
考點一 物質的量 摩爾質量
1.物質的量
(1)概念:物質的量是國際單位制中的七個基本物理量之一,用來表示一定數目粒子的集合體。符號為n,單位是摩爾(ml)。
(2)物質的量的規(guī)范表示方法
(3)使用范圍:適用于微觀粒子或微觀粒子的特定組合。
2.阿伏加德羅常數
(1)國際上規(guī)定,1 ml粒子集合體所含的粒子數約為6.02×1023,1 ml任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數,符號為NA,NA≈6.02×1023 ml-1。
(2)物質的量、阿伏加德羅常數與微粒數目的關系
(背會公式和字母含義)
n=eq \f(N,NA)eq \(?,\s\up6(變式))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(N=n·NA,NA=\f(N,n))))
3.摩爾質量
(1)概念:單位物質的量的物質所具有的質量稱為該物質的摩爾質量。符號為M。
(2)常用單位:g·ml-1。
(3)數值:當粒子的摩爾質量以g·ml-1為單位時,在數值上等于該粒子的相對分子(或原子)質量。
(4)公式(背會):n=eq \f(m,M)eq \(?,\s\up6(變式))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(m=n·M,M=\f(m,n))))
(1)物質的量是表示微粒數目多少的物理量(×)
錯因:物質的量是表示含有一定數目粒子的集合體的物理量。
(2)1 ml任何物質都含有6.02×1023個分子(×)
錯因:離子化合物不存在分子。
(3)硫酸的摩爾質量為98 g(×)
錯因:摩爾質量的單位是g·ml-1。
(4)2 ml H2O的摩爾質量是1 ml H2O的摩爾質量的2倍(×)
錯因:物質的摩爾質量與物質的量的多少無關。
(5)1 ml O2的質量與它的相對分子質量相等(×)
錯因:1 ml物質的質量以g為單位時,在數值上等于其相對分子質量。
題組一 準確理解物質的量、摩爾質量的概念
1.屠呦呦因發(fā)現治療瘧疾的青蒿素和雙氫青蒿素(結構如圖)獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
雙氫青蒿素的分子式為C15H24O5,相對分子質量為284。
下列關于青蒿素和雙氫青蒿素的說法正確的是( )
A.1 ml青蒿素的質量為282 g·ml-1
B.雙氫青蒿素的摩爾質量等于284
C.14.1 g青蒿素中含有的原子總數為2.2NA
D.含有6.02×1023個雙氫青蒿素分子的集合體稱為1 ml
答案 D
題組二 物質的量與指定微粒數目的關系
2.設NA代表阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( )
A.2.3 g鈉由原子變成離子時,失去的電子數為0.2NA
B.0.2NA個硫酸分子與19.6 g磷酸含有相同的氧原子數
C.28 g氮氣所含的原子數為NA
D.NA個氧分子與NA個氫分子的質量比為8∶1
答案 B
解析 2.3 g鈉的物質的量為0.1 ml,變?yōu)镹a+時失去的電子數為0.1NA,故A錯誤;磷酸的物質的量為eq \f(19.6 g,98 g·ml-1)=0.2 ml,等物質的量的硫酸(H2SO4)與磷酸(H3PO4)中含有相同的氧原子數,故B正確;28 g氮氣的物質的量為eq \f(28 g,28 g·ml-1)=1 ml,每個N2含2個氮原子,故C錯誤;1 ml O2的質量為32 g,1 ml H2的質量為2 g,二者的質量比為16∶1,故D錯誤。
3.最近材料科學家研究發(fā)現了首例帶結晶水的晶體在5 K下呈現超導性。據報道,該晶體的化學式為Na0.35CO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數的值,試計算12.2 g該晶體中含氧原子數為 ,氫原子的物質的量為 ml。
答案 0.33NA 0.26
計算判斷物質中所含指定微粒數目的技巧
弄清楚微粒與所給物質的關系:原子(電子)的物質的量=分子(或特定組合)物質的量×1個分子(或特定組合)中所含這種原子(電子)個數。如:
第2題A項中NA表示Na原子失去的電子數目,Naeq \(―――→,\s\up7(失去1e-))Na+;
第3題中,Na0.35CO2·1.3H2O是整體,計算對象氧原子、氫原子為部分,它們的關系為:
Na0.35CO2·1.3H2O~3.3O~2.6H
考點二 氣體摩爾體積 阿伏加德羅定律
1.氣體摩爾體積
(1)概念:一定溫度和壓強下單位物質的量的氣體所占的體積,符號為Vm。
(2)常用單位:L/ml(或L·ml-1)。
(3)公式(背會):n=eq \f(V,Vm)eq \(?,\s\up6(變式))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(V=n·Vm, Vm=\f(V,n))))
(4)計算時常用標準狀況下的氣體摩爾體積
標準狀況下(0 ℃、101 kPa),Vm≈22.4 L·ml-1。
(5)注意事項
標準狀況是特定條件,不是常溫常壓,計量對象在該條件下必須為氣態(tài)。
2.阿伏加德羅定律及其推論
(1)阿伏加德羅定律內容
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。
(2)阿伏加德羅定律的推論
(3)注意事項
①適用于任何氣體,包括混合氣體,但不適用于非氣體。
②推論可利用pV=nRT和n=eq \f(N,NA)=eq \f(m,M)=eq \f(V?g?,Vm)推導(其中p為壓強,V為氣體的體積,R為常數,T為溫度)。
(1)22 g CO2氣體的體積為11.2 L(×)
錯因:未指明標準狀況,無法計算。
(2)在非標準狀況下,氣體摩爾體積一定不是22.4 L·ml-1(×)
錯因:升高溫度、增大壓強也可使氣體摩爾體積為22.4 L·ml-1。
(3)標準狀況下11.2 L Br2的物質的量為0.5 ml(×)
錯因:Br2在標準狀況下是液體,無法計算。
(4)標準狀況下,11.2 L O2和H2的混合氣體所含分子數約為3.01×1023(√)
(5)相同體積的CO和N2,二者含有的原子數相同(×)
錯因:未指明溫度壓強是否相同,無法判斷。
使用氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律時,為何要指明溫度和壓強?
答案 分子數目相同,氣體的體積主要由分子間距離決定,氣體分子間距離受溫度和壓強影響。
題組一 氣體摩爾體積的含義及定義式
1.下列關于阿伏加德羅常數和氣體摩爾體積等的說法正確的是( )
A.1 ml O2和1 ml N2所占的體積都約為22.4 L
B.H2的氣體摩爾體積約為22.4 L
C.在標準狀況下,1 ml H2和1 ml H2O所占的體積都約為22.4 L
D.標準狀況下,22.4 L乙烷、丙烷的混合氣體,所含的分子數為NA
答案 D
解析 沒有明確溫度和壓強,無法確定氣體的體積,A錯誤;氣體摩爾體積的單位不是“L”,而是“L·ml-1”或“m3·ml-1”,另外未指明氣體所處的溫度和壓強,H2的氣體摩爾體積不一定為22.4 L·ml-1,B錯誤;在標準狀況下,水為液態(tài),C錯誤。
2.已知:①6.72 L NH3(標準狀況下) ②1.204×1023個H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 ml HCl,下列關系正確的是( )
A.體積大?。孩埽劲郏劲冢劲?br>B.原子數目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.質量大?。孩埽劲郏劲冢劲?br>答案 B
題組二 氣體V與n、m、N之間的換算
3.利用太陽能分解水制氫,若光解0.02 ml水,下列說法正確的是( )
A.可生成H2的質量為0.02 g
B.可生成氫的原子數為2.408×1023個
C.可生成H2的體積為0.224 L(標準狀況)
D.生成H2的量理論上等于0.04 ml Na與水反應產生H2的量
答案 D
4.設NA為阿伏加德羅常數的值,如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數為p,則b g該氣體在標準狀況下的體積V(L)是( )
A.eq \f(22.4ap,bNA) B.eq \f(22.4ab,pNA) C.eq \f(22.4NAb,a) D.eq \f(22.4pb,aNA)
答案 D
解析 解法一 公式法:
a g雙原子分子的物質的量=eq \f(p,NA) ml,
雙原子分子的摩爾質量=eq \f(a g,\f(p,NA) ml)=eq \f(aNA,p) g·ml-1,
所以b g氣體在標準狀況下的體積為
eq \f(b g,\f(aNA,p) g·ml-1)×22.4 L·ml-1=eq \f(22.4pb,aNA) L。
解法二 比例法:
同種氣體的分子數與質量成正比,設b g氣體的分子數為N
a g ~ p
b g ~ N
則:N=eq \f(bp,a),雙原子分子的物質的量為eq \f(pb,aNA)ml,
所以b g該氣體在標準狀況下的體積為eq \f(22.4pb,aNA) L。
題組三 阿伏加德羅定律的應用
5.下列說法不正確的是( )
A.溫度相同、體積相同的O2(g)和N2(g)所含的分子數一定相同
B.同溫同壓下,SO2氣體與CO2氣體的密度之比等于11∶16
C.溫度和容積相同的兩容器分別盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g),則壓強之比為5∶2
D.同溫同壓條件下,5 ml O2和2 ml H2(g)的體積之比等于5∶2
答案 AB
解析 壓強未知,無法判斷溫度相同、體積相同的O2(g)和N2(g)所含分子數是否相同,A錯誤;同溫同壓下,氣體的密度之比等于其摩爾質量之比,B錯誤;同溫同體積的氣體的壓強之比等于物質的量之比,C正確;同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質的量之比,D正確。
6.一個密閉容器,中間有一可自由滑動的隔板(厚度不計),將容器分成兩部分,當左側充入1 ml N2,右側充入一定量的CO時,隔板處于如圖位置(保持溫度不變),下列說法正確的是( )
A.右側與左側分子數之比為4∶1
B.右側CO的質量為5.6 g
C.右側氣體密度是相同條件下氫氣密度的14倍
D.若改變右側CO的充入量而使隔板處于容器正中間,保持溫度不變,則應充入0.2 ml CO
答案 C
解析 左右兩側氣體溫度、壓強相同,相同條件下,體積之比等于物質的量之比,左右體積之比為4∶1,則左右氣體物質的量之比為4∶1,所以右側氣體物質的量為0.25 ml。相同條件下密度之比與摩爾質量成正比,則右側氣體密度是相同條件下氫氣密度的eq \f(28,2)=14倍。
(1)解答有關氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律判斷題時要注意三看:
一看物質的狀態(tài)是否是氣體,二看溫度、壓強是否是標準狀況,三看氣體分子組成。
(2)有關阿伏加德羅定律及其推論題的分析思路
第一步,分析“條件”:分析題干中的條件,找出相同與不同。
第二步,明確“要求”:分析題目要求,明確所要求的比例關系。
第三步,利用“規(guī)律”:利用阿伏加德羅定律及其推論,根據條件和要求進行判斷。
題組四 氣體(平均)摩爾質量的計算
7.按要求解答問題
(1)已知標準狀況下,氣體A的密度為2.857 g·L-1,則氣體A的相對分子質量為 ,可能是 氣體。
(2)標準狀況下,1.92 g某氣體的體積為672 mL,則此氣體的相對分子質量為 。
(3)CO和CO2的混合氣體18 g,完全燃燒后測得CO2體積為11.2 L(標準狀況),則
①混合氣體在標準狀況下的密度是 g·L-1。
②混合氣體的平均摩爾質量是 g·ml-1。
答案 (1)64 SO2 (2)64 (3)①1.61 ②36
解析 (1)M=ρ×22.4 g·ml-1≈64 g·ml-1。(2)M=eq \f(1.92 g,\f(0.672 L,22.4 L·ml-1))=64 g·ml-1。(3)CO燃燒發(fā)生反應:2CO+O2eq \(=====,\s\up7(點燃))2CO2,CO的體積與生成CO2的體積相等,燃燒后CO2的總體積為11.2 L,故18 g CO和CO2的混合氣體的總體積為11.2 L,在標準狀況下,18 g CO和CO2的混合氣體的物質的量為0.5 ml,設CO的物質的量為x ml,CO2的物質的量為y ml,
則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(28x+44y=18,x+y=\f(11.2,22.4))),解得x=0.25,y=0.25。
①原混合氣體的密度=eq \f(18 g,11.2 L)≈1.61 g·L-1。
②解法一:eq \x\t(M)=ρ·22.4 L·ml-1=1.61 g·L-1×22.4 L·ml-1≈36 g·ml-1;
解法二:eq \x\t(M)=eq \f(18 g,\f(11.2,22.4) ml)=36 g·ml-1;
解法三:eq \x\t(M)=28 g·ml-1×50%+44 g·ml-1×50%=36 g·ml-1;
故平均摩爾質量為36 g·ml-1。
8.在一定條件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合氣體對H2的相對密度為d,則混合氣體的物質的量為 。NH4HCO3的摩爾質量為 (用含m、d的代數式表示)。
(2)若所得混合氣體的密度折合成標準狀況為ρ g·L-1,則混合氣體的平均摩爾質量為 (用含ρ的代數式表示)。
(3)若在該條件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的體積分數分別為a%、b%、c%,則混合氣體的平均相對分子質量為 (用含a、b、c的代數式表示)。
答案 (1)eq \f(m,2d) ml 6d g·ml-1 (2)22.4ρ g·ml-1 (3)17a%+44b%+18c%
解析 NH4HCO3(s)eq \(=====,\s\up7(△))NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
(1)M(混)=2d?n(混)=eq \f(m,2d) ml,
?M(NH4HCO3)=2d×3 g·ml-1=6d g·ml-1。
(2)eq \x\t(M)(混)=22.4ρ g·ml-1。
(3)n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
eq \x\t(M)(混)=17a%+44b%+18c%。
求氣體摩爾質量M的常用方法
(1)根據物質的質量(m)和物質的量(n):M=eq \f(m,n)。
(2)根據一定質量(m)的物質中微粒數目(N)和阿伏加德羅常數(NA):M=eq \f(NA·m,N)。
(3)根據標準狀況下氣體的密度ρ:
M=ρ×22.4 L·ml-1。
(4)根據氣體的相對密度(D=eq \f(ρ1,ρ2)):eq \f(M1,M2)=D。
(5)對于混合氣體,求其平均摩爾質量,上述計算式仍然成立;還可以用下式計算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物質的量分數(或體積分數)。
考點三 物質的量濃度及簡單計算
1.物質的量濃度
(1)概念(背會)
物質的量濃度表示單位體積的溶液里所含溶質B的物質的量,也稱為B的物質的量濃度,符號為cB。
(2)常用單位:ml/L或ml·L-1。
(3)公式(背會):n=cBVeq \(?,\s\up6(變式))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(cB=\f(n,V),V=\f(n,cB))))
(4)注意事項
①V是溶液的體積,不是溶劑的體積,也不是溶質與溶劑的體積之和。
②n必須是溶質B的物質的量。
2.物質的量濃度和溶質質量分數的比較
(1)1 ml·L-1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 ml NaCl(×)
錯因:n=cBV,沒有體積無法計算物質的量。
(2)1 ml Na2O溶于水,配成1 L溶液所得溶液的物質的量濃度為1 ml·L-1(×)
錯因:1 ml Na2Oeq \(――――→,\s\up7(溶于水生成))2 ml NaOH,溶質NaOH物質的量濃度為2 ml·L-1。
(3)用100 mL水吸收0.1 ml HCl氣體所得溶液的物質的量濃度恰好是1 ml·L-1(×)
錯因:100 mL水吸收HCl后體積不再是100 mL。
題組一 對物質的量濃度的含義的理解
1.下列方法所得溶液中溶質的物質的量濃度為1 ml·L-1的是( )
A.將40 g NaOH固體溶解于1 L水中
B.將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C.將1 L 10 ml·L-1的濃鹽酸與9 L水混合
D.向1 ml的硫酸鋇固體中加水至1 L
答案 B
2.(2020·哈爾濱六中檢測)4 ℃時,在100 mL水中溶解22.4 L(標準狀況下)HCl氣體形成溶液。下列說法正確的是( )
A.該溶液的物質的量濃度為10 ml·L-1
B.由于溶液的密度未知,故該溶液的物質的量濃度無法求得
C.由于溶液的密度未知,故該溶液中溶質的質量分數無法求得
D.所得溶液的體積為22.5 L
答案 B
題組二 定義式cB=eq \f(nB,V)的相關計算
3.(1)用14.2 g無水硫酸鈉配制成500 mL溶液,其物質的量濃度為 ml·L-1。
(2)若從中取出50 mL溶液,其物質的量濃度為 ml·L-1;溶質的質量為 g。
(3)若將這50 mL溶液用水稀釋到100 mL,所得溶液中Na+的物質的量濃度為 ml·L-1,SOeq \\al(2-,4)的物質的量濃度為 ml·L-1。
答案 (1)0.2 (2)0.2 1.42 (3)0.2 0.1
解析 (1)n(Na2SO4)=eq \f(14.2 g,142 g·ml-1)=0.1 ml,
c(Na2SO4)=eq \f(0.1 ml,0.5 L)=0.2 ml·L-1。
(2)從中取出50 mL溶液,濃度仍為0.2 ml·L-1,
溶質的質量m=n·M=c·V·M=0.2 ml·L-1×0.05 L×142 g·ml-1=1.42 g。
(3)50 mL溶液用水稀釋到100 mL,根據c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀),稀溶液中Na2SO4的物質的量濃度變?yōu)樵瓉淼膃q \f(1,2),即0.1 ml·L-1,故所得溶液中Na+的物質的量濃度為0.2 ml·L-1,SOeq \\al(2-,4)的物質的量濃度為0.1 ml·L-1。
4.在標準狀況下,將V L氨氣溶于0.1 L水中,所得溶液的密度為ρ g·cm-3,則此氨水的物質的量濃度為 ml·L-1。
答案 eq \f(1 000Vρ,17V+2 240)
解析 n(NH3)=eq \f(V,22.4) ml,
溶液體積:V=eq \f(\f(V,22.4)×17+100,ρ)×10-3 L
c=eq \f(\f(V,22.4),\f(\f(V,22.4)×17+100,ρ)×10-3) ml·L-1=eq \f(1 000Vρ,17V+2 240) ml·L-1。
(1)注意物質溶于水后溶質是否改變,如:
Na2O、Na2O2eq \(―→,\s\up7(水))NaOH,
SO3eq \(―→,\s\up7(水))H2SO4,
CuSO4·5H2Oeq \(―→,\s\up7(水))CuSO4
(2)混淆溶液的體積和溶劑的體積
①不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據溶液的密度進行計算:
V=eq \f(m?氣體或固體?+m?溶劑?,ρ)。
②兩溶液混合液的體積不是兩種溶液的體積和。
(3)電解質與所含離子間c的換算
注意整體與部分的關系,如第3題中,
0.2 ml·L-1的Na2SO4溶液中―→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(c?Na+?=0.4 ml·L-1,c?SO\\al(2-,4)?=0.2 ml·L-1))
1.(2020·浙江7月選考,19)NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.4MnOeq \\al(-,4)+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 ml [4MnOeq \\al(-,4)+5HCHO]完全反應轉移的電子數為20NA
B.用電解粗銅的方法精煉銅,當電路中通過的電子數為NA時,陽極應有32 g Cu轉化為Cu2+
C.常溫下,pH=9的CH3COONa溶液中,水電離出的H+數為10-5NA
D.1 L濃度為0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中,陰離子數為0.100NA
答案 A
解析 Mn元素由+7價降低到+2價,C元素由0價升高到+4價,則1 ml [4MnOeq \\al(-,4)+5HCHO]完全反應轉移的電子數為20NA,A正確;電解精煉銅時,開始階段陽極上比Cu活潑的金屬雜質也會放電,故電路中通過的電子數為NA時,陽極上被氧化的Cu的質量小于32 g,B錯誤;題目未指明pH=9的CH3COONa溶液的體積,無法確定水電離出的H+數,C錯誤;1 L濃度為0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中含有0.100 ml Na2CO3,COeq \\al(2-,3)水解生成HCOeq \\al(-,3)和OH-,陰離子數目增加,故溶液中陰離子數大于0.100NA,D錯誤。
2.(2020·海南,8)NA代表阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.1 ml HC≡CH分子中所含σ鍵數為5NA
B.1 L 0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液含COeq \\al(2-,3)的數目為0.1NA
C.78 g Na2O2與足量水完全反應,電子轉移數為NA
D.標準狀況下,2.24 L C2H5OH所含氫原子數為0.6NA
答案 C
解析 HC≡CH中含有3個σ鍵和2個π鍵,所以1 ml HC≡CH分子中所含σ鍵數為3NA,所以A錯;因為COeq \\al(2-,3)會發(fā)生水解反應,所以1 L 0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液含COeq \\al(2-,3)的數目小于0.1NA,所以B錯;Na2O2和水反應生成1 ml O2,轉移電子數為2 ml,78 g Na2O2是1 ml,只能產生0.5 ml O2,所以電子轉移數為NA,所以C對;標準狀況下,C2H5OH是液體,不是氣體,所以不能用n=eq \f(V,Vm)來計算,所以D錯。
3.(2020·全國卷Ⅲ,9)NA是阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.22.4 L(標準狀況)氮氣中含有7NA個中子
B.1 ml重水比1 ml水多NA個質子
C.12 g石墨烯和12 g金剛石均含有NA個碳原子
D.1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液含有28NA個電子
答案 C
解析 標準狀況下22.4 L氮氣的物質的量是1 ml,1個eq \\al(14, 7)N2中有14個中子,則1 ml氮氣有14NA個中子,A錯誤;重水和水中的質子數相同,B錯誤;石墨烯和金剛石是碳元素的同素異形體,是由碳元素組成的不同單質,12 g石墨烯和12 g金剛石均含有1 ml碳原子,即NA個碳原子,C正確;1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液中含有1 ml NaCl(含有28NA個電子)和大量的水(水分子也含有電子),D錯誤。
4.(2019·浙江4月選考,19)設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法不正確的是( )
A.1 ml CH2==CH2分子中含有的共價鍵數為6NA
B.500 mL 0.5 ml·L-1的NaCl溶液中微粒數大于0.5NA
C.30 g HCHO與CH3COOH混合物中含C原子數為NA
D.2.3 g Na與O2完全反應,反應中轉移的電子數介于0.1NA和0.2NA之間
答案 D
解析 1個乙烯分子中含兩個碳碳共價鍵,4個碳氫共價鍵,總共6個共價鍵,因而1 ml CH2==CH2分子中含有的共價鍵數為6NA,A項正確;n(Na+)=n(Cl-)=0.5 L×0.5 ml·L-1=0.25 ml,n(Na+)+n(Cl-)=0.5 ml,因而鈉離子和氯離子總數為0.5NA,但水會電離出極少量的H+和OH-,因而NaCl溶液中微粒數大于0.5NA,B項正確;HCHO與CH3COOH的最簡式均為CH2O,原混合物相當于30 g CH2O,n(CH2O)=1 ml,因而C原子數為NA,C項正確;不管鈉和氧氣生成氧化鈉還是過氧化鈉,鈉元素的化合價都是由0變?yōu)椋?,因而2.3 g Na為0.1 ml,轉移的電子數為0.1 ml×1×NA ml-1=0.1NA,D項錯誤。
5.(2019·全國卷Ⅱ,8)已知NA是阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是( )
A.3 g 3He含有的中子數為1NA
B.1 L 0.1 ml·L-1磷酸鈉溶液含有的POeq \\al(3-,4)數目為0.1NA
C.1 ml K2Cr2O7被還原為Cr3+轉移的電子數為6NA
D.48 g正丁烷和10 g異丁烷的混合物中共價鍵數目為13NA
答案 B
解析 3 g 3He的物質的量為1 ml,每個3He含1個中子,則1 ml 3He含1 ml中子,A項正確;該溶液中含0.1 ml Na3PO4,由于部分POeq \\al(3-,4)水解,故溶液中POeq \\al(3-,4)的數目小于0.1NA,B項錯誤;K2Cr2O7中Cr元素為+6價,1 ml K2Cr2O7被還原成Cr3+時,得到6 ml電子,C項正確;正丁烷和異丁烷互為同分異構體,每個分子中均含10個C—H鍵和3個C—C鍵,即每個分子中含13個共價鍵,則48 g正丁烷和10 g異丁烷的混合物中含13 ml 共價鍵,D項正確。
一、選擇題:每小題只有一個選項符合題意。
1.(2020·天津市第一中學高三月考)雙酚基丙烷(BPA)的分子式為C15H16O2。下列有關判斷不正確的是( )
A.BPA的摩爾質量是228 g·ml-1
B.1 ml BPA中含有6.02×1023個分子
C.BPA屬于有機化合物
D.1 ml BPA在標準狀況下的體積約為22.4 L
答案 D
2.下列敘述中錯誤的是( )
A.阿伏加德羅常數的符號為NA,其近似為6.02×1023 ml-1
B.等物質的量的O2和O3,所含氧原子數相同
C.在0.5 ml Na2SO4中,含有的Na+數約是6.02×1023
D.摩爾是物質的量的單位
答案 B
3.(2021·天津市靜海區(qū)第一次月考)下列說法中正確的是( )
A.2 ml CH4的質量和O2的摩爾質量都是32 g
B.1 ml任何氣體中都含有相同的原子數
C.0.5 ml NaCl約含有6.02×1023個離子
D.1 ml·L-1 KCl溶液中含有溶質1 ml
答案 C
解析 O2的摩爾質量為32 g·ml-1,A項不正確;氣體有單原子分子如He,雙原子分子如O2,三原子分子如O3,五原子分子如CH4等,B項不正確;每個NaCl中有兩個離子,0.5 ml NaCl中含離子總數為NA,C項正確;未指明溶液的體積,無法確定,D項不正確。
4.在150 ℃時碳酸銨可受熱完全分解,則其完全分解后所產生的氣態(tài)混合物的密度是相同條件下氫氣密度的( )
A.96倍 B.48倍 C.12倍 D.32倍
答案 C
解析 150 ℃時碳酸銨受熱完全分解的化學方程式為(NH4)2CO3eq \(===,\s\up7(△))2NH3↑+H2O↑+CO2↑。根據質量守恒定律,反應前1 ml即96 g碳酸銨受熱完全分解,則反應后所生成混合氣體的質量應為96 g。所以,反應后生成混合氣體的摩爾質量為M(混)=eq \f(m[?NH4?2CO3],4 ml)=eq \f(96 g,4 ml)=24 g·ml-1。根據密度之比等于摩爾質量之比,則有:eq \f(ρ?混?,ρ?H2?)=eq \f(M?混?,M?H2?)=eq \f(24,2)=12。
5.(2020·山東省臨沂市莒南第二中學月考)在甲、乙兩個體積不同的密閉容器中,分別充入質量相等的CO、CO2氣體時,兩容器的溫度和壓強均相同,則下列說法正確的是( )
A.充入的CO分子數比CO2分子數少
B.甲容器的體積比乙容器的體積小
C.CO的摩爾體積比CO2的摩爾體積小
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
答案 D
解析 質量相等的CO和CO2的物質的量之比為11∶7,在溫度和壓強相同時體積之比為11∶7,但摩爾體積相同。
6.現有兩份體積相同的混合溶液,其組成如下:
則兩份溶液中各離子濃度( )
A.僅c(K+)相同 B.僅c(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
答案 A
解析 ①溶液中離子物質的量分別為:K+:0.4 ml+2×0.1 ml=0.6 ml,Zn2+:0.3 ml+0.1 ml=0.4 ml,Cl-:0.4 ml+2×0.1 ml=0.6 ml,SOeq \\al(2-,4):0.1 ml+0.3 ml=0.4 ml;②溶液中離子物質的量分別為:K+:0.2 ml+2×0.2 ml=0.6 ml,Zn2+:0.1 ml+0.1 ml=0.2 ml,Cl-:0.2 ml+2×0.1 ml=0.4 ml,SOeq \\al(2-,4):0.2 ml+0.1 ml=0.3 ml,所以只有c(K+)相同,A項正確。
二、選擇題:每小題有一個或兩個選項符合題意。
7.下列所得溶液的物質的量濃度為0.1 ml·L-1的是( )
A.將0.1 ml氨充分溶解在1 L水中
B.將10 g質量分數為98%的硫酸與990 g水混合
C.將25.0 g膽礬溶于水配成1 L溶液
D.將10 mL 1 ml·L-1的鹽酸與90 mL水充分混合
答案 C
解析 將0.1 ml氨充分溶解在1 L水中,所得溶液的體積不是1 L,故不能得到0.1 ml·L-1的溶液,A錯誤;將10 g質量分數為98%的硫酸與990 g水混合,不知所配溶液的密度,無法求算其物質的量濃度,B錯誤;25.0 g膽礬的物質的量為0.1 ml,將其溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物質的量濃度為0.1 ml·L-1,C正確;將10 mL 1 ml·L-1的鹽酸與90 mL水充分混合,不同液體混合后的體積不等于兩液體體積在數值上的簡單加和,D錯誤。
8.(2019·煙臺期中)設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( )
A.400 mL 1 ml·L-1稀硝酸與Fe完全反應(還原產物只有NO),轉移電子的數目為0.3NA
B.1 ml·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的個數為3NA
C.0.2 ml H2O和D2O的混合物中含有中子的數目為2NA
D.標準狀況下,2.24 L Cl2溶于水所得氯水中含氯的微??倲禐?.2NA
答案 A
解析 400 mL 1 ml·L-1稀硝酸中HNO3物質的量為0.4 L×1 ml·L-1=0.4 ml,鐵與稀硝酸反應可以生成硝酸亞鐵:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O或生成硝酸鐵:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,每反應4 ml HNO3轉移電子3 ml,0.4 ml HNO3與Fe完全反應(還原產物只有NO),轉移電子的數目為0.3NA,A項正確;沒有給出溶液的體積,不能計算出1 ml·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的個數,B項錯誤;1個H2O中含8個中子,而1個D2O中含10個中子,所以0.2 ml H2O和D2O中含有中子的數目為1.6NA~2NA之間,C項錯誤;標準狀況下,2.24 L Cl2的物質的量為0.1 ml,Cl2溶于水后仍有部分以Cl2的形式存在于水中,則所得氯水中含氯的微??倲敌∮?.2NA,D項錯誤。
9.(2021·北京市人大附中月考)下列說法不正確的是( )
A.常溫常壓下,3.2 g O2和O3的混合氣體中含有氧原子的數目約為0.2×6.02×1023
B.一定條件下,1 ml N2 和3 ml H2充分反應轉移電子數為6NA
C.標準狀況下,1.12 L HCl氣體中含有電子的數目約為0.9×6.02×1023
D.0.1 ml環(huán)氧乙烷()中含有共價鍵的總數約為0.3×6.02×1023
答案 BD
解析 氧氣和臭氧均由氧原子構成,故3.2 g混合物中含有的氧原子的物質的量為eq \f(3.2 g,16 g·ml-1)=0.2 ml,故含氧原子的數目約為0.2×6.02×1023,故A正確;一定條件下N2 和H2發(fā)生反應:N2+3H22NH3,1 ml N2和3 ml H2參與反應時轉移電子數為6NA,由于該反應為可逆反應,1 ml N2 和3 ml H2充分反應轉移電子數小于6NA,故B錯誤;標況下1.12 L HCl的物質的量為0.05 ml,而HCl中含18個電子,故0.05 ml HCl中含電子的數目約為0.9×6.02×1023,故C正確;環(huán)氧乙烷中含7個共價鍵,故0.1 ml環(huán)氧乙烷中含共價鍵的總數約為0.7×6.02×1023,故D錯誤。
三、非選擇題
10.(1)30 g 12C18O和28 g 14N2所含的分子數之比為 。
(2)同溫同壓下,12C18O和14N2兩種氣體的密度之比為 。
(3)同溫同壓同體積的12C18O和14N2具有電子數之比為 。
(4)28 g14N2所含的原子數為 NA。
(5)將乙烯、CO、N2三種氣體分別盛放在三個相同容器中,若三個容器的溫度和質量相等,則三個容器的氣體壓強之比為 。
答案 (1)1∶1 (2)15∶14 (3)1∶1 (4)2
(5)1∶1∶1
解析 (1)M(12C18O)=30 g·ml-1,30 g 12C18O的n(12C18O)=1 ml,M(14N2)=28 g·ml-1,28 g 14N2的n(14N2)=1 ml,n(12C18O)=n(14N2),N(12C18O)=N(14N2),分子數之比為1∶1。(2)同溫同壓下,密度之比等于摩爾質量之比,M(12C18O)∶M(14N2)=30∶28=15∶14。(3)同溫同壓同體積,則n(12C18O)=n(14N2),1 ml 12C18O中n(e-)=14 ml,1 ml 14N2中n(e-)=14 ml,所以電子數之比為1∶1。(4)M(14N2)=28 g·ml-1,n(14N2)=1 ml,n(原子)=2 ml,所以N(原子)=2NA。(5)乙烯、CO、N2的質量相等,三者的摩爾質量相等,所以n(乙烯)=n(CO)=n(N2),同溫同體積時,壓強之比等于物質的量之比,所以氣體壓強之比為1∶1∶1。
11.如圖所示,一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a和b分成甲、乙兩室。標準狀況下,在乙室中充入0.6 ml HCl,甲室中充入NH3、H2的混合氣體,靜止時隔板位置如圖。已知甲、乙兩室中氣體的質量之差為10.9 g。
(1)甲室中氣體的物質的量為 ml。
(2)甲室中氣體的質量為 g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相對分子質量為 。
(4)經過查資料知道HCl+NH3===NH4Cl(NH4Cl常溫下是固體),如果將隔板a去掉,當HCl與NH3完全反應后,隔板b將靜置于刻度“ ”處(填數字)。
答案 (1)1 (2)11 (3)11 (4)2
解析 (1)相同條件下,氣體的物質的量之比等于其體積之比,看圖可知甲、乙兩室氣體的體積比為5∶3,故其物質的量之比為5∶3,所以甲室中氣體的物質的量為eq \f(5×0.6 ml,3)=1 ml。
(2)乙室中HCl氣體的質量為0.6 ml×36.5 g·ml-1=21.9 g,則甲室中氣體的質量為21.9 g-10.9 g=11 g。
(3)甲室中氣體的物質的量為1 ml,質量為11 g,甲室中NH3、H2的平均摩爾質量為eq \f(11 g,1 ml)=11 g·ml-1,則甲室中NH3、H2的平均相對分子質量為11。
(4)設甲室中氨氣的物質的量為x,氫氣的物質的量為y,根據其物質的量、質量列方程組為:x+y=1①,17x+2y=11②,解①②可得x=0.6 ml、y=0.4 ml;如果將隔板a去掉,0.6 ml HCl與0.6 ml NH3恰好完全反應生成氯化銨固體,剩余H2的物質的量為0.4 ml,相同條件下,氣體的體積之比等于其物質的量之比,所以隔板b將會左移至刻度2處。公式
語言敘述(背會)
T、p相同
eq \f(V1,V2)=eq \f(n1,n2)
同溫、同壓下,氣體的體積與其物質的量成正比
eq \f(ρ1,ρ2)=eq \f(M1,M2)
同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質量(或相對分子質量)成正比
T、V相同
eq \f(p1,p2)=eq \f(n1,n2)
溫度、體積相同的氣體,其壓強與其物質的量成正比
物質的量濃度c
溶質質量分數w
概念
以單位體積溶液中所含溶質的物質的量來表示溶液組成的物理量
以溶質的質量與溶液的質量比值來表示溶液的組成的物理量
溶質的單位
ml
g
溶液的單位
L
g
表達式
c=eq \f(nB,V)
w=eq \f(溶質質量,溶液質量)×100%
兩者關系
w=eq \f(cM,1 000ρ)(M:摩爾質量;單位:g·ml-1;ρ:密度,單位:g·cm-3)
KCl
K2SO4
ZnSO4
ZnCl2
①
0.4 ml
0.1 ml
0.3 ml
0.1 ml
②
0.2 ml
0.2 ml
0.1 ml
0.1 ml
這是一份魯科版高考化學一輪復習第1章第3講物質的量在化學反應中的計算課時學案,共20頁。
這是一份新人教版高考化學一輪復習第1章從實驗學化學第3講物質的量氣體摩爾體積學案,共7頁。
這是一份高考化學一輪復習第1章物質的量第2講物質的量在化學實驗中的應用學案,共13頁。
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