物质的量及其应用

第4讲物质的量及其应用,第一单元,化学基本概念,考点1以物质的量为中心的物理量1重要概念,Ar,Mr,基础知识,n,mol,NA,mol-1,M,g/mol,Vm,L/mol,c(B),mol/L,2.几个物理量之间的关系,图141,3气体摩尔体积的影响因素,(1)从微观的角度来看，气体的体积决定于三大因素：微粒的数目、_、_。对于固体、液体来说，其摩尔体积主要取决于微粒的大小，不同物质的分子、原子、离子的大小不同；对于气体来说，其摩尔体积主要取决于微粒间的平均距离，而微粒间平均距离的影响因素有_和_。,(2)标准状况下，单位物质的量的气体其体积都约为_。,微粒本身大小,微粒间的平均距离,温度,压强,22.4L/mol,1摩尔它所计量的对象是什么？,答：摩尔它所计量的对象是构成物质的基本粒子(如原子，分子，离子，电子，质子等)或是它们的特定组合。即摩尔只能用于描述原子、分子、质子、中子和电子等微观粒子，不能描述宏观物质。,2用物质的量描述物质的多少时应注意什么问题？,答：用物质的量描述物质的多少时，要用化学式(符号)指明粒子的种类，而不宜使用易引起误解的名称。例如：1molH，表示氢原子的物质的量为1mol,1molH2表示氢分子的物质的量为1mol,而不能用1mol氢。,3标准状况下，气体的摩尔体积为22.4L/mol。那么，气体的摩尔体积为22.4L/mol一定是标准状况吗？答：1mol任何气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定就是标准状况。因为气体摩尔体积受温度和压强的共同影响。,解析：A项没有指明溶液的体积，无法确定物质的量；B项8gCH4为0.5mol，故含电子5nA个；C项正确条件应为标况下。,答案：D,考点2阿伏加德罗定律及其推论1阿伏加德罗定律,在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有_的分子。可总结为“三同”推“一同”，适用对象为气体。,2阿伏加德罗定律的推论(1)三正比,_下，气体的体积之比等于它们的物质的量之比，,即T、p一定，V1/V2n1/n2。,相同数目,同温同压,_下，气体的压强之比等于它们的物质的量之,比，即T、V一定，p1/p2n1/n2。,_下，气体的密度之比等于它们的相对分子质量,之比，即T、p一定，1/2M1/M2。,(2)二反比,_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，即T，p一定，V1/V2M2/M1。,_时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩,尔质量成反比，即T、V一定，p1/p2M2/M1。,同温同体积,同温同压,同温同压,同温同体积,(3)一连比,_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。即T、p、V一定，m1/m2M1/M21/2。,同温同压,1阿伏加德罗定律的推论中各符号表示什么含义？,答：为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，,m为质量，V为体积，T为温度。,2阿伏加德罗定律及其推论的适用范围是什么？,答：阿伏加德罗定律及其推论仅适用于气体，不适用于固,体或液体。,3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(,),Ap(Ne)p(H2)p(O2)Bp(O2)p(Ne)p(H2)Cp(H2)p(O2)p(Ne)Dp(H2)p(Ne)p(O2)解析：根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，气体摩尔质量与压强成反比，气体摩尔质量由小到大的顺序为H2NeO2。答案：D,4在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，,则下列说法正确的是(,),A甲的分子数比乙的分子数多B甲的物质的量比乙的物质的量少C甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小解析：同温同压下甲的密度大于乙的密度，说明甲分子的相对分子质量大，故在等质量的条件下，甲的体积小即物质的量少。答案：B,(3)c、%、之间的换算关系cB,考点3物量的量浓度1物质的量浓度(1)定义：表示单位体积溶液里含有_的物理量。(2)数学表达式为_，单位：mo1L-1。,。,适用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算。,溶质物质的量的多少,cBnB/V,(2)混合后溶液体积不变：c1V1c2V2c(混)(V1V2)。,(3)混合后溶液体积改变：c1V1c2V2c(混)V(混),V(混),m(混)/(混)。(4)标准状况下求气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度的计算,cB,nBV(溶液),，而nB,V(气体)Vm,，V(溶液),m(溶液)(溶液),。,2关于溶液浓度计算(1)稀释定律：c1V1c2V2。,2明确溶液中溶质的化学成分：求物质的量浓度时，对一些特殊情况下溶液的溶质要掌握清楚，如NH3溶于水得NH3H2O，但我们习惯上认为氨水的溶质为NH3；SO3溶于水后所得溶液的溶质为H2SO4；Na、Na2O、Na2O2溶于水后所得溶液的溶质为NaOH；CuSO45H2O溶于水后所得溶液溶质为CuSO4等。,1物质的量浓度的公式为cBnB/V，其中V为溶液的体积还是溶剂的体积？答：物质的量浓度公式中的体积是溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位必须为L。,解析：,A,项，,NaCl,溶液的体积不确定，其溶质的物质的量,不能计算；,B,项，从一定物质的量浓度的溶液中取出少量溶液，,其物质的量浓度不变；,C,项，标准状况下，,1molCl,2,的体积才,约为,22.4L,；,D,项，,1molCaCl,2,能电离出,2molCl,，,因此,c,(Cl,),2,1mol/L,2mol/L,。,答案：,D,5下列说法中正确的是(,),A1mol/L的NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaClB从1L0.5mol/L的NaCl溶液中取出100mL溶液，其物质的量浓度变为0.1mol/L,A溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同B溶质的质量分数相同，溶质的物质的量不同C溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同,0.045mol/L；溶液的体积相同，密度不同，溶液的质,为,1mol22.4L,量不同；溶质的物质的量相同，摩尔质量不同，溶质质量不同，溶质的质量分数不同。答案：A,解析：假设在标准状况下，烧瓶的容积为22.4L，所以NH3和HCl的体积也均为22.4L，物质的量均为1mol，实验完毕后两个烧瓶中均充满溶液，溶液体积为22.4L，溶质的物质的量均为1mol，所以实验完毕后两个烧瓶中溶质的物质的量浓度均,考点4,一定物质的量浓度溶液的配制,1容量瓶的使用(1)规格特点：容量瓶上标有温度、容积和刻度线；容量瓶常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。(2)使用注意事项容量瓶使用前需检漏；容量瓶只适用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用作反应容器和长时间储存溶液；配制溶液时，容量瓶不得用所配溶液润洗，而要用蒸馏水润洗；,配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，应遵循“只能大,不能小”的原则；,容积标定时凹液面超过刻度线应重新配制，定容摇匀后,凹液面低于刻度线不得继续加蒸馏水。,2溶液的配制,(1)所需仪器：主要有_、药匙、烧杯、量筒、,_、_、_。(2)配制步骤(如图142所示),计算：算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。,称量：用托盘天平称取固体溶质质量，用量筒量取所需,液体溶质的体积。,托盘天平,容量瓶,玻璃棒,胶头滴管,溶解：将固体或液体溶质倒入烧杯中，加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6)，用玻璃棒搅拌使之溶解，冷却到室温后，用玻璃棒引流，将溶液引流注入容量瓶里。洗涤(转移)：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23次，,将洗涤液转移至容量瓶中。振荡，使溶液混合均匀。定容：继续往容量瓶中小心地加水，直到液面接近刻度12cm处，改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切。把容量瓶盖紧，再振荡摇匀。,装瓶。,贴标签。,(3)误差分析根据cB,图142,nV,mMV,来具体分析，凡是引起m、V,改变的因素都能引起cB的改变。,1如何对容量瓶进行检漏？,答：取一容量瓶，向瓶内注入适量水后，塞上瓶塞，倒立，观察是否漏水。如不漏水，正立后瓶塞旋转180度后倒立观察是否漏水。若不漏，则可用；若漏，另取一只重新检漏。,2试分析定容时仰视或俯视刻度线引起的误差。,答：定容时，仰视刻度线，溶液凹液面实际已超过刻度线，溶质物质的量不变，溶液体积偏大，浓度偏小；俯视刻度线，溶液凹液面实际未达到刻度线，溶质物质的量不变，溶液体积偏小，浓度偏大。,7配制溶液的操作步骤如图143中乙图所示，则甲图,操作应在乙图中的(,)之间。图143,A与,B与,C与,D与,答案：D,)(填字母),热点1阿伏加德罗常数的几种常见考查类型1由混合物的质量求微粒个数方法：最简式法。如O2与O3混合，其最简式(O)x，由混合物的质量求出x，从而确定微粒数。混合物各组分的式量相同。如H2SO4、H3PO4；NaHSO4和KHSO3等，由混合物的质量求出物质的量，再确定微粒数。,2根据体积求微粒数,用到22.4Lmol,1,时必须注意物质的状态及是否在标准状,况下。不能使用Vm的情况，如SO3常温下是固体，水、戊烷、辛烷等常温下是液体等。3根据浓度求微粒数注意弱电解质的电离和盐类的水解以及给出物质的量浓度时是否有溶液的体积。4计算氧化还原反应中得失电子数目注意自身氧化还原反应，如Na2O2与CO2或H2O反应，Cl2与H2O或NaOH反应。变价的特殊反应，如：Fe、Cu与S反应；Fe与稀硝酸反应。,5几种特殊情况,关于物质化学键的数目：如白磷(P4)的空间结构为正四面体，有6个PP键；烷烃的共价键数目为3n1。,浓盐酸与足量MnO2反应、浓硫酸与足量的铜片在加热条件下反应，要注意浓盐酸、浓硫酸变稀后，稀盐酸不与MnO2反应，稀硫酸不与铜片反应。,注意化学平衡：如SO2与O2；N2、H2与NH3；NO2与,N2O4。,标准状况下，22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA,标准状况下，22.4LCHCl3中含有的氯原子数目为3NA,120g由NaHSO4和KHSO3组成的混合物中含有硫原子NA个,7gCnH2n中含有的氢原子数目为NA,改正或说明原因,结论,【典例1】判断下列叙述是否正确，若错误，请改正或说明原因,(,),续表,1(双选)标准状况下有0.112L水；3.011023个氯化氢分子；13.6gH2S气体；0.2mol氨气，下列对这四种物,),质的关系由小到大排列正确的是(A体积：B密度：C质量：D氢原子数：,解析：标准状况下，中3.011023个HCl分子体积为11.2L，氢原子物质的量为0.5mol；中13.6gH2S标准状况下体积为0.422.4L，氢原子的物质的量为0.8mol；中0.2molNH3体积为0.222.4L，氢原子的物质的量为0.6mol；中氢原子的物质的量为(11218)2mol。密度、质量最大应为。答案：AD,的NaCl溶液0.5L，下列仪器：坩埚、分液漏斗、容量瓶、烧瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、托盘天平，,),其中要用到的是(AC,BD,解析：配制过程中用烧杯、玻璃棒溶解NaCl，用容量瓶(500mL)固定体积，用胶头滴管定容。答案：C,【典例2】用已准确称量过的氯化钠固体配成1.00molL,1,热点2一定物质的量浓度溶液的配制此类题目往往将溶液配制的步骤、所需仪器、误差分析等联合考查，以考查实验基本技能和分析解决实际问题的能力。,(2)某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量，称量前把游码放在标尺的零刻度处，天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置，说明此时左边质量_(填“大于”或“小于”)右边。欲使天平平衡，所进行的操作为_。假定最终称得小烧杯的质量为_(填“32.6g”或“32.61g”)，请用“”表示在托盘上放上砝码，“”表示从托盘上取下砝码的称量过程，并在图144标尺上画出游码的位置(画“”表示)。,2配制500mL0.5mol/L的NaOH溶液，试回答下列问题：(1)计算：需要NaOH固体的质量为_。,图144,(3)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48mol/L，原因,可能是_(填字母)。,A使用滤纸称量氢氧化钠固体B容量瓶中原来存有少量蒸馏水C溶解后的烧杯未经多次洗涤,D胶头滴管加水后定容时仰视刻度,(3)使用滤纸称量氢氧化钠固体，因为氢氧化钠易潮解，则固体中混有了水，实际固体质量偏小，导致浓度偏小；容量瓶中原来存有少量蒸馏水对溶液的浓度没有影响；溶解后的烧杯未经多次洗涤，会有少量的溶质残留在烧杯中，则浓度偏小；定容时仰视刻度，实际体积大于500mL，溶液稀释，浓度偏小。,考查阿伏加德罗常数的注意点：,状况条件：考查气体时经常给非标准状况，如常温常压下，101kPa、25等。,物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3(氯仿)、CCl4等。,续表,1.(2010年广东理综)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列,说法正确的是(,),2(2010年广东深圳模拟)设阿伏加德罗常数的数值为nA，,下列说法正确的是(,),3(2010年广东揭阳模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，,下列说法中正确的是(,),A,4g,重水,(D,2,O),中所含质子数为,0.2,N,A,B,4.48LN,2,与,CO,的混合物所含分子数为,0.2,N,A,C,含,10.6g,溶质,Na,2,CO,3,的溶液中，所含阳离子总数大于,0.2,N,A,D,12.5mL16mol/L,浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为,0.2,N,A,4(2009年广东化学)设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值，,下列说法正确的是(,),A1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA,B乙烯和环丙烷(C3H6,)组成的28g混合气体中含有3nA,个氢原子,5(2011年广东四校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值，,下列判断正确的是(,),A.含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2混合加热，产生NA个Cl2B.标准状况下，22.4L己烷中共价键数为19NAC.0.1molFe与0.1molCl2充分反应，转移的电子数为0.3NAD.氧气和臭氧组成的4.8g混合气体中含有0.3NA个氧原子解析：A中HCl变稀后，不再与MnO2反应；B中己烷在标况下为液体；C中铁过量，转移的电子数最多为0.2NA。答案：D,6(2011年广东佛山质检)设NA为阿伏加德罗常数的数值，,下列叙述中正确的是(,),A.3.4gNH3中含有电子数为0.2NA(相对原子质量：N14、H1)B.标准状况下，22.4LCl2参加所有化学反应转移的电子数一定都是2NAC.标准状况下，0.5NA个SO3分子所占的体积约为11.2L解析：A中0.2molNH3含有电子数为2mol；B中氯气发生自身氧化还原反应只转移NA个电子；C中标况下SO3是固体。答案：D,7(2011年广东四校联考)配制0.1mol/L的NaOH溶液，,下列哪些操作会使实验结果偏高的是(,),A.用滤纸称量NaOH固体B.移液前容量瓶内有水珠C.摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线D.定容时，俯视刻度线解析：A因NaOH固体吸水，结果偏低；B中无影响；C中摇匀后继续加水至刻度线，导致结果偏低。答案：D,8(2011年广东云浮模拟)某同学欲配制450mL0.1mol/L的碳酸钠溶液，试根据所学回答下列问题。(1)若用碳酸钠固体配制，一定会用到的仪器有_(填字母)。,A.450mL容量瓶,B500mL容量瓶,C量筒,D胶头滴管,E烧杯,F玻璃棒,G托盘天平,(2)欲准确配制所需溶液，下列称量质量正确的是(,),A称Na2CO3,4.8g,B称Na2CO35.3g,C称Na2CO310H2OD称Na2CO310H2O,12.87g14.30g,(3)若在配溶液的过程中用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是_(填字母)。,A.吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切,B.小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切C.经计算加入一定量的碳酸钠固体D.重新配制,(4)下列操作可能导致结果偏高的是_(填字母)。A.转移后没有洗涤烧杯B.定容时俯视,C.称取的Na2CO3溶液中混有少量Na2CO310H2OD.配溶液前用碳酸钠溶液润洗容量瓶,解析：(1)注意容量瓶的规格没有450mL；(2)由(1)可知需要称Na2CO3的质量为5.3g(或Na2CO3H2O的质量为14.3g)而不是4.8g；(3)定容超过刻度线只有重新配制；(4)容量瓶不能用待配溶液润洗，否则会使浓度偏高。,答案：(1)BDEFG,(2)B,(3)D(4)BD,1下列各项中的两个量，其比值一定为21的是(,),A在Na2O2中，阳离子与阴离子的物质的量之比B22.4LCO2和22.4LCO所含氧原子数之比C相同温度下，0.2mol/L的醋酸溶液和0.1mol/L的醋酸D液面在“0”刻度时，50mL碱式滴定管和25mL碱式滴定管所盛溶液的体积比,D将98gH2SO4溶解于500mL水中，所得溶液中硫酸的,物质的量浓度为2mol/L,解析：摩尔质量的单位是g/mol，在数值上与其相对分子质量相等，所以A正确；O2和O3等质量时所含的氧原子数相同，B错误；等质量的CO与CO2，其物质的量之比与其摩尔质量成反比，为117，而每1molCO与CO2中各含有1molC，所以C正确；水为500mL，则溶液的总体积大于500mL所以D错