课件59张PPT。新知探究(一) 物质的量及其单位——摩尔[学考层级]新知探究(二) 摩尔质量[学考层级]新知探究(三) 气体摩尔体积[学考层级]新知探究(四) 阿伏加德罗常数的计算及[选考层级]阿伏加德罗定律语言叙述公式结论相同条件同温同体积下,相同质量的任何气体的压强与其摩尔质量成反比T、V、m相同同温同压下,相同体积的任何气体的质量与其摩尔质量成正比T、p、V相同同温同体积下,气体的压强与其物质的量成正比T、V
相同同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比T、p相同同温同压下,气体的体积与物质的量、分子数成正比T、p相同谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课件39张PPT。新知探究(一) 物质的量在化学方程中的应用[学考层级]新知探究(二) 化学计算中的常用方法[选考层级]谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课件54张PPT。新知探究(一) 物质的量浓度[学考层级]新知探究(二) 配制一定物质的量浓度的溶液[学考层级]偏低增大—定容时仰视读刻度偏高减小—定容时俯视读刻度偏低增大—定容摇匀时液面下降再加水偏低—减小定容时,水加多后用滴管吸出偏高减小—未恢复至室温就注入定容偏低—减小未洗涤烧杯和玻璃棒偏低—减小向容量瓶转移液体时有少量液体流出无影响不变不变移液前容量瓶内有少量水配制过程误差分析偏低—减小称NaOH时用滤纸偏低—减小称量时间过长称量过程误差分析新知探究(三) 物质的量浓度的有关计算[选考层级]谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课时跟踪检测(五) 物质的量浓度
A级—学业水平考试达标练
1.将40 g NaOH溶于水中,配制成1 L溶液,则该溶液的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.5 mol·L-1
C.4 mol·L-1 D.1 mol·L-1
解析:选D n(NaOH)==1 mol,又因溶液的体积是1 L,故其物质的量浓度是1 mol·L-1。
2.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述中正确的是( )
①容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器
②使用前要先检查容量瓶是否漏液
③容量瓶可以用来加热
④不能用容量瓶长期贮存配制好的溶液
⑤可以用500 mL容量瓶配制250 mL溶液
A.①③ B.①②④
C.除了③ D.除了⑤
解析:选B ③容量瓶不能加热,错误;⑤配制250 mL 溶液应用250 mL容量瓶,错误。
3.常温下,2 L 0.5 mol·L-1的KNO3溶液含有( )
A.0.5 mol的K+ B.3.0 mol的O2
C.1.0 mol的NO D.1.0 mol的OH-
解析:选C A项,常温下,2 L 0.5 mol·L-1的KNO3溶液含有:n(K+)=2 L×0.5 mol·L-1=1.0 mol,错误;B项,KNO3溶液里没有O2分子,错误;C项,n(NO)=2 L×0.5 mol·L-1=1.0 mol,正确;D项,KNO3溶液显中性,OH-的量很少,远远小于1.0 mol,错误。
4.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,溶液中SO的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:选D n(Fe3+)== mol,c(Fe3+)== mol·L-1,SO的物质的量浓度是Fe3+的物质的量浓度的1.5倍,则c(SO)= mol·L-1×1.5= mol·L-1。
5.25 ℃时,向KCl溶液加入少量KCl固体至溶液刚好饱和。在这一过程中,没有发生改变的是( )
A.溶液中溶质的质量
B.溶液中KCl的质量分数
C.溶液中溶剂的质量
D.KCl溶液的质量
解析:选C 向不饱和KCl溶液中进入少量的KCl固体直至溶液达到饱和,整个过程中溶剂水的质量始终没有发生变化,而溶质KCl的质量、质量分数和溶液的质量都发生了变化。
6.配制0.200 mol·L-1的NaCl溶液1 L,需要的容量瓶规格以及所称量的NaCl质量为( )
A.500 mL 11.7 g B.500 mL 23.4 g
C.1 000 mL 23.4 g D.1 000 mL 11.7 g
解析:选D 配制1 L 0.200 mol·L-1的NaCl溶液需要1 000 mL容量瓶,称量NaCl质量为m(NaCl)=1 L×0.200 mol·L-1×58.5 g·mol-1=11.7 g。
7.(2018·山东合格考)实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列说法错误的是( )
A.称量时,若将Na2CO3固体置于托盘天平右盘,将导致所配溶液浓度偏小
B.将Na2CO3固体置于烧杯中溶解,冷却后转移到容量瓶中
C.定容摇匀后发现液面低于刻度线,应再滴加蒸馏水至刻度线
D.将配制好的Na2CO3溶液转移至带橡胶塞的试剂瓶中
解析:选C A项,称量时,若将Na2CO3固体置于托盘天平右盘,则称取Na2CO3固体的质量偏小,将导致所配溶液浓度偏小,正确;B项,将溶液转移到容量瓶中之前,要先冷却到室温,正确;C项,定容摇匀后发现液面低于刻度线,是正常现象,再滴加蒸馏水至刻度线,将导致所配溶液浓度偏小,错误;D项,Na2CO3溶液显碱性,应将配制好的Na2CO3溶液转移至带橡胶塞的试剂瓶中,正确。
8.(2019·济宁高一期末)下列溶液中Cl-浓度与50 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是( )
A.150 mL 3 mol·L-1 NaCl溶液
B.50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.25 mL 2 mol·L-1 FeCl3溶液
D.75 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液
解析:选A 50 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-浓度是3 mol·L-1。A项,150 mL 3 mol·L-1 NaCl溶液中Cl-浓度是3 mol·L-1,正确;B项,50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液中不含Cl-,错误;C项,25 mL 2 mol·L-1 FeCl3溶液中Cl-浓度是6 mol·L-1,错误;D项,75 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中Cl-浓度是2 mol·L-1,错误。
9.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是( )
A.所用NaOH已吸潮
B.向容量瓶加水时液面低于刻度线即摇匀
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯内
D.向容量瓶加水时眼睛一直仰视液面
解析:选B 根据配制一定物质的量浓度的溶液误差分析的理论依据:c=,可知当n变大,V不变或n不变,V变小时,所配溶液浓度偏高。所用NaOH已吸潮会使所称量的NaOH质量减少,物质的量会对应减少,A错误;向容量瓶加水时液面低于刻度线即摇匀会导致加水量减少,V变小,造成所配溶液浓度偏高,B正确;少量NaOH溶液残留在烧杯内会导致NaOH的物质的量减少,造成所配溶液浓度偏低,C错误;向容量瓶加水时眼睛一直仰视液面则会导致加水量增加,V变大,造成所配溶液浓度偏低,D错误。
10.100 mL 0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO的物质的量浓度为(不考虑混合后溶液密度的变化)( )
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
解析:选C 混合后,n(SO)=0.3 mol·L-1×0.1 L+0.2 mol·L-1×0.05 L×3=0.06 mol,溶液的体积V=0.1 L+0.05 L=0.15 L,则混合后溶液中c(SO)===0.4 mol·L-1。
11.(1)在稀H2SO4中,若c(H2SO4)=0.2 mol·L-1,则c(H+)=________mol·L-1,c(SO)=________ mol·L-1。
(2)在Al2(SO4)3溶液中,若c(SO)=0.3 mol·L-1,则c(Al3+)=________mol·L-1,c[Al2(SO4)3]=________mol·L-1。
答案:(1)0.4 0.2 (2)0.2 0.1
12.实验室中经常需配制一定浓度的NaOH溶液,现将24.4 g NaOH 固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________________________________________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数约为_________________________________________。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为____________,含NaOH的质量为____________,含NaOH的物质的量为____________。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为____________。
解析:(1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)==6.1 mol·L-1。(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;NaOH的质量分数为×100%≈20%。(3)因为溶液是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,NaOH的物质的量浓度相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的。(4)这10 mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1 mol·L-1,稀释到100 mL后,NaOH的物质的量浓度减小为 =0.61 mol·L-1。
答案:(1)6.1 mol·L-1 (2)20% (3)6.1 mol·L-1 2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L-1
13.用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100 mL浓度为1 mol·L-1的稀硫酸。其操作步骤可分解为以下几步:
A.用量筒量取5.4 mL浓硫酸,缓缓注入盛有约50 mL 蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌
B.用约30 mL蒸馏水,分成三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次洗涤液都倒入容量瓶里
C.将稀释后的稀硫酸小心地用玻璃棒引流入容量瓶
D.检查100 mL容量瓶口部是否发生滴漏
E.将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近环形刻度线1~2 cm处
F.盖紧瓶塞,反复倾倒振荡,摇匀溶液
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴滴入蒸馏水,至液面最低点恰好和环形刻度线相切
请回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是_____________________________________(填标号)。
(2)进行A步操作时,应选用下列量器中的________(填标号)。
①10 mL量筒 ②50 mL量筒
③500 mL量筒 ④1 000 mL量筒
(3)如果对装有浓硫酸的量筒仰视读数为5.4 mL,配制的稀硫酸的浓度将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)进行A步操作时,必须______________________后,才能进行后面的操作。
(5)配制上述溶液时,下列操作会导致所配溶液的浓度偏高的是________(填标号)。
a.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转移入容量瓶中
b.定容时,眼睛俯视使溶液凹面最低点与容量瓶刻度线相切
c.容量瓶中原残留有少量蒸馏水
d.定容后加水过量,又从容量瓶中取出部分溶液,使液面降至刻度线
解析:(1)配制一定体积的物质的量浓度溶液应掌握以下六个步骤:计算、称量或量取、溶解、洗涤、定容、摇匀,据此可确定配制的正确顺序。(2)所取液体为5.4 mL,则只能用10 mL量筒做量器,若用50 mL量筒,则会因读数与溶液体积相差太多而影响精确度。(3)仰视读数会使量取的浓硫酸的量偏多而导致结果偏高。(4)溶解后的溶液必须冷却至室温才能将其转移到容量瓶中。(5)选项a、d使配制结果偏低,选项c对配制结果无影响,选项b使配制结果偏高。
答案:(1)DACBEGF (2)① (3)偏高
(4)待溶液冷却至室温 (5)b
B级—选考等级考试增分练
1.在只含有Na+、Al3+、Cl-、SO四种离子的溶液中,已知Na+、Al3+、SO的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.1 mol·L-1,则溶液中 Cl-的物质的量浓度为( )
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:选C 根据溶液中正、负电荷代数和为0有 c(Na+)+3c(Al3+)=2c(SO)+c(Cl-),则c(Cl-)=c(Na+)+3c(Al3+)-2c(SO)=0.3 mol·L-1。
2.V mL Fe2(SO4)3溶液中含a g SO,取出溶液V mL,用水稀释成2V mL,则稀释后溶液中Fe3+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:选D n(SO)= mol,n(Fe3+)=n(SO)= mol,c1(Fe3+)== mol·L-1,根据稀释公式得 mol·L-1×V mL=c2(Fe3+)×2V mL,所以c2(Fe3+)= mol·L-1。
3.某MgCl2溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%。300 mL该溶液中Cl-的物质的量约等于( )
A.0.37 mol B.0.63 mol
C.0.74 mol D.1.5 mol
解析:选D c(Mg2+)=
=≈
2.5 mol·L-1,n(Cl-)=2.5 mol·L-1×2×0.3 L=1.5 mol。
4.把100 g某NaOH溶液(密度是1.2 g·mL-1)蒸发浓缩,余下50 mL溶液时(没有沉淀析出)物质的量浓度为8 mol·L-1,原溶液的浓度是( )
A.8 mol· L-1 B.4.8 mol·L-1
C.3.3 mol· L-1 D.16 mol·L-1
解析:选B 蒸发浓缩前后,NaOH的物质的量不变。n(NaOH)=8 mol·L-1×0.050 L=0.4 mol,蒸发浓缩前溶液的体积为V(NaOH)=×= L,所以c(NaOH)==4.8 mol·L-1。
5.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= B.w=
C.w= D.c=
解析:选A A项,由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和,溶液的体积不能直接确定,仅利用V无法确定ρ,错误;B项,由c==可得w=,正确;C项,氨水的质量分数w==,正确;D项,氨水的物质的量n= mol,溶液的体积V==×1×10-3 L·mL-1= L,则氨水的物质的量浓度c=== mol·L-1,正确。
课时跟踪检测(六) 物质的量在化学反应中的应用
A级—学业水平考试达标练
1.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成a L氢气,下列比例式正确的是( )
①Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g a L
②Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g a L
③Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol a L
④Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g a L
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:选D 根据化学方程式计算时必须满足“上下一致,左右相当”可知③④正确。
2.在同温同压下,50 mL气体M2跟100 mL气体N2化合生成50 mL气体Q,则Q的化学式是( )
A.MN2 B.M2N
C.MN3 D.M2N4
解析:选D 利用化学方程式中物质的物质的量之比和相同条件下气体的体积之比都等于化学计量数之比,写出该反应的化学方程式:M2+2N2===Q,再结合原子守恒可以得出Q的化学式为M2N4。
3.已知X和Y的物质的量均为1 mol时,二者在一定条件下恰好完全反应生成3 mol Z,则该反应可表示为( )
A.X+Y===2Z B.2X+Y===2Z
C.X+Y ===3Z D.2X+Y===3Z
解析:选C 由化学方程式的计量数之比等于相应各物质的物质的量之比,可知该反应为X+Y===3Z。
4.医疗上颇为流行的“理疗特效热”,就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热,使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁,需消耗氧气的质量为( )
A.24 g B.32 g
C.21 g D.16 g
解析:选A
4Fe + 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×32 g
56 g m(O2)
解得m(O2)=24 g。
5.0.16 g氢氧化钠恰好与20 mL的盐酸完全反应,则盐酸的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.5 mol·L-1 D.1 mol·L-1
解析:选B n(NaOH)==0.004 mol,
HCl + NaOH===NaCl + H2O
1 mol 1 mol
0.02 L×c(HCl) 0.004 mol
解得x=0.2 mol·L-1。
6.将7.8 g Na2O2溶于水形成 1 L的溶液,所得溶液的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.2 mol·L-1
解析:选B Na2O2溶于水后溶质为NaOH,由2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知n(NaOH)=2n(Na2O2)=0.2 mol,c(NaOH)==0.2 mol·L-1。
7.11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,生成标准状况下H2的体积为( )
A.11.2 L B.2.24 L
C.4.48 L D.3.36 L
解析:选C n(Fe)=0.2 mol,n(HCl)=1 mol。
设Fe完全反应需HCl的物质的量为n,则
Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
1 mol 2 mol
0.2 mol n
n=0.4 mol<1 mol,即盐酸过量,用Fe求H2的物质的量。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
1 mol 1 mol
0.2 mol n(H2)
n(H2)=0.2 mol,V(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。
8.等物质的量的下列各物质分别与盐酸反应,消耗HCl的物质的量最少的是( )
A.Na B.Na2O2
C.Na2O D.Na2CO3
解析:选A 因为给出的四种物质分别与盐酸反应后,溶质均为NaCl,因此可设均为1 mol,据Na+、Cl-守恒可知,Na消耗1 mol HCl,Na2O2、Na2O、Na2CO3均消耗2 mol HCl。
9.把23 g钠投入m1 g足量的水中得到a g溶液,把24 g 镁投入m2 g足量的盐酸中得到b g溶液,若m1=m2,则a、b的关系是( )
A.a>b B.a<b
C.a=b D.无法确定
解析:选C 由于m1=m2,且都是足量的,所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46 g 2 g
23 g m(H2)=1 g
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
24 g 2 g
24 g m(H2)=2 g
用差量法可知,23 g钠投入水中放出1 g氢气,溶液增重22 g,24 g镁投入盐酸中放出2 g氢气,溶液增重22 g,所以反应后a=b。
10.过氧化钠能与水发生反应,某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。
(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量为________。
(2)若反应所得氢氧化钠溶液的体积是200 mL,计算该溶液中溶质的物质的量浓度为________。
解析:根据化学反应方程式计算:
2Na2O2+2H2O===4NaOH + O2↑
2×78 g 4 mol 22.4 L
m(Na2O2) 0.2 L×c 1.12 L
=,m(Na2O2)=7.8 g,
=,c=1 mol·L-1。
答案:(1)7.8 g (2)1 mol·L-1
11.将13.0 g 锌投入400 mL 某浓度的盐酸中,锌和盐酸恰好完全反应。求:
(1)13.0 g 锌的物质的量为________mol。
(2)反应中生成的H2在标准状况下的体积为________L。
(3)反应后所得溶液的物质的量浓度为________mol·L-1(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
解析:(1)n(Zn)===0.2 mol。
(2)根据反应的化学方程式:
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
13.0 g V(H2)
=,V(H2)=4.48 L。
(3)由反应方程式可知:
Zn ~ ZnCl2
65 g 1 mol
13.0 g n(ZnCl2)
=,n(ZnCl2)=0.2 mol。
c(ZnCl2)===0.5 mol·L-1。
答案:(1)0.2 (2)4.48 (3)0.5
12.把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
解析:(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。
(2)2Al + 6HCl ===2AlCl3+3H2↑
2 mol 6 mol
n(Al) 3n(Al)
Fe + 2HCl ===FeCl2+H2↑
1 mol 2 mol
n(Fe) 2n(Fe)
27 g·mol-1×n(Al)+56 g·mol-1×n(Fe)=1.1 g,
3n(Al)+2n(Fe)=0.08 mol,
得n(Al)=0.02 mol,n(Fe)=0.01 mol。
答案:(1)0.08 mol
(2)n(Al)=0.02 mol、n(Fe)=0.01 mol
B级—选考等级考试增分练
1.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( )
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:选D 根据对应关系式BaCl2~Na2SO4可知,100 mL混合液中n(BaCl2)=n(Na2SO4)=a mol,又根据AgNO3~Cl-可知,100 mL混合液中n(Cl-)=b mol,由于n(Cl-)=n(KCl)+2n(BaCl2),则n(KCl)=(b-2a)mol,故c(K+)===10(b-2a)mol·L-1。
2.向含1 mol HCl和1 mol MgSO4的混合溶液中加入1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)间的关系图正确的是( )
解析:选D 加入Ba(OH)2后,立即生成BaSO4沉淀。当溶液中的H+被中和后,再生成Mg(OH)2沉淀。中和HCl需要0.5 L Ba(OH)2溶液,继续加入0.5 L Ba(OH)2溶液时,SO沉淀完全,且此时Mg2+沉淀了0.5 mol,再继续加入0.5 L Ba(OH)2溶液沉淀剩余的0.5 mol Mg2+,因此当沉淀不再变化时,共计需要1.5 L Ba(OH)2溶液。
3.一定量的液态化合物XY2,在一定量O2中恰好完全反应:XY2(l)+3O2(g)===XO2(g)+2YO2(g),冷却后在标准状况下,测得生成物的体积为672 mL,则(l表示液态,g表示气态):
(1)反应前O2的体积是________mL。
(2)化合物XY2的物质的量是________ mol。
(3)在XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y两元素的相对原子质量之比为________。
解析:(1)由方程式可知:反应前后气体体积不变,所以反应前O2体积为672 mL。(2)n(XY2)=×=0.01 mol。(3)设X、Y的摩尔质量分别为x、y,由XY2中X、Y质量比为3∶16得∶=1∶2,故x∶y=3∶8。
答案:(1)672 (2)0.01 (3)3∶8
4.(2019·泰安高一期末)将1.95 g由Na2SO4和Na2CO3组成的混合物溶于水,向所得溶液中加入10 mL未知浓度的BaCl2溶液恰好完全反应,生成沉淀,向所得沉淀中加入足量稀盐酸,充分反应后剩余沉淀2.33 g。计算:
(1)原混合物中Na2CO3的质量分数为__________。
(2)BaCl2溶液的物质的量浓度为________。
解析:加入BaCl2后发生反应:Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl、Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl,沉淀为BaSO4、BaCO3,向所得沉淀中加入足量稀盐酸,发生反应:BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O,BaCO3溶解,剩余2.33 g为BaSO4。
(1)根据化学方程式计算:
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
142 g 233 g
m(Na2SO4) 2.33 g
m(Na2SO4)=2.33 g×=1.42 g,m(Na2CO3)=1.95 g-1.42 g=0.53 g,原混合物中Na2CO3的质量分数为×100%≈27.2%。(2)由上述分析可知n(BaCl2)=n(Na2SO4)+n(Na2CO3),n(Na2SO4)==0.01 mol, n(Na2CO3)==0.005 mol,n(BaCl2)=0.015 mol,c(BaCl2)==1.5 mol·L-1。
答案:(1)27.2% (2)1.5 mol·L-1
课时跟踪检测(四) 物质的量 摩尔质量和气体摩尔体积
A级—学业水平考试达标练
1.下列有关物质的量的说法中正确的是( )
A.物质的量就是物质的多少
B.原子、电子、中子、桌子等都可用物质的量来描述
C.物质的量是用来描述微观微粒的物理量
D.相同物质的量的SO2和SO3的质量相同
解析:选C 物质的量是表示一定数目微观微粒的集合体的物理量,并不是指物质的多少,也不能用来描述桌子等宏观物体,A、B错误;1 mol SO2和1 mol SO3的分子数目是相等的,但1个SO2和1个SO3分子的质量并不相等,因此二者的质量也不同,D错误。
2.下列物质所含原子的个数为阿伏加德罗常数的是( )
A.1 mol Cl2 B.0.5 mol CO2
C.1 mol氖气 D.0.5 mol SO3
解析:选C A项,所含原子的物质的量是2 mol;B项,所含原子的物质的量是1.5 mol;C项,所含原子的物质的量是1 mol;D项,所含原子的物质的量是2 mol。
3.(2019·泰安高一期末)下列叙述正确的是( )
A.物质的量相同的气体单质具有相同的原子数
B.镁原子的质量就是镁的相对原子质量
C.水的相对分子质量等于18 g·mol-1
D.1 mol铁原子的质量约为56 g
解析:选D A项,气体单质分子具有的原子数有1、2、3等,物质的量相同的气体单质具有相同的分子数,不一定具有相同的原子数,错误;B项,相对原子质量是原子质量与 12C原子质量的的比值,所以镁原子的质量与镁的相对原子质量不同,错误;C项,水的相对分子质量等于18,错误。
4.下列物质中摩尔质量最大的是( )
A.10 mL H2O B.0.8 mol H2SO4
C.54 g Al D.1 g CaCO3
解析:选D 摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上等于相对原子质量或相对分子质量,与其质量或体积的多少无关。四个选项中相对分子质量分别18、98、27、100,故选D。
5.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,气体体积由气体的物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积指的是1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
D.不同的气体,若体积相等,则它们所含的分子数一定相等
解析:选B 在一定温度和压强下,气体体积由气体的物质的量多少决定,A错误、B正确;气体摩尔体积是描述在一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积,而在标准状况下Vm=22.4 L·mol-1,C错误;不同的气体,只有在同温同压下,同体积才等分子数,D错误。
6.标准状况下,32 g CH4所占体积约为( )
A.44.8 L B.22.4 L
C.11.2 L D.5.6 L
解析:选A 32 g CH4的物质的量为2 mol,标准状况下所占体积约为44.8 L。
7.下列说法中正确的是( )
A.32 g O2占有的体积约为22.4 L
B.22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C.在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g
D.22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
解析:选D A、B项都没有指明在标准状况下,错误;C项,在标准状况下水是液体,错误;D项,22 g CO2的物质的量为0.5 mol,标准状况下的11.2 L HCl的物质的量也是0.5 mol,所含分子数相等,正确。
8.下列各物质所含原子数由多到少的顺序是( )
①24 g石墨 ②0.7 mol NH3 ③4.6 g钠
④0.2 mol H2SO4 ⑤4 g He
A.①③②④⑤ B.②①④⑤③
C.②④①⑤③ D.④⑤②①③
解析:选B 石墨和He、Na都由单原子构成,各项中所含原子数分别是①×NA=2NA,②0.7×4NA=2.8NA,③×NA=0.2NA,④0.2×7NA=1.4NA,⑤×NA=NA。
9.在标准状况下,与32 g O2的体积相等的N2( )
A.质量为14 g B.分子数为6.02×1024
C.体积为22.4 L D.物质的量为2 mol
解析:选C n(O2)==1 mol,V(O2)=22.4 L,因此n(N2)=1 mol,m(N2)=28 g,N(N2)=6.02×1023,V(N2)=22.4 L。
10.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
解析:选D a mol H2SO4中含4a mol氧原子,即NA×4a=b,所以NA= mol-1。
11.1.6 g某物质含有6.02×1022 个分子,该物质的相对分子质量约为( )
A.8 B.16
C.64 D.160
解析:选B 1.6 g该物质的物质的量为=0.1 mol,其摩尔质量为=16 g·mol-1。
12.填写下列表格。
物质
分子数
质量/g
物质的量/mol
摩尔质量/g·mol-1
氮气
14
硫酸
3.01×1022
水
0.5
解析:M(N2)=28 g·mol-1,n(N2)==0.5 mol,N(N2)=0.5 mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023;M(H2SO4)=98 g·mol-1,n(H2SO4)==0.05 mol,m(H2SO4)=0.05 mol×98 g·mol-1=4.9 g;M(H2O)=18 g·mol-1,N(H2O)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,m(H2O)=0.5 mol×18 g·mol-1=9 g。
答案:3.01×1023 0.5 28 4.9 0.05 98
3.01×1023 9 18
13.在指定的条件下,下列各物质的体积由大到小的顺序是________。(填标号)
①1 mol CO2气体(常温常压)
②1.5 mol O2(常温常压)
③56 g铁块(常温常压)
④120 ℃,常压下,5 mol水蒸气
解析:同温同压下的气体,微粒数目越多,所占体积越大。微粒数目相同时,V固体<V气体。
答案:④②①③
14.(1)现有34 g某气体,它的摩尔质量为17 g·mol-1。则:
①该气体为________mol。
②该气体所含分子数为________NA。
③该气体在标准状况下的体积为________L。
(2)________ g H2O中的氧原子数目与标准状况下22.4 L CO2 中的氧原子数目相同。
解析:(1)该气体的物质的量为=2 mol,所含分子数为2NA,在标准状况下的体积为22.4 L·mol-1×2 mol=44.8 L。(2)标准状况下22.4 L CO2是1 mol,氧原子的物质的量是2 mol,故水的物质的量为2 mol,质量为36 g。
答案:(1)①2 ②2 ③44.8 (2)36
15.(1)相同物质的量的SO2 和 SO3,所含分子的数目之比为__________,所含原子数目之比为__________,所含氧原子的物质的量之比为__________,它们的质量之比为________。
(2)相同质量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为________,所含原子数目之比为__________,所含氧原子的物质的量之比为________。
解析:(1)相同物质的量的SO2与SO3 的分子数目相同,所含原子数目之比为3∶4,所含氧原子的物质的量之比为2∶3,质量之比为64∶80=4∶5。(2)相同质量的SO2与SO3 的物质的量之比为∶=5∶4,分子数之比等于物质的量之比,所含原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16;所含氧原子的物质的量之比为(5×2)∶(4×3)=5∶6。
答案:(1)1∶1 3∶4 2∶3 4∶5
(2)5∶4 15∶16 5∶6
16.同温同压条件下,等质量的CO2与O2的体积比为_______,分子数之比为_______,原子数之比为_______,密度之比为________。
解析:等质量的CO2与O2的物质的量之比为32∶44,即8∶11,分子数之比、体积之比都等于物质的量之比,原子数之比为(3×8)∶(11×2)=12∶11,密度之比等于摩尔质量之比=11∶8。
答案:8∶11 8∶11 12∶11 11∶8
B级—选考等级考试增分练
1.与3.2 g SO2所含的氧原子数相等的NO分子的质量为( )
A.6.4 g B.3.2 g
C.4.6 g D.3.0 g
解析:选D 3.2 g SO2的物质的量为n(SO2)==0.05 mol,n(O)=0.1 mol,两者所含氧原子数相等即所含氧原子的物质的量相等,含0.1 mol O的NO的物质的量为0.1 mol,m(NO)=3.0 g。
2.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
解析:选D A项,28 g氮气含有的氮原子数为×2×NA=2NA,错误;B项,4 g金属钙为=0.1 mol,Ca-2e-―→Ca2+,故4 g金属钙变成Ca2+时失去的电子数为0.2NA,错误;C项,1 mol O2 分子的质量是32 g,1 mol氧原子的质量是16 g,错误。
3.15 g A和10.5 g B完全反应,生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 mol E,则E的摩尔质量为( )
A.100 g·mol-1 B.27.5 g·mol-1
C.55 g·mol-1 D.16.5 g·mol-1
解析:选C 根据质量守恒,E的质量为(15+10.5)g-(7.2+1.8)g=16.5 g,E的物质的量为0.3 mol,所以E的摩尔质量为 =55 g·mol-1。
4.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.标准状况下,相同体积的氢气与水所含的分子数目相同
B.标准状况下,22.4 L以任意比混合的氢气、二氧化碳的混合气体所含的分子数为NA
C.常温常压下,32 g O2的物质的量不是1 mol
D.标准状况下,22.4 L He所含核外电子数为4NA
解析:选B A项,在标准状况下,水是液体,所以含有的分子数一定比氢气大,错误;B项,标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,这里的“任何气体”,包括“混合气体”,正确;C项,32 g O2的物质的量为1 mol,与状态无关,错误;D项,标准状况下,22.4 L He是1 mol,而1个He原子的核外电子数是2个,所以1 mol He 原子的核外电子的物质的量为2 mol,错误。
5.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和C2H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2
解析:选A A项,N2和CO摩尔质量相同,质量相同时,物质的量相同,分子数相同,所含原子数也相同;B项,同温、同体积而压强不同时,H2和N2的物质的量不同,原子数也不同;C项,同体积、同密度时,两种气体的质量相同,但摩尔质量不同,分子数不同,原子数也不同;D项,当同压强、同体积时,其温度和物质的量不一定相同,则原子数不一定相同。
6.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.原子数相等 B.密度相等
C.质量相等 D.摩尔质量相等
解析:选A 由同温、同压可得Vm相同,再由公式n=,可得两瓶内分子的物质的量相等,又都是双原子分子,所以原子的物质的量相等,由原子个数之比等于物质的量之比可得,两瓶内分子所含原子数相等,A项正确;由m=nM,两瓶内分子的物质的量相等,M不一定相等,故m不一定相等,同理,由ρ= 得ρ也不一定相等。
7.已知m g A和n g B所含分子数相同,则下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,同体积的气体A、B的摩尔质量之比为m∶n
B.25 ℃下,同质量的气体A、B的分子数之比为n∶m
C.同温同压下,气体A、B的密度之比为n∶m
D.相同状况下,同质量的气体A、B的体积之比为n∶m
解析:选C m g A和n g B所含分子数相同,则物质的量相等,MA∶MB=m∶n。标准状况下,同体积的气体A、B的物质的量相等,摩尔质量之比为m∶n,A项正确;同质量的气体A、B的物质的量之比 ==,即分子数之比为 n∶m,相同状况下,体积之比等于物质的量之比为n∶m,B、D项正确;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比为m∶n,C项错误。