第03讲物质的量气体摩尔体积物质的量浓度（教师版）

第3讲物质的量气体摩尔体积物质的量浓度三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。——孔丘复习目标1．了解物质的量的含义和单位，了解阿伏加德罗常数的含义。2．会计算物质的摩尔质量。3．知道物质的量浓度的涵义，会计算常见类型的物质的量浓度。4．学会配制物质的量浓度的溶液，知道所用的仪器并会分析实验误差。复习重点难点1．物质的量浓度配制。2．阿伏加德罗常数判断。教学过程物质的量与摩尔质量摩尔质量：通用单位g·mol－1，若以为g·mol－1单位则数值上等于相对分子/原子质量。气体摩尔体积影响因素只与温度和压强有关适用条件气体物质和标准状况（0℃、101kPa）非标准状况下Vm可能为22.4L·mol－1标准状况下，常见的气体稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn有机气体C1～C4的烃、HCHO、CH3Cl特殊气体新戊烷常温为气体，标况为液体NO2常温为气体，标况为液体SO3常温为液体，标况为固体HF常温为气体，标况为液体标准状况下水的体积具有可求性物质的量浓度计算公式法c＝EQ\f(n,V)守恒法溶液稀释或浓缩的计算：稀释或浓缩前后溶质的质量或物质的量不变①公式：m1ω1＝m2ω2或c1V1＝c2V2②各量含义：m表示溶液质量，ω表示溶质质量分数，c表示物质的量浓度，V表示溶液体积③注意：V1、V2的体积单位一致即可，不必都换算成L浓度换算物质的量浓度和溶质质量分数间的关系：c＝①c、ω、M为相互对应关系：为某种具体微粒的浓度、质量分数和摩尔质量②ρ表示溶液的密度物质的量浓度溶液配制物质的量浓度溶液配制过程可图示如下：说明：①答题时，若缺少的仪器是容量瓶，根据题中所配制溶液的体积，必须写明其规格，即“××mL容量瓶”。②定容时，如不小心加水超过了刻度，其处理方法是——重新配制。阿伏加德罗常数正误判断中常用的陷阱与突破记“组成”突破陷阱①首先要看清题意中所说的微观粒子是哪一种，如分子数、原子数、离子数、电子数、质子数、转移电子数等。②注意组成物质的分子中的原子数目，如稀有气体为单原子分子，一个臭氧分子中含有三个原子等。③能够判断所描述的物质是否真实存在，如离子化合物中没有分子，共价化合物中不存在离子等。抓“两看”突破气体与状况陷阱一看“气体”是否处在“标准状况”。二看“标准状况”下，物质是否为“气体”，如H2O、苯等在标准状况下均不为气体。排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。审“组成、体积”因素，突破电解质溶液中粒子数目陷阱①是否存在弱电解质的电离。②已知浓度，是否指明体积，用好公式n＝cV。（2022·江苏学业水平合格考）O2是地球上生物赖以生存的基础。O2的摩尔质量为A．16 B．32 C．16g·mol－1 D．32g·mol－1【答案】D【解析】O2的相对分子质量为16＋16＝32，O2的摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于其相对分子质量，故摩尔质量为32mol·L－1，故选D项。物质的量与摩尔质量1．物质的量及其单位①物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，用符号n表示。②物质的量的单位——摩尔2．摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位是g·mol－1。（2023·江苏学业水平合格考）N2的摩尔质量为28g·mol－1，下列说法正确的是A．1mol氮原子的质量为28g B．1mol氮气的质量为28gC．1个氮分子的质量为28g D．1g氮气的物质的量为28mol【答案】B【解析】A项，N的摩尔质量为14g·mol－1，1mol氮原子的质量为14g，错误；B项，N2的摩尔质量为28g·mol－1，则1mol氮气的质量为28g，正确；C项，1个N2的物质的量为eq\f(1,NA)mol，其质量为eq\f(1,NA)mol×28g·mol－1＝eq\f(28,NA)g，错误；D项，1g氮气的物质的量为为eq\f(1,28)mol，错误；故答案为B。（2023·江苏连云港学业水平合格考模拟）标准状况下，1molCO的体积约为A．5.6L B．11.2L C．22.4L D．33.6L【答案】C【解析】标准状况下，1molCO2的体积约1mol×22.4L·mol－1＝22.4L，故C符合题意。气体摩尔体积气体摩尔体积标准状况下的气体摩尔体积利用L·mol－1计算物质的量，要注意物质：❶必须是气体；❷处于标准状况；否则无法计算。（2021·江苏学业水平合格考）标准状况下，1molO2的体积约为A．5.6L B．11.2L C．22.4L D．33.6L【答案】C【解析】标准状况下，气体摩尔体积为22.4L·mol－1，标准状况下，1molO2的体积V＝n＝22.4L，C项正确。（2023·江苏学业水平合格考）下列实验装置用于配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．图为蒸发装置，A不选；B．图为配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液时转移溶液操作，B选；C．图为蒸馏装置，C不选；D．图为过滤装置，D不选；故选B。物质的量浓度及溶液的配制1．物质的量浓度概念单位体积溶液中所含溶质B的物质的量浓度计算式cB＝eq\f(nB,V)单位mol·L－1注意①体积“V”是指溶液的体积，而不是溶剂的体积；②同一溶液，无论取出多大体积，其物质的量浓度不变，所含溶质的物质的量由体积决定；③溶质通常是指不带水的物质。例如：带结晶水的化合物CuSO4·5H2O溶于水形成的溶液，其溶质是CuSO4而不是CuSO4·5H2O；氨水中的溶质是NH3，而不是NH3·H2O。2．一定物质的量浓度溶液的配制①主要仪器：天平（量筒）、××mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。容量瓶三个标志主要用途使用方法和注意事项温度、刻度线、规格（分为50、100、250、500、1000）用于准确配制一定物质的量浓度的溶液①使用前必须检查是否漏水②不能直接在容量瓶中溶解或稀释溶质③加液体时必须用玻璃棒引流④在标记的温度下使用⑤定容时平视，使凹面液面最低点与刻度线相切检验容量瓶是否漏水程序加水→倒立，观察是否漏水→瓶塞旋转180°→倒立，观察是否漏水②配制步骤：配制步骤仪器注意事项①计算②称量量取小烧杯、托盘天平、量筒天平使用（精确到0.1g），NaOH不能放纸上，量筒残留液不要洗涤③溶解/稀释玻璃棒玻璃棒的作用是：搅拌④冷却否则会使所配溶液的浓度偏大（若溶解或稀释过程中有热量产生）⑤移液××mL容量瓶玻璃棒的作用是：引流⑥洗涤转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小⑦振荡使溶液充分混合⑧定容胶头滴管使用该仪器的目的是：便于控制加水量，定容时，俯视标线会使所配溶液的浓度偏大⑨摇匀准确定容振荡静置后，液面低于标线所配溶液的浓度：无影响⑩装瓶贴签试剂瓶（2022·江苏盐城学业水平合格考样题）配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验，下列有关说法正确的是A．容量瓶用蒸馏水洗净后，不需要干燥B．配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82mL浓盐酸C．配制1L0.1mol·L－1NaCl溶液时，将NaCl固体放入容量瓶中溶解D．定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管紧贴容量瓶内壁【答案】A【解析】A项，最后还需要加水定容至刻度线，所以开始时容量瓶中有水，无须干燥，正确；B项，量筒只能精确到小数点后一倍，错误；C项，NaCl固体应在小烧杯中溶解，错误；D项，胶头滴管不能伸入容量瓶内，错误。有关阿伏加德罗常数的判断物理量说法判断正误质量①22gCO2气体中O原子个数为NA√②100g98%的硫酸溶液中，H原子个数为2NA×体积③标准状况下，11.2LCO2含有NA个O原子√④标准状况下，11.2LH2O含有NA个O原子×⑤常温常压下，5.6L氯气中含有NA个Cl2×结构常温下，4gCH4含NA个C—H共价键√78gNa2O2中的阴离子数为2NA×78g苯中含有碳碳双键数为3NA×反应1molCl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA×2molSO2与O2充分反应，转移电子数为4NA×浓度0.1mol·L－1BaCl2溶液中含有NA个Ba2＋×电离1L0.1mol·L－1盐酸溶液中含有NA个HCl分子×1L0.1mol·L－1醋酸溶液中含有NA个CH3COOH分子×阿伏加德罗常数判断1．将各种量转化为物质的量2．命题陷阱设置陷阱注意点气体摩尔体积适用条件①气体摩尔体积的使用对象是气体（或混合气体）；标准状况下气体摩尔体积适用条件是标准状况——273K、101kPa，而不是常温常压②在用题给物质体积除以22.4L·mol－1时，一看物质是否是气体，二看气体是否是标准状况物质的聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体，注意以下物质(水、SO3、乙醇)在标准状况下不是气体物质的微观结构①所求的粒子是分子、原子，溶质的分子数还是溶液中分子总数，是否包括溶剂水中的原子②关注某些物质的分子中的原子个数，如稀有气体是单原子分子，O3是三原子分子③特殊物质的摩尔质量，如重水(D2O)，18O2，14CO2电解质溶液强电解质无溶质分子，如盐酸溶液中无HCl分子；弱电解质部分电离，如1L0.1mol·L－1醋酸溶液中，醋酸分子数小于NA个溶液的体积有时题中给出物质的量浓度，但未告之溶液的体积，则无法求出有关微粒的数目（2022·江苏徐州学业水平合格考样题）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是A．常温常压下，16gO3所含的氧原子数目为NAB．1mol·L－1MgCl2溶液中含有的Cl－数目为2NAC．5.6gFe与足量盐酸反应失去的电子数目为NAD．标准状况下，22.4L苯含有的分子数目为NA【答案】A【解析】A项，O3分子是由O原子构成的，常温常压下，16gO3所含的氧原子的物质的量是1mol，则含有的O原子数目为NA，正确；B项，只有浓度缺少溶液的体积，不能计算微粒的数目，错误；C项，Fe与HCl反应产生FeCl2、H2，每个Fe原子失去2个电子，5.6gFe的物质的量是0.1mol，则其与足量盐酸反应失去的电子数目为NA，错误；D项，标准状况下苯不是气体，不能使用气体摩尔体积进行有关计算，错误。1．（2021·江苏学业水平合格考）H2O是地球上分布最广泛的物质。H2O的摩尔质量为A．10 B．18 C．10g·mol－1 D．18g·mol－1【答案】D【解析】H2O的相对分子质量为1＋1＋16＝18，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，分子的摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，故答案为D。2．（2023·江苏徐州铜山区学业水平合格考模拟）在标准状况下，气体的摩尔体积是A．22.4g/L B．22.4g/mol C．22.4L/mol D．22.4mol/L【答案】C【解析】气体摩尔体积是单位物质的量的气体物质具有的体积，在标准状况下，气体的摩尔体积是22.4L/mol，故选C。3．（2023·江苏盐城学业水平合格考模拟）用蘸有浓氨水的棉棒检漏输氯管道的原理为3Cl2＋8NH3N2＋6NH4Cl。关于该反应的下列说法正确的是A．35.5g氯气所含的分子数为6.02×1023B．常温常压下，22.4L氨气所含原子总数为4×6.02×1023C．反应每生成1molN2转移电子数约为6×6.02×1023D．1mol·L－1NH4Cl溶液中，含有Cl－数约为6.02×1023【答案】C【解析】A项，35.5g氯气的物质的量为35.5g/71g·mol－1＝0.5mol，所含Cl2分子数为0.5×6.02×1023＝3.01×1023，错误；B项，常温常压下，22.4L氨气的物质的量无法计算，则分子数也无法计算，错误；C项，生成N2过程中，N元素化合价变化为－3→0，所以生成1molN2转移6mol电子，转移的电子数目为6×6.02×1023，正确；D项，由于缺少溶液的体积，NH4Cl的物质的量无法计算，Cl－的物质的量也无法计算，错误。4．2023·江苏徐州铜山区学业水平合格考模拟）标准状况下，44.8L的CO2气体的物质的量为A．1mol B．1.5mol C．0.5mol D．2mol【答案】D【解析】标准状况下，气体摩尔体积为22.4L·mol－1，所以44.8L的二氧化碳气体的物质的量为EQ\f(44.8L,22.4L·mol－1)＝2mol，故选D项。5．（2022·江苏如皋学业水平合格考模拟）由1.06gNa2CO3固体配制100mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液，下列仪器无需使用的是A．烧杯B．分液漏斗C．玻璃棒D．容量瓶【答案】B【解析】用Na2CO3固体配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时，需要使用的玻璃仪器是容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，不使用分液漏斗，故B项符合题意。第3讲物质的量气体摩尔体积物质的量浓度1．（2023·江苏盐城学业水平合格考模拟）酒精(CH3CH2OH)是常见的清洁能源。CH3CH2OH的摩尔质量为A．30 B．46 C．46g·mol－1 D．30g·mol－1【答案】C【解析】摩尔质量如果用g/mol作单位，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量，乙醇的相对分子质量是46，所以CH3CH2OH的摩尔质量为46g/mol。答案选C。2．（2023·江苏扬州学业水平合格考模拟）氧气的摩尔质量是32g·mol－1，其含义为A．1molO的质量为32g B．1molO2的质量为32gC．1gO的物质的量为32mol D．1gO2的物质的量为32mol【答案】B【解析】氧气的摩尔质量是32g·mol－1，其含义为1molO2的质量为32g，故选B。3．（2021·江苏学业水平合格考）完成下列实验需用如图所示仪器的是A．制备少量CO2气体B．溶解少量NaOH固体C．除去KNO3固体中混有的NaClD．配制100mL0.200mol·L－1KCl溶液【答案】D【解析】图示仪器为容量瓶，用于配制一定物质的量浓度的溶液，D项正确。4．（2023·江苏盐城伍估高二阶段考）L·mol－1是哪个物理量的单位A．摩尔质量 B．体积 C．气体摩尔体积 D．密度【答案】C【解析】A项，摩尔质量的单位是g·mol－1，不符合题意；B项，体积的单位是L或mL，不符合题意；C项，气体摩尔体积的单位是L·mol－1，符合题意；D项，密度的单位是kg·m－3或g·cm－3，不符合题意。5．（2022·江苏淮安学业水平合格考模拟）配制100mL2.0mol·L－1NaOH溶液，下列操作中错误的是A．应称取8.0gNaOH固体或量取8.0mol·L－1的NaOH溶液25mLB．将NaOH固体在烧杯中溶解，所得溶液冷却至室温后再转移至容量瓶中C．将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤2～3次，洗涤液也一并移入容量瓶中D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，应补加少量蒸馏水至刻度线【答案】D【解析】定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，不能加水，若补加少量蒸馏水至刻度线会导致浓度偏小，故选D项。6．（2022·江苏镇江学业水平合格考模拟）下列有关实验操作的叙述正确的是A．可用上图所示的方法将烧杯中的溶液转移到容量瓶中B．容量瓶可用于配制溶液，但不能作为反应容器使用C．稀释浓硫酸时，先向烧杯中注入浓硫酸，再加水稀释D．用托盘天平称量NaOH固体时，需将NaOH固体放在托盘上的纸上【答案】B【解析】A项，转移溶液应通过玻璃棒引流，错误；B项，正确；C项，浓硫酸应注入水中，错误；D项，NaOH固体应放在小烧杯中称量，错误。7．（2023·江苏泰州高二质检）下列叙述正确的是A．1molH2O的质量为18g·mol－1B．CH4的摩尔质量是16gC．6.02×1023个O2分子的质量为32gD．标准状况下，1mol任何物质的体积均为22.4L【答案】C【解析】A项，1molH2O的质量为18g，错误；B项，CH4的摩尔质量是16g·mol－1，错误；C项，6.02×1023个O2分子物质的量为1mol，质量为32g，正确；D项，应为气体而不是任何物质，错误。8．（2022·江苏无锡学业水平合格考模拟）用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列操作规范的是A． B． C． D．称量 溶解 转移 定容【答案】B【解析】A项，应为“左物右码”，错误；B项，正确；C项，应用玻璃棒引流，错误；D项，胶头滴管不能插入容量瓶内，错误。9．（2022·江苏连云港学业水平合格考模拟）实验室中配制250mL0.20mol·L－1NaOH溶液时，必须使用到的玻璃仪器是A． B． C． D．【答案】C【解析】A项，实验用不到试管，不符合题意；B项，实验用不到圆底烧瓶，不符合题意；C项，配制250mL0.20mol·L－1NaOH溶液，需用到250mL的容量瓶，符合题意；D项，实验用不到分液漏斗，不符合题意。10．（2020·江苏学业水平合格考样题）用NaCl固体配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液。下列图示的实验操作中，不需要进行的操作是【答案】B【解析】固体需要先溶解；将溶解后的液体转移至容量瓶中；加水定容至刻度线；过程中不需要进行蒸发，故选B。11．（2022·江苏南京学业水平合格考模拟）植物光合作用会消耗CO2。CO2的摩尔质量为A．32 B．44g·mol－1 C．44 D．32g·mol－1【答案】B【解析】摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，单位为g·mol－1，CO2的相对分子质量为44，摩尔质量为44g·mol－1，B项正确。12．（2023·江苏扬州学业水平合格考模拟）标准状况下气体摩尔体积约为L·mol－1，对其含义表述正确的是A．1molN2的体积约为22.4LB．标准状况下1molFe的体积约为22.4LC．标准状况下1mol任何气体的体积约为22.4LD．影响气体体积的主要因素是分子本身的大小【答案】C【解析】A．缺标准状况下，无法计算1molN2的体积，故A错误；B．标准状况下，铁为固体，无法计算1mol铁的体积，故B错误；C．标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L，故C正确；D．由于气体的分子间距离远大于分子本身大小，则相同条件下影响气体体积的主要因素是气体的分子数目以及分子间的平均距离，故D错误；故选C。13．（2023·江苏如皋中学学业水平合格考模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是A．标准状况下，22.4L苯中含有的分子数目为NAB．常温常压下，22.4L乙烯中含有的碳碳双键数目为NAC．0.5mol·L1K2SO4溶液中含有的K＋数目为NAD．56g铁与足量氯气反应失去的电子数目为3NA【答案】D【解析】A项，苯在标准状况下为液体，错误；B项，常温常压下，22.4L乙烯中含有的碳碳双键不为1mol，错误；C项，没有体积，无法计算K＋的物质的量，错误；D项，1molFe与Cl2反应生成FeCl3，失去3mole－，正确。14（2021·江苏无锡学业水平合格考模拟）下列溶液中的c(Cl－)与50mL1mol·L－1氯化铝溶液中的c(Cl－)相等的是A．150mL3mol·L－1氯化钾溶液 B．75mL2mol·L－1氯化铵溶液C．150mL1mol·L－1氯化钠溶液 D．75mL1mol·L－1氯化钡溶液【答案】A【解析】50mL1mol·L－1AlCl3溶液中的c(Cl－)为3mol·L－1。A项，3mol·L－1KCl溶液中c(Cl－)为3mol·L－1，符合题意；B项，2mol·L－1NH4Cl溶液中c(Cl－)为2mol·L－1，不符合题意；C项，1mol·L－1NaCl溶液中c(Cl－)为1mol·L－1，不符合题意；D项，1mol·L－1BaCl2溶液中c(Cl－)为2mol·L－1，不符合题意。15．（2022·江苏南京学业水平合格考模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．32gO2中含有的氧原子数为NAB．常温常压，22.4LCH4含有的分子数为NAC．1molOH－中含有的电子数为NAD．1L1mol·L－1NaCl溶液中含有Na＋的数目为NA【答案】D【解析】A项，32gO2的物质的量为1mol，含有的氧原子数为2NA，错误；B项，常温常压，气体的摩尔体积不是22.4L·mol－1，错误；C项，每个OH－中含有10个电子，则1molOH－中含有的电子数为10NA，错误；D项，1L1mol·L－1NaCl溶液中含有Na＋的物质的量为1mol，Na＋的数目为NA，正确。16．（2022·江苏徐州学业水平合格考模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，4.48L乙醇中含有的分子数目为NAB．常温常压下，6.4gSO2中含有的氧原子数目为NAC．1L0.1mol·L－1K2CO3溶液中含有的钾离子数目为NAD．100mL1.0mol·L－1FeCl3溶液与足量铜反应，转移的电子数目为NA【答案】B【解析】A项，标准状况下，乙醇为液态，错误；B项是，氧原子的物质的量为n(O)＝eq\f(6.4g,64g·mol－1)×2＝0.2mol，故氧原子的数目为NA，正确；C项，1L0.1mol·L－1K2CO3溶液中K2CO3的物质的量为0.1mol，含有的钾离子数目为NA，错误；D项，100mL1.0mol·L－1FeCl3溶液与足量铜反应，转移的电子数目为NA，错误。17．（2021·江苏扬州学业水平合格考模拟）某学生配制100mL0.1mol·L－1NaOH溶液，下列操作会造成实际浓度偏高的是A．用蒸馏水洗涤容量瓶后，用烧碱溶液润洗B．把烧碱放在滤纸上称量C．定容时仰视刻度线D．使用在空气中部分变质的烧碱【答案】A【解析】A项，润洗时，容量瓶中溶质会增多，浓度偏高，正确；B