2012年高考化学备考冲刺之易错点点睛系列 专题04 化学计量在实验中的应用(2份)

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名称 2012年高考化学备考冲刺之易错点点睛系列 专题04 化学计量在实验中的应用(2份)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2012-04-01 09:42:09

文档简介

【高考预测】
化学常用计量是化学计算的基础,贯穿于高中化学始终,是高考的必考内容。主要通过阿伏加德罗常数的应用来考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解或利用物质的量在元素化合物、化学原理等计算中的应用。2012年会继续考查阿伏加德罗常数,主要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、溶液的体积及在溶液中存在状态等角度设问。借助阿伏加德罗定律考查气体温度、压强、体积、分子数、密度等量之间的关系将成为另一热点。一定物质的量浓度溶液的配制实验在社会生活、生产、科技等背景下与其他知识的综合考查也是命题趋势。
【知识导学】
一、以物质的量为中心的各化学量的相互关系
二、物质的量浓度
1.在运用气体摩尔体积时应把握22.4 L/mol的使用条件是标准状况下的气体。如SO3、CHCl3、苯、辛烷等,在标准状况下为非气体,命题者常把这些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱。而有些物质虽是气体,但给出的气体数值没有指明是否在标准状况下,也不能直接利用22.4 L/mol(换算其物质的量)。
2.一些物质变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出其隐含的变化情况。如NO2存在与N2O4的化学平衡,NH、Al3+、CO等存在水解平衡。考生若不注意挖掘隐含变化,往往会误入歧途。
3.在计算溶液的物质的量浓度时,溶液的体积要用溶液的质量除以溶液的密度求得,并且要把溶液的体积单位换算为“L”而不是“mL”。在计算溶质的质量分数时,氨水的溶质以NH3计算,而不是NH3·H2O;硫酸铜溶液的溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O等。
4.由于容量瓶只有一个刻度(标线),所以配制80 mL溶液应选100 mL的容量瓶,应以配制100 mL溶液的标准计算溶质的量,并且指明所需仪器为100 mL的容量瓶。
三、气体摩尔体积
1.条件:考查气体时经常给定非标准状况,如常温常压下(1.01×105 Pa、25℃时)等。
2.物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。
3.物质结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2等双原子分子,以及O3、P4等。
4.氧化还原反应:考查指定物质参加氧化还原反应时,常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如:Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;电解AgNO3溶液;Cu与S反应等。
5.电离、水解:考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。
6.一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、S8、CO2、烃(如烷烃中单键数)等。
7.常见的可逆反应如2NO2??N2O4,弱电解质的电离平衡等。
8.摩尔质量:特殊物质如D2O、18O2等。
四、关于阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
在相同温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。
2.推论
(1)同温同压下,气体的物质的量与其体积成正比:T、p相同=;
(2)温度、体积相同的气体,压强与其物质的量成正比:T、V相同=;
(3)分子数相等,温度相同的气体,压强与其体积成反比:n、T相同=;
(4)同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比:T、p相同=;
(5)同温同压下,体积相同的气体,相对分子质量与其质量成正比:T、p、V相同=。
五、以物质的量为核心的计算
1.“一个中心”:必须以物质的量为中心。
2.“两个前提”:在应用Vm=22.4 L·mol-1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。
3.“三个关系”:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;②摩尔质量与相对分子质量间的关系;③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
4.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
【易错点点睛】
【例1】设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,以任意比例混合的CH4与CO2 的混合物22.4L,所含有的分子数为NA
B.在标准状况下,NA 个H2O 分子所占体积为22.4L
C.常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2,发生转移的电子数为2NA
D.常温常压下,28g氮气含有的核外电子数为10 NA
【错误分析】本题易错选D项。主要原因是部分同学考虑了氮原子的核外电子排布时,只注意到最外层电子数为5而忽略了内层电子数为2,从而得出错误结论。
【答案】本题的正确选项为A、C
【解析】在标准状况下,1mol任何气体所占体积都约为22.4L。因为决定它们体积大小的因素是气体分子间的距离,而不是分子本身体积的大小。因此对于混合气体,此结论也一定成立(混合气体在标准状况下能自发反应,而导致反应前后气体分子数不等除外如:NO和O2 )。所以在标准状况下1mol混合气体所占体积也是22.4L。反过来在标准状况下每22.4L气体所含分子数就一定是NA 。A项正确。
在标准状况下H2O 并不是气态。而对于液体或固体物质来说,决定它们体积的因素是粒子本身的大小。不同粒子,其本身大小不同,体积也就不同。在标准状况下,1mol的H2O的体积不是22.4L.B项不正确。
物质的量和质量都是与温度、压强无关的基本物理量。也就是说,1mol物质在任何温度下,所含粒子数都仍为阿伏伽德罗常数(条件是该物质在此温度下能存在且不发生反应)因此当+1价的氢被活泼金属还原成0价的氢时,只要有1molH2生成,就必然转移2mol电子,即转移电子总数为2NA(不管是标况还是常压)。C正确。
氢原子核外有7个电子,氮气分子核外有14个电子。则1molN2含有的核外电子数就是14NA.D项不正确。
【易错点点睛】解阿伏伽德罗常数为背景的选择题应注意的问题
1.物质的状态 水在标准状况下不是气态;SO3 在标准状况下是固态,常温常压下是液态;在标准状况下,含碳原子数大于四而小于16的烃是液态。
2.某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子,臭氧为三原子分子,白磷为四原子分子。
3.一些物质结构中化学键的数目。例如SiO2、Si、CH4 、P4等。
4.特殊物质的摩尔质量。例如D2O、T2O、18O2、D2等。
5.较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移数目。如Na2O2和水,Cl2和NaOH溶液反应等。
6.用到22.4L.mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况。
7.某些离子或原子团是否水解,引起离子数目变化等。
【例2】把aL硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份,一份加入bmol 烧碱并加热,刚好把NH3 全部赶出。另一份需消耗cmolBaCl2,沉淀反应刚好完全,原溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为( )
A. mol.l-1 B. mol.l-1
C. mol.l-1 D. mol.l-1
【错误分析】解题过程中容易忽略离子反应是在混合溶液分成两等份以后进行的,用关系式求出NH4+、SO42-的物质的量误认为就是原溶液中NH4+和SO42-的物质的量,造成错选A。
【答案】本题的正确选项为D
【解析】对于混合溶液,首先分析溶液中有哪些离子,再分别求出各种离子的物质的量,利用电荷守恒法求解。离子反应有:NH4++OH-=NH3↑+H2O, Ba2++SO42-=BaSO4↓
由题意可知,aL混合液分成两等份:
其中一份有:NH4+ — OH-, 另一份有:Ba2+ — SO42-
bmol bmol cmol cmol
则aL混合液中,有2bmolNH4+,有2cmolSO42-,在溶液中,根据电荷守恒有:
2bmol×1=2cmol×2+c(NO3-)×aL×1,得c(NO3-)= mol.l-1
【易错点点睛】对于物质的量浓度的计算问题应准确掌握概念、公式,在应用时,还要注意溶质的质量守恒、物质的量守恒及溶液的电荷守恒、质量守恒等。
一、关于物质的量浓度的计算主要包括:
1. 溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式:n=m/M,c=n/V或运用倍数关系算出1L溶液中所含溶质的物质的量。
2. 已知气体溶质的体积(标准状况下)、水的体积和溶液的密度,计算溶液的物质的量浓度。应先运用n=V(气体)/22.4L.mol-1,求出溶质的物质的量,运用V(溶液)=m/ρ求出溶液的体积。
3. 计算溶液中的离子浓度,需根据溶质的电离方程式,算出离子的物质的量。
二、溶液中的溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算
C=1000ρw/M按此公式换算即可
三、溶液稀释或混合的计算
根据稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变的公式或溶质的质量不变的公式计算有关问题。
四、HCl、NH3 等气体经喷泉实验所得溶液浓度的无数据巧算方法: 令气体体积(标准状况)为1L(不论溶液是否充满烧瓶)喷泉后溶液体积亦为1L,故c=1/22.4mol.L-1为恒值;但w不为恒值,可根据气体摩尔质量、溶液密度来进行计算。
【例3】实验室里需用480 mL 0.1 mol/L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
【错误分析】由于要配置480mL0.1 mol/L的硫酸铜溶液,因此需要溶质的质量为:(1)若溶质为硫酸铜,则0.48×160×0.1=7.68g,因此选择A选项;(2)若溶质为CuSO4.5H2O,0.48×250×0.1=12.0g;因此选择B选项。
错误原因:(1)没有注意容量瓶的规格和特点。由于容量瓶为容量500mL,且容量瓶只有一个刻度(标线),因此只能用该仪器配制500mL的溶液;(2)配制溶液时,所得的体积应该是溶液的体积,而不是加入的水的体积。
【答案】本题的正确选项为D。
【易错点点睛】要配制500 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液需CuSO4 0.05mol即胆矾:0.05 mol×250 g/mol1=12.5 g,CuSO4为8 g,所需溶液为500 mL,而不是加水的体积为 500 mL,故A、B、C都不对。
【4】 在相同温度时,下列两个反应放出的热量分别为Q1和Q2:
2H2(气)+O2(气)= 2H2O(气)+Q1
2H2(气)+O2(气)= 2H2O(液)+O2
则下列判断正确的是 ( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1<Q2 D.Q2=2Q1
【答案】 C
【解析】 由于物质呈现哪一种聚集状态是跟它们含有的能量有关的,所以为了精确起见,要注明反应物和生成物的状态,才能确定放出或吸收的热量的多少。根据物质由气态变成其液态会放出热量,可推知在压强为1.01×105Pa、温度为25℃条件下所测得的数据是Q2>Q1,应选C为答案。
【易错点点睛】误选A为答案,是由于把Q2与Q1的大小搞颠倒了,造成了失误。
【5】经测量a滴水的体积为b mL,则1滴水中所含的分子数为 [ ]
【答案】B
【解析】根据下列相关概念间的联系:
【易错点点睛】 出现误选D,是由于误将a滴水中所含的分子数当成了1滴水中所含的分子数,导致失误。
【6】 同温同压下,等质量的二氧化硫和二氧化碳相比较,下列叙述中正确的是( )
A.密度比为16∶11 B.密度比为11∶16
C.体积比为1∶1 D.体积比为11∶16
【答案】 AD
【解析】 根据同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,可知只要能求出SO2和CO2的物质的量,就可以求出物质的量之比,即体积比。
选D为答案。
有了质量和体积比,可以根据单位体积的质量即密度,找到二者的
【易错点点睛】
误区,是由于未认真审题,将“等质量”看成了“等物质的量”,导致失误。出现③误区,是由于只考虑了体积比,未考虑质量、体积与密度的关系,导致失误。
【7】 下列说法正确的是(N0表示阿伏加德罗常数的值)
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5 N0
B.在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为N0
C.71 g Cl2所含原子数为2N0
D.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
【答案】BC
【解析】根据阿伏加德罗常数的定义,对各选项进行分析,决定取舍,便可走出误区。
A在常温常压下,11.2 L N2的物质的量不是0.5 mol,所以含有的分子数不是0.5N0,弃之。B.在常温常压下,1mol Ne含有的原子数为N0,物质的量不受温度和压强的影响,所以B选项是正确答案。C选项 71 g Cl2是1 mol Cl2,所含原子数为2N0,所以C选项是另一个正确答案。D选项在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含分子数相同,符合阿伏加德罗定律,但单质分子中所含原子数就不一定相同了。如:稀有气体都是单原子分子,O2,H2等是双原子分子,臭氧(O3)是三原子分子等。所以D选项不正确,弃之。
【易错点点睛】错选 ①A,②D。出现①误区,是由于审题时,没有注意“在常温常压下”,不是“标准状况”,导致失误。出现②误区,是由于没有注意气体单质分子中所含原子个数可以不同,导致了失误。
【8】 将标准状况下的a L HCl(气)溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是
【答案】D
【解析】 本题可以巧解,也可以用公式法求解。
思维敏捷的同学可根据质量除以密度等于体积,且得出的体积是cm3,需换算成L,必须除以1000!迅速确定D选项为答案。而误选C,恰是忘记了把cm3换算成L所造成的,所以在分析问题时,一定要注意单位。
如果不能巧解,可按公式法求解:
【易错点点睛】如此按部就班地求算,虽可走出误区,但费时较多,希望同学们能通过选项提供的表达式,直接选取分子上有“1 000”的D选项为答案,这样将缩短答题所需时间,为思考其他试题创造条件。为提高全卷成绩赢得宝贵的时间。
【9】300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 mol·L-1 NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )
A.1∶4 B.1∶5 C.2∶1 D.2∶3
【答案】 A
【解析】 关键是基本概念清楚,审题仔细,便可走出误区。具体说,边读题,边在草稿纸上记录:原溶液体积为300 mL,即0.3L。NaOH
的体积约为1.5 L-0.3 L=1.2L。应取原溶液与蒸馏水的体积比约为0.3L∶1.2L=1∶4,故选A为答案。
【易错点点睛】 出现误选B为答案,是因为审题不仔细,误将所得NaOH溶液的体积当成了所需加入的蒸馏水的体积,造成失误。
【10】 密度为0.91 g·cm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度
A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.无法确定
【答案】C
【解析】本题的突破口在“该氨水用等体积的水稀释”。我们可以假设加入与氨水等质量的水,进行稀释,这时溶液的质量增加一倍,所以氨水的质量分数应该变为原来的一半,即为12.5%。但题目所给的是加入与氨水等体积的水,由于水的密度(1 g·cm-3)大于氨水的密度(0.91 g·cm-3),所以这时溶液的总质量大于原溶液质量的两倍,则所得溶液的质量百分比浓度(即质量分数)应该小于12.5%。
本题的一般解法是根据质量百分比浓度(即质量分数)的概念,按公式求解。即
不必大乘大除,也可估计出结果小于12.5%。
【易错点点睛】错选 ①A,②B。出现①误区,是由于当假设加入与氨水等质量的水,进行稀释后,可推导出溶液的质量增加一倍,氨水的质量百分比浓度为12.5%,于是就匆匆忙忙选取①为答案。完全违背了原来“巧解”的意愿,造成了失误。由此可见,稍有疏忽,就会半途而废,望大家引以为戒。出现②误区,是由于思维定势的干扰。
【11】相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为Sg,此时测得饱和溶液的密度为,则该饱和溶液的物质的量浓度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】 B
【解析】据物质的量浓度的概念,可求出此饱和溶液的物质的量浓度:
故正确答案为B。
【易错点点睛】在解这类习题时,要抓住物质的量浓度的基本概念和基本公式出发,灵活运用才能正确解题。物质的量浓度基本公式:(溶液)=(溶液)(溶液)=(气体)(溶液)
【12】若20g密度为的硝酸钙溶液里含,则离子的浓度是( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】根据溶液中阴、阳离子所带正负电荷总数相等,可得下式:
解得,故正确答案为C。
【易错点点睛】解这类习题的时候,先根据题意求出已知离子的物质的量浓度,再根据电解质溶液中电荷守恒,找出各离子之间的关系求出所要求的离子的物质的量浓度。
【13】已知98%的硫酸物质的量浓度为,则49%的硫酸物质的量浓度是( )
A.小于9.2 B.等于9.2
C.大于9.2 D.不能确定
【答案】 A
【解析】 设98%的硫酸的密度为;49%的硫酸的密度为,物质的量浓度为c 。

假设密度相等,即,则推出:


但事实上,所以
可推出,,98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4,而49%硫酸的物质的量浓度却小于9.2,即答案:A
【易错点点睛】溶液物质的量浓度与溶质质量分数的换算是计算中的常见题型,也是学生理解的难点。要根据各自的概念和溶质的量守恒,推导出二者之间换算公式:
不能看出,物质的量浓度与溶质质量分数,前者与体积有关;后者表述的是质量关系。两者之间换算必须以密度做桥梁。
【14】 100mL 0.3溶液和 溶液混合后,溶液中离子的物质的量浓度为( )
A.0.2 B.0.50
C.0.40 D.0.25
【答案】 C
【解析】据物质的量浓度的概念,可列下式:
,故正确答案为C。
【易错点点睛】1.同种溶质的同浓度溶液混合,浓度不变。
2.同种溶质的不同浓度溶液混合,浓度改变且必然介于浓与稀溶液浓度之间。
3.不同溶质的溶液混合,求离子浓度,根据公式计算。
溶液稀释和混合前后的共同特点是溶质的质量或物质的量保持不变或任何溶液中阳离子总电荷等于阴离子的总电荷。只有稀溶液的体积才能加合,由浓溶液配成的稀溶液的体积应按密度严格运算。
【15】氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同位素,下列说法正确的是( )
A.35Cl原子所含质子数为18
B.1/18 mol的1H35Cl分子所含中子数约为
C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g/mol
【答案】 BD
【解析】该题以35Cl为背景,考查了35Cl原子所含质子数、1H35Cl分子所含中子数以及35Cl2气体的摩尔质量及摩尔体积等,其中1H是所有原子中唯一无中子的原子,“3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L”中设置了状态未确定的陷阱。
【易错点点睛】要正确解答本类题目,首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”,审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键性的字、词,要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”,对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。温度和压强条件只影响气体的体积,而不影响气体的质量和物质的量,因此,如果讨论物质的量、质量和微粒数目的关系,则与是否标准状况无关。
【16】 下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,1 mol水的体积为22.4 L
B.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
C.标准状况下,无论是何种气体其体积都约为22.4 L
D.标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
【答案】 D
【解析】 本题只要理解了气体摩尔体积的概念,便可走出误区,正确作答。
【易错点点睛】错选 ①A,②B,③C。出现①误区,是由于水在标准状况下不是气体所致。出现②误区,是由于未指明标准状况所致。出现③误区,是由于未指明气体的物质的量为1mol所致。
【17】下列叙述中正确的是是( )
A.氢氧根离子的摩尔质量是17g
B.每mol硫酸所含硫酸的分子数为6.02×1023/mol
C.物质的量浓度相同的溶液中,所含溶质的微粒数相同
D.0.1 mol氯化氢约含有6.02×1022个氯化氢分子
【答案】BD
【解析】学物质的量及有关概念时,要理解概念并准确记忆,便可走出误区
【易错点点睛】错选 ①A,②C,③漏选B。出现①误区,是由于摩尔质量的单位的符号是g/mol(或写成g·mol-1),没有写对,误写为“g”,导致失误。出现②误区,是由于没有考虑到溶质的化学式不同,电离产生的微粒数可能相同,也可能不同,导致失误。出现③误区,是由于未认真读书,不知道“6.02×1023/mol”这种表示方法是正确的,导致失误。
【典型习题导练】
一、选择题
1.设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确的是 (  )。
A.1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA
B.乙烯和环丙烷 (C3H6)组成的28 g混合气体中含有3nA个氢原子
C.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA
D.将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中,所得溶液含有0.1nA个Fe3+
2.NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是 (  )。
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100 mL,H2SO4的质量分数为9.8%
B.在H2O2+Cl2===2HCl+O2反应中,每生成32 g氧气,则转移2NA个电子
C.标准状况下,分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g
D.一定温度下,1 L 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol·L-1NH4Cl的溶液含NH的物质的量不同
3. NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 (  )。
A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA
C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
D.标准状况下,2.24 L戊烷所含分子数为0.1NA
4.下列叙述中正确的是 (  )。
①在标准状况下,0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L
②当1 mol气体的体积为22.4 L时,它一定处于标准状况下
③标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
④标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同
⑤28 g CO的体积为22.4 L
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④ B.②③⑥ C.⑤⑥ D.④⑥
5.某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B。B为气体,其体积是反应掉氧气体积的两
倍(同温、同压)。以下对B的分子组成的推测一定正确的是 (  )。
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
6.将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) (  )。
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
7.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
8.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 (  )。
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生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.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol·L-1
二、非选择题
9.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。
(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__________。
10.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通
过高压放电管来制取臭氧:3O22O3
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为
________g·mol-1(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭气的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,
充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气体中臭氧的体积分数为________。
11.实验室配制500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:
①把称量的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入500 mL容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转
入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为________(填序号)。
(2)本实验用到的基本实验仪器有________________________________________。
(3)某同学观察液面的情况如上图所示,对所配溶液浓度将有何影响?________(填“偏
高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?
没有进行操作步骤④________;加蒸馏水时不慎超过了刻度________(填“偏高”、
“偏低”或“无影响”)。
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度________;向容量瓶中转移溶液时(操作步骤②)溶液流到容
量瓶外面________。
12.标准状况下336 L的NH3溶于1 L水中,所得溶液的质量分数为________,若该
溶液的密度为a g·cm-3,则物质的量浓度为________。将上述氨水全部转化为NH4Cl,
所需4 mol·L-1的盐酸的体积________。【高考预测】
化学常用计量是化学计算的基础,贯穿于高中化学始终,是高考的必考内容。主要通过阿伏加德罗常数的应用来考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解或利用物质的量在元素化合物、化学原理等计算中的应用。2012年会继续考查阿伏加德罗常数,主要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、溶液的体积及在溶液中存在状态等角度设问。借助阿伏加德罗定律考查气体温度、压强、体积、分子数、密度等量之间的关系将成为另一热点。一定物质的量浓度溶液的配制实验在社会生活、生产、科技等背景下与其他知识的综合考查也是命题趋势。
【知识导学】
一、以物质的量为中心的各化学量的相互关系
二、物质的量浓度
1.在运用气体摩尔体积时应把握22.4 L/mol的使用条件是标准状况下的气体。如SO3、CHCl3、苯、辛烷等,在标准状况下为非气体,命题者常把这些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱。而有些物质虽是气体,但给出的气体数值没有指明是否在标准状况下,也不能直接利用22.4 L/mol(换算其物质的量)。
2.一些物质变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出其隐含的变化情况。如NO2存在与N2O4的化学平衡,NH、Al3+、CO等存在水解平衡。考生若不注意挖掘隐含变化,往往会误入歧途。
3.在计算溶液的物质的量浓度时,溶液的体积要用溶液的质量除以溶液的密度求得,并且要把溶液的体积单位换算为“L”而不是“mL”。在计算溶质的质量分数时,氨水的溶质以NH3计算,而不是NH3·H2O;硫酸铜溶液的溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O等。
4.由于容量瓶只有一个刻度(标线),所以配制80 mL溶液应选100 mL的容量瓶,应以配制100 mL溶液的标准计算溶质的量,并且指明所需仪器为100 mL的容量瓶。
三、气体摩尔体积
1.条件:考查气体时经常给定非标准状况,如常温常压下(1.01×105 Pa、25℃时)等。
2.物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。
3.物质结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2等双原子分子,以及O3、P4等。
4.氧化还原反应:考查指定物质参加氧化还原反应时,常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如:Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;电解AgNO3溶液;Cu与S反应等。
5.电离、水解:考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。
6.一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、S8、CO2、烃(如烷烃中单键数)等。
7.常见的可逆反应如2NO2??N2O4,弱电解质的电离平衡等。
8.摩尔质量:特殊物质如D2O、18O2等。
四、关于阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
在相同温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。
2.推论
(1)同温同压下,气体的物质的量与其体积成正比:T、p相同=;
(2)温度、体积相同的气体,压强与其物质的量成正比:T、V相同=;
(3)分子数相等,温度相同的气体,压强与其体积成反比:n、T相同=;
(4)同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比:T、p相同=;
(5)同温同压下,体积相同的气体,相对分子质量与其质量成正比:T、p、V相同=。
五、以物质的量为核心的计算
1.“一个中心”:必须以物质的量为中心。
2.“两个前提”:在应用Vm=22.4 L·mol-1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。
3.“三个关系”:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;②摩尔质量与相对分子质量间的关系;③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
4.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
【易错点点睛】
【例1】设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,以任意比例混合的CH4与CO2 的混合物22.4L,所含有的分子数为NA
B.在标准状况下,NA 个H2O 分子所占体积为22.4L
C.常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2,发生转移的电子数为2NA
D.常温常压下,28g氮气含有的核外电子数为10 NA
【错误分析】本题易错选D项。主要原因是部分同学考虑了氮原子的核外电子排布时,只注意到最外层电子数为5而忽略了内层电子数为2,从而得出错误结论。
【答案】本题的正确选项为A、C
【解析】在标准状况下,1mol任何气体所占体积都约为22.4L。因为决定它们体积大小的因素是气体分子间的距离,而不是分子本身体积的大小。因此对于混合气体,此结论也一定成立(混合气体在标准状况下能自发反应,而导致反应前后气体分子数不等除外如:NO和O2 )。所以在标准状况下1mol混合气体所占体积也是22.4L。反过来在标准状况下每22.4L气体所含分子数就一定是NA 。A项正确。
在标准状况下H2O 并不是气态。而对于液体或固体物质来说,决定它们体积的因素是粒子本身的大小。不同粒子,其本身大小不同,体积也就不同。在标准状况下,1mol的H2O的体积不是22.4L.B项不正确。
物质的量和质量都是与温度、压强无关的基本物理量。也就是说,1mol物质在任何温度下,所含粒子数都仍为阿伏伽德罗常数(条件是该物质在此温度下能存在且不发生反应)因此当+1价的氢被活泼金属还原成0价的氢时,只要有1molH2生成,就必然转移2mol电子,即转移电子总数为2NA(不管是标况还是常压)。C正确。
氢原子核外有7个电子,氮气分子核外有14个电子。则1molN2含有的核外电子数就是14NA.D项不正确。
【易错点点睛】解阿伏伽德罗常数为背景的选择题应注意的问题
1.物质的状态 水在标准状况下不是气态;SO3 在标准状况下是固态,常温常压下是液态;在标准状况下,含碳原子数大于四而小于16的烃是液态。
2.某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子,臭氧为三原子分子,白磷为四原子分子。
3.一些物质结构中化学键的数目。例如SiO2、Si、CH4 、P4等。
4.特殊物质的摩尔质量。例如D2O、T2O、18O2、D2等。
5.较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移数目。如Na2O2和水,Cl2和NaOH溶液反应等。
6.用到22.4L.mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况。
7.某些离子或原子团是否水解,引起离子数目变化等。
【例2】把aL硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份,一份加入bmol 烧碱并加热,刚好把NH3 全部赶出。另一份需消耗cmolBaCl2,沉淀反应刚好完全,原溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为( )
A. mol.l-1 B. mol.l-1
C. mol.l-1 D. mol.l-1
【错误分析】解题过程中容易忽略离子反应是在混合溶液分成两等份以后进行的,用关系式求出NH4+、SO42-的物质的量误认为就是原溶液中NH4+和SO42-的物质的量,造成错选A。
【答案】本题的正确选项为D
【解析】对于混合溶液,首先分析溶液中有哪些离子,再分别求出各种离子的物质的量,利用电荷守恒法求解。离子反应有:NH4++OH-=NH3↑+H2O, Ba2++SO42-=BaSO4↓
由题意可知,aL混合液分成两等份:
其中一份有:NH4+ — OH-, 另一份有:Ba2+ — SO42-
bmol bmol cmol cmol
则aL混合液中,有2bmolNH4+,有2cmolSO42-,在溶液中,根据电荷守恒有:
2bmol×1=2cmol×2+c(NO3-)×aL×1,得c(NO3-)= mol.l-1
【易错点点睛】对于物质的量浓度的计算问题应准确掌握概念、公式,在应用时,还要注意溶质的质量守恒、物质的量守恒及溶液的电荷守恒、质量守恒等。
一、关于物质的量浓度的计算主要包括:
1. 溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式:n=m/M,c=n/V或运用倍数关系算出1L溶液中所含溶质的物质的量。
2. 已知气体溶质的体积(标准状况下)、水的体积和溶液的密度,计算溶液的物质的量浓度。应先运用n=V(气体)/22.4L.mol-1,求出溶质的物质的量,运用V(溶液)=m/ρ求出溶液的体积。
3. 计算溶液中的离子浓度,需根据溶质的电离方程式,算出离子的物质的量。
二、溶液中的溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算
C=1000ρw/M按此公式换算即可
三、溶液稀释或混合的计算
根据稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变的公式或溶质的质量不变的公式计算有关问题。
四、HCl、NH3 等气体经喷泉实验所得溶液浓度的无数据巧算方法: 令气体体积(标准状况)为1L(不论溶液是否充满烧瓶)喷泉后溶液体积亦为1L,故c=1/22.4mol.L-1为恒值;但w不为恒值,可根据气体摩尔质量、溶液密度来进行计算。
【例3】实验室里需用480 mL 0.1 mol/L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
【错误分析】由于要配置480mL0.1 mol/L的硫酸铜溶液,因此需要溶质的质量为:(1)若溶质为硫酸铜,则0.48×160×0.1=7.68g,因此选择A选项;(2)若溶质为CuSO4.5H2O,0.48×250×0.1=12.0g;因此选择B选项。
错误原因:(1)没有注意容量瓶的规格和特点。由于容量瓶为容量500mL,且容量瓶只有一个刻度(标线),因此只能用该仪器配制500mL的溶液;(2)配制溶液时,所得的体积应该是溶液的体积,而不是加入的水的体积。
【答案】本题的正确选项为D。
【易错点点睛】要配制500 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液需CuSO4 0.05mol即胆矾:0.05 mol×250 g/mol1=12.5 g,CuSO4为8 g,所需溶液为500 mL,而不是加水的体积为 500 mL,故A、B、C都不对。
【4】 在相同温度时,下列两个反应放出的热量分别为Q1和Q2:
2H2(气)+O2(气)= 2H2O(气)+Q1
2H2(气)+O2(气)= 2H2O(液)+O2
则下列判断正确的是 ( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1<Q2 D.Q2=2Q1
【答案】 C
【解析】 由于物质呈现哪一种聚集状态是跟它们含有的能量有关的,所以为了精确起见,要注明反应物和生成物的状态,才能确定放出或吸收的热量的多少。根据物质由气态变成其液态会放出热量,可推知在压强为1.01×105Pa、温度为25℃条件下所测得的数据是Q2>Q1,应选C为答案。
【易错点点睛】误选A为答案,是由于把Q2与Q1的大小搞颠倒了,造成了失误。
【5】经测量a滴水的体积为b mL,则1滴水中所含的分子数为 [ ]
【答案】B
【解析】根据下列相关概念间的联系:
【易错点点睛】 出现误选D,是由于误将a滴水中所含的分子数当成了1滴水中所含的分子数,导致失误。
【6】 同温同压下,等质量的二氧化硫和二氧化碳相比较,下列叙述中正确的是( )
A.密度比为16∶11 B.密度比为11∶16
C.体积比为1∶1 D.体积比为11∶16
【答案】 AD
【解析】 根据同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,可知只要能求出SO2和CO2的物质的量,就可以求出物质的量之比,即体积比。
选D为答案。
有了质量和体积比,可以根据单位体积的质量即密度,找到二者的
【易错点点睛】
误区,是由于未认真审题,将“等质量”看成了“等物质的量”,导致失误。出现③误区,是由于只考虑了体积比,未考虑质量、体积与密度的关系,导致失误。
【7】 下列说法正确的是(N0表示阿伏加德罗常数的值)
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5 N0
B.在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为N0
C.71 g Cl2所含原子数为2N0
D.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
【答案】BC
【解析】根据阿伏加德罗常数的定义,对各选项进行分析,决定取舍,便可走出误区。
A在常温常压下,11.2 L N2的物质的量不是0.5 mol,所以含有的分子数不是0.5N0,弃之。B.在常温常压下,1mol Ne含有的原子数为N0,物质的量不受温度和压强的影响,所以B选项是正确答案。C选项 71 g Cl2是1 mol Cl2,所含原子数为2N0,所以C选项是另一个正确答案。D选项在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含分子数相同,符合阿伏加德罗定律,但单质分子中所含原子数就不一定相同了。如:稀有气体都是单原子分子,O2,H2等是双原子分子,臭氧(O3)是三原子分子等。所以D选项不正确,弃之。
【易错点点睛】错选 ①A,②D。出现①误区,是由于审题时,没有注意“在常温常压下”,不是“标准状况”,导致失误。出现②误区,是由于没有注意气体单质分子中所含原子个数可以不同,导致了失误。
【8】 将标准状况下的a L HCl(气)溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是
【答案】D
【解析】 本题可以巧解,也可以用公式法求解。
思维敏捷的同学可根据质量除以密度等于体积,且得出的体积是cm3,需换算成L,必须除以1000!迅速确定D选项为答案。而误选C,恰是忘记了把cm3换算成L所造成的,所以在分析问题时,一定要注意单位。
如果不能巧解,可按公式法求解:
【易错点点睛】如此按部就班地求算,虽可走出误区,但费时较多,希望同学们能通过选项提供的表达式,直接选取分子上有“1 000”的D选项为答案,这样将缩短答题所需时间,为思考其他试题创造条件。为提高全卷成绩赢得宝贵的时间。
【9】300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 mol·L-1 NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )
A.1∶4 B.1∶5 C.2∶1 D.2∶3
【答案】 A
【解析】 关键是基本概念清楚,审题仔细,便可走出误区。具体说,边读题,边在草稿纸上记录:原溶液体积为300 mL,即0.3L。NaOH
的体积约为1.5 L-0.3 L=1.2L。应取原溶液与蒸馏水的体积比约为0.3L∶1.2L=1∶4,故选A为答案。
【易错点点睛】 出现误选B为答案,是因为审题不仔细,误将所得NaOH溶液的体积当成了所需加入的蒸馏水的体积,造成失误。
【10】 密度为0.91 g·cm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度
A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.无法确定
【答案】C
【解析】本题的突破口在“该氨水用等体积的水稀释”。我们可以假设加入与氨水等质量的水,进行稀释,这时溶液的质量增加一倍,所以氨水的质量分数应该变为原来的一半,即为12.5%。但题目所给的是加入与氨水等体积的水,由于水的密度(1 g·cm-3)大于氨水的密度(0.91 g·cm-3),所以这时溶液的总质量大于原溶液质量的两倍,则所得溶液的质量百分比浓度(即质量分数)应该小于12.5%。
本题的一般解法是根据质量百分比浓度(即质量分数)的概念,按公式求解。即
不必大乘大除,也可估计出结果小于12.5%。
【易错点点睛】错选 ①A,②B。出现①误区,是由于当假设加入与氨水等质量的水,进行稀释后,可推导出溶液的质量增加一倍,氨水的质量百分比浓度为12.5%,于是就匆匆忙忙选取①为答案。完全违背了原来“巧解”的意愿,造成了失误。由此可见,稍有疏忽,就会半途而废,望大家引以为戒。出现②误区,是由于思维定势的干扰。
【11】相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为Sg,此时测得饱和溶液的密度为,则该饱和溶液的物质的量浓度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】 B
【解析】据物质的量浓度的概念,可求出此饱和溶液的物质的量浓度:
故正确答案为B。
【易错点点睛】在解这类习题时,要抓住物质的量浓度的基本概念和基本公式出发,灵活运用才能正确解题。物质的量浓度基本公式:(溶液)=(溶液)(溶液)=(气体)(溶液)
【12】若20g密度为的硝酸钙溶液里含,则离子的浓度是( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】根据溶液中阴、阳离子所带正负电荷总数相等,可得下式:
解得,故正确答案为C。
【易错点点睛】解这类习题的时候,先根据题意求出已知离子的物质的量浓度,再根据电解质溶液中电荷守恒,找出各离子之间的关系求出所要求的离子的物质的量浓度。
【13】已知98%的硫酸物质的量浓度为,则49%的硫酸物质的量浓度是( )
A.小于9.2 B.等于9.2
C.大于9.2 D.不能确定
【答案】 A
【解析】 设98%的硫酸的密度为;49%的硫酸的密度为,物质的量浓度为c 。

假设密度相等,即,则推出:


但事实上,所以
可推出,,98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4,而49%硫酸的物质的量浓度却小于9.2,即答案:A
【易错点点睛】溶液物质的量浓度与溶质质量分数的换算是计算中的常见题型,也是学生理解的难点。要根据各自的概念和溶质的量守恒,推导出二者之间换算公式:
不能看出,物质的量浓度与溶质质量分数,前者与体积有关;后者表述的是质量关系。两者之间换算必须以密度做桥梁。
【14】 100mL 0.3溶液和 溶液混合后,溶液中离子的物质的量浓度为( )
A.0.2 B.0.50
C.0.40 D.0.25
【答案】 C
【解析】据物质的量浓度的概念,可列下式:
,故正确答案为C。
【易错点点睛】1.同种溶质的同浓度溶液混合,浓度不变。
2.同种溶质的不同浓度溶液混合,浓度改变且必然介于浓与稀溶液浓度之间。
3.不同溶质的溶液混合,求离子浓度,根据公式计算。
溶液稀释和混合前后的共同特点是溶质的质量或物质的量保持不变或任何溶液中阳离子总电荷等于阴离子的总电荷。只有稀溶液的体积才能加合,由浓溶液配成的稀溶液的体积应按密度严格运算。
【15】氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同位素,下列说法正确的是( )
A.35Cl原子所含质子数为18
B.1/18 mol的1H35Cl分子所含中子数约为
C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g/mol
【答案】 BD
【解析】该题以35Cl为背景,考查了35Cl原子所含质子数、1H35Cl分子所含中子数以及35Cl2气体的摩尔质量及摩尔体积等,其中1H是所有原子中唯一无中子的原子,“3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L”中设置了状态未确定的陷阱。
【易错点点睛】要正确解答本类题目,首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”,审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键性的字、词,要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”,对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。温度和压强条件只影响气体的体积,而不影响气体的质量和物质的量,因此,如果讨论物质的量、质量和微粒数目的关系,则与是否标准状况无关。
【16】 下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,1 mol水的体积为22.4 L
B.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
C.标准状况下,无论是何种气体其体积都约为22.4 L
D.标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
【答案】 D
【解析】 本题只要理解了气体摩尔体积的概念,便可走出误区,正确作答。
【易错点点睛】错选 ①A,②B,③C。出现①误区,是由于水在标准状况下不是气体所致。出现②误区,是由于未指明标准状况所致。出现③误区,是由于未指明气体的物质的量为1mol所致。
【17】下列叙述中正确的是是( )
A.氢氧根离子的摩尔质量是17g
B.每mol硫酸所含硫酸的分子数为6.02×1023/mol
C.物质的量浓度相同的溶液中,所含溶质的微粒数相同
D.0.1 mol氯化氢约含有6.02×1022个氯化氢分子
【答案】BD
【解析】学物质的量及有关概念时,要理解概念并准确记忆,便可走出误区
【易错点点睛】错选 ①A,②C,③漏选B。出现①误区,是由于摩尔质量的单位的符号是g/mol(或写成g·mol-1),没有写对,误写为“g”,导致失误。出现②误区,是由于没有考虑到溶质的化学式不同,电离产生的微粒数可能相同,也可能不同,导致失误。出现③误区,是由于未认真读书,不知道“6.02×1023/mol”这种表示方法是正确的,导致失误。
【典型习题导练】
一、选择题
1.设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确的是 (  )。
A.1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA
B.乙烯和环丙烷 (C3H6)组成的28 g混合气体中含有3nA个氢原子
C.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA
D.将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中,所得溶液含有0.1nA个Fe3+
解析 A中一个SO带2个单位的负电荷,1 mol为2nA;B中乙烯和环丙烷的最简式
相同,28 g混合气体中含4nA个氢原子,B错误;Cl2和NaOH反应时发生自身氧化还原
反应,C正确;Fe3+在水溶液中水解,D错误。
答案 C
2.NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是 (  )。
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100 mL,H2SO4的质量分数为9.8%
B.在H2O2+Cl2===2HCl+O2反应中,每生成32 g氧气,则转移2NA个电子
C.标准状况下,分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g
D.一定温度下,1 L 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol·L-1NH4Cl的溶液含NH的物质的量不同
解析 A项中硫酸稀释后其密度也大于1 g·mL-1,因此稀释后100 mL H2SO4的质量分数
大于9.8%;B项反应中每个氧原子的化合价升高了1价,则每生成32 g氧气,转移2NA
个电子;C项CO和C2H4的相对分子质量相等,故无论二者的比例如何,标准状况下的
22.4 L气体为1 mol,质量为28 g;D项NH4Cl溶液浓度不同,水解程度不同,因此两
种溶液尽管物质的量相同,但所含的NH物质的量不同。
答案 A
3. NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 (  )。
A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA
C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
D.标准状况下,2.24 L戊烷所含分子数为0.1NA
解析 “等物质的量”并不一定是1 mol,故A错误;B中所含电子物质的量为
×18=0.9 mol,故B正确;1 mol Na2O2中所含的离子总数为3NA,其中包括
2 mol Na+和1 mol O,故C错误;标准状况下,戊烷是液体,故D错。
答案 B
4.下列叙述中正确的是 (  )。
①在标准状况下,0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L
②当1 mol气体的体积为22.4 L时,它一定处于标准状况下
③标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
④标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同
⑤28 g CO的体积为22.4 L
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④ B.②③⑥ C.⑤⑥ D.④⑥
解析 ①错在不是任何物质,只能是气体。②结论太片面,1 mol气体在温度和压强符
合一定关系时,也能使体积占有22.4 L。③错在标准状况下水不是气体。⑤错在没有标
明标准状况。
答案 D
5.某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B。B为气体,其体积是反应掉氧气体积的两
倍(同温、同压)。以下对B的分子组成的推测一定正确的是 (  )。
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 B和氧气均为气体,同温同压下其体积比等于物质的量之比,因消耗的O2与生成
的B的物质的量之比为1∶2,据此可设化学方程式为mA+aO2===2aB,由质量守恒定
律可知1个B分子中含有1个氧原子。
答案 A
6.将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) (  )。
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
解析 根据化学反应方程式或者原子守恒可知,0.01 mol的Na2O2和Na2O分别与H2O
反应都生成0.02 mol NaOH,因此①、②中阴离子浓度相等,又由于Na2CO3溶液中CO
发生水解:CO+H2O??HCO+OH-,故阴离子的物质的量增大,大于0.01 mol,而
④中Cl-的物质的量不变,为0.01 mol,因此四种溶液中阴离子浓度的大小顺序是:①=
②>③>④。
答案 C
7.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 先求出原溶液中的c(Mg2+)=a/V mol·L-1,再求出原溶液中的c(SO)=
2b/V mol·L-1;根据电荷守恒原理最后求出c(K+)= mol·L-1。
答案 D
8.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 (  )。
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生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.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol·L-1
解析 由c=可算出该硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1;该硫酸是浓硫酸,
和Zn反应不生成H2;由稀释定律,可得出所用硫酸体积为50 mL;等质量的硫酸和水,
硫酸的密度大,硫酸的体积远小于水,两者等质量混合后,硫酸的浓度小于原浓度的一
半,D不正确。
答案 C
二、非选择题
9.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。
(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__________。
解析 溶液中溶质质量分数与物质的量浓度之间的相互换算,一定要通过溶液密度这个
桥梁来进行。
答案 (1)S=×100 g (2)c= mol·L-1
(3)c=25dw mol·L-1 (4)w=%
10.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通
过高压放电管来制取臭氧:3O22O3
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为
________g·mol-1(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭气的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,
充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气体中臭氧的体积分数为________。
解析 (1)设原有氧气的物质的量为x mol,已知有30%的氧气转化为臭氧,由反应
3O22O3知,发生反应O2的物质的量为0.3x mol,生成O3的物质的量为0.2x mol,
故反应后气体的总物质的量为0.9x mol,则得到混合气体的平均摩尔质量为M=
==35.6 g·mol-1。
(2)设反应的O2的体积为a L,则生成O3的体积为a L,由差量法得
3O22O3   Δ
3 2 1
A a 1.5 L
a-a=8 L-6.5 L
a=4.5 L,臭氧体积为3 L。
(3)本题应分情况讨论:
①假设O2和O3完全反应,则O2和O3的质量即为铜粉增加的质量,m总=1.6 g,n总=
==0.04 mol,则混合气体的平均相对分子质量为===
40 g·mol-1,=知40 g·mol-1=
求得=故臭氧体积分数为50%或0.5;
②假设铜完全反应,O2或O3剩余,设生成CuO b g
Cu ―→ CuO
63. 5 79.5
20 g b g
=求得b=25>21.6
故假设错误。
答案 (1)35.6 (2)3 (3)0.5或50%
11.实验室配制500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:
①把称量的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入500 mL容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转
入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为________(填序号)。
(2)本实验用到的基本实验仪器有________________________________________。
(3)某同学观察液面的情况如上图所示,对所配溶液浓度将有何影响?________(填“偏
高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?
没有进行操作步骤④________;加蒸馏水时不慎超过了刻度________(填“偏高”、
“偏低”或“无影响”)。
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度________;向容量瓶中转移溶液时(操作步骤②)溶液流到容
量瓶外面________。
解析 (2)为防止仪器的遗漏,可根据步骤进行选取。
(3)根据c=,V偏小,c偏高。
(5)加蒸馏水超过刻度,V偏大,c偏低,这种情况下配制的溶液浓度不是0.5 mol·L-1,
因此要重配。
答案 (1)①②④③⑤ (2)500 mL容量瓶、托盘天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒 (3)偏高 (4)偏低 偏低 (5)重配 重配
12.标准状况下336 L的NH3溶于1 L水中,所得溶液的质量分数为________,若该
溶液的密度为a g·cm-3,则物质的量浓度为________。将上述氨水全部转化为NH4Cl,
所需4 mol·L-1的盐酸的体积________。
解析 氨水的质量分数
w=×100%=20.32%。
氨水的物质的量浓度
c(NH3)==11.95a mol·L-1。
NH3+HCl===NH4Cl
n(NH3)==15 mol,
n(HCl)=15 mol,
V(HCl)===3.75 L。
答案 20.32% 11.95a mol·L-1 3.75 L
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