2023届新高考化学一轮复习物质的量学案

物质的量【学科素养】1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2．证据推理与模型认知：在有关物质的量计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等题目解答的模型。3．科学探究与创新意识：能从问题和实际出发，确定探究目的，设计配制一定物质的量浓度溶液的实验方案，进行实验探究；在探究中学会合作与交流，能够正确分析实验过程中可能存在的误差问题。考点考题考点一：物质的量摩尔质量2021全国甲卷第8题2021浙江6月选考第18题2021山东等级考第6题2019全国卷Ⅱ第8题考点二：气体摩尔体积阿伏加德罗定律2021河北选择考第7题2021广东选择考第11题2021湖南选择考第5题2020全国Ⅲ卷第9题考点三：物质的量浓度一定物质的量浓度溶液的配制2021广东选择考第7题2020浙江7月选考第19题2020全国Ⅰ卷第27题2019全国卷Ⅲ第11题2019北京高考第26题考点一：物质的量摩尔质量(基础性考点)(一)从宏微结合的层面认识物质的量及其单位1．物质的量、阿伏加德罗常数助理解阿伏加德罗常数的理解和应用(1)注意事项①阿伏加德罗常数是指1mol任何粒子的粒子数。②阿伏加德罗常数有单位(mol－1)，是一个准确值，而6.02×1023无单位，是一个纯数值。③考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等)，注意看清粒子的种类，常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。(2)理解要点①这里的粒子指同种粒子，如1molO2中的分子数为NA，而1molO2中的氧原子数为2NA。②阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系，6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值，计算时通常使用这个近似值，而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示。③从微观和宏观两方面认识物质的组成(以水为例)：2．物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系深思考1molKCl和1molHCl所含的粒子数相同吗？提示：不相同，因为KCl是离子化合物，组成微粒是K＋和Cl－，而HCl是共价化合物，组成微粒是HCl分子。(二)从宏观层面理解摩尔质量1．基本概念2．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系能力点：物质的量、摩尔质量的有关计算摩尔质量(M)计算的5种方法前提条件公式任意状态的任意物质M＝eq\f(m,n)(定义式)已知一个分子的质量M＝m(分子)×NA标准状况下的气体M＝22.4×ρ(注意：ρ以g·L－1为单位)同温同压下的气体M(A)＝M(B)×D(D是气体A对气体B的相对密度)对于混合气体，求其平均摩尔质量(eq\x\to(M))eq\x\to(M)＝eq\f(m（总）,n（总）)(或eq\x\to(M)＝M1a%＋M2b%＋M3c%＋……)(a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数)1．(2022·梅州模拟)阿伏加德罗是意大利化学家，为了纪念阿伏加德罗，人们把1mol某种微粒的集合体所含有的粒子个数称为阿伏加德罗常数，用NA表示。下列说法或表示不正确的是()A．科学上规定含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒的集合体都为1molB．在K37ClO3＋6H35Cl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中，若有212g氯气生成，则反应中电子转移的数目为5NAC．60g的乙酸和葡萄糖的混合物充分燃烧可消耗2NA个O2D．6.02×1023mol－1就是阿伏加德罗常数【解析】选D。含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒的集合体都为1mol，A项正确；根据反应的化学方程式可知，生成的3mol氯气中含1mol37Cl和5mol35Cl，3molCl2的质量为212g，生成3mol氯气转移5mol电子，B项正确；乙酸与葡萄糖最简式都是CH2O，1个CH2O完全燃烧消耗1个氧气分子，60g乙酸和葡萄糖的混合物含有CH2O物质的量为2mol，充分燃烧消耗2NA个O2，C项正确；6.02×1023mol－1是阿伏加德罗常数的近似值，D项错误。2．(2022·济南模拟)我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素分子式C15H22O5，相对分子质量为282，双氢青蒿素分子式C15H24O5，相对分子质量为284。NA表示阿伏加德罗常数的值，下面关于青蒿素的说法不正确的是()A．C15H22O5的摩尔质量为282g·mol－1B．14.2g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NAC．一个C15H22O5微粒的质量约为eq\f(282,6.02×1023)gD．含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1mol【解析】选D。当质量以克为单位时，摩尔质量和相对分子质量在数值上是相等的，故C15H22O5的摩尔质量为282g·mol－1，A正确；14.2g双氢青蒿素的物质的量为eq\f(14.2g,284g·mol－1)＝0.05mol，每个分子中含有44个原子，根据N＝nNA及分子构成计算原子总数＝0.05mol×NA·mol－1×44＝2.2NA，B正确；NA个C15H22O5的质量为282g，则1个C15H22O5微粒的质量为eq\f(282,6.02×1023)g，C正确；1molC15H22O5中含有15molC，6.02×1023个碳原子的物质的量为1mol，因此C15H22O5的物质的量为eq\f(1,15)mol，D不正确。3．(2022·深圳模拟)NA是阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是()A．常温下80gSO3与足量水充分反应所得溶液中有NA个硫酸分子B．将铁棒浸入CuSO4溶液中，铁棒质量增加4g的同时会转移NA个电子C．50gCaCO3和KHCO3的混合物中含有1.5NA个氧原子D．26g乙炔(C2H2)和苯的混合物中含有2NA个碳氢键【解析】选A。硫酸是强电解质，在溶液中不存在硫酸分子，选项A错误；根据方程式Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4判断，铁棒质量增加4g的同时会转移NA个电子，选项B正确；CaCO3和KHCO3的摩尔质量均为100g·mol－1，50gCaCO3和KHCO3的混合物中二者总物质的量为0.5mol，含有1.5NA个氧原子，选项C正确；乙炔和苯的最简式均为CH，26g乙炔和苯的混合物可看作由2molCH组成，含有的碳氢键数目为2NA，选项D正确。4．(2022·珠海模拟)“84”消毒液可以杀死新冠病毒，可以喷洒在小区、学校、医院等公共场所。在工业上的制备原理为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．反应7.1gCl2转移电子数为0.2NAB．“84”消毒液中主要的有效成分为HClOC．40gNaOH中所含共用电子对数为2NAD．1molCl2完全反应后，溶液中Cl－和ClO－的总数小于2NA【解析】选D。7.1gCl2的物质的量为n＝eq\f(m,M)＝eq\f(7.1g,71g·mol－1)＝0.1mol，转移电子数为0.1NA，A错误；“84”消毒液中主要的有效成分为NaClO，B错误；40gNaOH含1molNaOH，其中氢氧根离子中含有1mol共用电子对数，C错误；由于氯气和水反应是一个可逆反应，故1molCl2完全反应后，溶液中还有Cl2分子，故溶液中Cl－和ClO－的总数小于2NA，D正确。【加固训练】1．(2022·沈阳模拟)下列说法正确的是()A．1molFeCl3在加热条件下完全水解生成NA个Fe(OH)3胶粒B．2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍C．48gO2和48gO3中氧原子的物质的量相等D．O2和CO2混合气体的平均摩尔质量可能为46g·mol－1【解析】选C。Fe(OH)3胶粒是多个“Fe(OH)3分子”的聚合体，1molFeCl3在加热条件下完全水解生成的Fe(OH)3胶粒数小于NA，A项错误；H2O的摩尔质量为18g·mol－1，摩尔质量与物质的量的多少无关，B项错误；O2和O3均由氧原子构成，氧原子的摩尔质量为16g·mol－1，故48gO2和48gO3中氧原子的物质的量均为3mol，C项正确；O2的摩尔质量为32g·mol－1，CO2的摩尔质量为44g·mol－1，故O2和CO2混合气体的平均摩尔质量介于32g·mol－1和44g·mol－1之间，D项错误。2．现有0.270kg质量分数为10%的CuCl2溶液，计算该溶液中：(1)CuCl2的物质的量为________。(2)Cu2＋和Cl－的物质的量分别为______________、______________。【解析】(1)0.270kg质量分数为10%的CuCl2溶液中含CuCl2的质量为270g×10%＝27g，则有n(CuCl2)＝eq\f(27g,135g·mol－1)＝0.2mol。(2)结合电离方程式：CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，1molCuCl2电离产生1molCu2＋和2molCl－，则含0.2molCuCl2的溶液中，含有0.2molCu2＋和0.4molCl－。答案：(1)0.2mol(2)0.2mol0.4mol考点二：气体摩尔体积阿伏加德罗定律(基础性考点)(一)从宏微结合的角度理解气体摩尔体积1．影响物质体积的因素深思考在一定温度和压强下的气体，影响其所占体积大小的最主要因素是什么？提示：气体的分子数或物质的量。影响气体体积大小的因素有分子直径的大小、分子间距离的大小、分子数的多少，在一定温度和压强下，气体分子间的距离相等，因分子间距离远大于气体分子大小，则影响其所占体积大小的主要因素是分子数或物质的量。2．气体摩尔体积(1)概念：指在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。(2)单位：L·mol－1或m3·mol－1等。(3)数值：标准状况下(温度为0__℃或273__K，压强为101__kPa)，Vm≈22.4__L·mol－1。(4)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系：深思考标准状况下，1mol气体的体积是22.4L，如果当1mol气体的体积是22.4L时，一定是标准状况吗？提示：不一定；因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，标准状况下，22.4L气体的物质的量为1mol。(二)从应用层面掌握阿伏加德罗定律1．阿伏加德罗定律可简单总结为“四同”：同温、同压、同体积、同分子数，并且“三同定一同”。微点拨阿伏加德罗定律适用范围阿伏加德罗定律适用于单一气体或相互不反应的混合气体。2．阿伏加德罗定律的推论项目公式语言叙述T、p相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比深思考阿伏加德罗定律与标准状况下的气体摩尔体积之间是什么关系？提示：阿伏加德罗定律是标准状况下的气体摩尔体积的推广，而标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。能力点一：有关气体摩尔体积的相关计算气体摩尔体积(22.4L·mol－1)应用的“五大误区”(1)使用“条件”是标准状况，即0℃、101kPa，而不是常温、常压。(2)使用对象必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是相互不反应的混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有SO3、乙醇、水、己烷、CCl4等。(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，其他条件下Vm一般不是22.4L·mol－1。(4)22.4L气体，在标准状况下的物质的量是1mol，在非标准状况下，可能是1mol，也可能不是1mol。(5)物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32gO2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。【典例】(2022·广州模拟)eq\a\vs4\al(一定温度和压强下)①，30Leq\a\vs4\al(某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子)②，这些分子由eq\a\vs4\al(1.204×1024个原子组成)③，下列有关说法中不正确的是()A．该温度和压强可能是标准状况B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4LC．该气体中每个分子含有2个原子D．若O2在该条件下为气态，则1molO2在该条件下的体积也为30L[解题思维]解答本题的思维流程如下：提取信息①一定温度和压强下②气态纯净物中含有6.02×1023个分子③由1.204×1024个原子组成信息转化①一定温度和压强下说明不一定是标准状况；②由气态纯净物中含有6.02×1023个分子可以得知分子的物质的量；③分子由1.204×1024个原子组成可以得出原子的物质的量。联想质疑此条件下的温度可能为0℃吗？提示：可能。由于此条件下1mol气体的体积为30L，若温度一定，则调整压强即可。【解析】选A。据n＝eq\f(N,NA)可知，该气体的物质的量为1mol，该温度和压强下，1mol该气体的体积为30L，不是标准状况，A不正确；因该气体的物质的量为1mol，因此若该气体在标准状况下为气体，则其体积约为22.4L，B正确；1mol该气体含有1.204×1024个原子，则该气体分子中含有原子个数为eq\f(1.204×1024,6.02×1023)＝2，因此该气体为双原子分子，C正确；因1mol该气体在该条件下为30L，由此可知该条件下气体摩尔体积为30L·mol－1，故若O2在该条件下为气态，则1molO2在该条件下的体积为30L·mol－1×1mol＝30L，D正确。1．(2022·东莞模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．12g熔融硫酸氢钠中含有的阳离子数目为0.2NAB．4.6g乙醇(C2H6O)含有的C—H键数目为0.6NAC．标准状况下，Na2O2与CO2反应生成2.24LO2转移的电子数目为0.2NAD．一定条件下，2molSO2与1molO2反应后分子数目为2NA【解析】选C。n(NaHSO4)＝eq\f(12g,120g·mol－1)＝0.1mol，NaHSO4(熔融)=Na＋＋HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，阳离子数目为0.1NA，A错误；n(C2H5OH)＝eq\f(4.6g,46g·mol－1)＝0.1mol，一个乙醇分子中有5个C—H键，一个O—H，C—H数目为0.5NA，B错误；n(O2)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，Na2O2与CO2反应生成O2，生成1mol氧气转移2mol电子，所以生成0.1molO2转移的电子数目为0.2NA，C正确；SO2和O2的催化反应为可逆反应，反应不可能完全进行，存在化学平衡，所以密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数不一定为2mol，即不一定为2NA，故D错误。2．(2022·珠海模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A．标准状况下，22.4LHCHO分子中含有的电子数目为12NAB．常温下，2.7g镁铝合金与足量的NaOH溶液反应，转移的电子数大于0.3NAC．2.8g乙烯和丙烯的混合气体中含有碳原子数目为0.2NAD．常温下，71gCl2溶于足量水，所得溶液中Cl2、HClO、ClO－三种微粒总数为NA【解析】选C。标准状况下，22.4LHCHO分子的物质的量为1mol，含有的电子数目为16NA，故A错误；常温下，2.7g镁铝合金与足量的NaOH溶液反应，只有铝能与氢氧化钠溶液反应，假设全部为铝，则转移的电子数为0.3NA，但还含有镁，所以转移的电子数小于0.3NA，故B错误；乙烯和丙烯的最简式均为CH2，2.8g混合气体中含有0.2mol最简式，含有0.2mol碳原子，则含有碳原子数目为0.2NA，故C正确；常温下，71gCl2溶于足量水，氯气和水发生可逆反应生成氯化氢和次氯酸，次氯酸易分解，所得溶液中Cl2、HClO、ClO－三种微粒总数小于NA，故D错误。3．对于22.4L的气体2H2，说法正确的是()A．含有2NA个2HB．密度是1H2的0.5倍C．标准状况下，含有2NA个中子D．分子数是11.2LH2的两倍【解析】选C。22.4L的2H2状态条件未知，不能用标准状况下气体摩尔体积计算氢气的物质的量，则含有2H原子数目无法计算，故A错误；根据ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(nM,V)，2H2和1H2的物质的量以及1H2的体积未知，无法比较二者的密度大小关系，故B错误；一个2H2分子中含有2个中子，标准状况下，22.4L2H2的物质的量为1mol，则含有中子数＝1mol×2×NA＝2NA个，故C正确；两种气体的状态条件未知，无法计算物质的量，分子数目无法确定，不能比较，故D错误。4．(2022·咸阳模拟)下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4LH2和O2的混合物所含分子数为NAB．标准状况下，18gH2O的体积是22.4LC．在常温常压下，11.2LN2含有的分子数为0.5NAD．1molCl2通入足量的澄清石灰水中转移的电子数为2NA【解析】选A。标准状况下，22.4LH2和O2的混合气体物质的量为1mol，所含分子数为NA，A项正确；标准状况下，H2O为液体，18gH2O的体积小于22.4L，B项错误；常温常压下，11.2LN2含有的分子数不是0.5NA，C项错误；1molCl2通入足量澄清石灰水中转移的电子数为NA，D项错误。【加固训练】1．关于气体摩尔体积的说法中正确的是()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是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【解析】选C。在标准状况下，1mol液态水的体积远小于22.4L，A项错误；若22.4L氮气处于非标准状况下，则其物质的量不一定是1mol，B项错误；标准状况下气体摩尔体积为22.4L·mol－1，故0.5mol氢气和氧气的混合气体的总体积为11.2L，C项正确；由于气体的体积受温度和压强影响，1mol气体的体积为22.4L，这些气体不一定处于标准状况下，D项错误。2．(2022·太原模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，标准状况下某O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积应是()A．eq\f(22.4nb,mNA)L B．eq\f(22.4mb,nNA)LC．eq\f(22.4nNA,mb)L D．eq\f(nbNA,22.4m)L【解析】选A。根据其组分及其含量相同，所以其质量与分子数成正比，设ng该混合气体含有的分子数为x个，质量与分子数的比例式为mg∶b＝ng∶x，x＝eq\f(ng×b,mg)＝eq\f(nb,m)；ng该混合气体的物质的量为n′＝eq\f(nb,mNA)mol，其体积为V＝n′×Vm＝eq\f(22.4nb,mNA)L。能力点二：阿伏加德罗定律及其推论的考查1．理想气体状态方程(1)pV＝nRT。(也叫气体万能公式)其中，p为理想气体的压强，V为理想气体的体积，n为气体物质的量，R为理想气体常数，T为理想气体的热力学温度。(2)应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝eq\f(m,M)、ρ＝eq\f(m,V)导出。2．利用阿伏加德罗定律及其推论答题的一般思路第一步：找“相同”，明“不同”。(1)找出题干中有哪些相同的因素，再根据物质的量，结合物质的组成和结构，求出相应的粒子数。(2)分析选项中的要求，明确需要求解哪些量。第二步：用“规律”。利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系，进行对比分析，从而顺利解题。【典例】(2022·开封模拟)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，下列说法正确的是()A．若三种气体的eq\a\vs4\al(原子数相等)①，质量最大是ZB．若eq\a\vs4\al(一定条件下)②，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1molC．eq\a\vs4\al(同温同压下，同质量)③的三种气体，气体密度最小的是XD．eq\a\vs4\al(同温下，体积相同)④的两容器分别充2gY气体和1gZ气体，则压强比为2∶1[解题思维]解答本题的思维流程如下：信息提取①原子数相等②一定条件下③同温同压下，同质量④同温下，体积相同信息转化①由于不知道分子的组成，由原子数相等不能得出分子数的多少；②给出的是一定条件下，不是标准状况下；③同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比；④同温下，体积相同的气体压强与其物质的量成正比。联想质疑同温同压下，同质量的三种气体体积最大的是哪种气体？为什么？提示：X气体。因为同温同压下气体的体积取决于气体的物质的量，等质量时摩尔质量越小，物质的量越大，从而体积越大。【解析】选C。根据m＝nM＝eq\f(N,NA)M，分子数目相等的三种气体，相对分子质量越大，质量越大；因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成，所以原子数相等的三种气体就不能确定三种气体的分子数，故A错误；三种气体体积均为2.24L，Vm不一定等于22.4L·mol－1，所以它们的物质的量不一定均为0.1mol，故B错误；同温同压下，同质量的三种气体，密度和相对分子质量成正比，三种气体密度最小的是X，故C正确；同温同体积气体物质的量之比等于压强之比，Y、Z气体的压强比为eq\f(p（Y）,p（Z）)＝eq\f(n（Y）,n（Z）)＝eq\f(\f(m（Y）,Mr（Y）),\f(m（Z）,Mr（Z）))＝eq\f(m（Y）·Mr（Z）,m（Z）·Mr（Y）)＝eq\f(2×2,1)＝4∶1，故D错误。1．(2022·石家庄模拟改编)同温同压下等质量的SO2气体和NO2气体，下列比较正确的是()A．密度之比为23∶32B．物质的量之比为23∶16C．氧原子数之比为23∶32D．体积之比为1∶1【解析】选C。同温同压下，SO2气体和NO2气体密度之比等于其摩尔质量之比，即ρ(SO2)∶ρ(NO2)＝M(SO2)∶M(NO2)＝64∶46＝32∶23，故A错误；等质量的SO2气体和NO2气体的物质的量之比为n(SO2)∶n(NO2)＝eq\f(mg,64g·mol－1)∶eq\f(mg,46g·mol－1)＝23∶32，故B错误；SO2与NO2分子中的氧原子数相等，结合B项分析，二者的氧原子数等于气体的物质的量之比＝23∶32，故C正确；同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比＝23∶32，故D错误。2．(2022·汕头模拟)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COB．同温度、同体积的H2和N2C．同体积、不同密度的C2H4和C3H6D．同压强、同体积的N2O和CO2【解析】选A。二者同质量，摩尔质量也相同，根据n＝eq\f(m,M)知，二者分子物质的量相同，也就是分子数相同，这两种分子还都含有2个原子，所以原子数相同，故A正确；同温度、同体积，气体分子数目与压强呈正比，压强不定，无法判断气体分子数关系，故B错误；同体积、不同密度的C2H4和C3H6，质量不相等。C2H4和C3H6的最简式相同，质量相等的两种气体含有相同的原子数，但质量不相等，则所含原子数不一定相同，故C错误；同压强、同体积，气体分子数目与温度呈反比，温度不定，无法判断气体分子数关系，故D错误。【加固训练】1．(2022·泰安模拟)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】选B。由公式m＝ρV得出，ρ甲V甲＝ρ乙V乙，即eq\f(V甲,V乙)＝eq\f(ρ乙,ρ甲)，因为ρ甲>ρ乙，则V甲<V乙，同温同压下，n乙>n甲。M甲＝eq\f(m,n甲)，M乙＝eq\f(m,n乙)得M乙<M甲，因此B正确。2．(2022·宿州模拟)在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断的值，下列说法正确的是()A．若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙B．若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙C．若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲>乙D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲＜乙【解析】选C。等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲>乙，A项错误；若M(甲)>M(乙)，则物质的量：甲＜乙，又因为气体体积相等，故气体摩尔体积：甲>乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，若M(甲)<M(乙)，则气体的压强：甲>乙，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，则甲、乙摩尔质量与气体的体积无关，即气体体积：甲＝乙，D项错误。3．下列说法正确的是()A．同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积B．等质量的O2和H2的物质的量之比为16∶1C．不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等D．同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比【解析】选D。A项，未指明气体，错误；B项，假设质量都是1g，n(O2)∶n(H2)＝eq\f(1,32)mol∶eq\f(1,2)mol＝1∶16，错误；C项，未限定温度与压强，无法判断。考点三：物质的量浓度一定物质的量浓度溶液的配制(基础性考点)(一)从比较的角度掌握物质的量浓度与溶质的质量分数1．物质的量浓度(1)概念：表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。(2)表达式：cB＝eq\f(nB,V)。(3)单位：mol·L－1。深思考将标准状况下1L氨气溶于1L水中，得到的溶液是2L吗？若不是，还需要哪些数据能求出该溶液的体积？提示：不是，还要知道溶液的密度。2．溶质的质量分数(1)概念：以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。(2)表达式：w(B)＝eq\f(m（B）,m（aq）)×100%。深思考将质量分数为50%的NaCl的溶液取出一部分，浓度变化吗？若改为物质的量浓度呢？提示：均不变，因为溶质微粒在溶液中是均匀分布的。3．物质的量浓度与溶质的质量分数物理量物质的量浓度溶质的质量分数定义表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量表达式cB＝eq\f(nB,V)w(B)＝eq\f(溶质（B）的质量,溶液的质量)×100%单位mol·L－1—深思考某双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10g·cm－3)，其物质的量浓度是多少？提示：8.9mol·L－1。根据物质的量浓度与质量分数的换算公式，得c＝eq\f(1000mL·L－1×ρg·cm－3×w,Mg·mol－1)＝eq\f(1000×1.10×27.5%,34)mol·L－1≈8.9mol·L－1。(二)从应用层面掌握一定物质的量浓度溶液的配制1．容量瓶的构造及使用方法(1)构造及用途深思考实验室需要480mL某溶液，应选用多大规格容量瓶配制溶液？提示：500mL容量瓶。因为没有480mL的容量瓶，选用的原则：比该体积大但接近的容量瓶。(2)查漏操作：在使用前首先要检查是否漏水，检查合格后，用蒸馏水洗涤干净。具体操作如下：微点拨常用检漏仪器中学化学实验室常用的检漏仪器：容量瓶、分液漏斗、滴定管。2．配制过程(1)配制过程(以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例)①计算：需NaCl固体的质量为5.85__g。②称量：根据计算结果，用托盘天平称量5.9__gNaCl固体。③溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，加适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌。④移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，用玻璃棒引流将溶液注入100__mL容量瓶中。⑤洗涤：用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液全部注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。⑥定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。⑦摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。⑧装瓶、贴标签。深思考容量瓶使用前应用蒸馏水洗净是否还需要待配溶液润洗？提示：不需要，若润洗，则加入的溶质偏多，误差偏大。(2)配制流程图示请完成下表中的误差分析(填“偏高”“偏低”或“无影响”)：实验操作变量c/(mol·L－1)n(溶质)V(溶液)用滤纸称量NaOH固体减小—偏低砝码与物品颠倒(使用游码)减小—偏低移液前容量瓶内有水不变—无影响向容量瓶中移液时少量溅出减小—偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小—偏低定容时仰视刻度线—增大偏低定容时俯视刻度线—减小偏高定容摇匀后液面下降再加水—增大偏低未等溶液冷却就定容—减小偏高能力点一：物质的量浓度相关计算有关物质的量浓度计算类型(1)气体溶于水标准状况下，气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(溶质的物质的量n＝\f(V气体,22.4L·mol－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m气体＋m水,ρ)))c＝eq\f(n,V)(2)溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算①计算公式：c＝eq\f(1000ρw,M)(c为溶质的物质的量浓度，单位为mol·L－1；ρ为溶液的密度，单位为g·cm－3；w为溶质的质量分数；M为溶质的摩尔质量，单位为g·mol－1，1000的单位为mL·L－1)。当溶液为饱和溶液时，因为w＝eq\f(S,S＋100)，可得c＝eq\f(1000ρS,M（100＋S）)。②公式的推导(按溶液体积为VL推导)c＝eq\f(n,V)＝eq\f(1000ρ×V×w,M×V)＝eq\f(1000ρw,M)或w＝eq\f(m（溶质）,m（溶液）)＝eq\f(V×c×M,V×1000ρ)＝eq\f(cM,1000ρ)。(3)溶液稀释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，即m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。(4)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合①混合前后溶质的质量保持不变，即m1w1＋m2w2＝m混w混。②混合前后溶质的物质的量保持不变，即c1V1＋c2V2＝c混V混。【典例】下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。按要求回答下列问题：(1)硫酸的物质的量浓度为________，氨水的物质的量浓度为________。(2)eq\a\vs4\al(各取5mL与等质量的水混合后)③，c(H2SO4)________9.2mol·L－1，c(NH3)________6.45mol·L－1(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。(3)各取5mL与等体积水混合后，w(H2SO4)________49%，w(NH3)________12.5%。[解题思维]解答本题的思维流程如下：提取信息①硫酸溶液的密度为1.84g·cm－3，②氨水的密度为0.88g·cm－3，③各取5mL与等质量的水混合后信息转化①硫酸溶液的密度为1.84g·cm－3，大于水的密度，因此硫酸溶液的浓度越大溶液的密度越大；②氨水的密度为0.88g·cm－3，小于水的密度，因此氨水溶液的浓度越大溶液的密度越小；③各取5mL与等质量的水混合，混合后溶液的质量为原溶液的2倍联想质疑为什么硫酸溶液的浓度越大溶液的密度越大，而氨水溶液的浓度越大溶液的密度越小呢？提示：对于水溶液，溶质与密度的相对大小，影响溶液浓度与密度的关系。当溶质密度大于水的密度时，溶液的浓度越大，密度大的组分所占比例大，密度也越大。当溶质的密度小于水的密度，溶液的浓度越大，密度小的组分所占比例大，密度越小。【解析】(1)利用c＝eq\f(1000mL·L－1×ρg·cm－3×w,Mg·mol－1)计算，c(H2SO4)＝eq\f(1000×1.84×98%,98)mol·L－1＝18.4mol·L－1，c(NH3)＝eq\f(1000×0.88×25%,17)mol·L－1≈12.9mol·L－1。(2)各取5mL与等质量的水混合后，溶液的浓度为c混＝eq\f(n,V)＝eq\f(5mL×c原,\f(5mL×ρ原×2,ρ混))＝eq\f(c原,2)×eq\f(ρ混,ρ原)，对于硫酸溶液，密度大于水，则ρ混＜ρ原，因此c混＜eq\f(c原,2)＝eq\f(18.4mol·L－1,2)＝9.2mol·L－1；对于氨水溶液，密度小于水，则ρ混＞ρ原，因此c混＞eq\f(c原,2)＝eq\f(12.9mol·L－1,2)＝6.45mol·L－1。(3)5mL浓硫酸和5mL浓氨水的质量分别为1.84g·cm－3×5mL＝9.2g、0.88g·cm－3×5mL＝4.4g，而5mL水的质量约为5g，故各取5mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)＞49%，w(NH3)＜12.5%。答案：(1)18.4mol·L－112.9mol·L－1(2)＜＞(3)＞＜·命题角度一：物质的量浓度的基本计算1．如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14g·cm－3)。14%的NaOH溶液的物质的量浓度及从瓶中取出20mL该溶液中含有溶质的质量分别是()A．4.0mol·L－13.2g B．2.0mol·L－13.2gC．4.0mol·L－16.4g D．2.0mol·L－16.4g【解析】选A。根据c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000×1.14×14%,40)mol·L－1≈4.0mol·L－1，20mL该溶液含有溶质的质量是0.02L×4.0mol·L－1×40g·mol－1＝3.2g。2．(2022·汕头模拟)标准状况下，将VLA气体(摩尔质量为Mg·mol－1)溶于0.1L水中，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此溶液的物质的量浓度(mol·L－1)为()A．eq\f(Vρ,MV＋2240) B．eq\f(1000Vρ,MV＋2240)C．eq\f(MV,22.4（V＋0.1）ρ) D．1000VρM(MV＋2240)【解析】选B。气体的物质的量为eq\f(V,22.4)mol，所得溶液的质量为(eq\f(V,22.4)×M＋100)g，则此溶液的物质的量浓度为eq\f(V,22.4)mol÷[(eq\f(V,22.4)×M＋100)g÷1000ρg·L－1]＝eq\f(1000Vρ,MV＋2240)mol·L－1。【加固训练】(2022·宜昌模拟)下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是1mol·L－1的是()A．10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液B．将39gNa2O2溶于水并配成1L的溶液C．将100mL0.5mol·L－1的NaOH溶液加热蒸发掉50g水的溶液D．标准状况下，将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液【解析】选C。10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液，则c＝eq\f(\f(10g,40g·mol－1),0.25L)＝1mol·L－1，故A正确；39gNa2O2的物质的量＝eq\f(39g,78g·mol－1)＝0.5mol，溶于水发生反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，反应生成氢氧化钠1mol，配成1L的溶液后，溶质物质的量浓度＝eq\f(1mol,1L)＝1mol·L－1，故B正确；将0.5mol·L－1NaOH溶液100mL加热蒸发掉50g水，溶液体积不是50mL，其物质的量浓度不是1mol·L－1，故C错误；标准状况下，将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液，则c＝eq\f(\f(22.4L,22.4L·mol－1),1L)＝1mol·L－1，故D正确。·命题角度二：溶液稀释与混合的计算3．(2022·深圳模拟)现有VL0.5mol·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是()A．加热浓缩到原来体积的一半B．加入5mol·L－1的盐酸0.125VLC．加入10mol·L－1的盐酸0.1VL，再稀释至1.5VLD．标准状况下通入11.2L氯化氢气体【解析】选C。加热蒸发，HCl挥发，溶液浓度降低，故A错误；溶液的体积不具有加和性，故B错误；混合后溶液中的HCl的物质的量为0.5mol·L－1×VL＋10mol·L－1×0.1VL＝1.5Vmol，所以混合后HCl的浓度为eq\f(1.5Vmol,1.5VL)＝1mol·L－1，故C正确；通入氯化氢气体，溶液的体积发生变化，无法求出浓度，故D错误。4．(2021·茂名模拟)现有一种泉水样品，1.0L这种泉水含有4.8×10－2gMg2＋。下列说法中不正确的是()A．1.0L这种泉水中Mg2＋的物质的量为2×10－3molB．这种泉水中c(Mg2＋)＝2×10－3mol·L－1C．500L这种泉水含有1.0molMg2＋D．若使1.0L这种泉水中Mg2＋完全沉淀，至少加入0.1mol·L－1NaOH溶液20mL【解析】选D。1.0L这种泉水含有4.8×10－2gMg2＋，则有n(Mg2＋)＝eq\f(4.8×10－2g,24g·mol－1)＝2×10－3mol，这种泉水中c(Mg2＋)＝eq\f(2×10－3mol,1.0L)＝2×10－3mol·L－1，A、B项均正确；500L这种泉水含有Mg2＋的物质的量为500L×2×10－3mol·L－1＝1.0mol，C项正确；加入NaOH溶液发生反应：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，使1.0L这种泉水中的Mg2＋完全沉淀，要消耗4×10－3molNaOH，则有V(NaOH)＝eq\f(4×10－3mol,0.1mol·L－1)＝0.04L＝40mL，D项错误。【加固训练】1．(2022·成都模拟)VLFe2(SO4)3溶液中含有agSOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，取此溶液0.5VL，用水稀释至2VL，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为()A．eq\f(a,576V)mol·L－1 B．eq\f(125a,36V)mol·L－1C．eq\f(250a,36V)mol·L－1 D．eq\f(125a,48V)mol·L－1【解析】选A。依题意知，c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝eq\f(a,96V)mol·L－1，c(Fe3＋)＝eq\f(2×a,3×96V)＝eq\f(a,144V)mol·L－1，故有eq\f(a,144V)×0.5V＝2V×cB，cB＝eq\f(a,576V)mol·L－1。2．(2022·日照模拟)如图是某溶液在稀释过程中溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析可计算出a值为()A.2B．3C．4D．5【解析】选C。明确图像中坐标的含义，根据稀释前后溶质的物质的量不变，则有1L×2mol·L－1＝aL×0.5mol·L－1，解得a＝4。【点睛笔】溶液稀释和混合的计算原理(1)溶液稀释。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)溶液混合。混合前后：c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝eq\f(m混,ρ混)，据此可进行相关计算。·命题角度三：有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算5．(2022·江门模拟)实验室需要60mL1mol·L－1的硫酸溶液，现用市售98%浓硫酸(密度为1.84g·cm－3)配制，用量筒取用浓硫酸的体积最适宜的是()A.5.4mLB．3.3mLC．13.5mLD．27.2mL【解析】选A。实验室需要60mL1mol·L－1的硫酸溶液，需要选用100mL的容量瓶配制，98%的浓硫酸(密度为1.84g·cm－3)的物质的量浓度c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000×1.84×98%,98)mol·L－1＝18.4mol·L－1，设需要浓硫酸体积为V，稀释前后溶质的物质的量不变，即18.4mol·L－1×V＝1mol·L－1×0.1L，解得：V＝0.00543L＝5.4mL，故选A。6．(2022·衡阳模拟)标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g·mL－1)，所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是()A．ρ＝eq\f(17V＋22400,22.4＋22.4V) B．w＝eq\f(17c,1000ρ)C．w＝eq\f(17V,17V＋22400) D．c＝eq\f(1000Vρ,17V＋22400)【解析】选A。A项，由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和，溶液的体积不能直接确定，仅利用V无法确定ρ，A项错误；由c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000ρw,17)，可得：w＝eq\f(17c,1000ρ)，B项正确；w＝eq\f(\f(VL,22.4L·mol－1)×17g·mol－1,\f(VL,22.4L·mol－1)×17g·mol－1＋1000g)×100%＝eq\f(17V,17V＋22400)，C项正确；c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000Vρ,17V＋22400)mol·L－1，D正确。【加固训练】1．(2022·北京西城区模拟)美国UNC化学教授ThomasJ.Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10mLNa2R溶液含Na＋的数目为N，该Na2R溶液的物质的量浓度为()A．N×10－2mol·L－1 B．eq\f(N,1.204×1022)mol·L－1C．eq\f(N,6.02×1021)mol·L－1 D．eq\f(N,6.02×1025)mol·L－1【解析】选B。10mL该Na2R溶液中含Na＋的数目为N，则Na2R的物质的量为eq\f(N,2×6.02×1023)mol，Na2R的物质的量浓度为eq\f(N,2×6.02×1023)mol÷0.01L＝eq\f(N,1.204×1022)mol·L－1。2．某氯化镁溶液的密度为1.18g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%，300mL该溶液中Cl－的物质的量浓度为________。【解析】300mL溶液中n(Mg2＋)＝eq\f(300mL×1.18g·cm－3×5.1%,24g·mol－1)≈0.75mol，依据MgCl2的化学式可知n(Cl－)＝0.75mol×2＝1.5mol，c(Cl－)＝eq\f(1.5mol,0.3L)＝5mol·L－1。答案：5mol·L－1【技法积累】请你总结物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算关系。提示：(1)由定义式出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c＝eq\f(n,V)、质量分数＝eq\f(溶质的质量,溶液的质量)×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时，除利用上述方法外，我们还可以运用假设法，使问题简单化。例如：已知溶质的质量分数w，溶液的密度为ρg·cm－3，溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，求物质的量浓度c。我们可以假设溶液为1L，所以溶液质量为1×1000×ρg，溶质的质量为1×1000×ρ×wg，溶质的物质的量为eq\f(1000ρw,M)mol，这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c＝eq\f(1000ρw,M)mol·L－1。能力点二：一定物质的量浓度溶液的配制【典例】(2022·福州模拟)某实验需要1.84mol·L－1的稀硫酸450mL，回答下列问题：(1)配制时需要98%密度为1.84g·cm－3的浓硫酸________mL。(2)配制时，必须使用的仪器有________(填代号)，还缺少的仪器是________。①烧杯②50mL量筒③100mL量筒④1000mL容量瓶⑤500mL容量瓶⑥托盘天平(带砝码)⑦玻璃棒(3)配制时，该实验两次用到玻璃棒，其作用分别是________、________。(4)下列操作的顺序是(用字母表示)____________________________________________________________。A．冷却B．量取C．洗涤两次D．定容E．稀释F．摇匀G．转移(5)下列操作中，容量瓶所不具备的功