(共19张PPT)
第4课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.从物质的量的角度认识化学反应。
2.以具体的简单计算为例,明确物质的量将贯穿于整个高中化学的学习。
3.物质的量、物质质量、气体体积、物质的量浓度之间的相互关系在化学反应中的应用。
一、物质的量在化学反应方程式中的应用
1.实验室用锌和盐酸制取氢气。现将65 g锌放入足量的盐酸中,请将反应物消耗的量、产物生成的量按要求填写下表:
化学反应 Zn + 2HCl===ZnCl2 + H2↑
1 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1
化学计量数之比
质量 65 g g g g
物质的量或
气体体积 或 L
(STP)
73
136
2
1mol
2mol
1mol
1mol
22.4
2.化学方程式中反应物或生成物的化学计量数之比等于对应物质的
之比。
物质的量
化学方程式 H2 + Cl2 2HCl
化学计量数之比
物质的量之比
同条件下气体
体积之比
二、认识化学方程式中化学计量数之比表示的意义
1 ∶ 1∶ 2
1 ∶ 1∶ 2
1 ∶ 1∶ 2
一、物质的量用于化学方程式的计算
1.参与反应的各物质的物理量之间的比例关系
aA(g)+bB(g)===cC(g)+ dD(g)
化学计量数比:a ∶ b ∶ c ∶ d
质量比: aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
物质的量比: a ∶ b ∶ c ∶ d
气体体积比: a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。
2.列比例式求解的方式
(1)aA(气)+bB(气)===cC(气)+dD(气)
a b c d
① n(A) n(B) n(C) n(D)
② v(A) v(B) v(C) v(D)
有比例式:
(2)aA + bB === cC(气) + dD
a×MA g b mol c×22.4 L d mol
m(A) n(B) V(C) n(D)
则比例关系:
[注:V(C)为标准状况下的气体体积]
利用化学方程式计算时,不同物质的物理量可以不同,但要相当;同一物质上、下物理量必须一致。
在10 mL物质的量浓度为2 mol·L-1的盐酸中加入足量的锌粒,完
全反应后,求:
(1)反应掉的锌粒的质量。
(2)标准状况下生成H2的体积。
【名师解析】 盐酸中n(HCl)=0.01 L×2 mol·L-1=0.02 mol
解法一:Zn + 2HCl === ZnCl2+H2↑
1 2 1
n(Zn) 0.02 mol n(H2)
1∶2=n(Zn)∶0.02 mol n(Zn)=0.01 mol
2∶1=0.02 mol∶n(H2) n(H2)=0.01 mol
m(Zn)=n(Zn)·M(Zn)=0.01 mol×65 g·mol-1=0.65 g
V(H2)=n(H2)·Vm=0.01 mol×22.4 L·mol-1=0.224 L
解法二:Zn + 2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 2 mol 22.4 L
m(Zn) 0.02 mol V(H2)
65 g∶m(Zn)=2 mol∶0.02 mol,
m(Zn)= =0.65 g
2 mol∶0.02 mol=22.4 L∶V(H2)
V(H2)= =0.224 L
【答案】 (1)0.65 g (2)0.224 L
二、过量计算
1.过量计算的原则
物质发生化学反应按着一定量的关系进行,但题目中若给出两个或两个以上反应物的量,解此类题应用过量法,即先确定哪种反应物过量,必须以不足的反应物的某量求算生成物的某量。
2.反应物过量的判断方法
(1)先求出两种反应物的物质的量之比,根据化学方程式有关反应物化学计量数关系进行判断,然后再按题目要求进行计算。
(2)假设其中一种反应物不足,完全反应,求出另一反应物的量,然后把另一反应物的所求量与已知量相比较,若小于已知量,说明假设正确;若大于已知量,说明假设不正确。
将5.55 g CaCl2与6.00 g Na2CO3共同溶于足量的水中并进行充分地搅
拌混匀,生成沉淀的质量是多少?
【名师解析】 判断过量的方法一:
因为CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
111 106
5.55 g 6.00 g
,所以反应物中的6.00 g Na2CO3是过量的,应根据CaCl2的投
入量进行计算。
判断过量的方法二:
n(CaCl2)= =0.05 mol
n(Na2CO3)= =0.057 mol
设CaCl2完全反应,由
CaCl2 + Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
1 1
0.05 mol n(Na2CO3)
即反应掉n(Na2CO3)=0.05 mol<0.057 mol,Na2CO3过量。
CaCl2+Na2CO2===CaCO3↓+2NaCl
1 mol 100 g
0.05 mol m(CaCO3)
1 mol∶0.05 mol=100 g∶m(CaCO3)
m(CaCO3)= =5.00 g
【答案】 5.00 g
1.一般先将已知量转化为该物质的物质的量,再根据化学方程式计算。
2.若已知两种或两种以上反应物的数据,在利用化学方程式计算时,先判断过量问题,再用完全反应物质的数据计算。
1.将足量的铁屑放入100 mL稀硫酸中充分反应后,生成2.24 L H2(STP)。则稀硫酸的物质的量浓度为( )
A.3 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.无法计算
【解析】 n(H2)= =0.1 mol
由Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
1 1
n(H2SO4) 0.1 mol
1∶1=n(H2SO4)∶0.1 mol n(H2SO4)=0.1 mol
c(H2SO4)= =1 mol·L-1
【答案】 C
2.在含HCl的量不同的两份盐酸中,分别投入等量的金属钠完全反应后,
两份盐酸中产生氢气的量( )
A.一样多
B.含HCl多的盐酸产生的氢气多
C.含HCl少的盐酸产生的氢气多
D.无法确定
【解析】 由于钠均能完全反应,计算产生H2的量应用Na的量计算,由于
Na的物质的量相等,故产生的H2的量相同。
【答案】 A
3.在反应A+3B===2C中,若7 g A和一定量B完全反应生成8.5 g C,则A、
B、C的摩尔质量之比为( )
A.14∶3∶17 B.28∶2∶17
C.1∶3∶2 D.无法确定
【解析】 根据质量守恒定律m(B)=8.5 g-7 g=1.5 g
所以有n(A)= ,n(B)= ,n(C)=
因此有1∶3∶2=
即M(A)∶M(B)∶ M(C)=28∶2∶17。
【答案】 B
4.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中,在同温、同压
下产生的气体体积比是( )
A.1∶2∶3 B.6∶3∶2
C.3∶1∶1 D.1∶1∶1
【解析】 n(HCl)=0.1 L×1 mol·L-1=0.1 mol
钠与盐酸反应时,无论HCl是否足量,钠均能完全反应。
由2Na~H2 n(H2)= n(Na)= ×0.3 mol=0.15 mol
Mg、Al与盐酸反应时Mg、Al均过量
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
2 1
0.1 mol n(H2)
n(H2)= =0.05 mol
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
6 3
0.1 mol n(H2)
n(H2)= =0.05 mol
根据阿伏加德罗定律知,同温同压下,Na、Mg与Al反应放出H2的体积比等
于放出H2的物质的量之比,即0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。
【答案】 C
5.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。
(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。
【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(共24张PPT)
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第1课时 物质的量及其单位——摩尔
1.了解物质的量、阿伏加德罗常数和微观粒子之间的相互转化关系。
2.了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的相互转化关系。
3.了解物质的量、物质的质量、微观粒子之间的关系在化学计算中的应用。
一、物质的量及其单位——摩尔
1.阿伏加德罗常数
(1)概念:0.012 kg 12C所含的碳原子数为 。
称为阿伏加德罗常数。
(2)表示符号及单位: 。
6.02×1023
6.02×1023 mol-1
NA、mol-1
2.物质的量
(1)概念:用 作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量,用 表示。
(2)应用范围: ,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等或一些特定组合。
(3)意义:把物质的 和 联系起来。
0.012kg12C中所含的原子数目
n
微观粒子
宏观数量
微观粒子的数量
3.物质的量的单位
(1)单位: ,简称 。
(2)符号: 。
(3)1 mol任何微粒都含有 个该微粒。
4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系 n= 。
摩尔
摩
mol
6.02×1023
1.为何使用物质的量时要注明微粒名称?
【提示】 物质的量实用对象是微观粒子,种类很多,如氯元素形成的氯分子(Cl2)、原子(Cl)、离子(Cl-)等。不注明易混淆所指物质微粒,故应注明微粒名称。
二、摩尔质量
1.概念: 的物质所具有的质量。
2.表示符号及单位: 。
3.与物质的量间的关系:n= 。
4.与相对原子质量(或相对分子质量)之间的关系
以g·mol-1为单位时,摩尔质量数值上 对应微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。
单位物质的量
M、g·mol-1(kg·mol-1)
等于
2.(1)以g·mol-1为单位时,摩尔质量数值上为什么与对应微粒的相对原子质量(或分子质量)相等?
(2)能否通过计算确定任意原子的质量?
【提示】 以16O为例推导如下:
(1)①1个16O与1个12C原子质量之比为16∶12;
②1 mol 16O与1 mol 12C所含原子数都是6.02×1023个,则有:
= = ;
③已知1 mol 12C的质量为12 g,所以1 mol 16O的质量为16 g,即M(O)=16 g·mol-1。
(2)1个16O原子的质量为: =2.66×10-23g。
一、物质的量及其单位——摩尔
1.物质的量
(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。
(2)“物质的量”四个字是一个物理量的专用名词,是个整体,不可分割、删减或增加其他字,也不能将其理解为“物质的质量”或“物质的数量”。
(3)“物质的量”描述的对象是构成物质的微观粒子(如分子、原子、离子、电子等)或某些微粒的特定组合(如SO42-、NaCl等),不可计量宏观物质(如苹果、铁钉)。
2.摩尔
(1)在使用摩尔表示物质的量时,应该指明粒子的具体种类(一般用化学式标明)。例如说“1 mol氧”,是指1 mol氧原子,还是指1 mol氧分子,含义就不明确。
(2)粒子集体中可以是原子、分子,也可以是离子、电子等或这些粒子的特定组合。例如:1 mol F,0.5 mol CO2,1 000 mol CO32-,a mol e-,1.5 mol Na2CO3·10H2O等。
( 1)在使用摩尔时,对于微粒的特定组合可以不限于整数,可以是分数,也可以根据化学反应的需要将分子、原子、离子等基本单位再分割或再组合成分数或倍数。
(2)NA数值巨大,物质的量应用于宏观物质没有实际意义。
下列叙述中,正确的是( )
A.相同质量的H2和Cl2相比,H2的分子数多
B.0.5 mol氢的质量是0.5 g
C.摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量
D.1 mol H2SO4中含有的氢原子数为6.02×1023
【名师解析】 由于H2的摩尔质量比Cl2的摩尔质量小,对于相同质量的H2和Cl2,H2的物质的量大,则所含的H2的分子数就多,故A项正确;由于氢为元素名称,未指明是氢原子、氢分子还是氢离子,所以质量无法求算,故B项错误;摩尔是物质的量的单位,不是一种物理量,故C项错误;由于1 mol H2SO4中含有氢原子的物质的量为2 mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,则1 mol H2SO4中含有氢原子数为2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,故D项错误。
【答案】 A
1.下列表示方法中,正确的是( )
A.0.1 mol谷子
B.0.5 mol氧
C.1 mol H2O中含有6.02×1023个原子
D.1.6 mol H+
【解析】 物质的量不能描述宏观物质,A项错误;B项未指明微粒名称,是错误的;1 mol H2O中应含有1 mol H2O分子,含有3 mol原子(包括2 mol H和1 mol O),共6.02×1023×3个原子,C项错误。
【答案】 D
二、物质的量、物质的质量、微粒个数之间的换算
(1)N与m的换算中,n起桥梁作用。
(2)分清物质的量描述的微粒名称,然后根据微粒的组成再确定其他微粒的物质的量,如1 mol H2SO4表示H2SO4分子的物质的量为1 mol,根据H2SO4分子的组成,则H原子的物质的量为2 mol。
若50滴水正好是m g,则1滴水所含的分子数是( )
A.m×50×18×6.02×1023 B. ×6.02×1023
C. ×6.02×1023 D.
【思路点拨】 先确定1滴水的质量→再确定1滴水的物质的量→最后确定1滴水中分子个数。
【随堂笔记】 1滴水的质量为= g
1滴水的物质的量n(H2O)= mol
1滴水中含H2O分子数N(H2O)= mol×6.02×1023mol-1
= ×6.02×1023
【答案】 B
2.含a个氧原子的硫酸中:
(1)H2SO4分子的个数为________;
(2)H2SO4的物质的量为________;
(3)H2SO4的质量为________。
【解析】 (1)由H2SO4分子的组成知,N(H2SO4)= N(O)= ×a=
(2)n(H2SO4)=
或n(H2SO4)= mol
(3)m(H2SO4)=n(H2SO4)·M(H2SO4)
= ×98 g·mol-1= g·mol-1
或m(H2SO4)=n(H2SO4)·M(H2SO4)
= mol×98 g·mol-1=4.1×10-23a g
【答案】 (1) (2) (或 mol)
(3) g·mol-1(或4.1×10-23 g)
1.下列几种说法中正确的是( )
A.摩尔是化学上常用的一个物理量
B.某物质含有6.02×1023个粒子,含有这个数目粒子的物质一定是1 mol
C.1摩尔氢气分子可以表示为1 mol H2
D.硫酸的摩尔质量为98 g
【解析】 A错误,摩尔是国际单位制中7个基本单位之一,不是物理量,它是物质的量的单位;B错误,某物质含6.02×1023个粒子,该粒子的物质的量为1 mol,但该物质的物质的量不一定是1 mol,如含6.02×1023个氢原子水中,含1 mol H,但水的物质的量则为0.5 mol;D错误,摩尔质量的单位是g·mol-1。
【答案】 C
2.下列说法中正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量是98 g
B.2 mol OH-的质量是34 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个碳原子的实际质量约等于12/(6.02×1023)g
【解析】 硫酸的相对分子质量是98,它的摩尔质量是98 g·mol-1,所以A不正确,原子得到或失去电子后变成离子,由于电子的质量非常小,可忽略不计,所以1 mol OH-的质量为17 g,则2 mol OH-的质量为34 g,B正确;铁的相对原子质量是56,则铁的摩尔质量是56 g·mol-1,而不是等于它的相对原子质量(相对原子质量的单位是1,通常不写);一个12C原子的质量为 g,但其他碳原子的质量不等于该数值,D项不正确。
【答案】 B
3.下列物质中含分子数最多的是( )
A.1.204×1023个CO2分子 B.0.6 mol CO
C.32 g SO2 D.1.6 g H2
【解析】 n(CO2)= =0.2 mol
n(CO)=0.6 mol
n(SO2)= =0.5 mol
n(H2)= =0.8 mol。
【答案】 D
4.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
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】 A选项,28 g氮气含有N2分子 =1 mol,即2 mol氮原子;B选项,4 g金属钙为 =0.1 mol,Ca―→Ca2++2e-,故4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.2NA;C选项,1 mol O2分子的质量是32 g,1 mol氧原子的质量是16 g。
【答案】 D
5.0.5 mol H2O中含有多少个水分子?多少个氢原子?9.03×1023个CO2中含有多少摩尔的氧原子?
【解析】 水是由水分子构成的,1 mol水中含1 mol水分子,即6.02×1023个水分子。根据N=n·NA,可求出0.5 mol H2O中含有N(H2O)=0.5 mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023,N(H)=2N(H2O)=2×3.01×1023=6.02×1023。9.03×1023个CO2的物质的量可根据n= 求得:n(CO2)=(9.03×1023)÷(6.02×1023mol-1)=1.5 mol,则n(O)=2n(CO2)=2×1.5 mol=3 mol。
【答案】 N(H2O)=3.01×1023;N(H)=6.02×1023;n(O)=3 mol。(共31张PPT)
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第3课时 物质的量浓度
1.了解溶液的物质的量浓度的概念。
2.了解溶液体积、物质的量浓度和溶质物质的量之间的关系。
3.了解一定物质的量浓度溶液的配制。
一、物质的量浓度
1.定义:以 中所含溶质B的 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: 。
3.单位: 或mol·m-3等。
4.表达式: 。
单位体积溶液
物质的量
cB
mol·L-1
1.溶液的体积就是溶质体积与溶剂体积之和吗?
【提示】 不是。当溶质溶解于溶剂中时,它们的体积会发生不同程度的变化,因此,溶质体积与溶剂体积不具有加和性。
二、一定体积、一定物质的量浓度的溶液的配制
以配制500 mL 0.4 mol·L-1的NaCl溶液为例来分析配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器和步骤。
1.计算所需NaCl的质量
m(NaCl)=n(NaCl)· =c(NaCl)·V溶液·M(NaCl)= ×0.5 L×58.5 g·mol-1= 。
2.用 (仪器)称取所需氯化钠。
3.将称取的NaCl置于 中,加入适量蒸馏水,用 搅拌,使其溶解。
4.将所得NaCl溶液转移到 中。
M(NaCl)
0.4mol·L-1
11.7g
托盘天平、药匙
烧杯
玻璃棒
容量瓶
5.用蒸馏水洗涤 、 2~3次,洗涤液转移到容量瓶中。
6.振荡。
7.定容。向容量瓶中加蒸馏水到刻度线1~2 cm处,改用 加蒸馏水,至 。
8.塞好瓶塞,颠倒数次,使溶液混合均匀。
9.将溶液装入贴好标签的试剂瓶中。
简记为:计算→称量或量取→溶解或稀释→冷却→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶贴签
烧杯
玻璃棒
胶头滴管
液面最低点与刻度线相切
2.(1)溶液注入容量瓶前为什么要冷却到室温?
(2)定容过程中如果加水已超过刻度线,能否把水吸出来?如果不能应如何做?
【提示】 (1)容量瓶的容积是在室温下的定值,由于热胀冷缩,温度变化时,容积会发生变化,但主要是溶液体积受温度的影响变化较大。物质的溶解过程常伴有放热或吸热现象,使配制溶液体积有误差,因此,要冷却到室温。
(2)不能;倒掉并洗净容量瓶,重新配制。
一、正确运用物质的量浓度
1.与水反应的物质溶于水后,溶液中溶质的确定:有些物质溶于水后,与水反应生成新的物质,所得溶液中的溶质一般是指新物质,如Na2O、Na2O2溶于水所得溶液的溶质是NaOH;有些物质溶于水所得溶液的成分较复杂,如Cl2、NH3等,求算其浓度时,仍以溶解前的物质为溶质。
2.结晶水合物溶液的溶质:其溶质不是指结晶水合物,而是指相应的无水盐,如将25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水形成100 mL溶液,其浓度为1 mol·L-1,溶质是CuSO4而不是CuSO4·5H2O。
3.溶液稀释定律
(1)稀释前后溶质的质量不变:m(浓)×w(浓)=m(稀)×w(稀)。
(2)稀释前后溶质的物质的量不变:c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀)(V的单位前后要一致)。
4.两种溶质相同而浓度不同的溶液混合
有c1V1+c2V2=c混V混
(1)当溶液的密度相差不大时,可作近似计算:V混=V1+V2;
(2)当溶液的密度相差较大时,则须根据密度进行体积换算:V混=(V1ρ1+V2ρ2)/ρ混。
5.溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算气体溶于水形成溶液的物质的量浓度时,溶液的体积一定不能用溶剂的体积代替,应通过形成溶液的密度,利用V= 求得。
100 mL 0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-的物质的量浓度为( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
【名师解析】 因混合后SO42-的物质的量为:
n(SO42-)=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SO42-的物质的量浓度为:
c(SO42-)=n(SO42-)/V=0.06 mol/0.15 L=0.4 mol·L-1。
【答案】 C
1.在4 ℃时向100 mL水中溶解了22.4 L HCl气体(标准状况下测得)后形成溶液。下列说法中正确的是( )
A.该溶液物质的量浓度为10 mol·L-1
B.该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.所得溶液的体积为22.5 L
【解析】 选项A:由溶液的体积不能简单等于0.1 L,便可推知该
物质的量浓度不应等于10 mol·L-1。选项C:本题的溶质的质量与
溶液的质量可求得:36.5 g,100 g,所以可求出溶液中溶质的质量
分数。选项D:溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和。即不
等于22.5 L。
【答案】 B
二、配制一定物质的量浓度溶液中容量瓶的使用及误差分析
1.容量瓶
(1)构造
容量瓶是细颈、梨形、平底的玻璃瓶,配有磨口玻璃塞或塑料塞;颈部标有刻度线,瓶体标有温度和容积,与平底烧瓶不同。
(2)使用注意事项
①使用前要先检查容量瓶是否漏水。
方法是:往容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否漏水。如果不漏水,把容量瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把容量瓶倒立过来,再检查容量瓶是否漏水。
②使用前用蒸馏水洗净,但不能用待配溶液润洗。
③加水到刻度时,观察液面要平视刻度,使凹液面的最低点与刻度线相切。
④使用完毕,应该洗净、晾干(玻璃磨砂瓶应在瓶塞与瓶口处垫一张纸,以免瓶塞与瓶口黏连)。
⑤不能加热,不能用来溶解或作反应器。
⑥在溶解或稀释时若有明显的热量变化,必须待溶液温度恢复到室温后才能转移到容量瓶中。
⑦用玻璃棒引流,玻璃棒与容量瓶接触点要在刻度线以下。
⑧只能配制容量瓶上规定容积的溶液,即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。
2.误差分析
(1)依据:c=
(2)使用容量瓶时可能引起的误差
能引起误差的一些操作 因变量 c(mol·L-1)
m V
称量时药品与砝码位置颠倒 减小 - 偏低
向容量瓶转移液体时少量流出 减小 - 偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 - 偏低
未冷却至室温就注入定容 - 减小 偏高
定容时,水多用滴管吸出 减小 - 偏低
定容摇匀时液面下降再加水 - 增大 偏低
定容时俯视刻度 - 减小 偏高
选择的容量瓶必须指明规格,若使用某一浓度为480 mL的溶液时,应选择500 mL容量瓶,在求所需溶质的量时按500 mL溶液来计算。
用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)配制1 mol·L-1稀H2SO4 100 mL。
(1)实验中应选用的仪器是(填字母)________。
(A)100 mL量筒 (B)托盘天平
(C)玻璃棒 (D)50 mL容量瓶
(E)10 mL量筒 (F)50 mL烧杯
(G)100 mL容量瓶 (H)胶头滴管
(2)实验操作
①用100 mL量筒量取98%的浓H2SO4________mL;
②选取对应规格的容量瓶,洗涤,检查是否漏液,将稀释并冷却至室温的H2SO4沿玻璃棒转移到此容量瓶中;
③用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移到容量瓶中;
④在小烧杯内稀释浓H2SO4,稀释时要用玻璃棒不断搅拌;
⑤向容量瓶中直接加蒸馏水至离刻度线1~2 cm处;
⑥盖上容量瓶塞子、摇匀;
⑦用胶头滴管小心加蒸馏水至刻度线;
⑧将配制好的溶液转入洗涤但尚未干燥的试剂瓶中贮存备用。
(3)实验分析
a.正确的操作步骤是(填序号)_______________________________。
b.此实验中玻璃棒的作用是____ 。
c.实验操作有两处错误,这两处错误是:
Ⅰ._____________________________________________________。
Ⅱ.__________________________________________________。
d.下列操作所配溶液浓度是“偏高”、“偏低”还是“无影响”:
Ⅰ.转移硫酸后,小烧杯未洗涤________。
Ⅱ.量取浓H2SO4的量筒用蒸馏水洗涤两次,并将洗涤液转入容量瓶中:________。
Ⅲ.定容时俯视容量瓶刻度线:________。
【思路点拨】 解答本题时应抓住以下三点:
(1)溶液稀释的有关计算。
(2)配制一定物质的量浓度溶液的步骤和要求。
(3)配制溶液时的误差分析。
【随堂笔记】 (1)所需浓H2SO4的体积为:
=5.4 mL,所以选用仪器(E)。由配制
一定 物质的量浓度溶液的实验步骤知,还需要的仪器有(F)(C)(G)(H);
正确的操 作步骤是:①④②③⑤⑦⑥⑧。
(3)根据实验步骤的要求和注意事项知,在稀释浓H2SO4和移液时,
玻璃棒的作用是搅拌和引流;由于所需浓H2SO4的体积为5.4 mL,
所以应用10 mL量筒,若选用100 mL。量筒,由于量程太大,会造
成较大的误差,故①操作存在错误;由于试剂瓶洗涤后未干燥,
瓶壁附着的蒸馏水会使所配溶液变稀,故⑧操作存在错误。由于小
烧杯未洗涤,溶质未全部转移到容量瓶中,导致浓度偏低。由于用
蒸馏水洗涤了量筒,并将洗涤液移入了容量瓶,溶质的物质的量增
大,导致浓度偏高。由于俯视刻度线会使容量瓶中溶液的体积减
少,导致浓度偏高。
【答案】 (1)(C)(E)(F)(G)(H)
(2)5.4 (3)a.①④②③⑤⑦⑥⑧ b.拌和引流 c.量取H2SO4的量筒量程太大,会造成较大误差 试剂瓶未干燥,会使所配溶液变稀 d.偏低 偏高 偏高
2.实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水
B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水
D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
【解析】 M(CuSO4)=160 g·mol-1,M(CuSO4·5H2O)=250 g·mol-1。
若配制500 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液需CuSO4或CuSO4·5H2O的物
质的量为:0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol。
0.05 mol CuSO4的质量为:0.05 mol×160 g·mol-1=8 g。
0.05 mol CuSO4·5H2O的质量为:0.05 mol×250 g·mol-1=12.5 g。
【答案】 D
1.在容量瓶上无须标记的是( )
A.温度 B.刻度线
C.浓度 D.容积
【答案】 C
2.NA为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3 mol·L-1硫酸钾溶液的说法中,正确的是( )
A.1 L溶液中含0.3NA个K+
B.1 L溶液中含0.9NA个离子
C.2 L溶液中K+浓度是1.2 mol·L-1
D.2 L溶液中含0.6NA个离子
【解析】 1 L溶液中:n(K2SO4)=0.3 mol·L-1×1 L=0.3 mol
N(K+)=2n(K2SO4)·NA mol-1=0.6NA
N(离子)=0.3 mol×3×NA mol-1=0.9NA
故A项错误,B项正确。
2 L溶液中:c(K+)仍为c(K2SO4)的2倍,即0.6 mol·L-1,C项错误;N(离子)=0.9NA×2=1.8NA,D项错误。
【答案】 B
3.下列叙述正确的是( )
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中,得到1 mol·L-1的NaOH溶液
B.将11.2 L HCl气体通入水中配成0.5 L的溶液,浓度为1 mol·L-1
C.将1 L 10 mol·L-1的盐酸与9 L水混合,混合液浓度为1 mol·L-1
D.10 g NaOH溶解在水中配成250 mL溶液,其浓度为1 mol·L-1
【解析】 A中溶解后不一定为1 L溶液,A错;B中11.2 L HCl气
体没有指明是标准状况,不一定为0.5 mol,B错;C中混合后溶
液体积不一定是10 L,C错;D正确。
【答案】 D
4.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液时,下列情况中,使
溶液浓度偏小的是( )
A.容量瓶中原有少量的水
B.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
C.定容时俯视刻度线
D.滴管加水时,不小心把少量水滴到容量瓶外
【解析】 A、D两项不影响物质的量浓度;C项使物质的量浓
度偏大。
【答案】 B
5.右图是某医院给病人输液时用的一瓶葡萄糖
注射液标签,请根据标签给出的数据计算该溶液
中含水________g,溶液的密度约为________;
若已知葡萄糖分子式为C6H12O6,该注射液的物
质的量浓度约为________。
【解析】 根据标签:m(溶液)= =250 g,
m(水)=250 g-12.5 g=237.5 g,
ρ= =1 g·mL-1
M(葡萄糖)=(6×12+12×1+6×16)g·mol-1
=180 g·mol-1
c(葡萄糖)= =0.28 mol·L-1
【答案】 237.5 1 g·mL-1 0.28 mol·L-1第1章 第2节
第1课时 研究物质性质的基本方法
一、选择题
1.钠在水中的反应现象与下列性质无关的是( )
A.钠的熔点低 B.钠的密度小
C.钠的硬度小 D.钠的金属活泼性强
【解析】 钠在水中反应的实验现象为“浮、熔、游、响、红”,浮说明钠的密度比水
的小,熔说明钠的熔点低,游、响说明钠与水反应剧烈,进一步说明钠具有较强的金属
活泼性。
【答案】 C
2.下列实验操作正确的是( )
A.向盛水的烧杯中投入小拇指头大小的钠块,观察现象
B.将钠保存在汽油中
C.将一小块钠放在石棉网上加热,观察现象
D.用手掰开一块金属钠,观察钠的颜色
【解析】 A选项,钠与水反应十分剧烈,生成具有强腐蚀性的氢氧化钠,若取金属钠
量过大,反应中会因反应剧烈使溶液飞溅,造成伤害。B选项,汽油易挥发、易燃烧,
所以不能将钠保存在汽油里。D选项,钠与手接触,手上的水分与钠反应,生成的氢氧
化钠对手有腐蚀作用。
【答案】 C
3.下列叙述中,错误的是( )
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.钠在空气中燃烧生成氧化钠
C.钠可以与氯气发生化合反应
D.钠可以与盐酸发生化学反应
【解析】 钠在空气中燃烧生成过氧化钠而不是氧化钠。
【答案】 B
4.在烧杯中加水和苯(苯的密度为0.88 g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50 mL,
将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能为( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并上下跳动
【解析】 此题考查面广,首先是苯与水互不相溶,还有钠的密度处于苯和水之间,钠
能与水反应而不与苯反应。另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯和水的界面处反应并可
能作上下跳动。
【答案】 D
5.下列物质间发生化学反应,在不同条件下可制得不同产物的是( )
A.Na和O2 B.Na和Cl2
C.Mg和O2 D.Na和H2O
【解析】 Na与O2常温下反应生成Na2O,在点燃的条件下反应生成Na2O2。
【答案】 A
6.将2.3 g钠放入97.7 g水中,生成溶液中溶质的质量分数是( )
A.等于2.3% B.等于4%
C.2.3%与4%之间 D.大于4%
【解析】 Na溶于水生成NaOH,故溶液中溶质为NaOH。
由2Na + 2H2O===2NaOH + H2↑知,
2×23 g 2×18 g 2×40 g 2 g
2.3 g x y
生成NaOH的质量x=4 g,生成H2 y=0.1 g,NaOH的质量分数=
×100%=×100%>4%。
【答案】 D
7.
如右图所示,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2粉末,U形管中注有浅红色
的水。将气球用橡皮绳紧系在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,
将发生的现象是( )
A.U形管内的红水退色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大 D.U形管中水位d【解析】 此题解答时容易因定向思维而错选AB,而没有注意到浅红色的水是在U形
管中而非试管中。由于发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,产生的O2使气球
被吹大,同时该反应放出大量的热,使广口瓶中空气受热膨胀而导致U形管中水位d>c。
【答案】 C
8.2.3 g钠在干燥的空气中与氧气反应,可得到3.5 g固体,据此可判断其产物为( )
A.只有Na2O2 B.只有Na2O
C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
【解析】 金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2,此题用“极限法”:若2.3 g钠全
部反应生成Na2O,由反应4Na+O2===2Na2O可得生成Na2O的质量为3.1 g;若2.3 g
钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2Na2O2可得生成Na2O2的质量为3.9 g;
现产物为3.5 g,介于3.1 g和3.9 g之间,故产物为Na2O和Na2O2的混合物。故正确答
案为C。
【答案】 C
二、非选择题
9.在下列物质中:①水 ②稀盐酸 ③氢氧化钠溶液 ④食盐
(1)通常不能与金属钠发生化学反应的是________(填写代号,下同)。
(2)反应产生的现象最剧烈的是________。
(3)用最少的化学方程式表达出所有的化学反应
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 钠是一种很活泼的金属,能跟水或水溶液以及酸在常温下剧烈反应,置换出
氢气。钠不与食盐反应。钠与水反应的实质是与氢离子反应,稀盐酸中氢离子的浓度远
大于水中氢离子的浓度,故钠在稀盐酸中反应更加剧烈。将钠投入氢氧化钠溶液中,钠
与溶液中的水反应。
【答案】 (1)④ (2)② (3)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2Na+2HCl===H2↑+2NaCl
10.为防止药品变质,实验室通常采用密封的方法保存,
少量的金属钠存放在盛有煤油的广口试剂瓶中,而不是
直接放在密封的广口瓶中(如图所示)。
(1)请解释原因______________________________________。
(2)若金属钠直接露置在空气中,有下列现象:①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色
固体 ④固体表面变潮湿,上述现象出现的先后顺序是 ________________________________________________________________________。
【解析】 钠在空气中发生如下变化:银白色(Na)―→变暗(生成Na2O)―→变成白色固体(NaOH)―→表面形成溶液(NaOH潮解)―→结块(吸收CO2、H2O形成Na2CO3·10H2O)―→最终变成白色粉末(风化生成Na2CO3)。
【答案】 (1)钠的密度比煤油大,沉在煤油下面,煤油起到了隔绝空气的作用
(2)②④③①
11.用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是:第一,有氧气生成;第
二,_______________________________________________________________________。
过氧化钠跟水反应的化学方程式______________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,用以证明上述结
论。用以验证第一条结论的实验方法及现象是
__________________________________
_______________________________________________________。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是
____________________________________________________________
___________________________________________________________。
【解析】 (1)脱脂棉能燃烧除了有氧气外,必须要达到其着火点,据此可判断该反应
在反应过程中放出热量。(2)温度升高,容器内气体会膨胀,因此,将导管Q浸入水中,
反应过程中导管口有气泡冒出。
【答案】 (1)该反应在反应过程中放出热量 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ (2)将
带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃 将导管Q浸入水中,反应过程口导管中有
气泡冒出
12.如下A至F是化合物,G是单质。
A(固体)B+ C + D
+E +E
B+G F+G
写出A、B、E、F的化学式:
A.__________,B.__________,E.__________,F.__________。
【解析】 综合分析比较可知,化合物A受热分解可生成三种化合物,在中学常见的
化合物范围内,A可能为某些酸式盐或碱式碳酸铜。因A分解产生的两种化合物都能
与化合物E反应产生单质G。G可能为O2,E为Na2O2,然后进行推测验证,A为NaHCO3、
B为Na2CO3、F为NaOH。
【答案】 NaHCO3 Na2CO3 Na2O2 NaOH
13.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先
在U形管内加入少量煤油和几粒钠块,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,
一会儿加热铜丝。
根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)金属钠的变化现象________________________________________________________________________。
(2)U形管中溶液的颜色________________________________________________________________________,
说明有________生成。
(3)铜丝的变化现象______________,说明有______生成;若去掉后面的装置,简述检验气体的方法______________________________________________。
(4)若a g钠与b mL水完全反应,则该溶液的溶质的质量分数是__________________。
【解析】 钠位于水和煤油界面上,与水发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,生成的H2与CuO发生反应:H2+CuOCu+H2O。钠与水反应得NaOH溶液:
则w(NaOH)=×100%=×100%
【答案】 (1)在水和煤油的界面上逐渐变小并作上下跳动
(2)从上到下逐渐由无色变为红色 NaOH
(3)由黑色变红色 H2 在玻璃口处点燃气体,有淡蓝色火焰气体
(4)×100%
14.我国发射了“神舟七号”宇宙飞船,并且进行宇航员太空行走实验,真正实现中国
人遨游太空的梦想。在宇宙飞船中为了使宇航员得到一个稳定良好的生活环境,一般在
船内安装盛有Na2O2颗粒的装置,它的用途是再生氧气。
(1)写出Na2O2颗粒吸收二氧化碳,再生氧气的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)钠在纯净的氧气中燃烧生成过氧化钠所消耗的O2和生成的Na2O2在宇宙飞船中再生
出氧气的质量比为______。
【解析】 (2)假设有46 g Na,则:
2Na+O2 Na2O2
46 32 78
46 g m(O2)消耗 m(Na2O2)
m(O2)消耗==32 g
m(Na2O2)==78 g
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2×78 32
72 g m(O2)生成
m(O2)生成==16 g
==2∶1
【答案】 (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(2)2∶1
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1第3节 第2课时 气体摩尔体积
一、选择题
1.下列有关物理量相应的单位表达错误的是( )
A.摩尔质量g/mol B.气体摩尔体积L/mol
C.溶解度g/100 g D.密度g/cm3
【解析】 溶解度的单位为g。
【答案】 C
2.下列关于丙烷的说法中正确的是( )
A.1 mol C3H8的气体体积为22.4 L
B.常温常压下,11.2 L C3H8的物质的量为0.5 mol
C.5 L C3H8和5 L CO2的质量相等
D.丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L-1
【解析】 A项未说明状态,若在标准状况下,1 mol C3H8的体积为22.4 L,该
项不 正确;B项Vm≠22.4 L·mol-1,该项错误;C项中两种气体所处的状态不
一定相同,该项错误;ρ===1.96 g·L-1,D项正确。
【答案】 D
3.(2010年昆明高一检测)在同温同压下,有同质量的气体X和Y。已知此时Y的
体积大于X的体积,则它们的摩尔质量关系是( )
A.M(X)>M(Y) B.M(X)C.M(X)=M(Y) D.无法确定
【解析】 同温同压下,V(Y)>V(X),则n(Y)>n(X),所以==<1,
即M(Y)【答案】 A
4.在相同的温度和压强下,4个容器分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器
的容积分别是a.CO2,100 mL;b.O2,200 mL;c.N2,400 mL;d.CH4,600 mL。则4个容
器中气体的质量由大到小的顺序是( )
A.a>b>c>d B.b>a>d>c
C.c>d>b>a D.d>c>a>b
【解析】 设气体摩尔体积Vm=x L·mol-1
m(CO2)=×44 g·mol-1=g
m(O2)=×32 g·mol-1=g
m(N2)=×28 g·mol-1=g
m(CH4)=×16 g·mol-1=g
故C项正确。
【答案】 C
5.(2010年芜湖高一检测)如下图所示,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.所含原子数相等 B.气体密度相等
C.气体质量相等 D.平均摩尔质量相等
【解析】 根据阿伏加德罗定律知两瓶气体的物质的量相等,均取1 mol,则甲、乙中
原子的物质的量均为2 mol,A项正确;甲瓶中气体的质量介于28~32 g之间,而乙
瓶中气体的质量为30 g,又由于V(甲)=V(乙),故B、C、D项均不正确。
【答案】 A
6.在三个密闭容器中分别充入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)由大到小的顺序是( )
A.p(Ne)>p(H2)>p(O2) B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C.p(H2)>p(O2)>p(Ne) D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)
【解析】 当三种容器中的温度和密度都相同时,相同体积气体的质量相同,相对分子
质量越小的气体的物质的量越大,所以物质的量的大小顺序是n(H2)>n(Ne)>n(O2),
又因为气体的物质的量与压强成正比,所以压强的大小顺序:p(H2)>p(Ne)>p(O2)。
【答案】 D
7. 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
【解析】 选项A,一定温度、压强下,气体的体积主要由分子数多少决定,故不
正确;选项B,正确;选项C,气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积,不
一定是22.4 L,故不正确;选项D,不同的气体,若体积不等,它们的分子数可能
相等,因为气体体积还与温度和压强有关,故不正确。
【答案】 B
8.下列说法不正确的是( )
A.磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
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的体积是11.2 L
【解析】 A中磷酸的摩尔质量为98 g·mol-1,而6.02×1023个磷酸分子为1 mol,
其质量为98 g,两者数值相等,A正确。分子数相等的N2与H2,质量比等于摩尔
质量比为28∶2=14∶1,B正确。32 g O2为1 mol,含氧原子数为2×6.02×1023,
C正确。D项中应为标准状况下0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占的体积是
11.2 L,故D错。
【答案】 D
9.标准状况下有①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,
③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从小到大表示不正确
的是( )
A.体积:④<①<②<③ B.密度:①<④<③<②
C.质量:④<①<③<② D.氢原子数:②<④<③<①
【解析】 ①n(CH4)==0.3 mol,
②n(HCl)==0.5 mol,
③n(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。
【答案】 A
10.在标准状况下有m g气体A与n g气体B的分子数相同,下列说法不正确
的是( )
A.两种气体A、B的相对分子质量比为m∶n
B.同质量气体A与B的分子数比为n∶m
C.同温、同压下,A、B两气体的密度比为n∶m
D.相同状况下,同体积A、B两气体的质量比为m∶n
【解析】 标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数相同,即物质的量相同,
nA=nB。A项中气体相对分子质量与状况无关,nA=,nB=,由nA=nB得
出=,A项正确;B项,质量相同时物质的量与相对分子质量成反比,
即==;又根据微粒数之比等于物质的量之比,因此有==;C项,
同温、同压时==;D项,同温、同压、同体积时,nA=nB,质量与相对分
子质量成正比,mA∶mB=m∶n。
【答案】 C
二、非选择题
11.现有m g某气体,它由四原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体中所含的原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
【解析】 (1)n==mol
(2)N(原子)=4n·NA=mol×6.02×1023mol-1=
(3)V=n·Vm=mol×22.4 L·mol-1= L
【答案】 (1) (2) (3)
12.如果a g某气体中含有的分子数为b,求c g该气体在标准状况下的体积是(设NA
为阿伏加德罗常数)________。
【解析】 a g气体的物质的量:mol,该气体的摩尔质量:a÷=g/mol,
c g气体的物质的量:c÷=mol,c g气体在标准状况下的体积:×22.4
=L。
【答案】 L
13.(1)在同温同压下,CH4与气体A的密度之比为1∶4,求A的摩尔质量。
(2)在标准状况下,气体A的密度是3.170 g·L-1,求A的摩尔质量。
(3)在同温同压下,气体A对空气的密度是2,求A的摩尔质量。
【解析】 (1)ρ1∶ρ2=M1∶M2,1∶4=16 g·mol-1∶M(A),M(A)=64 g·L-1。
(2)M=ρ×22.4 L·mol-1,M(A)=3.170 g·L-1×22.4 L·mol-1=71 g·mol-1。
(3)M(A)=M(B)×D,M(A)=29 g·mol-1×2=58 g·mol-1。
【答案】 (1)64 g·mol-1 (2)71 g·mol-1
(3)58 g·mol-1
14.(1)等质量的O2和O3,它们的物质的量之比为________,所含分子数之比为______,
所含原子数之比为________,相同状况下的体积之比和密度之比分别为
______ _、 ________。
(2)在标准状况下,空气中N2和O2的体积比约为4∶1,则N2和O2的物质的量之
比为________,空气的密度约为________,空气的平均相对分子质量为________。
【解析】 空气的密度为
=1.29 g·L-1
M=1.29 g·L-1×22.4 L·mol-1=29 g·mol-1,则空气的平均相对分子质量为29。
【答案】 (1)3∶2 3∶2 1∶1 3∶2 2∶3
(2)4∶1 1.29 g·L-1 29
15.已知m g A气体与n g B气体中含有的分子数相等,则:
(1)同温、同压下,等质量的A和B中含有的分子数之比为________。
(2)同温、同压下,A与B的密度之比为________。
(3)同温、同压下,等体积的A、B质量之比为________。
【解析】 由题意得=,即=。同温、同压下,等质量的A、B中含有的分子数之比等于其摩尔质量的反比,即n∶m;A和B的密度之比等于其摩尔质量之比,即m∶n;A、B的体积相同时,其质量之比就等于其密度之比,即m∶n。
【答案】 (1)n∶m (2)m∶n (3)m∶n
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1(共26张PPT)
第2课时 研究物质性质的基本程序
1.知道研究物质性质的基本程序。
2.了解氯气的性质。
3.知道物质结构的研究方法。
一、研究物质性质的基本程序
1.观察
了解物质存在的 , 、 等物理性质。
2.预测
运用 的方法,根据物质 预测物质的性质,一般指通性或共性。
3.实验和观察
根据 设计并实施实验,观察和分析实验现象,归纳出与预测一致的性
质;若出现预测之外的特殊现象,则需要进一步研究,提出 并做出 ,并要进行验证。
状态
颜色
气味
分类
所属的类别或利用相关规律
预测
新问题
新的预测
4.解释和结论
需要对实验现象进行 、 、推论,概括出结论,一般运用
的方法归纳出物质的通性及特性,并整合实验结论。
分析
综合
比较
二、氯气的性质
1.物理性质
色味态: 。
水溶性: ;新制氯水的颜色: 。
毒性: 。
黄绿色有刺激性的气体
可溶于水
浅黄绿色
有毒
2.化学性质
(1)与金属的反应
①与Fe反应的化学方程式 ,现象 。
②与Cu反应的化学方程式 ,现象 。
(2)与非金属的反应
与H2反应的化学方程式 ,现象:
。
(3)与水的反应
化学方程式 。
(4)与碱的反应
①与NaOH溶液反应的化学方程式 .
②与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式 .
。
③漂白粉的主要成分: ,有效成分: 。
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2
红棕色烟
棕黄色烟
H2+Cl2 2HCl
瓶口有白雾
Cl2+H2O===HCl+HClO
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===
Ca(ClO)2 和CaCl2
Ca(ClO)2
苍白色火焰,
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(1)在实验室里怎样闻氯气的气味?
(2)实验室如何保存氯水?久置的氯水的溶质是什么?
【提示】 (1)移动玻璃片,使集气瓶口有一条小的缝隙,并用手轻轻向自己扇动,使极少量氯气飘进鼻孔。
(2)氯水中的次氯酸见光或受热易分解,所以保存氯水时应低温避光,常保存在棕色试剂瓶中。久置氯水实为稀盐酸。
三、物质结构的研究方法
1.假说
(1)概念:以已有 为依据,面对未知事实或规律所提出的一种 。
(2)意义:假说提出后需得到实践的证实,才能成为 。
2.模型
(1)概念:以 为依据建立起来的,对事物及其变化的简化模拟。
(2)分类 模型,如甲烷的球棍模型
模型,如“葡萄干布丁”的原子结构模型
事实材料和科学理论
推测性说明
科学理论
客观事实
物体
思维
一、氯水
1.氯水的成分
2.HClO的性质
(1)具有漂白性,能破坏有机色质使有色物质退色。
(2)HClO还能杀菌消毒,所以常用Cl2给自来水杀菌消毒。
(3)HClO具有不稳定性,见光易分解,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(4)具有弱酸性:其酸性比H2CO3弱。
3.新制氯水、久置氯水和液氯的区别
氯水为Cl2溶于水的混合物,溶解的Cl2有一小部分与H2O反应生成盐酸和次氯酸,即Cl2+H2O===HCl+HClO,HClO不稳定,易分解:2HClO 2HCl+O2↑,故久置氯水实为盐酸的水溶液。液氯为纯净物,主要成分为Cl2。
新制氯水 久置氯水 液氯
类别 混合物 混合物 纯净物
微粒 H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量) H2O、H+、
Cl- Cl2
主要
性质 呈黄绿色,导电,具有酸性,有氧化性、漂白性 无色,导电,具有酸性,无漂白性 黄绿色,不导电,具有Cl2的氧化性,无漂白性
保存 棕色瓶盛放于阴暗处,不宜久置 低温密闭
氯水中由于含有多种成分,因此氯水具有多元性。
用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中。当滴到最后一滴时红色突然退去。试回答下列问题:
(1)产生上述现象的原因可能有两种(用简要的文字说明):
①是由________________________________ ____________。
②是由于_____________ _____________________________________。
(2)简述怎样用实验证明红色退去的原因是①还是②?
【思路点拨】 解答本题应抓住以下三点:
(1)导致酚酞试液显红色的原因是由于NaOH溶液显碱性。
(2)酚酞在酸性、中性溶液中或遇漂白性物质红色均能退去。
(3)HClO使酚酞因氧化变质而退色。
【随堂笔记】 能使变红的酚酞退色的原因是溶液碱性减弱(中和碱性)或氯气与水反应产生的HClO将变红的酚酞漂白。若要设计实验证明退色的可能原因,最简便的方法就是在退色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出现红色,说明是HClO漂白作用的结果;若再出现红色,说明是氯水与NaOH反应,碱性减弱的结果。
【答案】 (1)①次氯酸将酚酞漂白 ②氯水与氢氧化钠反应,使其碱性减弱
(2)向退色后的溶液里再加入氢氧化钠,若变红,说明是原因②,否则是原因①。
实验内容 实验现象 结论
将镁条投入氯水中 镁条表面有气泡冒出 氯水中含有H+
向氯水中滴加AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl-
将红纸条放入氯水中 红纸条退色 氯水具有漂白性
向氯水中滴加石蕊溶液 氯水先变红后退色 氯水中含有H+,并具有漂白性
1.将镁条、AgNO3溶液、红纸条、石蕊溶液分别加入氯水中,产生什么样的实验现象?可得出什么结论?
【答案】 如下表所示:
二、漂白粉
1.漂白粉的成分:主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2;漂白精或84消毒液的主要成分是NaClO和NaCl,有效成分是NaClO。
2.漂白粉的漂白原理:在空气中Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,起漂白杀菌作用的是HClO。该反应也说明了碳酸(H2CO3)的酸性强于次氯酸,反应原理是强酸制取弱酸。如果加入稀盐酸,会进一步增强漂白效果:Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO。
3.漂白粉的保存:由于漂白粉易与空气中的水和CO2反应生成见光易分解的HClO,容易失效,所以漂白粉应密封保存且置于避光干燥处
浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2
+2Cl2↑+2H2O,用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含
有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
【思路点拨】 解答本题要注意以下两点:
(1)贮存很久的漂白粉的成分。
(2)浓盐酸具有挥发性。
【随堂笔记】 漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,其中有效成分为Ca(ClO)2,当它长期贮存于空气中,发生下面化学反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,故贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应有CO2产生,而反应中产生的H2O及浓盐酸挥发出的HCl是不可避免的,即有CO2、HCl、H2O,故A项正确。贮存很久的漂白粉在上述反应中生成的HClO分解产生O2,但产生的O2在未遇盐酸前已挥发完。
【答案】 A
2.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过一段时间,其漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.有色布条被空气中的氧气氧化了
C.漂白粉跟空气中的CO2反应充分,生成了较多量的HClO和CaCO3
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
【解析】 漂白粉中的次氯酸钙可与空气中的CO2反应,生成了具有漂白性的HClO:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
【答案】 C
1.关于氯元素的下列叙述中正确的是( )
A.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物
B.氯元素在自然界中既可以以化合态存在,也可以以游离态存在
C.氯气不能溶解于水,所以可用排水法收集氯气
D.氯气是一种黄绿色、有毒的气体
【解析】 氯水是混合物,氯气和液氯才是同种物质;自然界中的氯都是
以化合态存在的;氯气可溶于水,不能用排水法收集氯气。
【答案】 D
2.下列有关氯气的叙述中正确的是( )
A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯
B.液氯和氯水不是同一物质
C.点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢
D.用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气能杀灭细菌
【解析】 氯气是一种化学性质非常活泼的非金属单质,几乎能与所有金属化合,但与铁反应时需加热。常温或低温条件下,干燥氯气不能与铁反应,故能用铁罐存放液氯。液氯和氯水虽然都是液体,但组成不同,液氯是液态的氯气,属于纯净物,而氯水是氯气的水溶液,属于混合物。故液氯和氯水不是同一物质。在空气中燃烧着的氢气可以在氯气中继续安静地燃烧,生成氯化氢,工业上就是利用这一原理来制备氯化氢的,氯化氢溶于水可制得盐酸。但如果点燃的是氢气和氯气的混合气体,则会发生爆炸。用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气溶于水后生成的次氯酸(HClO)具有杀灭细菌的作用。
【答案】 B
3.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后退色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④敞口放置的久置氯水 ⑤盐酸 ⑥用
盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
【解析】 做此题应先弄清题目要求。①干燥蓝色石蕊试纸,②变红,
③褪色,即有酸性和漂白性的物质。分析①②为纯净物,只含有氯气分
子,既无酸性又无漂白性;④中久置氯水,分解生成了盐酸,只具有酸
性而无漂白性,⑤中盐酸只有H+、Cl-,只具有酸性而无漂白性;③和
⑥既有酸性,又因有HClO而具有漂白性。
【答案】 C
4.以次氯酸盐为主要成分的漂白剂和消毒剂有效期较短的原因是( )
A.次氯酸盐吸收空气中的水分而变质
B.次氯酸盐不稳定易分解
C.次氯酸盐易被空气中的氧气氧化
D.次氯酸盐与空气中的水、CO2反应生成不稳定的HClO
【解析】 次氯酸盐比较稳定不易分解,故B错;次氯酸盐本身具有较
强的氧化性,不易被空气中的氧气氧化,故C错;比较A和D选项,D正
确,例如2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO。
【答案】 D
5.在新制氯水含有的各种微粒中:
(1)使氯水呈黄绿色的是(用化学式或离子符号填写,下同)________。
(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是________。
(3)能使紫色石蕊试液显红色的是________。
(4)能使红纸退色的是________。
(5)能使无水CuSO4变蓝的是________。
(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是________。
【答案】 (1)Cl2 (2)Cl- (3)H+ (4)HClO (5)H2O (6)H+
6.将一粒金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中,放在实验桌上,研究它们在
空气中的稳定性,就此回答下面的问题:
(1)从研究物质性质基本方法方面来说,采用的研究方法主要包括
_______________。
(2)从研究物质性质基本程序方面来说,其研究程序是
________________________________________________________
___________________________________________________。
【答案】 (1)观察法、实验法、比较法
(2)观察物质的外观性质―→预测物质的性质―→实验和观察―→解释及结
论(共24张PPT)
第1节 走进化学科学
1.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。
2.了解化学可以识别、改变和创造分子。
3.了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势。
4.了解化学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
一、化学科学的创造性和实用性
1.化学科学
(1)概念:化学是在 水平上研究物质的
的重要的自然科学。
(2)特征: ,具有创造性和实用性。
2.化学科学的创造性
(1)发现和制造物质;
(2)创造新物质。
原子、分子
组成、结构、性质、
变化、制备和应用
认识分子和制造分子
3.化学科学的实用性
(1)农业: 的化工技术,解决了人类面临饥饿的问题。
(2)医药: 的成功研制,使人类能对抗多种疾病。
(3)信息:以硅及其化合物为原料制成的 引领我们进入了信息时代。
合成氨
新药物
芯片和光导纤维
1.化学科学是一门什么样的科学?
【提示】 化学是一门为人类生存和发展服务的科学,它具有创造性,可以从自然界中发现并提取对人类有用的物质,甚至可以根据人类生产、生活的需要创造出具有特殊性质或功能的自然界里不存在的新物质。它还具有实用性,通过化学科学研制的物质都应能用于人类的生产、生活,使人类的生活丰富多彩。
年代 科学家 重大发现或成就 作用
1661年 提出 标志着近代化学的诞生
1771年 建立 使近代化学取得了革命性进展
1803年 提出 奠定了近代化学发展的基础
1869年 发现了 把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
二、化学科学的形成和发展
1.古代化学实践活动
取火和保存火种、烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类等。
2.近代化学发展的四个里程碑
波义耳
拉瓦锡
道尔顿
化学元素的概念
燃烧现象的氧
原子学说
元素周期律
门捷列夫
化学说
3.现代化学的发展
(1)现代化学的重大成就:放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、高分子化学的创立、化学热力学与动力学的开创性研究以及化学工业的迅速发展等。
(2)现代化学研究的重要手段:X射线、原子吸收光谱、紫外和红外光谱、质谱、核磁共振、交叉分子束技术、电子显微镜、激光器、晶体管和扫描隧道显微镜等。
4.我国在化学研究中的重要成果
1965年——中国科学家合成 ,是首次人工合成蛋白质。
1981年——我国科学家首次人工合成完整生物活性的 。
牛胰岛素
核糖核酸
三、化学科学的探索空间
1.在化学科学领域:化学家们可以在微观层面上操纵 ,组装分子材料、分子器件和分子机器等。
2.在能源和资源方面:化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手。
3.在材料科学方面:化学科学将继续推动材料科学的发展。
4.在环境方面:化学科学将为解决环境问题提供有力保障。
5.在医学研究方面:化学可以让研究人员在 水平上了解疾病的病理,寻求有效的防治措施,促进人类的身心健康。
分子和原子
分子
2.怎样理解“化学——21世纪的中心科学”这句话的含义?
【提示】 以化学为中心,发展出很多与之相关的科学、技术和物质,如21世纪的重大话题——能源、新材料、信息技术和生命科学等都与化学有着密切的联系,所以说,化学是21世纪的中心科学。
一、理解化学科学的概念应注意的问题
1.化学研究的对象是由原子、离子和分子等微观粒子构成的物质。
2.化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用等。
3.化学是自然科学,而不是社会科学或人文科学。
4.化学反应的本质是原子的重新组合,在反应中原子的种类并没有发生改变,所以原子弹、氢弹爆炸等原子核发生了改变的反应属于核反应而不属于化学反应,不是化学研究的对象。
下列说法正确的是( )
A.化学是科学家研究的内容,与普通百姓的生活没有多大关系
B.化学研究只能认识分子,不能创造分子
C.化学家可以制造出自然界中不存在的物质
D.化工生产只会造成严重的环境污染,最终人类将毁灭在化学物质中
【名师解析】 A不正确,例如我们生活中的药物、化纤衣料、塑料、电 池、芯片、光导纤维等,都是来自化学家的科研成果,所以,化学与我们普通百姓的生活密切相关。B不正确,化学科学的特征是认识分子和制造分子,化学家能根据实际需要创造出具有特殊性质或功能的自然界中不存在的物质,例如塑料、化纤等。C项是正确的。D项不正确,化学科学的发展确实对环境造成了一定的污染,但也只有通过化学手段才能消除和治理这些污染,通过对环境友好的途径来提高生活质量,人类不会毁灭在化学物质中。故正确答案为C。
【答案】 C
二、我国在化学发展史上的光辉业绩
1. 古代:在冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等方面,我国走在世界
前列,我国的烧瓷技术闻名遐迩,青铜器制品世界罕见……为人类的文明进步做出了重要贡献。
2.近现代:1942年,侯德榜发明了侯氏制碱法;对配位场理论的研究和对分子轨道图形理论方法及其应用的研究取得重大突破;1965年,中国科学家合成的牛胰岛素,是世界上首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质;1981年,我国科学家合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸,是世界上首次人工合成的核糖核酸,这项研究带动了多种核酸类药物包括抗肿瘤药物、抗病毒药物的研制和应用;1993年底,以超真空扫描隧道显微镜(STM)为手段,用探针拨出硅晶体表面的硅原子,形成“中国”的字形,使我国在晶体表面操控原子的研究达到世界先进水平;2000年,我国科学家参加世界人类基因组破译;2002年,由我国科学家领导的人类肝脏蛋白质组计划正式启动。中国关于配合物中多重键的反应性研究达到了世界领先的水平。
在科学史上,中国有许多重大的发明和发现,以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
①火药 ②指南针 ③造纸 ④印刷技术 ⑤炼铜、炼铁、炼钢 ⑥合成有机高分子材料 ⑦人工合成蛋白质 ⑧提出原子—分子学说
A.②④⑥⑧ B.①③⑤⑦
C.④⑤⑦⑧ D.①③④⑧
【名师解析】 造纸、火药,指南针、印刷技术、炼铜、炼铁、炼钢、人工合成蛋白质等都属于中国重大的发明和发现,对世界科学的发展做出了重大贡献。但印刷技术、指南针与化学关联不大。故正确答案为B。
【答案】 B
三、化学科学的研究方向
现代化学作为一门“中心科学”,在发现新物质等方面具有十分广阔的探索空间,与国计民生的各个方面联系密切。同学们应该对当今化学研究的方向有一个基本的了解,感受化学的作用与魅力,学好化学,用好化学。
(上海高考)下列不符合当今化学研究方向的是( )
A.发现新物质
B.合成新材料
C.研究化学反应的微观过程
D.研究化学反应中原子守恒关系
【名师解析】 根据质量守恒定律,在化学反应前后,原子的种类和个数保持不变。而早在1756年俄国化学家罗蒙诺索夫、1777年法国化学家拉瓦锡就通过实验总结出了质量守恒定律,1908年德国化学家朗道尔特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)为此做了精确度极高的实验,误差仅有千万分之一,从此,科学家一致承认了这一定律。因而研究化学反应中原子守恒关系不符合当今化学的研究方向。
【答案】 D
四、化学与社会问题
从已有的经验和社会生活实际出发,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养社会责任感。
(江苏高考)空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量
【思路点拨】 石油和煤的开采和使用是必须的,但要做到合理开采,科学使用。
【随堂笔记】 天不蓝的主要原因是空气被污染了。当前,空气污染的主要物质是大量的化石燃料不科学地使用所排放的硫的氧化物、氮氧化物和烟尘;土地沙漠化导致扬尘增加;绿化面积不足导致净化空气能力下降。
【答案】 D
1.化学真正成为一门科学并较快地发展,始于( )
A.舍勒发现氯气 B.质量守恒定律的发现
C.原子、分子论的问世 D.中国湿法冶金技术的推广
【解析】 化学科学的特征就是认识分子和制造分子,自从用原子—分子论来 研究物质的构成和性质之后,化学才得到较快的发展,真正成为一门科学。
【答案】 C
2.诺贝尔化学奖曾授予科恩(美)和波普尔(英),以表彰他们在理论化学领域
做出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同用于讨论分子体系的性
质,引起了整个化学领域的一场革命性变化。下列说法正确的是… … ( )
A.化学不再是纯实验的科学
B.化学不再需要实验
C.化学不做实验,就什么也不知道
D.未来化学的方向还是经验化
【解析】 化学是一门以实验为基础的科学,有的结论可以通过化学实验来
证实,但更要注重以化学实验为切入点进行的理论探究,使感性认识上升到
理性认识,逐渐形成理论体系。
【答案】 A
3.进入20世纪,化学科学经历了迅速发展的创新百年,取得了若干项现代化
学的重大成就。下列各项中,不属于这个时期的重大化学成就的是( )
A.放射性元素的发现 B.现代量子化学理论的建立
C.蛋白质的人工合成 D.制陶技术的成熟应用
【解析】 远在新石器时代,我们的祖先就已经能够制造出陶器,到唐宋时
期,制陶水平已经很高。其余各项都是20世纪的成就。
【答案】 D
化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手,当前我国农村地区如何处理大量的植物秸秆的问题备受关注.下列提出的几种处理植物秸秆的方法中,不正确的是… … … … … ( )
A.出售给工厂作工业原料
B.就地焚烧成草木灰作植物的钾肥
C.应用化学科学的有关原理和方法制成甲烷作燃料
D.应用化学科学的有关原理和方法制成优质的牲畜饲料
【解析】 农业生产中产生的植物秸秆是宝贵的资源,合理利用能够缓解能源危机。目前,利用秸秆的方式主要是:①作原料生产酒精、沼气;②作牲畜饲料;③作有机肥料等。草木灰中含有K2CO3,可以作钾肥,但就地焚烧不但污染环境,而且也是对资源的一种浪费。
【答案】 B
4.
5.夏天时,同学们喜欢喝汽水。在购买和贮存玻璃瓶汽水时,要注意如下问
题:①不要猛力碰撞;②不要在阳光下暴晒;③不要长时间贮藏在冰箱的
冷冻室里。请你用所学的化学知识加以解释。
【答案】 ①汽水中溶有CO2气体,且瓶内的压强高于瓶外;受到撞击时,
瓶壁所受压力失衡,玻璃瓶会发生暴裂;②如果在阳光下暴晒,瓶内的温度
升高,CO2的溶解度减小,从汽水中逸出,瓶内的压强骤增,可导致玻璃瓶
爆裂;③如果冷冻时间过长,汽水会结成冰,体积膨胀,使玻璃瓶破裂。第1章 第三节
第4课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
一、选择题
1.1.2 mol氯气与化学式为A的单质完全反应生成0.8 mol的氯化物AClx,则x的值为
( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 xCl2+2A===2AClx
x 2
1.2 mol 0.8 mol
x==3。
【答案】 C
2.在50 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中,FeCl3和CuCl2的浓度均为1 mol·L-1。在此
混合液中加入100 mL NaOH溶液,恰好完全反应,则该NaOH溶液的浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.1.25 mol·L-1 D.2.5 mol·L-1
【解析】 n(FeCl3)=0.05 L×1 mol·L-1=0.05 mol
FeCl3 + 3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
1 3
0.05 mol n(NaOH)
n(NaOH)==0.15 mol
CuCl2 + 2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl
1 2
0.05 mol n(NaOH)
n(NaOH)==0.1 mol
c(NaOH)==2.5 mol·L-1
【答案】 D
3.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO42-
完全沉淀;若加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中的Al3+的浓度
(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.
【解析】 由氮元素守恒可知n[(NH4)2SO4]=mol,则Al2(SO4)3中含有的SO42-的物质
的量为 mol,因此原溶液中Al3+的浓度为:=mol·L-1。
【答案】 C
4.(2010年昆明高一检测)分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、CaCl2、AlCl3溶液中
的Cl-,消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述溶液的体积
比为( )
A.6∶3∶2 B.1∶1∶1
C.9∶3∶1 D.3∶2∶1
【解析】 由题意知KCl、CaCl2、AlCl3溶液消耗AgNO3溶液的物质的量之比为3∶2∶1,
再由Ag++Cl-===AgCl↓知KCl、CaCl2、AlCl3溶液中Cl-的物质的量之比为3∶2∶1,
故n(KCl)∶n(CaCl2)∶n(AlCl3)=3∶∶=9∶3∶1。
【答案】 C
5.将a g含NaOH的样品溶解在b mL 0.1 mol·L-1的硫酸中,再加入c mL 0.1 mol·L-1
的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,则样品中NaOH的纯度是( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
【解析】 n(NaOH)=(b×10-3)L×0.1 mol·L-1×2-(c×10-3)L×0.1 mol·L-1×2=2(b
-c)×10-4mol
w(NaOH)=×100%=×100%
【答案】 A
6.(2010年泰安高一质检)将5.6 L CO2气体缓慢通过一定量的Na2O2固体后,得到3.36
L气体(气体体积均在标准状况下测定),所得气体的质量为( )
A.3.8 g B.4.8 g
C.5.4 g D.6.6 g
【解析】 2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 气体体积减小
44.8 L 32 g 22.4 L
V(CO2) m(O2) (5.6-3.36)L
V(CO2)==4.48 L
m(O2)==3.2 g
剩余V(CO2)=5.6 L-4.48 L=1.12 L,即m(CO2)=
×44 g·mol-1=2.2 g
m(气)=3.2 g+2.2 g=5.4 g
【答案】 C
7.某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B。B为气体,其体积是反应掉的氧气体
积的2倍(同温同压)。以下对B分子组成的推测正确的是( )
A.有1个氧原子 B.有2个氧原子
C.有1个A原子 D.有2个A原子
【解析】 在同温同压下的气体,其体积之比等于其物质的量之比(阿伏加德罗定律的
推论)。反应掉的氧气与生成的B的体积之比是1∶2(同温同压),则N(O2)∶N(B)=
n(O2)∶n(B)=1∶2。又知B是A和氧气化合反应的产物,A中不含氧,则1个B的分
子里含有1个氧原子(质量守恒定律)。
【答案】 A
8.在一定体积的容器中,加入1.5 mol氙气和7.5 mol氟气,于400 ℃和2 633 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
氟气,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
【解析】 根据参加反应的Xe、F的原子守恒可得:
===。
【答案】 C
二、非选择题
9.在25 ℃、101 kPa条件下,将15 L氧气通入10 L一氧化碳和氢气的混合气体中,
使其完全燃烧,干燥并恢复至原来的温度和压强。
(1) 若剩余气体的体积是15 L,则原一氧化碳和氢气的混合气体中:V(CO)=________L,V(H2)=________L。
(2) 若剩余气体的体积是a L,则原一氧化碳和氢气的混合气体中:V(CO)∶V(H2)=
________。
【解析】 由2CO+O22CO2,2H2+O22H2O知,15 L O2与10 L CO、H2的混
合气体反应,O2足量。
(1)由2CO+O2===2CO2 气体体积减少
44.8 L 22.4 L
V(CO) V(CO)
由2H2+O2===2H2O(l) 气体体积减少
44.8 L 67.2 L
V(H2) V(H2)
有 解得
(2)
解得
V(CO)∶V(H2)=(a-10)∶(20-a)
【答案】 (1)5 5 (2)
10.将标准状况下的HCl气体4.48 L溶于水形成100 mL溶液,然后与足量的铁屑充分
反应。回答下列问题:
(1)参加反应的铁的质量为________。
(2)生成H2的体积(标准状况)为________。
(3)取反应后的溶液10 mL,其中FeCl2的物质的量浓度为________。
【解析】 n(HCl)==0.2 mol
Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
56 g 2 mol 1 mol 22.4 L
m(Fe) 0.2 mol n(FeCl2) V(H2)
m(Fe)==5.6 g
V(H2)==2.24 L
n(FeCl2)==0.1 mol
c(FeCl2)==1 mol·L-1
【答案】 (1)5.6 g (2)2.24 L (3)1 mol·L-1
11.在一定条件下,使26 g氢气和氧气的混合气体充分发生反应,所得的产物在适当
温度下跟足量的固体过氧化钠反应,使固体增重2 g。求原混合气体中氧气和氢气的质
量。
【解析】 2H2+O2点燃,2H2O
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
从固体增重的角度思考,将这两个化学方程式进行整合可得:
Na2O2(s)+H2(g)2NaOH(s)
由此可知,化学反应前后的固体质量差就是参加反应的氢气的质量。
故参加反应的H2质量为2 g,O2质量为16 g。若剩余的8 g为H2,则H2质量为10 g,
O2质量为16 g;若剩余的8 g为O2,则H2质量为2 g,O2质量为24 g。
【答案】 (1)10 g H2和16 g O2
(2)2 g H2和24 g O2
12.向盛有10 g Na2O2固体的容器中充入一定体积的CO2气体,发生化学反应后再测
量气体体积时,发现体积减少了1.12 L(STP)。发生化学反应后的容器内固体的成分和
质量各是多少?
【解析】
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ΔV(CO2与O2的体积差)
156 g 212 g 22.4 L
m(Na2O2) m(Na2CO3) 1.12 L
m(Na2O2)=156 g×1.12 L÷22.4 L=7.8 g
m(Na2CO3)=212 g×1.12 L÷22.4 L=10.6 g
反应后剩余Na2O2的质量为10 g-7.8 g=2.2 g
反应后的固体中含有Na2O2 2.2 g,Na2CO3 10.6 g。
【答案】 2.2 g Na2O2和10.6 g Na2CO3
13.化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,以防污染空气。若有3.20 g氢氧
化钠发生了化学反应,试求:
(1)生成的NaCl的质量。
(2)生成的NaClO的物质的量。
(3)被吸收的氯气在标准状况下的体积。
(4)生成水的物质的量。
【解析】 氯气与氢氧化钠反应的化学方程式是2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,
生成的NaCl的质量、NaClO的物质的量和被吸收的氯气在标准状况下的体积,都与反
应的3.20 g氢氧化钠之间存在着某种固定的比例关系。
2NaOH + Cl2 === NaCl + NaClO + H2O
2×40 g 22.4 L 58.5 g 1 mol 1 mol
3.20 g V(Cl2) m(NaCl) n(NaClO) n(H2O)
(1)(2×40 g)∶3.20 g=58.5 g∶m(NaCl)
m(NaCl)=3.20 g×58.5 g/(2×40 g)=2.34 g
(2)(2×40 g)∶3.20 g=1 mol∶n(NaClO)
n(NaClO)=3.20 g×1 mol/(2×40 g)=0.040 mol
(3)(2×40 g)∶3.20 g=22.4 L∶V(Cl2)
V(Cl2)=3.20 g×22.4 L/(2×40 g)=0.896 L
或22.4 L∶1 mol=V(Cl2)∶n(NaClO)
V(Cl2)=22.4 L×n(NaClO)/1 mol=22.4 L×0.040 mol/1 mol=0.896 L
(4)1 mol∶n(NaClO)=1 mol∶n(H2O)
n(H2O)=n(NaClO)=0.040 mol
【答案】 (1)2.34 g (2)0.040 mol (3)0.896 L
(4)0.040 mol
14.在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气,生成物中含有Cl-、ClO-、ClO3-三种含
氯元素的离子,其中ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所
示。
已知生成ClO3-的化学反应方程式为:
6Ca(OH)2+6Cl2===5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
(1) 写出石灰乳中通入氯气生成次氯酸钙的化学反应方程式:
______________________________________________。
(2)t2时,Ca(ClO)2与Ca(ClO3)2的物质的量之和为________ mol。
(3)该石灰乳中反应的Ca(OH)2的质量为________g。
(4)通入的氯气在标准状况下的体积为________L。
【解析】 (2)由图知t2时n(ClO-)=2 mol,n(ClO3-)=1 mol,所以n[Ca(ClO)2]=1 mol,
n[Ca(ClO3)2]=0.5 mol,二者物质的量之和为1.5 mol。
(3)由2Cl2 + 2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2 2 1
2 mol 2 mol 1 mol
6Cl2+6Ca(OH)2===5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
6 6 1
3 mol 3 mol 0.5 mol
m[Ca(OH)2]=(2 mol+3 mol)×74 g·mol-1=370 g
V(Cl2)=(2 mol+3 mol)×22.4 L·mol-1=112 L。
【答案】 (1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)1.5 (3)370 (4)112
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1第1章 第2节
第2课时 研究物质性质的基本程序
一、选择题
1.据报道,位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故,在事故
中多人伤亡,15万人被紧急疏散。当人们逃离时,不能采用的方法是( )
A.躲到低洼的地方
B.向较高的地方逃离
C.用肥皂水浸湿毛巾捂住鼻子逃离
D.用水浸湿毛巾捂住鼻子逃离
【解析】 氯气密度比空气大,容易积聚在低洼处;利用氯气可溶于水和与碱性溶液反
应可吸收氯气。
【答案】 A
2.下列说法正确的是( )
A.氯原子与氯离子的性质是一样的
B.氯原子在化学反应中易失电子
C.氯气具有支持燃烧的性质
D.氯气有毒,不能去闻氯气的气味
【解析】 氯离子是氯原子得到一个电子后的粒子,这两种粒子的性质是不同的;氯原
子在反应中易得电子变成氯离子;氯气有毒但并不是不能闻其气味,正确的闻法是用手
在氯气瓶口轻轻扇动,使极少的氯气飘进鼻孔。所以A、B、D选项都是错误的。氯气
与氧气都具有氧化性,氯气也能像氧气一样支持燃烧,即C选项是正确的。
【答案】 C
3.下列说法不正确的是( )
①钠和氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾 ②铜丝在氯气中燃烧生成蓝绿色的氯化
铜 ③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条退色 ④久置的氯水,因为氯气
几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.只有① B.①和②
C.①和④ D.①②③④
【解析】 钠在氯气中燃烧生成白烟,氢气在氯气中燃烧生成白雾;铜丝在氯气中燃烧
生成棕黄色的氯化铜;液氯不是氯气的水溶液,不含次氯酸分子,不能使干燥的有色布
条退色;久置的氯水,因为次氯酸的分解,剩下的主要是稀盐酸。
【答案】 D
4.自来水是用氯气杀菌消毒的,不法商贩用自来水冒充纯净水出售,为辨别真伪,下
列试剂中可用来鉴别的是( )
A.酚酞试液 B.FeCl3溶液
C.AgNO3溶液 D.NaOH溶液
【解析】 自来水用Cl2消毒,水中含有Cl2、HCl、HClO等粒子,遇酚酞不显色,遇
FeCl3不反应,遇NaOH反应但无明显现象,遇AgNO3生成白色沉淀,故C项正确。
【答案】 C
5.下列说法错误的是( )
A.氯气是黄绿色的,氯离子是无色的
B.氯水中的HClO受日光照射时可发生分解反应
C.氯气有毒,新制的氯水有漂白性,而氯离子既无毒也无漂白性
D.氢气与氯气的混合气体只有在强光照射下才能迅速化合成氯化氢
【解析】 D项H2与Cl2在点燃或强光照射下均能迅速化合成氯化氢。
【答案】 D
6.下列常用的干燥剂中,不能用来干燥氯气的是( )
A.浓硫酸 B.碱石灰
C.无水氯化钙 D.P2O5
【解析】 碱石灰具有碱性,能与氯气发生反应,因此不能用碱石灰干燥氯气。
【答案】 B
7.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.饱和食盐水 D.石灰水
【解析】 Cl2与A、B、D项中的溶液均能发生化学反应,而Cl2在饱和食盐水中溶解
度较小,而HCl在饱和食盐水中溶解度较大,故选C项。
【答案】 C
8.下列物质中,不能作为消毒液的是( )
A.NaCl B.NaClO
C.Ca(ClO)2 D.H2O2
【解析】 次氯酸盐溶液遇空气中CO2均能产生HClO,HClO能杀菌消毒,故可溶性
的次氯酸盐均可作消毒液,A、B项不符合题意;H2O2能杀菌消毒,可作消毒液。
【答案】 A
9.下列物质的存放方法不正确的是( )
A.漂白粉露置在空气中存放
B.氯水保存在棕色试剂瓶中
C.氢氧化钠固体密封保存在塑料瓶中
D.金属钠保存在煤油中
【解析】 漂白粉露置在空气中,与空气中的二氧化碳和水反应,产生次氯酸,次氯酸
易分解,使漂白粉有效成分变质。
【答案】 A
10.如图所示,A处通入干燥的Cl2,打开B阀后,
C处的红布条逐渐退色,关闭B阀时,C处的红布
条看不到明显现象,则D瓶中装的是( )
A.浓H2SO4 B.NaOH溶液
C.浓盐酸 D.饱和NaCl溶液
【解析】 打开B阀时,C处的红布条退色,说明红布条是湿的,气体不通过D直接
进入C,使其退色;关闭B阀,C处的红布条不退色,说明气体经过D后,被D中溶
液吸收。
【答案】 B
二、非选择题
11.请填写下列空白处。
(1)氯气与金属铝反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)氯气与金属铁反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)工业制漂白粉的反应原理:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)漂白粉的成分: 。
(5)漂白粉的有效成分: 。
【答案】 (1)2Al+3Cl22AlCl3 (2)2Fe+3Cl22FeCl3 (3)2Cl2+
2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,向石灰乳中通入足量Cl2 (4)CaCl2、Ca(ClO)2
(5)Ca(ClO)2
12.现有X、Y、Z三种元素。
(1)X的单质可以在Z的单质中燃烧生成XZ,火焰为苍白色。
(2)XZ极易溶于水,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红。
(3)X、Y、Z的单质在常温下为气体。
(4)两分子X的单质可以和Y单质化合生成两分子X2Y(常温下为液体)。
(5)Z的单质溶于X2Y中得到溶液具有漂白性,推断
①X、Y、Z各为何元素(写元素符号)
X________,Y________,Z________。
②XZ和X2Y各是什么物质(写化学式)
XZ________,X2Y________。
【解析】 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,火焰为苍白色。氯化氢易溶于水,其水溶液
可使蓝色石蕊试纸变红。氯气溶于水形成氯水,氯水中的次氯酸具有漂白性。
【答案】 ①H O Cl ②HCl H2O
13.某同学应用如图所示的方法研究物质的性质,其中气体E的主要成分是氯气,杂
质是空气和水蒸气。回答下列问题:
(1) 该项研究(实验)的主要目的是
(2) ______ _________________________________________________________。
(2)浓硫酸的作用是_____
__________________________________________________________。
与研究目的直接相关的实验现象是
________________________________________________________________________。
(3)从物质性质的方法来看,这样的实验设计存在事故隐患,事故隐患是 。
请在图中D处以图的形式表明消除事故隐患的措施。
【解析】 解答本题首先要明确实验的目的是什么,围绕实验目的设计实验来验证。本
题的实验目的是探究氯气本身还是氯气跟水反应生成的HClO具有漂白作用,依据此目
的本题设计了氯气分别与干燥的有色布条和湿润的有色布条作用。事故隐患是Cl2有毒、
污染环境。
【答案】 (1)比较Cl2与HClO谁有漂白性
(2)吸收气体E中的水 B内的布条退色
(3)多余的Cl2污染空气 如图所示
14.某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及
查阅有关资料,知道钾与钠属于同一类物质,在性质上有许多相似之处。但在金属活动
性顺序表中,钾排在钠的前面,钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2),燃烧时火焰
呈浅紫色。试回答下列问题:
(1)钾的原子核外有19个电子,画出钾的原子结构示意图______________。
(2)预测钾的化学性质:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用下列实验验证钾的性质,指明有关现象并写出反应的化学方程式:
①钾在氯气中燃烧:____________________________________________________。
②在空气中点燃钾:______________________________________________________。
③将一小块钾投入冷水中:_____________________________________。
(4)钾在自然界中的存在方式是________(填“游离态”或“化合态”)。
(5)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有 。
他们研究金属钾性质的程序是___________________________________。
【解析】 本题以K、Na的性质为背景,实际考查同学们对研究物质性质的方法和程
序的掌握情况。本节已经较详细地学习了Na的性质,而同学们对K的知识比较陌生,
这就需要根据钠的性质来预测。首先观察钾的外观,查阅有关资料后,知道钾与钠属于
同一类物质(用了分类的观点),得知它们在性质上有许多相似之处。预测后,用实验法
来验证自己的想法,在实验中用观察法来推测产物,最后,通过分析、综合,得出结论。
【答案】 (1)
(2) 钾是一种比钠更活泼的金属,能与氧气、氯气等非金属反应,在常温下能与水发生剧烈反应
(3)①将已燃烧的钾放入氯气中能继续燃烧,产生白烟。2K+Cl22KCl
②钾在空气中剧烈燃烧,产生浅紫色火焰,生成白色固体。K+O2KO2
③钾块浮在水面上,很快熔成小球,在水面上迅速游动,发出嘶嘶的响声,并且燃烧。
2K+2H2O===2KOH+H2↑
(4)化合态
(5)观察法、实验法、分类法
观察钾的外观→预测钾的化学性质→实验和观察→分析、解释、整合、得出结论
15.已知漂白粉与浓盐酸在常温下即可反应产生氯气:Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+
2Cl2↑+2H2O。常温下,氯气在水中溶解度较大,但在饱和食盐水中溶解度很小。某
同学为了测定产生氯气的体积并验证干燥而纯净的氯气和潮湿的氯气有无漂白性,用如
图所示的实验装置进行实验。
回答下列问题:
(1)请用字母填写装置的连接顺序:
a接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )、( )
接( )。
(2)洗气瓶中的液体是________________,前一个洗气瓶的作用是
__________________________。
(3)在制取氯气前,必须进行的一项操作是 。
(4)前后两个E装置中现象分别是________________、________________,此现象说明
起漂白作用的物质是________,并写出前一个E装置中发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(5)某同学在实验中,发现量筒中未收集到液体,则失败的原因可能是
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)d e g h b c g h e d f
(2)饱和食盐水 除去Cl2中混有的HCl气体
(3)检查装置的气密性
(4)红色布条退色 红色布条无变化 HClO
Cl2+H2O===HCl+HClO
(5)盐酸的浓度太小;装置漏气;后一个C装置气体从d进、e出(答案合理即可)
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1第1章 第1节 走进化学科学3
一、选择题
1.(宁夏理综)图标所警示的是( )
A.当心火灾——氧化物 B.当心火灾——易燃物质
C.当心爆炸——自燃物质 D.当心爆炸——爆炸性物质
【解析】 本题考查学生对常用危险化学品标示图志的识别。题中图标是易燃物质的标
志。
【答案】 B
2.根据你的生活经验和所学知识判断,下列做法错误的是( )
A.电线短路着火,立即用水浇灭
B.加油站、面粉厂贴有“禁止烟火”的标志
C.焊割金属时,用稀有气体作保护气
D.做菜时油锅不慎着火,迅速用锅盖盖灭
【解析】 通常水中含有较多的杂质离子,导电性较强,故电线着火不能用水扑灭。
【答案】 A
3.在食品加工或餐饮业中的使用量要严加控制的物质是( )
A.氯化钠 B.谷氨酸钠(味精)
C.碳酸氢钠 D.亚硝酸钠
【解析】 氯化钠、谷氨酸钠(味精)是常用的安全的食品调味剂;碳酸氢钠是一种安全
的食用碱;亚硝酸钠具有防腐保鲜功能,但同时它也是一种潜在的致癌物质,国家对食
品中亚硝酸钠等亚硝酸盐的含量有严格的规定。
【答案】 D
4.大气中的臭氧层可使人类和其他生物免受紫外线的危害,人为因素可能使臭氧层受
到破坏。下列因素可破坏臭氧层的是( )
A.SO2的排放
B.制冷剂氟氯烃(商品名为氟利昂)的泄漏
C.CO2的排放
D.燃料的不完全燃烧
【解析】 SO2是形成“酸雨”的罪魁祸首;制冷剂氟氯烃(商品名为氟利昂)的泄漏对
臭氧层有严重的破坏作用;CO2的排放可造成“温室效应”;燃料的不完全燃烧会产生
有毒的CO气体。
【答案】 B
5.下列情况中,对环境影响程度最小的是( )
A.热电厂的大量增加
B.汽车拥有量的大幅度增长
C.化肥、农药有选择性地限量使用
D.将废旧电池及生活垃圾进行填埋处理
【解析】 热电厂是通过燃煤发电的,其大量增加会导致二氧化碳的排放量进一步增加,
加剧温室效应;汽车排放的尾气中含有氮、碳、硫的氧化物,会加剧空气污染;将废旧
电池及生活垃圾进行填埋会污染土壤以及地下水。
【答案】 C
6.近年来,国际上提出的“绿色化学”是指在化学工业生产中( )
A.对废水、废气、废渣进行处理
B.不排放任何有害物质
C.对化工厂及周围种草、种树、种花,使工厂成为花园式工厂
D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产的化学
【解析】 绿色化学是指在化工生产中对废水、废气、废渣等的排放进行严格的控制,
防止其对环境的污染。
【答案】 A
7.下列说法中正确的是( )
A.发光、发热的变化一定是化学变化
B.固体变成气体一定是物理变化
C.化学变化过程一定伴随着物理变化
D.物理变化过程一定伴随着化学变化
【解析】 灯泡在接通电源后发光、发热,但不是化学变化,NH4HCO3受热分解生成
CO2、NH3、H2O(g),但该过程是化学反应;化学变化中物质的状态、颜色、熔沸点等
都伴随着改变,而物理变化中没有化学变化。
【答案】 C
8.如图所示,若用1 L水来代表地球上的总水量,要比较精确地量取地球上的淡水量,
应选择的仪器是( )
A.100 mL烧杯 B.50 mL烧杯
C.100 mL量筒 D.50 mL量筒
【解析】 由所给图示不难看出,若用1 L水来代表地球上的总水量,则地球上的淡水
量为1 L×3%=0.03 L,即30 mL。因此,选取50 mL量具即可,但烧杯一般不用作量
具。
【答案】 D
9.(江苏化学)化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是( )
A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用
C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D.提倡人们购物时不用塑料袋,是为了防止白色污染
【解析】 食品添加剂既不可缺少,也不可滥用。
【答案】 B
10.(山东高考)下列由事实得出的结论错误的是( )
A.维勒用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限
B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律,表明科学研究既要继承又要创新
C.C60是英国和美国化学家共同发现的,体现了国际科技合作的重要性
D.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研
究为主的学科
【解析】 化学有着极其广泛的探索空间,化学研究不仅重视实用性和创造性的研究,
如制造出尿素,合成出新物质等,也重视对化学理论的探讨,理论最终仍是用于指导实
践,因此不能说化学已成为以理论为主的学科。
【答案】 D
二、非选择题
11.面粉加工厂的车间里若悬浮着较多的面粉粉尘,遇明火就会有发生爆炸的危险。下
面是模拟粉尘爆炸的一个实验。如图所示,在小塑料桶里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用
塑料盖盖住金属桶,迅速鼓入大量空气,不久,便会听到“砰”的一声,爆炸的气浪将
金属桶上的塑料盖掀起。试问:
(1)在上述实验中,鼓入空气的作用是 。
(2)下列情况下,不会发生爆炸的是 (填序号)。
①金属桶不加盖时 ②蜡烛没有点燃时 ③塑料桶中装的是煤粉时
(3)面粉厂为了避免爆炸事故发生,应采取的安全措施有 (写出一种即可)。
【解析】 本题考查燃烧的条件,爆炸及易燃、易爆物的安全知识。实验中不断地鼓入
空气,会把面粉吹起来,使金属桶内充满面粉,一旦遇到明火引起燃烧,就可能发生爆
炸。燃烧引起的爆炸是可燃物在有限的空间内燃烧才可能发生,去掉金属盖使空间扩大
了,就不容易发生爆炸,而蜡烛没有点燃根本就不会发生爆炸。
【答案】 (1)使面粉充满金属桶 (2)①② (3)严禁烟火
12.把一个洗净的鸡蛋完整地放入玻璃杯中。
(1)向杯中倒入食醋,使液面高于鸡蛋,鸡蛋静止后的状态可能是如下图所示的哪种情
况?________(填字母)。
(2)如果因杯口较窄,拿着鸡蛋的手无法伸进杯中,则放入鸡蛋的正确方法是________________________________________________________________________。
(3)约半分钟后观察到鸡蛋表面聚集了很多小气泡,并不断增多变大。小气泡中的气体
是 。写出发生反应的化学方程式: 。
【答案】 (1)C (2)把杯倾斜,使鸡蛋顺杯壁慢慢滑下
(3)CO2 CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
13.据报道,苏州一女士骑自行车尾随助力车行走,因大雾堵车,该女士在路口许多助
力车排放的尾气中待久后突然昏倒,路人急忙将其送医院抢救。化学兴趣小组的同学看
到此报道后组织讨论以下两个问题,请你参与回答:
(1)该女士昏倒的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)讨论中某同学为解决助力车污染空气的问题,提出了以下几点建议,你认为切实可
行的是________,而不可行的原因是
。
①用浓NaOH溶液吸收尾气中的有毒成分
②用灼热的CuO把尾气中的有毒成分除去
③控制助力车的数量
④改进助力车的发动机结构,提高汽油燃烧的效率
【解析】 考查CO的毒性,CO与血液中的血红蛋白结合使其失去运输氧的能力,人
就会因为缺少氧气而昏迷;CO吸入过多时会造成死亡。解决助力车污染空气的问题就
是减少CO的排放。①中的NaOH与CO不反应,不能吸收CO,②中的CuO尽管能与
CO反应,但是装置复杂,没有安装的可能。
【答案】 (1)路口许多助力车排放的尾气中含有大量的有毒气体CO,在大雾中难以扩
散;人在其中待久后会吸入大量的CO,CO与血液中的血红蛋白结合使其失去运输氧
的能力,人就会因为缺少氧气而昏迷
(2)③④ ①中的NaOH与CO不反应,不能吸收CO,②中的CuO尽管能与CO反应,
但是装置复杂,没有安装的可能
14.(1)有下列六种现象:①玻璃打碎;②纸张燃烧;③铁生锈;
④日光灯发光;⑤石蜡熔化;⑥蜡烛点燃。
其中是物理变化的有________(填序号,下同),是化学变化的有________。
(2)有关镁的性质描述:①是银白色的固体;②在空气中燃烧生成白色粉末状的氧化镁
固体;③镁的密度为1.7 g/cm3;④熔点为645 ℃。
其中属于物理性质的是________(填序号,下同),属于化学性质的是________。
(3)如下图所示,回答下列问题:
①写出仪器的名称:a________;b________;c________;
d________。
②填写仪器编号:用于滴加少量液体的仪器是________;用于热源的仪器是________;
用于收集和贮存少量气体的仪器是________;可直接在酒精灯上加热的仪器是
________。
(4)加热碱式碳酸铜的实验装置中,试管口应略向________倾斜,防止________炸裂试
管。
【解析】 本题考查对初中学习的物理性质、化学性质 、物理变化、化学变化的理解
以及常见的实验仪器名称及使用,属于最基本的化学知识,也是必须要熟练掌握的内容。
【答案】 (1)①④⑤ ②③⑥ (2)①③④ ② (3)①试管 胶头滴管 酒精灯 集气
瓶 ②b c d a (4)下 生成的水回流
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1第3节 第1课时 物质的量及其单位——摩尔
一、选择题
1.摩尔是表示( )
A.物质质量的单位 B.物质的量
C.物质的量的单位 D.6.02×1023个微粒
【解析】 物质质量的单位是克或千克,物质的量是一个基本物理量,其单位是摩尔。
【答案】 C
2.下列表示方法中不正确的是( )
A.1 mol H B.1 mol Ar2
C.1 mol FeCl3 D.1 mol铁
【解析】 氩气是稀有气体,是单原子分子,不存在Ar2分子,故B项不正确;
A、 C项均符合摩尔使用的规范要求,均正确;D项:由于铁只表示Fe原子这
一微粒,故该项正确,再比如1 mol H2O也可记作1 mol水,因为水是由分子构成的。
【答案】 B
3.下列关于物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是( )
A.水的摩尔质量是18 g
B.1 mol O2中约含有6.02×1023个氧分子
C.1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
D.1 mol任何纯净物都含有相同的原子数
【解析】 摩尔质量的单位是g·mol-1,A选项错误;氧气是由氧气分子构成的,
1 mol O2中约含有6.02×1023个氧分子,B选项正确;在使用“摩尔”作为物质的
量的单位时,应该用化学式指明粒子的具体种类,1 mol氢表示法错误,没有具体
指明是氢原子还是氢分子,C选项错误;纯净物并不都是由原子组成的,D选项错误。
【答案】 B
4.下列说法正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量是98 g
B.1 mol CO32-质量是60 g
C.1 mol N2质量是28 g·mol-1
D.氩气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
【解析】 摩尔质量的单位是g·mol-1,在数值上与该微粒的相对原子质量或相对分
子质量相等,所以硫酸的摩尔质量为98 g·mol-1,A选项错误;由于CO32-的摩尔质量
为60 g·mol-1,所以m(CO32-)=1 mol×60 g·mol-1=60 g,B选项正确;质量的单位
是g, 不是g·mol-1,C选项错误;氩气为单原子分子,所以其摩尔质量以g·mol-1
为单位时,在数值上与该原子的相对原子质量相等,但由于未明确单位,D选项不正确。
【答案】 B
5.0.8 g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
【解析】 因为n=N/NA=3.01×1022/6.02×1023mol-2=5×10-2mol,
M=m/n=0.8 g/5×10-2 mol=16 g·mol-1,Mr=16。
【答案】 B
6.设NA代表阿伏加德罗常数的值。对2 mol CO2下列说法不正确的是(多选)( )
A.所含的C、O共6 mol B.所含的C、O共6NA
C.所含的电子共22 mol D.所含的电子共44NA
【解析】 每个CO2分子含C、O共3个,每摩尔CO2含C、O共3 mol,2 mol CO2
含C、O共6 mol,故A项正确;1 mol微粒所含的微粒数目与阿伏加德罗常数(NA)
的数值相等,故B项也正确;每个C含有6个电子,每个O含有8个电子,每个
CO2共含有电子22个电子,1 mol CO2共含有电子22 mol,2 mol CO2共含有电子
44 mol(也是44NA),故C项不正确,D项正确。
【答案】 C
7. x g H2O中含有y个氢原子,则阿伏加德罗常数为( )
A.9x/y mol-1 B.9y/x mol-1
C.x/y mol-1 D.9y/x mol-1
【解析】 根据阿伏加德罗常数的意义:1 mol物质所含的粒子数,先求出x g H2O
的物质的量,进而确定所含氢原子的物质的量,即可求出阿伏加德罗常数。根据
n=m/M得,x g H2O的物质的量为:n(H2O)=x/18 mol。因为1 mol H2O中含有2 mol
H,则x g H2O中含氢原子的物质的量为n=x/9 mol。根据NA=y/n,阿伏加德罗常数
NA为:9y/x mol-1。
【答案】 B
8.比较1.0 mol N2和1.0 mol CO的下列物理量:①质量 ②分子数 ③原子总数 ④质子
总数,其中相同的是( )
A.② B.①② C.①②③ D.①②③④
【解析】 由于N2和CO的摩尔质量相同,每个分子中原子数相同(都是2),每个分
子中质子数相同(都是14),所以等物质的量的N2和CO,它们的质量、分子数、原子
总数和质子总数都相同。
【答案】 D
9.O2、SO2、SO3三者的质量比为2∶4∶5,它们的物质的量之比为( )
A.2∶4∶5 B.1∶2∶3 C.1∶1∶1 D.2∶3∶3
【解析】 设m(O2)=2m,则m(SO2)=4m,m(SO3)=5m
所以n(O2)=
n(SO2)=
n(SO3)=
n(O2)∶n(SO2)∶n(SO3)=∶∶=1∶1∶1。
【答案】 C
10.(宁夏高考)a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参加
反应 的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( )
A.1∶7 B.7∶1 C.7∶8 D.8∶7
【解析】 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
1 mol 64 g
a/64 mol a g
与CuSO4反应的铁的物质的量为a/64 mol,与H2SO4反应的铁的物质的量为a/56 mol-a/64 mol=a/(7×8×8)mol,a/64∶ a/(7×8×8)=7∶1。
【答案】 B
二、非选择题
11.(1)1 mol CO2中含有________mol C和________mol O;
(2)1.80 mol CO2中含有________个CO2分子,________个C原子,________个O原子;
(3)3.60 mol CO2中所含CO2分子数与________个H2O分子数目相等,8.40×1026个
O3 分子的物质的量是________。
【解析】 (1)1 mol CO2分子中含有1 mol C和2 mol O。
(2)由n=,可知1.80 mol CO2中含有CO2分子个数为:
N(CO2)=n(CO2)·NA=1.80 mol×6.02×1023 mol-1
=1.08×1024
1.80 mol×6.02×1023 mol-1个CO2分子中含有1.80 mol×6.02×1023 mol-1个C原
子和 1.80 mol×6.02×1023 mol-1×2=2.17×1024个O原子。
(3)3.60 mol CO2与3.60 mol H2O含有相同的分子数:
N(H2O)=n(H2O)·NA=3.60 mol×6.02×1023 mol-1=2.17×1024。
8.40×1026个O3分子的物质的量为:
n(O3)===1.40×103 mol。
【答案】 (1)1 2 (2)1.08×1024 1.08×1024 2.17×1024
(3)2.17×1024 1.40×103 mol
12.含有相同氧原子数的二氧化硫与三氧化硫其物质的量之比为________,质量
比为 ________,分子数之比为________,硫原子个数比为________。
【解析】 要使SO2与SO3的氧原子数相同,根据最小公倍数可知,两者的个数比
应为3∶2,所以物质的量之比为3∶2;根据n=m/M关系式,两者质量之
比为3×64∶2×80=6∶5;分子数之比即物质的量之比;每个分子里含硫原子数
相同,所以硫原子个数之比也是3∶2。
【答案】 3∶2 6∶5 3∶2 3∶2
13.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,分子数目为N,质量是m g,阿伏加德罗常数
为NA,m(C)为一个12C的质量,试说明下列各式所表示的意义。
(1):_______________________________________________________。
(2):_____________________________________________________。
(3):_______________________________________________________________。
(4):_______________________________________________________________。
【答案】 (1)该气体的物质的量 (2)该气体一个分子的质量
(3)该气体一个分子的质量 (4)该气体的相对分子质量
14.在一定条件下16 g A和22 g B恰好反应生成C和4.5 g D,在相同条件下,8 g A和
15 g B反应可生成D和0.125 mol C。从上述事实可推知C的相对分子质量为________。
【解析】 根据质量守恒定律,当16 g A与22 g B恰好反应生成4.5 g D的同时,
生成C的质量应为33.5 g;则当8 g A和15 g B反应时,显然B是过量的,A与C
的质量关系应是16 g∶ 33.5 g=8 g∶x,x=16.75 g,故M===134 g·mol-1。
【答案】 134
15.为了测定钠的相对原子质量,将装置放在电子天平上,读出的数据:254.843 g。加
入一小块钠后读数为:258.293 g,加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据如下表:(不考虑煤油的挥发)
读数次数 质量/g
装置+水+煤油+试样 第1次 258.191
第2次 258.183
第3次 258.150
第4次 258.143
第5次 258.143
第6次
回答以下问题:
(1)写出钠与水反应的化学方程式____________________。
(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是__________。
不必做第6次读数的原因____________________________。
(3)去掉干燥管后所测的钠的相对原子质量可能________(填“偏大”、“偏小”
或“不影响”)。
(4)求得钠的相对原子质量是________。
(5)某同学认为电子天平虽然精确度高,但操作不方便。他根据所学知识设计如下
实验:称取a g金属钠投入到CuSO4溶液中,待反应不再发生时过滤并洗涤晾干
沉淀,称得沉淀质量为b g,则Na的相对原子质量可表示为________。
【解析】 (4)m(Na)=258.293 g-254.843 g=3.450 g
m(H2)=258.293 g-258.143 g=0.15 g
由2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Mr 2
3.450 g 0.15 g
列比例式解得Mr=23.000
由上述计算过程知,若去掉干燥管后,有少量水蒸气随H2逸出,造成m(H2)偏大,Mr偏小。
(5)由2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
得关系式:
2Na ~ Cu(OH)2
2Mr 98
a g b g
列比例式解得Mr=。
【答案】 (1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)氢气的质量 第4、5次数据相同,说明反应已停止
(3)偏小 (4)23.000 (5)
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1第3节 第3课时 物质的量浓度
一、选择题
1.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,该容量瓶必须是( )
A.干燥的 B.瓶塞不漏水的
C.用欲配制的溶液润洗过的 D.以上三项均需要求的
【解析】 A中,若原来有蒸馏水不影响;C项中若用欲配制的溶液润洗容量瓶,则最后所配制的浓度必大于所要配的浓度。D显然错。
【答案】 B
2.(2010年南充高一检测)在相同体积、相同物质的量浓度的酸中,必然相等的是( )
A.溶质的质量 B.溶质的质量分数
C.溶质的物质的量 D.氢离子的物质的量
【解析】 由nB=cB·V知溶质的物质的量一定相等,C项符合题意;由于溶质的摩尔质量不一定相等,故A项不符合题意;另外溶质的质量分数及氢离子的物质的量均不是由溶质的物质的量单独决定的,B、D项均不符合题意。
【答案】 C
3.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液时,下列情况可能使所得溶液的浓度偏高的是( )
A.洗净的容量瓶中仍残留少量蒸馏水
B.氯化钠中含杂质
C.称量氯化钠固体前,天平的指针略偏向右方
D.定容时,仰视刻度线
【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液时,洗净的容量瓶中残留少量蒸馏水,不影响所配溶液的浓度。因为在配制过程中还要向容量瓶中注入一定量的蒸馏水,直至液体的凹液面达到刻度线为止。氯化钠中含杂质会导致配得溶液的浓度偏低。用托盘天平称量氯化钠固体前,指针偏向右方,说明右盘重。根据“左物右码”的称量原则,称量的氯化钠比应称量的量多,所配溶液浓度偏高。定容时,观察液面视线偏高,所配溶液的凹液面没有达到刻度线,在刻度线下便停止加水,定容时仰视刻度线造成溶液的浓度偏低。
【答案】 C
4.下列溶液中的c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1AlCl3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
【解析】 1 mol·L-1的AlCl3溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1×3=3 mol·L-1。A项中c(Cl-)=1 mol·L-1,B项中c(Cl-)=4 mol·L-1,C项中c(Cl-)=2 mol·L-1,D项中c(Cl-)
=1 mol·L-1×3=3 mol·L-1。
【答案】 D
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液正确的说法是( )
A.2 L溶液中的阴、阳离子总数为0.8NA
B.500 mL溶液中NO3-浓度为0.2 mol·L-1
C.500 mL溶液中Ba2+浓度为0.4 mol·L-1
D.500 mL溶液中含NO3-总数为0.2NA
【解析】 A项中阴、阳离子总数应为2 L×0.2 mol·L-1×3×NAmol-1=1.2NA;B项中c(NO3-)=0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1;C项中c(Ba2+)=0.2 mol·L-1。
【答案】 D
6.硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,铝离子浓度为0.1 mol·L-1,硫酸根离子的浓度为0.3 mol·L-1。则混合液中镁离子的浓度为( )
A.0.15 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.45 mol·L-1 D.0.2 mol·L-1
【解析】 由Al3+浓度知由Al2(SO4)3提供SO42-浓度,剩余SO42-由MgSO4提供,知A项正确。
【答案】 A
7. 在V L硫酸铝溶液中,含有m g Al3+,则这种溶液中SO42-的物质的量浓度是( )
A. B. C. D.
【解析】 据分子式Al2(SO4)3可知,c(SO42-)=c(Al3+)=×=。
【答案】 C
8. 将5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中NO3-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】 根据稀释前后溶质的物质的量相等计算。稀释前NO3-的物质的量为
5×2×10-3×a mol,则稀释后NO3-的浓度为:=mol·L-1。
【答案】 B
9.300 mL某浓度的KOH溶液中含有84 g KOH,现欲配制1 mol·L-1的KOH溶液,应取上述溶液与蒸馏水的体积比约为( )
A.1∶4 B.1∶5
C.2∶1 D.2∶3
【解析】 n(KOH)==1.5 mol,原溶液KOH浓度==5 mol·L-1;现要配制1 mol·L-1的KOH溶液,则稀释了5倍,即体积变为原来的5倍,所以加水的体积约为原溶液体积的4倍。
【答案】 A
10.若20 g密度为ρ g·mL-1的Ca(NO3)2溶液里含1 g Ca2+,则NO3-的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C.2.5ρ mol·L-1 D.1.25ρ mol·L-1
【解析】 n(Ca2+)==0.025 mol,则n(NO3-)=0.05 mol。
溶液体积=×10-3L·mL-1=L,所以c(NO3-)==2.5ρ mol·L-1。
【答案】 C
二、非选择题
11.实验室用固体烧碱配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液。
(1)需称量________g的烧碱固体,它应该放在________中进行称量。
(2)配制过程中,不需要使用的仪器是________(填写代号)。
A.烧杯 B.量筒 C.玻璃棒 D.1 000 mL容量瓶 E.漏斗
F.胶头滴管 G.500 mL试剂瓶
(3)根据实验的实际需要和(2)中列出的仪器判断,完成该实验还缺少的仪器是___________________________________________________。
(4)在容量瓶中,完成后期加入少量水的做法是________________________________________________________________。
【解析】 配制500 mL溶液要用500 mL容量瓶。NaOH固体易潮解,有很强的腐蚀性,应盛在合适的容器里用托盘天平进行称量。
【答案】 (1)2 烧杯 (2)BDE
(3)托盘天平、药匙、500 mL容量瓶
(4)用胶头滴管逐滴加水,同时眼睛要平视刻度线,当凹液面的最低点与刻度线相切时为止
12.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,溶液密度为1.219 g/mL。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为________,NaOH的质量分数为________,溶液的密度为____________,含NaOH的质量为________,含NaOH的物质的量为________。
(4)取出10 mL该溶液加水稀释到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=121.9 g,NaOH的质量分
数为:×100%=20%。
(3)由于溶液是均一、稳定的,所以,从100 mL溶液中取出10 mL溶液的物质的量浓度、质量分数和密度都不变,但是溶液的质量、溶质的质量、溶质的物质的量等,都仅为原溶 液的十分之一。
(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以后,NaOH的物质的量浓度缩小为=0.61 mol·L-1。
【答案】 (1)6.1 mol·L-1 (2)20%(3)6.1 mol·L-1 20% 1.219 g/mL
2.44 g0.061 mol (4)0.61 mol·L-1
13.已知某饱和氯化钠溶液体积为V mL,溶液密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用w表示在该温度下NaCl的溶解度:____________________________________。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度:_________________________________。
(3)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度: ________________________________。
(4)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数:_______________________________________。
【解析】 (1)w=,S= g。
(2)c(NaCl)== mol·L-1
(3)c(NaCl)== mol·L-1
(4)w=×100%=%
【答案】 (1)S=g
(2)c(NaCl)= mol·L-1
(3)c(NaCl)= mol·L-1
(4)w=%
14.(1)配制约为0.1 mol·L-1盐酸溶液500 mL,请将操作顺序①、②、③、④、⑤、⑥填写在括号里,并在横线上填上适当的仪器名称、操作方法和适当数字。
( )在盛盐酸的烧杯中注入适量蒸馏水,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀。
( )在盐酸冷却后,沿________注入________mL的________中。
( )用________量取1.19 g·cm-3,溶质的质量分数为37%为浓盐酸约________mL注入烧杯中。
( )用适量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,将洗涤液一并注入容量瓶中。
( )往容量瓶小心加蒸馏水至液面接近刻度线______处,改用________加蒸馏水,使溶液的______________与瓶颈刻度线相切。
( )采用标准的操作方法摇匀,并转移入试剂瓶中,贴上标签。
(2)回答下列有关问题:
①量筒量取一定体积液体后倾倒于烧杯中,量筒内残留的液滴应怎样处理?____________,否则会使配成的溶液浓度如何变化?________。
②将在烧杯中溶解或稀释好的液体转移入容量瓶中,应怎样操作?________________________,该操作后接着要进行的操作是什么? ___________________________________________________________,
若未这样操作,会使配成溶液浓度怎样变化?_________________________________________________________________。
③定容时,若仰视读刻度,会使配成的溶液的浓度怎样?__________,俯视呢?________________。
④最后把容量瓶盖紧,再摇匀,结果瓶塞和刻度线以上会残留一些溶液使液面降低,这样得到的溶液浓度会怎样变化?
________。
【答案】 (1)② ③ 玻璃棒 500 容量瓶 ① 量筒
4.1 ④ ⑤ 1~2 cm 胶头滴管 凹液面的最低处 ⑥
(2)①应保留 偏高
②用玻璃棒引流注入容量瓶中 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并注入容量瓶中 偏低
③偏低 偏高 ④无影响
15.标准状况下,用1 L水吸收560 L氨气形成浓氨水,该氨水的密度为0.89 g·cm-3,求该溶液的物质的量浓度。
【解析】 c(NH3)==
=15.6 mol·L-1
【答案】 15.6 mol·L-1
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1(共24张PPT)
第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法
1.了解研究物质性质的常用方法。
2.了解钠及其化合物的性质的同时,体会研究物质性质的常用方法。
一、研究物质性质的基本方法
1.研究物质性质的常用方法: 等。
2.观察:是一种 用感官考察研究对象的方法。
观察、实验、分类、比较
有计划、有目的
二、钠的性质和保存
1.物理性质
色态: 色固体;硬度: ;
密度(与ρ水比 ;熔点: 。
1.得出钠的物理性质时采用了什么研究方法?
【提示】 观察法
银白
质软
2.化学性质(填化学方程式)
(1)钠与水反应: 。
(2)钠与氧反应
①常温下: ,生成物的色态: ;
②加热时: ,生成物的色态: 。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2 Na2O2
白色固体
淡黄色固体
3.保存
实验室里少量的金属钠应保存在
煤油
ρNa<ρH2O
较低
2.(1)金属钠着火,能否用泡沫灭火器灭火?应如何灭火?
(2)钠与水(酚酞)反应观察到的现象有哪些?并解释之。
【提示】 (1)泡沫灭火剂中含有大量的水,水与钠及燃烧过程中产生的过氧化钠反应分别生成H2、O2,能使燃烧更剧烈。可以用沙子灭火。
(2)浮——钠的密度比水小
熔——钠的熔点较低,钠与水反应是放热反应
游——钠与水反应生成气体
响——钠与水反应生成可燃性气体
红——钠与水反应生成碱(NaOH)
三、过氧化钠
1.化学性质
Na2O2—
2.用途
作为 和 里氧气的来源。
呼吸面具
潜水艇
H2O
CO2
2Na2o2+2H2O=4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
一、观察法和实验法
1.观察的内容:首先研究物质的物理性质,可直接用肉眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻物质的气味,借助仪器测定其熔点、沸点、硬度、密度等,更多的是观察化学反应(实验)中的现象,研究反应规律。
2.实验法的含义:实验法,即为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。在研究物质性质时,可以通过实验法来验证对物质性质的预测和探究物质未知的性质。
(1)观察并不只是用眼睛,而是直接用感官观察,主要包括听、闻、看、摸等。
(2)化学是以实验为基础的自然科学。学习化学的一个重要途径是科学探究,实验是科学探究的重要手段。
按照如右图所示的方法研究某气体的性质,
这种方法属于 ( )
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
【名师解析】 图中所示为闻气体气味的正确方法。
实际上是一种有计划、有目的地用感觉器官考察研究对象的方法。直接用肉
眼观察物质的颜色、状态,用鼻子闻气味等都属于观察法,而不是实验法。
【答案】 B
二、钠与酸、碱、盐溶液的反应
1.金属钠与酸溶液反应(先酸后水)
Na与H2O反应的实质是Na与H2O电离出的H+反应。酸溶液中H+主要由酸电离得到,所以Na投入酸溶液中时,首先与酸反应,且比在纯水中反应剧烈;当酸反应完后,再考虑钠与水反应,如Na投入盐酸中发生反应: 2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。
2.金属钠与碱溶液反应:其实质是钠与水反应。
3.钠与盐溶液的反应(先水后盐)
先与水反应,再考虑生成的碱是否与盐反应,如钠与硫酸铜溶液反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑①
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4②
①与②合并得:
2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
4.钠置换金属
钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出其中不活泼的金属,如4Na+TiCl 4 4NaCl+Ti。
(1)钠易与水蒸气反应生成NaOH和H2,NaOH有强烈的腐蚀性,取用金属钠时要用镊子,不能用手直接拿取。
(2)实验时切取钠不宜太多,一般有黄豆粒大小即可。
(3)切完剩余的钠要放回原瓶,不得随意乱丢。
将一小块金属钠投入足量的下列物质中既能生成气体,又能生成白色沉淀的是( )
A.MgSO4溶液 B.BaCl2溶液
C.Fe2(SO4)3溶液 D.CuCl2溶液
【思路点拨】 本题的变化点是钠与水反应的延伸,反应现象应是钠与水反应的现象和其产物NaOH与盐溶液反应的现象的综合。
【随堂笔记】 钠与盐的水溶液反应时,先与水反应生成H2和NaOH,然后,NaOH再与盐反应。NaOH与BaCl2溶液不反应,与MgSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液、CuCl2溶液反应分别生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀。其中只有Mg(OH)2沉淀是白色的。
【答案】 A
1.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的… … … … … … … … … … … … … … … … … …( )
A.HCl B.K2SO4
C.FeCl3 D.稀NaOH溶液
【解析】 A项发生反应2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,有氢气生成且溶液质量增加;B、D项均发生反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,有H2生成且溶液质量增加;C项发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl,有H2放出且溶液质量减少。
【答案】 C
三、过氧化钠
1.Na2O2的漂白性
Na2O2投入滴有酚酞的水中,水溶液先变红而后变化至无色,显示Na2O2具有漂白性。
2.Na2O2与酸的反应
Na2O2与酸的溶液相遇直接与酸反应,如Na2O2与盐酸反应:2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
3.Na2O2与CO2和水蒸气的混合物的反应
一定量的Na2O2与一定量的CO2和水蒸气的混合物反应时,由于Na2O2与H2O反应生成的NaOH还能与CO2反应生成Na2CO3,所以可视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,再与水蒸气发生反应。
(1)Na2O2不属于碱性氧化物,其中氧元素的化合价为-1。
(2)有关Na2O2参与反应的计算,常采用加合式法及差量法。
在120 ℃的条件下,把总质量为2.1 g的CO与H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧,然后将产物通过足量的Na2O2固体,固体质量增加了( )
A.7.2 g B.3.6 g
C.2.1 g D.数据不足,无法确定
【名师解析】 由2H2+O2 2H2O和2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑合并得:H2+Na2O2===2NaOH;
同理得:CO+Na2O2===Na2CO3。因此,Na2O2质量增加在整体上看,无论CO和H2以任何比例混合,Na2O2增加的质量一定是CO和H2的总质量,故选C。
【答案】 C
【规律方法】 Na2O2固体质量的差量计算
2.将Na2O2加入到石蕊试液中,发生的现象是( )
A.溶液变蓝
B.先变蓝后退色,并有气体放出
C.有气体放出,溶液变蓝
D.先变红后退色,并有气体放出
【解析】 Na2O2与水反应,先生成NaOH与O2,溶液显碱性,遇石蕊变
蓝;Na2O2有漂白性,能使蓝色溶液退色;Na2O2与水反应放出O2,有气
泡生成。
【答案】 B
1.查阅资料发现,金属钠不仅能跟氧气和水反应,还能跟多种其他物质发生
反应,其中包括与酒精在常温下反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及
与金属钠跟水反应的异同点,下列的研究方法中用不着的是( )
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
【解析】 钠与水的反应情况是已知的,而钠与酒精的反应只是在资料中发现
的,其真实情况要通过实验证实,而且钠与水、钠与酒精的反应的异同点要
通过实验、观察实验现象、对实验情况进行比较得到,故用到了实验法、观
察法、比较法。
【答案】 C
2.取一小块金属钠放在燃烧匙里加热,下列实验现象,描述正确的是( )
①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体
④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.①④⑤ D.④⑤
【解析】 钠的熔点低于着火点,在空气中燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色
固体物质Na2O2 。
【答案】 C
3.20 mL下列液体里有固体析出的是( )
A.NaCl稀溶液中加入Na的小颗粒
B.NaOH饱和溶液中加入Na的小颗粒并冷却至室温
C.KNO3稀溶液中加入Na的小颗粒
D.水中加入Na的小颗粒
【解析】 四项实验操作都发生化学反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑并
且反应放出热量,使溶液温度升高。NaCl溶液、KNO3溶液仍为不饱和
溶液,无固体析出;水中加入Na小颗粒后生成的NaOH溶解在水中形成
NaOH溶液;而NaOH饱和溶液中因上述反应消耗水且生成NaOH,故能
析出NaOH固体。
【答案】 B
4.(1)分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应
条件)。
①Na2O2:______________________。
②Na2O:______________________。
(2)指出氧在下列各物质中的化合价:
O3________;Na2O2________;Na2O________。
【答案】 (1)①2Na+O2 Na2O2
②4Na+O2 2Na2O
(2)0 -1 -2
暴露在空气中
5.将一块金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中放在实验桌上,研究它们在空
气中的稳定性。请回答下列问题:
(1)所观察到的现象是_________________________ 。
(2)用化学式表示以上变化实质:_________________________。
(3)由此所得到的结论是__________________ 。
(4)从研究物质性质的基本方法来看,上述研究过程所采用的方法是
_____________________________________________。
(5)从研究物质性质的基本程序来看,其研究程序_______________________
_______________。
【答案】 (1)钠块在表面皿中发生的一系列变化的现象是:表面变暗→变成白色固体→变成无色溶液→形成无色晶体→变成白色粉末;铜片保持亮红色基本不变
(2)Na→Na2O→NaOH→NaOH(溶液)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3
(3)钠是一种活泼的金属,易与空气中的O2、H2O等反应,不能在空气中稳定存在;铜是一种不活泼的金属,常温下能在空气中稳定存在
(4)观察法、实验法、比较法
(5)观察物质外观→预测物质性质→实验和观察→分析现象、得出结论并加以解释(共27张PPT)
第2课时 气体摩尔体积
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
1.了解气体摩尔体积的概念。
2.了解物质的量、气体摩尔体积和气体的体积之间的关系。
3.了解物质的量、物质质量、气体体积和微粒个数之间的相互关系在化学计算中的应用。
一、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
(1)定义: 叫做气体摩尔体积。
(2)符号:
(3)数学表达式:
(4)单位:L·mol-1或m3·mol-1。
单位物质的量的气体所占的体积
Vm
Vm=
2.标准状况(STP)下的气体摩尔体积概念剖析
(1)四条
(2)数值及单位:
温度:
压强 :
基准:
对象: (任何一种单一组分的气体或不相互反应的混合气体
0
22.4L·mol-1
101kpa
1mol
气体
℃
1.(1)相同条件下1 mol气体的体积相同,那么1 mol固体或液体体积是否相同?为什么?
(2)气体摩尔体积为22.4 L·mol-1的状况一定是标准状况吗?
【提示】 (1)不同。物质的体积大小决定于以下三个因素:微粒的数目、大小以及微粒间的距离。
对于固体和液体来说,物质微粒本身的大小比微粒间的距离要大得多,所以固体和液体的体积主要取决于微粒的数目和微粒本身的大小,又由于不同的固体、液体微粒本身的大小有较大差异,所以即使物质的微粒数相同(物质的量相同),体积相差也较大。对于气体来说,微粒间的距离远大于微粒本身的大小,其体积大小取决于微粒数(物质的量)的多少和微粒间距离的大小。相同条件下,气体微粒间的距离相同,故等物质的量的气体体积相同。
(2)不一定是标准状况。
二、阿伏加德罗定律
1.内容:在 下,相同体积的任何气体都含有 的分子。
2.应用范围:适用于 。
相同温度和压强
相同数目
任何气体
2.阿伏加德罗定律研究的气体一定是标准状况下的纯净气体吗?
【提示】 不一定。阿伏加德罗定律研究的气体可以是纯净气体,也可以是混合气体;气体所处状况可以是标准状况,也可以是非标准状况。
一、阿伏加德罗定律
与阿伏加德罗定律有关的物理量有T、P、V、N(n)四个,若其中三个量相同,则第四个量必然相同。即三同定一同。
1.有关物理公式:(n——物质的量;ρ——气体的密度;M——气体的摩尔质量;V——气体的体积;m——气体的质量;N——气体的分子数)
(1) (理想气体状态方程)。
(2)pV=nRT= (克拉伯龙方程,R为常数)。
2.阿伏加德罗定律的推论
(1)同温同压下: 。
(2)同温同体积下: 。
(3)同温同压下: 。
(4)同温同压同体积下: 。
以上公式不必死记硬背,可根据前提条件和克拉伯龙方程很快推导出。重要的是要正确理解阿伏加德罗定律。
标准状况下,有两个容积相同的贮气瓶,一个盛有氧气(O2),另一个盛有甲烷(CH4),则两瓶气体具有相同的( )
A.质量 B.原子总数
C.密度 D.分子总数
【思路点拨】
验证各选项。
【随堂笔记】 由阿伏加德罗定律可知,相同温度和压强
下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,故两容
器中气体分子数相等;由于氧气是双原子分子,甲烷是五
原子分子,故两者所含原子总数不相等;由于氧气和甲烷
的相对分子质量不相等,尽管两气体的物质的量(n)相等,
但根据m=nM可知,二者的质量不相等。根据阿伏加德罗
定律的推论,同温同压下,两气体的密度之比等于相对
分子质量之比。可知二者密度不同。
【答案】 D
1.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 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】 因为N2和CO的摩尔质量相同,由n=m/M可知同质量的N2和CO所含分子数相等而与密度无关,A符合题意;同温、同体积的H2和N2,其压强不一定相同,由阿伏加德罗定律可知,二者分子数不一定相等,B不符合题意;同理,同压强、同体积的N2O和CO2,其温度不一定相同,分子数和原子数也不一定相等,D不符合题意;同体积、同密度的C2H4和C2H6质量相同(m=ρV)所含分子的物质的量分别为 、
所含原子的物质的量分别为 ×6、 ×8,C项不符合题意。
【答案】 A
二、关于气体摩尔体积的计算
1.已知标准状况下气体体积(V),求气体物质的量(n)
n= ,反之V=n×22.4 L·mol-1。
2.已知气体质量(m),求标准状况下气体的体积(V)
V= ×22.4 L·mol-1,反之m= 。
3.已知气体摩尔质量(M),求气体在标准状况下的密度(ρ)
ρ= ,反之M=ρ×22.4 L·mol-1。
气体摩尔质量或相对分子质量的计算方法归纳:
(1)M=22.4 L·mol-1·ρ g·L-1(ρ表示气体在标准状况下的密度);
(2)M1=M2·
(3)求混合气体的平均摩尔质量 (m为质量,n为总物质的量);② =M1·n1%+M2·n2%+…(M1、M2等为各组分的相对分子质量,n1%、n2%等为各组分气体的物质的量百分含量,解题过程中也可用体积百分含量求算)。
下列叙述中,正确的是( )
A.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
B.在标准状况下某气体的体积是22.4 L,则可认为该气体的物质的量约是1 mol
C.在20 ℃时,1 mol任何气体的体积总比22.4 L大
D.1 mol H2和O2的混合气体的质量为24 g,则混合气体的相对分子质量无法确定
【思路点拨】 解题时要注意哪些物理量有适用条件,哪些没有。
【随堂笔记】 气体的质量与气体的温度、压强无关,A选项不正确;22.4 L·mol-1是在特定条件下的气体摩尔体积,所以在标准状况下,某气体的体积是22.4 L,则可以认为该气体的物质的量是1 mol,B选项正确;由于气体摩尔体积与气体的温度、压强有关,因此仅温度定,而压强不定,1 mol气体的体积自然不能确定,也就是说在20 ℃时,1 mol任何气体的体积可能比22.4 L大,也可能比22.4 L小,还可能等于22.4 L,C选项不正确;D项中M(混)= =24 g·mol-1,即Mr(混)=24,故该项错误。
【答案】 B
2.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
【解析】 ①有6.02×1023个分子的物质是1 mol没错,而且还是在标准状况下,但它的体积却不一定是22.4 L,因为这1 mol物质不一定是气体。②中氢气虽然是气体,但没有指明气体所处状态。因此,0.5 mol H2的体积也不一定是11.2 L。③中的水在标准状况下不是气体而是固液混合物,所以也是错误的。④中虽是混合气体,但N2和CO的摩尔质量相等,二者以任意比例混合,其摩尔质量数值不变,故28 g N2与CO的混合气体在标准状况下体积约为22.4 L。气体摩尔体积只有在标准状况下才是22.4 L·mol-1,故⑤错。
【答案】 B
1.相同物质的量的固体或液体的体积并不相同,其主要原因是( )
A.粒子大小不同 B.粒子质量不同
C.粒子间距离不同 D.粒子间作用力不同
【答案】 A
2.下列说法正确的是( )
A.1 mol氢气的体积约为22.4 L
B.标准状况下,1 mol氢氧化钠所占的体积约为22.4 L
C.标准状况下,任何气体的摩尔体积都约为22.4 L·mol-1
D.相同条件下,1 g CO和1 g CO2所占的体积不同,所含的分子数相同
【解析】 讨论气体的体积不能缺少温度和压强的条件,故A错。气体摩尔体积的适用对象是气体,标准状况下,氢氧化钠不是气体,故B错。C项符合气体摩尔体积的概念。D项两气体质量相同,摩尔质量不同,故物质的量不同,分子数也不同,D项错。
【答案】 C
3.(2010年泰安高一质检)下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不记)。将等质量的氢气与氦气同时充入容器,符合实际情况的是( )
【解析】 设气体的质量均为4 g,
则n(H2)= =2 mol,n(He)= =1 mol。
隔板静止后,上下压强相等,根据阿伏加德罗定律,
【答案】 A
4.设NA表示阿伏加德罗常数,下列物质中物质的量为1摩尔的是( )
A.通常状况下22.4 L氯气 B.18毫升水
C.NA个H2 D.标准状况下22.4 L H2O
【解析】 物质的量是联系宏观与微观的桥梁,它们之间的关系如下:(1)NA个微粒为1 mol;(2)标准状况下22.4 L的任何气体约为1 mol;(3)1 mol物质的质量,以克为单位时,数值上与物质的相对分子质量相等。A中不是标准状况,错。B中18毫升水不一定是18克水,故不一定是1 mol。D中水不是气体,故不成立。只有C正确。
【答案】 C
5.在标准状况下,体积为8.96 L的CO和CO2的混合气体共14.4 g。
(1)CO的质量为________g。 (2)CO的体积为________L。
(3)混合气体的平均摩尔质量为________g·mol-1。
(4)混合气体的密度为________g·L-1。
【解析】 n(混)= =0.4 mol
设混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x、y
解得:x=0.2 mol,y=0.2 mol
(1)m(CO)=0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g
(2)V(CO)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L
(3)M(混)= =36 g·mol-1
(4)ρ(混)= =1.6 g·L-1
【答案】 (1)5.6 (2)4.48 (3)36 (4)1.6(共13张PPT)
一、认识化学科学
二、钠及其化合物的转化关系
三、氯及其化合物的转化关系
四、以物质的量为中心的物理量之间的转化关系
一、以阿伏加德罗常数为核心的相关计算
1.若题目中给出物质的体积
一要看是否处于标准状况,若不是标准状况,则1 mol气体体积一般不为22.4 L;
二要看该物质在标准状况下是否为气体,若不是气体,则无法求算该物质的物质的量或分子数目,若是气体,则可用n= 或N=
求算出该物质的n或N,这与是混合气体还是单一气体无关。
2.若题目中给出气体物质的质量或物质的量
该物质的粒子数目与外界条件(是否处于标准状况下)无关。
3.若题目要求计算物质分子中的原子个数
需注意物质的组成。例如稀有气体为单原子分子,臭氧(O3)为三原子分 子,甲烷(CH4)为五原子分子等。
4.若题目要求计算分子、原子、离子中的质子或电子数目
需正确运用原子中质子数等于电子数、离子中质子数、电子数、电荷数之间的关系进行求解。
用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,33.6 L H2O中含有1.5 NA个H2O分子
B.常温常压下,2 g H2中含有NA个H原子
C.标准状况下,22.4 L任意比的H2和O2的混合气体中含有的分子总数为NA
D.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
【解析】 A项:标准状况下水为非气态物质,由STP下的体积无法计算
n(H2O),该项不正确;B项:n(H2)= =1 mol,含N(H)=1
mol×2×NA mol-1=2NA;C项:n(气)= =1 mol,N(分子)=1
mol×NAmol-1=NA,该项正确;D项:n(Mg)= =0.1 mol,
由Mg→Mg2+知0.1 mol Mg失0.2 mol e-,即0.2NA个电子,该项错误。
【答案】 C
二、十字交叉法
十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分量计算的一种简便方法。凡可按M1n1+M2n2= (n1+n2)计算的问题,均可按十字交叉法计算,算式为:
式中, 表示混合物的某平均量,M1、M2则表示两组分对应的量。如
表示平均相对分子质量,M1、M2则表示两组分各自的相对分子质量,n1、n2表示两组分在混合物中所占的份额,n1∶n2在大多数情况下表示两组分的物质的量之比,有时也可以是两组分的质量之比,如在进行有关溶液的质量百分比和浓度的计算时。十字交叉法常用于求算混合气体的平均相对分子质量及其组成、混合气体的平均分子式、溶液的配制、混合物的反应等。
在标准状况下,由H2和O2组成的混合气体的密度等于0.536 g·L-1,
求该混合气体中H2和O2的体积比等于多少?
【解析】 =ρ·Vm=0.536 g·L-1×22.4 L·mol-1=12 g·mol-1。
由“十字交叉法”可列关系式:
故V(H2)∶V(O2)=n(H2)∶n(O2)=20∶10=2∶1。
【答案】 2∶1
三、差量法在根据化学方程式计算中的应用
在化学反应中不仅有质的变化,而且也有量的变化,有量的变化就会产生“差量”。
例如对CuO+H2 Cu+H2O的化学反应中的固体物质做定量研究会发现,每80 g CuO发生反应,同时就有64 g Cu生成,反应前后固体的质量差(减少)为16 g,对此质量关系可表示为:
CuO+H2 Cu+H2O Δm
80 g 64 g 16 g
m(CuO) m(Cu) Δm
则有:80 g∶64 g∶16 g=m(CuO)∶m(Cu)∶Δm
由于这种差量(Δm)是伴随着物质的化学反应而产生的,是按比例变化的,所以可将其应用于根据化学方程式的计算。我们将应用“差量”解题的方法叫做“差量法”。使用“差量法”会使解题变得简捷,甚至于能解决一些别的方法难以解决的问题。涉及“差量法”的题也是高考常考题型之一。
化学计算中常用的物理量还有体积、物质的量等,它们也会在物质发生化学变化的过程中产生差量,例如:
高温
CO2 + C 2CO ΔV(标准状况气体体积差)
22.4 L 12 g 44.8 L 22.4 L
应用差量法的关键是合理地建立差量关系,检验差量关系是否正确的方法是看有关量之间是否成正比例关系。
已知3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,取含不与CO反应杂质的
Fe2O3的样品20 g置于密闭的硬质玻璃管中,在加热的条件下,通入足量的
CO,彻底反应后取出固体物质,冷却到室温时称得其质量为15.2 g。求样品
中Fe2O3的质量分数。
【解析】 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 固体质量减少
160 g 48 g
m(Fe2O3) (20-15.2)g
m(Fe2O3)=16 g
w(Fe2O3)= ×100%=80%
【答案】 80%