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文档介绍
2018届一轮复习人教版物质的量(共2节)学案
第一节 物质的量 气体摩尔体积 教材复习——打牢基础,基稳才能楼高 1.物质的量 (1)含义:物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,单位为mol。 (2)1 mol的标准:1 mol任何物质所含有的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同。 (3)物质的量的规范表示方法: 2.阿伏加德罗常数 (1)概念:1 mol任何粒子的粒子数,符号为NA,通常用6.02×1023_mol-1表示。 (2)物质的量、粒子数(N)与阿伏加德罗常数的关系为n=。 3.摩尔质量 (1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M,单位:g·mol-1。 (2)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。 (3)物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n=。 [点拨] 摩尔质量与相对分子(或原子)质量的易混点 (1)摩尔质量(g·mol-1)、相对分子质量、1 mol该物质的质量(g)在数值上是相同的,但含义不同,具有不同的单位。如Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,Fe的相对原子质量为56,1 mol Fe的质量为56 g。 (2)摩尔质量只有当以g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对分子(或原子)质量。 [对点练习] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子(×) (2)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(×) (3)NaOH的摩尔质量为40 g(×) (4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等(×) (5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1(×) (6)氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量(×) (7)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍(×) (8)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同(×) 2.在0.5 mol Na2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别为( ) A.1.5NA 2 mol B.1.5NA 32 g C.3.01×1023 4 mol D.1 mol 64 g 解析:选B 0.5 mol Na2SO4中含有1.5NA个离子、32 g氧原子。 3.0.3 mol CH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为________,1.5 g CH中的电子数为________,15.6 g Na2O2中的阴离子数目为________。(用NA表示) 解析:CH4分子和H2O分子的质子数都是10,所以H2O分子个数为0.3NA;TO中的中子数为14,2.4 g TO中所含中子数为1.4NA;CH中的电子数为8,1.5 g CH中的电子数为0.8NA;Na2O2中的阴离子为O,15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。 答案:0.3NA 1.4NA 0.8NA 0.2NA 知识点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及推论 1.影响物质体积的因素 2.气体摩尔体积(Vm) (1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,单位:L/mol(或L·mol-1)。 (2)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。 (3)特例:标准状况下(0 ℃,101 kPa),Vm=22.4_L·mol-1。 [点拨] 气体摩尔体积的3注意 (1)使用“条件”:一般指标准状况。 (2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 (3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,其他条件下不一定是22.4 L·mol-1。 3.阿伏加德罗定律 (1)内容 即“三同”(T、p、V)定,“一同”(N)。 [注意] 同温同压同体积的气体所含分子数相等,但不同气体分子中所含原子数目不一定相等。 (2)阿伏加德罗定律的推论 条件 结论 推论一 同温同压 == = 推论二 同温同容 = [对点练习] 1.甲烷和氧气的体积比为1∶2时极易爆炸,此时混合气体中甲烷的质量分数为( ) A.80% B.20% C.33.3% D.66.7% 解析:选B 相同条件下,气体的物质的量与体积成正比,甲烷与氧气的体积比为1∶2,其物质的量之比为1∶2,设二者的物质的量分别为n mol、2n mol,则甲烷与氧气的质量之比为(16 g·mol-1×n mol)∶(32 g·mol-1×2n mol)=1∶4,甲烷的质量分数为20%。 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.②④⑥ D.①④⑥ 解析:选B ①该物质在标准状况下不一定是气体;②没有限定处于标准状况下,0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L;③标准状况下, H2O不是气体;⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L·mol-1。 3.等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是( ) A.体积之比为13∶13∶14 B.密度之比为14∶14∶13 C.质量之比为1∶1∶1 D.原子数之比为1∶1∶1 解析:选B A项,三种气体分子的质子数分别为14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,等温等压下,三者体积之比为1∶1∶1,错误;B项,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol-1、28 g·mol-1、26 g·mol-1,等温等压下,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28∶28∶26=14∶14∶13,正确;C项,三种气体的物质的量相等,质量之比等于摩尔质量之比,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol-1、28 g·mol-1、26 g·mol-1,则质量之比为28∶28∶26=14∶14∶13,错误;D项,三种气体的物质的量相等,1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,所以三种气体原子数之比为1∶1∶2,错误。 1.思维流程 解答以物质的量为核心的相关计算时,要注意“物质的量”的桥梁作用,解题思维流程如下: 2.注意事项 (1)“一个中心”: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(中子、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)间的关系。 (4)“四个无关”:物质的量的多少、质量的大小、粒子数的多少均与温度的高低、压强的大小无关;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)。 [对点练习] 1.下列叙述正确的是( ) A.常温常压下,4.6 g NO2气体约含有1.81×1023个原子 B.标准状况下,80 g SO3所占的体积约为22.4 L C.标准状况下,22.4 L CCl4中含有的CCl4分子数为NA D.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2NA 解析:选A 标准状况下SO3不是气体,B项错误;标准状况下CCl4是液体,C项错误;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项错误。 2.(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为________。 (2)标准状况下,14 g N2和CO的混合气体,其体积为____,质子数为________NA。 解析:(1)M==64 g·mol-1。(2)n===0.5 mol,V=nVm=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。质子数=0.5 mol×14 mol-1=7。 答案:(1)64 (2)11.2 L 7 3.(1)下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序是________。 ①0.5 mol氨气 ②4 g氦气 ③4 ℃时9 mL水 ④0.2 mol磷酸钠 (2)下列各物质所含H原子个数由多到少的排列顺序是____________________。 ①标准状况下,22.4 L CH4 ②1.5 mol NH3 ③1.806×1024个H2O ④标准状况下,73 g HCl 答案:(1)①④③② (2)③②①④ 4.计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目。 (1)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含________mol SO,Al3+的物质的量________(填“>”“<”或“=”)0.8 mol。 (2)1 L 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)________ (填“大于”“小于”或“等于”,下同)0.1 mol,n(CH3COO-)________0.1 mol。 解析:(1)n(SO)=3n[Al2(SO4)3]=3×0.4 mol=1.2 mol,0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al3+,由于在溶液中Al3+水解,故Al3+的物质的量小于0.8 mol。 (2)由n=c·V求得n(CH3COOH)为0.1 mol,但由于CH3COOH是弱酸,能发生部分电离,故n(CH3COOH)<0.1 mol,n(CH3COO-)<0.1 mol。 答案:(1)1.2 < (2)小于 小于 [基础过关练] 1.下列各组物质中,所含电子数相同的是( ) A.0.5 mol 37Cl2和16 g O2 B.5.6 L N2(标准状况下)和11 g CO2 C.20 g D2O和10 g H2 D.224 mL D2和0.1 mol N2 解析:选C A项, 0.5 mol 37Cl2和16 g O2中,所含电子数分别为17NA、8NA;B项,5.6 L N2(标准状况下)和11 g CO2中,所含电子数分别为3.5NA、5.5NA;C项,20 g D2O和10 g H2中,所含电子数分别为10NA、10NA;D项,224 mL D2和0.1 mol N2中,所含电子数分别为0.02NA、1.4NA。 2.取五个相同的气球,同温同压下,分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是( ) 解析:选C A项,含有HCl和O3,1 mol混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;B项,含有H2和NH3,1 mol 该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1 mol混合气体含有2 mol原子,正确;D项,含有He和NO2,二者的物质的量比为1∶1时才符合,错误。 3.下列条件下,两种气体分子数一定不相等的是( ) A.相同质量、不同密度的N2O和CO2 B.相同体积、相同密度的CO和C2H4 C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3 D.相同压强、相同质量的NO2和N2O4 解析:选D A项,N2O和CO2的相对分子质量均为44,质量相同时,分子数一定相等;B项,CO和C2H4相对分子质量均为28,体积相同、密度相同,则质量相等,分子数相等;C项,同温、同压、同体积时,气体分子数一定相等。 4.填空。 (1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。 (2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。 (3)分子数为0.5NA的CO2分子,质量是________。 (4)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,A的摩尔质量是__________,N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是________,24 g O3中的分子数与________g 18O2中的分子数相等。 答案:(1)0.2NA (2)2.8 mol (3)22 g (4)38 g·mol-1 18 5.如图有三只气球,其中VA=VB=1.12 L。 (1)A、B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。 (2)标准状况下,A、B气球中的分子个数比为________。 (3)相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相等,则VA∶VC=________。 答案:(1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1 高考研究——把握考情,方向不对努力白费 考 纲 要 求 高 频 考 点 1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。 2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 1.阿伏加德罗常数的正误判断 5年5考 2.物质的量在化学方程式中的计算与应用 5年5考 阿伏加德罗常数正误判断 [高考这样考] 1.(2016·全国乙卷)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( ) A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B.1 mol N2与4 mol H2 反应生成的NH3分子数为2NA C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA 解析:选A A项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6,二者的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为=1 mol,故所含氢原子数为2NA。B项N2和H2合成氨的反应为N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3小于2 mol,故生成的NH3分子数小于2NA。C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3,故1 mol Fe参加反应时转移电子数为3NA。D项标准状况下,CCl4为液体,2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol,故含有的共价键数远大于0.4NA。 2.(2015·全国卷Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA 解析:选C A.D2O的摩尔质量为20 g·mol-1,18 g D2O的物质的量为18 g/20 g·mol-1=0.9 mol,则含有的质子数为0.9 mol×10NA=9NA,H2O的摩尔质量为18 g·mol -1,18 g H2O的物质的量为18 g/18 g·mol-1=1 mol,则含有的质子数为1 mol×10NA=10NA,故A不正确。B.亚硫酸是弱电解质,不能发生完全电离,所含H+数小于2 L×0.5 mol·L-1×2=2NA,故B不正确。C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e-,生成0.1 mol氧气转移电子数为0.2NA,故C正确。D.2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO+O2===2NO2,生成2 mol NO2,因为存在2NO2N2O4,则产物的分子数小于2NA,故D不正确。 3.(2015·全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA B.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA D.235 g核素U发生裂变反应:U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10NA 解析:选C A项,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH(1丙醇)或CH3CHOHCH3(2丙醇),60 g丙醇的物质的量为1 mol,含有7 molCH键、2 molCC键、1 molCO键和1 molOH键,故所含共价键总数为11NA。B项,据C原子守恒可得n(HCO)+n(CO)+n(H2CO3)=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,故HCO和 CO离子数之和小于0.1NA。C项,Na与O2反应生成钠的氧化物(Na2O、Na2O2等),Na由0价升高到+1价,23 g钠的物质的量为1 mol,充分燃烧时转移电子数为NA。D项,核素U发生裂变反应:92U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10-1=9;235 g核素U的物质的量为1 mol,则发生裂变时净产生的中子数为9NA。 [师说高考] 知 考 情 在近几年高考中,阿伏加德罗常数的正误判断一直备受青睐,保持着较高的稳定性与连续性。在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体,结合气体摩尔体积、物质的组成或原子结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论,考查常用化学计量的相关计算 明 考 向 对阿伏加德罗常数的考查,仍会结合基本概念、基本理论及元素化合物中有关粒子问题设置陷阱进行命题。因此,复习时要进行题组强化训练,学会挖掘题目“隐含条件”,以免掉入题设“陷阱”之中 [备考这样办] 着眼点1 注意“标准状况”“常温常压”等外界条件 使用22.4 L·mol-1必须同时满足两个条件:“标准状况”、“气体”。 ①在标准状况下,非气态物质(如H2O、SO3 、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、苯、己烷、乙醇等),体积为22.4 L时,其分子数远大于NA。 ②气态物质,在非标准状况下的体积为22.4 L时,其分子数不一定等于NA。 [对点训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2015·广东高考)标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含有NA个原子(×) (2)(2014·江苏高考)标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA(×) (3)(2014·广东高考)标准状况下,22.4 L氨水含有NA个NH3分子(×) 着眼点2 牢记物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响 高考题中常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。 [对点训练] 2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2014·四川高考)高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA(×) (2)(2013·江苏高考)常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA(√) (3)(2013·广东高考)常温常压下,8 g O2含有4NA个电子(√) (4)(2012·全国卷)常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA(√) 着眼点3 辨清物质的组成与结构 (1)特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-、H37Cl等。 (2)物质中所含化学键的数目。 1 mol硅中含Si—Si键2NA,1 mol SiO2中含Si—O键4NA,1 mol CnH2n+2中含共价键数为(3n+1)NA。 (3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。 (4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目,如N2、CO、C2H4等。 [对点训练] 3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2015·四川高考)常温常压下,4.4 g乙醛所含碳氢共价键数目为0.7NA(×) (2)(2015·四川高考)2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA(√) (3)(2014·广东高考)1 mol甲苯含有6NA个C—H键(×) (4)(2013·全国卷Ⅱ)12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA(√) (5)(2013·全国卷Ⅱ)1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA(×) (6)(2012·全国卷)28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA(√) 着眼点4 运算清楚氧化还原反应中电子的转移 (1)熟记常考氧化还原反应转移的电子数,同时要注意同一种物质在不同反应中电子转移数目可能不同。 反应 物质 转移电子数目 Na2O2+CO2(或H2O) 1 mol Na2O2 NA 1 mol O2 2NA Cl2+NaOH 1 mol Cl2 NA Cl2+Fe(或Cu) 1 mol Cl2 2NA 1 mol Fe 3NA 1 mol Cu 2NA S+Fe(或Cu) 1 mol S 2NA 1 mol Fe 2NA 1 mol Cu NA (2)当同时给出两种反应物的量时要注意过量计算问题。 [对点训练] 4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2015·四川高考)标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(×) (2)(2014·四川高考)5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA(√) (3)(2014·江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol 氧气,转移电子的数目为0.4NA(×) (4)(2014·四川高考)氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA(×) (5)(2013·江苏高考)标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA(×) (6)(2012·全国卷)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA(×) 着眼点5 掌握弱电解质的电离、盐类的水解 (1)是否指明了溶液的体积。 (2)是否有弱电解质或可水解的盐,如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中含有CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。 (3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。 (4)不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。 [对点训练] 5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2013·全国卷Ⅱ)25 ℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA(×) (2)(2013·全国卷Ⅱ)1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA(×) (3)(2013·江苏高考)1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA(×) 着眼点6 警惕一些特殊反应 如NO和O2不需要条件即可反应,NO2和N2O4之间存在相互转化,合成氨反应等属于可逆反应。 [对点训练] 6.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2015·四川高考)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA(×) (2)(2015·全国卷Ⅰ)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA(×) (3)(2014·广东高考)56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子(×) (4)(2012·海南高考)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为NA(×) [过关这样练] 1.(2017·渭南模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.1 mol过氧化钠中阴离子所带负电荷数为2NA B.18 g重水(D2O)所含的电子数为10NA C.0.5 mol NH4HSO4晶体中,含有H+数目约为0.5NA D.标准状况时,1 L pH=13的NaOH溶液中含有的OH-为0.1NA 解析:选A 过氧化钠中的阴离子为O,1 mol O含有2 mol负电荷,A项正确;一分子D2O中含有10个电子, n==0.9 mol,所含的电子数为9NA,B项错误;NH4HSO4晶体是由NH与HSO构成的,不含H+,C项错误;标准状况时,水的离子积不是10-14,不能计算c(OH-),D项错误。 2.(2017·潍坊统考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.1 L 0.1 mol·L-1 NaF溶液中含有0.1NA个F- B.32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA C.48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子 D.1 mol H2O中含有2NA个共价键 解析:选A 1 L 0.1 mol·L-1 NaF溶液中F-由于发生水解,其数目小于0.1NA,A项说法错误;根据反应2Cu+SCu2S可知,32 g硫跟足量铜反应转移电子数为2NA ,B项说法正确;48 g O2和O3的混合气体中氧原子数为×NA=3NA,C项说法正确;1个H2O分子中含有2个H—O键,故1 mol H2O中含有2NA个共价键,D项说法正确。 3.(2017·保定摸底)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.一定条件下,1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成物中的N—H键数目为6NA B.1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物完全燃烧,转移电子数为18NA C.100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数为4NA D.1 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中S2-和HS-的总数为0.1NA 解析:选B N2与H2生成NH3的反应为可逆反应,反应不能进行到底,1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成的NH3小于2 mol,生成N—H键数目小于6NA,A错误;1 mol CH3CH2OH、C2H4完全燃烧消耗氧气均是3 mol,转移电子数都是4×3NA,完全燃烧1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物,转移电子数为18NA,B正确;浓硫酸中硫酸、水都含有氧原子,100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数大于4NA,C错误;S2-存在两步水解:S2-+H2OHS-+OH-;HS-+H2O H2S+OH-,依据物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L-1 的Na2S溶液中S2-、HS-、H2S的总数为0.1NA,D错误。 物质的量在化学方程式中的计算与应用 [高考这样考] 1.(2016·全国乙卷)高锰酸钾纯度的测定:称取1.080 0 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.200 0 mol·L-1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL。该样品的纯度为________(列出计算式即可,已知2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O)。 解析:先求出草酸的物质的量,再根据化学方程式求出24.48 mL溶液中高锰酸钾的物质的量,然后转化为100 mL溶液中高锰酸钾的物质的量,再求高锰酸钾的质量,进而求该样品的纯度。 答案:×100% 2.(2016·全国甲卷)联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg。 解析:N2H4吸收O2时的化学方程式为N2H4+O2===N2+2H2O,由化学方程式可知参加反应的N2H4和O2的质量相等,故1 kg N2H4理论上可除去水中溶解的O2 1 kg。 答案:1 3.(2016·海南高考)利用太阳能分解制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是( ) A.可生成H2的质量为0.02 g B.可生成氢的原子数为2.408×1023个 C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况) D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量 解析:选D 根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,光解0.02 mol水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。则可得:A.可生成H2的质量为0.04 g,错误;B.可生成氢的原子数为2.408×1022个,错误;C.可生成标准状况下H2的体积为0.448 L,错误;D.0.04 mol Na与水反应产生H2和光解0.02 mol水生成H2理论上均为0.02 mol,正确。 [师说高考] 知 考 情 近几年高考化学计算与实际生产、科学研究比较贴近。试题主要依托化学方程式进行质量分数、物质的量浓度、溶液的pH、有关化学平衡、多步反应、物质的纯度、转化率等的计算 明 考 向 复习时要把化学计算基本类型和方法规律分解渗透于其他各模块中。同时要注重方法总结,在强化解题思想的归纳提炼上下功夫,仔细审题、分清题型,从而熟练运用这些方法和技巧准确解题 [备考这样办] 方法1 比例式法解题 (1)应用原理 2Na + 2H2O===2NaOH+H2↑ 化学计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶1 扩大NA倍: 2NA ∶ 2NA ∶ 2NA ∶ NA 物质的量之比: 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol 结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比,也等于各物质的物质的量之比。 (2)解题步骤 [典例1] (2016·上海高考)CO2是重要的化工原料,也是应用广泛的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。 完成下列计算: (1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为____________L(标准状况)。 (2)CO2和KO2有下列反应: 4KO2+2CO2―→2K2CO3+3O2 4KO2+4CO2+2H2O―→4KHCO3+3O2 若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,则反应前密封舱内H2O的量应该是多少?列式计算。 (3)甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料: CH4+H2OCO+3H2 已知:CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O 300 mol CH4完全反应后的产物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol,残留氢气120 mol,计算CO2的转化率。 [解析] (1)碳酸氢铵分解的化学方程式为NH4HCO3H2O+NH3↑+CO2↑,从化学方程式可以看出,分解产物经干燥后,所得气体为NH3和CO2,且n(NH3)+n(CO2)=2n(NH4HCO3)=2×2.00 mol=4.00 mol,则V(混合气体)=4.00 mol ×22.4 L·mol-1=89.6 L,即分解产物经干燥后的体积为89.6 L。 (2)设反应前密封舱内H2O的物质的量为n 4KO2 + 4CO2 + 2H2O―→4KHCO3 + 3O2 2n n 1.5n 4KO2 + 2CO2―→2K2CO3 + 3O2 9-2n 1.5(9-2n) 根据题意生成氧气9 mol,所以有1.5n+ 1.5(9-2n)=9 mol,解得n=3 mol,即反应前密封舱内H2O的物质的量为3 mol。 (3)CH4+H2O―→CO+ 3H2 300 mol 300 mol 900 mol 设CO2的转化率为α,CO的转化率为β CO + 2H2 ―→ CH3OH 300β mol 600β mol 300β mol CO2 + 3H2 ―→ CH3OH + H2O 100α mol 300α mol 100α mol 根据题意,共生成350 mol甲醇,所以有 300β mol+100α mol=350 mol① 根据题意,反应后残留氢气120 mol,则实际参加反应的氢气为900 mol-120 mol,所以有 600β mol+300α mol=900 mol-120 mol② 由①、②式可得α=0.8,即CO2的转化率为80%。 [答案] (1)89.6 (2)8KO2+6CO2+2H2O===2K2CO3+4KHCO3+6O2 n(CO2)∶n(H2O)=6∶2 n(H2O)=(9/6)×2=3(mol) (3)300 mol CH4完全反应产生H2 900 mol 设CO2转化率为α,CO转化率为β 300β+100α=350 600β+300α=900-120 α=80% 或设CO2转化率为α 900-120=350×2+100α α=80/100=80% [对点训练] 1.某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积为 25.0 mL。 (提示:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+, 8H++MnO+5Fe2+===Mn2++5Fe3++4H2O。) (1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数。 (2)计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)。 解析:(1)样品中的铁元素在加入铜粉后全部转变为Fe2+,Fe2+再被酸性KMnO4滴定。 8H++MnO + 5Fe2+===Mn2++5Fe3++4H2O 1 5 0.025 L×2 mol·L-1 n(Fe2+) 则=, 可得n(Fe2+)=5×0.025 L×2 mol·L-1=0.25 mol, 样品中铁元素的质量分数为 ×100%=56%。 (2)反应消耗铜的物质的量: n(Cu)==0.1 mol, 2Fe3+ + Cu===2Fe2++Cu2+ 2 1 n(Fe3+) 0.1 mol 则=,可得n(Fe3+)=2×0.1 mol =0.2 mol,根据元素守恒得n(Fe2+)=0.25 mol-0.2 mol=0.05 mol,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶4,所以该氧化物的化学式可表示为Fe5O7(或FeO·2Fe2O3)。 答案:(1)56% (2)Fe5O7(或FeO·2Fe2O3) 方法2 关系式法解题 多步反应计算的特征是多个反应连续发生,起始物与目标物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式,依据化学方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物的物质的量的关系,最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系,列出计算式求解,从而简化运算过程。 [典例2] (2016·江苏高考)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下: O2Mn2+,MnO(OH)2I-,I2S2O,S4O (1)写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (2)取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.010 00 mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。该水样中的溶解氧为________mg·L-1。 [解析] (1)O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2 的离子方程式为O2+2Mn2++4OH-===2MnO(OH)2↓ (2)根据2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓ MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O。 I2+2S2O===2I-+S4O 可得关系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O 则n(O2)=n(S2O)=×0.010 00 mol·L-1×0.013 5 L=3.375×10-5 mol, 故水样中的溶解氧为 =10.80 mg·L-1。 [答案] (1)2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓ (2)10.80 [对点训练] 2.地下水中SO含量测定:取水样200.0 mL,加入BaCrO4悬浮液,酸化并加热至微沸,此时SO转化成 BaSO4沉淀。冷后滴加NaOH至中性,将沉淀及溶液全部转移至250 mL容量瓶中,加水定容、摇匀,过滤后,移取100.0 mL溶液于碘量瓶中,酸化加KI,析出的I2耗去0.025 10 mol·L-1的Na2S2O3溶液 6.76 mL。试计算SO的含量(mg·L-1)________。 有关反应如下: 2BaCrO4+2H++2SO===2BaSO4+Cr2O+H2O Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O 2S2O+I2===2I-+S4O 解析:各物质间存在关系式: 2SO~Cr2O~3I2~6S2O, c(SO)= =67.87 mg·L-1。 答案:67.87 mg·L-1 方法3 差量法解题 (1)应用原理 差量法是指根据化学反应前后有关物理量发生的变化,找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例,然后求解。 如: 2C(s)+O2(g)===2CO(g) 固体质量差量 24 g Δm=24 g 物质的量差量 2 mol 1 mol 2 mol Δn=1 mol 气体体积差量 1 2 ΔV=1 (2)解题步骤 [典例3] 将标准状况下的5 L CO2气体缓缓通过球形干燥管中的过氧化钠,气体体积变为3.88 L(标准状况下),则剩余气体中氧气的物质的量为________。 [解析] 2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 ΔV 2 1 1 V 5 L-3.88 L=1.12 L V=1.12 L,n(O2)==0.05 mol。 [答案] 0.05 mol [对点训练] 3.将19 g Na2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止,称得剩余固体质量为15.9 g,则原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为( ) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶1 D.无法计算 解析:选C 加热时,只有NaHCO3分解质量减少,因此可用质量差求出NaHCO3的质量。 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm 2 mol 62 g n(NaHCO3) 3.1 n(NaHCO3)=0.1 mol,m(NaHCO3)=8.4 g,m(Na2CO3)=10.6 g,n(Na2CO3)=0.1 mol ,二者物质的量之比为1∶1。 4.标准状况下,6.72 L NO2通入水后,收集到5.04 L气体,则被氧化的NO2的体积是( ) A.1.68 L B.2.52 L C.0.56 L D.1.12 L 解析:选A 从3NO2+H2O===2HNO3+NO可以看出体积的差量部分就是被氧化的那一部分,所以被氧化的NO2的体积是6.72 L-5.04 L=1.68 L。 [课堂巩固落实练] 1.(2017·贺州模拟)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A.1 mol U核素含有中子数为235NA B.1 L 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中含有H+数目为0.1NA C.标准状况下,22.4 L乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数目为2.5NA D.常温常压下,1.6 g CH4中含有共价键总数为0.4NA 解析:选D A项,该核素的质子数为92,质量数为235,因质子数+中子数=质量数,则中子数为235-92=143 ,错误; B项,醋酸属于弱酸,不可能完全电离出H+,错误; C项,由于不知乙烯与丙烯的比例关系,所以无法计算所含碳原子数,错误; D项,常温常压下,1.6 g CH4的物质的量是0.1 mol,含有共价键总数为0.4NA,正确。 2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.0.1 mol Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数为0.2NA B.在标准状况下,2.24 L乙烷中含有的化学键数为0.6NA C.100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有的O原子数为0.04NA D.25 ℃时,1.0 L pH=3的CH3COOH溶液中含有的H+数小于10-3 NA 解析:选A A项,镁为+2价金属,0.1 mol镁完全反应生成其化合物,转移0.2 mol电子,数目为0.2NA,正确;B项,在标准状况下,2.24 L乙烷的物质的量为=0.1 mol,其中含有的化学键数为0.7NA,错误;C项,由于水分子中也含有O原子,所以100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有的O原子数远远大于0.04NA,错误;D项,25 ℃时,1.0 L pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=10-3 mol·L-1,含有的H+数=1.0 L×10-3 mol·L-1×NA=10-3NA,错误。 3.(2017·贵阳模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA B.一定温度下,1 L 0.50 mol·L-1 NH4NO3溶液中含氮原子个数为NA C.过氧化氢分解制得标准状况下1.12 L O2,转移电子数目为0.2NA D.28 g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA 解析:选B A项,由于NO与O2反应生成NO2,NO2与N2O4之间存在平衡,产物的分子数小于2NA,错误;B项,1 L 0.50 mol·L-1 NH4NO3溶液含有0.5 mol NH4NO3,含氮原子个数为NA,正确;C项,H2O2分解生成1 mol O2转移2 mol电子,标准状况下1.12 L O2的物质的量为0.05 mol,则转移电子数目为0.1NA,错误;D项,28 g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为×2n×NA=4NA,错误。 4.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,22.4 L庚烷的分子数约为NA B.1 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中S2-和HS-的总数为0.1NA C.4.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为2NA D.50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA 解析:选C A项,标况下庚烷为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和分子数,错误;B项,S2-在溶液中能水解为HS-和H2S,根据物料守恒可知,溶液中的S2-、HS-和H2S数目共为0.1NA,错误;C项,HO与D2O的摩尔质量均为20 g·mol-1,故4.0 g混合物的物质的量为0.2 mol,而两者均含10个中子,0.2 mol混合物中含2NA个中子,正确;D项,二氧化锰只能和浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,浓盐酸不能反应完全,则转移的电子数目小于0.3NA,错误。 5.(2017·台州模拟) 过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( ) 选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子 A 1 mol 2NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA 解析:选C CO2和Na2O2反应时,各量之间存在如下关系: 反应关系 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2~2e- Na2O2 CO2 Na2CO3 O2 e- Δm 物质的量的关系 2 mol 2 mol 2 mol 1 mol 2 mol 个数关系 2NA 2NA 2NA NA 2NA 质量关系 156 g 88 g 212 g 32 g 56 g 体积关系(标准状况) 44.8 L 22.4 L 实际计算关系 1 mol 1 mol 1 mol 28 g 6.为测定某软锰矿中MnO2的含量,称取试样0.240 0 g,使之与过量的浓盐酸反应,生成的Cl2通入过量KI溶液中,析出的I2用0.150 0 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,用去24.68 mL。计算软锰矿中MnO2的质量分数。已知:2S2O+I2===2I-+S4O。 解析:各物质间存在关系式: MnO2~Cl2~I2~2S2O, 所以w(MnO2)= ×100%=67.09%。 答案:w(MnO2)=67.09% [课下高考达标练] 1.下列说法中正确的是( ) A.摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量 B.0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA C.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量 D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子 解析:选B A项,摩尔是物质的量的单位,不是物理量;C项,物质的摩尔质量当以g·mol-1 作单位时等于其相对分子(原子)质量;D项,如1 mol O2含有约2×6.02×1023个原子;B项正确。 2.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是( ) A.臭氧的摩尔质量是48 g B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3 C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子 D.1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023 解析:选C 臭氧的摩尔质量是48 g·mol-1,A项错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2,B项错误;1.00 mol 臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023,D项错误。 3.(2016·湘中名校模拟)如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( ) A.C2H4 B.CH4 C.CO2 D.NO 解析:选C 由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体的摩尔质量与压强成反比,即摩尔质量越大,压强越小。只有CO2的摩尔质量大于O2,故C正确。 4.在标准状况下有:①6.72 L CH4,②3.01×1023个HCl分子,③13.6 g H2S,④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是( ) a.体积:②>③>①>④ B.密度:②>③>④>① c.质量:②>③>①>④ D.氢原子个数:①>③>④>② A.abc B.bcd C.abd D.abcd 解析:选D 先把题中提供的量转化为物质的量,然后再比较。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol,然后进行比较即可得出结论。 5.同温同压下,1 mol H2和1 mol O2,它们的( ) A.质量相同,体积不同 B.分子数相同,质量不同 C.体积相同,分子数不同 D.体积相同,原子数不同 解析:选B 同温同压下,对于物质的量相同的H2和O2,体积相同,所含分子数、原子数相同,由于摩尔质量不同,所以质量不同。 6.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强由大到小的顺序是( ) 编号 ① ② ③ ④ 气体M H2S H2 NH3 NO 气体N SO2 Cl2 HCl O2 A.②④①③ B.①②③④ C.④①②③ D.①④③② 解析:选A 设气体M、N的物质的量均为a mol。 ①2H2S + SO2===3S↓+2H2O a mol a mol 剩余n(SO2)=a mol; ②H2和Cl2混合不反应,n(气)=2a mol; ③NH3+HCl===NH4Cl 气体的物质的量变为0; ④2NO + O2 === 2NO2 a mol a mol a mol 剩余n(气)=a mol。 7.(2017·成都模拟)在体积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( ) A.两种气体的压强相等 B.两种气体的氧原子数目相等 C.两种气体的分子数目相等 D.O2比O3的质量小 解析:选B 相同体积相同密度时,两容器气体的质量相等,且都由氧元素组成,则氧原子的质量、个数以及物质的量相等,B正确、D错误;氧原子个数相等时,气体的物质的量之比为n(O2)∶n(O3)=3∶2,两种气体的压强之比为3∶2,A错误;物质的量与分子数成正比,则两种气体的分子数目之比是3∶2,C错误。 8.(2017·潍坊模拟)NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下2.24 L氯气与水充分反应转移电子数为0.1NA B.标况下,0.1NA个NO2分子体积小于2.24 L C.标准状况下2.24 L的CCl4中含有的C—Cl键数为0.4NA D.6.8 g液态KHSO4中含有0.1NA个阳离子 解析:选B A项,氯气与水的反应为可逆反应,2.24 L氯气不能全部反应,转移电子数小于0.1 mol,错误;B项,NO2发生反应:2NO2N2O4,0.1NA个NO2分子体积小于2.24 L,正确;C项,标准状况下,CCl4为液体,2.24 L CCl4不是0.1 mol,错误;D项,6.8 g液态KHSO4的物质的量为0.05 mol,液态KHSO4只能电离出K+,不能电离出H+,故有0.05NA个阳离子,D错误。 9.(2017·河东模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.含1 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应可制得Cl2的分子数为0.25NA B.室温时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA C.0.1 mol Na2O2晶体中含有0.3NA个离子 D.标准状况下,22.4 L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA 解析:选C A项,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,稀盐酸与MnO2不反应,可制得Cl2的分子数小于0.25NA,错误;B项,pH=13的溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,当溶液的体积为1.0 L时,溶液中含有的OH-数目为0.1NA,错误;C项,在0.1 mol Na2O2晶体中含有0.2 mol Na+和0.1 mol O,因此共含有0.3NA个离子,正确;D项,在标准状况下甲醇是液体,不能使用气体摩尔体积进行计算,错误。 10.(2017·乐山模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,22.4 L SO3 中所含分子数为NA B.含1 mol硅原子的SiO2晶体中Si—O键的个数为4NA C.0.1 mol羟基(—OH)中所含电子数目为NA D.1 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液完全水解产生的Fe(OH)3胶体粒子数为NA 解析:选B A项,标准状况下SO3为固体,不能应用气体摩尔体积来计算其物质的量和分子个数,错误;B项,1个硅原子形成4条Si—O键,含1 mol硅原子的SiO2晶体中含4 mol Si—O键,数目为4NA,正确;C项,0.1 mol羟基中含有0.9 mol电子,电子数目为0.9NA,错误;D项,一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁粒子的聚集体,故形成的氢氧化铁胶粒个数小于NA,错误。 11.(2017·衡水模拟)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.30 g C2H6分子中含有的化学键数目为8NA B.1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中含有H+的数目为0.4NA C.常温常压下,2.24 L Cl2与铁粉充分反应,转移电子数为0.2NA D.同温同压下,46 g NO2和46 g N2O4分子中均含有NA个氮原子 解析:选D 30 g C2H6的物质的量为1 mol,其分子中含有的化学键数目为7NA,A项错误;醋酸是弱电解质,1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中含有H+数目小于0.1NA,B项错误;常温常压下2.24 L Cl2的物质的量小于0.1 mol,与铁反应生成氯化铁时转移电子数小于0.2NA,C项错误;46 g NO2的物质的量为1 mol,分子中含有的氮原子数为NA,46 g N2O4的物质的量为0.5 mol,分子中含有的氮原子数也是NA,D项正确。 12.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算: (1)0.2 g H2含有________个H原子。 (2)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。 (3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素),则其中c(SO)=____________。 (4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为________,该金属元素的相对原子质量为__________。 (5)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后,生成Fe的质量为__________g。 解析:(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol,含有0.2 mol H原子,即0.2NA个。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1,标准状况下,体积之比为2∶1。(3)100 mL硫酸铝溶液中,n(Al3+)=0.20 mol,则n(SO)=0.30 mol,c(SO)=3.0 mol·L-1。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2,在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-,则该氯化物的物质的量为0.1 mol,摩尔质量为95 g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol,完全反应后生成0.2 mol铁,其质量为11.2 g。 答案:(1)0.2NA (2)2∶1 (3)3.0 mol·L-1 (4)95 g·mol-1 24 (5)11.2 13.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题: (1)该混合气体的平均摩尔质量:_____________________________________________。 (2)混合气体中碳原子的个数:____________________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值) (3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。 ①气球中收集到的气体摩尔质量:___________________________________________; ②标况下气球中收集到的气体的体积为________________________________________; ③气球中收集到的气体的电子总数为_________________________________________。 (用NA表示阿伏加德罗常数的值) 解析:(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1;(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol,CO2 的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得:28x+44y=14.4①;根据气体的物质的量为0.4 mol,所得x+y=0.4②;解①②得:x=0.2 mol,y=0.2 mol;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个;(3)将混合气体依次通过图中装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;①气球中收集到的气体为CO,而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol-1;②气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;③一个CO含有14个电子,由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol,则电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,电子总数为2.8NA个。 答案:(1)36 g·mol-1 (2)0.4NA (3) ①28 g·mol-1 ②4.48 L ③2.8NA 14.在标准状况下15 g CO与CO2的混合气体,体积为11.2 L。则: (1)混合气体的密度是________。 (2)混合气体的平均摩尔质量是________。 (3)CO2和CO的体积之比是________。 (4)CO的体积分数是________。 (5)CO2和CO的质量之比是________。 (6)CO的质量分数是________。 (7)混合气体中所含氧原子的物质的量是________。 (8)混合气体中所含碳原子的物质的量是________。 解析:(1)密度==≈1.339 g·L-1。 (2)解法一:n==0.5 mol,M===30 g·mol-1。 解法二:M=ρ·Vm=1.339 g·L-1×22.4 L·mol-1≈30 g·mol-1。 (3)根据阿伏加德罗定律:体积之比=物质的量之比,最简单的方法是用十字交叉法计算: 则=2∶14=1∶7。 (4)CO的体积分数=CO的物质的量分数=×100%=87.5%。 (5)===11∶49。 (6)CO的质量分数=×100%≈81.7%。 (7)n(O)=2n(CO2)+n(CO)=2×0.5 mol×+0.5 mol×=0.562 5 mol。 (8)n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.5 mol。 答案:(1)1.339 g·L-1 (2)30 g·mol-1 (3)1∶7 (4)87.5% (5)11∶49 (6)81.7% (7)0.562 5 mol (8)0.5 mol 15.氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl: 2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3===2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑ 准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0.100 0 mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关的化学反应为Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+。通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。 解析:设样品中CuCl的质量为x,由离子方程式可知: CuCl ~ Fe2+~ Ce4+ 99.5 g 1 mol x 0.100 0 mol·L-1×24.60×10-3 L = x=0.100 0 mol·L-1×24.60×10-3 L×99.5 g·mol-1=0.244 8 g 样品中CuCl的质量分数=×100%=97.92%>96.50%。 答案:样品中CuCl的质量分数符合标准 第二节 一定物质的量浓度的溶液及其配制 教材复习——打牢基础,基稳才能楼高 1.物质的量浓度 (1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB。 (2)表达式:cB=。 (3)单位:mol·L-1或mol/L。 (4)相同浓度溶液中某些物理量之间的关系: 现有两种溶液:①1 mol·L-1KCl溶液、②1 mol·L-1 BaCl2溶液,请用“相同”或“不同”填写下表: 取不同体积的KCl溶液 取相同体积的两种溶液 c(溶质) 相同 相同 ρ(溶液) 相同 不同 n(溶质) 不同 相同 m(溶质) 不同 不同 2.溶解度 (1)溶解度 固体溶解度 概念:在一定温度下,某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在该溶剂里的溶解度,其单位为“g”。 公式:S=×100 g。 影响因素:①溶剂的影响:如NaCl易溶于水不易溶于汽油。②温度的影响:升高温度,大多数固体物质的溶解度增大,少数物质却相反,如Ca(OH)2;温度对NaCl的溶解度影响不大。 气体的溶解度 概念:通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积,常记为1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。 影响因素:气体溶解度的大小与温度和压强有关,温度升高,溶解度减小;压强增大,溶解度增大。 (2)溶解度大小与除杂 ①溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶、趁热过滤的方法。如NaCl溶液中含有KNO3。 ②溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法。如KNO3溶液中含有NaCl。 3.质量分数 (1)概念:以溶液中溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,符号为w(B)。 (2)表达式:w(B)=×100%。 [点拨] (1)c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。 (2)注意溶液中溶质的判断 如Na、Na2O、Na2O2溶于水,其溶质是NaOH;将SO3溶于水,溶质是H2SO4。 (3)部分与整体的关系 溶质的浓度和离子的浓度不同,要注意根据化学式具体分析,如1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中,SO的物质的量浓度是3 mol·L-1。 [对点练习] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L-1(×) (2)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%(×) (3)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%(×) (4)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1(×) (5)T ℃时100 g饱和食盐水中,含有NaCl的质量为m g,则该温度时,NaCl的溶解度是m g(×) (6)1 L 0.5 mol·L-1CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1(×) (7)等物质的量的Na2O和Na2O2溶于同等体积的水中,待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同(√) (8)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO浓度之比为3∶2∶3(×) 2.甲、乙两物质的溶解度(g/100 g水)曲线如图所示。 下列叙述中正确的是( ) A.t1℃时,在100 g水中放入60 g甲,其溶质的质量分数为37.5% B.t1℃时,甲和乙的饱和溶液的物质的量浓度一定相等 C.t2℃时,甲和乙的饱和溶液中溶质的质量分数一定相等 D.t2℃时,分别在100 g水中各溶解20 g甲、乙,同时降低温度,甲先达到饱和 解析:选D t1℃时,在100 g水中放入60 g甲,根据溶解度曲线可知溶解的固体为30 g,所以溶液的质量分数应是×100%≈23.07%,A错误;t1℃时,甲和乙的溶解度相等,故它们饱和溶液的质量分数相等,但溶质的摩尔质量和溶液密度不一定相等,所以物质的量浓度不一定相等,B错误;t2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,故甲、乙的饱和溶液中溶质质量分数不相等,C错误;降温使溶液达到饱和,由溶解度曲线可看出,甲的溶解度随温度变化而变化的程度比乙大,故同时降低温度,甲先达到饱和,D正确。 1.主要仪器 天平(固体溶质)、药匙(固体溶质)、量筒(液体溶质)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。 2.容量瓶 (1)容量瓶的构造: (2)容量瓶的使用: ①在使用前首先要检查是否漏水。具体操作如下: ②检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。 3.溶液的配制 以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例 [点拨] (1)配制一定物质的量浓度的溶液,是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容,不必计量水的用量。 (2)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。 (3)容量瓶不能配制任意体积的溶液,不能溶解、稀释和贮存液体,不能用作反应器。 4.溶液配制过程中的易错操作及误差分析 (1)分析方法 (2)常见不当操作及造成的误差 引起误差的一些操作 因变量 c/mol·L-1 m V 砝码与药品颠倒(使用游码) 减小 - 偏低 称量时间过长 减小 - 偏低 用滤纸称NaOH 减小 - 偏低 向容量瓶注液时少量溅出 减小 - 偏低 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 - 偏低 定容时,水多用滴管吸出 减小 - 偏低 定容摇匀后液面下降再加水 不变 增大 偏低 砝码沾有其他物质或已生锈 增大 - 偏高 未冷却至室温就注入容量瓶定容 - 减小 偏高 称量前小烧杯内有水 - - 不变 定容后经振荡、摇匀、静置,液面下降 - - (3)容量瓶读数所造成的误差图示 图1使所配溶液体积偏大,浓度偏小;图2使所配溶液体积偏小,浓度偏大。 [对点练习] 1.用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。 (1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g________。 (2)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质_____。 (3)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。 (4)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。 (5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。 (6)转移到容量瓶的过程中,有少量的溶液溅出________。 (7)转移后,未洗涤小烧杯和玻璃棒,或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中________。 (8)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。 (9)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线____。 (10)配制前容量瓶中有水滴________。 答案:(1)偏小 (2)偏大 (3)偏小 (4)偏大 (5)偏大 (6)偏小 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响 2.实验室需要配制0.50 mol·L-1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。 (1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的几片滤纸。 (2)计算。配制该溶液需称取NaCl晶体的质量为______g。 (3)称量。 ①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置: ②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。 ③称量完毕,将药品倒入烧杯中。 (4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是________________。 (5)转移、洗涤。在转移时应使用____________________引流,洗涤烧杯2~3次是为了________________________________________________________________________。 (6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处,改用________加水,使溶液凹液面与刻度线相切。 (7)摇匀、装瓶。 解析:配制480 mL 0.50 mol·L-1 的NaCl溶液,必须用500 mL 容量瓶。m(NaCl)=0.50 mol·L-1×0.5 L×58.5 g·mol-1=14.6 g。用托盘天平称量时,药品放在左盘,配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算 →称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。 答案:(1)500 mL容量瓶 胶头滴管 (2)14.6 (3)① ②左盘 (4)搅拌,加速溶解 (5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中 (6)1~2 cm 胶头滴管 [基础过关练] 1.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到500 mL。NA表示阿伏加德罗常数的值,关于稀释后溶液的叙述不正确的是( ) A.溶液中OH-浓度为0.03 mol·L-1 B.该溶液中含Na+个数为0.015NA C.向原溶液中加入470 mL蒸馏水即可 D.该溶液中含有氧原子个数大于0.015NA 解析:选C 溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则30 mL×0.5 mol·L-1=500 mL×c,c=0.03 mol·L-1,A正确;稀释前后Na+物质的量不变,为0.015 mol,B正确;应在500 mL容量瓶中定容配制,C错误;溶液中水中也含有氧原子,D正确。 2.(2017·成都模拟)下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是( ) A.将58.5 g NaCl溶解于1 L水中配成的溶液 B.将80 g SO3溶于水并配成1 L溶液 C.将0.5 mol·L-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液 D.含K+为2 mol的K2SO4溶液 解析:选B A项,水的体积是1 L,溶液体积一定不是1 L;B项,80 g SO3溶于水与水反应生成1 mol的H2SO4;C项,蒸发掉50 g水后,溶液的体积一定不是50 mL;D中未指明溶液体积。 3.配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,下列操作正确的是( ) A.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容 B.称取10.6 g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解 C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中 D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀 解析:选D 不能在容量瓶中溶解或稀释,A错误;配制100 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液,所用水的体积并不是100 mL,而是加水至100 mL,B错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C错误。 4.(2017·上饶模拟)用等体积的0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,可使相同体积的Fe2(SO4)3、Na2SO4、KAl(SO4)2三种溶液中的SO恰好完全沉淀,则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为( ) A.3∶2∶3 B.3∶1∶2 C.2∶6∶3 D.1∶1∶1 解析:选C 由题意可知,Fe2(SO4)3、Na2SO4、KAl(SO4)2三种溶液中n(SO)相同,设 n(SO)=1 mol,根据硫酸根守恒可知,n[Fe2(SO4)3]= mol,n(Na2SO4)=1 mol,n[KAl(SO4)2]= mol,三种溶液的体积相同,物质的量浓度之比等于溶质物质的量之比,所以三种硫酸盐的物质的量浓度之比为c[Fe2(SO4)3]∶c(Na2SO4)∶c[KAl(SO4)2]=∶1∶=2∶6∶3。 高考研究——把握考情,方向不对努力白费 考 纲 要 求 高 频 考 点 1.了解溶液的含义。了解物质的量浓度(c)的含义。 2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。 3.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。 1.溶液配制过程中的实验操作及误差分析 5年3考 2.物质的量浓度的相关计算 5年5考 溶液配制过程中的实验操作及误差分析 [高考这样考] 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2015·安徽高考)用图A配制0.10 mol·L-1的NaOH溶液(×) (2)(2015·四川高考)用图B配制一定浓度的NaCl溶液(×) (3)(2015·重庆高考)用图C配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(×) (4)(2014·全国卷Ⅰ)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体(×) (5)(2013·天津高考)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小(×) (6)(2011·全国卷)欲配制 1.00 L 1.00 mol·L-1的 NaCl 溶液,可将58.5 g NaCl 溶于1.00 L水中(×) [师说高考] 知考情 一定物质的量浓度溶液的配制是基础性定量实验,在高考中具有重要的地位,常结合化学实验,考查溶液配制过程中的仪器使用、相关操作及误差分析等 明考向 在复习时,要注意掌握容量瓶、托盘天平、玻璃棒等仪器的使用,总结体验实验步骤及过程中的注意事项等 [备考这样办] 1.溶质质量易算错 ①如用CuSO4·5H2O配制溶液,计算时一定考虑溶质为CuSO4而非CuSO4·5H2O。 ②配制不符合容量瓶容积的溶液时,一定按容量瓶容积计算,如配制480 mL 1 mol·L-1的CuSO4溶液应按500 ml进行计算称量 2.仪器使用错误 如溶解时在容量瓶中进行;不用玻璃棒引流。 3.操作过程易出错 ①溶解未冷却; ②移液未洗涤烧杯和玻璃棒; ③定容时仰视或俯视; ④摇匀后液面低于刻度线,又加水; ⑤定容时加水超过刻度线,又用滴管吸出 [过关这样练] 1.(2017·衡水模拟)某同学用烧碱固体配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,下列说法正确的是( ) A.该同学使用的玻璃仪器共有3种 B.该同学配制溶液时忘记冷却,使配制溶液浓度偏小 C.该同学定容时不慎超过刻度线,他用胶头滴管吸出一些至刻度线,则配制溶液浓度偏低 D.该同学在托盘上放置两张称量纸称量样品,由于样品吸水使结果偏高 解析:选C 该实验需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、量筒,A错误;未冷却就转移液体,使配制溶液浓度偏大,B错误;定容时不慎超过刻度线,则配制溶液浓度偏低,应重新配制,C正确;样品吸水使称得烧碱固体质量偏低,导致配制溶液浓度偏低,D错误。 2.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室需这种稀盐酸220 mL,试回答下列问题: (1)配制稀盐酸时,应选用容量为______mL的容量瓶。 (2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用________量筒。 A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL (3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作: ①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250 mL容量瓶中。 ②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。 ③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀。 ④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。 上述操作中,正确的顺序是(填序号)________。 (4)在上述配制过程中,用刚刚用蒸馏水洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 解析:(1)选用250 mL容量瓶。(2)浓盐酸的浓度为=11.6 mol·L-1,加水稀释前后HCl的量不变,所以V(HCl)×10-3×11.6 mol·L-1=250 mL×10-3 L·mL-1×1 mol·L-1,解得V(HCl)=21.6 mL,应该选择25 mL的量筒量取。(4)用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,量取的盐酸被稀释了,其物质的量比实际偏小,所配制溶液的浓度偏低;若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒或未将洗涤液注入容量瓶,则一部分溶质损失,所配制溶液的浓度偏低。 答案:(1)250 (2)21.6 C (3)③①④② (4)偏低 偏低 物质的量浓度的相关计算 [高考这样考] 1.(2016·全国甲卷)一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其浓度为________mol·L-1。 解析:1 L质量分数为27.5%的双氧水中H2O2的物质的量为≈8.9 mol,故其浓度为8.9 mol·L-1。 答案:8.9 2.(2012·四川高考)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是( ) A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6 mol/L C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol 解析:选B 结合题意,反应过程为①Cu/Cu2O+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑ +H2O,②NaOH+HNO3/Cu(NO3)2→NaNO3+Cu(OH)2↓+H2O。n[Cu(OH)2]==0.4 mol,故Cu(NO3)2消耗NaOH 0.4 mol×2=0.8 mol,余下硝酸1.0 mol·L-1×1.0 L-0.8 mol=0.2 mol,D项正确;n(Cu)+2n(Cu2O)=0.4 mol,n(Cu)×64 g·mol-1+n(Cu2O)×144 g·mol-1=27.2 g,解得:n(Cu)=0.2 mol,n(Cu2O)=0.1 mol。根据电子得失守恒有0.2 mol×2+0.1 mol×2×1=n(NO)×3,n(NO)=0.2 mol,其在标况下的体积为4.48 L,A、C项正确;c(HNO3)原==2.0 mol·L-1,B项错误。 [师说高考] 知 考 情 物质的量浓度的计算在生产生活中具有重要作用,也是高考常常涉及的考点,常见的出题方式有:①质量分数与物质的量浓度的换算;②气体溶于水溶液的浓度求算;③溶液的稀释;④特殊条件下的浓度求算等 明 考 向 在突破物质的量浓度的相关计算时,要紧紧围绕公式cB=进行推理,同时要运用电荷守恒,质量守恒等规律,根据题目要求选取合适的数据进行运算。高考常从以下4个角度进行考查 [备考这样办] 熟记“4题型”完胜物质的量浓度的相关计算 题型1 依据定义式cB=计算物质的量浓度 1.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO物质的量浓度为( ) A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 解析:选A mL溶液中Al3+的物质的量为= mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)== mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=× mol·L-1= mol·L-1。 2.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为( ) A. B. C. D.1 000VρM/(MV+2 240) 解析:选B 气体的物质的量为 mol,所得溶液的质量为g,则此溶液的物质的量浓度为 mol÷= mol·L-1。 [题后悟道] 气体溶于水,计算物质的量浓度的一般思路 气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积,也不是气体体积与溶剂体积之和,应根据 V=进行计算。 题型2 物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算 已知溶质的质量分数为w,溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,求物质的量浓度c。 假设溶液为1 L,溶液质量为1 000ρ g,溶质的质量为1 000ρw g,溶质的物质的量为 mol,溶质的物质的量浓度c= mol·L-1。 [对点训练] 3.(2017·潍坊质检)有硫酸镁溶液500 mL,它的密度是1.20 g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( ) A.溶质的质量分数是24.0% B.溶液的物质的量浓度是2.4 mol·L-1 C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40 D.硫酸根离子的质量分数是19.2% 解析:选C 由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%,其浓度为c==2.4 mol·L-1,溶质与溶剂的物质的量之比为 ∶≈1∶21,SO的质量分数为×4.8%=19.2%。 4.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL,溶液密度为d g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为m g,该温度下NaOH的溶解度为S。 (1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为_______________________________。 (2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________________________________。 (3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_________________________________。 (4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为_____________________________________。 (5)用S、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_________________________________。 解析:(1)S=×100 g(溶解度定义) (2)c== mol·L-1 (3)c==25dw mol·L-1 (4)w=×100%=% (5)c== mol·L-1 答案:(1) g (2) mol·L-1 (3)25dw mol·L-1 (4)% (5) mol·L-1 题型3 溶液稀释与混合的计算 1.溶液的稀释规律 (1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。 (2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。 (3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。 2.同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算 (1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。 (2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。 3.溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律 (1)等体积混合(质量分数分别为a%、b%) ①当溶液密度大于1 g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3 、HCl、NaOH等多数溶液),溶液等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。 ②当溶液密度小于1 g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),溶液等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。 (2)等质量混合(质量分数分别为a%、b%) 两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ< 1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。 [对点训练] 5.两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1,密度为ρ1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3,则混合后硫酸的物质的量浓度为( ) A. B. C. D. 解析:选A 根据混合后n(H2SO4)=n1(H2SO4)+n2(H2SO4),设取混合前两硫酸溶液的体积均为V mL,则有c===。 6.(1)在100 g物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3的硫酸中加入一定量的水稀释成 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积________(填“=”“>”或“<”,下同)100 mL。 (2)若把(1)中的H2SO4改成氨水,应加入水的体积______ 100 mL。 (3)若把(1)(2)中的物质的量浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积________ 100 mL。 解析:(1)·c=· V水=-100 由于ρ′<ρ,所以V水<100 mL。 (2)由于ρ′>ρ,所以V水>100 mL。 (3)根据质量分数=×100%知,溶质不变,质量分数减半,则溶液质量加倍,所以均应加入100 mL水。 答案:(1)< (2)> (3)= 题型4 运用电荷守恒计算物质的量浓度 任何电解质溶液中均存在电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),知其中三种离子的浓度,即可求剩余一种离子的浓度。 注意在一般情况下,列电荷守恒等式时不能忽略H+、OH-,但在计算时,酸性溶液中常可忽略OH-,碱性溶液中常可忽略H+。 [对点训练] 7.(2016·郑州模拟)把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( ) 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 根据题意,500 mL溶液分成5等份,每份为100 mL。每份中n(Ba2+)=a mol,n(Cl-)=b mol,根据电荷守恒关系得n(K+)=(b-2a)mol,则c(K+)==10(b-2a) mol·L-1。 8.(2016·武汉模拟)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:选D 注意混合液分成两等份,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SO===BaSO4↓,可知原溶液中n(Mg2+)= mol=a mol,n(SO)=2b mol,依据电荷守恒可知原溶液中n(K+)=2n(SO)-2n(Mg2+)=2(2b-a) mol。 [课堂巩固落实练] 1.(2017·岳阳模拟)利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( ) A.称取碳酸钠晶体100 g B.定容时俯视观察刻度线 C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗 D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线 解析:选B A项,0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL需称取143 g Na2CO3·10H2 O,称取100 g使浓度偏低;B项,定容时俯视观察刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,浓度偏高,符合题意;C项,未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯,会造成碳酸钠损失,浓度偏低;D项,会造成所配溶液的浓度偏低。 2.100 mL 0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO的物质的量浓度为( ) 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 由c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)可知,100 mL×0.3 mol·L-1+50 mL×0.2 mol·L-1×3=c混(SO)×(100 mL+50 mL),解得c混(SO)=0.40 mol·L-1。 3.(2017·衡水一中模拟)一定质量的镁、铝合金与硝酸恰好完全反应,得硝酸盐溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与标准状况下3.36 L氧气混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸盐溶液中加入2 mol·L-1 NaOH溶液至沉淀最多时停止加入,将沉淀滤出,向滤液中加水稀释至500 mL,此时所得溶液中溶质的物质的量浓度为( ) A.0.5 mol·L-1 B.1 mol·L-1 C.1.2 mol·L-1 D.2 mol·L-1 解析:选C 由题意可知最终滤液为NaNO3溶液,根据得失电子守恒和电荷守恒,金属失去的电子数等于氧气得到的电子数,标准状况下3.36 L氧气的物质的量为0.15 mol,故氧气得到电子的物质的量为0.15 mol×4=0.6 mol,根据硝酸根守恒知,钠离子的物质的量等于金属失去电子的物质的量,故硝酸钠的物质的量为0.6 mol,将滤液稀释至500 mL,此时所得溶液中溶质的物质的量浓度为=1.2 mol·L-1。 4.(2017·大连重点中学模拟)用18 mol·L-1浓硫酸配制100 mL 1.0 mol·L-1稀硫酸,实验仪器有: A.100 mL量筒 B.10 mL量筒 C.托盘天平 D.50 mL容量瓶 E.100 mL容量瓶 F.玻璃棒 G.胶头滴管 H.50 mL烧杯 (1)在配制溶液的过程中,玻璃棒的作用按使用的先后顺序分别是________。 (2)在配制溶液的过程中,按先后顺序回答所需的仪器是(填代号)________。 (3)在配制过程中,其他操作均正确,只出现以下情况,对所配制溶液的物质的量浓度有何影响(a.偏高 b.偏低 c.无影响)?(填字母) ①容量瓶中有少量蒸馏水:________; ②烧杯洗涤2~3次,未将洗涤的溶液转移到容量瓶中:________; ③稀释浓H2SO4时,没有冷却就立即转移到容量瓶中:________; ④在摇匀后发现液面低于刻度线,再加蒸馏水,使溶液的凹液面最低点至刻度线:________; ⑤配制好的溶液装入洗净的但有少量蒸馏水的试剂瓶中并贴上标签:________。 解析:设所需浓H2SO4的体积为V,则有: V= mL=5.6 mL 为减小误差,应选择量程与实际所量溶液体积相近的量筒,所以,本实验应选择10 mL量筒。配制此溶液的步骤应该是:计算、量取、稀释、转移和洗涤、定容、摇匀。按顺序所需要的仪器是B、H、F、E、F、G。玻璃棒最先用于搅拌,后来用于引流。 答案:(1)搅拌、引流 (2)B、H、F、E、F、G (3)①c ②b ③a ④b ⑤b 5.(2017·甘肃天水三校联考)一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol·L-1的NaOH溶液(密度为1.12 g·mL-1)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.050 0 mol。 (1)原NaOH溶液的质量分数为________。 (2)所得溶液中Cl-的物质的量为________mol。 (3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)=________。 解析:(1)原NaOH溶液的质量分数为: ×100%=10.7%。 (2)根据题意Cl2过量,化学反应方程式为: H2 + Cl2 ===2HCl 0.100 mol 0.100 mol 0.200 mol HCl + NaOH ===NaCl+H2O 0.200 mol 0.200 mol 0.200 mol Cl2 + 2NaOH ===NaCl + NaClO+H2O 0.050 0 mol 0.100 mol 0.050 0 mol 0.050 0 mol n(Cl-)=n(NaCl)=0.200 mol+0.050 0 mol=0.250 0 mol。 (3)n(Cl2)∶n(H2)=(0.100 mol+0.050 0 mol)∶0.100 mol=3∶2。 答案:(1)10.7% (2)0.250 0 (3)3∶2 [课下高考达标练] [本节过关达标练] 1.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( ) A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1 C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1 解析:选B 容量瓶中H2SO4溶液的H+的物质的量为n(H+)=(0.1 L×0.3 mol·L-1+0.3 L×0.25 mol·L-1)×2=0.21 mol,所以c(H+)==0.42 mol·L-1。 2.将15 mL 2 mol·L-1的Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是( ) A.4 B.3 C.2 D.1 解析:选B 反应后的溶液中溶质为NaCl,所以n(Na+)=n(Cl-)则15 mL×10-3 L· mL-1×2 mol·L-1×2=40 mL×10-3 L·mL-1×0.5 mol·L-1×n,解得n=3。 3.(2017·新余模拟)某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体准确配制480 mL含NaClO 25%、密度为1.19 g·cm-3的消毒液。下列说法正确的是( ) A.配制过程只需要三种仪器即可完成 B.容量瓶用蒸馏水洗净、必须烘干后才能用于溶液的配制 C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小 D.需要称量的NaClO固体的质量为140 g 解析:选C 配制所需仪器有500 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、天平等,A项不正确;容量瓶洗净后不必烘干,B项不正确;NaClO溶液暴露在空气中会发生反应NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,2HClO光照,2HCl+O2↑而变质,导致NaClO浓度减小,C项正确;需NaClO的质量为500 mL×1.19 g·cm-3×25%≈148.8 g,D项不正确。 4.若20 g密度为ρ g·mL-1的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为( ) A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 解析:选C 溶质的物质的量n== mol,溶液的体积:V=×10-3 L·mL-1= L,Ca(NO3)2的物质的量浓度:c=== mol·L-1,NO的物质的量浓度为 mol·L-1×2= mol·L-1。 5.(2017·山师附中模拟)下列叙述不正确的是( ) A.10 mL质量分数为98%的H2SO4,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49% B.配制0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶 C.在标准状况下,将22.4 L氨气溶于1 L水中,得到1 mol·L-1的氨水 D.将不饱和的烧碱溶液分成2等份,分别加入一定量的Na2O2和Na2O,使溶液均恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1(保持温度不变) 解析:选C A项,浓硫酸的密度大于水的密度,因此10 mL质量分数为98%的H2SO4,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%,正确;B项,容量瓶的规格没有480 mL的,因此配制0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶,正确;C项,所得溶液的体积不是1 L,所以氨水的浓度不是1 mol·L-1,错误;D项,由于过氧化钠可看作是Na2O·O,其中的O在反应中变为氧气而放出,所以加入的Na2O2与Na2O的物质的量相同,物质的量之比等于1∶1,正确。 6.(2017·河南八市联考)把一定量的Na2O2和NaHCO3的混合粉末分为两等份,将其中一份加入100 mL稀盐酸中恰好完全反应,生成的气体经干燥后其体积为2.24 L(标准状况下);再将此气体通入另一份混合物中,充分反应后最终得到O2 2.016 L(标准状况下),则加入稀盐酸的物质的量浓度是( ) A.3.4 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.1.8 mol·L-1 D.3.6 mol·L-1 解析:选A 2.24 L(0.1 mol)气体是CO2、O2的混合气体,2.016 L O2为0.09 mol,结合2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2知,0.1 mol混合气体中含有0.02 mol CO2、0.08 mol O2,每份固体混合物中含有0.02 mol NaHCO3、0.16 mol Na2O2,依据Na原子守恒知,与盐酸反应后得到的NaCl为0.34 mol,再根据Cl原子守恒知c(HCl)==3.4 mol·L-1。 7.如图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。下列说法正确的是( ) A.只有在t1 ℃时,NaCl和MgSO4的溶解度才相等 B.t1~t2 ℃,MgSO4的溶解度随温度升高而减小 C.在t2 ℃时,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大 D.把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,有晶体析出 解析:选C A项,在t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4的溶解度都相等,错误;B项,t2之前,MgSO4的溶解度随温度的升高而增大,t2之后,随温度的升高而减小,错误;C项,w=×100%,S越大,w越大,正确;D项,把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出,错误。 8.在标准状况下,将a L NH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1。下列叙述中正确的是( ) ①w=×100% ②c= ③向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液的质量分数大于0.5w A.①③ B.②③ C.② D.① 解析:选C ①氨水的溶质是NH3,则w=×100%,错误;②正确;③溶质质量分数=溶质质量/溶液质量×100%=ρ(氨水)Vw/[ρ(氨水)V+ρ(水)V]×100%<0.5w[因为ρ(氨水)<1],错误。 9.(2016·黄冈模拟)1 mL密度为0.93 g·cm―3的氨水恰好中和0.005 mol H2SO4生成(NH4)2SO4,若要配制上述浓度的氨水,在1 L水中需要溶解标准状况下的氨气( ) A.294.7 L B.378.0 L C.2 240.0 L D.1 120.0 L 解析:选A 0.005 mol H2SO4需要0.01 mol NH3恰好生成(NH4)2SO4,则该氨水的浓度为10 mol·L-1。设1 L水中需要溶解标准状况下的氨气的体积为V L,则10=解得,V=294.7 L。 10.在硫酸、明矾和硫酸铝组成的混合溶液中,c(Al3+)=0.3 mol·L-1,c(SO)=0.7 mol·L-1,由水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1,则c(K+)为( ) A.0.15 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1 解析:选D 由水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1,则由水电离的c(OH-)=10-13 mol· L-1,说明水的电离受到抑制,溶液中的c(H+)=0.1 mol·L-1,根据电荷守恒可得c(Al3+)×3+c(H+)+c(K+)=c(SO)×2+c(OH-),则c(K+)≈0.4 mol·L-1。 11.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。 请回答下列问题: (1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为______ mol·L-1。 (2)某同学取100 mL 该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=________ mol·L-1。 (3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填字母)。 A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制 C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低 D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g (4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 000 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。 ①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为__________ mol·L-1。 ②需用浓硫酸的体积为________ mL。 解析:(1)由c=得,c(NaClO)=≈4.0(mol·L-1)。 (2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有:100 mL×10-3 L·mL-1×4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-3 L·mL-1×c(NaClO),稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。 (3)A项,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的a、b不需要,但需玻璃棒和胶头滴管;B项,配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用;C项,未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低;D项,应选取500 mL的容量瓶进行配制,所需NaClO的质量:0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g。 (4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6 mol·L-1;②2 000 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为2 L×2.3 mol·L-1=4.6 mol,设需要98%(密度为 1.84 g·cm-3)的浓硫酸的体积为V mL,则有:=4.6 mol,解得V=250。 答案:(1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6 ②250 12.毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下: (1)浸取毒重石需要用15%的稀盐酸,已知该盐酸的密度是1.095 g·mL-1。则15%的盐酸的物质的量浓度为______________________。 (2)工艺流程中如需要配制500 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液调溶液的pH至12.5,需要称量NaOH固体的质量是__________g。配制该溶液时,需要用到的玻璃仪器有:______________。 (3)配制0.5 mol·L-1 NaOH溶液的操作步骤为(填写空白):计算称量______移液洗涤______摇匀。 (4)配制0.5 mol·L-1 NaOH溶液时,下列操作会使所配溶液浓度偏高的是________。 ①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒 ②定容时仰视刻度线 ③称量NaOH固体的时间过长 ④容量瓶用NaOH溶液润洗 (5)配制0.5 mol·L-1 NaOH溶液,定容时不慎加水超过刻度线,应如何操作?________________________________________________________________________。 (6)工艺流程中所用氨水是将448 L(标准状况下)氨气溶于1 L水,所得氨水的密度为0.9 g·mL-1,则该氨水的物质的量浓度是__________。 答案:(1)4.5 mol·L-1 (2) 10 500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管 (3)溶解 定容 (4)④ (5)重新配制 (6)13.4 mol·L-1 [已学知识回顾练] 13.(2017·南昌模拟)以NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,22.4 L的H2和CO2混合气体中含有的分子总数为NA B.常温常压下,24 g金属镁变为镁离子时得到的电子数为2NA C.标准状况下,5.6 L水含有的分子数为0.25NA D.1 mol Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA 解析:选A A项,标准状况下,22.4 L H2和CO2混合气体的物质的量为1 mol,含有的分子总数为NA,正确;B项,24 g镁的物质的量为1 mol,1 mol镁变成镁离子失去了2 mol电子,失去的电子数为2NA,错误;C项,标准状况下,水不是气体,题中条件无法计算5.6 L水的物质的量,错误;D项,1 mol Cl2与足量的Fe反应,Cl2不足,应该按照Cl2的物质的量计算,反应1 mol Cl2转移2 mol电子,转移的电子数为2NA,错误。 14.卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。 (1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应: 2(CaO2·xH2O)―→2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为________。 (2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。 ①样品中CaO的质量为________________。 ②样品中CaO2·xH2O的x值为________。 解析:(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×672 mL/22 400 mL·mol-1=0.06 mol。 (2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g÷100 g·mol-1=0.07 mol, m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g。 ②x=(5.42 g-0.56 g-0.06 mol×72 g·mol-1) ÷18 g·mol-1÷0.06 mol=。 答案:(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②查看更多