2016届高考化学第一轮复习考点讲解：第三章 化学计量

1 第三章 化学计量 考点一 Error Error 物质的量 摩尔质量 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 数值 1 mol 任何物质所含有的微粒数与 0 012 kg 12C 所含的碳原子个数相等 2 阿伏加德罗常数 1 概念 1 mol 任何粒子所含的微粒数 符号为 NA 通常用 6 02 1023 mol 1表示 2 物质的量 微粒数 N 与阿伏加德罗常数的关系为 n N NA 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 2 数值 当微粒的摩尔质量以 g mol 为单位时 在数值上等于该微粒的相对分子 原子 质 量 3 关系 物质的量 物质的质量与摩尔质量关系为 n m M 命题点 1 关于物质的量的基本概念 理解物质的量的相关概念要注意以下四点 第一节 物质的量 气体摩尔体积 1 理解摩尔 mol 是物质的量的基本单位 可用于进行简单的化学计算 2 了解物质的量 摩尔质量 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数的含义 3 根据物质的量与微粒 原子 分子 离子等 数目 气体体积 标准状 况下 之间的相互关系进行有关计算 2 1 物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量 其描述对象是微观粒子 如电子 质子 中子 原子 分子 离子 原子团等 不能用于描述宏观物体 2 使用摩尔做单位时 应用化学式指明粒子的种类 如 1 mol H 不能描述为 1 mol 氢 3 摩尔质量与相对分子 原子 质量是两个不同的概念 当摩尔质量以 g mol 为单位时 二者在数值上相等 但前者有单位 后者是相对值 无单位 4 对具体的物质 其摩尔质量是确定的 不随物质的量的多少而变化 也不随物质的 聚集状态的变化而变化 判断正误 正确的打 错误的打 1 摩尔是表示物质的量多少的基本物理量 2 物质的量就是 1 mol 物质的质量 3 0 012 kg 12C 中含有约 6 02 1023个碳原子 4 1 mol H2O 中含有 2 mol 氢和 1 mol 氧 5 氢氧化钠的摩尔质量是 40 g 6 2 mol 水的摩尔质量是 1 mol 水的摩尔质量的 2 倍 提示 1 2 3 4 5 6 命题点 2 以物质的量为核心的相关计算 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 已知 16 g A 和 20 g B 恰好完全反应生成 0 04 mol C 和 31 76 g D 则 C 的摩尔质量 为 解析 1 0 3 mol 6 02 1023 mol 1 2 N NH3 3 则 N NH3 1 204 1023或 0 2NA 2 12 g 乙烷的物质的量是 0 4 mol 一个乙烷 C2H6 分子中含有 7 个共价键 所以 0 4 mol 乙烷中所含共价键的物质的量为 2 8 mol 3 根据质量守恒定律 0 04 mol C 的质量为 16 g 20 g 31 76 g 4 24 g M C 4 24 g 0 04 mol 106 g mol 1 答案 1 0 2NA 2 2 8 mol 3 106 g mol 1 核心思维法 解答微粒数目计算题 3 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 某硫原子的质量是 a g 12C 原子的质量是 b g 若 NA只表示阿伏加德罗常数的数值 则 下列说法中正确的是 该硫原子的相对原子质量为 m g 该硫原子的物质的量为 mol 该硫原 12a b m aNA 子的摩尔质量是 aNA g a g 该硫原子所含的电子数为 16NA A B C D 解析 选 C 该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以 12C 原子质量的 即 1 12 正确 m g 硫原子的个数为 其物质的量为 mol 该原子的摩尔质量是 aNA 12a b m a m aNA g mol 不正确 一个硫原子所含电子数为 16 则 16NA为 1 mol 硫原子所含电子数 不正确 考点二 Error Error 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律 1 影响物质体积大小的因素 1 构成微粒的大小 2 构成微粒间距的大小 3 构成微粒的数目 2 气体摩尔体积 1 概念 气体摩尔体积是指在一定温度和压强下 单位物质的量的气体所占有的体积 符号为 Vm 单位为 L mol 1 2 特例 标准状况是指温度为 0 压强为 101 kPa 此情况下 气体摩尔体积为 22 4 L mol 1 3 物质的量 气体体积与气体摩尔体积之间的关系为 n V Vm 3 阿伏加德罗定律 1 决定气体体积的外界条件 4 物质的量相同的气体 其体积的大小取决于气体所处的温度和压强 2 阿伏加德罗定律的含义 在相同的温度和压强下 相同体积的任何气体含有相同的分子数 即 T1 T2 p1 p2 V1 V2 则 n1 n2 命题点 1 气体摩尔体积的使用和计算 应用气体摩尔体积时注意的四点 1 使用 条件 一般指标准状况 即 0 1 105 Pa 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 4 22 4 L 气体 在标准状况下是 1 mol 在非标准状况下 可能是 1 mol 也可能不是 1 mol 下列说法正确的是 标准状况下 6 02 1023个分子所占的体积约是 22 4 L 0 5 mol H2所占体积为 11 2 L 标准状况下 1 mol H2O 的体积为 22 4 L 标准 状况下 28 g CO 与 N2的混合气体的体积约为 22 4 L 各种气体的气体摩尔体积都约为 22 4 L mol 1 标准状况下 体积相同的气体的分子数相同 A B C D 解析 选 B 物质不一定是气体 不一定在标准状况下 水在标准状况下不是气 体 气体摩尔体积与温度 压强有关 命题点 2 阿伏加德罗定律及其应用 阿伏加德罗定律是指在同温同压下 同体积的气体含有相同的分子数 根据 pV nRT R 为常量 T 为热力学温度 和密度 摩尔质量的定义式可推出以下结论 描述关系 同温同压下 气体的体积比等于它们的物质的量之比V1 V2 n1 n2三 正同温同体积下 气体的压强比等于它们的物质的量之比p1 p2 n1 n2 5 比同温同压下 气体的密度比等于它们的相对分子质量之比 1 2 M1 M2 同温同压下 相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成 反比 V1 V2 M2 M1二 反 比 同温同体积时 相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量 成反比 p1 p2 M2 M1 一 连 比 同温同压下 同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量 之比 也等于它们的密度之比 m1 m2 M1 M2 1 2 注意 1 阿伏加德罗定律的适用范围是气体 其适用条件是三个 同 即在同温 同压 同体积的条件下 才有分子数相等这一结论 但所含原子数不一定相等 2 阿伏加德罗定律既适用于单一气体 也适用于混合气体 1 如图两瓶体积相等的气体 在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是 A 所含原子数相等 B 气体密度相等 C 气体质量相等 D 摩尔质量相等 解析 选 A 左瓶与右瓶中气体的物质的量相等 N2 O2分子均为双原子分子 A 项正 确 N2 O2的比例不固定 气体的质量不一定相等 密度不一定相等 当 N2 O2物质的量相等 时 摩尔质量相等 其余情况摩尔质量不相等 2 标准状况下 a L 气体 X2和 b L 气体 Y2恰好完全反应生成 c L 气体 Z 若 2a 6b 3c 则 Z 的化学式为 A XY2 B X2Y C X3Y D XY3 解析 选 C 由 V1 V2 n1 n2知反应的化学方程式为 3X2 Y2 2XmYn 得 m 3 n 1 命题点 3 气体摩尔质量的计算 计算气体摩尔质量常用的 五 方法 1 根据物质的质量 m 和物质的量 n M m n 2 根据标准状况下气体的密度 M 22 4 L mol 3 根据气体的相对密度 D 1 2 M1 M2 D 6 4 根据一定质量 m 的物质中微粒数目 N 和阿伏加德罗常数 NA M NA m N 5 对于混合气体 求其平均摩尔质量 上述算式仍然成立 还可以用下式计算 M a b c a b c 指混合物中各成分的物质的量分数 或体积分数 M1M2M3 2015 绍兴质检 在一定条件下 某化合物 X 受热分解 2XA 2B 4C 测得反应后生成的混合气体对 H2的相对密度为 11 43 相同条件下 X 的相对分子质量是 A 11 43 B 22 85 C 80 01 D 160 02 解析 选 C 根据质量守恒定律 2 mol X 生成 7 mol 混合气体 则 X 的摩尔质量为 11 43 2 g mol 80 01 g mol 7 2 1 一定温度和压强下 30 L 某种气态纯净物中含有 6 02 1023个分子 这些分子由 1 204 1024个原子组成 下列有关说法中不正确的是 A 该温度和压强可能是标准状况 B 标准状况下该纯净物若为气态 其体积约是 22 4 L C 该气体中每个分子含有 2 个原子 D 若 O2在该条件下为气态 则 1 mol O2在该条件下的体积也为 30 L 解析 选 A 由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子 且其物质的量为 1 mol 若该物质为气态 则其在标准状况下的体积为 22 4 L 故该温度和压强不可能是标准状 况 在此状况下 Vm 30 L mol 1 2 某液体化合物 X2Y4 常用做火箭燃料 16 g X2Y4在一定量的 O2中恰好完全燃烧 反应方程式为 X2Y4 l O2 g X2 g 2Y2O l 冷却后标准状况下测得生成物的体积为 11 2 L 其密度为 1 25 g L 则 1 反应前 O2的体积 V O2 为 2 X2的摩尔质量为 Y 元素的名称是 3 若反应生成 0 1 mol X2 则转移电子的物质的量为 mol 解析 1 根据化学方程式 参加反应的 O2与生成的 X2的物质的量相等 根据阿伏加德 罗定律 则参加反应的 O2也为 11 2 L 2 生成的 X2的质量为 11 2 L 1 25 g L 14 g 故 X2的摩尔质量为 14 g 0 5 mol 28 g mol 参加反应的 X2Y4与 O2的物质的量相等 均为 0 5 mol 则 X2Y4的摩尔质量为 7 32 g mol 故 Y 为氢元素 16 g 0 5 mol 3 由化学方程式可知每生成 1 mol X2转移 4 mol e 则生成 0 1 mol X2转移电子 0 4 mol 答案 1 11 2 L 2 28 g mol 氢 3 0 4 考点三 Error Error 高考的坚守者 阿伏加德罗常数 解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件 如物质的状况 所处的 环境 物质本身的结构 同时还要考虑氧化还原反应 电离 水解等情况 具体有如下几 点 1 注意 标准状况 常温常压 等外界条件 1 在标准状况下非气态的物质 如 H2O SO3 戊烷 CHCl3等 2 物质的质量 摩尔质量 微粒个数不受外界条件的影响 2 注意物质的组成和结构 1 特殊物质中所含微粒 分子 原子 电子 质子 中子等 的数目 如 Ne D2O 18O2 H37Cl 等 2 物质中所含化学键的数目 如 CO2 CnH2n 2等 3 最简式相同的物质中的微粒数目 如 NO2和 N2O4 乙烯和丙烯 O2和 O3 等 4 摩尔质量相同的物质中的微粒数目 如 N2 CO C2H4等 3 注意氧化还原反应中电子的转移 电子转移 得失 数目的问题分析 如 Na2O2 NO2与 H2O 反应 Cl2与 H2O NaOH Fe 的 反应 电解 AgNO3溶液 CuSO4溶液等 分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算 问题 4 注意弱电解质的电离 盐类的水解 弱电解质在水溶液中部分电离 可水解盐溶液中 离子发生微弱水解 如 0 1 mol L 1 的乙酸溶液和 0 1 mol L 1的乙酸钠溶液 5 注意一些特殊的反应 如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应 二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化 合成氨反应等属于可逆反应 判断正误 角度一 考查气体摩尔体积的适用条件 1 用惰性电极电解食盐水 若电路中通过 1NA电子的电量 则阳极产生气体 11 2 L 8 2 标准状况下 22 4 L N2和 O2的混合气体中含有的分子数为 NA 3 常温常压下 11 2 L 二氧化硫中所含的氧原子数等于 NA 4 标准状况下 80 g SO3中含 3NA个氧原子 体积约为 22 4 L 5 足量 Zn 与一定量的浓硫酸反应 产生 22 4 L 气体时 转移的电子数一定为 2NA 解析 1 没有指明是标准状况下 错误 2 气体摩尔体积适用于混合气体 正确 3 常温常压下 气体摩尔体积大于 22 4 L mol 所以 11 2 L 二氧化硫中所含的氧原子数小于 NA 错误 4 标准状况下 三氧化硫是固体 错误 5 气体应为 SO2和 H2的混合气 只有在 标准状况下 结论才正确 答案 1 2 3 4 5 角度二 考查物质的组成或结构 1 7 8 g Na2O2中含有的阴离子数为 0 1NA 2 常温下 0 1 mol 碳酸钠晶体中含有 CO的个数为 0 1NA 2 3 3 7 8 g Na2S 和 Na2O2的混合物中 含有的阴离子数目为 0 1NA 4 12 g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为 0 3NA 5 7 5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为 0 5NA 解析 1 1 个过氧化钠中含有 1 个 O 所以 7 8 g Na2O2中含有的阴离子数为 2 2 0 1NA 正确 2 晶体不是溶液 不必考虑水解 正确 3 Na2S 和 Na2O2的摩尔质量都是 78 g mol 7 8 g Na2S 和 Na2O2的混合物的物质的量是 0 1 mol 正确 4 NaHSO4晶体中的阴离 子为 HSO 错误 5 每个硅原子和 4 个氧原子相连 每个氧原子和 2 个硅原子相连 7 5 g 4 二氧化硅晶体含硅氧键 0 5 mol 正确 答案 1 2 3 4 5 角度三 考查氧化还原反应中电子的转移 1 标准状况下 2 24 L Cl2溶于水 转移的电子数目为 0 1NA 2 15 6 g Na2O2与过量 CO2反应时 转移的电子数为 0 4NA 3 一定条件下 2 3 g Na 完全与 O2反应生成 3 6 g 产物时失去的电子数为 0 1NA 4 在铜与硫的反应中 1 mol 铜原子参加反应失去的电子数为 2NA 5 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 解析 1 氯气不一定完全和水反应 导致转移的电子数不一定为 0 1NA 错误 2 15 6 g Na2O2与过量 CO2反应时 转移的电子数为 0 2NA 错误 3 因为 2 3 g Na 完全反应 所以失 去的电子数一定为 0 1NA 4 反应生成 Cu2S Cu 失去的电子数是 NA 错误 5 转移电子数 目应为 0 1NA 错误 答案 1 2 3 4 5 角度四 考查一定量物质中粒子数目的计算 1 常温下 32 g 含有少量臭氧的氧气中 共含有氧原子 2NA 9 2 常温常压下 3 0 g 乙烷中含有的碳氢键数为 0 7NA 3 300 mL 2 mol L 蔗糖溶液中所含分子数为 0 6NA 4 8 0 g Cu2S 和 CuO 的混合物中含有铜原子数为 0 1NA 解析 1 32 g 氧 O3和 O2 中共含有氧原子 2NA 正确 2 常温常压下 3 0 g 乙烷中含 有的碳氢键数为 0 6NA 错误 3 蔗糖溶液中的分子不仅有蔗糖还有水 错误 4 极限法分 析 8 0 g Cu2S 中含有铜原子数为 0 1NA 8 0 g CuO 中含有铜原子数也为 0 1NA 正确 答案 1 2 3 4 角度五 考查与 特殊反应 相关的粒子数目的判断 1 在密闭容器中加入 1 5 mol H2和 0 5 mol N2 充分反应后得到 NH3分子数为 NA 2 1 L 0 1 mol L 的 Na2S 溶液中含有的 S2 离子数为 0 1NA 3 1 L 1 mol L 的 Na2CO3溶液中含有 NA个 CO 2 3 4 1 L 0 5 mol L CH3COOH 溶液中 CH3COO 离子的个数为 0 5NA 解析 1 可逆反应不能完全发生 所以得到的 NH3分子数小于 NA 错误 2 水解导致 S2 离子数小于 0 1NA 错误 3 水解导致溶液中 CO个数小于 NA 错误 4 醋酸是弱酸 2 3 只有部分电离 错误 答案 1 2 3 4 以 两种气体做比较 为载体串联物质的量的计算 近年来高考题常以多种气体为载体 考查物质的量 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律 及其推论 综合运用了物质的状态 摩尔质量 比例关系 微粒数目 反应关系等内容 高考载体 2013 大纲卷 T8 下列关于同温同压下的两种气体 12C18O 和14N2的判断正确的是 A 体积相等时密度相等 B 原子数相等时具有的中子数相等 C 体积相等时具有的电子数相等 D 质量相等时具有的质子数相等 1 30 g12C18O 和 28 g14N2所含的分子数相同吗 10 考查物质的量的计算 2 同温同压下 12C18O 和 14N2两种气体的密度相同吗 考查阿伏加德罗定律的推论 3 同温同压同体积的 12C18O 和14N2具有相同的电子数吗 考查阿伏加德罗定律 4 28 g14N2所含的原子数是 NA吗 考查阿伏加德罗常数 5 将乙烯 CO N2三种气体分别盛放在三个相同容器中 若三个容器的温度和质量 相等 则三个容器的气体压强比为 考查阿伏加德罗定律的推论 答案 1 相同 2 不相同 3 相同 4 不是 5 1 1 1 1 2014 年春 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 A 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 错误 2 下列叙述正确的是 A 同温同压下 相同体积的物质 它们的物质的量必相等 B 任何条件下 等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等 C 1 L 一氧化碳气体的质量一定比 1 L 氧气的质量小 D 等体积 等物质的量浓度的强酸中所含的 H 数目一定相等 解析 选 B 同温同压下 相同体积的气体 物质的量才相等 A 不正确 未注明气体所 处的温度和压强 不能判断 C 不正确 强酸的元数不一定相等 D 不正确 3 2014 江苏高考 设 NA为阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是 A 1 6 g 由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为 0 1NA B 0 1 mol 丙烯酸 CH2 CHCOOH 中含有双键的数目为 0 1NA 11 C 标准状况下 11 2 L 苯中含有分子的数目为 0 5NA D 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 解析 选 A 设 1 6 g 混合物中氧气的质量为 x 臭氧的质量为 y 则 x y 1 6 g 1 6 g 混合气体中含有氧原子的物质的量为 x 32 2 y 48 3 0 1 mol A 项正确 丙烯酸中含 有碳碳双键和碳氧双键 所以 0 1 mol 丙烯酸中含有双键的数目为 0 2NA B 项错误 标准状 况下 苯为液体 不能用标准状况下的气体摩尔体积计算 C 项错误 过氧化钠与水的反应中 过氧化钠既是氧化剂又是还原剂 所以生成 0 1 mol O2 转移 0 2NA个电子 D 项错误 4 同温同压下 等体积的两容器内分别充满 14N16O 和13C16O 气体 下列对两容器中 气体判断正确的是 A 中子数相同 B 分子数不同 C 质子数相同 D 气体质量相同 解析 选 A 14N 原子中 7 个质子 7 个中子 16O 原子中 8 个质子 8 个中子 13C 原子 中 6 个质子 7 个中子 同温 同压 同体积的气体 分子数相同 故两容器中的中子数相同 5 标准状况下 1 L 的密闭容器中恰好可盛放 n 个 N2分子和 m 个 H2分子组成的混合 气体 则阿伏加德罗常数可近似表示为 A 22 4 m n B 22 4 6 02 1023 m n C m n D 22 4 m n 6 02 1023 解析 选 A 阿伏加德罗常数指的是 1 mol 微粒中所含有的微粒数 标准状况下 22 4 L 气体所含有的分子数为 1 mol 1 L 气体中所含有的气体分子数为 m n 可知阿伏加德罗常 数可近似表示为 22 4 m n 6 2015 衡水质检 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 气体相对 分子质量与压强成反比 即相对分子质量越大 压强越小 题给选项只有 CO2的相对分子质 量大于 O2 故 C 正确 7 在臭氧发生装置中装入氧气 100 mL 经反应 3O22O3 最后气体体积 放电 变为 95 mL 体积均在标准状况下测定 则混合气体的密度是 A 1 3 g L B 1 5 g L C 1 7 g L D 2 0 g L 解析 选 B O2 32 g mol 22 4 L mol 1 429 g L 根据同温同压下同质量气体的密 度之比等于体积的反比 可得 混 1 50 g L 12 8 某气体的摩尔质量为 M g 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 V L 的该气体所含有的分子数为 x 则表示的是 Mx VNA A V L 该气体的质量 以 g 为单位 B 1 L 该气体的质量 以 g 为单位 C 1 mol 该气体的体积 以 L 为单位 D 1 L 该气体中所含的分子数 解析 选 B 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 1 L 该气体的质量 9 m g 某金属 M 溶于盐酸中 放出的气体在标准状况下的体积为 n L 并生成氯化物 MCl2 则金属 M 的相对原子质量是 A n m B 2m n C m 22 4n D 22 4m n 解析 选 D 设金属 M 的相对原子质量为 x 则金属 M 的摩尔质量为 x g mol 1 M 2HCl MCl2 H2 1 mol 2 24 L n L m g x 解之得 x g mol 1 1 mol m g x 22 4 L n L 22 4m n 10 常温常压下 两个容积相同的烧瓶中分别盛满 X 和 Y 两种气体 打开开关 a 使 两烧瓶内的气体相通 最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是 编号 气体 XHINH3H2NO 气体 YCl2HClCl2O2 A B C D 解析 选 C 审题时要注意三个问题 一是气体 X 与 Y 可能反应 二是压强大小比较需 要应用阿伏加德罗定律 三是注意 2NO2 N2O4的转化 同温同体积 气体的压强之比等于 物质的量之比 设起始状态下 每个烧瓶中气体的物质的量为 a mol 中 Cl2 2HI 2HCl I2 常温下 碘呈固态 充分反应后 气体的物质的量为 1 5a mol 中 13 NH3 HCl NH4Cl 反应后无气体 中不反应 光照或点燃条件下才反应 中发生反应 2NO O2 2NO2 2NO2 N2O4 反应后气体的物质的量介于 a mol 与 1 5a mol 之间 故 C 正确 11 2015 聊城模拟 标准状况下 m g 气体 A 与 n g 气体 B 的分子数目一样多 下列 说法不正确的是 A 在任意条件下 若两种分子保持原组成 则其相对分子质量之比为 m n B 25 1 25 105 Pa 时 两气体的密度之比为 n m C 同质量的 A B 在非标准状况下 其分子数之比为 n m D 相同状况下 同体积的气体 A 与 B 的质量之比为 m n 解析 选 B 只要在相同条件下气体分子数相同 其物质的量 气体体积必相等 设 A B 的相对分子质量为 MA和 MB 气体密度为 A和 B 分子数为 NA和 NB 其质量为 WA 和 WB 对各选项进行分析 A 项 则 MA MB m n 正确 B 项 两气体的体积相 m MA n MB 等 则 A B MA MB m n 错误 C 项 摩尔质量越大 单位质量的分子数目越少 等质 量的 A B 气体的分子数与其摩尔质量成反比 即 NA NB MB MA n m 正确 D 项 同 温同压下 同体积的气体分子数相同 故 A 和 B 等体积时 WA WB MA MB m n 正确 12 在 150 时碳酸铵可以受热完全分解 则其完全分解后所产生的气态混合物的密 度是相同条件下氢气密度的 A 96 倍 B 48 倍 C 12 倍 D 32 倍 解析 选 C 150 时碳酸铵受热完全分解的化学方程式为 NH4 2CO3 2NH3 H2O CO2 根据质量守恒定律 反应前 1 mol 即 96 g 碳酸铵 受热完全分解 则反应后所生成混合气体的质量亦应为 96 g 所以 反应后生成混合气体的 摩尔质量为 混 24 g mol 1 又根据阿伏加德罗定律之推论 M m NH4 2CO3 4 mol 96 g 4 mol 同温同压下 气体的密度之比等于摩尔质量之比 则有 混 H2 混 M H2 M 24 2 12 13 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 在 25 101 kPa 的条件下 同质量的 CH4和 A 气体的体积之比是 15 8 则 A 的 摩尔质量为 3 两个相同容积的密闭容器 X Y 在 25 下 X 中充入 a g A 气体 Y 中充入 a g CH4气体 X 与 Y 内的压强之比是 4 11 则 A 的摩尔质量为 4 相同条件下 体积比为 a b 和质量比为 a b 的 H2和 O2的混合气体 其平均摩尔 14 质量分别是 和 解析 1 M 1 92 g 0 03 mol 64 g mol 1 2 温度 压强相同时 体积之比等于物质的量之比 15 8 M A m g 16 g mol 1 m g M A 30 g mol 1 3 温度 体积相同时 压强之比等于物质的量之比 4 11 M A a g M A a g 16 g mol 1 44 g mol 1 4 M1 M2 2 32 g mol 1 M m g n mol V1 V V2 VM1 a a b b a b 2a 32b a b a b g mol g mol 1 M a 2 b 32 32 a b 16a b 答案 1 64 2 30 g mol 1 3 44 g mol 1 4 g mol 1 g mol 1 2a 32b a b 32 a b 16a b 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 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 样品中 CaO 的质量为 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 n Ca2 总 n CaCO3 7 0 g 100 g mol 0 07 mol m CaO 原 0 07 mol 0 06 mol 56 g mol 0 56 g x 5 42 g 0 56 g 0 06 mol 72 g mol 18 g mol 0 06 mol 1 2 答案 1 0 06 mol 2 0 56 g 1 2 15 某学生利用高锰酸钾分解制氧气的反应 测定室温下的气体摩尔体积 实验装置 如下 15 部分实验步骤 装好实验装置 把适量的高锰酸钾粉末放入干燥的试管中 准确称量试管和高锰酸钾粉末的质量为 a g 加热 开始反应 直到产生一定量的气体 停止加热 测量收集到的气体的体 积 准确称量试管和残留物的质量为 b g 测量实验室的温度 回答下列问题 1 实验步骤的第 步是 2 以下是测量收集到的气体的体积时必须包括的几个步骤 调整量气管高度 使其 液面高度与水准管液面高度相平 使装置内的气体都冷却至室温 读取量气管中气体 的体积 这三步操作的正确顺序是 请填写步骤代号 3 如果实验中得到的氧气体积是 c L 水蒸气的影响忽略不计 则室温下气体摩尔体 积的计算式为 含 a b c 4 分析下列因素对实验结果的影响 假定其他操作均正确 并在横线上填 偏大 偏小 或 无影响 高锰酸钾未完全分解 实验前未将装置内的空气排出 未恢复至室温就读数 解析 1 有气体物质参加的化学实验 在实验开始前 一定要检查装置的气密性 2 读数前要先将气体冷却至室温 然后调整量气管的高度使两液面相平 3 设室温下的气体摩尔体积为 Vm 由反应 2KMnO4K2MnO4 MnO2 O2 可知 生成 O2的质量为 a b g 则 a b g 32 g mol 1 c L Vm 故 Vm L mol 1 32c a b 4 因为计算式中运用的是反应前后的质量差 因此 KMnO4是否完全分解对实验结 果无影响 未恢复到室温 则气体体积偏大 即 c 偏大 故 Vm偏大 答案 1 检查装置气密性 2 3 L mol 1 4 无影响 无影响 偏大 32c a b 16 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 放电 16 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 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 实验室将氧气和臭氧的混合气体 0 896 L 标准状况 通入盛有 20 0 g 铜粉的反应容器 中 充分加热后 粉末的质量变为 21 6 g 则原混合气中臭氧的体积分数为 解析 1 设有 1 mol O2 3O22O3 n 放电 3 mol 2 mol 1 mol 0 3 mol 0 1 mol 根据 35 6 g mol M m总 n总 32 g 0 9 mol 2 3O22O3 V 放电 3 体积 2 体积 1 体积 V L 8 6 5 1 5 L V 3 L 3 加热条件下 O3 O2都能和铜粉反应 故粉末增加的质量即为 O2和 O3的总质量 设混合气体中含有 O2 x mol 含有 O3 y mol 则有Error Error 解得Error Error 所以混合气体中臭氧的体积分数为 50 答案 1 35 6 2 3 3 50 第二节 物质的量在化学实验中的应用 考点一 Error Error 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 nB V 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 1 mol L 1KCl 溶液 1 mol L 1 BaCl2溶液 请用 相同 或 不 1 了解物质的量浓度的含义 2 了解配制一定物质的量浓度溶液的方法 17 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 溶液 相同不同 n 溶质 不同相同 m 溶质 不同不同 命题点 1 对物质的量浓度概念的理解及简单计算 物质的量浓度有两个因素决定 即溶质物质的量和溶液的体积 理解物质的量浓度要 从上述两个方面进行 再者 也要注意溶质浓度与具体所含微粒浓度的关系 1 描述物质的量浓度中的体积是指溶液的体积 而不是指溶剂的体积 2 溶液体积的单位是 L 根据密度计算溶液体积的单位一般是 mL 要注意单位的换 算 3 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计算 如 1 mol L 1的 Al2 SO4 3溶液中 Al3 的物质的量浓度不是 1 mol L 1 而是 2 mol L 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 含 1 mol 溶质的任何溶液 物质的量浓度一定相等 2 配制 1 mol L 1NaCl 溶液 1 L 其方法是 将 58 5 g NaCl 溶于 1 L 水中 3 体积相同 物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同 4 1 L 0 5 mol L 1 CaCl2溶液中 Ca2 与 Cl 的物质的量浓度都是 0 5 mol L 1 5 从 1 L 0 2 mol L 1的 NaOH 溶液中取出 10 mL 这 10 mL 溶液的物质的量浓度是 2 mol L 1 提示 1 2 3 4 5 命题点 2 考查物质的量 溶质的质量分数 物质的量浓度之间的换算 突破物质的量浓度计算要注意的两个关键点 1 牢记定义式 灵活利用守恒推导 由定义式出发 运用守恒 溶质守恒 溶剂守恒 等 及公式 c 溶质的质量分数 100 进行推理 注意密度的桥梁作用 n V 溶质的质量 溶液的质量 18 不要死记公式 2 灵活运用假设 注意单位换算 例如 已知溶质的质量分数 w 溶液的密度为 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 所以溶液质量为 1 000 g 溶质的质量为 1 000 w g 溶质的物质的 量为 mol 这样可求出该溶液的物质的量浓度 c mol L 1 1 000 w M 1 000 w M 1 已知某饱和 NaCl 溶液的体积为 V mL 密度为 g cm3 溶质的质量分数为 w 物 质的量浓度为 c mol L 溶液中含 NaCl 的质量为 m g 1 用 m V 表示溶液的物质的量浓度 2 用 w 表示溶液的物质的量浓度 3 用 c 表示溶质的质量分数 4 用 w 表示该温度下 NaCl 的溶解度 解析 1 c mol L m 58 5 V 1 000 1 000m 58 5V 2 c mol L 1 000 mL g mL w 58 5 g mol 1 L 1 000 w 58 5 3 w 100 100 58 5 g mol c mol L 1 000 mL g mL 58 5c 1 000 4 S g S 100 w 100 w 100w 100 w 答案 1 mol L 2 mol L 1 000m 58 5V 1 000 w 58 5 3 100 4 g 58 5c 1 000 100w 100 w 2 将标准状况下的 a L 氯化氢气体溶于 100 g 水中 得到的盐酸的密度为 b g mL 则 该盐酸的物质的量浓度 mol L 是 A B a 22 4 ab 22 400 C D 1 000ab 2 240 36 5a ab 22 400 36 5a 解析 选 C 根据 c 进行计算 n mol V 可知 C 正确 n V a 22 4 a 22 4 36 5 g 100 g 1 000b g L 19 命题点 3 关于溶液稀释或混合的计算 解答溶液稀释或混合的计算问题 要活用 守恒思想 1 溶液稀释规律 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的混合计算 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 m混 混 3 溶质相同 质量分数不同的两溶液混合规律 同一溶质 质量分数分别为 a b 的两溶液混合 1 等体积混合 当溶液密度大于 1 g cm 3时 结果是溶液浓度越大 密度越大 如 H2SO4 HNO3 HCl NaOH 等溶液等体积混合后溶质质量分数 w a b 1 2 当溶液密度小于 1 g cm 3时 结果是溶液浓度越大 密度越小 如酒精 氨水等溶 液等体积混合后 质量分数 w1 g cm 3还是 2p q2p q 2时 如 H2SO4溶液 HNO3溶液 w 2p 当 1 2时 如氨水 酒精溶液 w 2p 答案 1 2 1 2015 潍坊质检 有硫酸镁溶液 500 mL 它的密度是 1 20 g cm3 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 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 120 24 为 c 2 4 mol L 溶质与溶剂的物质的量之比为 1 000 cm3 L 1 20 g cm3 24 0 120 g mol 24 120 1 21 SO的质量分数为 4 8 19 2 76 182 4 96 24 2 2015 天津联考 在 t 时 将 a g NH3完全溶于水 得到 V mL 溶液 假设该溶液 的密度为 g mL 质量分数为 w 其中含有 NH的物质的量是 b mol 下列叙述正确的 4 是 A 溶质的质量分数 w 100 a V a B 溶质的物质的量浓度 c mol L 1 000a 35V 21 C 溶液中 c OH mol L c H 1 000b V D 向上述溶液中加入 V mL 水 所得溶液的质量分数大于 0 5w 解析 选 C 溶质的质量分数 w 100 A 错误 在计算时氨水中的溶质是 NH3 a V 而不是 NH3 H2O 将 w 100 代入公式 c 化简可得 c mol L B 错 a V 1 000 w M 1 000a 17V 误 氨水中含有的阳离子为 H 和 NH 含有的阴离子只有 OH 根据电荷守恒可知 C 正 4 确 由于氨水的密度小于水的密度 与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的 2 倍 故其质量分数小于 0 5w D 错误 考点二 Error Error 一定物质的量浓度溶液的配制 1 主要仪器 天平 药匙 量筒 玻璃棒 烧杯 容量瓶 胶头滴管 2 容量瓶的构造及使用 1 容量瓶上标有温度 规格和刻度线 常用规格有 50 mL 100 mL 250 mL 1 000 mL 等 2 容量瓶在使用前要检查是否漏水 其操作顺序为装水盖塞 倒立 正立 玻璃塞旋 转 180 倒立 3 配制过程 以配制 100 mL 1 00 mol L NaCl 溶液为例 1 计算 需 NaCl 固体的质量为 5 9 g 2 称量 用托盘天平称量 NaCl 固体 3 溶解 将称量好的 NaCl 固体放入烧杯中 用适量蒸馏水溶解 4 移液 待烧杯中的溶液冷却至室温后 用玻璃棒引流将溶液注入 100 mL 容量瓶 5 洗涤 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 2 3 次 洗涤液全部注入容量瓶 轻 轻摇动容量瓶 使溶液混合均匀 6 定容 将蒸馏水注入容量瓶 当液面距瓶颈刻度线 1 2 cm 时 改用胶头滴管 滴 加蒸馏水至凹液面与刻度线相切 7 摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 配制流程图如下图所示 22 命题点 1 溶液配制过程中重要仪器的使用 仪器注意事项或作用 容量瓶 1 不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释 2 不能作为反应器或用来长期贮存溶液 3 不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中 因为容量瓶的容积是在瓶身所 标温度下确定的 4 不能配制任意体积的溶液 只能配制容量瓶上规定容积的溶液 量筒 1 不作反应器 2 不能将浓溶液直接在量筒中稀释 3 量取的液体倒出后不必洗涤 托盘天平 1 使用前调零 2 药品不能直接放在托盘上 3 左物右码 先大后小 4 读数至小数点后 1 位 玻璃棒 1 在溶液配制中的作用是搅拌 引流 2 搅拌勿碰烧杯内壁 引流注意玻璃棒下端应在刻度线以下 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 容量瓶在使用前应检查是否漏液 2 实验室需要 950 mL 0 1 mol L 的 NaCl 溶液 配制时应选用 1 000 mL 容量瓶 23 3 若移液前容量瓶内有少量水 能使所配溶液浓度偏低 4 配制一定物质的量浓度的溶液时 两次用到玻璃棒 其作用分别是搅拌和引流 解析 1 配制溶液时需将容量瓶倒置振荡 故使用前应检验是否漏水 2 实验室没有 规格为 950 mL 的容量瓶 故应选用 1 000 mL 容量瓶 3 对所配溶液浓度无影响 4 溶解 时用玻璃棒搅拌 加速溶解 移液时用玻璃棒引流 答案 1 2 3 4 2 2013 江苏高考 用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液 需经过称量 溶解 转 移溶液 定容等操作 下列图示对应的操作规范的是 解析 选 B 用托盘天平称量物体的质量时 应 左物右码 A 错误 转移溶液时应使 用玻璃棒引流 C 错误 定容时胶头滴管不能插入容量瓶内部 D 错误 命题点 2 一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析 误差分析的依据为 c 现以配制 NaOH 溶液为例 从以下两个方面具体分析 n V m MV 1 常见实验操作所造成的误差 因变量 能引起误差的一些操作 mV c mol L 1 砝码与药品颠倒 使用游码 减小 称量时间过长减小 用滤纸称 NaOH减小 向容量瓶注液时少量溅出减小 未洗涤烧杯和玻璃棒减小 定容时 水多用滴管吸出减小 定容摇匀后液面下降再加水 增大 偏低 砝码沾有其他物质或已生锈增大 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 定容后经振荡 摇匀 静置 液面下降 不变 24 2 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 用 偏大 偏小 或 无影响 填空 1 配制 500 mL 1 mol L 的硫酸铜溶液 用托盘天平称取胆矾 80 0 g 2 用 Na2CO3 10H2O 晶体配制 Na2CO3