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文档简介

高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第1讲物质的量气体摩尔体积第一章2024内容索引010203强基础固本增分探考点精准突破研专项前沿命题强基础固本增分一、物质的量(n)和阿伏加德罗常数(NA)1.基本概念及相互关系6.02×10236.02×1023

mol-12.物质的量的规范表示

3.物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系n=⇒N=

或NA=

n·NA易错辨析(1)阿伏加德罗常数就是指6.02×1023这一数字。(

)(2)1mol氮是指1molN原子,并非1molN2分子。(

)(3)1molH2O中约含NA个H2分子和NA个O原子。(

)(4)等物质的量的O2和O3所含氧原子数之比为2∶3。(

)×××√二、摩尔质量(M)相对原子质量

相对分子质量

三、气体摩尔体积1.影响物质体积的因素2.气体摩尔体积(Vm)22.4温度

压强

应用提升“Vm=22.4

L·mol-1”的理解及应用(1)Vm受温度和压强影响,“Vm=22.4

L·mol-1”不一定处于标准状况下。(2)使用对象必须是标准状况下的气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如水、苯、SO3、CHCl3等在标准状况下不能用“Vm=22.4

L·mol-1”计算。四、阿伏加德罗定律及推论1.阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下,相同

的任何气体都含有

数目的粒子(或气体的物质的量相同)。概括为“三同”定“一同”:

体积

相同

2.阿伏加德罗定律的3个重要推论

易错辨析(1)22.4LN2的物质的量一定大于11.2LO2的物质的量。(

)(2)在相同温度和压强下,等质量的N2和CO所占的体积相同。(

)(3)在相同温度和体积下,相同物质的量的气体的压强不同。(

)(4)在相同温度和压强下,同体积的NH3和CH4所含的电子数不同。(

)√×××五、物质的量在化学方程式计算中的应用1.计算依据化学方程式中各物质的化学计量数之比等于参与反应的各物质的物质的量之比、粒子数目之比、体积(同温同压下的气体)之比。2.计算的一般步骤(1)正确写出反应的化学方程式(或关系式);(2)根据化学计量数列出各物质对应的量,注意上下单位一致,左右单位对应;(3)列出比例式进行计算。

aA(g)

+

bB(g)

===

cC(g)

+

dD(g)amol×M(A) bmol (c×22.4)L dmolm(A)

n(B)

V(C)

n(D)探考点精准突破考点一物质的量摩尔质量命题解读新教材变化阿伏加德罗常数的定义中删去“与0.012kg12C中所含的碳原子数相同”;新增“例题1”,加强有关物质的量计算的规范性表述考情透析高频考点从近两年高考试题来看,以物质的量为中心的计算仍是今后高考命题的热点。预测考向新的一年高考可能会在选择题中考查阿伏加德罗常数、物质的量和摩尔质量等相关计算考向1物质的量及相关计算1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于反应“Bi+4HNO3(稀)===Bi(NO3)3+NO↑+2H2O”的说法错误的是(

)A.1molBi(NO3)3含有的离子数为4NAB.消耗2molBi时,转移电子数为6NAC.生成1molNO时,有4NA个HNO3被还原D.36gH2O中,含有的H原子数为4NA答案

C

解析

Bi(NO3)3由Bi3+和

构成,则1

mol

Bi(NO3)3含有的离子数为4NA,A正确;Bi元素化合价由0价升高到+3价,即1个Bi原子失去3个电子,故消耗2

mol

Bi时,转移电子数为6NA,B正确;结合题中反应可知,生成1

mol

NO时,消耗4

mol

HNO3,但其中被还原的HNO3的数目为NA个,C错误;1个H2O分子含有2个H原子,36

g

H2O的物质的量为2

mol,则含有4

mol

H原子,故含有的H原子数为4NA,D正确。2.(人教必修1·P17,2题改编)设NA为阿伏加德罗常数的值,在0.5molNa2SO4中含有

的数目是(

)A.0.5个

B.6.02×1023个C.3.01×1022个 D.0.5NA个答案

D

归纳总结阿伏加德罗常数的理解及应用(1)从“两量”角度理解(2)建立n和N之间的关系

考向2摩尔质量及相关计算3.已知某氯原子的质量为ag,12C原子的质量为bg,设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(

)答案

D

4.下列说法正确的是(

)A.摩尔质量就是1mol物质的质量,如CO2的摩尔质量为44gB.2molCO2的摩尔质量是1molCO2的2倍C.Na的相对原子质量为23,则Na+的摩尔质量为23g·mol-1D.1molH2O的质量与其相对分子质量相同答案

C

5.质量相同的CH4和NH3相比较,下列结论错误的是(

)A.分子个数比为17∶16 B.原子个数比为17∶16C.氢原子个数比为17∶12 D.氢原子质量比为17∶12答案

B

归纳总结摩尔质量的理解及计算(1)理解摩尔质量的“三性”(2)计算摩尔质量的“4种”不同方法

②依据单个粒子的质量:M=a·NA(a为单个粒子的质量,NA为阿伏加德罗常数)。③依据标准状况下气体的密度(ρg·L-1):M=22.4ρg·mol-1。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律命题解读新教材变化删去“科学探究”栏目,新教材增加“思考与讨论”栏目,讨论影响物质体积的因素考情透析高频考点气体摩尔体积的应用、阿伏加德罗定律的理解与应用仍是今后高考命题的热点。预测考向新的一年高考可能会在选择题中考查气体摩尔体积及计算,在化学平衡常数计算题中考查阿伏加德罗定律及应用考向1气体摩尔体积及有关计算1.(1)设NA为阿伏加德罗常数的值。标准状况下33.6LH2中,所含质子个数是

(2)所含电子的物质的量为4mol的H2,标准状况下的体积是

(3)标准状况下,4.8g甲烷(CH4)所占的体积为

L,它与标准状况下

L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。

(4)标准状况下,16gO2与14gN2的混合气体所占的体积是

(5)9.03×1023个NH3含

mol氢原子、

mol质子,在标准状况下的体积约为

L。

(6)标准状况下,若6.72LO3含有m个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为

(用含m的式子表示)。

答案

(1)3NA

(2)44.8L

(3)6.72

13.44

(4)22.4L

(5)4.5

15

33.6

2.关于气体摩尔体积的说法正确的是(

)A.在标准状况下,1mol液态水的体积约为22.4LB.22.4L氮气的物质的量一定为1molC.在标准状况下,0.5mol氢气和氧气的混合气体的总体积约为11.2LD.若1mol气体的体积为22.4L,则该气体一定处于标准状况下答案

C

解析

在标准状况下,1

mol

液态水的体积远小于22.4

L,A错误;若22.4

L氮气处于非标准状况下,则其物质的量不一定为1

mol,B错误;标准状况下,气体摩尔体积约为22.4

mol

-1,故0.5

mol

氢气和氧气的混合气体的总体积约为11.2

L,C正确;由于气体的体积受温度和压强影响,1

mol

气体的体积为22.4

L,但这些气体也不一定处于标准状况下,D错误。3.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.标准状况下,11.2L乙烯和环丙烷的混合气体中含共用电子对数为3NA(2022陕西西安模拟)B.25℃、101kPa下,22.4L稀有气体混合物中含有的原子总数为NA(2022陕西榆林三模)C.标准状况下,2.24LCH2Cl2含有的C—Cl键数目为0.2NA(2022陕西宝鸡三模)D.标准状况下,将1.12LCl2通入1L0.1mol·L-1FeCl2溶液中,溶液中含Fe3+数目小于0.1NA(2022陕西西北工业大学附中模拟)答案D

9

mol共用电子对,则0.5

mol环丙烷分子中含有4.5

mol共用电子对,故最终共用电子对的物质的量在3~4.5

mol之间,即共用电子对数目在3NA~4.5NA之间,A错误。25

℃、101

kPa下,气体摩尔体积不为22.4

mol-1,22.4

L稀有气体混合物中含有的原子总数不为NA,B错误。标准状况下,二氯甲烷为液态,则无法通过气体摩尔体积计算2.24

L二氯甲烷的物质的量和含有的碳氯键的数目,C错误。标准状况下,1.12

L

Cl2通入1

L

0.1

mol·L-1

FeCl2溶液中生成0.1

mol

Fe3+,由于Fe3+水解,所以溶液中含Fe3+数目小于0.1NA,D正确。归纳总结“四看法”突破气体摩尔体积(标准状况)的有关计算

考向2阿伏加德罗定律及应用4.(2023陕西西安中学质检)在甲、乙两个容积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是(

)A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的容积比乙容器的容积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.若将压强相同改为容积相同,则甲容器中的压强比乙容器的压强大答案

D

解析

由于摩尔质量M(CO)<M(CO2),所以质量相同时,n(CO)>n(CO2),则充入的CO分子数比CO2分子数多,A不正确;两容器的温度和压强相同,则两容器内气体的体积与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的容积比乙容器的容积大,B不正确;温度、压强相同时,气体的摩尔体积相同,所以CO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相同,C不正确;根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同体积的两种气体,其压强与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器中的压强比乙容器的压强大,D正确。5.(2022内蒙古赤峰期末)在容积相同的两个密闭容器中分别充满A、B气体,当这两个容器内温度相等时,下列说法正确的是(

)A.若A为O2,B为O3,它们质量相等时则容器中氧原子个数不相等B.若A为NO2,B为N2O4,它们压强相等时则质量相等C.若A为C2H4,B为C2H6,它们密度相等时则气体的物质的量相等D.若A为CO2,B为C3H8,它们密度相等时则分子数相等答案

D

6.同温同压下的12C18O和14N2两种气体,下列说法正确的是(

)A.若体积相等,则质量相等B.若质量相等,则质子数相等C.若原子数相等,则体积相等D.若分子数相等,则中子数相等答案

C

解析

同温同压下,气体体积相等则物质的量相等,12C18O和14N2的摩尔质量不同,所以质量不同,A错误;12C18O和14N2的摩尔质量之比为30∶28=15∶14,所以质量相等时,物质的量之比为14∶15,而一个12C18O和14N2分子均含14个质子,所以质子数不相等,B错误;12C18O和14N2都是双原子分子,原子数相等则物质的量相等,同温同压下体积相等,C正确;分子数相等则物质的量相等,一个12C18O分子含有6+10=16个中子,一个14N2含有7×2=14个中子,所以中子数不同,D错误。解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板

研专项前沿命题阿伏加德罗常数判断的5个“陷阱”题型考查内容选择题考查知识物质的组成、结构及变化,电离,盐的水解,氧化还原反应等核心素养宏观辨识与微观探析陷阱1围绕物质的组成及结构设置陷阱例1

设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.1.8g18O中含有的中子数为NA(2022辽宁卷,3A)B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA(2022浙江1月卷,12B)C.12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子(2022浙江6月卷,12A)D.32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA(2022浙江1月卷,12D)答案

A

解析

1个18O原子中含有10个中子,1.8

g

18O的物质的量为

=0.1

mol,故1.8

g

18O中含有中子的物质的量为1

mol,中子数为NA,A正确;1.8

g重水(D2O)的物质的量为0.09

mol,所含质子数为0.9NA,B错误;NaHSO4固体由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,12

g

NaHSO4的物质的量为0.1

mol,因此,其中只含有0.1NA个阳离子,C错误;甲醇的结构简式为CH3OH,32

g

(1

mol)甲醇的分子中含有C—H键的数目为3NA,D错误。突破方法熟记“组成与结构”,跳出“物质组成与结构”陷阱(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、质子、中子、电子)的数目,常考的物质有:①单原子分子,如稀有气体(如He、Ne、Ar等);②双原子分子,如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等;③多原子分子,如D2O、O3、P4(白磷)、CH4、CO2等。(2)记住最简式相同的物质,明确微粒数目的特点,如O2和O3、NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。(3)掌握常考物质中所含化学键的数目,如下表:常考物质CH4(C—H键)P4(P—P键)晶体硅(Si—Si键)二氧化硅(Si—O键)石墨(C—C键)金刚石(C—C键)1

mol含有共价键数目4NA6NA2NA4NA1.5NA2NA(4)注意胶体粒子的构成,如0.1

mol

FeCl3水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA。针对训练1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(

)A.180g葡萄糖中,C原子的数目为6NA(2021天津卷,7C)B.1molCHCl3含有C—Cl键的数目为3NA(2021广东卷,11A)C.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA(2021河北卷,7A)D.18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA(2021全国理综甲卷,8A)答案

D

解析

葡萄糖的分子式为C6H12O6,其摩尔质量为180

g·mol-1,故180

g葡萄糖的物质的量为1

mol,C原子的数目为6NA,A项正确。由CHCl3的结构式可知,1个CHCl3分子含有3个C—Cl键,1

mol

CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA,B项正确。1个氟气(F2)分子含有18个质子,标准状况下,22.4

L

F2的物质的量为1

mol,则含有的质子数为18NA,C项正确。M(D2O)=20

g·mol-1,1个D2O分子含有10个质子,18

g重水(D2O)的物质的量为0.9

mol,则含有的质子数为9NA,D项错误。陷阱2围绕Vm=22.4

L·mol-1及使用条件设置陷阱

例2

设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.25℃、101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA(2022全国甲卷,11A)B.11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA(2022浙江6月卷,12B)C.标准状况下,22.4LHCl气体中H+数目为NA(2022辽宁卷,3C)D.11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA(2021湖南卷,5D)答案

D

解析

25

℃、101

kPa不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,A错误;没有指明气体所处的温度和压强,无法确定11.2

L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法确定其中所含碳氢键的数目,B错误;HCl是共价化合物,HCl分子中不存在H+,C错误;甲烷和氯气在光照下发生取代反应,标准状况下11.2

L

CH4的物质的量为0.5

mol,22.4

L

Cl2的物质的量为1

mol,由于甲烷与氯气反应前后分子数不变,则充分反应后的分子数为1.5NA,D正确。突破方法基于“两看法”,跳出Vm=22.4

L·mol-1使用陷阱针对训练2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.常温常压下,11.2LNH3中含有的氢原子数为1.5NAB.常温常压下,16gO2和O3的混合气体中所含氧原子数为NAC.标准状况下,22.4L水含有的分子数为NAD.2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA答案

B

解析

常温常压下,Vm不等于22.4

mol

-1,则11.2

L

NH3的物质的量不是0.5

mol,故含有的氢原子数不是1.5NA,A错误;16

g

O2和O3的混合气体中所含氧原子的物质的量为

=1

mol,则所含氧原子数为NA,B正确;标准状况下,水不是气体,22.4

L

H2O的物质的量远大于1

mol,则含有的分子数远大于NA,C错误;题目未指明2.24

L

CO和CO2混合气体所处的状况(温度和压强),无法根据其体积计算物质的量,D错误。陷阱3围绕氧化还原反应中电子的转移设置陷阱

例3

设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA(2021全国甲卷,8B)B.向100mL0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA(2021浙江1月卷,18C)C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA(2022浙江1月卷,12C)D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA(2022全国甲卷,11D)答案B

解析

常温常压下,Vm不等于22.4

mol

-1,则11.2

L

NH3的物质的量不是0.5

mol,故含有的氢原子数不是1.5NA,A错误;16

g

O2和O3的混合气体中所含氧原子的物质的量为

=1

mol,则所含氧原子数为NA,B正确;标准状况下,水不是气体,22.4

L

H2O的物质的量远大于1

mol,则含有的分子数远大于NA,C错误;题目未指明2.24

L

CO和CO2混合气体所处的状况(温度和压强),无法根据其体积计算物质的量,D错误。突破方法基于“价态变化”,跳出转移电子数目陷阱(1)三步确定氧化还原反应中电子转移数目(2)熟记常考氧化还原反应中转移的电子数

反应物质转移电子的数目Na2O2+CO2(或H2O)1

mol

Na2O2NA1

mol

O22NACl2+NaOH1

mol

Cl2NACl2+Fe1

mol

Cl22NA1

mol

Fe3NA注意

1

mol

Cl2与H2O反应时,Cl2既是氧化剂又是还原剂,由于该反应是可逆反应,转移电子小于1

mol或NA。针对训练3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.32g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6NAB.含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于0.2NAC.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移的电子数为6NAD.2.3gNa与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间答案

B

解析

硫在足量氧气中充分燃烧生成SO2,S元素化合价由0价升高到+4价,则32

g硫物质的量为1

mol,充分燃烧转移电子数为4NA,A错误;含0.2

mol

H2SO4的浓硫酸与足量镁先后发生反应:①Mg+2H2SO4(浓)===MgSO4+SO2↑+2H2O、②Mg+H2SO4(稀)===MgSO4+H2↑,若只发生反应①,则转移电子数为0.2NA,但随着硫酸浓度的减小,还发生反应②,故转移电子总数大于0.2NA,B正确;H2和N2反应生成NH3的反应是可逆反应,3

mol

H2与1

mol

N2混合反应生成的NH3小于2

mol,则转移的电子数小于6NA,C错误;Na与O2反应生成Na2O或Na2O2,Na元素化合价均由0价变为+1价,2.3

g

Na为0.1

mol,完全反应转移的电子数为0.1NA,D错误。陷阱4围绕特殊反应(或隐含反应)设置陷阱

例4

设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA(2022全国甲卷,11C)B.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA(2022浙江6月卷,12D)C.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(2021湖南卷,5C)D.0.1molCH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA(2021浙江1月卷,18D)答案

A突破方法理解“反应原理”,跳出特殊反应(或隐含反应)陷阱(1)特殊反应——可逆反应:不能正向进行到底,反应物不能全部转化为产(2)特殊因素——浓度变化:①足量MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止;②足量Cu与浓硫酸的反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止;③足量Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体;④足量Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体;⑤常温下,铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生“钝化”。针对训练4.设NA为阿伏加德罗常数的值。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0.1NAB.5.6g铁和6.4g铜分别与足量单质硫充分反应,转移的电子数均为0.2NAC.1molN2和3molH2混合反应,当生成0.1molNH3时,转移的电子数目为0.3NAD.标准状况下,11.2LHCl和11.2LNH3充分混合后含有的分子数为NA答案

C

解析

Cl2与H2O的反应是可逆反应,将0.1

mol

Cl2通入水中,Cl2并非完全与水反应,故转移电子的数目小于0.1NA,A错误;5.6

g铁和6.4

g铜均为0.1

mol,与足量单质硫充分反应分别生成FeS、Cu2S,前者转移电子数为0.2NA,后者转移电子数为0.1NA,B错误;合成氨反应中,N元素化合价由0价降低到-3价,故生成0.1

mol

NH3时,转移电子数目为0.3NA,C正确;标准状况下,11.2

L

HCl和11.2

L

NH3的物质的量均为0.5

mol,二者充分混合反应生成0.5

mol

NH4Cl,而NH4Cl是离子化合物,不存在分子,故充分混合后含有的分子数为0,D错误。陷阱5围绕电解质溶液中粒子变化设置陷阱

例5

设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA(2022浙江1月卷,12A)B.2.0L1.0mol·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA(2022全国甲卷,11B)C.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA(2022辽宁卷,3D)D.1L0.05mol·L-1的NH4HSO4溶液中

的微粒数等于0.05NA(2022湖南卷,6C)答案

A

解析

1

L

pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的浓度为0.01

mol·L-1,物质的量为0.01

mol·L-1×1

L=0.01

mol,OH-的数目为0.01NA,A正确;Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0

L

1.0

mol·L-1

AlCl3溶液中Al3+的数目小于2.0NA,B错误;没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,C错误;铵根离子在溶液中会发生水解反应,所以1

L

0.05

mol·L-1的硫酸氢铵溶液中铵根离子的数目小于0.05

mol·L-1×1

L×NA

mol-1=0.05NA,D错误。突破方法基于“粒子变化”,跳出电解质溶液陷阱

(1)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=3的H2SO3溶液中c(H+)=10-3

mol·L-1,与电解质组成无关。(2)多元弱酸根离子发生水解,溶液中阴离子的数目增加;多元弱碱阳离子发生水解,溶液中阳离子数目增加。(3)求溶液中所含H、O原子数时,不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。针对训练5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.0.1mol·L-1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA(2021湖南卷,5B)B.1L1mol·L-1溴化铵水溶液中

与H+离子数之和大于NA(2021河北卷,7D)C.1L1.0mol·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NA(2021广东卷,11B)D.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA(2020浙江7月选考,19C)答案

B

高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第2讲物质的量浓度第一章2024内容索引010203强基础固本增分探考点精准突破研专项前沿命题强基础固本增分一、物质的量浓度1.溶液组成的两种表示方法(1)物质的量浓度(cB)单位体积

mol·L-1

浓度

物质的量

(2)溶质的质量分数(w)2.稀释定律(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。应用提升在进行有关物质的量浓度计算或判断时要注意:(1)物质溶于水后溶质是否改变,如:(2)是不是溶液的体积。

易错辨析(1)1L水中溶解4.0gNaOH所得溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1。(

)(2)稀硫酸的物质的量浓度为1mol·L-1,表示1L该溶液中含有1molH2SO4。(

)(3)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶液的物质的量浓度为1.0mol·L-1。(

)(4)从100mL1.0mol·L-1NaCl溶液中取出10mL,其物质的量浓度为0.1mol·L-1。(

)√×××(5)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则

的浓度之比为3∶2∶3。(

)(6)将标准状况下44.8LHCl溶于100mL水中,所得溶液的密度为1.384g·mL-1,则其物质的量浓度为1.5mol·L-1。(

)××二、一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器

托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、

。精确度0.1

g烧杯

容量瓶

胶头滴管

2.容量瓶(1)构造及用途250mL

500mL(2)查漏操作

倒立

180°3.配制过程配制过程(以配制100mL1.0mol·L-1NaCl溶液为例)5.9托盘天平

烧杯

1002~31~2凹液面的最低处

应用提升

易错辨析(1)配制100mL0.5mol·L-1的NaCl溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(

)(2)向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁。(

)(3)用量筒量取20mL0.5000mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000mol·L-1H2SO4溶液。(

)(4)如图A配制0.1mol·L-1NaOH溶液。(

)√×××(5)如图B配制一定浓度的NaCl溶液。(

)(6)用如图C装置配制溶液。(

)(7)NaOH固体在烧杯里刚完全溶解,立即将溶液转移到容量瓶中。(

)×××探考点精准突破考点一物质的量浓度的计算命题解读新教材变化有关物质的量浓度的基本知识内容无大的变化,但删去了P17“思考与交流”内容考情透析高频考点从近两年高考试题来看,有关物质的量浓度的计算,在氧化还原滴定计算中显得尤为突出,是高考卷的难点和有效控分点预测考向新的一年高考可能会在阿伏加德罗常数选择题或实验综合题(计算物质纯度)中考查物质的量浓度的计算与应用1.将标准状况下的aLHCl气体溶于1000g水中,得到盐酸密度为bg·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是(

)考向1物质的量浓度的理解与计算

答案

B

2.(2023四川射洪中学检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)A.0.1mol·L-1CaCl2溶液中,Cl-的物质的量为0.2molB.NA个NH3分子溶于1L的水中,所得氨水的物质的量浓度为1mol·L-1C.将10mL2mol·L-1H2SO4溶液与100mL水混合,得到0.2mol·L-1H2SO4溶液D.将100mL饱和NaCl溶液蒸发掉20mL水后,恢复到原有温度,溶液的物质的量浓度不变答案

D

解析

溶液的体积未知,无法计算氯离子的物质的量,A错误;NA个NH3分子溶于1

L的水中所得的溶液体积不一定为1

L,依据公式无法准确计算所得氨水的物质的量浓度,B错误;将10

mL

2

mol·L-1

H2SO4溶液与100

mL水混合,得到硫酸溶液的浓度c=≈0.18

mol·L-1,C错误;将100

mL饱和NaCl溶液蒸发掉20

mL水后,恢复到原有温度,该溶液仍为饱和溶液,溶解度不变,所以溶液的物质的量浓度不变,D正确。考向2溶液的稀释与混合3.某100mL无土栽培用的营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图甲所示。若

不参与其他任何反应,将该营养液加水稀释,稀释过程中

的浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图乙所示,以下说法不正确的是(

)A.该营养液中K2SO4的物质的量浓度为4.0mol·L-1B.该营养液中含KCl的质量为67.05gC.该营养液中NH4Cl的物质的量为0.8molD.图乙中V1=0.1,V2=0.5答案

B

解析

由题图甲可知,的物质的量浓度为4.0

mol·L-1,所以该营养液中K2SO4的物质的量浓度为4.0

mol·L-1,A正确;由题图甲及以上分析可知,n总(K+)为0.1

L×9.0

mol·L-1=0.9

mol,K2SO4中n(K+)为0.1

L×2×4.0

mol·L-1=0.8

mol,只剩下KCl中有K+,所以n(KCl)=0.1

mol,故KCl的质量为0.1

mol×74.5

mol-1=7.45

g,B错误;该营养液中n总(Cl-)=9.0

mol·L-1×0.1

L=0.9

mol,n(NH4Cl)=n总(Cl-)-n(KCl)=0.9

mol-0.1

mol=0.8

mol,C正确;由C项分析可知,该营养液中c()为8.0

mol·L-1,则V1=0.1,根据稀释定律c浓×V浓=c稀×V稀,所以0.1

L×8.0

mol·L-1=V2

L×1.6

mol·L-1,所以V2=0.5,D正确。归纳总结(1)溶液稀释规律(守恒观点)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混合的计算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变化时,c1V1+c2V2=c混V混,其中

考点二一定物质的量浓度溶液的配制新教材变化新教材增加了“资料卡片——容量瓶的使用”。P16“学与问”中第3题换成了“如果在读数时,仰视或者俯视容量瓶上的刻度线,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了”。突出了仪器使用和实验操作的规范性考情透析高频考点从近几年高考题来看,有关一定物质的量浓度溶液的配制,在仪器名称、仪器选择、基本实验操作等方面常有考查。预测考向新的一年高考可能会在基础实验中考查一定物质的量浓度溶液的配制中的仪器使用及基本操作、误差分析等考向1一定物质的量浓度溶液配制的仪器使用与基本操作1.实验室需配制480mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液,下列说法不正确的是(

)A.应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体14.3gB.配制操作必需的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶、量筒C.采用加热方式来加快Na2CO3·10H2O晶体的溶解,需趁热迅速将溶液转移至容量瓶中D.定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线,不需要再滴加蒸馏水至刻度线答案

C

解析

选取500

mL容量瓶配制溶液,称取Na2CO3·10H2O晶体的质量为0.5

L×0.1

mol·L-1×286

g·mol-1=14.3

g,A项正确;结合溶液配制的操作步骤可知,所需玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500

mL容量瓶和量筒,B项正确;配制溶液时,需将溶解液冷却至室温后再转移到容量瓶中,C项错误;定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线,不需要滴加蒸馏水,待内壁沾有的液体回流后,液面会与刻度线相平,D项正确。2.(2022甘肃庆阳期末)某实验需2mol·L-1NaOH溶液250mL,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如图:下列说法不正确的是(

)A.此实验应称取20.0g氢氧化钠固体B.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤C.NaOH在烧杯中完全溶解后,立即转移到容量瓶中D.操作①时,若仰视容量瓶的刻度线,则配得的NaOH溶液浓度偏低答案

C

解析

实验中应称取氢氧化钠固体的质量为0.25

L×2

mol·L-1×40

mol-1=20.0

g,A正确;实验操作顺序是溶解、转移、洗涤、转移洗涤液、定容、摇匀,即③②④⑥①⑤,B正确;NaOH在烧杯中完全溶解后,冷却至室温后转移到容量瓶中,C错误;操作①时,若仰视容量瓶的刻度线,加入水的体积偏大,则配得的NaOH溶液浓度偏低,D正确。3.(1)(2022全国乙卷,27节选)由CuSO4·5H2O配制一定物质的量浓度的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是

(填仪器名称)。(2)(2022广东卷,17节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。①配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的体积为

mL。

②下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是

(填字母)。

答案

(1)分液漏斗和(球形)冷凝管(2)①5.0

②C解析

(1)由CuSO4·5H2O固体配制硫酸铜溶液,需用天平称量一定质量的CuSO4·5H2O固体,将称量好的固体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4·5H2O,因此用不到的仪器有分液漏斗和(球形)冷凝管。(2)①溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250

mL×0.1

mol·L-1=V×5

mol·L-1,解得V=5.0

mL。②容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,A错误;定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,B错误;向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶的瓶口,C正确;定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,另一只手扶住容量瓶底部,防止容量瓶掉落,D错误。归纳总结

考向2一定物质的量浓度溶液配制中的误差分析4.欲配制100mL1.0mol·L-1Na2SO4溶液,下列操作会使配得的溶液浓度偏小的是(

)A.容量瓶中原有少量蒸馏水B.定容时,俯视容量瓶中液体的凹液面C.称量Na2SO4固体时,药品和砝码的位置放反了(1g以下用游码)D.将32.2gNa2SO4·10H2O溶于少量水中,再配制成100mL溶液答案

C

解析

定容时要加入蒸馏水,因此容量瓶中原有少量蒸馏水,所得溶液的浓度不变,A项不符合题意;定容时,俯视容量瓶中液体的凹液面,定容结束时,液面低于刻度线,则所得溶液的浓度偏大,B项不符合题意;称量Na2SO4固体时,物质与砝码位置放反了,且1

g以下用游码,由于所需Na2SO4固体质量为14.2

g,则称取Na2SO4固体的质量减小,故所配得溶液的浓度偏小,C项符合题意;32.2

g

Na2SO4·10H2O的物质的量为0.1

mol,溶于少量水中配成100

mL5.(必修1·P18,6题改编)某同学用容量瓶配制溶液,加水时超过了刻度线,他(她)把水倒出一些,重新加水至刻度线。下列有关说法不正确的是(

)A.所配溶液的浓度不变

B.所配溶液的浓度偏低C.倒出的水中含有溶质

D.该操作错误,应重新配制答案

A

解析

用容量瓶配制溶液,加水时超过了刻度线,倒出的水中含有溶质,引起溶质的损失,故所配溶液的浓度偏低,该操作错误,应重新配制溶液。6.(2022四川成都期末)某化学小组的同学要配制100mL0.5mol·L-1NaOH溶液,具体操作如下:①用托盘天平称取2.0gNaOH固体时所用时间较长;②向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温;③把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中,振荡摇匀;④向容量瓶中加水定容,定容时俯视刻度线;⑤定容后塞上容量瓶瓶塞,上下颠倒摇匀,摇匀后发现液面低于刻度线,用胶头滴管补加蒸馏水至刻度线。以上操作中会使所配制的溶液浓度偏低的有(

)A.1项 B.2项C.3项 D.4项答案

B

解析

①氢氧化钠易潮解,称量时所用时间较长会导致称取的氢氧化钠中含部分水,氢氧化钠的量偏少,所配制的溶液浓度偏低;②向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温后再转移到容量瓶中,操作正确,对溶液浓度无影响;③容量瓶不需要干燥,操作正确,对溶液浓度无影响;④定容时俯视刻度线会使溶液体积偏小,所配制的溶液浓度偏高;⑤上下颠倒摇匀后液面低于刻度线对浓度无影响,补加蒸馏水会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度偏低。使所配制的溶液浓度偏低的有①⑤,故选B。归纳总结一定物质的量浓度溶液配制的误差分析1.误差分析的基本方法误差分析中变量是m或V,一般情况要固定其一,分析另一物理量的变化对溶液浓度的影响:2.定容操作中视线引起误差的分析方法(1)定容时,仰视容量瓶的刻度线(如图1),导致溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低。(2)定容时,俯视容量瓶的刻度线(如图2),导致溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏高。研专项前沿命题化学计算的常用方法

题型考查内容选择题非选择题考查知识常见物理量的计算——物质的量、质量、气体体积、粒子数(分子、原子、离子、质子、中子、电子等)的计算、纯度或产率计算、转化率计算等核心素养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想方法一守恒法例1

将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:名称吸水剂CO2吸收剂实验前质量/g20.0026.48实验后质量/g21.0830.00请回答:(1)燃烧产物中水的物质的量为

mol。

(2)该有机物的分子式为

思路指导

答案

(1)0.0600

(2)C4H6O6解析

(1)根据题给表格中的数据,吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量,则生成水的物质的量=0.080

0

mol

∶0.120

mol

∶0.120

mol=2∶3∶3,则最简式为C2H3O3。假设该有机物的分子式为(C2H3O3)x,由于相对分子质量为150,则有75x=150,x=2,故该有机物的分子式为C4H6O6。突破方法(1)守恒法含义所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或物质在发生“反应”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中存在各种守恒,如质量守恒、元素守恒、原子守恒、电子得失守恒、电荷守恒、能量守恒、物料守恒等。(2)解题步骤针对训练1.(2022陕西西安模拟)BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定:①称取1.220g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全,静置;②过滤并洗涤沉淀;③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧,转入高温炉中,反复灼烧至恒重,称得沉淀质量为1.165g。则BaCl2·xH2O中的x为(

)A.1 B.2 C.3 D.4答案B

解析

1.220

g样品与足量硫酸反应生成硫酸钡沉淀,根据题意,最终生成硫酸钡沉淀的质量为1.165

g,根据钡元素守恒,,解得x=2,故选B。2.将1.08gFeO完全溶解在100mL1

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