA
D.235
g核素U发生裂变反应:U+n
Sr+U+10n,净产生的中子(n)数为10NA
【解析】A.60
g丙醇的物质的量是=1
mol,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,所以分子中存在的共价键总数为11NA,A错误;B.根据物料守恒可知1
L
0.1
mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO和CO离子数之和为0.1NA,B错误;C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,氧化钠或过氧化钠,23
g钠的物质的量是23
g÷23
g/mol=1
mol。钠不论是转化为氧化钠,还是过氧化钠,均失去1个电子,所以钠充分燃烧时转移电子数为NA,C正确;D.235
g核素U的物质的量235
g÷235
g/mol=1
mol,根据发生的裂变反应U+nSr+U+10n可知净产生的中子(n)数为9NA,D错误,答案选C。
【考点定位】本题主要是考查阿伏加德罗常数的有关计算,涉及丙醇分子中共价键数目判断、溶液中物料守恒应用、氧化还原反应中电子转移计算以及核裂变反应等。
【名师点睛】将分子、原子的结构、相对分子质量或式量、物质质量、摩尔质量、物质的量、物质的量在物质及其所含构成微粒关系式计算中的应用、溶液体积、溶质的物质的量浓度、溶质的物质的量、溶质与水化合即电解质的电离、可逆反应、取值范围、气体摩尔体积、物质的状态、电解质溶液中存在的微粒、钠的燃烧、氧化还原反应、化合价、物质的量在钠与失去电子的关系式计算中的应用等联系起来。充分体现了化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点,更突显了化学科学特点和化学研究基本方法,能较好的考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
【答案】C
5.(2015广东理综化学)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.23
g
Na
与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子
B.1
mol
Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子
C.标准状况下,22.4
L
N2和H2混合气中含NA个原子
D.3
mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子
【解析】23
g
Na完全反应时转移电子为1
mol,生成H2为0.5
mol,个数为0.5NA个,A错;Cu和足量热浓硫酸反应生成的是SO2,不是SO3,B错;标准状况下,22.4
L
N2和H2混合气的物质的量为1
mol,含有的分子数目是NA个,由于N2和H2都是双原子分子,故原子的物质的量为2
mol,个数为2NA个,C错;Fe3O4看成Fe2O3·FeO,3
mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子,D对。
【考点定位】本题主要是考查阿伏加德罗常数和物质的量的有关计算,还涉及浓硫酸的性质和氧化还原反应的电子转移的计算。
【名师点睛】计算氧化还原反应中的转移电子数目时一定要抓住氧化剂或还原剂的化合价的改变以及物质的量,还原剂失去的电子数或氧化剂得到的电子数就是反应过程中转移的电子数;在计算一个反应消耗或生成物质的物质的量时一定要知道反应能否完全进行,反应物是否会全部反应等,只有根据具体情况才能判断;在进行混合物的有关计算时先分析一下混合物有什么规律,如相对分子质量相同,最简式相同、所带电荷数相同、含有的原子数相同等,找出规律进行解答。
【答案】D
6.(2014年高考江苏卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.1.6
g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1
mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2
L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1
mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
【解析】A.氧气和臭氧都是氧原子形成的单质,则1.6
g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA,正确;B.丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH,则0.1
mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NA,不正确;C.标准状况下,苯不是气态不能适用于气体摩尔体积,则11.2
L苯中含有分子的数目一定不是0.5NA,不正确;D.在过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,氧元素的化合价从-1价升高到0价,部分降低到-2价,因此反应中每生成1
mol氧气转移2
mol电子,则每生成0.1
mol氧气,转移电子的数目为0.2NA,不正确。
【考点定位】本题主要是考查阿伏加德罗常数的计算
【名师点睛】本题以阿伏加德罗常数计算为载体,重点考查微粒的构成关系(原子、分子、离子、电子、质子,化学键等数目)、气体体积换算、化学反应中电子的转移等内容,较好的考察学生的知识面。本题的解题要点为阿伏加德罗常数的有关计算,该部分内容要求学生掌握微粒的构成关系(原子、分子、离子、电子、质子,化学键等数目)、气体体积换算、化学反应中电子的转移等内容,要注意气体摩尔体积的使用条件、歧化反应中的电子转移等。
【答案】A
7.(2014年高考全国大纲卷)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(  )
A.1
mol
FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B.2
L
0.5
mol·L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA
C.1
mol
Na2O2固体中含离子总数为4NA
D.丙烯和环丙烷组成的42
g混合气体中氢原子的个数为6NA
【解析】关于阿伏加德罗常数的判断题要注意常见的几种陷阱。A项1
mol
FeI2与足量氯气反应时转移的电子数应该为3NA(Fe2+、I-均被氧化),错误;B项2
L
0.5mol·L-1硫酸钾溶液中SO所带电荷数应该为2NA,错误;C项1
mol
Na2O2固体中含离子总数应该为3NA,错误。D项丙烯和环丙烷为同分异构体,故42
g混合气体中氢原子的个数为6NA,正确。
【考点定位】本题主要是考查化学常用计量(阿伏加德罗常数的有关计算)
【名师点睛】本题总体上通过阿伏加德罗常数的有关计算,综合考查学生的基本计算能力和分析问题的能力。该类题的特点是以微粒数目的计算为依托,考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。
【答案】D
8.(2013年高考上海卷)NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a
g,则该混合物(  )
A.所含共用电子对数目为(+1)NA
B.所含碳氢键数目为aNA/7
C.燃烧时消耗的O2一定是
L
D.所含原子总数为
【解析】1个C2H4分子中含共用电子对数目为6对,碳氢键数目为4个,1个C3H6分子中含共用电子对数目为9对,碳氢键数目为6个,则A错误(应该为3aNA/14);B正确;C项没有给氧气的状态,D项含原子总数为3aNA/14,因此选B。
【考点定位】本题考查阿伏加德罗常数。
【名师点睛】本题考查了阿伏加德罗常数的判断及计算,注意满足C3H6的化合物可能为烯烃,也有可能为环烷烃,同时注意掌握根据最简式计算混合物中含有原子数目的方法。这些基础知识以阿伏加德罗常数的有关计算为载体设计出来,关键在于细节的把握,有一定的难度,也会在今后高考命题的过程中有所体现。
【答案】B
9.(2013年高考广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,8
g
O2含有4NA个电子
B.1
L
0.1
mol·L-1的氨水中有NA个NH
C.标准状况下,22.4
L盐酸含有NA个HCl分子
D.1
mol
Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子
【解析】氧气的相对分子质量为32,其摩尔质量为32
g/mol,由n=m/M可得,n(O2)=8
g÷32
g/mol=1/4
mol,由于1个O原子含有8个电子,1个O2含有16个电子,则n(电子)=16n(O2)=16×1/4
mol=4
mol,N(电子)=4NA,A项正确;假设氨水的溶质为NH3·H2O,由n=c·V可得,n(NH3·H2O)=c·V=0.1
mol/L×1
L=0.1
mol,由于NH3·H2O是弱碱,不能完全电离出铵根离子,其电离是可逆反应,即NH3·H2O??NH+OH-,则n(NH)远远小于n(NH3·H2O),则N(NH)远远小于0.1NA,B项错误;盐酸是液体,不能用V÷22.4
L/mol计算出其物质的量,且HCl是强酸,在水中能完全电离成氢离子和氯离子,不可能存在HCl分子,C项错误;由钠的性质可得:2Na+O2Na2O2,根据化合价升高总数等于失去电子数可得如下关系式:2Na+O2Na2O2~2e-,其中失去电子与Na的物质的量之比等于关系式中的系数之比,则1
mol
Na被完全氧化生成Na2O2时失去NA个电子,D项错误。
【考点定位】本题考查考生对物质的量、阿伏加德罗常数、氧气分子的电子数、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的了解;考查考生根据物质的量、质量、微粒数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算的能力;考查考生对电解质的电离的了解;考查考生对常见氧化还原反应及其电子转移数目的了解。
【名师点睛】本题考查的知识点是阿伏加德罗常数NA的应用,根据物质的量、质量、微粒数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算,对常见氧化还原反应及其电子转移数的计算,这些基础知识以阿伏加德罗常数的有关计算为载体设计出来,关键在于细节的把握,有一定的难度,也会在今后高考命题的过程中有所体现。
【答案】A
10.(2013年高考全国新课标Ⅱ卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.1.0
L
1.0
mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B.12
g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA
C.
25
℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
D.
1
mol的羟基与1
mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA
【解析】NaAlO2水溶液中不仅有NaAlO2,还有H2O,1.0
L
1.0
mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数大于2NA,A错误;根据石墨的分子结构可知,每个六元环真正含2个碳原子,12
g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA,B正确;25
℃时,没有溶液的体积,不能确定pH=13的NaOH溶液中含有的OH-数目,C错误;1
mol的羟基所含电子数为9NA,1
mol的氢氧根离子所含电子数为10NA,D错误。
【考点定位】阿伏加德罗常数、盐类水解、石墨的结构、电解质溶液
【名师点睛】本题考查的知识点是阿伏加德罗常数NA的应用,在NaAlO2溶液中注意AlO的水解,掌握石墨烯的结构,电解质溶液中离子数目的计算和羟基、OH-的区别,这些基础知识以阿伏加德罗常数的有关计算为载体设计出来,关键在于细节的把握,有一定的难度,也会在今后高考命题中常考常新。
【答案】B



训  【P235】
A级(跨越本科练)
1.下列说法正确的是(C)
A.摩尔是物质的质量单位
B.氢气的摩尔质量是2
g
C.1
mol
OH—的质量是17
g
D.1
mol气体所占的体积约为22.4
L
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,错误;B.摩尔质量的单位是g·mol-1,错误;C.1
mol氢氧根离子的质量是17
g,正确;D.未指明标准状况,所以1
mol气体占有的体积不一定是22.4
L,错误。
2.(2016·安徽安庆五校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(D)
A.100
mL
1
mol·L-1
AlCl3溶液中含有的阳离子数等于0.1NA
B.标准状况下,22.4
L
CCl4中含有CCl4的分子数为NA
C.将2
mL
0.5
mol·L-1
Na2SiO3溶液滴入稀盐酸中制得H2SiO3胶体,所含胶粒数为0.001NA
D.一定条件下,2.3
g
Na完全与O2反应生成3.6
g产物时失去的电子数为0.1NA
【解析】A项,因为Al3+水解使Al3+数目小于0.1NA;B项,标准状况下,CCl4为液体,22.4
L
CCl4的物质的量不是1
mol;C项,2
mL
0.5
mol·L-1
Na2SiO3溶液滴入稀盐酸中制得H2SiO3的物质的量是0.001
mol,但胶体粒子是多个硅酸分子的集合体,所以含有的胶粒数小于0.001NA;D项,2.3
g
Na的物质的量是0.1
mol,完全与O2反应,无论生成Na2O还是Na2O2,Na元素的化合价都由0价变为+1价,所以转移的电子数一定是0.1NA。
3.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,不能确定的物理量是(D)
A.水的摩尔质量
B.1
mol水蒸气的质量
C.1
mol水的体积
D.1
mol水蒸气的体积
【解析】A.水的摩尔质量是NA个水分子的质量,由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量可以计算水的摩尔质量,正确;B.1
mol
水蒸气的质量当以g为单位时,数值上等于NA个水分子的质量,因此可以确定,正确;C.1
mol水的体积是NA个水分子的体积;由于知道一个水分子的体积和阿伏加德罗常数,所以可以确定,正确。D.由于水蒸气中水分子之间间隔很大,所以只根据阿伏加德罗常数和一个水分子的体积不能确定1
mol水蒸气的体积,错误。
4.只给出下列甲中和乙中对应的量,不能组成一个求物质的量公式的是(C)
选项


A
物质的粒子数
阿伏加德罗常数
B
标况下气体的体积
标况下气体摩尔体积
C
固体的体积
固体的密度
D
物质的质量
物质的摩尔质量
【解析】考查物质的量的有关计算。根据、和可知,选项A、B、D都是正确的。选项C中只能计算出固体的质量,但不能计算固体的物质的量。
5.下列指定微粒的数目相等的是(B)
A.等物质的量的水与重水含有的中子数
B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数
C.同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数
D.等物质的量的铁和铜分别与足量氯气完全反应时转移的电子数
【解析】A.1
mol普通水中含有的中子数是8
mol,1
mol重水中含有的中子数是10
mol,所以等物质的量的水与重水含有的中子数不相等,错误;B.乙烯、丙烯都属于烯烃,通式符合CnH2n,最简式是CH2,若二者的质量相等,含最简式的个数相等,含有的共用电子对数也相等,正确;C.同温同压下,同体积的CO和NO分子数相同,但是由于每个分子中含有的质子数不相同,所以同温同压下,同体积的CO和NO含有的质子数不相等,错误;D.由于Cl2的氧化性很强,与变价金属Fe反应时产生的是FeCl3,与Cu发生反应产生CuCl2,所以等物质的量的铁和铜分别与足量的氯气完全反应转移电子数目之比为3∶2,错误。
6.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(C)
A.在常温常压下,11.2
L氯气含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1
mol气体含有的原子数为NA
C.32
g氧气所含原子数目为2NA
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
【解析】A.在常温常压下,11.2
L氯气的物质的量不是0.5
mol,A错误;B.在常温常压下,1
mol气体含有的原子数不一定为NA,例如氢气、臭氧等,B错误;C.32
g氧气的物质的量是1
mol,所含原子数目为2NA,C正确;D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数目相同,但原子数不一定相同,D错误,答案选C。
7.如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是(A)
A.所含原子数相等
B.气体密度相等
C.气体质量相等
D.摩尔质量相等
【解析】同温同压条件下,等体积气体的物质的量相同,且又都为双原子分子,故原子数相等。
8.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是(A)
A.常温常压下,17
g氨气分子所含质子数为10NA
B.1
mol
Cl2参加反应,转移电子数一定为2NA
C.a
mol的Na2O2与足量的CO2反应,则转移的电子数为2aNA个
D.1
L
0.01
mol·L-1的Na2CO3溶液中含有0.01NA个CO
【解析】1个氨气分子中含10个质子,17
g氨气是1
mol,含质子数为10NA,A正确;Cl2与水反应生成HCl和HClO,则1
mol氯气参加反应,转移电子数为NA,B错误;Na2O2与CO2反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,a
mol
Na2O2参加反应,应转移电子数aNA个,C错误;由于CO的水解,使溶液中CO的物质的量小于0.01
mol,D错误。
9.(2016·辽宁沈阳监测)NA代表阿伏加德罗常数,下列有关叙述正确的是(D)
A.精炼铜过程中阴极增重6.4
g时,电路中转移电子数大于0.2NA
B.标准状况下,11.2
L
氨溶于水配制成500
mL溶液,溶液中NH数目为0.5NA
C.1
mol
DO+中含有的中子数为10NA
D.7.8
g
Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子总数等于0.1NA
【解析】精炼铜过程中阴极发生反应:Cu2++2e-===Cu,阴极增重6.4
g时,转移电子数为0.2NA,A项错误;因为NH3·H2O是弱电解质,不能完全电离,所以溶液中NH数目小于0.5NA,B项错误;1个D中有1个中子,1个18O中有10个中子,故1
mol
D
O+中含有的中子数为13NA,C项错误;因为Na2S和Na2O2的摩尔质量都是78
g/mol,且阴离子分别为S2-和O;7.8
g该混合物为0.1
mol,故含有的阴离子总数为0.1NA,D项正确。
B级(冲刺名校练)
10.(2016·山西四校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(B)
A.将1
mol
Cl2通入到水中,则N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA
B.常温常压下,3.0
g含甲醛的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
C.标准状况下,2.24
L的CCl4中含有的C—Cl键数为0.4NA
D.将CO2通过Na2O2使其增重a克时,反应中转移的电子数为NA
【解析】将1
mol
Cl2通入到水中发生下列反应:Cl2+H2O??HCl+HClO,根据物料守恒可知N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)+2N(Cl2)=2NA,A不正确;甲醛和冰醋酸的最简式相同,都是CH2O,故3.0
g甲醛和冰醋酸的混合物中相当于含有0.1
mol
CH2O,所以含有的原子总数是0.4NA,B正确;标准状况下CCl4为液体,不能用气体摩尔体积计算,C错误;CO2通过Na2O2时发生反应2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,关系为CO2~增重28
g~e-,则增重a
g时转移电子数为NA,D错误。
11.(长郡中学2016届高三月考试题)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(C)
A.18
g
D2O和18
g
H2O中含有的质子数均为10NA
B.2
L
0.5
mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1
mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2
mol
NO与1
mol
O2充分反应,产物的分子数为2NA
【解析】A选项,D和H是氢元素的同位素,其质量数不同,D2O和H2O摩尔质量不同,则18
g
D2O和18
g
H2O的物质的量不同,所以含有的质子数不同,错误;B选项亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,错误;C选项过氧化钠与水反应生成氧气,则氧气来源于-1价的O元素,所以生成0.1
mol氧气时转移电子0.2NA,正确;D选项NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA,错误,答案选C。
12.(1)在一定温度和压强下,1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是________。
(2)在同温、同压下,实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍,其中O2的质量分数为________(结果保留三位有效数字,下同)。若其中CO和N2的物质的量之比为1∶1,则混合气体中氧元素的质量分数为________。
(3)相同条件下,某Cl2与O2混合气体100
mL恰好与150
mL
H2化合生成HCl和H2O,则混合气体中Cl2与O2的体积比为________,混合气体的平均相对分子质量为________。
【解析】(1)根据题意可写出化学方程式:X2+3Y2===2Z,再根据质量守恒定律,可得Z的化学式应为XY3。
(2)三种气体的平均相对分子质量为14.5×2=29,因CO与N2的相对分子质量相同,求算平均相对分子质量时可一并考虑,设O2的物质的量分数为x,则CO和N2的物质的量分数为(1-x),因此有:32x+28(1-x)=29,解得x=0.25。O2的质量分数为×100%≈27.6%。
若CO和N2的物质的量之比为1∶1,设混合气体为1
mol,则混合气体中氧原子的物质的量为:0.25
mol×2+(0.75
mol÷2)×1=0.875
mol,氧元素的质量分数为×100%=48.3%。
(3)设Cl2的体积为x
mL,则O2的体积为(100-x)
mL。
根据反应H2+Cl22HCl、2H2+O22H2O知,反应中消耗的H2为:x
mL+2(100-x)mL=150
mL,解得x=50
mL。因此n(Cl2)∶n(O2)=1∶1。体积百分含量各占50%。混合气体的平均相对分子质量为:71×50%+32×50%=51.5。
【答案】(1)XY3 (2)27.6% 48.3% (3)1∶1 51.5
第二节 物质的量浓度
【考纲要求】
1.了解溶液的含义。
2.了解溶解度、饱和溶液的概念。
3.了解物质的量浓度(c)的含义。
4.了解溶液浓度的表示方法,理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。
5.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法,会进行有关误差分析。
6.能根据物质的量与溶液的体积、溶液的物质的量浓度之间的关系进行有关计算。
考点一 物质的量浓度



理  【P6】
一、物质的量浓度
(1)概念:表示__单位体积__溶液里所含溶质B的物质的量,符号为cB。
(2)表达式:cB=____。
(3)常用单位:__mol·L-1__。
【易错提醒】①从一定物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液,其物质的量浓度、密度、质量分数都与原溶液的相同。
②c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。
③将CuSO4·5H2O晶体溶于水,其溶质是CuSO4;将Na、Na2O、Na2O2溶于水,其溶质是NaOH;将SO3溶于水,所得溶液的溶质是H2SO4。
④在溶解度的概念中,“100”指的是100
g溶剂(通常是H2O),而不是溶液。



破  【P6】
角度一 根据cB=的计算
c====(w为质量分数,ρ单位为g·cm-3)
                   
【练1】若20
g密度为ρ
g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2
g
Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为(  )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
【解析】Ca(NO3)2的物质的量浓度为=mol·L-1,NO的物质的量浓度为mol·L-1。
【答案】C
角度二 关于物质的量浓度、
质量分数、溶解度的换算
①物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)之间的换算
c=  w=(ρ单位为g/cm3)
②饱和溶液物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
c===(ρ单位为g/cm3)
③饱和溶液中溶解度与溶质质量分数的换算
w=×100%
【练1】质量分数为a的某物质的溶液m
g与质量分数为b的该物质的溶液n
g混合后,蒸发掉p
g水,得到的溶液每毫升质量为q
g,物质的量浓度为c。则溶质的分子量(相对分子质量)为(  )
A.
B.
C.
D.
【解析】根据题意混合溶液的总质量是(m+n)
g,溶质的总质量是(ma+nb)
g,蒸发掉p
g水后溶液的质量是(m+n-p)
g,得到的溶液每毫升质量为q
g,所以溶液的体积是(m+n-p)/1
000q
L;设该溶质的相对分子质量是M,则(ma+nb)/M=c×(m+n-p)/1
000q,所以M=。
【答案】C
【练2】(长沙市一中2016届高三月考试题)如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硝酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是(  )
A.该硝酸的物质的量浓度约为15.1
mol/L
B.0.3
mol
Cu与足量的该硝酸反应产生6
g
NO
C.该硝酸盛放在棕色的玻璃试剂瓶中
D.等体积的水与该硝酸混合所得溶液的溶质质量分数大于34%
【解析】B中Cu与该HNO3反应产物是NO2,因该HNO3为浓HNO3。
【答案】B
【练3】在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V
mL,溶液密度为d
g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c
mol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为m
g,该温度下NaOH的溶解度为S。
(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________________________________________________________________________。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________________________________________________________________________。
(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________________________________________________________________________。
(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为________________________________________________________________________。
(5)用S、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________________________________________________________________________。
【解析】(1)S=×100
g(溶解度定义)
(2)c==mol·L-1
(3)c==25dw
mol·L-1
(4)w=×100%=%
(5)c==
mol·L-1
【答案】(1)
g
(2)
mol·L-1
(3)25dw
mol·L-1
(4)%
(5)
mol·L-1
角度三 气体溶质溶于水中制得的
溶液物质的量浓度的计算
在标准状况下,1
L水中溶解某气体V
L,所得溶液密度为ρ(g·cm-3),若不考虑气体与水反应,则
c===
w=×100%=×100%=×100%
【练1】(长沙市一中2016届高三月考试卷)标准状况下,在四个干燥的烧瓶中分别充入:①纯净的氨气,②混有1/3体积空气的氯化氢气体,③纯净的NO2气体,④混有少量空气的NO2气体。然后各做喷泉实验。实验后,四个烧瓶中溶液的物质的量浓度大小关系(假设烧瓶中溶液的溶质不扩散)是(  )
A.①=②=③=④
B.①=②=③>④
C.①=②=③<④
D.④>①=②>③
【解析】①纯NH3完全溶于水,溶液的体积等于烧瓶的容积V,故c==
mol/L;②混有体积空气的HCl,所得溶液的体积也只为V。故c(HCl)==
mol/L;③NO2与H2O反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,若NO2为V
L,则n(HNO3)=
mol,余下体积的NO,故溶液体积也只有V,所以c(HNO3)=
mol/L;④空气少量,分为两部分,一部分是NO2与H2O反应,浓度是
mol/L,另一部分是NO2、O2与H2O反应,据反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,1体积的气体,生成n(HNO3)=V/22.4
mol,而溶液体积为减少的气体体积V,故c(HNO3)==
mol/L,所以溶液浓度①=②=③>④。
【答案】B
【练2】相对分子质量为M的气态化合物V
L(标准状况),溶于m
g水中,得到质量分数为w%的溶液,物质的量浓度为c
mol·L-1,密度为ρ
g·cm-3,则下列说法正确的是(  )
A.相对分子质量M=
B.物质的量浓度c=
C.溶液的质量分数w%=
D.溶液密度ρ=
【解析】A.V
L的气体的物质的量是V/22.4
mol,所以气体的质量是VM/22.4
g,则w%=,解得M=,正确;B.根据c=1
000ρw%/M,得c=,错误;C.w%=MV/(MV+22.4m),错误;D.根据c=1
000ρw%/M,得溶液的密度ρ=cM/10w,错误。
【答案】A
角度四 含同种溶质的两溶液混合的计算
(1)混合后溶液体积等于各组分溶液体积之和时:
c1V1+c2V2=c混(V1+V2)
(2)混合后溶液体积不等于各组分溶液体积之和时:
c1V1+c2V2=c混V混(V混=)
【练1】V
mL
Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m
g,取
mL该溶液用水稀释至4V
mL,则SO物质的量浓度为(  )
A.
mol·L-1
B.
mol·L-1
C.
mol·L-1
D.
mol·L-1
【解析】选A。
mL溶液中Al3+的物质的量为=
mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)==
mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=×
mol·L-1=
mol·L-1。
【答案】A
【练2】用溶质质量分数为98%的浓硫酸和溶质质量分数为18%的稀硫酸配制500
g溶质质量分数为28%的硫酸,需要浓硫酸和稀硫酸的质量分别为(  )
A.62.5
g 437.5
g
B.71.4
g 428.6
g
C.437.5
g 62.5
g
D.428.6
g 71.4
g
【解析】设需要浓硫酸和稀硫酸的质量分别为x、y。
由题意得
解得:
故答案选A。
【答案】A
角度五 溶液稀释与混合的判断技巧
【练1】(雅礼中学2016届高三月考)将质量分数为a%的氨水与质量分数为b%的氨水等质量混合所得溶液的密度为X1;将质量分数为a%的氨水与质量分数为b%的氨水等体积混合所得溶液的密度为Y1。将质量分数为a%的硫酸与质量分数为b%的硫酸等质量混合所得溶液的密度为X2;将质量分数为a%的硫酸与质量分数为b%的硫酸等体积混合所得溶液的密度为Y2。则X1、Y1、X2、Y2的大小关系为(  )
A.Y2>X2>Y1>X1
B.Y1>X1>Y2>X2
C.Y1>X2>Y2>X1
D.Y2>X2>X1>Y1
【解析】中学阶段,氨水与酒精的水溶液的密度小于水的密度,同时浓度越大密度越小;而其它溶液则是密度大于水的密度,浓度越大密度越大。所以等质量混合的氨水的质量分数比等体积混合所得氨水的质量分数大,其密度反而小,故有Y1>X1;等质量混合的硫酸溶液的质量分数比等体积混合所得硫酸溶液的质量分数小,其密度小,故有Y2>X2。
【答案】A
【练2】(1)将5a%的硫酸与同体积的a%的硫酸混合得到b%的稀硫酸,则a、b的关系正确的是________(填序号,下同)。
①b=3a
②b>3a
③b<3a
④无法确定
(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则a、b的关系是________。
①b=3a
②b>3a
③b<3a
④无法确定
【解析】当等体积混合时,设浓溶液的密度为ρ1,稀溶液的密度为ρ2,体积各为1
L,则混合后
w==×a%=a%
则当ρ1>ρ2时,如H2SO4溶液、HNO3溶液,w>3a%;
当ρ1<ρ2时,如氨水、酒精溶液,w<3a%。
【答案】(1)② (2)③
角度六 守恒法的应用
【练1】(雅礼中学2016届高三月考)将8
g
Fe2O3投入150
mL
某浓度的稀硫酸中,再投入7
g铁粉收集到1.68
L
H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4
mol·L-1的NaOH溶液150
mL。则原硫酸的物质的量浓度为(  )
A.1.5
mol·L-1
B.0.5
mol·L-1
C.2
mol·L-1
D.1.2
mol·L-1
【解析】似乎过程比较复杂,但如果明确最后的结果无非是将铁元素全部沉淀,同时溶液中的成分为硫酸钠,则能理解只要根据氢氧化钠的量就可以求算硫酸的量了。
【答案】C
【练2】把V
L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a
mol
NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b
mol
BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为(  )
A.
mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
【解析】注意混合液分成两等份,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SO===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2+)=
mol=a
mol、n(SO)=2b
mol,依据电荷守恒可知原溶液中n(K+)=2n(SO)-2n(Mg2+)=2(2b-a)
mol。
【答案】D
【练3】(长沙市一中2016届高三月考)向200
mL稀硝酸溶液中加入11.2
g铁粉,充分反应后,铁粉全部溶解并放出NO气体,溶液质量增加7.0
g,则所得溶液中Fe3+的物质的量浓度约为(  )
A.0.1
mol·L-1
B.0.2
mol·L-1
C.0.3
mol·L-1
D.0.4
mol·L-1
【解析】由质量守恒定律知生成的NO的质量为11.2
g-7.0
g=4.2
g,NO的物质的量为0.14
mol,11.2
g铁粉的物质的量为0.2
mol,设溶液中Fe3+的物质的量为x
mol,则Fe2+的物质的量为(0.2-x)
mol,根据得失电子相等得:(0.2-x)×2+3x=0.14×(5-2),x=0.02,则所得溶液中Fe3+的物质的量浓度约为0.1
mol·L-1。
【答案】A
规律总结
1.有关物质的量浓度计算的一般方法
(1)由定义出发,运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c=、质量分数=×100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时,除利用上述方法外,我们还可以运用假设法,使问题简单化。
例如:已知溶质的质量分数w,溶液的密度为ρ
g·cm-3,溶质的摩尔质量为M
g·mol-1,求物质的量浓度c。
我们可以假设溶液为1
L,所以溶液质量为1×1
000×ρ
g,溶质的质量为1×1
000×ρ×w
g,溶质的物质的量为mol,这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c=mol·L-1。
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定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等体积混合
①当溶液密度大于1
g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1
g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1
g·cm-3还是ρ<1
g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制



理  【P8】
一、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)托盘天平:精确度为__0.1__g,称量前先调零,称量时左盘放物品,右盘放砝码。
(2)容量瓶:有一根刻度线,主要规格有__25__mL、50__mL、100__mL、250__mL、500__mL、1000__mL__,容量瓶不能加热,不能久贮溶液,不能在瓶内溶解固体或稀释液体。
(3)其他仪器:烧杯、__玻璃棒、胶头滴管__。
2.配制过程
以配制100
mL
1.00
mol·L-1
NaCl溶液为例
(1)计算:需NaCl固体的质量为__5.85__g。
(2)称量:用托盘天平称量NaCl固体__5.9__g。
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
(4)移液:待烧杯中的溶液__完全溶解并冷却至室温__后,用玻璃棒引流将溶液注入__100__mL容量瓶。
(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯与玻璃棒__2~3__次,洗涤液注入同一容量瓶,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恰好与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
配制流程如下图所示:



破  【P9】
角度一 一定物质的量
浓度溶液的配制
【练1】实验室需要用NaOH固体配制0.1
mol·L-1
NaOH溶液450
mL和用浓硫酸配制0.5
mol·L-1的硫酸溶液500
mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题。
(1)在下图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是________(填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是__________________________。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是________。
A.容量瓶洗涤后残留少量水不影响使用
B.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
C.配制NaOH溶液时,如果试样是固体,把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2
cm
处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D.配制硫酸溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2
cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次摇匀
(3)用托盘天平称取NaOH的质量为________g。
(4)根据计算得知,需用量筒量取质量分数为98%、密度为1.84
g·cm-3的浓硫酸的体积为________mL(保留到小数点后1位),若实验室有15
mL、20
mL、50
mL量筒,应选用________mL量筒最好。
【解析】(1)实验室需要用NaOH固体配制0.1
mol·L-1
NaOH溶液450
mL,应该使用天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、500
mL容量瓶;用浓硫酸配制0.5
mol·L-1的硫酸溶液500
mL,应该使用容量瓶、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、500
mL容量瓶。因此不需要使用的上述仪器有烧瓶、分液漏斗,故选项是A、C。除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500
mL容量瓶。
(2)A.容量瓶洗涤后残留少量水不影响使用,只要最后加水定容时液面到刻度线即可,正确。B.容量瓶用水洗净后,不能用待配溶液洗涤,否则会使配制溶液的浓度偏大,错误。C.配制NaOH溶液时,如果试样是固体,把称好的固体在烧杯中溶解,待溶液恢复至室温后用玻璃棒引流转移到容量瓶中,旋摇,再缓慢加水至接近刻度线1~2
cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。错误。D.配制硫酸溶液时,若试样是液体,用量筒取样后在烧杯中稀释待溶液恢复至室温后用玻璃棒引流转移到容量瓶中缓慢加水至刻度线1~2
cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,错误。E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次摇匀,符合摇匀的操作方法,正确。故错误的是B、C、D。
(3)m=n·M=cVM=0.1
mol·L-1×0.5
L×40
g·mol-1=2.0
g。
(4)98%的浓硫酸的物质的量浓度是c===18.4
mol·L-1,在溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,所以配制0.5
mol·L-1的硫酸溶液500
mL,需要浓硫酸的体积是V===13.6
mL,使用的仪器规格越接近量取的液体的体积,则误差越小,所以应该选择15
mL量筒。
【答案】(1)A、C 烧杯、玻璃棒、500
mL容量瓶
(2)B、C、D (3)2.0 
(4)13.6 15
【练2】实验室需要配制0.50
mol·L-1NaCl溶液480
mL。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需用到的仪器有:托盘天平(带砝码、最小砝码为5
g)、药匙、烧杯、________、________、________以及等质量的两片滤纸。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是____________________________。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了________________________________________________________________________。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处,改用________加水,使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
【解析】配制480
mL
0.50
mol·L-1的NaCl溶液,必须用500
mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50
mol·L-1×0.5
L×58.5
g·mol-1≈14.6
g(托盘天平精确到0.1
g)。用托盘天平称量时,物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。
【答案】(1)500
mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒 (2)14.6
(3)①
②左盘
(4)搅拌,加速NaCl溶解
(5)保证溶质全部转入容量瓶中
(6)1~2
cm 胶头滴管
角度二 溶液配制过程中的误差分析
1.分析判断的依据
根据cB==判断,误差来源的根本原因:溶质的质量mB和溶液的体积V,若在操作过程中造成mB偏大或V偏小,则c偏大,若造成mB偏小或V偏大,则c偏小。
2.具体分析判断的方法
引起误差的一些操作
变量
mB
V
cB/
(mol·L-1)
托盘天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒(使用游码)
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
用滤纸称量易潮解的物质(如NaOH)
减小
不变
偏小
溶质含有杂质
减小
不变
偏小
量筒
用量筒量取液体溶质时,仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取液体溶质时,俯视读数
减小
不变
偏小
烧杯及玻璃棒
溶解前烧杯内有水
不变
不变
无影响
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
容量瓶
未冷却到室温就注入容量瓶
不变
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时,水加多了,用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容后,经振荡、摇匀、静置、液面下降再加水
不变
增大
偏小
定容后,经振荡、摇匀、静置、液面下降
不变
不变
无影响
定容时,俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时,仰视刻度线
不变
增大
偏小
配好的溶液转入干净的试剂瓶时,不慎溅出部分溶液
减小
减小
无影响
【练1】下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,用“偏大”、“偏小”或“无影响”填空。
(1)配制450
mL
0.5
mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体9.0
g________。
(2)配制500
mL
0.2
mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾16.0
g________。
(3)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确________。
(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质2.4
g,称量时物码放置颠倒________。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
(6)配制硫酸溶液时,将量好的浓硫酸放入小烧杯中稀释,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(7)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线________________________________________________________________________。
(9)定容时仰视刻度线________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流________。
【答案】(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响
【练2】用Na2CO3·10H2O晶体,配制0.2
mol·L-1的Na2CO3溶液480
mL。
(1)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺____________、____________;
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O的晶体的质量为____________g;
(3)配制溶液的操作如下:
①计算 ②称量 ③溶解、冷却 ④移液 ⑤洗涤 ⑥定容 ⑦摇匀
简述操作⑥的具体过程:________________________________________________________________________;
(4)根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,完成填空:
①碳酸钠失去了部分结晶水
②用“左码右物”的称量方法称量晶体
③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠
④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
其中引起所配溶液浓度偏高的有________,无影响的有________。(填序号)
【解析】(1)实验室没有480
mL的容量瓶,配制时应该选用500
mL的容量瓶,配制步骤有:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到500
mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2
cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500
mL容量瓶、胶头滴管,所以还缺少500
mL容量瓶、胶头滴管;
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体的质量为:m=nM=cVM=0.2
mol·L-1×0.5
L×286
g·mol-1=28.6
g;
(3)定容的正确操作方法是:先直接加水,当距离标线1~2
cm时改用胶头滴管小心滴加,至溶液凹液面最低点与标线相切;
(4)①碳酸钠失去了部分结晶水,导致称量溶质的质量增大,所以溶质的物质的量偏大,配制溶液的浓度偏高;②用“左码右物”的称量方法称量晶体导致称量溶质的质量减小,所以溶质的物质的量偏小,配制溶液的浓度偏低;③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠,导致碳酸钠的物质的量偏小,配制溶液的浓度偏低;④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈导致称量溶质的质量增大,所以溶质的物质的量偏大,配制溶液的浓度偏高;⑤容量瓶未经干燥就使用不影响溶质的物质的量,也不影响溶液的体积,所以对配制的溶液浓度无影响。
【答案】(1)500
mL容量瓶 胶头滴管 (2)28.6
(3)距离标线1~2厘米时改用胶头滴管小心滴加,至溶液凹液面最低点与标线相切
(4)①④ ⑤
规律总结
仰视、俯视的分析
结果:仰视时,容器内液面高于刻度线;俯视时,容器内液面低于刻度线。



练  【备用题】
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)配制0.10
mol·L-1的NaOH溶液(×)
(安徽理综)
(2)称取2.0
g
NaOH固体,可以先在托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2
g砝码,左盘上添加NaOH固体(×)
(福建理综)
(3)(×)
(四川理综)
(4)(×)
(重庆理综)
(5)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法(×)
(浙江理综)
(6)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体(×)
(新课标全国卷Ⅰ)
(7)配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高(√)
(大纲全国卷)
(8)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0
mol·L-1的Ca(OH)2溶液(×)
(广东理综)
                   
2.[山东理综,31(1)]实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a.烧杯
b.容量瓶
c.玻璃棒
d.滴定管
【答案】ac
3.(江苏,18(3))如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制的结晶温度范围为________。
【解析】由图可知,要从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶出MnSO4·H2O晶体,温度应大于60
℃,其原因是此时MgSO4·6H2O的溶解度大于MnSO4·H2O的溶解度,有利于MnSO4·H2O晶体析出,MgSO4·6H2O晶体不易析出。
【答案】高于60

4.(2010·四川理综,12)标准状况下V
L氨气溶解在1
L水中(水的密度近似为1
g·mL-1),所得溶液的密度为ρ
g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c
mol·L-1,则下列关系中不正确的是(  )
A.ρ=(17V+22
400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/(1
000ρ)
C.w=17V/(17V+22
400)
D.c=1
000Vρ/(17V+22
400)
【解析】c==
=mol·L-1,
由上可推知:ρ=;
设溶液的体积为1
L,
由c=可得,w==,
则w===,因此只有A项不正确。
【答案】A



训  【P237】
A级(跨越本科练)
1.容量瓶上标有:①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式,这六项中的(A)
A.①③⑤
B.③⑤⑥
C.①②④
D.②④⑥
【解析】容量瓶上刻有温度、刻度线和规格,没有浓度、压强、酸式或碱式等。
2.下列溶液中,跟100
mL
0.5
mol·L-1NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度相同的是(B)
A.100
mL
0.5
mol·L-1MgCl2溶液
B.200
mL
0.25
mol·L-1CaCl2溶液
C.50
mL
1
mol·L-1NaCl溶液
D.200
mL
0.25
mol·L-1HCl溶液
【解析】100
mL
0.5
mol·L-1NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度为0.5
mol·L-1。A项,100
mL
0.5
mol·L-1MgCl2溶液中c(Cl-)=2×0.5
mol·L-1=1
mol·L-1,错误;B项,200
mL
0.25
mol·L-1CaCl2溶液中c(Cl-)=2×0.25
mol·L-1=0.5
mol·L-1,正确;C项,50
mL
1
mol·L-1
NaCl溶液中c(Cl-)=1
mol·L-1,错误;D项,200
mL
0.25
mol·L-1HCl溶液中c(Cl-)=0.25
mol·L-1,错误。
3.从1
L
1
mol·L-1的氯化钾溶液中取出50
mL溶液,该50
mL
氯化钾溶液的物质的量浓度为(C)
A.0.02
mol·L-1
B.0.05
mol·L-1
C.1
mol·L-1
D.2
mol·L-1
【解析】从溶液中取出一部分,体积发生了改变,浓度没有发生改变,故取出来的50
mL氯化钾溶液的物质的量浓度为1
mol·L-1。
4.下图是某同学用500
mL容量瓶配制0.10
mol·L-1NaOH溶液的过程:
该同学的错误步骤有(C)
A.1处
B.2处
C.3处
D.4处
【解析】第①步不能把NaOH放在称量纸上称量;第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分;第⑤步定容时应平视刻度线。
5.在80
g密度为d
g/cm3的硫酸铁溶液中,含有2.8
g
Fe3+离子,则此溶液中SO的物质的量浓度为(单位为mol·L-1)(A)
A.d
B.d
C.d
D.d
【解析】2.8
g
Fe3+离子的物质的量为2.8÷56
g/mol=0.05
mol,根据电荷守恒可知2n(SO)=3n(Fe2+)=0.05
mol×3=0.15
mol,所以n(SO)=×0.15
mol=0.075
mol。
80
g密度为d
g/cm3的硫酸铁溶液体积为80
g÷d
g/cm3=80/d
mL,所以硫酸根的物质的量浓度为0.075
mol÷(×10-3L)=d
mol/L,答案选A。
6.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是(C)
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2
mol·L-1
B.1
mol
Zn与足量该硫酸反应产生2
g氢气
C.配制200
mL
4.6
mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸50
mL
D.该硫酸与等质量的水混合后所得溶液的浓度大于9.2
mol·L-1
【解析】A项,c==18.4
mol·L-1;B项,Zn与浓H2SO4反应放出SO2气体;C项,200
mL×4.6
mol·L-1=x·18.4
mol·L-1,x=50
mL;D项,由于水的密度小于H2SO4的密度,所以当浓H2SO4与水等质量混合时,其体积大于浓H2SO4体积的2倍,所以其物质的量浓度小于9.2
mol·L-1。
7.同物质的量浓度的KCl、CaCl2、AlCl3三种溶液的体积比为3∶2∶1,这三种溶液中Cl-浓度之比是(B)
A.3∶2∶1
B.1∶2∶3
C.1∶1∶1
D.2∶3∶1
【解析】同物质的量浓度的KCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,令浓度为1
mol·L-1,则KCl溶液中c(Cl-)=c(KCl)=1
mol·L-1,CaCl2溶液中c(Cl-)=2c(CaCl2)=2
mol·L-1,AlCl3溶液中c(Cl-)=3c(AlCl3)=3
mol·L-1,相同浓度KCl、CaCl2、AlCl3三种溶液中Cl-浓度之比=1∶2∶3。
8.把500
mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a
mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b
mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为(D)
A.0.1(b-2a)
mol·L-1
B.10(2a-b)
mol·L-1
C.10(b-a)
mol·L-1
D.10(b-2a)
mol·L-1
【解析】根据题意,500
mL溶液分成5等份,每份为100
mL。每份中n(Ba2+)=a
mol,n(Cl-)=b
mol,根据电荷守恒关系得n(K+)=(b-2a)mol,则c(K+)==10(b-2a)
mol·L-1。
9.下列关于物质的量浓度表述正确的是(D)
A.0.3
mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO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-1,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-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.10
℃时,0.35
mol·L-1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-1
【解析】A项,没有指明溶液的体积,故溶液中Na+和SO的总物质的量不一定等于0.9
mol;B项,没有指明22.4
L的氨气是标准状况下的气体,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-1;C项,当Na+与SO的物质的量浓度相等时,根据溶液中电荷守恒知,c(K+)∶c(Cl-)=2∶1;D项,对于10
℃时0.35
mol·L-1的KCl饱和溶液,蒸发水分后,必析出KCl晶体,温度恢复到10
℃时,仍为饱和溶液,故浓度不变。D项正确。
10.实验室用氯化钠固体配制1.0
mol·L-1的NaCl溶液500
mL,回答下列问题:
(1)所需仪器为:容量瓶(规格为________)、托盘天平,还需要哪些实验仪器才能完成该实验,请写出:________________________________。
(2)配制时,其正确的操作顺序是(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.用托盘天平准确称取所需NaCl的质量,放入烧杯中,再加入少量水(约30
mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其溶解均匀
C.将已冷却的溶液注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2
cm

(3)下列操作对所配溶液的浓度有何影响?(填写字母)偏小的有__________,偏大的有__________,无影响的有________。
A.称量时使用了生锈的砝码
B.往容量瓶中移液时,有少量液体溅出
C.定容时仰视刻度线
D.容量瓶未干燥即用来配制溶液
(4)溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度__________。
【解析】(1)配制500
mL溶液,所以用500
mL容量瓶;还需要烧杯、玻璃棒、胶头滴管;(2)配制时,其正确的操作顺序是BCAFED;(3)称量时使用了生锈的砝码,使氯化钠的质量偏大,所配溶液的浓度偏大;往容量瓶中移液时,有少量液体溅出,使氯化钠的质量偏小,所配溶液的浓度偏低;定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏低;容量瓶未干燥即用来配制溶液,所配溶液的浓度无影响;(4)容量瓶盛放热溶液时,体积不准,也容易导致容量瓶炸裂。所以溶液注入容量瓶前需恢复到室温;(5)加蒸馏水时不慎超过了刻度,需要重新配制。
【答案】(1)500
mL 烧杯、玻璃棒、胶头滴管
(2)BCAFED (3)BC A D
(4)容量瓶盛放热溶液时,体积不准,也容易导致容量瓶炸裂
(5)重新配制
B级(冲刺名校练)
11.在100
mL(NH4)2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,加入足量的BaCl2的溶液,生成9.32
g沉淀,再加入足量NaOH溶液并加热,生成NH3
448
mL(标准状况),则原溶液中Al3+的浓度为(B)
A.0.10
mol/L
B.0.20
mol/L
C.0.30
mol/L
D.0.40
mol/L
【解析】在100
mL(NH4)2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,加入足量的BaCl2的溶液,生成9.32
g沉淀,则n(BaSO4)==0.04
mol,则
SO+Ba2+===BaSO4↓
0.04
mol  0.04
mol
由加入足量强碱并加热可得到
NH3为448
mL(标准状况),则n(NH3)==0.02
mol,设原溶液中的Al3+浓度为x,由电荷守恒可知,3x+0.02
mol×1=0.04
mol×2,解得:x=0.02
mol,则原溶液中铝离子的浓度为:c(Al3+)=0.20
mol/L,答案选B。
12.向100
mL
FeCl3溶液中通入标准状况下的H2S气体3.36
L,设H2S全部被吸收后,再加入过量的铁粉,待反应停止后,测得溶液中含有0.6
mol金属阳离子,则原FeCl3溶液的物质的量浓度为(B)
A.5.0
mol·L-1
B.4.0
mol·L-1
C.4.5
mol·L-1
D.3.0
mol·L-1
13.下图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签,试根据有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为__________
mol·L-1。
(2)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制250
mL物质的量浓度为0.7
mol·L-1稀盐酸。
①该学生用量筒量取________(计算结果精确到0.1)mL上述浓盐酸进行配制;
②所需的实验仪器有:①胶头滴管、②烧杯、③量筒、④玻璃棒,配制稀盐酸时,还缺少的仪器有__________。
③下列操作导致所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏低的是____________(填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视凹液面
B.未恢复到室温就将溶液注入容量瓶并进行定容
C.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥
D.定容时仰视液面
E.未洗涤烧杯和玻璃棒
(3)若在标准状况下,将a
L
HCl气体溶于1
L水中,所得溶液密度为d
g·mL-1,则此溶液的物质的量浓度为______(填字母)mol·L-1。
a.
b.
c.
d.
【解析】(1)根据物质的量浓度与质量分数的换算关系可知:c===12(mol·L-1);
(2)①溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,所以根据稀释公式c1·V1=c2·V2可知要配制250
mL物质的量浓度为0.7
mol·L-1的稀盐酸,需要12
mol·L-1的浓盐酸的体积是(250
mL×0.7
mol·L-1)÷12
mol·L-1=14.6
mL。②所需的实验仪器有:①胶头滴管、②烧杯、③量筒、④玻璃棒,配制稀盐酸时,还缺少的仪器有250
mL容量瓶;③A.用量筒量取浓盐酸时俯视凹液面,则盐酸的体积偏小,使配制的溶液的浓度偏低,正确;B.未恢复到室温就将溶液注入容量瓶并进行定容,则等恢复至室温时溶液的体积小于250
mL,使配制的溶液的浓度偏高,错误;C.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥,则只要加入水至刻度线即可,因此不会产生任何影响,错误;D.定容时仰视液面,则溶液的体积偏大,使所配溶液的浓度偏低,正确;E.未洗涤烧杯和玻璃棒,则会使一部分溶质残留在容器上,容量瓶中的溶质的物质的量偏少,则使所配溶液的浓度偏低,正确。故选项是A、D、E;
(3)a
L标准状况下HCl气体的物质的量是a/22.4
mol,质量是m(HCl)=(a/22.4)
mol×36.5
g·mol-1=(36.5a/22.4)
g,溶液的质量是m(溶液)=[(36.5a/22.4)+1
000]
g,溶液中溶质的质量分数是:(36.5a/22.4)/[(36.5a/22.4)+1
000]。再根据溶质的质量分数与溶液的物质的量浓度关系式可得
c===mol·L-1,所以选项是d。
【答案】(1)12
(2)①14.6 ②250
mL容量瓶 ③A、D、E
(3)d
2018’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷
化学(一)
(物质的量 气体摩尔体积)【P353】
时间:90分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 He—4 C—12
N—14 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5
K—39
一、选择题(每小题均只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
               
1.下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是(C)
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012
kg
12C中所含的碳原子数为NA
D.1
mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
【解析】摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子(原子)质量,但二者单位不同,A错误;物质的量是一个基本物理量,其单位是摩尔,B错误;0.012
kg
12C中所含的碳原子数是NA,C正确;有些物质是由离子构成的,有些物质是由原子直接构成的,D错误。
2.下列叙述中正确的是(C)
A.22.4
L氧气中必然含有6.02×1023个氧分子
B.同温同压下,原子数均为6.02×1023个的氢气和氦气具有相同的体积
C.0.50
mol的硫酸钠中含有6.02×1023个钠离子
D.1.0
L浓度为1.0
mol·L-1的一元酸溶液中含有6.02×1023个氢离子
【解析】A.氧气的体积没有注明是否为标准状况,因此22.4
L氧气中不一定含有6.02×1023个氧分子,A项错误;B.氢气(H2)是双原子分子而氦气(He)是单原子分子,同温同压,原子数相同的二者的体积不相等,体积之比等于1︰2,B项错误;C.硫酸钠是离子晶体,化学式为Na2SO4,0.50
mol的硫酸钠中含有1
mol
Na+,即6.02×1023个钠离子,C项正确;D.没有指明一元酸的强弱,无法计算氢离子的个数,D项错误。
3.关于0.1
mol·L-1
Na2CO3溶液的叙述错误的是(C)
A.0.5
L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2
mol·L-1
B.1
L该溶液中含Na2CO3的质量为10.6
g
C.从1
L该溶液中取出100
mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01
mol·L-1
D.取该溶液10
mL,加水稀释至100
mL后,Na2CO3的物质的量浓度为0.01
mol·L-1
【解析】A.根据化学式可知0.5
L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2
mol·L-1,A正确;B.1
L该溶液中含Na2CO3的质量为1
L×0.1
mol·L-1×106
g·mol-1=10.6
g,B正确;C.从1
L该溶液中取出100
mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度仍然为0.1
mol·L-1,C错误;D.取该溶液10
mL,加水稀释至100
mL即稀释10倍后,Na2CO3的物质的量浓度为0.1
mol·L-1÷10=0.01
mol·L-1,D正确。
4.下列说法中不正确的是(B)
A.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4
L·mol-1
B.非标准状况下,1
mol任何气体的体积都不可能为22.4
L
C.标准状况下,a
L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023
D.标准状况下,1
mol
H2和O2的混合气体的体积约为22.4
L
【解析】A.在标准状况下,1
mol的任何气体的体积都约是22.4
L。即气体摩尔体积约为22.4
L·mol-1,正确。B.由于气体的体积在物质的量不变时受温度和压强等外界条件的影响,所以在非标准状况下,1
mol任何气体的体积可能为22.4
L,也可能不是。错误。C.标准状况下,a
L的氧气和氮气的混合物的物质的量为a/22.4
mol。每1
mol的物质内含有的分子数目约是6.02×1023。所以a/22.4
mol的混合气体中含有的分子数约为×6.02×1023。正确。D.根据阿伏伽德罗定律可知:在相同的外界条件下,1
mol的任何气体,无论是单一气体还是混合气体,它们所占有的体积是相同的。因此标准状况下,1
mol
H2和O2的混合气体的体积约为22.4
L。正确。
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(A)
A.在标准状况下22.4
L
H2中含有氢分子的个数为2NA
B.24
g
Mg变为Mg2+时失去的电子数为2NA
C.32
g
O2中含有氧原子的个数为2NA
D.1
L
1
mol·L-1
NaCl溶液中含有钠离子的个数为NA
【解析】A.在标准状况下22.4
L
H2中含有氢分子的个数为NA,错误;B.Mg是+2价的金属,24
g
Mg物质的量是1
mol,所以Mg变为Mg2+时失去的电子数为2NA,正确;C.32
g
O2的物质的量是1
mol,由于每个分子中含有2个O原子,所以1
mol
O2中含有氧原子的个数为2NA,正确。D.1
L
1
mol·L-1
NaCl溶液中含有溶质的物质的量是1
mol,由于每个NaCl中含有1个Na+,所以含有钠离子的个数为NA,正确。
6.相同状况下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是(C)
A.体积比为8∶11
B.分子个数之比为1∶1
C.物质的量之比为11∶8
D.原子个数之比为12∶11
【解析】A.根据阿伏伽德罗定律及推论,体积比等于物质的量之比,即(m÷32)∶(m÷44)=11∶8,A项错误;B.分子个数之比等于同温同压下的体积之比,为11∶8,B项错误;C.物质的量之比等于体积之比,为11∶8,C项正确;D.原子个数之比为(11×2)∶(8×3)=11∶12,D项错误。
7.若以w1和w2分别表示浓度为a
mol·L-1和b
mol·L-1氨水的质量分数,且知2w1=w2,则下列推断正确的是(D)
A.2a=b
B.2b=a
C.b>2a
D.1/2b【解析】设质量分数w1的氨水密度为ρ1
g·mL-1,质量分数w2的氨水的为ρ2
g·mL-1。质量分数w1的氨水的物质量浓度为a=1000×ρ1×w1/17
mol·L-1,质量分数w2的氨水的物质量浓度为b=1000×ρ2×w2/17
mol·L-1。由于2w1=w2,所以a<b,氨水的浓度越大密度越小,所以ρ1>ρ2。a/b=(1000×ρ1×w1/17)÷(1000×ρ2×w2/17)=ρ1∶2ρ2,所以1/2b8.已知某溶液的:①体积;②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,上述条件中必不可少的是(C)
A.①②③④
B.①②③
C.②④
D.①④
【解析】根据溶质的溶解度可以计算溶质的质量分数,然后利用物质的量浓度与质量分数的换算关系式:c=,可见计算其饱和溶液
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