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PAGEPAGE28物质的量的单位一、考点、热点回顾【知识与技能】1.了解物质的量及其单位—摩尔,了解物质的量与微观粒子数之间的关系2.通过反复练习的方法掌握一定数目的粒子集体与物质的量及其单位摩尔的联系3.理解的NA的涵义重点:(1)物质的量的概念;(2)物质的量和微粒数之间的相互转化;(3)阿伏伽德罗常数的涵义;(4)通过物质的量、质量、摩尔质量计算实际问题。难点:物质的量的概念:物质的量与微粒数目之间的简单换算;关于物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的简单换算二、典型例题【知识网络】1.引入“物质的量“的概念设问引入新源物体运动的快慢用什么物理量表示?单位是什么?物体所含物质的多少用什么物理量表示?单位是什么?学生回答后转入,任何物质都是由许许多多肉眼看不见的分子,原子,离子等微观粒子构成,例如;1滴水是由许多水分子构成,构成物质的基本粒子的多少,也应该有相应的物理量,这个物理量科学上称为“物质的量”让学生意识到物质的量是一个物理量的名称:它是表示构成物质的基本微粒数目多少的一个物理量,这四个字是一个整体,不能拆开理解(不过多的强调,以免将问题复杂化增加学生理解压力)2、物质的量的单位一一岸尔的教学引入,每种物理量都有相应的单位,速率的单位是“米/秒”,“物质的质量”的单位是“千克”等“物质的量”作为一种物理量也应有相应的单位,它的单位是什么?分析由于“物质的量”是表示构成物质的微观粒子数目多少的一个物理量,学生首先想到“个”·由于粒子太小、数目多,用“个”作单位,不方便。例如,1清水中有1.67*1021个水分子。所以用“个”不行,科学上用“摩尔”作为“物质的量”的单位1摩尔是多少?让学生联想质量单位一—千克的标准,国际千克原位,指出在国际上摩尔这个单位是以0.012kg12C中所含的原子数目为标准的,即lmol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的原子数相同,约为6.02*1023个。然后进一步引出网伏加德罗常数的定义,把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA.通常用6.02X1023°运用实例推导出物质的量,阿伏加德罗常数,粒子数之间存在的关系:n=N/NA3.摩尔质量的引入学生进行讨论,考虑到粒子的大小不同,所以得出其质量是不相同的,那么1m1不同的物质的质量是多少呢?从而提出了摩尔质量的概念一单位物质的量的物质所具有的质量,叫做摩尔质量。符号为夏,常用单位为g/mol(或g·m1)3、巩固练习,理解内化进行必要的课堂练习强化对摩尔的理解及使用时注意点1判断下列说法是否正确?(1)每摩尔物质含有6.02·10个粒子。(2)摩尔是七个物理量之(3)摩尔是物质的质量单位。(4)摩尔是物质的数量单位。【讲解】一、物质的量及其单位1.物质的量【引入】[引入]:古时有一个勇敢的小伙子想娶国王美丽的公主,国王出题刁难,其中一个问题是:10kg小米是多少粒?同学们你们能不能帮帮他?[问题]:在问题解决的过程中体现了一种什么样的转化思想呢?[追问]谁能介绍几种生活中相似的例子?针对生活中的计量方法,你能得到哪些启示?[小结]:聚微成宏,意义不变。引出集合的概念:即把微小物质扩大倍数形成一定数目的集合体以便于计量[问题]:化学实验中我们如何计量物质?指出:化学反应从微观角度分析实质上是微粒之间的反应[分析]:C+O2=CO2指出化学方程式的意义[引出问题]:宏观可称量的物质与微观粒子数目之间又如何联系起来呢?回答:质量、体积讨论得出:从宏观角度:12gC和32gO2反应生成44gCO2从微观角度:1个C与1个O2反应生成1个CO2(1)概念:表示___________________________的物理量。(2)符号:_________。(3)单位:_________。1.物质的量[小结]:(1)、物质的量表示物质所含微粒的多少,这四个字是一个整体,不得简化或增添任何字,物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。(2)、物质的量是以微观粒子为计量的对象,这个“微观粒子”可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子,也可以是这些粒子的特定组合。[叙述]:战国时期,各国的度量衡都不一样,老百姓进行物质交换时非常不方便,秦始皇统一了度量衡,便利了经济的发展。[过渡]:现在国际统一规定了长度的单位是米,那么对于1米有多长也做了国际统一规定,使用起来就方便了许多。[问题]:那么大家预测化学反应中的微观粒子,多少个粒子为一个集体呢?换句话说多少个微观粒子为1mol呢?国际单位制的七大基本物理量物理量的符号单位名称及符号长度l(L)米(m)时间t秒(s)质量m千克(kg)温度T开尔文(K)发光强度I(Iv)坎德拉(cd)电流I安培(A)物质的量n摩尔(mol)物质的量的有关化学史资料“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,物质的量的单位为摩尔。同时规定0.012kg12C中所含的碳原子数目作为1mol的标准。2.摩尔——物质的量的单位(1)标准:1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为_______。(2)符号:_________。(3)计量对象:分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等微观粒子。3.阿伏加德罗常数(1)概念:_________任何粒子的粒子数。(2)符号:_________。(3)数值及单位:__________________。4.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数间的关系:____________________________________。摩尔的标准:阿伏加德罗常数符号:NA[明确]:0.012kg12C中所含的碳原子数目为阿伏加德罗常数,近似为6.02×1023个任何含有NA个粒子的集体都称为1mol二、摩尔质量总结物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的换算关系:[板书]:N=n×NA使用摩尔的注意事项[小结]:在应用物质的量时应注意以下问题:(1)、物质的量只用于表示微观粒子,而不能用于宏观物质。(2)、物质的量在用于表示微观粒子时必须用化学式指明微粒的种类。考点一、物质的量与摩尔质量的应用1.注意事项(1)物质的量:“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添或减字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。(2)摩尔质量。=1\*GB3①适用于任何一种微观粒子。②纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量2.物质的量和摩尔质量的认识误区(1)误认为物质的量适用于所有物质。物质的量只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不能用于表示宏观物质的数量,使用“摩尔”表示物质的量时,首先必须弄清物质所含微粒的种类,而摩尔只是它的单位。(2)将摩尔质量与质量的单位混淆。摩尔质量与质量的单位不同,摩尔质量的单位是g·mol−1,质量单位是g。(3)误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。摩尔质量有单位,而相对原子质量或相对分子质量没有单位,当摩尔质量以g·mol−1为单位时,数值上才与相对原子质量或相对分子质量相等。考点二、有关质量、摩尔质量与物质的量之间的计算1.质量、摩尔质量与物质的量之间的计算关系2.摩尔质量的计算方法(1)M=m/n,该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量,物质确定,其摩尔质量就确定,不能认为摩尔质量与质量成正比,与其物质的量成反比。(2)M=m(一个粒子)·NA,即阿伏加德罗常数个粒子的质量。(3)Mr=m(一个原子)÷l/12m(12C),摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。典例1下列说法正确的是A.NaOH的摩尔质量是0.040kg·mol−1B.1molH2的质量与它的相对分子质量相等C.1molH2O的质量为18g·mol−1O2的摩尔质量等于它的相对分子质量【答案】A【解析】摩尔质量若是以g·mol−1为单位时,摩尔质量在数值上等于物质的相对分子(或原子)质量,A项NaOH的摩尔质量是0.040kg·mol−1,即40g·mol−1,正确;B项中1molH2的质量为2g,而它的相对分子质量为2,单位不同,错误;C项中1molH2O的质量为18g,错误;D项当任何粒子的摩尔质量以g·mol−1为单位时,其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等,错误。典例21.6g某物质中含有6.02×1022个分子,则该物质的相对分子质量为A.16B.64C.32D.96【答案】A典例3已知8gA能与32gB恰好完全反应,生成22gC和一定量D,现将16gA与70gB的混合物充分反应后,生成2molD和一定量的C,则D的摩尔质量为多少?【答案】18g/mol课堂检测1.下列说法中,不正确的是A.1mol任何物质都含有6.02×1023个原子B.0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子C.阿伏加德罗常数表示的粒子“集体”就是1molD.使用摩尔这一单位时必须指明粒子的名称【答案】A2.下列说法正确的是A.摩尔质量就等于物质的相对分子质量或相对原子质量B.摩尔质量就是物质相对分子质量的6.02×1023倍C.HNO3的摩尔质量是63gD.硫酸和磷酸(H3PO4)的摩尔质量相等,都是98g·mol−1【答案】D【解析】摩尔质量与物质的相对分子质量或相对原子质量不是同一个概念,A、B错误,摩尔质量有单位,其单位是g·mol−1或kg·mol−1,物质的相对分子质量或相对原子质量没有单位,C错误,硫酸和磷酸的分子式分别为H2SO4和H3PO4,其摩尔质量均是98g·mol−1,D正确。3.下列叙述中正确的是A.1mol任何纯净物都含有相同的原子数B.1molO2中约含有6.02×1023个氧气分子C.1mol氢中含有2mol氢原子阿伏加德罗常数就是6.02×1023【答案】B【解析】A选项,不同的纯净物所含原子个数可能不同,A选项错误;C选项,1mol氢的表示法错误,并且没有说明是原子还是分子;D选项,阿伏加德罗常数约是6.02×1023mol−1,并不就是6.02×1023,所以D选项错误。4.25gCuSO4·5H2O的物质的量为A.25molB.1.56molC.1molD.0.1mol【答案】D【解析】n=QUOTE=0.1mol。5.下列关于摩尔质量叙述中正确的是A.1molCO的质量是28g·mol−1B.硫酸根离子的摩尔质量是98gC.Cl2的摩尔质量是71g·mol−1D.NaCl的相对分子质量是58.5g·mol−1【答案】C【解析】本题主要考査摩尔质量、质量、相对分子质量的单位,只有C项单位正确。6.在①、②、③、④处的横线上填写适当的内容。【答案】①2NA或1.204×1024②120g③2④8【解析】1molCO(NH2)2含有4molH、1molO,故2molCO(NH2)2含有8molH、2molO;分子数N=n×NA=2NA=2×6.02×1023=1.204×1024;CO(NH2)2的相对分子质量为60,故其质量m=n×M=2mol×60g·mol−1=120g。7.某氯原子的质量是ag,12C原子的质量是bg,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列正确的是()A.该氯原子的相对原子质量为eq\f(12a,b)B.mg该氯原子的物质的量为eq\f(m,aNA)molC.该氯原子的摩尔质量是aNAgD.ag该氯原子所含的电子数为17mol【答案】【解析】A.该氯原子相对原子质量=agbg×112=12ab,故A正确;B.氯原子的质量为ag,故其摩尔质量为aNAg/mol,故mg该氯原子的物质的量=mgaNAg/mol=maNAmol,故B正确;C.
1mol氯原子为NA个氯原子,故1mol该氯原子的质量为NA个氯原子质量之和,即1mol该氯原子的质量是aNAg,故C正确;D.氯原子的质量是ag,则ag该氯原子为1个氯原子,一个氯原子含有17个电子,故D错误,故选:D.8.在一定条件下,16gA恰好能跟20gB完全反应,生成C和4.5gD;若在相同条件下,将8gA和15gB反应时,则生成D和0.125mol的C,则物质C的摩尔质量是()A.252g•mol﹣1 B.168g•mol﹣1 C.126g•mol﹣1 D.36g•mol﹣1【答案】C【解析】16gA和20gB恰好反应生成C和4.5gD,根据质量守恒定律,生成C的质量为16g+20g−4.5g=31.5g,故8gA完全反应消耗B的质量为10g,小于15g,故A完全反应,8gA完全反应生成0.125molC,C的质量为31.5g×8g16g=15.75g,故C的摩尔质量为15.75g0.125mol=126g/mol,故C的摩尔质量为126g/mol,故选C.9.已知一个NO分子的质量为nkg,一个NO2分子的质量为mkg,若以氮原子质量的作为相对原子质量的标准,则NO2的相对分子质量为()A. B. C. D.【答案】B【解析】1个氧原子的质量为:(m-n)kg;1个硫原子的质量为:n-2(m-n)kg;根据相对原子质量的求法,进行分析求出SO2的相对分子质量.即1个氧原子的质量为:(m−n)kg;
氧原子的相对原子质量=m−n(m−n)×116=16;1个硫原子的质量为:n−2(m−n)kg;硫原子的相对原子质量=n−2(m−n)m−n16;根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和,所以SO2的相对分子质量为:n−2(m−n)m−n16+16×2=16nm−n故选B.气体的摩尔体积一、考点、热点回顾【知识与技能】使学生在已有知识上得出气体摩尔体积的概念及相关计算;理解决定物质体积的因素及其体积差异的原因;(3)理解并掌握阿伏伽德罗定律的内容及及其运用。重点:1、气体摩尔体积概念的建立;2、影响气体体积大小的因素。 难点:1、影响物质体积的因素在宏观和微观之间的思维转化;2、影响气体体积大小因素。二、典型例题【知识网络】气体摩尔体积
1、影响物质体积的因素从微观来看有:(1)(2)(3)[①微粒数量;②微粒大小(直径);③微粒间的距离]2、1mol固体或液体的体积不同的原因:[①微粒数量②微粒大小(直径)]3、对于气体来说,气体粒子间距离很大,通常情况下,是气体粒子直径的倍左右。因此气体体积取决于粒子间距离,气体粒子间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时,不同气体粒子间的平均距离几乎是相等的。所以1摩尔任何气体在相同条件下(同温同压)的体积相同,这个体积叫气体摩尔体积,即:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号Vm。数学表达式:。通常将0℃,1.01×105Pa时的状况称为标准状况。在标准状况下任何气体的摩尔体积都约是22.4L/mol,这是在特定条件下的气体摩尔体积。4、在应用气体摩尔体积22.4L/mol时应注意以下三个问题:(1)四要素:[标准状况下、1mol、任何气体、体积约为22.4L
](2)“约”字的含义:一是数值不是精确的数值而是个约数;二是实际上气体分子的固有体积不能完全忽略,气体分子间的引力也不能完全不考虑。所以1mol不同气体的分子占有的体积是有差别的,不能绝对地说1mol任何气体的体积正好为22.4L。(3)适用对象:(1)(2)[纯净气体;混合气体]二、阿伏加德罗定律由于在一定温度,一定压强下,气体分子间的平均距离相等,所以同温同压下,气体体积的大小只随分子数的多少而变化,相同体积的气体含有相同的分子数。阿伏加德罗定律:(“四同”定律)在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。可以理解为“三同定一同”,即:对任意两组气体,P、T、V、N(n)四个量中只要有三个量相同,则这两组气体的另一个量也相同。2.阿伏加德罗定律的推论:(1)同温同压条件下,不同气体的体积之比等于物质的量之比,也等于微粒个数之比设两种气体体积分别为V1、V2;分子数为N1、N2;物质的量分别为n1、n2。上述推论可表示为:V1:V2=N1:N2=n1:n2。(2)同温同体积条件下,两种气体的压强之比等于物质的量之比,即:同T同V下,上述推论可表示为:P1:P2=n1:n2。(3)同温同压不同气体的摩尔质量之比等于密度之比。摩尔质量分别为M1,M2;密度分别为r1,r2。则:同T同P下,=D(D为相对密度)推导过程:【ρ1V1/ρ2V2=n1M1/n2M2因为同温同压下,两种气体的体积之比等于两者之间的物质的量之比V1/V2=n1/n2所以ρ1/ρ2=M1/M2】(4)同温,同压,同体积条件下,不同气体的质量比等于摩尔质量之比。设两种气体质量分别为m1、m2,摩尔质量为M1,M2,同T同P同V下,上述推论可表示为:m1/m2=M1/M2。三、有关气体摩尔体积的计算物质的量、粒子数、物质的质量、气体体积之间的比较与换算。
以物质的量为核心,各种化学计量之间的换算如下:考点一、阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论:同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。其特征是四同:同温、同压、同体积、同分子数,其中若三个量相同,第四个量必相同,即“三同定一同”。依据公式pV=nRT(其中:p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度),探究阿伏加德罗定律的推论,可得出下表结论。条件结论(等式)语言叙述T、p相同同温同压下,气体体积之比等于气体物质的量之比T、V相同同温同体积下,气体,压强之比等于物质的量之比n、T相同同温同物质的量下,气体压强之比等于体积反比T、p相同同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比T、p、V相同同温同压下,相同体积的气体的质量之比等于摩尔质量之比【总结归纳】1.对阿伏加德罗定律及推论的“三点”理解(1)适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。(2)同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。(3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。2.公式“pV=nRT”的应用阿伏加德罗定律的推论可据公式pV=nRT或pV=RT进行推导,其中p为压强(单位Pa),V为体积(单位L),n为物质的量(单位mol),m为物质的质量(单位g),M为物质的摩尔质量(单位g·mol−1),R为常数,T为绝对温度(单位K)。二、对气体摩尔体积的理解有关计算(标准状况下)—“四公式”&①气体的物质的量。②气体的摩尔质量。③气体的分子数。④气体的质量。【总结归纳】1.气体摩尔体积使用时的“1、1、2”(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1mol气体的体积不一定是22.4L。因此在使用气体摩尔体积时,一定要看清气体所处的状态。(2)1种状态:必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)2个数据:“1mol”“约22.4L”。2.计算混合气体摩尔质量的方法(1)已知混合物的总质量[m(混)]和总物质的量[n(混)]:(混)=。典例1用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2LB.25℃、1.01×105Pa、32gO2和O3的混合气体所含原子数为2.5NAC.标准状况下,11.2LH2O含有的原子数为1.5NAD.常温常压下,44gCO2含有的原子数为3N【答案】D【解析】A项,氦为单原子分子,NA个氦原子在标准状况下的体积为22.4L;B项,所含的氧原子数为2NA;C项,在标准状况下,水为液体。典例2(1)同温同压下,同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量比为________。(2)同温同压下,氨气和硫化氢气体的密度比为________。(3)在标准状况下,0.01mol某气体的质量为0.44g,则该气体的密度为________g·L−1(保留小数点后两位),该气体的相对分子质量为________。(4)在标准状况下,14gCO与2gH2的混合气体体积为________L。【答案】(1)1∶2(2)1∶2(3)1.9644(4)33.6【分析】应用阿伏伽德罗定律及其推论即可求解由V1:V2=N1:N2=n1:n2即得同温同压同体积ρ1/ρ2=M1/M2课堂检测1.下列叙述中正确的是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1mol任何气体所占的体积为22.4LD.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等【答案】B【解析】决定气体体积大小的主要因素是气体分子数目的多少和气体分子间的距离。一定温度、压强下,气体体积之比等于其物质的量之比,故A项错误,B项正确;说明某气体的摩尔体积时必须指明所处状况,C项错误;不同的气体,若体积不等,但在不同的特定温度和压强下,它们所含的分子数也可能相等,D项错误。2.下列各组中两种气体的分子数一定相等的是()A.同质量、同体积的O2和N2 B.同质量、密度不等的N2和C2H4C.同体积、同密度的CO和C2H4 D.同压、同体积的N2和O2【答案】B【解析】在相同温度和压强下,等物质的量的气体所含分子数目相等或PV=nRT判断。A.根据PV=nRT可知,若压强不相等,温度相同,体积相同的O2和N2的物质的量不等,所含分子数不相同,故A不选;B.
C2H4和N2的摩尔质量相等,质量相等时,依据n=mM,可知其物质的量相同,所以含有分子数相同,故B选;C.
CO和C2H4具有相同的摩尔质量,体积相同、密度不等则其质量m=ρV不相等,物质的量不相等,所含有分子数不相等,故C不选;D.依据PV=nRT可知,压强相同、体积相同的O2和H2,其物质的量与温度有关,不一定相等,分子数不同,故D不选;故选:B.3.下列说法正确的是A.常温常压下,22.4LCO2中含有NA个CO2分子B.标准状况下,22.4L空气含有NA个单质分子C.22.4LCl2中含有NA个Cl2分子标准状况下,1.12LO2和1.12LCO2均含0.1NA个氧原子【答案】D4.下列关于气体摩尔体积的几种说法中正确的是A.22.4L任何气体的物质的量均为1molB.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能是22.4LC.0.1molH2、0.2molO2、0.3molN2和0.4molCO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4LD.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同【答案】C【解析】标准状况下,22.4L气体是1mol,非标准状况下,1mol气体体积也可以是22.4L,A、B两项错误;气体摩尔体积适用于任何气体,也包括混合气体,C项正确;同温同压下,同体积的气体分子数相同,原子数不一定相同,D项错误。5.同温同压下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是A.体积比为8∶1B.分子个数之比为11∶12C.密度之比为8∶11D.原子个数之比为12∶11【答案】C【解析】解等质量的O2和CO2的物质的量之比:n(O2)∶n(CO2)=∶=11∶8,则在同温同压下,其分子数之比为11∶8,B不正确;体积比为11∶8,A不正确;原子个数之比为(11×2)∶(8×3)=11∶12,D不正确;依据公式ρ=,则ρ(O2)∶ρ(CO2)=∶=M(O2)∶M(CO2)=32∶44=8∶11,C正确。6.在标准状况下,与12gH2的体积相等的N2的A.质量为12g B.物质的量为6molC.体积为22.4L D.物质的量为12mol【答案】B【解析】12gH2的物质的量为=6mol,标准状况下,V(H2)=n·Vm=6mol×22.4L·mol−1=134.4L。故标准状况时与12gH2体积相等的N2的物质的量为6mol,体积为134.4L,质量为6mol×28g·mol−1=168g。7.下列说法正确的是()A.在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NAB.在常温常压下,1molNe含有的原子数为NAC.71gCl2所含原子数为NAD.在同温同压下相同体积的任何气体质量所含原子数相同【答案】【解析】A、常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol;
B、氖为单原子分子;
C、氯气由氯原子构成;
D、气体单质有单原子分子、双原子分子和多原子分子.即A.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L氮气的物质的量小于0.5mol,则分子个数小于0.5NA个,故A错误;B.氖为单原子分子,故1mol氖气中含NA个氖原子,故B正确;C.氯气由氯原子构成,故71g氯气中含有的氯原子的物质的量为2mol,故含2NA个氯原子,故C错误;D.气体单质有单原子分子、双原子分子和多原子分子,故同温同压下,相同体积的任何单质气体所含的原子个数不一定相同,故D错误。故选B.8.(1)相同温度和压强下,等质量的SO2和O2。二者体积比为________,分子个数比为________,密度比为________。(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合物中CO和CO2物质的量之比是________,CO的体积分数是________,CO的质量分数是________,C和O原子个数比是________,混合气体的平均相对分子质量是________,密度是________g·L−1。【答案】(1)1∶21∶22∶1(2)1∶325%17.5%4∶7401.79【解析】(1)二者的摩尔质量之比为2∶1,等质量时物质的量之比为1∶2,由阿伏加德罗定律可推出体积之比和分子数之比均为1∶2,密度之比为2∶1。气体的总物质的量为n==6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,所以n(CO)+n(CO2)=0.3mol;n(CO)×28g/mol+n(CO2)×44g/mol=12g,求得n(CO)=0.075mol,n(CO2)=0.225mol9.下列说法正确的是()A.CO2和O2的摩尔体积都约是22.4升B.总质量为28克的CO和乙稀C2H4的混合气体,体积是22.4升C.18克水和100℃时的22.4升水蒸汽的质量相等D.3.01×1023个CH4分子和40克SO3分子数相等而体积不一定相等【答案】D【解析】A.气体摩尔体积是1mol气体在标准状况的体积约为22,4L,单位为L/mol,且必须指出条件;
B.题中条件无法计算100℃时22.4升水蒸汽的质量;
C.稀释过程中硫酸根离子的物质的量不变,据此计算出稀释后硫酸根离子的浓度;
D.物质的量相等时含有分子数相同,而物质体积还与温度和压强有关.即A.标况下气体的摩尔体积为22.4L/mol,单位错误,且没有指出标况下,故A错误;B.缺少条件,无法计算100℃时22.4升水蒸汽的质量,故B错误;C.
500mL0.2mol/L的H2SO4溶液稀释至1L后SO2−4物质的量为:0.2mol/L×0.5L1L=0.1mol,故C错误;D.
3.01×1023个CH4分子的物质的量为0.5mol,40克SO3的物质的量为0.5mol,二者物质的量相等,则含有分子数相等;由于体积还与温度和压强有关,则二者的体积不一定相等,故D正确;故选D.第3课时一定物质的量浓度溶液的配制与计算一、考点、热点回顾【知识与技能】1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。2.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。3.了解物质的量浓度的含义。了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。重点:1.理解掌握物质的量浓度概念以及如何配置物质的量浓度 2.理解掌握物质的量浓度的相关计算难点:物质的量浓度溶液配制方法及物质的量浓度的相关计算二、典型例题【知识要点】一、一定物质的量浓度溶液的配制1.物质的量浓度定义用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度,符号为cB,单位为mol/L(或mol·L−1)。2.物质的量(nB)、物质的量浓度(cB)与溶液体积(V)之间的关系物质的量浓度(cB)=,即。(1)溶质是溶液中的溶质,可以指化合物,也可以指离子或其他特殊的组合。分析溶质时要注意特殊情况下的溶液的溶质,如NH3溶于水后所得氨水的溶质为NH3·H2O,但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;CuSO4·5H2O溶于水后所得溶液的溶质为CuSO4。(2)体积V指溶液的体积而不是溶剂的体积。3.一定物质的量浓度溶液的配制(1)主要仪器容量瓶(一定容积)、托盘天平(砝码)、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管等。(2)配制步骤①过程示意图②配制步骤以配制500mL1.00mol·L-1NaOH溶液为例二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析1.误差分析的依据若V不变,分析n的变化;若n不变,分析V的变化。2.常见的实验误差分析可能引起误差的操作因变量c/mol·L−1n/molV/L天平砝码附着有其他物质或已生锈增大不变偏大用量筒量取需稀释的溶液时仰视读数增大不变定容时俯视容量瓶刻度线不变减小溶液未冷却就转入容量瓶进行定容不变减小砝码残缺减小不变偏小药品和砝码位置颠倒(使用游码)减小不变没有洗涤烧杯减小不变定容时仰视容量瓶刻度线不变增大溶质已潮解或含有其他杂质减小不变定容摇匀后又加蒸馏水不变增大用量筒量取需稀释的溶液时俯视读数减小不变定容时蒸馏水加多后用吸管吸出减小不变转移时有少量液体洒在容量瓶外减小不变图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。三、物质的量浓度的计算方法(1)有关溶液混合稀释的计算①不同物质的量浓度溶液的混合。稀释:抓住稀释前后溶质的物质的量不变,列方程式:c1·V1=c2·V2a.如果忽略溶液体积变化,则c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)b.如果考虑溶液混合后的体积改变,则c1·V1+c2·V2=c混·V混(V混=)②不同质量分数的两种溶液混合的计算。混合:抓住混合前后溶质的质量不变,列方程式:m1·ω1+m2·ω2=(m1+m2)·ω混③两种同溶质溶液等质量混合、等体积混合时质量分数的判定。a.等质量混合:两种同溶质液体(或某溶液与水)等质量混合时,ω混=。b.等体积混合:两种同溶质液体(或某溶液与水)等体积混合时,当ρ液>1时,ω混>。当ρ液<1时,ω混<。(2)物质的量浓度、溶解度、质量分数的相互换算 ①溶质的质量分数ω与物质的量浓度c:c====(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)②饱和溶液溶质的质量分数与溶解度:ω=×100%,c=③标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度c=式中V为标准状况下气体的体积(单位为L),V(H2O)为水的体积(单位为L,ρ水=1g·mL−1),ρ为溶液的密度(单位为g·cm−3或g·mL−1),M为气体摩尔质量(单位为g·mol−1)。例1某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl20.1mol·L−1”的字样,下面是该小组成员对该溶液的叙述,正确的是A.配制1L该溶液,可将0.1molCaCl2溶于1L水中B.Ca2+和Cl−的物质的量浓度都是0.1mol·L−1C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所得溶液中CaCl2的物质的量浓度为0.05mol·L−1D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl−)为0.1mol·L−1【答案】D例2若在标准状况下,将VLHCl气体溶于1L水中,所得溶液密度为dg/mL,则此溶液的物质的量浓度为A.mol/L B.mol/LC.mol/L D.mol/L【答案】A【解析】标准状况下,VL氯化氢是mol,质量是g,所以溶液的质量是(1000+)g,因此溶液的体积是(1000+)g÷dg/mL。根据c=n/V可知,溶液的浓度是mol/L,答案选A。例3实验室配制500mL、0.2mol·L−1的Na2SO4溶液,实验操作步骤有:A.在天平上称取14.2g硫酸钠固体,把它放在烧杯中,用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温。B.把制得的溶液小心地转移至容量瓶中。C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡。E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。请填写下列空白:(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________。(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码、镊子)、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________、________。(3)下列情况会使所配溶液浓度偏大的是(填序号)________。A.某同学观察液面的情况如图所示B.没有进行上述的操作步骤DC.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线D.砝码上黏附有杂质【答案】(1)ABDCE;(2)药匙胶头滴管500mL容量瓶;(3)AD。三、课堂练习1.实验室中需要配制2mol·L−1的NaCl溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是A.950mL,111.2gB.500mL,117.0gC.1000mL,117.0gD.任意规格,111.2g【答案】C【解析】实验室中没有950mL容量瓶,故只能配制1000mL2mol·L−1的NaCl溶液,所需NaCl质量应按1000mL溶液计算,故NaCl质量为117.0g。2.下列溶液中物质的量浓度肯定为1mol/L的是A.将40gNaOH固体溶解于1L水中B.将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液C.将1L10mol/L浓盐酸与10L水混合D.10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液【答案】D3.某同学用Na2CO3配制0.10mol/LNa2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学的错误有①⑤⑥B.②④⑦C.①⑥⑦D.⑤⑥⑦【答案】C4.下列有关溶液配制实验的描述正确的是A.在容量瓶中先加入一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸B.用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6mol·L-1)通常需要用容量瓶等仪器C.配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4以防水解D.用pH=1的盐酸配制100mLpH=2的盐酸所需全部玻璃仪器有:100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管【答案】【解析】A、容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,不能用于溶解或者稀释溶液;
B、用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸,不需要使用容量瓶,可以直接使用烧杯和量筒即可;
C、铁离子在溶液中能够发生水解,配制时加入稀硫酸可以抑制铁离子水解;
D、还需要量取盐酸体积容器量筒或酸式滴定管滴定管,否则无法配制该溶液.即A.
不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,稀释浓硫酸应该在烧杯中进行,故A错误;
B.若用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸,通常使用量筒和烧杯即可,不需要使用容量瓶,故B错误;
C.
NH4Fe(SO4)2溶液中铁离子部分水解生成氢氧化铁和氢离子,加入稀硫酸可以抑制铁离子水解,故C正确;
D.pH=1的盐酸配制100mL,pH=2的盐酸,必须使用量取液体体积的仪器,如量筒或者酸式滴定管,故D错误;
故选C。5.在标准状况下,将VLHCl气体溶于水制得1000mL盐酸,则该盐酸的物质的量浓度为A.mol/LB.mol/LC.mol/LD.mol/L【答案】C【解析】在标准状况下,将VLHCl气体溶于水制得1000mL盐酸,氯化氢的物质的量是,所以该盐酸的物质的量浓度为,答案选C6.将50g溶质质量分数为w1,物质的量浓度为c1的浓硫酸沿玻璃棒加入到VmL水中,稀释后得到溶质质量分数为w2,物质的量浓度为c2的稀溶液。下列说法中正确的是A.若c1=2c2,则w1<2w2,V<50mLB.若c1=2c2,则w1<2w2,V>50mLC.若w1=2w2,则c1<2c2,V=50mLD.若w1=2w2,则c1>2c2,V<50mL【答案】A【解析】设物质的量是浓度为c1mol⋅L−1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol⋅L−1硫酸溶液的密度为ρ2.A.由c=1000ρwM可知,W1=98c11000ρ1,W2=98c21000ρ2,所以w1w2=c1ρ2c2ρ1,由于c1=2c2,所以w1w2=c1ρ2c2ρ1=2ρ2ρ1,因浓硫酸的密度大于水,溶液的浓度越大,密度越大,则ρ1>ρ2,所以w1<2w2;稀释前后溶质的质量不变,所以稀释后溶液的质量小于100g,故水的质量小于50g,水的密度为1g/mL,所以水的体积V<50mL,故A正确;B.由A分析可知,若c1=2c2,水的体积V<50ml,w1<2w2,故B错误;C.由c=1000ρwM可知,c1=1000ρ1w198,c2=1000ρ2w298,所以c1c2=ρ1w1ρ2w2,由于w1=2w2,所以c1c2=ρ1w1ρ2w2=2ρ1ρ2,因浓硫酸的密
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