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版《创新设计》高考化学总复习浙江专用必考教师文档第二单元物质的量
[学考标准]
1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念(b)。
2.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算(b)。
3.物质的量应用于化学方程式的简单计算(b)。
4.固、液、气态物质的一些特性(a)。
5.物质的量浓度的概念(b)。
6.配制一定物质的量浓度的溶液(b)。
7.物质的量浓度的相关计算(c)。
1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念
概念名称
表示符号
单位
文字涵义
物质的量
n
mol
表示含有一定数目的微粒的集合体
阿伏加德罗常数
NA
mol-1
1mol任何微粒集合体中含有的微粒数,数值约为6.02×1023
摩尔质量
M
g·mol-1
单位物质的量的物质所具有的质量,在数值上等于其相对原子(分子)质量
气体摩尔体积
Vm
L·mol-1
单位物质的量的气体所占的体积,标准状况(0℃、1.01×105Pa)下Vm约为22.4L·mol-1
2.物质的量运用于化学方程式的简单计算
物质在发生化学反应时,参加反应的各粒子之间是按照一定数目进行的。
而这些数目的粒子又可以用不同的物理量来表示。
例如:
2H2 + O2
2H2O(液)
化学计量数之比 2∶1 ∶ 2
分子数目之比 2∶1 ∶ 2
扩大NA倍 2NA∶NA ∶ 2NA
物质的量之比 2mol∶1mol ∶ 2mol
质量之比 4g∶32g ∶ 36g
标准状况下
体积之比 44.8L∶22.4L ∶ 忽略不计
3.物质的量浓度的概念
物质的量浓度:
表示单位体积溶液里溶质B的物质的量,符号为cB,其数学表达式为cB=
,单位mol·L-1。
4.n、NA、m、V、c的计算
物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带,是计算的核心。
5.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)容量瓶的使用
容量瓶不能用作物质反应或溶解的容器
使用容量瓶的第一步是检查是否漏水
(2)一定物质的量浓度溶液的配制
①实验仪器:
容量瓶、托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。
②实验步骤:
计算→称量(或量取)→溶解→冷却→移液→洗涤→摇匀→定容→反复摇匀(见下图所示)。
6.固、液、气态物质的一些特性
在固态、液态、气态物质中,微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。
不同的聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。
物质的聚集状态
微观结构
微粒运动
宏观性质
固态
微粒排列紧密,微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状,几乎不能被压缩
液态
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状,不易被压缩
气态
微粒间的空隙较大
可以自由移动
没有固定的形状,容易被压缩
1.根据我国统一实行法定计量单位的规定,下列说法比较规范的是( )
A.98g硫酸的摩尔数为1mol
B.氧的摩尔质量为32g·mol-1
C.1mol水分子的质量为18g
D.阿伏加德罗常数约为6.02×1023个
解析 98g硫酸的物质的量为1mol,A不正确;O2的摩尔质量为32g·mol-1,B不正确;阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,D不正确。
答案 C
2.下列关于物质的量的叙述中,正确的是( )
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳分子
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
D.1molNe中含有6.02×1024个电子
解析 因为有些物质是由分子组成(例如水、硫酸等),有些物质是由离子组成[例如NaCl、Ca(OH)2等],还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等),所以A的叙述是错误的。
碳是由原子构成的,所以B错。
C中没有指明粒子的种类,所以C错。
氖原子核外有10个电子,则1molNe含有10×6.02×1023个电子,所以D正确。
答案 D
3.影响一定量气体占有体积大小的主要因素是( )
A.气体分子的微粒数B.微粒本身的大小
C.微粒的质量D.微粒间的距离
解析 决定物质体积的因素有三:
微粒的数目、微粒本身的大小和微粒间的距离,而对于气体而言,微粒间距离比微粒本身的大小大10倍多,体积是其1000倍左右,对其微粒大小可以忽略不计,因此气体的占有体积主要决定于气体微粒数和微粒间的距离;一定量的气体,说明气体的微粒数已确定,故影响一定量气体占有体积大小的主要因素为微粒间的距离,故D项正确。
答案 D
4.(温州十校)下列物质中,含有氧原子最多的是( )
A.标准状况时,22.4L的CO2
B.200g49%的H3PO4
C.32g的SO2气体
D.3.01×1023个O2分子
解析 A项,标准状况时22.4LCO2物质的量为1mol,O原子数为2mol;B项,200g49%H3PO4的物质的量为1mol,O原子数为4mol;C项,32gSO2气体的物质的量为0.5mol,O原子数为1mol;D项,3.01×1023个O2分子的物质的量为0.5mol,O原子数为1mol;故B项符合题意。
答案 B
5.对1mol·L-1的BaCl2溶液的叙述中,正确的是( )
A.该溶液中Cl-浓度为2mol·L-1
B.该溶液中Ba2+的物质的量是1mol
C.可使用250mL容量瓶分两次完成490mL该浓度的BaCl2溶液的配制
D.将208gBaCl2固体溶解在1L水中,形成的溶液的浓度为1mol·L-1
解析 结合BaCl2===Ba2++2Cl-,Cl-浓度是BaCl2浓度的两倍,A项正确;未指明溶液体积,不能计算溶质的物质的量,B项错误;490mL溶液需使用500mL容量瓶一次性配制,C项错误;1mol·L-1的溶液应是将1mol溶质溶解在水中形成1L的溶液,D项错误。
答案 A
6.下列说法中正确的是( )
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12kg12C中含有的碳原子数
C.容量瓶在使用前要检查是否漏水
D.可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释
解析 摩尔是物质的量的单位,A项错误;NA是0.012kg12C中含有的碳原子数,B项错误;容量瓶在使用前要检查是否漏水,C项正确;容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的精确仪器,固体或浓溶液溶解或稀释时会产生热效应,使溶液发生热胀冷缩,导致结果不准确,故不可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,D项错误。
答案 C
7.2015年冬,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48g
B.等质量的氧气和臭氧的原子数之比为3∶2
C.16g臭氧中含有6.02×1023个原子
D.1.00mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
解析 臭氧的摩尔质量是48g·mol-1,A项错误;等质量的氧气和臭氧的原子数之比为1∶1,B项错误;1.00mol臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023,D项错误。
答案 C
8.下列溶液中,跟100mL0.5mol·L-1NaCl溶液中所含的Cl-物质的量浓度相同的是( )
A.100mL0.5mol·L-1MgCl2溶液
B.200mL0.25mol·L-1AlCl3溶液
C.50mL1mol·L-1NaCl溶液
D.25mL0.5mol·L-1HCl溶液
解析 物质的量浓度与溶液的体积无关,100mL0.5mol·L-1NaCl溶液中c(Cl-)=0.5mol·L-1,而A、B、C、D项中,c(Cl-)分别为1mol·L-1、0.75mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1,故D项正确。
答案 D
9.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
B.2g氢气所含原子数目为NA
C.在25℃、1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
D.标准状况下,以任意比混合的氦气和氧气混合物22.4L所含的分子数为NA
解析 2.4g金属镁变成镁离子(Mg2+)时失去的电子数目为0.2NA,A项错误;2g氢气的物质的量为1mol,所含原子数目为2NA,B项错误;在25℃、1.01×105Pa时,11.2L氮气的物质的量小于0.5mol,所含的原子数目小于NA,C项错误;标准状况下,以任意气体(包括混合气体)22.4L的物质的量为1mol,所含的分子数为NA,D项正确。
答案 D
10.关于质量相同的N2和CO,下列叙述正确的是( )
A.其摩尔质量均为28g
B.其物质的量均为1mol
C.各取11.2L两种气体所含原子数均为NA
D.分子数目均为其所含原子数目的一半
解析 A项,摩尔质量的单位为g·mol-1,错误;B项,质量相同的N2和CO的具体质量不知,错误;C项,没有指明气体所处的状况是否是标准状况,错误;D项,N2和CO的摩尔质量均为28g·mol-1且均是双原子分子,质量相同的N2和CO的物质的量相同,分子数目均相同且为其所含原子数目的一半,正确。
答案 D
11.下列有关溶液配制的说法正确的是( )
A.在50mL量筒中配制0.1000mol·L-1碳酸钠溶液
B.仅用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制100mL、0.1000mol·L-1K2Cr2O7溶液
C.用100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和pH=1的盐酸配制100mL、pH=2的盐酸
D.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余液体吸出
解析 配制一定物质的量浓度的溶液,应在容量瓶中进行,选项A、B错误;配制溶液定容时,若加水超过容量瓶刻度,即使用胶头滴管将液体吸出,也会造成配制结果偏低,D项错误。
答案 C
12.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol·L-1的碳酸钠溶液1000mL,假如其它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100g
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 0.5mol·L-1的碳酸钠溶液1000mL需称取Na2CO3·10H2O143g,A项偏低;定容时俯视观察刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,结果偏高,B项符合题意;C项未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯,会造成碳酸钠损失,结果偏低;D项会造成所配溶液的浓度偏低。
答案 B
13.某气体的摩尔质量为Mg·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为VL的该气体所含有的分子数为x。
则
表示的是( )
A.VL该气体的质量(以g为单位)
B.1L该气体的质量(以g为单位)
C.1mol该气体的体积(以L为单位)
D.1L该气体中所含的分子数
解析 x除以NA为该气体的物质的量;然后乘以M表示其质量;再除以V表示1L该气体的质量。
答案 B
14.某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO25%,密度为1.19g/cm3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后必须烘干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140g
解析 配制过程中需要用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,A项错误;容量瓶用蒸馏水洗净后不需要烘干,B项错误;需要称量的NaClO固体的质量为500mL×1.19g/cm3×25%≈148.8g,D项错误。
答案 C
15.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果ag某气态双原子分子的分子数为p,则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A.
B.
C.
D.
解析 解法一 公式法:
ag双原子分子的物质的量=
mol,
双原子分子的摩尔质量=
=
g·mol-1,
所以bg气体在标准状况下的体积为
×22.4L·mol-1=
L。
解法二 比例法:
同种气体其分子数与质量成正比,设bg气体的分子数为N
ag ~ p
bg ~ N
则:
N=
,双原子分子的物质的量为
mol,所以bg该气体在标准状况下的体积为
L。
答案 D
16.
(1)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则此气体的相对分子质量为________。
(2)用20gNaOH配成250mL溶液,溶液的物质的量浓度为________,取出5mL该溶液,加水稀释到100mL,所得溶液的物质的量浓度为________,其中含有NaOH的质量为________。
(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为________。
解析
(1)M=1.92g/0.03mol=64g·mol-1;
(2)20gNaOH的物质的量是0.5mol,配成250mL溶液的浓度为2mol·L-1,0.005L×2mol·L-1=0.01mol,稀释100mL后浓度为0.1mol·L-1,m(NaOH)=0.01mol×40g/mol=0.4g;(3)根据质量守恒定律,0.04molC的质量为16g+20g-31.76g=4.24g,M(C)=4.24g÷0.04mol=106g·mol-1。
答案
(1)64
(2)2mol·L-10.1mol·L-10.4g
(3)106g·mol-1
17.(温州十校)最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。
据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。
若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2g该晶体中含有的氧原子数为______________,氢原子的物质的量为____________mol。
解析 晶体Na0.35CoO2·1.3H2O的摩尔质量为122g·mol-1,n=
=0.1mol,故氧原子数目=0.1×(2+1.3)NA=0.33NA,n(H)=0.1mol×1.3×2=0.26mol。
答案 0.33NA 0.26
18.实验室需要配制0.50mol·L-1NaCl溶液480mL。
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0.1g)、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,摇匀。
(7)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
解析 配制480mL0.50mol·L-1的NaCl溶液,必须用500mL容量瓶。
m(NaCl)=0.50mol·L-1×0.5L×58.5g·mol-1≈14.6g。
用托盘天平称量时,物品放在左盘,配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:
计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。
定容时仰视液面会造成溶液体积偏大,浓度偏低。
答案
(1)500mL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 (7)偏低
19.用过量的锌和500mL稀硫酸反应制氢气,当反应时,制得氢气6g。
试求:
(1)氢气中所含氢原子的数目;
(2)反应消耗的金属锌的质量;
(3)稀硫酸的物质的量浓度;
(4)设反应后的溶液的体积仍为500mL,求反应后溶液中溶质的物质的量浓度。
解析 n(H2)=
=
=3mol,N(H)=2×n(H2)×NA=2×3mol×6.02×1023mol-1=3.612×1024;设反应消耗的金属锌的质量为x,消耗硫酸的物质的量为y,生成ZnSO4的物质的量为z,则
x=195g,y=3mol,z=3mol
稀硫酸的物质的量浓度为
=6mol·L-1,
生成ZnSO4的物质的量浓度为
=6mol·L-1。
答案
(1)3.612×1024
(2)195g (3)6mol·L-1
(4)6mol·L-1
20.将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液
(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为__________,溶液中Na+的物质的量浓度为__________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4mol·L-1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为__________,Cl-的物质的量浓度为________。
解析
(1)n(Na2CO3)=
=
=0.1mol
c(Na2CO3)=
=
=0.1mol·L-1
c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2mol·L-1。
(2)根据电荷守恒(不考虑CO
的水解)
c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO
)
c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO
)
=0.4mol·L-1-2×0.1mol·L-1=0.2mol·L-1
n(NaCl)=n(Cl-)=0.2mol·L-1×1L=0.2mol
m(NaCl)=0.2mol×58.5g·mol-1=11.7g。
答案
(1)0.1mol·L-1 0.2mol·L-1
(2)11.7g 0.2mol·L-1
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