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eq\a\vs4\al(第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用)第一課時(shí)物質(zhì)的量的單位——摩爾(1)相對(duì)原子質(zhì)量:一個(gè)原子的質(zhì)量和碳12原子質(zhì)量的eq\f(1,12)的比值稱為該原子的相對(duì)原子質(zhì)量。s即相對(duì)原子質(zhì)量=eq\f(一個(gè)原子的質(zhì)量,m碳12×\f(1,12))。(2)H2和O2生成水的反應(yīng)中,H2、O2和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶1∶2。(3)1個(gè)O2分子中含有2個(gè)氧原子,1個(gè)Na+中含有11個(gè)質(zhì)子,10個(gè)電子。一、物質(zhì)的量的單位——摩爾1.物質(zhì)的量的概念2.物質(zhì)的量的單位——摩爾3.阿伏加德羅常數(shù)(1)概念:1mol任何粒子的粒子數(shù)。(2)表示:符號(hào)為NA,通常用6.02×1023_mol-1表示。4.物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)之間的關(guān)系n=eq\f(N,NA)。二、摩爾質(zhì)量1.將下列符號(hào)與文字連線。①1molH A.1摩爾氫離子②1molH+ B.1摩爾氫氣分子③1molH2C答案:①-C,②-A,③-B2.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)1mol氫約含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氫()(2)1molCaCl2含有1molCl-()(3)1mol電子約含有6.02×1023個(gè)電子()(4)1molH2O含有1molH2和1molO()(5)32gO2中含有6.02×1023個(gè)氧原子()(6)98gH2SO4中共含有7mol原子()分析:(1)氫指代不明,需注明粒子的具體種類。(2)含有2molCl-。(4)H2O中無H2分子。(5)含有2mol氧原子。答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√3.[雙選題]下列關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的說法中正確的是()A.6.02×1023叫做阿伏加德羅常數(shù)B.12g12CC.含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)粒子的物質(zhì)是1molD.1mol氯含有6.02×1023個(gè)氯分子分析:摩爾是以0.012kg12C所含碳原子數(shù)作為基準(zhǔn),每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)值個(gè)微粒。阿伏加德羅常數(shù)常用6.02×1023mol-1表示,而不是6.02×1023。用摩爾來表示粒子時(shí)應(yīng)指明具體微粒,如1molFe、1molH+、1mole答案:BC4.請(qǐng)將下列物質(zhì)中所含N原子的數(shù)目按由多到少順序排列__________(填序號(hào))。①14gN2②72gNH4+③3molNO氣體④6.02×1023個(gè)NH4NO3⑤150g尿素CO(NH2)2解析:①中含N原子1mol;②中含N原子4mol;③中含N原子3mol;④中含N原子約2mol;⑤中含N原子5mol。答案:⑤②③④①關(guān)于物質(zhì)的量等基本概念應(yīng)用的注意事項(xiàng)概念應(yīng)用注意事項(xiàng)物質(zhì)的量“物質(zhì)的量”四個(gè)字是一個(gè)整體,不能拆開,也不能添字,如不能說成“物質(zhì)量”或“物質(zhì)的數(shù)量”等摩爾只用來描述微觀粒子,如原子、分子、離子、中子、質(zhì)子、電子等,也可以是特定組合,如1molNaCl阿伏加德羅常數(shù)(1)NA的基準(zhǔn)是0.012kg12C(2)NA是一個(gè)實(shí)驗(yàn)值,現(xiàn)階段常取6.02×1023作計(jì)算摩爾質(zhì)量(1)適用于任何一種微觀粒子(2)純凈物和混合物都有摩爾質(zhì)量,混合物的摩爾質(zhì)量一般稱為平均摩爾質(zhì)量[例1]下列說法正確的是()A.物質(zhì)的量是一個(gè)基本物理量,表示物質(zhì)所含粒子的多少B.1mol氫中含有2mol氫原子和2mol電子C.1molH2O的質(zhì)量等于NA個(gè)H2O分子質(zhì)量的總和(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)D.SOeq\o\al(2-,4)的摩爾質(zhì)量為96g[解析]A項(xiàng),“物質(zhì)的量是一個(gè)基本物理量”是對(duì)的,但物質(zhì)的量不是表示物質(zhì)所含“粒子的多少”,而是表示物質(zhì)所含“一定數(shù)目粒子的集合體”的多少。B項(xiàng),在用物質(zhì)的量來表示物質(zhì)多少時(shí),必須指明粒子的種類,“1mol氫”指代不明確。C項(xiàng),1molH2O中含NA個(gè)水分子,1molH2O的質(zhì)量就等于NA個(gè)H2O分子質(zhì)量的總和,結(jié)論正確。SOeq\o\al(2-,4)的摩爾質(zhì)量為96g/mol,D項(xiàng)不正確。[答案]C(1)判斷有關(guān)概念要注意:指向性——粒子的具體化;恒久性——相對(duì)分子(原子)質(zhì)量、摩爾質(zhì)量不隨粒子的增多而變化;一致性——物理單位與指代物質(zhì)及概念要一致。(2)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(M)與1mol物質(zhì)的質(zhì)量(m)以及物質(zhì)的相對(duì)分子(原子)質(zhì)量(Mr)是不同的。如水的摩爾質(zhì)量為18g/mol,1molH2O的質(zhì)量為18g,H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為18,三者單位不同,分別是g/mol、g和1。物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、粒子數(shù)目之間的相關(guān)計(jì)算[例2]下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)()A.28g氮?dú)夂械脑訑?shù)為NAB.4g金屬鈣變成鈣離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NAC.1molO2分子的質(zhì)量等于1mol氧原子的質(zhì)量D.24gO2分子和24gO3分子所含的氧原子數(shù)目相等[解析]A選項(xiàng),28g氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol,含有2mol氮原子。B選項(xiàng),4g金屬鈣為eq\f(4g,40g·mol-1)=0.1mol,Ca-2e-=Ca2+,故4g金屬鈣變成鈣離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.2NA;C選項(xiàng),1molO2分子的質(zhì)量是32g,1mol氧原子的質(zhì)量是16g。[答案]D(1)對(duì)于阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)題目,在進(jìn)行計(jì)算時(shí)通常使用近似值6.02×1023mol-1,當(dāng)進(jìn)行概念表達(dá)或判斷時(shí),只能用NA來表示粒子數(shù)目,否則不正確。(2)計(jì)算M時(shí),M、n、m必須對(duì)同一種粒子而言,如已知m(MgCl2)、n(Cl-),求MgCl2的M,要先根據(jù)n(Cl-)求出n(MgCl2),再求M(MgCl2)。1.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)下列說法正確的是()A.摩爾是表示物質(zhì)的數(shù)量單位B.1mol氫的質(zhì)量是2gC.O2的摩爾質(zhì)量是32gD.每摩爾物質(zhì)都含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)指定粒子解析:物質(zhì)的量是7個(gè)基本物理量之一,它不是物質(zhì)的質(zhì)量,也不是物質(zhì)的數(shù)量,摩爾是物質(zhì)的量的單位,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中“氫”指代不明確,無法確定其粒子種類,B項(xiàng)錯(cuò)誤;摩爾質(zhì)量的單位是g/mol,C錯(cuò)誤;把1mol任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù),所以每摩爾物質(zhì)都含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)指定微粒,D正確。答案:D2.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)[雙選題]下列有關(guān)摩爾質(zhì)量的描述或應(yīng)用中,正確的是()A.1molOH-的質(zhì)量為17gB.二氧化碳的摩爾質(zhì)量為44gC.鐵原子的摩爾質(zhì)量等于它的相對(duì)原子質(zhì)量D.一個(gè)鈉原子的質(zhì)量等于eq\f(23,6.02×1023)g解析:A項(xiàng)中1molOH-的質(zhì)量為(16+1+me-)g=17g(由于e-的質(zhì)量很小,可以忽略不計(jì));B項(xiàng)單位應(yīng)為g/mol;C項(xiàng)沒有指出以g/mol為單位,也沒有指出在數(shù)值上相等;D項(xiàng)中可用1molNa的質(zhì)量除以1molNa的原子數(shù),求得每個(gè)鈉原子的質(zhì)量。答案:AD3.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)下列有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)(NA)的說法錯(cuò)誤的是()A.32gO2所含的原子數(shù)目為NAB.0.5molH2O含有的原子數(shù)目為1.5NAC.1molH2O含有的H2O分子數(shù)目為NAD.0.5NA個(gè)氯氣分子的物質(zhì)的量是0.5mol解析:32gO2的物質(zhì)的量是1mol,1molO2含有2molO,氧原子數(shù)目為2NA,A錯(cuò)誤;每個(gè)水分子中含有3個(gè)原子,0.5molH2O中含有的原子數(shù)目為1.5NA,B正確;1molH2O中含有的水分子數(shù)目為NA,C正確;0.5NACl2的物質(zhì)的量為0.5mol,D正確。答案:A4.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)1.28g某氣體含有的分子數(shù)目為1.204×1022,則該氣體的摩爾質(zhì)量為()A.64g B.64C.64g/mol D.32g/mol解析:1.28g該氣體的物質(zhì)的量n=eq\f(N,NA)=eq\f(1.204×1022,6.02×1023mol-1)=0.02mol,則該氣體的摩爾質(zhì)量M=eq\f(m,n)=eq\f(1.28g,0.02mol)=64g/mol,C正確。答案:C5.(探究題)化學(xué)興趣小組根據(jù)反應(yīng)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑(1molMg置換出1molH2),設(shè)計(jì)測(cè)定鎂原子摩爾質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)易裝置如圖,除去表面氧化膜的鎂條質(zhì)量為0.24g。鎂條完全反應(yīng)后,用量筒收集水,體積為0.25L(已知此條件下H2的密度為0.08g/L)。(1)如何檢查該裝置的氣密性?(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算鎂的摩爾質(zhì)量。(3)若將銅絲換成鐵絲,會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大、偏小還是不變?解析:(1)兩手掌緊貼錐形瓶外壁一會(huì)兒,如觀察到廣口瓶中短導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,且放開手后有一段水柱高出液面,表明裝置不漏氣。(2)水的體積為0.25L,說明生成的氫氣的體積是0.25L,氫氣的質(zhì)量為0.08g/L×0.25L=0.02g,氫氣的物質(zhì)的量是0.02g÷2g/mol=0.01mol,因?yàn)?molMg置換出1molH2,所以參加反應(yīng)的Mg的物質(zhì)的量也是0.01mol,故鎂的摩爾質(zhì)量為0.24g÷0.01mol=24g/mol。(3)銅絲換成鐵絲,則鐵絲也會(huì)和硫酸反應(yīng)生成氫氣,所以生成的氫氣偏多,故計(jì)算出的鎂的摩爾質(zhì)量就偏小。答案:(1)見解析(2)24g/mol(3)偏小(1)物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量,其符號(hào)為n,單位為mol。(2)阿伏加德羅常數(shù)是指1mol任何粒子的粒子數(shù),其數(shù)值與0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)相同,符號(hào)為NA,通常用6.02×1023mol-1(3)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,符號(hào)為M,當(dāng)摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時(shí),數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量。(4)物質(zhì)的量的計(jì)算公式:n=eq\f(N,NA)=eq\f(m,M)。一、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分)1.下列說法正確的是()A.1mol氫約含有6.02×1023個(gè)粒子B.H2的摩爾質(zhì)量是2gC.1molO2的質(zhì)量是32g,含有的氧原子數(shù)為2NAD.2NA個(gè)H2SO4分子的摩爾質(zhì)量為196g/mol解析:A項(xiàng)未指出1mol氫是什么粒子,無法確定其數(shù)目,如1molH2含1molH2分子,含2mol氫原子;B項(xiàng)單位為g/mol;C項(xiàng)1molO2的質(zhì)量即為32g;D項(xiàng)2NA個(gè)H2SO4分子的質(zhì)量為196g,但其摩爾質(zhì)量仍然為98g/mol。答案:C2.[雙選題]下列說法正確的是()A.硫酸的摩爾質(zhì)量是98gB.18g水的物質(zhì)的量為1molC.O2的摩爾質(zhì)量(單位是g/mol)在數(shù)值上等于其相對(duì)分子質(zhì)量D.1molCO的質(zhì)量為28g/mol解析:A項(xiàng)錯(cuò)誤,摩爾質(zhì)量的單位是g/mol;B項(xiàng)中,n(H2O)=eq\f(18g,18g·mol-1)=1mol,正確;D項(xiàng)中1molCO的質(zhì)量是NA個(gè)CO分子的總質(zhì)量,其單位應(yīng)是“g”,而不是“g/mol”。答案:BC3.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種化學(xué)式為H3的氫分子。1molH3和1molH2具有相同的()A.分子數(shù) B.原子數(shù)C.質(zhì)子數(shù) D.電子數(shù)解析:1molH3和1molH2分子數(shù)均為NA,原子數(shù)分別為3NA和2NA,質(zhì)子數(shù)分別為3NA和2NA,電子數(shù)分別為3NA和2NA,故A正確。答案:A4.a(chǎn)molH2SO4中含有b個(gè)氧原子,則阿伏加德羅常數(shù)可以表示為()A.(a/4b)mol-1 B.(b/a)mol-1C.(a/b)mol-1 D.(b/4a)mol解析:amolH2SO4中氧原子的物質(zhì)的量為4amol,NA=eq\f(N,n)=eq\f(b,4a)mol-1。答案:D5.2011年7月中國(guó)發(fā)射了“天宮一號(hào)”太空艙,火箭發(fā)射的燃料有很多,偏二甲肼(C2H8N2)是一種高能燃料,燃燒產(chǎn)生巨大能量,可作為航天運(yùn)載火箭的推動(dòng)力。下列敘述中正確的是()A.偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60gB.6.02×1023個(gè)偏二甲肼分子的質(zhì)量為60gC.1mol偏二甲肼的質(zhì)量為60g/molD.6g偏二甲肼含有NA個(gè)偏二甲肼分子解析:偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60g/mol;1mol這種物質(zhì)的質(zhì)量為60g;6g偏二甲肼含有0.1NA個(gè)偏二甲肼分子。答案:B二、非選擇題(本題包括3小題,共30分)6.(11分)請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚何镔|(zhì)摩爾質(zhì)量物質(zhì)的量質(zhì)量分子或離子數(shù)目SO22molSOeq\o\al(2-,4)6.02×1022解析:M(SO2)=64g/mol,M(SOeq\o\al(2-,4))=96g/mol,2molSO2的質(zhì)量為2mol×64g/mol=128g,2molSO2的分子數(shù)目為2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024,6.02×1022個(gè)SOeq\o\al(2-,4)的物質(zhì)的量為eq\f(6.02×1022,6.02×1023mol-1)=0.1mol,0.1molSOeq\o\al(2-,4)的質(zhì)量為0.1mol×96g/mol=9.6g。答案:物質(zhì)摩爾質(zhì)量物質(zhì)的量質(zhì)量分子或離子數(shù)目SO264g/mol128g1.204×1024SOeq\o\al(2-,4)96g/mol0.1mol9.6g7.(8分)2.5molBa(OH)2中含有____________個(gè)Ba2+,含有____________個(gè)OH-,2.5molBa(OH)2的質(zhì)量是________g。含有1.204×1024個(gè)OH-的Ba(OH)2的物質(zhì)的量是________。解析:1molBa(OH)2含有1molBa2+和2molOH-,1mol的粒子數(shù)約為6.02×1023,用Ba2+和OH-的物質(zhì)的量分別乘以6.02×1023即可得出答案。Ba(OH)2的摩爾質(zhì)量是171g/mol,所以其質(zhì)量為2.5mol×171g/mol=427.5g。1.204×1024個(gè)OH-的物質(zhì)的量為eq\f(1.204×1024,6.02×1023mol-1)=2mol,則Ba(OH)2的物質(zhì)的量為1mol。答案:1.505×10243.01×1024427.51mol8.(11分)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所含有的質(zhì)量。(1)已知NH3的相對(duì)分子質(zhì)量為17,則NH3的摩爾質(zhì)量為________。(2)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,已知ag某氣體中含分子數(shù)為b,則該氣體的摩爾質(zhì)量為________。(3)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,已知一個(gè)鐵原子的質(zhì)量為bg,則鐵的摩爾質(zhì)量為________。解析:依據(jù)摩爾質(zhì)量的定義式:M=eq\f(m,n),結(jié)合物質(zhì)的量(n)與NA的關(guān)系即可列出相關(guān)表達(dá)式,不要忘記單位。答案:(1)17g/mol(2)eq\f(aNA,b)g/mol(3)bNAg/mol第二課時(shí)氣體摩爾體積(1)物質(zhì)的三種聚集狀態(tài)是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。在測(cè)量其量時(shí),固體易測(cè)其質(zhì)量,液體和氣體易測(cè)其體積。(2)氣體物質(zhì)體積的大小主要與溫度、壓強(qiáng)等因素有關(guān)。(3)1molH2、O2、H2SO4、Fe的質(zhì)量分別為2_g、32_g、98_g、56_g,0℃,101kPa下其密度分別為0.089g/L、1.429g/L、1.831g/cm3、7.86g/cm3,則1mol四種物質(zhì)的體積分別為22.4_L、22.4_L、53.5_cm3、7.12_cm3。一、決定物質(zhì)體積大小的因素1.物質(zhì)體積大小的影響因素2.3.阿伏加德羅定律在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。二、氣體摩爾體積1.概念單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積,符號(hào):Vm,單位:L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。2.計(jì)算公式Vm=eq\f(V,n)。3.影響氣體摩爾體積的因素(1)氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處的溫度和壓強(qiáng),溫度越高,體積越大,壓強(qiáng)越大,體積越小。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即0℃和101kPa),氣體摩爾體積為22.4_L/mol。1.同溫同壓下,兩種氣體的體積不同,其主要原因是()A.氣體的分子大小不同B.氣體分子間的平均距離不同C.氣體的物質(zhì)的量不同D.氣體的性質(zhì)不同分析:同溫同壓下,氣體分子間的平均距離相同,兩種氣體的體積不同,其主要原因只能是氣體的物質(zhì)的量不同。答案:C2.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積為22.4L()(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何物質(zhì)的體積都是22.4L()(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LH2和N2的混合氣體的物質(zhì)的量約為1mol()(4)在相同的溫度和壓強(qiáng)下,任何氣體粒子之間的距離相等()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√3.將下列物理量與相應(yīng)的單位連線。物理量單位(1)物質(zhì)的量 A.L/mol(2)摩爾質(zhì)量 B.g/mol(3)氣體摩爾體積 C.mol(4)阿伏加德羅常數(shù) D.mol-1答案:(1)—C,(2)—B,(3)—A,(4)—D4.在同溫同壓下,A容器中盛有H2,B容器中盛有NH3,若使它們所含的原子總數(shù)相等,則兩個(gè)容器的體積之比是()A.2∶1 B.1∶2C.2∶3 D.1∶3解析:同溫同壓下,兩種氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比。根據(jù)題意:n(H2)×2=n(NH3)×4,則V(H2)×2=V(NH3)×4,故V(H2)∶V(NH3)=2∶1。答案:A氣體摩爾體積的使用及相關(guān)計(jì)算1.使用22.4L/mol時(shí)的注意事項(xiàng)(1)條件:必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況,因此使用時(shí),一定要看清氣體所處的狀況。(2)物質(zhì)狀態(tài):必須為氣體。如水、酒精、四氯化碳等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。(3)數(shù)值:22.4L/mol是近似值。2.適用范圍氣體摩爾體積的適用范圍是氣體,可以是單一氣體,也可為混合氣體,如標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.2molH2與0.8molO2的混合氣體的體積約為22.4L。3.計(jì)算①氣體的物質(zhì)的量n=eq\f(V,Vm)mol;②氣體的摩爾質(zhì)量M=eq\f(m,n)=eq\f(ρ·V,n)=ρ·eq\f(V,n)=Vm·ρ=22.4ρg/mol(標(biāo)準(zhǔn)狀況,ρ:g/L);③氣體的分子數(shù)N=n·NA=eq\f(V,Vm)·NA;④氣體的質(zhì)量m=n·M=eq\f(V,Vm)·M。[例1]下列說法正確的是()A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol水的體積是22.4LB.1mol氫氣所占的體積一定是22.4LC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.02×1023個(gè)Cu原子所占有的體積約是22.4LD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,28gN2與CO的混合氣體,體積為22.4L[解析]A項(xiàng)中的水、C項(xiàng)中的Cu均不是氣體,而氣體摩爾體積只適用于氣體;B項(xiàng)未指明溫度、壓強(qiáng);D項(xiàng)中N2和CO的摩爾質(zhì)量均為28g/mol,則其體積V=n·Vm=eq\f(m,M)·Vm=eq\f(28g,28g·mol-1)×22.4L/mol=22.4L,D正確。[答案]D進(jìn)行有關(guān)計(jì)算或判斷時(shí)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤(1)忽視物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的狀態(tài)是否是氣態(tài),如水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣態(tài),計(jì)算該條件下的體積時(shí)就不能應(yīng)用22.4L/mol。(2)忽視氣體所處的狀態(tài)是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況,如計(jì)算25℃,101kPa下氫氣的體積時(shí)不能應(yīng)用22.4L/mol。阿伏加德羅定律及其推論1.阿伏加德羅定律同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。2.阿伏加德羅定律的推論相同條件結(jié)論公式語言敘述T、p相同eq\f(n1,n2)=eq\f(V1,V2)同溫、同壓下,氣體的體積與物質(zhì)的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)=eq\f(n1,n2)溫度、體積相同的氣體,壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比n、T相同eq\f(p1,p2)=eq\f(V2,V1)物質(zhì)的量相等、溫度相同的氣體,其壓強(qiáng)與體積成反比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(M1,M2)同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比T、p、V相同eq\f(M1,M2)=eq\f(m1,m2)同溫、同壓下,體積相同的氣體,其摩爾質(zhì)量與質(zhì)量成正比[例2]在體積相同的兩個(gè)密閉容器中分別充滿O2、O3氣體,當(dāng)這兩個(gè)容器內(nèi)氣體的溫度和密度相等時(shí),下列說法正確的是()A.兩種氣體的壓強(qiáng)相等B.O2比O3質(zhì)量小C.兩種氣體的分子數(shù)目相等D.兩種氣體的氧原子數(shù)目相等[解析]兩容器內(nèi)的氣體體積、密度相同,由m=ρV可知m(O2)=m(O3),根據(jù)n=eq\f(m,M)可知n(O2)>n(O3),同溫同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)與氣體的物質(zhì)的量成正比,即eq\f(pO2,pO3)=eq\f(nO2,nO3),故p(O2)>p(O3),A、B錯(cuò)誤;氣體的分子數(shù)與氣體的物質(zhì)的量成正比,則N(O2)>N(O3),C錯(cuò)誤;因?yàn)镺2和O3都由氧原子組成,二者質(zhì)量相等,則兩種氣體的氧原子數(shù)目相同,D正確。[答案]D物質(zhì)的量在計(jì)算中的橋梁作用在計(jì)算粒子數(shù)、質(zhì)量、氣體體積時(shí),要突出物質(zhì)的量這一核心,它是其他物理量之間換算的橋梁,通常模式是:已知一個(gè)物理量eq\o(→,\s\up7(求算))物質(zhì)的量eq\o(→,\s\up7(求算))另一個(gè)物理量。1.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)下列敘述正確的是()A.1mol任何氣體的體積都為22.4LB.1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都為22.4LC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol四氯化碳所占的體積是22.4LD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的任何氣體的物質(zhì)的量都是1mol解析:A項(xiàng),沒有指明物質(zhì)所處的狀況,錯(cuò)誤;B項(xiàng),沒有指明物質(zhì)所處的狀態(tài),錯(cuò)誤;C項(xiàng),四氯化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體,錯(cuò)誤;D項(xiàng),是對(duì)氣體摩爾體積概念的應(yīng)用,正確。答案:D2.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,與12gH2的體積相等的N2的()A.質(zhì)量為12g B.物質(zhì)的量為6molC.體積為22.4L D.物質(zhì)的量為12mol解析:12gH2的物質(zhì)的量為6mol,因二者體積相等,所以N2的物質(zhì)的量也為6mol,B正確,N2的質(zhì)量為:28g/mol×6mol=168g,A錯(cuò)誤;體積為22.4L/mol×6mol=134.4L,C錯(cuò)誤。答案:B3.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)同溫同壓下,相同體積的H2和CO2氣體,具有相同的()A.分子數(shù) B.原子數(shù)C.質(zhì)量 D.摩爾質(zhì)量解析:同溫同壓下,相同體積的氣體,具有相同的分子數(shù),A正確;每個(gè)H2分子中有2個(gè)原子,CO2分子中有3個(gè)原子,原子數(shù)目不相等,B不正確;H2和CO2的摩爾質(zhì)量分別為2g/mol、44g/mol,其對(duì)應(yīng)質(zhì)量也不同,C、D不正確。答案:A4.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)下列示意圖中,白球代表氫原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)的隔板(其質(zhì)量可忽略不計(jì))。其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是()解析:等質(zhì)量的H2與He的物質(zhì)的量的關(guān)系為n(H2)∶n(He)=2∶1,相同條件下氣體的物質(zhì)的量與體積成正比,所以其體積關(guān)系為V(H2)∶V(He)=2∶1,C、D均不正確;B中氦氣應(yīng)為單原子分子。答案:A5.(探究題)對(duì)一定量氣體體積的探究。(1)已知1mol不同氣體在不同條件下的體積:化學(xué)式條件1mol氣體體積/LH20℃,101kPa22.4O20℃,101kPa22.4CO0℃,101kPa22.4H20℃,202kPa11.2CO20℃,202kPa11.2N2273℃,202kPa22.4NH3273℃,202kPa22.4(2)從上表分析得出的結(jié)論:①1mol任何氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為________。②1mol不同的氣體,在不同的條件下,體積________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。(3)理論依據(jù):相同條件下,1mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是:①________________________________________________________________________,②________________________________________________________________________。(4)應(yīng)用:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4gO2的體積為多少升?(寫出計(jì)算過程)解析:(2)從(1)的數(shù)據(jù)可以看出:1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積都約為22.4L;1mol不同的氣體,在不同的條件下,體積不一定相同。(3)因?yàn)樵谙嗤臏囟群蛪簭?qiáng)下,任何氣體分子間距離幾乎相同,所以1mol任何氣體的體積幾乎相等。(4)4gO2的物質(zhì)的量n(O2)=eq\f(4g,32g/mol)=0.125mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L。答案:(2)①22.4L②不一定(3)①氣體分子數(shù)目相等②相同條件下,氣體分子間距離幾乎相等(4)V(O2)=n·Vm=eq\f(m,M)·Vm=eq\f(4g,32g·mol-1)×22.4L/mol=2.8L(1)物質(zhì)的體積大小主要取決于構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離。(2)在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。(3)氣體摩爾體積是指單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,符號(hào)為Vm。氣體摩爾體積的數(shù)值隨溫度和壓強(qiáng)的改變而改變,在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,101kPa)下,氣體的摩爾體積為22.4L/mol。(4)同溫、同壓下,氣體的體積V=Vm×n。一、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分)1.下列有關(guān)氣體體積的敘述正確的是()A.一定溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子大小決定B.一定溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定C.不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數(shù)也不同D.氣體摩爾體積指1mol任何氣體所占的體積,約為22.4L解析:A項(xiàng),相同條件下,氣體的體積由氣體的分子數(shù)決定;B項(xiàng)正確;C項(xiàng),氣體的體積不同時(shí),所含的分子數(shù)可能相同;D項(xiàng),氣體摩爾體積的單位為L(zhǎng)/mol且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積為22.4L/mol,其數(shù)值隨溫度和壓強(qiáng)的改變而改變。答案:B2.下列說法中正確的是()A.32gO2占有的體積約為22.4LB.22.4LN2含阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氮分子C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水的質(zhì)量約為18gD.22g二氧化碳與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCl含有相同的分子數(shù)解析:A、B項(xiàng)都沒有指明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,因而是錯(cuò)誤的;C項(xiàng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水是液體;D項(xiàng)中22gCO2的物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCl的物質(zhì)的量相等,均為0.5mol,所含分子數(shù)也相等。答案:D3.[雙選題]下列各組物質(zhì)中,分子數(shù)相同的是()A.5LCl2與5LHClB.36gH2O與標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LCO2C.在25℃和1.01×105Pa時(shí),等體積的空氣與H2D.0.2molO2與標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L水解析:A項(xiàng),缺少溫度和壓強(qiáng)的條件,雖然體積相同,但是分子數(shù)不一定相同,錯(cuò)誤;B項(xiàng),36gH2O與標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LCO2的物質(zhì)的量都是2mol,所以具有相同的分子數(shù);C項(xiàng),同溫、同壓下,等體積的氣體含有相同的分子數(shù);D項(xiàng),2.24L水大于0.2mol,錯(cuò)誤。答案:BC4.[雙選題]在同溫、同壓條件下,兩種物質(zhì)的量相同的單質(zhì)氣體之間的關(guān)系()A.體積都是22.4L B.具有相同的體積C.都是雙原子分子 D.具有相同的分子數(shù)目解析:題中沒有說明是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,也沒有指明兩種氣體都是1mol,不能認(rèn)為體積都是22.4L,A不正確。兩種單質(zhì)氣體的分子既可能是雙原子分子(如N2、O2、Cl2等),又可能是單原子分子(如He、Ne、Ar等),還可能是三原子分子(如O3等),C項(xiàng)不正確。答案:BD5.如圖兩瓶體積相等的氣體,在同溫、同壓下瓶?jī)?nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是()A.原子數(shù)相等 B.密度相等C.質(zhì)量相等 D.摩爾質(zhì)量相等解析:由同溫、同壓可得Vm相同,再由公式n=eq\f(V,Vm)可得兩瓶?jī)?nèi)分子的物質(zhì)的量相同,又都是雙原子分子,所以原子的物質(zhì)的量相同,由個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比可得兩瓶?jī)?nèi)分子所含原子數(shù)相同,A項(xiàng)正確;兩瓶?jī)?nèi)分子的物質(zhì)的量相等,由m=nM,M不一定相等,故m不一定相等,同時(shí)由ρ=eq\f(m,V)也可得ρ不一定相等。答案:A二、非選擇題(本題包括3小題,共30分)6.(8分)同溫、同壓下,同體積的氨氣和硫化氫(H2S)氣體的質(zhì)量比為__________;同質(zhì)量的氨氣和硫化氫氣體體積比為________,其中含有的氫原子數(shù)目比為________;若二者氫原子數(shù)相等,則它們的體積比為________。解析:同溫同壓下,同體積的氨氣和硫化氫(H2S)氣體的物質(zhì)的量相等,故質(zhì)量比為17∶34=1∶2;同質(zhì)量的氨氣和硫化氫氣體物質(zhì)的量之比為eq\f(1,17)∶eq\f(1,34)=2∶1;氫原子數(shù)目之比為(2×3)∶(1×2)=3∶1;二者氫原子數(shù)相等時(shí),物質(zhì)的量之比為eq\f(1,3)∶eq\f(1,2)=2∶3。故同溫同壓下體積之比為2∶3。答案:1∶22∶13∶12∶37.(10分)某常見氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g·L-1。(1)該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為________。(2)若該氣體的分子式為A2型,其名稱為________;若該氣體的分子式為AB型,其名稱為________。解析:ρ=eq\f(M,22.4L·mol-1),M=ρ×22.4L/mol=1.25g·L-1×22.4L/mol=28g/mol。答案:(1)28(2)氮?dú)庖谎趸?.(12分)現(xiàn)有mg某氣體,它由雙原子分子構(gòu)成,它的摩爾質(zhì)量為Mg/mol。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則:(1)該氣體的物質(zhì)的量為________mol。(2)該氣體所含原子總數(shù)為________個(gè)。(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。(4)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為________g/L。解析:(1)由n=m/M可求,(2)由物質(zhì)的量可求得該氣體的分子數(shù),進(jìn)一步可求得原子數(shù);(3)由V=nVm可求得該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積;(4)由質(zhì)量和已求得的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可求得密度,也可以由M=Vm·ρ求得密度。答案:(1)m/M(2)2mNA/M(3)22.4m/M(4)M第三課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用(1)溶液由溶劑和溶質(zhì)組成,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比,其計(jì)算式為:溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=eq\f(溶質(zhì)質(zhì)量,溶液質(zhì)量)×100%。(2)使用托盤天平稱量固體質(zhì)量的第一步操作是調(diào)零,稱量時(shí)物品放左盤,砝碼放右盤。(3)實(shí)驗(yàn)室欲配制下列溶液。請(qǐng)?zhí)羁眨孩倥渲?00g40%的NaOH溶液,需用托盤天平,稱量40gNaOH,然后加入60②配制1L溶液中含有1molNaOH的溶液,需用托盤天平稱量40gNaOH,然后加入水至溶液體積為1L一、物質(zhì)的量濃度1.概念用來表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量。2.符號(hào)及單位符號(hào)為cB,常用單位為mol/L(或mol·L-1)。3.計(jì)算公式cB=eq\f(nB,V)。二、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)1L溶液中含有1mol溶質(zhì),溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就是1mol/L()(2)用1L水溶解40gNaOH所得溶液濃度為1mol/L()(3)從1L0.1mol/L的NaCl溶液中取出5mL,NaCl溶液的濃度仍為0.1mol/L()(4)1mol/L的H2SO4溶液中H+的濃度也是1mol/L()分析:(1)說法正確。(2)溶解40gNaOH后溶液的體積發(fā)生變化,不再是1L,故濃度不是1mol/L。(3)溶液是均一的,物質(zhì)的量濃度不變,仍為0.1mol/L,正確。(4)因H2SO4=2H++SOeq\o\al(2-,4),故H+的物質(zhì)的量濃度為2mol/L。答案:(1)√(2)×(3)√(4)×2.容量瓶是用來配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的定量?jī)x器,其上標(biāo)有:①溫度、②濃度、③容積、④壓強(qiáng)、⑤刻度線這五項(xiàng)中的()A.②④⑤ B.③④⑤C.①②④ D.①③⑤分析:容量瓶上標(biāo)有溫度、容積、刻度線三項(xiàng)內(nèi)容。答案:D3.硫酸鎂和硫酸鋁溶液等體積混合后,鋁離子濃度為0.1mol/L,硫酸根離子的濃度為0.3mol/L,則混和溶液中鎂離子濃度為()A.0.15mol/L B.0.3mol/LC.0.45mol/L D.0.2mol/L解析:在混合溶液中與Mg2+結(jié)合的c(SOeq\o\al(2-,4))=0.3mol/L-0.1mol/L×eq\f(3,2)=0.15mol/L,故c(Mg2+)=0.15mol/L。答案:A4.思考:(1)將1molNaCl分別溶于1L水中,溶于一定量水中配成1L溶液,所得到的溶液濃度相同嗎?(2)為什么要洗滌燒杯和玻璃棒?(3)配制過程中轉(zhuǎn)移時(shí)不慎將溶液灑到瓶外,有什么誤差?如何處理?答案:(1)不相同,將1molNaCl溶于1L水中所得溶液的體積不是1L,而后者為1L,故濃度不相同。(2)將黏附的溶質(zhì)洗下轉(zhuǎn)移至容量瓶中,防止溶質(zhì)損失。(3)所配溶液濃度偏小,洗凈容量瓶,重新配制。關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計(jì)算1.根據(jù)定義式簡(jiǎn)單計(jì)算(1)已知一定體積的溶液中溶質(zhì)的量,計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的方法:①若已知溶質(zhì)質(zhì)量:②若已知溶液中某粒子的個(gè)數(shù):(2)一定體積的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)溶于水后形成的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算方法:①若已知溶液的體積:
②若已知溶液的密度:[假定氣體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該氣體溶于1L水中所得溶液的密度為ρg·cm-3]c=eq\f(n,V)=eq\f(\f(V,22.4),\f(MV+22400,22400ρ))=eq\f(1000ρV,22400+MV)(mol/L)。2.物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算換算公式為:c=eq\f(1000ρw,M),公式的推導(dǎo)如下:設(shè)溶液的體積為1mL,密度為ρg·cm-3,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w。(1)溶質(zhì)的質(zhì)量m(溶質(zhì))=m(溶液)·w=ρ×1×w=ρw(g)。(2)溶質(zhì)的物質(zhì)的量n=eq\f(m溶質(zhì),M)=eq\f(ρw,M)(mol)。(3)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,c=eq\f(n,V)=eq\f(\f(ρw,M),\f(1,1000))=eq\f(1000ρw,M)(mol/L)。3.溶液的稀釋或混合計(jì)算(1)將濃溶液加水稀釋,稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量和質(zhì)量都保持不變。存在等式:c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀),m(濃)·w(濃)=m(稀)·w(稀)。(2)同一溶質(zhì)不同濃度的兩溶液相混合,混合后,溶質(zhì)的總物質(zhì)的量(或總質(zhì)量)等于混合前兩溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之和(或質(zhì)量之和)。存在等式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)。[例1]密度為dg/cm3的溶液VmL含有摩爾質(zhì)量為M的溶質(zhì)mg,其物質(zhì)的量濃度為cmol/L,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W%,下列表示式不正確的是()A.c=1000m/(VM) B.m=d·V·WC.d=cM/(10W) D.W%=(cM/1000d)%[解析]用定義式檢驗(yàn)A項(xiàng):c=n/V,其中n=m/M,V的單位需要調(diào)整,即c=1000m/(VM),A項(xiàng)正確;用定義式檢驗(yàn)B項(xiàng):m質(zhì)=wm液,其中m液=V·ρ,得m=dV×W%,B項(xiàng)正確;用公式c=1000ρw/M檢驗(yàn)C項(xiàng)和D項(xiàng):即c=(1000d·W%)/M,d=cM/10W,C項(xiàng)正確;W%=cM/(1000d[答案]D(1)進(jìn)行物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算時(shí),各種情況下最終落腳點(diǎn)是物質(zhì)的量濃度的定義式c=eq\f(n,V),要充分利用有關(guān)物質(zhì)的量的各種計(jì)算公式,發(fā)揮物質(zhì)的量的橋梁作用。(2)用公式c=eq\f(1000ρw,M)進(jìn)行換算時(shí),要注意ρ的單位為g/L,c的單位為mol/L。容量瓶的使用及溶液配制時(shí)的誤差分析1.容量瓶的構(gòu)造(1)標(biāo)注:溫度、容積、刻度線。(2)常用規(guī)格:100mL、250mL、500mL及1000mL。2.容量瓶的使用(1)檢漏:使用前必須檢查是否漏水,檢查的方法是:往瓶?jī)?nèi)加入一定量水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立過來,觀察瓶塞周圍是否有水漏出。如果不漏水,將瓶正立并將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后塞緊,仍把瓶倒立過來,再檢查是否漏水。經(jīng)檢查不漏水的容量瓶才能使用。(2)使用容量瓶注意“五不”:①不能溶解固體;②不能稀釋濃溶液;③不能加熱;④不能作反應(yīng)容器;⑤不能長(zhǎng)期貯存溶液。3.配制溶液時(shí)的誤差分析(1)誤差分析(以配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液為例):可能引起誤差的一些操作過程分析對(duì)c的影響mV稱量過程誤差分析稱量時(shí)間過長(zhǎng)減?。陀脼V紙稱NaOH固體減?。臀镔|(zhì)、砝碼位置放反(使用了游碼)減?。团渲七^程誤差分析移液前容量瓶?jī)?nèi)有少量水不變不變無影響轉(zhuǎn)移液體時(shí)有少量灑落減小-偏低未洗滌燒杯和玻璃棒減?。臀蠢鋮s到室溫就注入定容-減小偏高定容時(shí)水加多后用滴管吸出減?。投ㄈ輷u勻后液面下降再加水-增大偏低定容時(shí)俯視刻度線-減小偏高定容時(shí)仰視刻度線-增大偏低(2)仰視或俯視刻度線圖解:①仰視刻度線(圖1)。由于操作時(shí)是以刻度線為基準(zhǔn)加水,從下向上看,最先看見的是刻度線,刻度線低于凹液面的實(shí)際讀數(shù),故加水量偏多,導(dǎo)致溶液體積偏大,結(jié)果偏低。②俯視刻度線(圖2)。與①恰好相反,刻度線高于凹液面的實(shí)際讀數(shù),使得加水量偏小,結(jié)果偏高。[例2]實(shí)驗(yàn)室欲用NaOH固體配制1.0mol/L的NaOH溶液240mL:(1)配制溶液時(shí),一般可以分為以下幾個(gè)步驟:①稱量②計(jì)算③溶解④搖勻⑤轉(zhuǎn)移⑥洗滌⑦定容⑧冷卻⑨搖動(dòng)其正確的操作順序?yàn)開_____________。本實(shí)驗(yàn)必須用到的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、____________。(2)某同學(xué)欲稱量NaOH的質(zhì)量,他先用托盤天平稱量燒杯的質(zhì)量,天平平衡后的狀態(tài)如圖所示。燒杯的實(shí)際質(zhì)量為______g,要完成本實(shí)驗(yàn)該同學(xué)應(yīng)稱出______gNaOH。(3)使用容量瓶前必須進(jìn)行的一步操作是______。(4)在配制過程中,其他操作都是正確的,下列操作會(huì)引起誤差偏高的是______。A.轉(zhuǎn)移溶液時(shí)不慎有少量灑到容量瓶外面B.定容時(shí)俯視刻度線C.未冷卻到室溫就將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶并定容D.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面低于刻度線,再加水至刻度線[解析](1)配制1.0mol/LNaOH溶液的步驟為:計(jì)算所需NaOH固體的質(zhì)量→用托盤天平稱量→在燒杯中溶解→冷卻至室溫→向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液→洗滌燒杯及玻璃棒→搖動(dòng)容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下顛倒搖動(dòng)容量瓶。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟即判斷出所用儀器還有250mL容量瓶和膠頭滴管。(2)該同學(xué)將砝碼與燒杯放反了,所以稱得燒杯的質(zhì)量為(20g+10g)-2.6g=27.4g,應(yīng)稱NaOH質(zhì)量為1.0mol/L×0.25L×40g/mol=10.0g。(3)使用容量瓶的第一步操作為查漏。(4)A使溶質(zhì)物質(zhì)的量減小,濃度偏低;B、C使體積減小,濃度偏高;D多加了水,體積偏大,濃度偏低。[答案](1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④250mL容量瓶、膠頭滴管(2)27.410.0(3)查漏(4)B、C(1)選擇容量瓶遵循“大而近”的原則:所配溶液的體積等于或小于容量瓶的容積。因?yàn)槿萘科康囊?guī)格是固定的,配制溶液時(shí)要根據(jù)溶液的體積選擇匹配的容量瓶。(2)轉(zhuǎn)移溶液時(shí)若有液體遺失,要重新配制;定容時(shí)加蒸餾水,一旦超過刻度線,要重新配制。(3)定容后必須反復(fù)搖勻,靜置后液面下降是由于一部分溶液附在了管壁和塞子上而濃度是固定的,不需要再加入蒸餾水,否則濃度偏低。1.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)將4gNaOH溶于水配成50mL溶液,取出5mL,這5mL溶液的物質(zhì)的量濃度是()A.2mol/L B.1mol/LC.0.1mol/L D.0.05mol/L解析:c(NaOH)=eq\f(n,V)=eq\f(4g÷40g/mol,0.05L)=2mol/L,溶液具有均一性,取出5mL,其物質(zhì)的量濃度仍然是2mol/L。答案:A2.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)50mL物質(zhì)的量濃度為4.4mol/L,密度為1.24g/mL的稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.35% B.70%C.17.5% D.0.035%解析:w(H2SO4)=eq\f(50×10-3L×4.4mol/L×98g/mol,50mL×1.24g/mL)×100%=35%。答案:A3.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)如圖表示配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液的部分操作示意圖,其中有錯(cuò)誤的是()解析:定容時(shí),視線應(yīng)與凹液面的最低點(diǎn)在同一水平線上。答案:C4.(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)下列配制的溶液濃度偏高的是()A.配制鹽酸用量筒量取鹽酸時(shí)俯視刻度線B.配制鹽酸定容時(shí),仰視容量瓶刻度線C.稱量4gNaOH配制0.1mol/LNaOH溶液1000mL時(shí),砝碼錯(cuò)放左盤D.NaOH溶解后未經(jīng)冷卻即注入容量瓶至刻度線解析:A項(xiàng)俯視刻度線,將會(huì)使量得鹽酸的體積小于計(jì)算值,導(dǎo)致濃度偏低;B項(xiàng)定容時(shí)仰視容量瓶刻度線,將會(huì)導(dǎo)致加水量增多,使溶液濃度偏??;C項(xiàng)由于所稱NaOH固體的質(zhì)量為整數(shù),不需移動(dòng)游碼,故稱得固體NaOH的質(zhì)量是準(zhǔn)確的,不會(huì)影響到配制溶液的濃度;D項(xiàng)因熱脹冷縮之故,會(huì)使容量瓶中的溶液在冷卻后液面低于刻度線,導(dǎo)致所配溶液濃度偏高。答案:D5.(實(shí)驗(yàn)題)下圖為配制250mL0.2mol/LNa2CO3溶液的示意圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)①中稱得Na2CO3________g。(2)玻璃棒在②③兩步中的作用分別是______________、______________。(3)若出現(xiàn)如下情況,對(duì)所配溶液濃度有何影響?(填“偏高”“偏低”或“無影響”)A.某同學(xué)在第⑧步觀察液面時(shí)俯視________;B.沒有進(jìn)行操作步驟④和⑤________;C.在第⑤步不慎有少量液體流到容量瓶外________。解析:(1)n(Na2CO3)=c(Na2CO3)×V(Na2CO3)=0.2mol/L×0.25L=0.05mol,m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.05mol×106g/mol=5.3g。(2)在第②步中,用玻璃棒攪拌,可加速Na2CO3固體的溶解;在第③步中,用玻璃棒引流,可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外。(3)在誤差分析中,一定要緊扣物質(zhì)的量濃度的定義式,即c=n/V。如果在第⑧步觀察液面時(shí)俯視,V偏小,結(jié)果偏高;如果沒有進(jìn)行操作步驟④和⑤,n偏小,結(jié)果偏低;如果在第⑤步不慎有少量液體流到容量瓶外,n偏小,結(jié)果偏低。答案:(1)5.3(2)攪拌引流(3)偏高偏低偏低(1)物質(zhì)的量濃度是用來表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量,符號(hào)為cB,單位為mol/L。(2)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式c=eq\f(n,V),V指的是溶液的體積。(3)溶液稀釋或混合前后,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,用公式表示為c(濃溶液)×V(濃溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)。(4)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的步驟有:計(jì)算→稱量→溶解→轉(zhuǎn)移→洗滌→定容→搖勻。一、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分)1.對(duì)1mol/L的Na2SO4溶液的敘述中正確的是()A.溶液中含有1molNa2SO4B.1L溶液中含有142gNa2SO4C.1molNa2SO4溶于1L水D.從1L該溶液中取出500mL以后,剩余溶液的濃度為0.5mol/L解析:A項(xiàng),溶液的體積未明確;B項(xiàng),142gNa2SO4的物質(zhì)的量為1mol,正確;C項(xiàng),溶液的體積不是1L;D項(xiàng),剩余溶液的濃度仍為1mol/L。答案:B2.下列溶液中氯離子濃度與50mL1mol/LAlCl3溶液中Cl-濃度相等的是()A.150mL1mol/L的NaCl溶液B.75mL2mol/L的NH4Cl溶液C.150mL3mol/L的KCl溶液D.75mL2mol/L的FeCl3溶液解析:1mol/L的AlCl3溶液中c(Cl-)=3mol/L,A項(xiàng)c(Cl-)=1mol/L,B項(xiàng)c(Cl-)=2mol/L,C項(xiàng)c(Cl-)=3mol/L,D項(xiàng)c(Cl-)=6mol/L。答案:C3.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為ρ的aLHCl(g)溶于1000g水中,得到鹽酸的密度為bg/cm3,則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是()A.eq\f(ρ,22.4)mol/L B.eq\f(ab,22400)mol/LC.eq\f(ab,22400+36.5a)mol/L D.eq\f(1000ab,22400+36.5a)mol/L解析:根據(jù)c=eq\f(n,V)=eq\f(\f(a,22.4)mol,\f(\f(a,22.4)×36.5+1000,b)×10-3L)=eq\f(1000ab,36.5a+22400)mol/L。答案:D4.實(shí)驗(yàn)室中需要配制2mol/L的NaOH溶液950mL,配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的NaOH的質(zhì)量分別是()A.950mL,76.0g B.500mL,80.0gC.1000mL,80.0g D.1000mL,76.0g解析:配制950mL溶液需選用1000mL的容量瓶,所需稱取NaOH固體的質(zhì)量為1L×2mol/L×40g/mol=80.0g。答案:C5.在100mL的溶液中溶有0.1molNaCl和0.1
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