北京四中网校高考化学一轮复习 化学计算 专题二 物质的量、气体摩尔体积、燃烧及关于方程式的计算知识导学.doc

化学计算专题二 物质的量、气体摩尔体积、燃烧及关于方程式的计算考点扫描1有关物质的量的计算2有关气体摩尔体积的计算3利用化学方程式的计算4有关燃烧热的简单计算知识指津1本章知识网络 2摩尔质量的计算(1)物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(m)之间的关系为： (2)已知阿伏加德罗常数(na)和摩尔质量，则一个某粒子的质量(ma)为： 同理，若已知ma、na，则m=mana。3标准状况下气体体积的计算(1)体积(v)与物质的量(n)的关系 n(mol)= (2)体积(v)与气体质量(m)的关系 = (3)体积(v)与粒子数(n)的关系 = 总之： 4阿伏加德罗定律的推论：根据理想气体状态方程pv=nrt及n=、 可得出下列结论：同温同压下，气体的分子数与其体积成正比：t、p相同= 温度、体积相同的气体，压强与其分子数成正比：t、v相同= 分子数相等，压强相同的气体，体积与其温度成正比：n、p相同= 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= 同温同压下，气体的密度与其相对分子质量(实际是摩尔质量)成正比：t、p相同= 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= 同温同压下，等质量的气体相对分子质量与其体积成反比：t、p、m相同= 5气体摩尔体积的计算 (标准状况下vm=22.4l/mol)6关于物质的量浓度的计算(1)基本关系式的计算公式：cb=，cb物质的量浓度，nb溶质的物质的量，v溶液的体积(l)(2)与溶液质量分数的换算：c= c表示物质的量浓度，表示溶液的密度，w表示溶液的质量分数，m表示溶质的摩尔质量。(3)溶液稀释(浓缩)的计算：c1v1=c2v2(稀释定律)稀释前后溶质的物质的量不变，用于物质的量浓度溶液稀释。(4)气体溶于水的物质的量浓度的计算：气体溶于水，所得溶液的体积跟水的体积不相同，溶液的体积也不等于气体的体积和水的体积的加和，必须依据溶液质量和密度来计算水溶液的体积(vm/)。例如在标准状况下，1体积水中溶解v体积气体x，所得溶液的密度为，溶质的摩尔质量为m，计算c(x)。计算时可令1l水中溶解vl气体x。计算步骤为：先求溶液的质量：m(液)=1000ml1g/ml+m再求溶液的体积：v(液)= = 10-3l/ml最后求物质的量浓度：c(x)= 范例点击例1na为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（）a80g硝酸铵含有氮原子数为2na b1l1moll-1的盐酸溶液中，所含氯化氢分天数为na c标准状况下11.2l四氯化碳所含分子数为0.5na d在铜与硫的反应中，1mol铜失去的电子数为2na 答案a解析80g硝酸铵即为1molnh4no3，含2moln；b项中盐酸溶液不存氯化氢分子，c项中标准状况下四氯化碳是液体，而不是气体。d项中铜与硫的反应产生硫化亚铜，1mol钢只失去1mole-。故b、c、d各项都是错误的叙述，仅是a项叙述正确。例2若某原子的摩尔质量是mg/mol，则一个该原子的真实质量是（）amg bg cgdg 答案c解析摩尔质量指的是1摩尔物质的质量，即6.021023个粒子的质量，因此一个该原子的真实质量可用表示。例3若50滴水正好是mml，则1滴水所含的分子数是（）am50186.021023 b6.021023 c6.021023 d 答案c、d解析由已知，1滴水的体积为ml，又因为h2o的密度为1g/cm3，故1滴水的质量即为g，相当于mol，所含的分子数为：6.021023。答案b例4如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下是(式中na为阿伏加德罗常数)（）a b c d 答案a解析由题知为一个分子的质量，而na，即为1mol该气体质量，c为气体的物质的量(即为)，所以体积为 l。例5下列有关气体体积的叙述中，正确的是（）a一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定b一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定c不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同d气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4le一定温度和压强下，各种气体的物质的量决定了它们的体积答案b、e解析a气态物质体积与构成气体的分子大小无关，c比较气体的体积一定要在相同状况下，d气体摩尔体积是指在标准状况下，1mol任何气体所占的体积约为22.4l。例6在0和1.01x105pa下；下列各组气体混合后得到的混合气体，其平均相对分子质量可能为40的是（）an2和o2bco2和o2cso2 dhi和cl2答案b、d解析hi与cl2混合，两者发生反应：2hi+cl22hcl+i2(固)，因为hcl相对分子质量为36.5，只要cl2或hi任一种气体过量(二者相对分子质量均大于40)，其相对分子质量可能为40。例7在烧瓶中充满干燥标况下hcl与n2的混合气体，已知其相对分子质量是34.8，进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度为（）a0.022mol/l b0.045mol/lc0.8mol/l d0.1mol/l答案b解析无论hcl与n2以怎样的体积混合，当进行喷泉实验时，只有hcl所占那部分体积能被溶液所占据(n2不溶于水)，故可看成是1体积hcl溶于水中形成1体积溶液。则：c(hcl)=0.045mol/l例8300ml某浓度的naoh溶液中含有60g溶质。现欲配制1moll-1的naoh溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为（）a1:4b1:5 c2:1 d2:3答案a解析依题意，原naoh溶液的浓度是c(naoh)=5moll-1，设原溶液与水混合时体积不变，则以体积比1:4稀释即为试题所要求的溶液。答案a配套练习一、选择题(本题共10个小题，每题3分共30分，每题只有一个选项正确)1下列物质中，含原子个数最多的是（）a0.45mol氧气b4时10ml水c标准状况下5.6l甲烷d10g氖气答案c2同温同压下，某气体对空气的密度为2，该气体是（）ach4 bc2h4 cc2h2 dc4h10答案d解析p、t相同=或m2=m2d(d为相对密度)=292=58。3300ml某浓度的naoh溶液中含有60g溶质。现欲配制1moll-1naoh溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为（）a1:4b1:5 c2:1 d2:3答案a解析本题要求体积比，可设原溶液与蒸馏水的体积分别为x、y，由题意知：未告诉密度，即混合时的体积变化可忽略不计。因此据物质的量浓度的计算式可有：=1moll-1，整理得x:y=1:4。4下列说法(na表示阿伏加德罗常数)正确的是（）a在常温常压下，11.21lcl2含有的分子数为0.5nab在常温常压下，1mol氦气含有的原子数为nac32g氧气含有的原子数目为nad在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同答案b解析0.5na个cl2分子0.5molcl2标准状况下11.2lcl2，a不对；1molhena个he，与温度压强无关，b正确，32go21molo2分子2molo原子2na个o原子。c不正确。d据阿伏加德罗定律及注意到气体单质有叁、双、单原子分子之分，可知应是“分子数目相同”d不对。520g密度为dg/ml的硝酸钙溶液里含有1gca2+，则no3-离子的浓度是（）ad/400mol/lbmol/lc2.5dmol/ld1.25mol/l答案c解析20g硝酸钙溶液含no3-的物质的量为(2)mol，其体积为l，故no3-=2.5dmol/l。6在体积为vl的密闭窖器中通入amolno和bmolo2，反应后氮原子数和氧原子数之比为(已知2no+o2=2no2)（）a b c d 答案c解析此题看起来应属于过量计算，而a和b又不是确定的数值，所以应讨论计算。实质上，此题考查点在于，化学反应是原子的重新组合，反应前后原子数不会发生改变即原子守恒。所以反应前后的n、o原子个数比一样。n(n)mol n(o)(a+2b)mol 即： 7用100g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量摩尔浓度，其单位是mol/kg，5mol/kg的硫酸的密度是1.2894g/cm3，则其物质的量浓度是（）a3.56mol/lb5.23mol/lb4.33mol/l d5.00mol/l答案依题意：=4.33(mol/l)8若na为阿伏加德罗常数，则下列叙述正确的是（）a0.1mol乙醇中含有ch键的数目为0.6na b标准状况下，vl戊烷所含分子数为(v/22.4)nac常温、常压下，0.2mol的sio2所含分子数为0.2nad31g白磷(p4)中含有(3/2)na个pp键答案d解析a项中考查了乙醇的结构hoh，虽然每lmol乙醇中含有6molh，但其中有1molh为羟基h，故0.1mol中只含ch键0.5na；b项中要求分子个数，必须先求vl的物质的量，但由于戊烷标况下为液态，因此不可与22.4l/mol换算成v升体积的物质的量，因此不对；c项中，由于sio2是原子晶体，不存在分子，故不能求分子个数；d项中首先明确白磷的结构为正四面体结构，每摩尔分子中含有6molpp键，故=molp46= molpp键，故d项正确。9在标准状况下，如果2.8l氧气含n个氧分子，则阿伏加德罗常数为（）a b c16n d8n答案d解析应用数学表达式：物质的量= 阿伏加德罗常数= = =8nmol应选d。10有五瓶溶液分别是：10ml0.60moll-1naoh水溶液，20ml0.50moll-1h2so4水溶液，30ml0.40moll-1hcl水溶液，40ml0.30moll-1hac水溶液，50ml0.20moll-1蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是（）a bc d答案d解析对于naoh溶液来说，由于naoh完全电离，其中溶质离子的物质的量是0.60moll-120.01l=0.012mol；溶剂h2o的物质的量为=0.55mol；相比之下，溶剂分子占了绝大部分。其他4瓶溶液中，溶剂的物质的量更大，而且依次增大。因此，只要比较溶剂的量的大小，即可得出离子、分子总数的排列顺序。二、选择题(本题共8个小题，每小题3分共24分，每题中有12个选项正确。)11常温常压下，分别将等物质的量的h2s、so2充入密闭容器，最后容器内压强为混合反应前压强的（）a1/4 b3/4 c1/2 d1/3答案a解析t、v相同，p1/p2=n1/n2，设反应前压强为1大气压，两种气体各为1mol。2h2s+so2=3s+2h2o，则余so20.5摩，1/p2=2/0.5，p2=0.25，故答案为a。12下列有关使用托盘天平的叙述，不正确的是(填写标号)（）a称量前先调节托盘天平的零点b称量时左盘放被称量物，右盘放砝码c潮湿的或具有腐蚀性的药品，必须放在玻璃器皿里称量，其他固体药品可直接放在天平托盘上称量d用托盘天平可以准确称量至0.01g答案c、d解析本题考查了托盘天平的使用方法及使用注意事项。使用天平时，无论称量何种性质的物品，都不能直接放在托盘称量，故c错。同时，天平为粗略称量物品质量的仪器其准确度为0.1g，读数时，不带估读数字，故d也错误。选c、d。13在一个密闭容器中盛有11gx气体(x的摩尔质量为44gmol-1时，压强为1104pa)如果在相同温度下，把更多的气体x充入容器，使容器内压强增至5104pa，这时容器内气体x的分子数约变为（）a3.31025 b3.31024 c7.5l023d7.51022答案c解析本题考查学生对阿伏加德罗定律及其推论的理解和应用，属中等难度题目。推论指出：在一定温度和体积下，气体的压强比等于物质的量比，也等于其分子数比。在起始条件下气体的物质的量容易求出，即11g/44gmol-1=0.45mol，则终态的物质的量为：0.25mol=1.25mol，个数为1.25mol6.021023mol-1=7.51023，答案为c。14假如12c相对原子质量为24，以0.024千克12c所含的12c原子数为阿伏加德罗常数。下列数值肯定不变的是（）a氧气的溶解度 b气体摩尔体积 c一定质量气体的体积 d市售浓h2so4的物质的量浓度e阿伏加德罗常数 fo2相对分子质量g氧元素的相对原子质量 h跟2mlh2相化合的o2质量、物质的量i一定温度下nacl在1ml水中溶解的质量、物质的量答案a、c解析此题作为“客观因素”的氧气的溶解度、一定质量的气体积、跟2mlh2相化合的o2的质量、溶解在1ml水中的nacl的质量、一定t和p下气体的密度不会改变；而相对原子质量变为原标准的2倍，即摩尔质量变为原来的2倍，质量一定(客观因素)，则物质的量将会变小了1，引起气体摩尔体积变为原来的2倍，物质的量浓度变为原来的，故选a、c。15将0.2molmno2和50ml12moll-1盐酸混合后缓缓加热(hcl无损失)，反应完全后向余下的溶液中加入足量的agno3溶液，下列判断生成agcl沉淀的物质的量正确的是（）a等于0.3mol b大于0.3mol c大于0.3mol，小于0.6mol d以上结论都不正确答案c解析n(hcl)=5010-3l12moll-1=0.6molmno2+4hcl(浓)mncl2+cl2+2h2o1mol 4mol 1mol0.2mol 0.6mol 0.15moln(cl-)最大值为0.6mol，而hcl与mno2完全反应要生成0.15molcl2且随着反应的进行，盐酸浓度下降，反应自行停止，故生成cl2的量要小于0.15mol，故选c。16在常温常压下，某容器真空时质量为201.0克，当它盛满ch4时质量为203.4克，而盛满某气体y时质量为205.5g，则y气体可能是（）ao2bn2 cc2h6 dno答案c、d解析根据阿伏加德罗定律可知：同温同压下，同体积的气体中所占的分子数相同。所以同体积的不同气体的摩尔质量之比等于其质量之比。m(ch4):m(y)w(ch4):w(y)=(203.4201.0):(205.5201.0)=2.4:4.5m(y)= 30g/molc2h6、no的摩尔质量均为30g/mol，故选c、d。17把al硫酸铵和硝酸铵混合液分为两等份，一份需用bmol烧碱刚好把氨气全部赶出，另一份与bacl2溶液反应恰好消耗cmolbacl2。则原溶液中no3-的物质的量浓度是（）a moll-1b moll-1 c moll-1 d moll-1答案d解析每一份中n(nh4+)=bmol n(so42-)=cmol根据溶液呈电中性则有：bmol=2cmol+n(no3-)n(no3-)=(b2c)mol原溶液中：c(no3-)= mol，选d。18空气和二氧化碳按体积比5:1混合，将混合气体与足量的红热焦炭充分反应。设空气中氮气和氧气的体积比为4:1，不计其他成分，且体积都是在伺温、同压下测定的，则反应后的气体中一氧化碳的体积分数是（）a29 b43c50d100答案c解析根据气体定律可知，在同温、同压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比。例如：2c+o2=2co(c过量时，最终生成co)化学计量数之比2:1:2物质的量之比2:1:2气体体积之比1:2从题设中可知，1体积空气中o2占1/5体积，n2占4/5体积，因而可设共有5l空气，其中的1lo2参加反应。由2c+o2=2co，生成2lco，余4ln2。按题意co2为1l，它与红热焦炭反应，co2+c=2co，得到2lco。所以反应后气体中有4lco和4ln2，co的体积分数是50。三、填空题(15分)19(1)在标准状况下，1体积水大约溶解500体积的hcl气体，所得溶液的密度为 gcm-3，所得盐酸的质量分数为_，物质的量浓度为_。(2)若用盛满hcl气体的烧瓶(标况下)做喷泉实验，所得溶液的密度为dgcm-3，此时所得盐酸的质量分数为_，物质的量浓度为_。答案(1)44.912.3 moll-1 (2) 0.045moll-120将一定体积的co2通入vlnaoh溶液中，已知naoh完全反应。在反应后向溶液中加入足量石灰水，得到mg沉淀。(1)能否用上述数据确定参加反应的co2的体积(标准状况)？_(“能”或“不能”)，若能，列式表示为_；若不能，理由是_。(2)能否用以上数据确定naoh溶液的物质的量浓度？_(“能”或“不能”)。若在上述co2与naoh反应后的溶液中不加入石灰水而是加入足量cacl2溶液，结果得到了ng沉淀。设原naoh溶液的物质的量浓度为c，则当n=m时，c=_；当n=0时，c=_；当nm时，c=_。答案(1)能；v(co2)=22.4l/mol(2)不能；当n=m时c= mol/l或c= mol/l；当n=0时，n= mol/l；当nm时，c= mol/l。答案2:3四、实验题(9分) 21某样晶是碳酸钠与碳酸氢钠的固体混合物。拟用下图装置将一定质量的样品跟稀硫酸反应，用测量生成二氧化碳气体体积的方法计算出样品中组分的质量分数。为较准确测出二氧化碳气体的体积，实验结束前加热反应混合物，不溶于溶液中的二氧化碳逸出(加热时产生的少量水蒸气忽略不计)。设在实验时的条件下，1mol气体体积为24.5l。 (1)用托盘天平称取样品wg。若所用天平游码标尺最大量程为5g，则与此天平配套的砝码中最小的砝码的质量是(填写标号)_。a1g b2g c5gd10g(2)对a装置进行气密性检查最简单的方法是_。(3)已知所用硫酸的浓度为0.5mol/l，a中试管的规格是20mm(内径)200mm(长度)，则在称取样品时，w的值应大于_g，测定气体所用量筒的规格，合适的是(填写标号)_。a50ml b100ml c25ml d500ml答案(1)c(2)夹紧止水夹，在分液斗中加入较多的水后，开启分液漏斗的活塞，过一会儿，分液漏斗中液面不再下降，说明a装置气密性好，否则气密性不好。(3)1.1；d。22某课外科技小组要测量co2的相对分子质量，设计了如下实验：(1)取一个配上合适胶塞的洁净干燥的锥形瓶称量其质量为m1g。(2)向锥形瓶中通入干燥co2气，塞好胶塞，称量；再重复收集，称量，至两次称量结构基本相同，得到质量m3。已知实验时的温度为t()，压强p(kpa)，水的密度水(gl-1)，空气平均分子量29.0，密度(空气)(gl-1)。试回答下面问题：(1)本实验的原理是(具体说明)_。(2)步骤(2)中为什么要重复操作至两次测量结果基本相同_。(3)锥形瓶的容积是_；锥形瓶内空气质量是_；锥形瓶内co2气质量是_；实验测得co2的相对分子质量表达式为_。答案(1)阿伏加德罗定律。即同温同压下，同体积的气体，质量比等于摩尔质量之比，= (2)定量实验一定要做平行实验，以证明实验结果准确可靠。此实验重复操作是证明瓶内空气全被排出，并充满了co2气。(3)v瓶= (因瓶内空气与水的质量相差悬殊，m3m1近似看成水的质量。)m空气=v 空气，m(co2)m2m1+空气(m2-m1)表示瓶内co2和空气质量差，再加上空气的质量，恰好为co2气体的质量；m(co2)= 29(根据同t同p同v的气体=这一气态方程的推论，由于m(co2)和m(空气)已经算出，则可计算出m(co2)。五、计算题(13分)23取50.0mlna2co3和na2so4的