专题一化学计量在实验中的应用

1 专题一 化学计量在实验中的应用 基础盘点 我会填 一 物质的量 1 物质的量 n 物质的量表示含有 的物理量 单位为 每摩尔物质含有 个微粒 注意点 当描述物质的物质的量 使用摩尔 时 必须指明物质微粒的种类 常见的微观粒子有 分子 原子 离子 质子 中子 电子 或它们特定的组合 2 阿伏加德罗常数 NA kg 所含原子数为阿伏加德罗常数 其数值约为 单位为 公式 NA N n 注意点 阿伏加德罗常数的基准是 12g 12C 中的原子个数 现阶段常取 6 02 1023为阿伏加德罗常数的近似值 二 摩尔质量 1 摩尔质量是 的物质所具有的质量 单位是 公式 M m n 2 数值 以 为单位时 任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的 注意 与相对分子质量 式量和 1mol 物质的质量的异同 含义上不同 数值上相同 三 气体摩尔体积 1 气体摩尔体积 Vm 1 概念 一定温度 压强下 单位 的气体所占的体积 单位为 公式 Vm V n 2 数值 在标准状况下 指温度为 压强为 约为 特别提示 Vm 22 4 L mol 使用时一定注意以下几个方面 一个条件 标准状况 一个对象 只限于气体 可以是单一气体 也可以是混合气体 二个数据 1 摩尔 约 22 4 升 2 阿伏加德罗定律 在相同的 和 下 相同体积的任何气体都含有 三同 定 一同 3 阿伏加德罗定律的相关推论 同温同压下气体体积比等于其物质的量比 同温同压下气体的密度比等于其摩尔质量比 同温同体积时 气体的压强比等于其物质的量比 等于其体积比 必须指出的是 无论是阿伏加德罗定律还是它的推论 均只适用于气体物质 四 物质的量浓度 1 概念 以单位体积的溶液中所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量 叫做溶质 B 的物质的量浓度 2 2 符号 C 3 单位 mol l 1 4 说明 物质的量浓度是溶液的体积浓度 溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物 还可以是指某种离子或分子 5 对于 物质的量浓度 概念的再认识 1 概念中的体积是溶液的体积而不是溶剂的体积 2 溶液浓度与体积多少无关 即同一溶液 无论取出多大体积 其各种浓度 物质的 量浓度 溶质的质量分数 离子浓度 均不发生变化 五 物质的量浓度溶液的配制 1 容量瓶的使用 1 容量瓶上标注有 2 使用容量瓶的第一步操作是 操作方法是 加水倒立观察 正立 瓶塞旋转 180 倒立观察 3 用途 配制一定体积 一定物质的量浓度的溶液 4 容量瓶有各种不同规格 常用的规格有 100mL 250mL 500mL 和 1000mL 等 2 以配制 100 mL 1 0 mol L NaCl 溶液为例 完成下列填空 1 实验原理 c n V m M V 2 实验仪器 主要有托盘天平 药匙 烧杯 3 实验步骤 计算 需 NaCl 固体的质量为 g 称量 用 称量 NaCl 固体 溶解 将称好的 NaCl 固体放入烧杯中 用适量 溶解 移液 待烧杯中的溶液 后 用玻璃棒引流将溶液注入 mL 容量瓶 洗涤 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁 次 洗涤液 轻轻摇动容量瓶 使溶液混合均匀 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 滴加 蒸馏水至 摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 六 公式小结 1 m n M之间的计算关系 计算关系 n m M 使用范围 只要物质的组成不变 无论是何状态都可以使用 2 V n Vm之间的计算关系 计算关系 n V Vm 使用范围 适用于所有的气体 无论是单一气体还是混合气体 当气体摩尔体积用 22 4L mol 1时 必须是标准状况 3 物质的量浓度的计算 A nmN c VMVN V 4 c 之间的计算关系 mol L 1000 c M 3 5 溶液的稀释 溶液的稀释 V1p1 W1 V2p2 W2 或 W液 W1 W液 W水 W2 溶质的质量守恒 C1V1 C2V2 溶质的物质的量守恒 溶液混合 C V C2V2 C1V1 溶质的质量守恒 气体的体积 V气体 6 知识联系 粒子数 N 物质的量 n 物质的质量 m 物质的量浓度 C 请你将上图中的相互关系表示出来 7 重要知识的必要拓展 1 气体的密度 2 相对密度 D A 气体与 B 气体密度的比值称为 A 对 B 的相对密度 D 3 M 平 m总 n总 M1 a M2 b M3 c 典型例题 我会做 考点一 物质的量与阿伏加德罗常数 例题 1 下列说法中 不正确的是 A 1 mol 任何物质都含有 6 02 1023个原子 B 0 012 kg 12C 约含有 6 02 1023个碳原子 C 阿伏加德罗常数的 集体 就是 1 mol D 使用摩尔这一单位时必须指明微粒的名称 变式 1 下列有关阿伏加德罗常数为 NA 的说法错误的是 A 32 g O2所含的原子数目为NA B 0 5 mol H2O 含有的原子数目为 1 5NA C 1 mol H2O 含有的 H2O 分子数目为NA D 0 5NA个氯气分子的物质的量是 0 5 mol 变式 2 下列叙述中 正确的是 A 同质量的 H2和 Cl2含有的分子数相等 B SO的摩尔质量是 96 g mol 1 2 4 C 阿伏加德罗常数恰好为 6 02 1023mol 1 D 1 mol CO2的质量为 44 g mol 考点二 气体摩尔体积与阿伏加德罗定律 例题 2 下列有关气体摩尔体积的描述中 正确的是 A 单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B 通常状况下的气体摩尔体积为 22 4 L mol 1 C 标准状况下的气体摩尔体积为 22 4 L D 相同物质的量的气体摩尔体积也相同 变式 1 在两个容积相同的容器中 一个盛有 HCl 气体 另一个盛有 H2和 Cl2的混合气 体 在同温 同压下 两容器内的气体一定具有相同的 A 原子数 B 密度 C 质量 D 质子数 变式 2 同温同压下 有 A B 两个完全相同的气球 质量忽略不计 A 气球中充入 a 气体 B 气球中充入 b 气体 充气后两气球的体积相等 A 气球置于氮气中 气球静止不动 B 气球置于肼 N2H4 气体中 气球上升 下列有关叙述中正确的是 A a 气体的相对分子质量一定比 b 气体的相对分子质量大 B a 气体可能是 CO b 气体可能是 CH4 C A 气球中所含气体分子数大于 B 气球中所含气体分子数 D 充气后 A 气球的质量一定大于 B 气球的质量 M B M A B A 或 V m mol L4 22 mol Mg V m m 标 4 考点三 物质的量在化学方程式计算中的应用 依据化学方程式的计算 N2 3H2 2NH3 物质的量之比 1 3 2 气体体积之比 1 3 2 物质的分子数之比 1 3 2 物质的质量之比 28 6 34 例题 3 有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠 质量是 10 8g 将它投入到 100g 水中完全 反应后 收集到 0 2g 氢气 试计算 未被氧化的金属钠的质量是多少克 被氧化成氧化钠的金属的质量是多少克 反应后所得溶液中溶质的质量分数 直击高考 我能行 1 2013 广东 设 nA为阿佛加德罗常数的数值 下列说法正确的是 A 常温常压下 8gO2含有 4nA个电子 B 1L0 1molL 1的氨水中有 nA个 NH4 C 标准状况下 22 4L 盐酸含有 nA个 HCl 分子 D 1molNa 被完全氧化生成 Na2O2 失去个 2nA电子 2 2013 改编 设NA为阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是 A 1 0L1 0mo1 L 1的 NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为 2N0 B 25 时 pH 13 的 NaOH 溶液中含有 OH 一的数目为 0 1 N0 C 常温常压下 14g 由 N2与 CO 组成的混合气体含有的原子数目为NA D 标准状况下 6 72L NO2与水充分反应转移的电子数目为 0 1NA 3 2013 广西理综 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 4 2012 新课标 用 NA表示阿伏加德罗常数的值 下列叙述中不正确的是 A 分子总数为 NA的 NO2和 CO2混合气体中含有的氧原子数为 2NA B 28g 乙烯 C2H4 和环丁烷 C4H8 的混合气体中含有的碳原子数为 2NA C 常温常压下 92g 的 NO2和 N2O4混合气体含有的原子数为 6 NA D 常温常压下 22 4 L 氯气与足量镁粉充分反应 转移的电子数为 2 NA 5 2012 江苏 设 NA为阿伏伽德罗常数的值 下列说法正确的是 A 标准状况下 0 1molCl2溶于水 转移的电子数目为 0 1NA B 常温常压下 18g H2O 含有的原子总数为 3NA C 标准状况下 11 2L 乙醇中含有分子的数目为 0 5NA D 常温常压下 2 24LCO 和 CO2混合气体中含有的碳原子数目为 0 1NA 6 2012 上海 工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应 若有 标准状况下 VL 氨气完全反应 并转移 n 个电子 则阿伏加德罗常数 NA 可表示为 5 A B C D 11 2n 5V 5V 11 2n 22 4V 5n 22 4n 5V 7 高考题汇编 判断正误并说明理由 1 18gH2O 中含的质子数为 10NA 2 46gNO2和 N2O4混合气体中含有原子总数为 3NA 3 1 mol Na 与足量 O2 反应 生成 Na2O 和 Na2O2的混合物 钠失去 NA个电子 4 常温下 23g NO2含有 nA个氧原子 5 1L0 1mol L 1的氨水含有 0 1nA个 OH 6 常温常压下 22 4LCCl4含有个 nA个 CCl4分子 7 1molFe2 与足量的 H2O2溶液反应 转移 2nA个电子 8 1 00mol NaCl 中 所有 Na 的最外层电子总数为 8 6 02 1023 9 欲配置 1 00L 1 00mol L 1的 NaCl 溶液 可将 58 5g NaCl 溶于 1 00L 水中 10 1molAl3 离子含有的核外电子数为 3NA 11 1molCl2与足量的铁反应 转移的电子数为 3NA 12 1mol 1 L NaCl溶液含有 A n个Na 13 1mol Cu 和足量稀硝酸反应产生 A n个 NO 分子 14 常温常压下 22 4L 2 CO中含有 A n个 2 CO分子 15 标准状况下 22 4L 空气含有 A N个单质分子 16 1 molCl2参加反应转移电子数一定为 2 A N 17 含 A N个Na 的 2 Na O溶解于 1L 水中 Na 的物质的量浓度为 1 mol 1 L 18 等物质的量的 N2和 CO 所含分子数均为 NA 19 1 7g H2O2中含有的电子数为 0 9 NA 20 1molMg 与足量 O2或 Cl2反应生成 MgO 或 MgCl2均失去 2NA个电子 21 标准状况下 2 24L Cl2与过量稀 NaOH 溶液反应 转移的电子总数为 0 2NA 22 22 4 L Cl2中含有 nA个 C12分子 23 1 L 0 1 mol L 1 Na2SO4溶液中有 0 1 nA个 Na 24 1 mol H2与 1 mol C12反应生成 nA个 HCl 分子 25 1 mol Ca 变成 Ca2 时失去的电子数为 2nA 26 标准状况下 2 24LH2O 含有的分子数等于 0 1NA 27 标准状况下 14g 氮气含有的核外电子数为 5NA 28 标准状况下 22 4L 任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为 NA 29 标准状况下 铝跟氢氧化钠溶液反应生成 1mol 氢气时 转移的电子数为 NA 30 23gNa 在氧气中完全燃烧失电子数为 0 5NA 31 标准状况下 11 2LSO3所含分子数为 0 5NA 32 1molCl2与足量 Fe 反应 转移的电子数为 3nA 33 1 5 mol NO2与足量 H2O 反应 转移的电子数为nA 34 常温常压下 46 g 的 NO2和 N2O4混合气体含有的原子数为 3nA 35 0 10mol Fe 粉与足量水蒸气反应生成的 H2分子数为 0 10nA 36 常温常压下的 33 6L 氯气与 27g 铝充分反应 转移电子数为 3NA 6 37 由 CO2和 O2组成的混合物中共有 NA个分子 其中的氧原子数为 2NA 38 标准状况下 22 4 L H2中含中子数为 2NA 39 在 H2O2 Cl2 2HCl O2反应中 每生成 32 g 氧气 则转移 2NA个电子 40 48 g O3气体含有 6 02 1023个 O3分子 41 常温常压下 4 6 g NO2气体含有 1 81 1023个 NO2分子 42 标准状况下 33 6 L H2O 含有 9 03 1023个 H2O 分子 43 2 24 L CO2中含有的原子数为 0 3 6 02 1023 44 5 6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为 0 3 6 02 1023 45 0 1 mol L 的氢氧化钠溶液中含钠离子数为 0 1NA个 46 5 6 g 铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为 0 3NA个 47 1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA 48 在 0 101 kPa 时 22 4 L 氢气中含有NA个氢原子 49 14 g 氮气中含有 7NA个电子 50 NA个一氧化碳分子和 0 5 mol 甲烷的质量比为 7 4 51 相同条件下 N2和 O3混合气与等体积的 N2所含原子数相等 52 常温常压下 28 g CO 与 22 4 L O2所含分子数相等 53 16g CH4与 18 g NH 所含质子数相等 54 标准状况下 22 4L Cl2和 HCl 的混合气体中含分子总数为 2 6 02 1023 55 0 5molAl 与足量盐酸反应转移电子数为 1NA 56 0 1mol L 1稀硫酸 100mL 中含有硫酸根个数为 0 1NA 57 常温常压下 4g 氦气所含有的中子数目为 4NA 58 标准状况下 22 4L 单质溴所含有的原子数目为 2NA 59 7 1g C12与足量 NaOH 溶液反应转移的电子数为 0 2NA 60 1molMgCl2中含有离子数为 NA 61 标准状况下 22 4 L 氦气与 22 4 L 氟气所含原子数均为 2 NA 62 在同温同压时 相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同 63 2g 氢气所含原子数目为 NA 64 在常温常压下 11 2L 氮气所含的原子数目为 NA 65 17g 氨气所含电子数目为 10NA 66 标准状况下 0 3mol 二氧化硫中含有氧原子数为 0 3NA 67 常温常压下 0 5 6 02 1023个一氧化碳分子所占体积是 11 2L 68 6 02 1023个氮分子和 6 02 1023个氢分子的质量比等于 14 1 69 磷酸的摩尔质量与 6 02 1023个磷酸分子的质量在数值上相等 考点 2 阿伏加德罗定律及其推论 1 07 海南卷 下列叙述正确的是 A 一定温度 压强下 气体体积由其分子的大小决定 B 一定温度 压强下 气体体积由其物质的量的多少决定 C 气体摩尔体积是指 1 mol 任何气体所占的体积为 22 4 L D 不同的气体 若体积不等 则它们所含的分子数一定不等 2 07 全国卷 I 在三个密闭容器中分别充入 Ne H2 O2三种气体 当它们的温度和密度 都相同时 这三种气体的压强 p 从大到小的顺序是 A p Ne p H2 p O2 B p O2 p Ne p H2 C p H2 p O2 p Ne D p H2 p Ne p O2 3 06 四川卷 在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2 O3气体 当这两个容器内温度 和气体密度相等时 下列说法正确的是 7 A 两种气体的压强相等 B O2比 O3的质量小 C 两种气体的分子数目相等 D 两种气体的氧原子数目相等 4 06 广东卷 下列条件下 两瓶气体所含原子数一定相等的是 A 同质量 不同密度的 N2和 CO B 同温度 同体积的 H2和 N2 C 同体积 同密度的 C2H4和 C3H6 D 同压强 同体积的 N2O 和 CO2 5 06 上海卷 某非金属单质 A 和氧气发生化合反应生成 B B 为气体 其体积是反应掉 氧气体积的两倍 同温同压 以下对 B 分子组成的推测一定正确的是 A 有 1 个氧原子 B 有 2 个氧原子 C 有 1 个 A 原子 D 有 2 个 A 原子 6 05 全国卷 在 273K 和 101kPa 的条件下 将 2 00g 氦气 1 40g 氮气和 1 60g 氧气混 合 该混合气体的体积是 A 6 72L B 7 84L C 10 08L D 13 44L 7 05 北京卷 下列说法正确的是 A 含有相同氧原子数的 SO2和 CO 的质量相等 B 等物质的量浓度的 NaOH 溶液与氨水中的 c OH 相等 C 乙酸分子与甲酸甲酯分子中的共价健数相等 D 等温等压下 3mol C2H2 g 和 1molC6H6 g 的密度相等 8 04 全国卷 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 1L 一氧化碳气体一定比 1L 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 数一定相等 9 04 上海卷 下列两种气体的分子数一定相等的是 A 质量相等 密度不等的 N2和 C2H4 B 等体积等密度的 CO 和 C2H4 C 等温等体积的 O2和 N2 D 等压等体积的 N2和 CO2 考点