2012届高三化学第一轮复习 考点1 物质的量及其单位考点详析

1 考点一考点一 物质的量及其单位物质的量及其单位 课标要求课标要求 认识摩尔是物质的量的基本单位 能用于进行简单的化学计算 体会定量研究的方法对 研究和学习化学的重要作用 考纲要求考纲要求 了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志 了解物质的量的单位 摩尔 摩尔质量 阿佛加德罗常数 物质的量浓度的含义 根据物质的量与微粒 原子 离子 分 子等 数目 质量 溶液的物质的量浓度之间的关系进行有关计算 了解配制一定物质的量 浓度溶液的方法 教材精讲教材精讲 1 物质的量 是表示含有一定数目微粒集体的物理量 符号 n 单位是摩尔 mol 简称摩 是国际单位制中的七个基本物理量 另有长度 时间 电流 热力学温度及发光强 度 之一 2 摩尔 物质的量的 SI 单位 在国际单位制 SI 中规定 在一个系统的基本单元 微观粒子及其特殊组合 的数量与 0 012kg12C 所含的碳原子数相同 则该基本单元的物质 的量就是 1 摩尔 在使用摩尔这个单位时 一般必须用化学式 如 H H2 2 1 2 H O 指明其 计量的对象 即具体指明哪一种粒子 或哪一种粒子的组合 3 摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量 符号 M SI 单位 kg mol 1 如果以 g mol 1为单位 摩尔质量的数值与粒子的相对原子质量或相对分子质量数值相等 计算公式 mnM 4 物质的量浓度 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量 表达式 n B C B V 单位 1 mol L 注意 1 体积是溶液的体积 不是溶剂的体积 2 溶质可以是单质 化合物 也可以是离子或某种特定组合 3 在一定浓度的溶液里取出任意体积的溶液 其浓度大小不变 所含溶质的质量改 变 5 阿伏加德罗常数 0 012kg12C 所含有的碳原子数 符号 NA 单位 mol 1 1 摩尔任何 物质的指定微粒所含的指定微粒数目都是阿佛加德罗常数个 也就是 0 012kg12C 含有的碳原 2 子数 经过科学测定 阿佛加德罗常数的近似值一般取 231 6 02 10 mol 微粒个数 N 与 物质的量 n 换算关系为 A NnN 涉及阿佛加德罗常数 NA 的问题 必须注意下列一些细微的知识点 1 特殊物质的摩尔质量 如 D2O T2O 18O2 2 一些物质分子中原子的个数 如 Ne N2 O3 P4等 3 离子化合物 如 NaCl 的晶体和溶液 原子晶体 如 SiO2 中不含 分子 共 价化合物 电解质 中不含离子 4 一些物质中化学键的数目 如金刚石 石墨 SiO2 CH4 P4 H2O2 CO2 CnH2n 2 等 5 较复杂的化学反应中转移电子数的求算 如过氧化钠与水或二氧化碳反应 氯气 与氢氧化钠溶液反应 铝与氢氧化钠溶液反应 电解硫酸铜 铜与硫反应等 6 特别要注意题目中的隐含条件 如考虑水解 平衡移动 部分电离等 7 注意晶体结构 如含 1mol 碳原子的金刚石晶体或石墨晶体中含有的六元环数目 等 8 注意胶粒的数目 如 1molFeCl3水解得到的氢氧化铁胶粒的数目等 6 配制一定物质的量浓度溶液的方法及误差分析 例 配制 500ml 0 1mol l 碳酸钠溶液 1 所需实验仪器 托盘天平 量筒 烧杯 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 2 配制步骤 第一步 计算 所需碳酸钠的质量为克 第二步 称量 在天平上称量碳酸钠固体 并将它倒入小烧杯中 第三步 溶解 在盛有碳酸钠固体的小烧杯中加入适量蒸馏水 用玻璃棒搅拌 使其溶 解 第四步 移液 将溶液沿玻璃棒注入 500ml 容量瓶中 第五步 洗涤 用蒸馏水洗烧杯 2 3 次 并沿玻棒注入容量瓶中 第六步 定容 倒水至刻度线 1 2cm 处改用胶头滴管滴到与凹液面平直 第七步 摇匀 盖好瓶塞 上下颠倒 摇匀 第八步 装瓶 贴签 3 误差分析 3 固体药品的称量与液体药品的量取是否准确 把溶液向容量瓶中转移 有溶液洒落 未洗涤烧杯和玻璃棒 用待配液润洗了容量瓶 定容时水加多了或加少了 定容时未平视刻度线 4 注意事项 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按所配溶液的体积在选定的 容量瓶中定容 因而不需要计算水的用量 不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液 这是因为在配制的过程中是用容量瓶 来定容的 而容量瓶的规格又是有限的 常用的有 50 mL 100 mL 250 mL 500 mL 和 1000 mL 等 所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液 在配制一定物质的量浓度的溶液时 不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解 而要在 烧杯中溶解 待烧杯中溶液的温度恢复到室温时 才能将溶液转移到容量瓶中 这是因为容 量瓶的容积是在 20 时标定的 而绝大多数物质溶解时都会伴随吸热或放热过程的发生 引 起温度的升降 从而影响到溶液的体积 使所配制的溶液的物质的量浓度不准确 将容量瓶反复颠倒 振荡后 出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况 主要是 部分溶液的润湿容量瓶磨口时有所损失 以及粒子间隔减小造成的 这时不能再向容量瓶中 加入蒸馏水 典型例题典型例题 例 1 设 NA表示阿佛加德罗常数 下列叙述中正确的是 A 1 8gNH4 中含有的电子数为 NA B 常温常压下 4 6gNO2气体中含有的分子数为 0 1NA C 100mL0 1mol L 1Na2CO3溶液中含有的 CO32 数目为 0 01NA D 18gD2O 中含有的电子数为 10NA 解析 B 项中 NO2与 N2O4存在化学平衡 NO2中一定含有 N2O4 C 项中 CO32 在溶液中会 发生水解 D 项中 D2O 的摩尔质量为 20g mol 1 所以 18gD2O 的物质的量不为 1mol 答案 A 例 2 20 时 饱和 KCl 溶液的密度为 3 1 174g cm 物质的量浓度为 1 4 0mol L 则 4 下列说法中不正确的是 A 25 时 饱和 KCl 溶液的浓度大于 1 4 0mol L B 此溶液中 KCl 的质量分数为 74 5 4 0 100 1 174 1000 C 20 时 密度小于 3 1 174g cm 的 KCl 溶液是不饱和溶液 D 将此溶液蒸发部分水 再恢复到 20 时 溶液密度一定大于 3 1 174g cm 解析 KCl 的溶解度随温度的升高而增大 因此温度升高时 溶液的浓度增大 密度 也增大 溶液的物质的量浓度和溶质的质量分数的关系式为 11 13 1000 c mol LM g mol mL Lg cm 100 答案 D 例 3 利用碳酸钠晶体 232 10Na COH O 来配制 1 5 0 Lmol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 A 项碳酸钠晶体质量应为 143g 所以结果偏低 B 项俯视观察时液面低于刻度 线 溶液体积偏小 浓度偏大 C 项中不洗涤烧杯会损失溶质 导致结果偏低 D 项摇匀后 发现液面低于刻度线是由于液体沾在瓶壁和磨口处所致 不会造成偏差 若加水则使所配溶 液浓度偏低 答案 B 跟踪训练跟踪训练 一一 选择题 每小题只有一个正确选项 选择题 每小题只有一个正确选项 1 NA表示阿佛加德罗常数的值 下列说法正确的是 A 15 6gNa2O2与过量的 CO2反应时 转移的电子数为 0 4NA B 1L1mol L 1FeCl3溶液中含有铁离子的数目为 NA C TK 时 1LpH 6 的纯水中含有 1 10 6NA个 OH D 6 8g 熔融的 KHSO4中含有 0 1NA个阳离子 5 2 设阿伏加德罗常数为 NA 则下列说法正确的是 A 10g 甲烷所含有的电子数目为 10NA B 标准状况下 0 3molSO2中含有的氧原子数为 0 3NA C 常温下 2 7g 铝与足量的盐酸反应 失去的电子数为 0 3NA D 常温下 1L0 1 mol L 1MgCl2溶液中含 Mg2 数为 0 2NA 3 将标准状况下的某气体 摩尔质量为 1 M g mol 溶于 a g 水中 所得溶液的密度为 3 b g cm 物质的量浓度为 1 c mol L 则该气体溶入水中的体积是 A 22 4 1 ac L Mc B 22 4c L M C 22 4 1000 ac L bMc D 22 4 1000 ac L b 4 燃烧 FeS2生成 Fe2O3和 SO2 转移电子总数为 m 个 生成 SO2 n mol 则阿伏加德罗常数 为 A 8m 11nB 4m 11nC 2m 11nD m 11n 5 某 500mL 溶液中含有 0 1 mol Fe2 0 2 mol Fe3 加入 0 2 mol 铁粉 待 Fe3 完全还 原后 溶液中 Fe2 的物质的量浓度为 假设反应前后体积不变 A 0 4mol L 1B 0 6mol L 1C 0 8mol L 1D 1 0mol L 1 6 用 NA表示阿伏加德罗常数 下列叙述中正确的是 A 0 1 mol L 1稀硫酸 100mL 中含有硫酸根个数为 0 1NA B 1mol CH3 碳正离子 中含有电子数为 10NA C 2 4g 金属镁与足量的盐酸反应 转移电子数为 2NA D 12 4g 白磷中含有磷原子数为 0 4NA 7 bg 某金属与足量的稀硫酸反应 生成该金属的三价正盐和 a g 氢气 则该金属的相对原 子质量为 A 2b a B 3b 2a C 3b a D a 3b 8 设 NA表示阿佛加德罗常数 下列说法中正确的是 A 1 8gH218O 中含有的中子数为NA B 5 8g 丁烷 C4H10 中含有的共价键数目为NA C 298K 时 100mLpH 2 的 HCl 溶液中水电离出的 H 数目为 13 1 0 10 A N D 常温下在 100g 水中加入 8 4gMgCO3固体 溶液中的 Mg2 数目为 0 1NA 9 铅笔芯的主要成分是石墨和黏土 这些物质按照不同的比例加以混合 压制 就可以制 6 成铅笔芯 如果铅笔芯质量的一半成分是石墨 且用铅笔写一个字消耗的质量约为 1mg 那么一个铅笔字含有的碳原子数约为 A 19 2 5 10 个B 22 2 5 10 个C 19 5 10 个D 22 5 10 个 10 下列选项中所涉及的两个量一定相等的是 A 等物质的量的铝分别与足量的盐酸 氢氧化钠溶液反应转移的电子数 B 等质量的金刚石和石墨中含有的共价键的数目 C pH 相同的氨水与醋酸钠溶液中由水电离出的 OH 浓度 D pH 相等的盐酸和醋酸稀释相同倍数之后溶液的 pH 二 选择题 每小题有二 选择题 每小题有 1 1 2 2 个正确选项 个正确选项 11 设NA表示阿佛加德罗常数 下列说法中正确的是 A 1molNa2O2与足量的水反应 转移的电子数为 2NA B 31g 白磷中含有的共价键数目为NA C 298K 时 1L 纯水中含有的 H 数目为 7 1 0 10 A N D 60g SiO2晶体中含有 Si O 键的数目为 4NA 12 以 NA代表阿伏加德罗常数 则关于热化学方程式 C2H2 g 5 2 O2 g 2CO2 g H2O l H 1300kJ mol 1的说法中 正确的是 A 有 10NA个电子转移时 该反应放出 1300kJ 的能量 B 有 NA个水分子生成且为液体时 吸收 1300kJ 的能量 C 有 2NA个碳氧共用电子对生成时 放出 1300kJ 的能量 D 有 8NA个碳氧共用电子对生成时 放出 1300kJ 的能量 13 铜的摩尔质量为 M kg mol 1 密度为 kg m 3 若阿伏加德罗常数为 NA 则下 列说法中错误的是 A 1m3铜中所含的原子数目是 A N M B 1kg 铜所含的原子数目是 NA C 一个铜原子的质量是 A M kg N D 一个铜原子占有的体积是 3 A M m N 14 下列叙述中指定微粒的数目大于 23 6 02 10 的是 A 2gD2O 中含有的中子数B 0 1molF 中含有的电子数 C 标准状况下 11 2 升 N2和 NO 混合气体中的原子数 7 D 1L1mol L 1Na2SO4溶液中的 Na 离子数 15 在 150 时 423 NHCO分解的化学方程式为 423322 2NHCONHH OCO 若只有一半碳酸铵分解 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 10 倍 16 240 g 5 的硫酸镁溶液 若蒸发掉 215 4 g 水以后 剩下的水刚好形成硫酸镁晶体 MgSO4 xH2O 则 x 值为 A 6 B 7 C 8 D 10 17 设 NA 表示阿佛加德罗常数 下列说法正确的是 A 常温下 2L1mol L 1的乙酸溶液中 所含的分子总数大于 2NA B 1mol FeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后 其中胶体粒子的数目为 NA C 在反应 2 3CaOCCaCCO 中 若生成 1molCO 则转移电子数为 2NA D 常温常压下 1mol 甲基 CH3 中含有的电子数为 7NA 18 设 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 在电解食盐水的实验中 测得电解后溶液的 pH 为 14 又知电解后溶液总体积为 1L 则阴极析出的气体的分子数为 0 5NA B 标准状况下 3 2gCu 与足量的浓硝酸反应生成的气体含有的分子数为 0 1NA C 在氯化钠晶体中 每个钠离子周围配位的氯离子有 6 个 若有 1molNa 则 Cl 总数 为 6NA D 5 6gFe 与足量氯气作用失去电子数为 0 3NA 19 固体单质 A 和气体单质 B 在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体 C 同温下测得容 器内压强不变 且反应后气体 C 的密度是原气体密度的 4 倍 则下列判断正确的是 A 两种单质的摩尔质量比为 1 4B 生成物 C 中 A 的质量分数为 75 C 生成物 C 中 A B 的原子个数比为 3 1D 反应前后气体分子数比为 1 4 三三 共 共 2 2 大题 大题 20 为了测定硫酸铜晶体 CuSO4 xH2O 中的 x 值 将硫酸铜晶体放在坩埚中加热 直至不 含结晶水 反应的化学方程式为 CuSO4 xH2O CuSO4 xH2O 回答下列问题 高温 8 1 实验中所需的仪器除研钵 三脚架 泥三角 干燥器 坩埚之外 还需要 等仪器 2 某学生测得的实验数据为 坩埚坩埚 硫酸铜晶体坩埚 无水硫酸铜 质量 11 8g15 8g14 2g 根据实验数据 4g 硫酸铜晶体中含结晶水 g 由此计算出 CuSO4 xH2O 中 x 的 值约为 取整数 3 精确实验测得硫酸铜晶体的化学式为 CuSO4 5H2O 那么实验产生的误差可能是下 列情况中的 造成的 用编号表示 A 加热前坩埚不干燥 B 加热时晶体有 少量溅出坩埚 C 加热时蓝色未完全变白 D 加热后坩埚未放入干燥器中冷却 21 用电解法测定阿佛加德罗常数 方法如下 用两块铜片做阴极和阳极 以硫酸铜溶液为 电解质进行电解 两极反应式为 阴极 阳极 若电流强度为 I A 时间为 t s 在阴极上铜片的质量增加 m g 铜的摩尔质 量为 63 5g mol 1 已知一个 1 价离子所带电量 即 1 个电子的电荷 是 1 60 10 19C 则 可求得阿佛加德罗常数为 不用化简 NA 实验步骤 连好线路 取两块纯的紫铜片 3 5cm2 当作阴 阳极 在烧杯中加入 CuSO4溶液 每 1L 溶液含 125g 硫酸铜和 2 5mL 浓 H2SO4 阴极和阳极的 2 3 浸没在 CuSO4溶液中 电极之 间的距离约为 1 5cm 控制直流电压为 10V 电阻为 90 100 接通电路 再调节电阻使电 流约为 100mA 调好电流强度后 断开电路 取下电极 将两块铜片冲洗 擦干后 用 零 号砂纸擦去表面氧化物 然后用去离子水洗净 并在一块铜片上滴几滴酒精 晾干后 在分 析天平上称出其质量为 13 4400g 这块铜片作为阴极 另一块铜片作阳极 重新装好电极后 接通线路 同时开动秒表 并准确记录电流强度 在电解过程中 随 时调节电阻维持电流为 100mA 通电 1h 断开电路 取下阴 阳极 先用去离子水漂洗 再在上面滴几滴酒精 晾干后 在天平上称出阴极质量为 13 5590g 9 根据以上所测数据 计算阿佛加德罗常数为 保留 三位有效数字 回答以下问题 1 电解完成后 取下电极 用去离子水漂洗的目的是 如果不漂洗 最后的结果将偏 高 低 无影响 2 电极漂洗后在上面滴几滴酒精的目的是 3 电解过程中 为什么要维持电流恒定 4 电解后水洗 若未完全晾干就称量 结果将偏 高 低 无影响 四 四 共六大题 共六大题 22 已知金属单质 A 和非金属单质 B 可化合生成化合物 AB 反应方程式为 A B AB 甲 乙 丙在同学分别在实验室内做该实验 各人所用 A B 的质量各不相同 但总质量相 同 都是 9 00 克 充分反应后有关实验数据记录如下表 A 的用量B 的用量生成 AB 的量 甲7 00 克2 00 克6 00 克 乙4 00 克5 00 克6 00 克 丙a 克b 克4 44 克 试求 1 A B AB 的反应中 A B AB 三者的质量比为 2 丙同学实验中 a b 23 氮肥或土壤中的含氮量可以用酸碱滴定法测定 称取氮肥氯化铵 0 2000 g 于蒸馏 瓶中 加蒸馏水溶解后加入过量浓 NaOH 溶液 加热使产生的氨气导入 40 00 mL 浓度为 0 1004 mol L 的硫酸溶液中被吸收 然后用 0 1600 mol L 的 NaOH 标准溶液滴定余量的硫酸 消耗 NaOH 标液 20 11 mL 1 写出滴定反应方程式 2 滴定消耗 NaOH 物质的量为 mol 3 吸收氨消耗的 H2SO4物质的量为 mol 4 氮肥试样中氮 相对原子量 14 的质量分数为 24 随着材料科学的发展 金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用 并被誉为 合 10 金的维生素 钒元素广泛分散于各种矿物中 钾钒铀矿的主要成分可用化学式表示为 K2H6U2V2O15 测定其中钒元素含量的方法是 先把矿石中的钒元素转化为 V2O5 钒元素的化合 价不变 V2O5在酸性溶液里转化为 VO2 再用草酸等测定钒 总反应可表示为 VO2 H2C2O4 H VO2 CO2 H2O 请将上述反应配平 现有钾钒铀矿样品 10 2g 用上述方法来测定钒的含量 结果消耗 0 9g 草酸 那么此 钾钒铀矿中钒元素的质量分数是 若用氧化物的形式表示钾钒铀矿的主要成 分 其化学式为 25 在氯氧化法处理含 CN 的废水过程中 液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸 盐 其毒性仅为氰化物的千分之一 氰酸盐进一步被氧化为无毒物质 1 某厂废水中含 KCN 其浓度为 650mg L 现用氯氧化法处理 发生如下反应 其 中 N 均为 3 价 KCN 2KOH Cl2 KOCN 2KCl H2O 被氧化的元素是 2 投入过量液氯 可将氰酸盐进一步氧化为氮气 请配平下列化学方程式 并标出 电子转移方向和数目 KOCN KOH Cl2 CO2 N2 KCl H2O 3 若处理上述废水 20L 使 KCN 完全转化为无毒物质 至少需液氯 g 26 若不慎发生砒霜泄露 应急的措施是采用石灰中和 使被污染的河水含砷量降低到 国家允许的标准范围内 以消除可能会造成的危害 测定砷是利用下述反应 AsO33 I2 H2O AsO43 2I 2H 这反应是可逆的 控制溶液的酸碱性 可以测定不同价态 3或 5 的砷 今有一试样 含As2O3的As2O5及其它对测定没有影响的杂质 将此试样用NaOH溶液溶解后 在中性溶液中用0 02000mol L 1的I2 KI溶液滴定 用去25 00mL 滴定完毕后 使溶液呈酸 性 加入过量的KI 由此析出的碘又用0 1250mol L 1的Na2S2O3溶液滴定 用去24 00 mL 试计算试样中As2O3和As2O5的质量 已知2Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI 27 将质量 100mg 水合草酸锰OHOMnC 242 2 放在一个可以称出质量的容器里加热 所得固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示 11 试通过对该图像数据的分析和计算 回答下列各问 1 在 0 50 时 OHOMnC 242 2 是否发生了化学变化 2 在 50 100 时 发生的化学反应方程式是 做出这一判断的依 据是 3 100 214 有无发生化学变化 其理由是 4 在 214 280 时 固体物质发生反应的化学方程式是 做出这 一判断的依据是 5 在 280 943 时 固体物质质量上升的原因是 所得固体产物 的化学式是 做出这一判断的依据是 智能考点一智能考点一 物质的量及其单位物质的量及其单位 参考答案参考答案 一 单选题 1 C2 C3 C4 C5 C6 D7 C8 C9 A 10 A 二 多选题 11 CD12 AD13 B14 D15 C16 B17 AC18 A19 B 提示 8 A 项中 H218O 的摩尔质量不是 18g mol 1 B 项中每个丁烷分子中含有 13 个共价键 D 项中碳酸镁为微溶 11 A 项中 Na2O2与水反应时 1 价的 O 发生歧化反应 1molNa2O2反应 只转移了 1mol 电 子 B 项中一个白磷分子中含有 6 个共价键 31g 白磷中含有的共价键数目为 1 5NA 12 17 A 项中分子总数应包含水分子 虽然有少量乙酸分子电离 但水分子是大量的 B 项中氢氧化铁为粒子胶体 每个胶体粒子含有多个 3 Fe OH分子以及含铁元素的离子 因此 胶粒数目少于 NA D 项中每个甲基含有 9 个电子 所以 1mol 甲基共有电子数为 9NA 三 20 1 天平 坩埚钳 药匙 酒精灯 2 1 6 6 3 AB 21 CueCu 2 2 eCuCu2 2 1 19 106 12 5 63 mol m It 123 1000 6 mol 1 除去附在电极表面的离子 减少误差 低 2 加快水分挥发 3 如果电流 不恒定 则无法准确测定通过电路的总电量 误差很大 4 低 四 22 1 2 1 3 2 a