2019年高考化學大一輪復習 專題4 物質的量試題.DOC

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2019年高考化學大一輪復習 專題4 物質的量試題 明考綱要求 理主干脈絡 1.理解摩爾、摩爾質量、氣體摩爾體積(標準狀況下)、阿伏加德羅常數的含義。 2.能進行有關計算(混合氣體的平均相對分子質量的相關計算不作要求)。 1．物質的量 (1)定義：含有一定數目微粒的集合體。 (2)符號：n。 (3)單位：摩爾，簡稱摩，符號為 mol。 (4)數值：1 mol任何微粒的微粒數與 0.012_kg 12C中所含的碳原子數相同。 2．阿伏加德羅常數 (1)定義：0.012_kg 12C所含的原子數為阿伏加德羅常數，約為6.02×1023。 (2)數值：6.02×1023_mol－1 (3)符號：NA (4)計算：物質的量n、阿伏加德羅常數NA與微粒數N之間的關系為N＝n·NA。 3．摩爾質量 (1)定義：單位物質的量的物質所具有的質量。 (2)符號：M。 (3)單位：g·mol－1或g/mol。 (4)數值：當摩爾質量以g·mol－1為單位時，在數值上與該物質的相對原子質量或相對分子質量相等。 (5)計算：物質的量n、物質的質量m、摩爾質量M間的關系為m＝n·M。 4．氣體摩爾體積 (1)定義：在一定條件下，單位物質的量的氣體所占的體積。 (2)符號：Vm。 (3)單位：L·mol－1。 (4)標準狀況下氣體摩爾體積 (5)計算：物質的量n、氣體體積V、摩爾體積Vm間的關系為V＝n·Vm。 (6)阿伏加德羅定律： 在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。 1.“1 mol氫”這種表達是否正確？請用化學符號表示下列各物質并計算出其物質的量。 (1)0.5 mol氫離子________________， (2)含25NA個電子的硫酸根離子________________， (3)標準狀況下112 mL的氫氣________________， (4)質量為26 g的碳-13原子________________， (5)含質子數10NA的氫原子________________， (6)117 g氯化鈉________________。 提示：不正確，指代不明確。(1)0.5 mol H＋　(2)0.5 mol SO　(3)0.005 mol H2　(4)2 mol 13C　(5)10 mol H　(6)2 mol NaCl 2．71 g Na2SO4溶于36 g H2O后，請分析溶液中含有的各種粒子的物質的量。 提示：含有2 mol H2O、1 mol Na＋、0.5 mol SO。 3．有人說阿伏加德羅常數會隨外界條件的變化而改變，你認為呢？ 提示：不正確，不隨外界條件的變化而改變，它是一個固定值。 4．1 mol任何物質含有微粒數一定相等嗎？ 提示：不一定相等，如1 mol H2SO4含有2 mol H,1 mol H3PO4含有3 mol H。 5．摩爾質量就是該物質的相對原子質量或相對分子質量嗎？ 提示：不是，當摩爾質量以g·mol－1為單位時，其數值上與相對分子質量或相對原子質量相等，但二者的單位不同，因此該說法是錯誤的。 6．決定氣體摩爾體積的主要因素是氣體分子的大小還是氣體分子之間的距離？其影響因素主要有哪些？ 提示：氣體分子之間的距離，主要影響因素為溫度和壓強。 7．在相同的溫度和壓強下，相同體積的HCl和NH3溶于相同體積的水中，所形成的溶液物質的量濃度也相同，你認為呢？ 提示：不相同，因為盡管二者的物質的量相同，但溶于水后水溶液的體積變化卻不同。 阿伏加德羅常數的應用 1．設NA為阿伏加德羅常數的值。判斷下列說法正確與否。 (1)(xx·江蘇高考)常溫常壓下，22.4 L 的NO2和CO2混合氣體中含有2NA個O原子。(　　) (2)(xx·廣東高考)標準狀況下，22.4 L鹽酸含有NA個HCl分子。(　　) (3)(xx·四川高考)常溫常壓下，7.0 g乙烯與丙烯的混合物中含有氫原子的數目為NA。(　　) (4)(xx·江蘇高考)1 L 1 mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的數目為NA。(　　) (5)1 mol Na2O2固體溶于水前與溶于水后所含有的離子總數均為4NA。(　　) (6)(xx·福建高考)在18 g 18O2中含有NA個氧原子。(　　) (7)(xx·江蘇高考)78 g苯中含有C＝C鍵的數目為3 NA。(　　) (8)(xx·江蘇高考)標準狀況下，6.72 L NO2與水反應轉移的電子數目為0.1NA。(　　) (9)(xx·海南高考)在密閉容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反應后可得到NH3分子數為NA。(　　) (10)將0.1 mol FeCl3溶于水中形成膠體后含有膠體粒子的數目為0.1NA。(　　) 解析：(1)錯誤，常溫常壓下22.4 L混合氣體的物質的量不是1 mol。 (2)錯誤，標準狀況下鹽酸的狀態(tài)不是氣態(tài)。 (3)正確。二者最簡式均為CH2,7.0 g含有0.5 mol CH2，故含有1 mol氫原子。 (4)錯誤。NaClO溶液中ClO－水解后的數目小于NA。 (5)錯誤。溶于水前含有Na＋、O共3NA，溶于水后含有Na＋OH－共有4NA。 (6)正確。18 g 18O2的物質的量為0.5 mol，含有NA個氧原子。 (7)錯誤。苯分子中不含C＝C鍵。 (8)錯誤。根據化合價變化，電子轉移數目為0.2NA。 (9)錯誤。該反應為可逆反應，不能進行到底，故NH3分子數小于NA。 (10)錯誤。膠體微粒為聚合體，故膠體微粒數目小于0.1NA。 有關NA正誤判斷的“十大”注意 (1)注意給出氣體的體積是否在標準狀況下。 (2)注意標準狀況下物質的聚集狀態(tài)。 (3)注意物質的組成，如Ne、O3、白磷(P4)等分子中的原子個數分別為1、3、4；Na2O2中陰、陽離子個數之比為1∶2等。 (4)注意弱電解質的電離及某些離子的水解。 (5)注意物質的存在形態(tài)不同，離子的種類、數目不同，如NaHCO3晶體中只含有HCO和Na＋，而溶液中還會因為HCO的電離產生少量CO，由于HCO的水解產生少量H2CO3；1 mol NaHSO4晶體或熔融狀態(tài)下存在的離子的物質的量為2 mol，而1 mol NaHSO4溶于水電離出離子的物質的量為3 mol。 (6)注意特殊物質的摩爾質量或分子中的中子數，如D2O、T2O、18O2等。 (7)注意一些物質中化學鍵的數目，如1 mol H2O中含有2 mol O—H鍵；1 mol NH3中含有3 mol N—H鍵；1 mol CH4中含有4 mol C—H鍵；1 mol P4中含有6 mol P—P鍵。 (8)注意較復雜的化學反應中轉移電子數的計算，如Na2O2和水的反應；Cl2和H2O的反應；Cl2和堿溶液的反應；Cu、Fe與Cl2、S的反應；電解CuSO4、NaCl溶液的反應等。 (9)注意常見的可逆反應，如2NO2N2O4、N2＋3H22NH3等。 (10)注意分散系的變化導致微粒數目的變化，如FeCl3溶液轉化為Fe(OH)3膠體，因為膠體微粒是分子的集合體，所以膠粒的數目小于原溶液中Fe3＋的數目。 阿伏加德羅定律及其推論 2．(xx·成都模擬)同溫同壓下，同體積的CO和CO2，下列說法不正確的是(　　) A．分子數之比等于1∶1　　　　 B．原子數之比等于3∶2 C．質量之比等于7∶11 D．質子數之比等于7∶11 解析：選B　根據阿伏加德羅定律，二者的物質的量相等，所以分子數之比為1∶1，原子數之比為2∶3，質量之比為28∶44＝7∶11，質子數之比為14∶22＝7∶11。 3．(xx·無錫模擬)在兩個容積相同的容器中，一個盛有NH3，另一個盛有N2，H2的混合氣體，在同溫同壓下，兩容器內的氣體一定具有相同的(　　) A．原子數 B．分子數 C．質量 D．密度 解析：選B　同溫同壓下，兩個容積相同的容器中的氣體的物質的量相同，NH3分子由四個原子組成，N2，H2是雙原子分子，因此兩容器中分子數相同，原子數不同，因為氣體的組成不同，所以質量不同，并且密度也不同。 4．同溫同壓下，x g的甲氣體和y g的乙氣體占有相同的體積，根據阿伏加德羅定律判斷，下列敘述錯誤的是(　　) A．x∶y等于甲與乙的相對分子質量之比 B．x∶y等于等質量的甲與乙的分子個數之比 C．x∶y等于同溫同壓下甲與乙的密度之比 D．y∶x等于同溫同體積下等質量的甲與乙的壓強之比 解析：選B　由阿伏加德羅定律，n甲＝n乙，則M甲∶M乙＝x∶y，ρ甲∶ρ乙＝M甲∶M乙，等質量時甲與乙的分子個數比為y∶x，同溫同體積時等質量的甲、乙壓強比等于物質的量之比，為y∶x。 1．阿伏加德羅定律 可總結為：“三同”定“一同”，即同溫、同壓、同體積的氣體，具有相同的分子數。 2．阿伏加德羅定律的推論 (以下用到的符號：ρ為密度，p為壓強，n為物質的量，M為摩爾質量，m為質量，V為體積，T為熱力學溫度) 前提條件 結論 公式 語言敘述 T、p相同 ＝ 同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質的量之比 T、p相同 ＝ 同溫同壓下，兩氣體的密度之比等于其摩爾質量(或相對分子質量)之比 T、V相同 ＝ 同溫度同體積下，兩氣體的壓強之比等于其物質的量之比 氣體體積的測量 人教版實驗增加了分液漏斗裝置，更易于控制反應的進行，也增強了實驗安全 該實驗遷移到高考中，改變了量氣裝置，即堿式滴定管代替了注射器，而堿式滴定管的刻度更精確、量程更大、誤差更小，更易于氣體體積的準確測量。 (xx·福建高考)丁方案實驗：讓剩余的鹽酸與足量Zn反應，測量生成H2的體積。裝置如圖所示(夾持器具已略去)。 (ⅰ)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將________轉移到________中。 (ⅱ)反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是________(排除儀器和實驗操作的影響因素)。 答案：(ⅰ)Zn粒　殘余清液 (ⅱ)裝置內氣體尚未冷卻至室溫 在實驗不變的情況下，高考還有可能從以下出題點設題： 1．如何檢查該裝置的氣密性？ 提示：按圖示連接好裝置，塞緊橡膠塞，從量氣管右端注入蒸餾水，當量氣管右端液面高于左端液面時，并長時間保持該高度差不變時，證明該裝置不漏氣。 2．讀取時，如果量氣管的右端液面高于左端液面，應如何操作？ 提示：將量氣管的右端下移，使兩管液面相平。 3．如何操作，才能使量氣管的讀數和產生氣體的體積相等？ 提示：先冷卻至室溫，然后調整量氣管右端高度，使兩液面相平，最后，讀數時，視線與凹液面最低點相切。 測量氣體體積的方法有很多種，其應用也非常廣泛。 1．測量氣體體積還有以下幾種間接測量方法： 2．測量氣體體積常用于金屬相對原子質量的測定，或混合物中組成成分質量分數的測定。如一定質量的鎂鋁合金(不含其他元素)與稀H2SO4反應，可以測量其組分的質量分數，與NaOH溶液反應可測鋁的相對原子質量。即a g粉末狀合金與H2SO4反應生成氣體的總體積為b L，可根據兩反應列出方程組計算出鎂、鋁的質量；已知合金中鋁的質量，再測量出鋁與NaOH溶液反應放出H2的體積，可計算出鋁的相對原子質量。 以“兩種氣體做比較”為載體串聯(lián)物質的量的計算 近年來高考題常以多種氣體為載體，考查物質的量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律及其推論，綜合運用了物質的狀態(tài)，摩爾質量、比例關系、微粒數目、反應關系等思維方法。 高考載體(xx·全國大綱卷T8) 下列關于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是(　　) A．體積相等時密度相等 B．原子數相等時具有的中子數相等 C．體積相等時具有的電子數相等 D．質量相等時具有的質子數相等 [知識串聯(lián)設計] (1)30 g12C18O和28 g14N2所含的分子數相同嗎？ (2)同溫同壓下，12C18O和14N2兩種氣體的密度相同嗎？ (3)同溫同壓同體積的12C18O和14N2具有相同的電子數嗎？ (4)28 g14N2所含的原子數是NA嗎？ (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比為__________________。 (6)標準狀況下，將19.4 g CO2和水蒸氣的混合氣體，與足量的Na2O2反應，收集到標準狀況下5.6 L的氣體，試確定混合氣體的平均相對分子質量和CO2與水蒸氣的物質的量之比。 答案：(1)相同　(2)不相同　(3)相同　(4)不是 (5)1∶1∶1 (6)提示：依據Na2O2與CO2、H2O(g)反應時氣體物質的量之間的關系，確定CO2和H2O(g)的物質的量之和為： ×2＝0.5 mol， 則＝＝38.8， 1．(xx·蘇北四市高三9月質量檢測)設NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是(　　) A．常溫常壓下，31 g Na2O中含有的離子總數為2NA B．標準狀況下，22.4 L CCl4中含有的分子數目為NA C．標準狀況下，2.24 L CO2和SO2混合氣體中含有的氧原子數目為0.2 NA D．常溫常壓下，0.1 mol Cl2溶于足量NaOH溶液中，轉移的電子數目為0.2 NA 解析：選C　A項，離子總數為×3NA＝1.5NA，錯；B項，CCl4為液態(tài)，錯；C項，0.1 mol無論是CO2還是SO2中的O原子均為0.2NA，正確；D項，Cl2與NaOH反應生成NaCl和NaClO,1 mol Cl2反應轉移1 mol電子，錯。 2．(xx·蘇州市暑假自查測試)NA為阿伏加德羅常數的數值，下列說法中正確的是(　　) A．在密閉容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反應后可得到NH3分子數為NA B．1.0 L的0.1 mol·L－1 Na2S溶液中含有的S2－離子數為0.1NA C．一定條件下，2.3 g的Na完全與O2反應生成3.6 g產物時失去的電子數為0.1NA D．標準狀況下，22.4 L的苯中含有的苯分子數為NA 解析：選C　A項，合成氨的反應為可逆反應，不能進行到底，錯誤；B項，因S2－離子會水解，使其數目小于0.1 NA，錯誤；C項，2.3 g鈉(0.1 mol)不論生成氧化鈉還是過氧化鈉，都生成＋1價的Na＋，都失去0.1 mol電子，正確。D項，標準狀況下苯是液態(tài)，錯誤。 3．(xx·南京市學情調研)設NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是(　　) A．1 mol干冰中含有的C===O雙鍵數目為4NA B．常溫常壓下，71 g Cl2中含有的Cl2分子數目為NA C．標準狀況下，22.4 L CCl4中含有的C原子數目為4NA D．1 L 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液中含有的Cu2＋數目為0.1NA 解析：選B　A項，CO2的結構式為O===C===O,1個CO2分子中含有2個C===O鍵，而1 mol 干冰中含有的CO2為1 mol，故C===O鍵為2NA，錯誤；B項，71 g Cl2為1 mol，分子數為NA，正確；C項，標準狀況下CCl4是液體，錯誤；D項，Cu2＋易水解，故溶液中的Cu2＋數小于NA，錯誤。 4．(xx·鹽城市摸底考試)設NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是(　　) A．高溫高壓下，0.1 mol N2與0.3 mol H2充分反應，轉移的電子數目為0.6NA B．常溫常壓下，2.0 g重水(D2O)中含有的電子總數為NA C．標準狀況下，5.6 L CCl4中含有的C—Cl鍵數目為NA D．常溫常壓下，6.4 g Cu與40 mL 10 mol/L濃HNO3作用，產生NO2分子數目為0.1 NA 解析：選B　A項，該反應為可逆反應，反應物不可能完全轉化為生成物，錯；B項，電子數為×10NA＝2NA，正確；C項，CCl4為液體，不適用氣體摩爾體積，錯。D項，濃HNO3隨著反應的進行，會變稀又生成NO，產生的NO2分子數小于0.1NA，錯。 5．(xx·海門市高三第一次調研)用NA表示阿伏加德羅常數的值，下列敘述正確的是(　　) A．1 mol Na2O2與足量的水反應，轉移的電子數為2NA B．7.1 g Cl2完全參加反應，轉移的電子數一定為0.1NA C．電解飽和食鹽水，生成1 mol氫氧化鈉，轉移的電子數為2NA D．標準狀況下，22.4 L的CO2和O2組成的混合物中，含氧原子數為2NA 解析：選D　Na2O2與水反應時，既作氧化劑又作還原劑，所以轉移NA個電子，A項錯誤。若7.1 gCl2反應全部生成Cl－，則轉移0.2NA個電子，B項錯誤。電解飽和食鹽水，2NaCl～2NaOH～2e－，轉移的電子數為NA，C項錯誤。無論CO2還是O2，每個分子中均含有2個氧原子，D項正確。 6．(xx·通泰揚宿模擬)NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述錯誤的是(　　) A．常溫常壓下，0.17 g NH3中含有的共用電子對數為0.1NA B．常溫常壓下，1 L pH＝1的稀H2SO4中含有的氫離子數為0.1NA C．10 g由CaCO3與KHCO3組成的混合物中含有的碳原子數為0.1NA D．標準狀況下，2.24 L Cl2與足量稀NaOH反應，轉移的電子數為0.1NA 解析：選A　A項，1個NH3分子中含有3對共用電子對，錯誤；B項，c(H＋)＝0.1 mol/L，N(H＋)＝0.1×1×NA＝0.1NA，正確；C項，CaCO3和KHCO3的摩爾質量均為100 g/mol，所以10 g混合物一定是0.1 mol，正確；D項，0.1 mol Cl2發(fā)生歧化反應，轉移0.1 mol電子，正確。 7．(xx·蘇錫常鎮(zhèn)徐連六市高三調研)用NA表示阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是(　　) A．39 g苯分子中含有的碳碳雙鍵數為1.5NA B．1 mol CH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中，CH3COO－數目為NA C．2.24 L NH3中含共價鍵數目一定為0.3NA D．5.6 g Fe投入100 mL 3.5mol·L－1稀硝酸中，充分反應，轉移電子總數為0.3NA 解析：選B　A項，苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵，苯分子中不存在碳碳雙鍵；B項，溶液中存在的離子有：CH3COO－、OH－、H＋、Na＋，有電荷守恒式：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，故c(CH3COO－) ＝c(Na＋)，n(CH3COO－)＝n(Na＋)＝1 mol；C項，未注明標況下，無法計算；D項，計算得Fe為0.1 mol，HNO3為0.35 mol, HNO3過量時可將Fe氧化成Fe3＋，反應方程式為：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，此時Fe過量，還要繼續(xù)發(fā)生反應：Fe＋ 2Fe3＋===3Fe2＋，故轉移的電子不是0.3 mol。 8．(xx·徐州模擬)如圖所示，在一個容積固定的恒溫容器中，有兩個可左右滑動的密封隔板，在A、C處充入等質量的X、Y兩種氣體，且X、Y的氣體密度相等。當隔板停止滑動時，下列說法正確的是(　　) A．氣體的體積：V(X)>V(H2)>V(Y) B．物質的量：n(X)”、“<”或“＝”)。 答案：(1)2　4　8×6.02×1023　36　(2)③>②>①>④ (3)1.1　1.12　(4)1.2　< 10．如圖所示，兩個連通容器用活塞分開，左右兩室(體積相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使兩容器內氣體密度相同。打開活塞，使NO與O2充分反應。(不考慮NO2與N2O4的轉化) (1)開始時左右兩室分子數________(填“相同”或“不相同”)。 (2)反應前后NO室壓強________(填“增大”或“減小”)。 (3)最終容器內密度與原來________(填“相同”或“不相同”)。 (4)最終容器內________(填“有”或“無”)O2存在。 解析：(1)開始兩室內氣體質量相同，物質的量不同，故分子數不同。 (2)根據2NO＋O2===2NO2得知氣體總物質的量減小，故壓強減小。 (3)由于氣體體積未變，質量未變，故密度不變。 (4)由于O2的物質的量與NO相差不大，故O2有剩余。 答案：(1)不相同　(2)減小　(3)相同　(4)有 11．(xx·海門市高三第一次調研)氫氣還原氧化銅所得的紅色固體可能是銅與氧化亞銅的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可發(fā)生自身氧化還原反應，生成Cu2＋和單質銅。 (1)檢驗氧化銅被氫氣充分還原后，所得產物中是否含有氧化亞銅的方法是：________________________； (2)現有8 g氧化銅被氫氣充分還原后，得到紅色固體6.8克，其中含單質銅與氧化亞銅的物質的量之比是___________________________________________________________； (3)若將6.8 g上述混合物全部溶解在稀硝酸中， ①寫出Cu2O與稀硝酸反應的離子方程式__________________________________； ②如果所得溶液體積為200 mL，所得溶液的物質的量濃度為________ mol/L； (4)將上述所得到的溶液小心蒸發(fā)濃縮，把析出的晶體過濾，得晶體23.68 g。經分析，原溶液中的Cu2＋有20%殘留在母液中。求所得晶體的化學式________________________。 解析：(1)結合信息可知，Cu2O在普通酸性溶液中可以產生特征顏色的Cu2＋，而銅不反應。所以取樣加稀鹽酸，若溶液為藍色，證明其中含有Cu2O。 (2)由題意可知樣品中含有0.1 mol銅。根據銅元素守恒，有：2n(Cu2O)＋n(Cu)＝0.1 mol；根據固體的質量，有：n(Cu2O)×144 g/mol＋n(Cu)×64 g/mol＝6.8 g。解得，n(Cu2O)＝0.04 mol、 n(Cu)＝0.02 mol。 (3)②由銅元素守恒可知n(Cu2＋)＝0.1 mol，所以濃度為0.5 mol/L。 (4)晶體中Cu(NO3)2的物質的量＝0.1 mol×0.8＝0.08 mol，質量為15.04 g。所以，晶體中含結晶水的質量＝23.68 g－15.04 g＝8.64 g，即0.48 mol。晶體中，Cu(NO3)2與結晶水的物質的量之比為1∶6，所以晶體的化學式為Cu(NO3)2·6H2O。 答案：(1)取樣加稀鹽酸，所得溶液為藍色，證明其中含有Cu2O (2)2∶1 (3)①3Cu2O＋14H＋＋2NO===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O ②0.5 mol/L (4)Cu(NO3)2·6H2O 12．(xx·廣東高考)設nA為阿伏加德羅常數的數值，下列說法正確的是(　　) A．常溫常壓下，8 g O2含有4nA個電子 B．1 L 0.1 mol·L－1的氨水中有nA個NH C．標準狀況下，22.4 L鹽酸含有nA個HCl分子 D．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2nA個電子 解析：選A　8 g O2為0.25 mol，所含電子數：0.25×16nA＝4nA，A正確；氨水為混合物，n(NH)<1 L×0.1 mol·L－1＝0.1 mol，即NH離子個數小于0.1 NA，B錯誤；鹽酸為液體，22.4 L鹽酸在標準狀況下不是1 mol，C錯誤；1 mol Na無論生成Na2O還是Na2O2均失去1 mol電子即失去nA個電子，D錯誤。 13．(xx·鹽城模擬)二硫化亞鐵是Li/FeS2電池的正極活性物質，可用水熱法合成。FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200 ℃連續(xù)反應24小時，四種物質以等物質的量反應，再依次用CS2、H2O洗滌、干燥及晶化后得到。 (1)合成FeS2的離子方程式為________________。 (2)用水洗滌時，如何證明SO已除盡________________________________。 (3)取上述制得的正極材料1.120 0 g(假定只含FeS一種雜質)，在足量的氧氣流中充分加熱，最后得0.800 0 g紅棕色固體，則該正極材料中FeS2的質量分數________________(寫出計算過程)。 解析：(1)由題中信息可寫出四種反應物，再由元素守恒和電荷守恒寫出產物，Na2S2O3中一個S顯＋6價，一個S顯－2價，其中－2的S與單質S發(fā)生歸中反應，根據得失電子守恒配出反應。(2)檢驗SO，需要先用鹽酸去除干擾離子，以防生成除BaSO4以外的鋇鹽沉淀。(3)由質量關系，列出120n(FeS2)＋88n(FeS) ＝1.120 0，由鐵守恒列出n(FeS2)＋n(FeS) ＝2×0.800 0 g/160，聯(lián)合解得FeS2的量，進而求出含量。 答案：(1)Fe2＋＋S2O＋S＋H2OFeS2↓＋2H＋＋SO (2)取少許最后一次洗滌濾液，先用足量鹽酸酸化，再向上述清液中滴加BaCl2溶液，若不出現白色渾濁，表示已洗滌干凈 (3)解：120n(FeS2)＋88n(FeS) ＝1.120 0 n(FeS2)＋n(FeS) ＝2×0.800 0 g/160 g·mol－1 n(FeS2)＝0.007 5 mol w(FeS2)＝0.007 5 mol×120 g·mol－1/1.120 0 g≈0.803 6 第二單元一定物質的量濃度溶液的配制與濃度計算 明考綱要求 理主干脈絡 1.理解溶液、溶解度、溶液中溶質的質量分數等概念。 2．理解物質的量濃度的含義，并能進行有關計算。 3．掌握一定溶質質量分數、物質的量濃度的溶液的配制方法。 1．溶質的質量分數 (1)概念：一定條件下的溶液中溶質的質量與溶液的質量的比值。 (2)表達式：w＝×100%。 2．物質的量濃度 (1)定義： 表示單位體積溶液里所含溶質B的物質的量的物理量，符號為cB。 (2)表達式：cB＝；單位：mol/L。 3．溶液的配制步驟 以配制500 mL 1.00 mol/L NaOH溶液為例。 (1)計算：需NaOH固體的質量為20 g。 (2)稱量：用托盤天平稱量20 NaOH固體。 (3)溶解：將稱好的NaOH固體放入燒杯中，用適量蒸餾水溶解，可以用玻璃棒攪拌，加速其溶解。 (4)移液：待燒杯中的溶液冷卻至室溫后，用玻璃棒引流，將溶液注入500 mL容量瓶。 (5)洗滌：用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁和玻璃棒2～3次，洗滌液全部注入容量瓶，輕輕搖動容量瓶，使溶液混合均勻。 (6)定容：將蒸餾水注入容量瓶，當液面距瓶頸刻度線1～2 cm時，改用膠頭滴管，滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。 (7)搖勻：蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。 1.對于①5%的CuSO4溶液(密度為1.6 g/mL)?、? mol/L的BaCl2溶液。 (1)如何由質量分數計算物質的量濃度？5%的CuSO4溶液物質的量濃度比BaCl2溶液大嗎？ (2)②中Ba2＋、Cl－的物質的量濃度各為多少？ (3)從①②中各取5 mL溶液，它們的濃度變化嗎？ (4)等體積的①②溶液反應后(忽略體積變化)Ba2＋、Cl－濃度各為多少？ (5)以下配制②溶液的方法是否正確。 a．將208 g BaCl2固體溶解在1 L水中，形成1 mol/L的BaCl2溶液。 b．使用250 mL容量瓶分兩次完成490 mL該溶液的配制。 答案：(1)由溶液的組成關系可推斷出c＝，則c(CuSO4)＝＝0.5 mol/L，比BaCl2溶液濃度小。 (2)1 mol/L和2 mol/L　(3)不變化 (4)BaCl2＋CuSO4===BaSO4↓＋CuCl2，反應后Ba2＋數減少了一半，Cl－數未變，故c(Ba2＋)＝＝0.25 mol/L、c(Cl－)＝＝1 mol/L。 (5)a.錯誤，應使溶液的體積為1 L。 b．錯誤，不能分兩次配制，應用500 mL容量瓶一次配制。 2．如圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內容，據此回答下列問題： 分析純硫酸 分子式：H2SO4 相對分子質量：98 密度：1.84 g·cm－3 質量分數：98% 本試劑為無色透明的油狀液體，能與水及乙醇互溶。同時放出大量熱。暴露在空氣中則迅速吸水。 符合：GB625－89 圖示流程如下： ,(1)該硫酸的物質的量濃度c＝________. (2)1 mol Zn與足量的該H2SO4反應(填“能”或“否”)產生2 g H2，原因是________________________________________________________________________。 (3)配制100 mL 4.6 mol/L的稀H2SO4需取該硫酸的體積是________ mL，配制該溶液需用的儀器是____________________________________________________________。 (4)該H2SO4與等質量的水混合、與等體積的水混合所得的溶液濃度大小如何？ 答案：(1)18.4 mol/L (2)否　該H2SO4為濃H2SO4，與Zn反應生成SO2。 (3)25 　需用量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、100 mL的容量瓶等儀器。 (4)由于濃H2SO4密度遠大于水，與等質量的水混合后，所得溶液的體積大于原H2SO4體積的2倍，因此濃度小于9.2 mol/L；與等體積的水混合后，所得溶液的體積小于原H2SO4體積的2倍，因此濃度大于9.2 mol/L。 物質的量濃度的計算 1．設NA代表阿伏加德羅常數，判斷下列各項是否正確： (1)(xx·新課標卷Ⅱ)1.0 L 1.0 mol/L的NaAlO2溶液中含有的氧原子數為2NA。(　　) (2)(xx·廣東高考)1 L 0.1 mol·L－1的氨水中有NA個NH。(　　) (3)(xx·新課標卷Ⅱ)25℃時pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的數目為0.1NA。(　　) (4)(2011·新課標卷)欲配制1.00 L 1.00 mol·L－1的NaCl溶液，可將58.5 g NaCl溶于1.00 L水中。(　　) (5)同濃度的三種溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其體積比為3∶2∶1，則SO濃度之比為3∶2∶3。(　　) (6)將標準狀況下44.8 L HCl溶于100 mL水中，所得溶液的密度為1.384 g/mL，則其物質的量濃度為1.5 mol/L。(　　) (7)將1 mol/L的NaCl溶液和0.5 mol/L的BaCl2溶液等體積混合后，不考慮體積變化c(Cl－)＝0.75 mol/L。(　　) (8)將10 mL 1 mol/L的H2SO4稀釋成0.1 mol/L的H2SO4，可向該溶液中加入100 mL水。 (9)等物質的量的Na2O和Na2O2溶于同等體積的水，待冷卻至室溫后所形成的NaOH溶液濃度相同。(　　) (10)向飽和Na2CO3溶液中加入Na2CO3固體后冷卻至室溫，其物質的量濃度變大。(　　) 解析：(1)錯誤。NaAlO2溶液中含有水，因此氧原子數大于2NA。 (2)錯誤。NH3·H2O為弱堿，不能全部電離，NH數目小于NA。 (3)錯誤。缺少溶液體積，無法計算OH－數目，只能確定c(OH－)＝0.1 mol/L。 (4)錯誤。加入水的體積是1 L，形成的水溶液的體積不是1 L。 (5)錯誤。濃度與體積無關，SO濃度之比為1∶1∶3。 (6)錯誤。m(溶液)＝×36.5 g/mol＋100 g＝173 g，V(溶液)＝＝125 mL， c(HCl)＝＝16 mol/L。 (7)錯誤。二者c(Cl－)是相等的，混合后不考慮體積變化，c(Cl－)不變，仍為1 mol/L。 (8)錯誤。應該加入水形成100 mL溶液。 (9)正確。Na2O2與Na2O均生成了NaOH，且對溶液質量變化相同。 (10)錯誤。飽和溶液的濃度不發(fā)生變化，Na2CO3固體加入后會析出Na2CO3·10H2O晶體，但溶液仍為飽和溶液。 1．物質的量濃度計算三大誤區(qū) (1)溶質組成要正確分析 ①與水反應的物質。如SO3溶于水后變?yōu)镠2SO4且水量減少。 ②含結晶水的物質，如CuSO4·5H2O溶于水，水的量會增加。 ③溶質發(fā)生變化，如弱酸、弱堿和可水解的鹽，溶質的離子組成會發(fā)生變化。 (2)體積變化要盯死看牢 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。 ②溶液混合體積會發(fā)生變化。 (3)守恒關系要清楚明白 ①溶液的稀釋規(guī)律： 在稀釋或混合前后，溶液中： a．溶質的物質的量總量不變，即有：c1·V1＝c2·V2、c1V1＋c2V2＝c混V混； b．溶質的質量不變： ρ1·V1·w1＋ρ2·V2·w2＝(ρ1·V1＋ρ2·V2)·w混 ②電解質溶液中的電荷守恒：如Na2SO4溶液中存在：c(Na＋)＝2c(SO)。 2．物質的量濃度與其他量的換算 (1)物質的量濃度和溶質的質量分數的關系。 體積為V L，密度為ρ g·cm－3的溶液，含有摩爾質量為M g·mol－1的溶質m g，溶質的質量分數為w，則物質的量濃度c與質量分數w的關系是： c＝＝＝＝＝ w＝ (2)物質的量濃度與溶解度的換算。 若某飽和溶液的密度為ρ g·cm－3，溶質的摩爾質量為M g·mol－1，溶解度為S g，則溶解度S與物質的量濃度的關系是： c＝＝＝　S＝ 一定物質的量濃度溶液的配制 2．(xx·昆明模擬)配制480 mL 0.5 mol·L－1的NaOH溶液，試回答下列問題： (1)選擇儀器：完成本實驗所必需的儀器有：托盤天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、玻璃棒、________、________等。 (2)計算：需要NaOH固體的質量為__________________________________________。 (3)稱量：①稱量過程中NaOH固體應放于小燒杯中并放在天平的________(填“左盤”或“右盤”)。 ②某學生先用托盤天平稱量一個小燒杯的質量，稱量前把游碼放在標尺的零刻度處，天平靜止時發(fā)現指針在分度盤的偏右位置，說明此時左邊質量________(填“大于”或“小于”)右邊。假定最終稱得小燒杯的質量為________(填“32.6 g”或“32.61 g”)，請用“↓”表示在托盤上放上砝碼，“↑”表示從托盤上取下砝碼的稱量過程，并在下圖中標尺上畫出游碼的位置(畫“△”表示)。 砝碼質量/g 50 20 20 10 5 稱量(取用砝碼過程) 標尺： (4)溶解、冷卻，該步實驗中需要使用玻璃棒，作用是___________________________ ________________________________________________________________________。 (5)轉移、洗滌。在轉移時應使用________引流，洗滌燒杯2次～3次是為了___________。 (6)定容、搖勻。定容的操作是_______________________________________________。 (7)某學生實際配制NaOH溶液的濃度為0.48 mol·L－1，原因可能是________(填字母)。 A．使用濾紙稱量氫氧化鈉固體 B．容量瓶中原來存有少量蒸餾水 C．溶解后的燒杯未經多次洗滌 解析：本題主要考查了一定物質的量濃度溶液的配制及誤差分析。 (1)配制480 mL的NaOH溶液應用500 mL的容量瓶，定容時還需要膠頭滴管。 (2)需要NaOH固體的質量為：0.5 L×0.5 mol·L－1×40 g·mol－1＝10.0 g。 (3)稱量時，左盤放NaOH固體，右盤放砝碼，也就是左物右碼；天平靜止時指針偏右，說明右邊質量大，左邊質量小，稱量時加砝碼的順序由大到小，精確度為0.1 g，所以小燒杯的質量應為32.6 g。 (4)玻璃棒的作用通常為攪拌和引流，在溶解的過程中作用是攪拌，加速溶解。 (5)在轉移時要用玻璃棒引流，并洗滌燒杯2～3次，目的是保證溶質全部轉移至容量瓶中。 (6)定容時，要注意刻度線應與液體的凹液面最低處相切。 (7)配制的NaOH溶液濃度偏低，可能是用濾紙稱量時紙上留有少量NaOH，也可能是未經多次洗滌燒杯，造成NaOH質量減小等，容量瓶中原來存有少量蒸餾水，并不影響配制結果。 答案：(1)膠頭滴管　500 mL容量瓶　(2)10.0 g　(3)左盤　小于　32.6 g 砝碼質量/g 50 20 20 10 5 稱量(取用砝碼過程) ↓↑ ↓ ↓↑ ↓ ↓↑ (4)攪拌，加速溶解 (5)玻璃棒　保證溶質全部轉移至容量瓶中 (6)向容量瓶中加入蒸餾水至距刻度線1 cm～2 cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液體的凹液面最低處和刻度線相切　(7)A、C 1．容量瓶使用的注意事項 (1)容量瓶規(guī)格不亂用 容量瓶標注有三(如圖)，規(guī)格不能隨意改動，通常使用的規(guī)格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。 (2)使用之前要檢漏 容量瓶使用前一定要檢查是否漏水。操作順序：裝水蓋塞、倒立→觀察是否漏水→正立→玻璃塞旋轉180°、倒立→觀察是否漏水。 (3)容量瓶使用的四個“不能” ①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋； ②不能作為反應容器或用來長期貯存溶液； ③不能將過冷或過熱的溶液轉移到容量瓶中，因為容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定的； ④不能配制任意體積的溶液，只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。 2．溶液配制時的注意事項 (1)定容、搖勻后液面下降，不能繼續(xù)滴加蒸餾水，否則結果會偏低。 (2)配制一定物質的量濃度的溶液是將一定質量或體積的溶質按溶液的體積在選定的容量瓶中定容，因而完全不需要計算水的用量。 (3)配制NaOH溶液時，必須用帶蓋的稱量瓶或用小燒杯快速稱量NaOH固體，因為NaOH易吸水，且易與空氣中的CO2反應。 (4)配制溶液時切不可直接將溶質倒入容量瓶中，更不可在容量瓶中進行化學反應。 (5)溶液轉移至容量瓶時，要用玻璃棒引流，玻璃棒應放到刻度線以下。 3．配制一定物質的量濃度溶液的誤差分析 分析依據c＝＝，以配制NaOH溶液為例，在進行誤差分析時，根據實驗操作弄清是“m”還是“V”引起的誤差，再具體分析，具體情況如下： 能引起誤差的一些操作 因變量 m V c/(mol·L－1) 砝碼與物品顛倒 (使用游碼) 減小 － 偏低 稱量時間過長 減小 － 用濾紙稱NaOH 減小 － 向容量瓶注液時少量濺出 減小 － 未洗滌燒杯和玻璃棒 減小 － 定容時，水多用滴管吸出 減小 － 定容搖勻后液面 下降再加水 － 增大 定容時仰視刻度線 － 增大 砝碼沾有其他 物質或已生銹 增大 － 偏高 未冷卻至室溫就注入 容量瓶定容 － 減小 定容時俯視刻度線 － 減小 稱量前小燒杯內有水 － － 不變 定容后經振蕩、搖勻， 靜置液面下降 － － 一定物質的量濃度溶液的配制 配制一定物質的量濃度溶液的過程示意圖： 從復雜的配制過程中，抽取重要的步驟與操作，對溶液的配 制進行重點考 查 (xx·四川高考節(jié)選)Ⅰ測量過氧化氫的含量。 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝阂迫?0.00 mL密度為ρ g/mL的過氧化氫溶液至250 mL________(填儀器名稱)中，加水稀釋至刻度，搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00 mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。 答案：容量瓶 將固體溶質換為液體溶質，把溶解時熱效應大的溶質換為熱效應小的溶質，可直接在容量瓶中配制溶液，考查學生的靈活性 (xx·江蘇高考)用固體樣品配制一定物質的量濃度的溶液，需經過稱量、溶解、轉移溶液、定容等操作。下列圖示對應的操作規(guī)范的是(　　) 答案：B 1．配制一定物質的量濃度溶液與配制一定質量分數的溶液有何區(qū)別？ 提示：前者需準確稱取溶質的質量或測量濃溶液的體積，關鍵在于準確標定溶液的體積，而后者只需準確稱量溶質和溶劑的質量即可。 2．容量瓶用于配制溶液，可準確測量一定體積液體，除此之外還有哪些測量液體的定量儀器？ 提示：量筒、滴定管、移液管，但量筒屬于粗量儀器，不如滴定管、移液管精確。 3．與化學計算相結合，如Ba(OH)2·8H2O在室溫時的溶解度為3.9 g，則室溫下能否配制1.0 mol·L－1的Ba(OH)2溶液？ 提示：由于Ba(OH)2的溶解度較小，按1 000 g水溶解1 mol Ba(OH)2，其質量為171 g，遠遠超過了其溶解度，因此不能配制。 1．溶液配制過程“四個數據” 溶液配制過程中有“四個數據”經常出現。 數據 要求或解釋 藥品的 質量 實驗室中一般用托盤天平稱量藥品，而托盤天平只能稱準到0.1 g，所以記錄數據時只能保留小數點后一位數字。如所需NaCl的質量為14.6 g，不能寫為14.60 g。 容量瓶的 規(guī)格 (1)選擇容量瓶的規(guī)格時應該與所配溶液體積相等或稍大，如需用480 mL某溶液，則應該選擇500 mL容量瓶。 (2)回答補充儀器的問題時應該注明容量瓶的規(guī)格，如回答“500 mL容量瓶”時，不能只回答“容量瓶”。 洗滌燒杯2～3次 移液時洗滌燒杯2次～3次是為了確保溶質全部轉移入容量瓶中，否則會導致溶液濃度偏低。 液面離容量瓶頸刻度線下1～2 cm 定容時，當液面離容量瓶頸刻度線下1 cm～2 cm時，改用膠頭滴管加蒸餾水，否則容易導致液體體積超過刻度線，溶液濃度偏低。 2．定量儀器讀數“四類情況” 定量儀器根據其特點，可分為兩類：由下至上讀數增大，如量筒，容量瓶雖無具體刻度，但越往上，所盛溶液越多；由上至下讀數增大，如滴定管。讀數時又分為兩類情況：由液面定刻度線，如觀察滴定管的示數；由刻度線定液面，如容量瓶定容、量取一定體積的濃H2SO4等，所以綜合起來有四類情況，以量筒和滴定管(初始讀數正確)為例。 量筒 滴定管 量取一定體積液體 仰視液面偏高，所取液體偏多， 俯視液面偏低，所取液體偏少。 仰視液面偏高，所取液體偏少，反之偏多。 由固定液面讀示數 仰視讀數偏小，俯視讀數偏大。 仰視讀數偏大，俯視讀數偏小。 以“氧化還原滴定”為載體串聯(lián)物質的量濃度的相關知識 高考載體(xx·浙江高考T28改編) 　　用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 mol·L－1的K2Cr2O7標準溶液250 mL，應準確稱取一定質量的K2Cr2O7[保留4位有效數字，已知M(K2Cr2O7)＝294.0 g·mol－1]。 [知識串聯(lián)設計] (1)計算配制250 mol 0.01000 mol/L(K2Cr2O7溶液時需要準確計量K2Cr2O7的質量是________g。 (2)配制該標準溶液時，下列儀器中不必要用的有________(用編號表示)。 ①電子天平　②燒杯?、哿客病、懿ＡО簟、萑萘科俊、弈z頭滴管　⑦移液管 (3)配制0.01000 mol/L K2Cr2O7溶液的操作步驟為(填寫空白)：計算?稱量?________?移液?洗滌?________?搖勻。 (4)配制0.01000 mol/L K2Cr2O7溶液時，下列操作對配制結果有何影響？ ①配制過程中未洗滌燒杯和玻璃棒________。 ②定容時，仰視刻度線________。 (5)配制0.01000 mol/L K2Cr2O7溶液；定容時不慎加水超過了刻度線，應如何操作？ (6)用0.01 000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL。未知濃度的含Fe2＋的溶液，恰好完全反應時消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液，則溶液中Fe2＋的物質的量深度是多少？ (已知：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O) 答案：(1)0.7350　(2)⑦　(3)溶解　定容 (4)①偏低?、谄? (5)重新配制　(6)0.03 mol/L 1．(xx·鎮(zhèn)江一中模擬)下列關于物質的量濃度表述正確的是(　　) A．0.2 mol·L－1 Na2SO4溶液中含有Na＋和SO總物質的量為0.6 mol B．50 mL 2 mol·L－1的NaCl溶液和100 mL 0.5mol·L－1MgCl2溶液中，Cl－的物質的量濃度相等 C．用1 L水吸收22.4 L氯化氫(標況下)所得鹽酸的濃度是1 mol·L－1 D．10 g 98%的硫酸(密度為1.84 g·cm－3)與10 mL 18.4 mol·L－1的硫酸的濃度是相同的 解析：選D　A項，不知道體積，無法計算物質的量；B項，物質的量濃度和溶液的體積沒有關系；C項，溶劑的體積為1升，而溶液的體積不為1升；D項，根據公式c＝可進行計算。 2．(xx·泰州中學模擬)下列溶液中的氯離子濃度與50 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中氯離子濃度相等的是(　　) A．150 mL 3 mol·L－1的KClO3溶液 B．75 mL 2 mol·L－1的NH4Cl溶液 C．150 mL 2 mol·L－1的CaCl2溶液 D．350 mL 3 mol·L－1的NaCl溶液 解析：選D　根據化學式可知1 mol·L－1的AlCl3溶液中氯離子濃度為3 mol/L，離子的濃度與溶液的體積無關，與物質的構成有關；A項，KClO3溶液不存在氯離子，錯誤；B項，2 mol·L－1的NH4Cl溶液中氯離子濃度為2 mol/L，錯誤；C項，2 mo