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高考化学总复习专题一化学常用计量完美课件PPT
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这是一份高考化学总复习专题一化学常用计量完美课件PPT，共58页。PPT课件主要包含了考点1，考点2，试做真题，高手必备，萃取高招，对点精练，气体摩尔体积，答案D等内容，欢迎下载使用。
专题一 化学常用计量
化学常用计量,特别是有关NA正误判断的选择 题几乎是全国卷每年必考的一个重要题型,题目 虽小,但包含的知识内容较为广泛,关联考查能力 点也较多,是不容忽视的一个“小题”。复习时可从以下几个方面着手:(1)多多刷题,有关NA的题目较多,可从全国各地的名校模拟题中寻找此类题型加以训练,把有关NA考查的各个角度都过一遍,熟悉每个方面命题的方向,以避免在高考中再次掉入命题者设计好的陷阱;(2)形成在化学计算中将m、V、c等物理量向n靠拢的习惯,养成以n为中心的计算习惯和思维意识。训练的次数多了,你会发觉化学计算实际很简单,有时不需要动手就可“估算”出想要的“结果”,试一试,你也可以的。
物质的量 气体摩尔体积1.(2017课标全国Ⅱ,8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )A.1 L 0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液中, 的数量为 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NAC.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
移的电子数为0.2NA,B错误;标准状况下,2.24 L混合气体是0.1 ml,分子数为0.1NA,C错误;H2+I2 2HI属于反应前后物质的量不变的反应,无论反应是否彻底,0.1 ml H2和0.1 ml I2充分反应后的分子总数为0.2NA,D正确。
2.(2017课标全国Ⅲ,10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.0.1 ml的11B中,含有0.6NA个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+ L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D.密闭容器中1 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键【答案】 A A项,1个11B中含有6个中子,0.1 ml 11B含有0.6NA个中子,正确;B项,没有给出溶液的体积,不能计算H+数目,错误;C项,标准状况下苯是液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,错误;D项,PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,所以1 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备PCl5,增加的P—Cl键的数目小于2NA,错误。
3.(2016课标全国Ⅰ,8)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB.1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数为2NAC.1 ml Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NAD.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA【答案】 A 乙烯、丙烯的最简式均为CH2,无论二者如何混合,14 g混合气体中n(CH2)=1 ml,含氢原子数为2NA,A项正确;N2与H2的反应是可逆反应,1 ml N2不能完全转化为2 ml NH3,B项错误;由于硝酸具有强氧化性,过量的硝酸将Fe氧化到+3价,C项错误;标准状况下CCl4为液态,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,D项错误。
4.(2015课标全国Ⅰ,8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NAB.2 L 0.5 ml·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NAC.过氧化钠与水反应时,生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NAD.密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】 C D2O的摩尔质量为20 g·ml-1,18 g D2O的物质的量小于1 ml,1个D2O分子含有10个质子,则18 g D2O含有的质子数小于10NA,A项错误;亚硫酸为弱电解质,故2 L 0.5 ml·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数目小于2NA,B项错误;Na2O2与水反应的化学方程式为 ,当生成0.1 ml O2时,转移的电子数为0.2NA,C项正确;2 ml NO与1 ml O2反应生成2 ml NO2,但由于在密闭容器中存在化学平衡2NO2 N2O4,故产物的分子数小于2NA,D项错误。
5.(2015课标全国Ⅱ,10)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
Na2O还是Na2O2,钠元素的化合价均由0→+1,23 g Na转移1 ml电子,C项正确;根据裂变反应可知,235 g该核素发生反应,净产生的中子数为9NA,D项错误。
6.(2015课标全国Ⅰ,9)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.2∶1【答案】 C 由乌洛托品的结构简式C6H12N4可知,反应中HCHO提供C原子,氨提供N原子,分子中C、N原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比,为3∶2, C项正确。
1.物质的量 阿伏加德罗常数
2.摩尔质量(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M ,单位为g·ml-1。(2)数值:以g· ml-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为:n= 。
4.阿伏加德罗定律同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(1)阿伏加德罗定律及其推论适合于任何单一气体或相互不反应的混合气体。(2)在阿伏加德罗定律的推论中,同温、同压、同体积、同分子数,“四同”共同存在,相互制约,只要有“三个同”成立,“第四个同”必定成立,在实际应用中往往是“三同”定“一同”。
【疑难辨析】 (1)阿伏加德罗常数(NA)不等同于6.02×1023。阿伏加德罗常数是一个确定的值,且有单位(ml-1),而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的约值。(2)摩尔质量以g·ml-1作单位时,数值上才等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。(3)当1 ml气体的体积是22.4 L时,气体不一定处于标准状况,若同时改变温度和压强,在非标准状况下,1 ml气体的体积也可能为22.4 L。
典例导引1(2017广东湛江四校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NAB.标准状况下,22.4 L SO3与水反应生成1 ml硫酸C.1 L 1 ml·L-1醋酸溶液中离子总数为2NAD.足量铜与1 L 18 ml·L-1浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数为9NA
【解析】 NO2和N2O4的最简式均为“NO2”,故46 g混合物中含有的“NO2”的物质的量为1 ml,含3NA个原子,A正确;标准状况下,三氧化硫为固体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,B错误;醋酸是弱电解质,不能完全电离,故溶液中的离子数小于2NA,C错误;铜只能与浓硫酸反应,和稀硫酸不反应,浓硫酸变稀后和铜的反应即停止,即硫酸不能反应完全,故生成的二氧化硫分子数小于9NA,D错误。【答案】 A
高招1应对阿伏加德罗常数常见考查方向的策略
典例导引2(2016广西桂林模拟)下列说法不正确的是( )A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g),两气罐中的压强之比等于5∶2D.等温等压条件下,5 ml O2(g)和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2【解析】 A项,温度相同、体积相同,但没有说压强是否相同,因此无法推断物质的量是否相同,错误;B项,等温等压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,SO2和CO2的密度之比=64∶44=16∶11,正确;C项,等温等容条件下,气体物质的量之比等于压强之比,因此两者压强之比等于5∶2,正确;D项,等温等压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此二者体积之比等于5∶2,正确。【答案】 A
高招2运用阿伏加德罗定律及其推论解决两气体p、V、ρ等大小关系问题(1)阿伏加德罗定律的推论
(2)气体密度和相对密度的求算方法(M为气体摩尔质量,单位为g· ml-1)
(3)摩尔质量的几种求算方法
③根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4;
(4)确定气体分子组成一般思路是根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出微粒个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B,由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,气体的分子数之比等于它们的体积之比,即N(Ax)∶N(By)∶N(A2B)=2∶1∶2,即2Ax(g)+By(g) 2A2B(g),根据质量守恒定律可以推出两气体反应物分别为A2和B2。
1.(2017吉林通化模拟)下列判断正确的是( )A.同温同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NAC.1 ml氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NAD.常温常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
【答案】 B 同温、同压下,相同体积的氮气和氦气物质的量相同,而氮气分子为双原子分子,稀有气体分子为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误;标准状况下5.6 L气体的物质的量为 =0.25 ml,氯气分子和氧气分子都是双原子分子,所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子的物质的量为0.5 ml,含有原子数为0.5NA,B正确;1 ml 氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1 ml氯化钠和1 ml次氯酸钠,转移1 ml电子,转移的电子数为NA,C错误;D项,不是标准状况,不能使用22.4 L·ml-1计算混合气体的物质的量,D错误。
2.(2017安徽淮北一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法一定正确的是( )A.0.1 ml FeCl3形成的胶体粒子数为0.1NAB.常温下,1 L pH=12氨水中含有OH-的数目为 ml O2完全反应时,转移的电子数为 g碳单质中所含的共价键数为2NA【答案】 B 氢氧化铁胶粒是多个Fe(OH)3“分子”的聚集体,故0.1 ml氯化铁形成的胶粒的数目小于0.1NA,A错误;pH=12的氨水中,OH-的浓度为0.01 ml·L-1,故1 L此溶液中含有的OH-的物质的量为0.01 ml,数目为0.01NA,B正确;产物中氧元素的化合价可能为-2价,还可能为-1价,故0.1 ml氧气完全反应转移的电子数可能为0.4NA,还可能为0.2NA,C错误;12 g碳的物质的量为1 ml,而碳单质有石墨、金刚石和C60,不同碳单质中含有的共价键的数目不同,D错误。
3.(2017河南六市联考)设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,3.36 L C2H4和C3H6的混合气体中含有碳碳双键的数目为 ml·L-1 (NH4)2SO4溶液与0.2 ml·L-1 NH4Cl溶液中的 数目相同C.H2和CO混合气体8.96 L在足量O2中充分燃烧消耗O2分子数为0.2NAD.含0.1 ml NaHSO4的溶液中,阳离子数目略大于0.2NA
【答案】 D C3H6若为环丙烷,则其中不含碳碳双键,A项错误;只知道溶液物质的量浓度,不知道溶液的体积,无法计算溶液中的微粒数目,B项错误;H2和CO混合气体8.96 L,因不清楚气体是否处于标准状况下,无法计算其耗氧量,C项错误;含0.1 ml NaHSO4的溶液中,NaHSO4完全电离,生成0.1 ml Na+和0.1 ml H+,再加上水电离出的H+,故所含阳离子数目略大于0.2NA,D项正确。
【答案】 C Cu与足量的S反应生成Cu2S,0.5 ml Cu与足量的S反应转移电子数为0.5NA,A项错误;在粗铜精炼的实验中,阳极失电子的金属可能是Cu、Fe、Zn等,质量减小6.4 g,电解过程中转移电子
C2H6O中含有极性共价键的数目为7NA,若C2H6O是二甲醚,46 g C2H6O中含有极性共价键的数目为8NA,D项错误。
物质的量浓度及相关计算1.(2013课标全国Ⅱ,9)N0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.1.0 L 1.0 ml·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0B.12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为 ℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1N0D.1 ml的羟基与1 ml的氢氧根离子所含电子数均为9N0
【答案】 B 1.0 L 1.0 ml·L-1 NaAlO2溶液中含1 ml NaAlO2,其中含有氧原子数为2N0,但溶液中的水分子也含有氧原子,故A项错误;石墨烯中每个碳原子为三个六元环所共有,因此,每个六元环含碳原子数为6× =2,故含1 ml 碳原子的石墨中含有六元环数为0.5N0,B项正确;25 ℃时pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 ml·L-1,但题目中未给出溶液的体积,无法求出N(OH-),C项错误;OH-中含10个电子,故1 ml OH-含有电子数为10N0,D项错误。
2.(2013江苏,5)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。下列图示对应的操作规范的是( )
【答案】 B 称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,A项错误;用玻璃棒搅拌可以加快溶解速率,B项正确;向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,C项错误;定容时胶头滴管不能插入到容量瓶中,D项错误。
3.[2016课标全国Ⅱ,36(5)]一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其浓度为 ml·L-1。【答案】 8.9【解析】 以1 L(即1 000 cm3)该双氧水为研究对象,溶质的物质的
1.物质的量浓度(1)定义:物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,符号为cB,常用单位:ml·L-1。(2)定义式:cB= 。(3)物质的量浓度与溶质质量分数及密度的关系:在已知某溶液中溶质的质量分数为ω,溶液密度为ρ(单位为g· mL-1)时,可假设该溶液的体积为1 000 mL,则有公式:cB= 。
2.一定物质的量浓度溶液的配制(1)所需主要仪器:容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙、胶头滴管。若用浓溶液配制稀溶液,上述仪器中的托盘天平和药匙应换为滴定管(高中阶段可用量筒)。容量瓶:容积精确的容器,常见的规格:100 mL,250 mL,500 mL,1 000 mL等。
(2)配制过程示意图:
【疑难辨析】 (1)公式cB= 中的V是溶液的体积,它不是溶剂的体积,也不是溶剂和溶质的体积之和。(2)在配制溶液时,应注意:①容量瓶使用前必须先检漏,再用蒸馏水洗涤,但不能用溶液润洗。②只能配制与容量瓶规格对应体积的溶液,不能配制体积不等于容量瓶规格的溶液。若所配溶液体积与容量瓶规格不吻合,可选用容积略大于所配溶液体积的容量瓶,配制完毕后再取出所需体积的溶液。③转移溶液之前,溶液的温度应与室温相同;转移溶液时玻璃棒的下端应靠在容量瓶刻度线以下。
典例导引1(2017陕西西安一模)用排空气法收集一瓶氨气,测得烧瓶内的气体在标准状况下的密度为0.893 g·cm-3,将烧瓶倒置于水中做喷泉实验,则液面上升的高度和所得溶液的物质的量浓度(单位:ml·L-1)分别为( )
【解析】 用排空气法收集到的氨气不纯,含有空气,空气的平均相对分子质量为29;在标准状况下烧瓶中气体密度为0.893 g·cm-3,混合气体的平均相对分子质量为0.893×22.4=20,设1 L混合气体中氨气的体积为x,则空气的体积为(1 L-x),则有:
高招1求算溶液物质的量浓度的常用方法1.有关溶液物质的量浓度的综合计算(1)溶液稀释或混合的相关计算对任何溶液来说,在稀释或混合前后,溶液中溶质总的物质的量不变。即有:c1·V1=c2·V2或c1V1+c2V2=c混V混。溶质的质量不变:ρ1·V1·ω1+ρ2·V2·ω2=(ρ1·V1+ρ2·V2)·ω混。(2)物质的溶解度与溶液中溶质质量分数、物质的量浓度间的换算
(3)气体溶于水所得溶液中溶质物质的量浓度的求算:标准状况下,1 L水中溶解某气体V' L,该气体的摩尔质量为M g·ml-1,所得溶液密度为ρ g·cm-3,则c和ω的表达式分别是
溶质相同但浓度不同的溶液混合时,混合溶液的总体积不能用混合前两溶液体积之和进行求算,但混合溶液的总质量可用混合前两溶液质量之和进行求算。混合溶液的体积可用公式V= 求算。
典例导引2(2017江西萍乡模拟)配制250 mL 0.10 ml·L-1的NaOH溶液时,下列实验操作会使所配制的溶液浓度偏高的是( )A.容量瓶内有水,未经过干燥处理B.定容时,仰视刻度线C.用量筒量取浓NaOH溶液时,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液倒入烧杯中D.定容后倒转容量瓶几次,发现液面最低点低于刻度线,再补加几滴水到刻度线
【解析】 A项,由于最后需要在容量瓶中加水定容,所以容量瓶未经干燥处理不会影响所配溶液的浓度;B项,定容时仰视刻度线,会造成溶液体积偏大,使浓度偏低;C项,用量筒量取液体体积时,倒出液体后,不能再用水洗涤量筒,否则会造成溶质的质量增加,浓度偏高;D项,定容后摇匀,会使一部分溶液残留在瓶塞处,使液面低于刻度线,如果再加水,就会使溶液体积增大,浓度偏低。【答案】 C
高招2配制一定物质的量浓度溶液实验中的误差分析
(2)分析实例:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
(1)配制溶液时注意容量瓶的容量,填空时一定要填上具体的容量,如250 mL容量瓶。(2)容量瓶不必干燥,有少量蒸馏水不影响结果。(3)在配制一定物质的量浓度的溶液实验中,定容时加蒸馏水,一旦超过刻度线,要重新配制。(4)定容时按视线→刻度线→凹液面最低点的次序水平观察,做到“三点一线”。仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,“所配溶液浓度偏低”;俯视刻度线(图2),“导致溶液体积偏小”,所配溶液浓度“偏高”。
1.(2017辽宁东北育才一模)下列叙述错误的是( )A.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%B.配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶C.在标准状况下,将22.4 L氨气溶于1 L水中,得到1 ml·L-1的氨水D.室温下,向两等份浓度相同的不饱和烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O,均使溶液恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1(保持温度不变)
【答案】 C 浓硫酸的密度ρ1大于水的密度ρ2,稀释后硫酸质量分
容量为480 mL的容量瓶,应用500 mL的容量瓶进行配制,B正确;在标准状况下,22.4 L氨气的物质的量为1 ml,溶于1 L水中得到氨水的体积不是1 L,C错误;由于过氧化钠与水反应生成O2,故等物质的量的Na2O2和Na2O与烧碱溶液作用的结果是等效的,D正确。
2.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量M g·ml-1)溶于1 L水中,所得A的水溶液密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(ml·L-1)为( )
【答案】 A 标准状况下,Vm=22.4 L·ml-1,气体的物质的量
专题一 化学常用计量
化学常用计量,特别是有关NA正误判断的选择 题几乎是全国卷每年必考的一个重要题型,题目 虽小,但包含的知识内容较为广泛,关联考查能力 点也较多,是不容忽视的一个“小题”。复习时可从以下几个方面着手:(1)多多刷题,有关NA的题目较多,可从全国各地的名校模拟题中寻找此类题型加以训练,把有关NA考查的各个角度都过一遍,熟悉每个方面命题的方向,以避免在高考中再次掉入命题者设计好的陷阱;(2)形成在化学计算中将m、V、c等物理量向n靠拢的习惯,养成以n为中心的计算习惯和思维意识。训练的次数多了,你会发觉化学计算实际很简单,有时不需要动手就可“估算”出想要的“结果”,试一试,你也可以的。
物质的量 气体摩尔体积1.(2017课标全国Ⅱ,8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )A.1 L 0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液中, 的数量为 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NAC.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
移的电子数为0.2NA,B错误;标准状况下,2.24 L混合气体是0.1 ml,分子数为0.1NA,C错误;H2+I2 2HI属于反应前后物质的量不变的反应,无论反应是否彻底,0.1 ml H2和0.1 ml I2充分反应后的分子总数为0.2NA,D正确。
2.(2017课标全国Ⅲ,10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.0.1 ml的11B中,含有0.6NA个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+ L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D.密闭容器中1 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键【答案】 A A项,1个11B中含有6个中子,0.1 ml 11B含有0.6NA个中子,正确;B项,没有给出溶液的体积,不能计算H+数目,错误;C项,标准状况下苯是液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,错误;D项,PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,所以1 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备PCl5,增加的P—Cl键的数目小于2NA,错误。
3.(2016课标全国Ⅰ,8)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB.1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数为2NAC.1 ml Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NAD.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA【答案】 A 乙烯、丙烯的最简式均为CH2,无论二者如何混合,14 g混合气体中n(CH2)=1 ml,含氢原子数为2NA,A项正确;N2与H2的反应是可逆反应,1 ml N2不能完全转化为2 ml NH3,B项错误;由于硝酸具有强氧化性,过量的硝酸将Fe氧化到+3价,C项错误;标准状况下CCl4为液态,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,D项错误。
4.(2015课标全国Ⅰ,8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NAB.2 L 0.5 ml·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NAC.过氧化钠与水反应时,生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NAD.密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】 C D2O的摩尔质量为20 g·ml-1,18 g D2O的物质的量小于1 ml,1个D2O分子含有10个质子,则18 g D2O含有的质子数小于10NA,A项错误;亚硫酸为弱电解质,故2 L 0.5 ml·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数目小于2NA,B项错误;Na2O2与水反应的化学方程式为 ,当生成0.1 ml O2时,转移的电子数为0.2NA,C项正确;2 ml NO与1 ml O2反应生成2 ml NO2,但由于在密闭容器中存在化学平衡2NO2 N2O4,故产物的分子数小于2NA,D项错误。
5.(2015课标全国Ⅱ,10)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
Na2O还是Na2O2,钠元素的化合价均由0→+1,23 g Na转移1 ml电子,C项正确;根据裂变反应可知,235 g该核素发生反应,净产生的中子数为9NA,D项错误。
6.(2015课标全国Ⅰ,9)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.2∶1【答案】 C 由乌洛托品的结构简式C6H12N4可知,反应中HCHO提供C原子,氨提供N原子,分子中C、N原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比,为3∶2, C项正确。
1.物质的量 阿伏加德罗常数
2.摩尔质量(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M ,单位为g·ml-1。(2)数值:以g· ml-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为:n= 。
4.阿伏加德罗定律同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(1)阿伏加德罗定律及其推论适合于任何单一气体或相互不反应的混合气体。(2)在阿伏加德罗定律的推论中,同温、同压、同体积、同分子数,“四同”共同存在,相互制约,只要有“三个同”成立,“第四个同”必定成立,在实际应用中往往是“三同”定“一同”。
【疑难辨析】 (1)阿伏加德罗常数(NA)不等同于6.02×1023。阿伏加德罗常数是一个确定的值,且有单位(ml-1),而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的约值。(2)摩尔质量以g·ml-1作单位时,数值上才等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。(3)当1 ml气体的体积是22.4 L时,气体不一定处于标准状况,若同时改变温度和压强,在非标准状况下,1 ml气体的体积也可能为22.4 L。
典例导引1(2017广东湛江四校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NAB.标准状况下,22.4 L SO3与水反应生成1 ml硫酸C.1 L 1 ml·L-1醋酸溶液中离子总数为2NAD.足量铜与1 L 18 ml·L-1浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数为9NA
【解析】 NO2和N2O4的最简式均为“NO2”,故46 g混合物中含有的“NO2”的物质的量为1 ml,含3NA个原子,A正确;标准状况下,三氧化硫为固体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,B错误;醋酸是弱电解质,不能完全电离,故溶液中的离子数小于2NA,C错误;铜只能与浓硫酸反应,和稀硫酸不反应,浓硫酸变稀后和铜的反应即停止,即硫酸不能反应完全,故生成的二氧化硫分子数小于9NA,D错误。【答案】 A
高招1应对阿伏加德罗常数常见考查方向的策略
典例导引2(2016广西桂林模拟)下列说法不正确的是( )A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g),两气罐中的压强之比等于5∶2D.等温等压条件下,5 ml O2(g)和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2【解析】 A项,温度相同、体积相同,但没有说压强是否相同,因此无法推断物质的量是否相同,错误;B项,等温等压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,SO2和CO2的密度之比=64∶44=16∶11,正确;C项,等温等容条件下,气体物质的量之比等于压强之比,因此两者压强之比等于5∶2,正确;D项,等温等压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此二者体积之比等于5∶2,正确。【答案】 A
高招2运用阿伏加德罗定律及其推论解决两气体p、V、ρ等大小关系问题(1)阿伏加德罗定律的推论
(2)气体密度和相对密度的求算方法(M为气体摩尔质量,单位为g· ml-1)
(3)摩尔质量的几种求算方法
③根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4;
(4)确定气体分子组成一般思路是根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出微粒个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B,由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,气体的分子数之比等于它们的体积之比,即N(Ax)∶N(By)∶N(A2B)=2∶1∶2,即2Ax(g)+By(g) 2A2B(g),根据质量守恒定律可以推出两气体反应物分别为A2和B2。
1.(2017吉林通化模拟)下列判断正确的是( )A.同温同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NAC.1 ml氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NAD.常温常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
【答案】 B 同温、同压下,相同体积的氮气和氦气物质的量相同,而氮气分子为双原子分子,稀有气体分子为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误;标准状况下5.6 L气体的物质的量为 =0.25 ml,氯气分子和氧气分子都是双原子分子,所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子的物质的量为0.5 ml,含有原子数为0.5NA,B正确;1 ml 氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1 ml氯化钠和1 ml次氯酸钠,转移1 ml电子,转移的电子数为NA,C错误;D项,不是标准状况,不能使用22.4 L·ml-1计算混合气体的物质的量,D错误。
2.(2017安徽淮北一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法一定正确的是( )A.0.1 ml FeCl3形成的胶体粒子数为0.1NAB.常温下,1 L pH=12氨水中含有OH-的数目为 ml O2完全反应时,转移的电子数为 g碳单质中所含的共价键数为2NA【答案】 B 氢氧化铁胶粒是多个Fe(OH)3“分子”的聚集体,故0.1 ml氯化铁形成的胶粒的数目小于0.1NA,A错误;pH=12的氨水中,OH-的浓度为0.01 ml·L-1,故1 L此溶液中含有的OH-的物质的量为0.01 ml,数目为0.01NA,B正确;产物中氧元素的化合价可能为-2价,还可能为-1价,故0.1 ml氧气完全反应转移的电子数可能为0.4NA,还可能为0.2NA,C错误;12 g碳的物质的量为1 ml,而碳单质有石墨、金刚石和C60,不同碳单质中含有的共价键的数目不同,D错误。
3.(2017河南六市联考)设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,3.36 L C2H4和C3H6的混合气体中含有碳碳双键的数目为 ml·L-1 (NH4)2SO4溶液与0.2 ml·L-1 NH4Cl溶液中的 数目相同C.H2和CO混合气体8.96 L在足量O2中充分燃烧消耗O2分子数为0.2NAD.含0.1 ml NaHSO4的溶液中,阳离子数目略大于0.2NA
【答案】 D C3H6若为环丙烷,则其中不含碳碳双键,A项错误;只知道溶液物质的量浓度,不知道溶液的体积,无法计算溶液中的微粒数目,B项错误;H2和CO混合气体8.96 L,因不清楚气体是否处于标准状况下,无法计算其耗氧量,C项错误;含0.1 ml NaHSO4的溶液中,NaHSO4完全电离,生成0.1 ml Na+和0.1 ml H+,再加上水电离出的H+,故所含阳离子数目略大于0.2NA,D项正确。
【答案】 C Cu与足量的S反应生成Cu2S,0.5 ml Cu与足量的S反应转移电子数为0.5NA,A项错误;在粗铜精炼的实验中,阳极失电子的金属可能是Cu、Fe、Zn等,质量减小6.4 g,电解过程中转移电子
C2H6O中含有极性共价键的数目为7NA,若C2H6O是二甲醚,46 g C2H6O中含有极性共价键的数目为8NA,D项错误。
物质的量浓度及相关计算1.(2013课标全国Ⅱ,9)N0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.1.0 L 1.0 ml·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0B.12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为 ℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1N0D.1 ml的羟基与1 ml的氢氧根离子所含电子数均为9N0
【答案】 B 1.0 L 1.0 ml·L-1 NaAlO2溶液中含1 ml NaAlO2,其中含有氧原子数为2N0,但溶液中的水分子也含有氧原子,故A项错误;石墨烯中每个碳原子为三个六元环所共有,因此,每个六元环含碳原子数为6× =2,故含1 ml 碳原子的石墨中含有六元环数为0.5N0,B项正确;25 ℃时pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 ml·L-1,但题目中未给出溶液的体积,无法求出N(OH-),C项错误;OH-中含10个电子,故1 ml OH-含有电子数为10N0,D项错误。
2.(2013江苏,5)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。下列图示对应的操作规范的是( )
【答案】 B 称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,A项错误;用玻璃棒搅拌可以加快溶解速率,B项正确;向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,C项错误;定容时胶头滴管不能插入到容量瓶中,D项错误。
3.[2016课标全国Ⅱ,36(5)]一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其浓度为 ml·L-1。【答案】 8.9【解析】 以1 L(即1 000 cm3)该双氧水为研究对象,溶质的物质的
1.物质的量浓度(1)定义:物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,符号为cB,常用单位:ml·L-1。(2)定义式:cB= 。(3)物质的量浓度与溶质质量分数及密度的关系:在已知某溶液中溶质的质量分数为ω,溶液密度为ρ(单位为g· mL-1)时,可假设该溶液的体积为1 000 mL,则有公式:cB= 。
2.一定物质的量浓度溶液的配制(1)所需主要仪器:容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙、胶头滴管。若用浓溶液配制稀溶液,上述仪器中的托盘天平和药匙应换为滴定管(高中阶段可用量筒)。容量瓶:容积精确的容器,常见的规格:100 mL,250 mL,500 mL,1 000 mL等。
(2)配制过程示意图:
【疑难辨析】 (1)公式cB= 中的V是溶液的体积,它不是溶剂的体积,也不是溶剂和溶质的体积之和。(2)在配制溶液时,应注意:①容量瓶使用前必须先检漏,再用蒸馏水洗涤,但不能用溶液润洗。②只能配制与容量瓶规格对应体积的溶液,不能配制体积不等于容量瓶规格的溶液。若所配溶液体积与容量瓶规格不吻合,可选用容积略大于所配溶液体积的容量瓶,配制完毕后再取出所需体积的溶液。③转移溶液之前,溶液的温度应与室温相同;转移溶液时玻璃棒的下端应靠在容量瓶刻度线以下。
典例导引1(2017陕西西安一模)用排空气法收集一瓶氨气,测得烧瓶内的气体在标准状况下的密度为0.893 g·cm-3,将烧瓶倒置于水中做喷泉实验,则液面上升的高度和所得溶液的物质的量浓度(单位:ml·L-1)分别为( )
【解析】 用排空气法收集到的氨气不纯,含有空气,空气的平均相对分子质量为29;在标准状况下烧瓶中气体密度为0.893 g·cm-3,混合气体的平均相对分子质量为0.893×22.4=20,设1 L混合气体中氨气的体积为x,则空气的体积为(1 L-x),则有:
高招1求算溶液物质的量浓度的常用方法1.有关溶液物质的量浓度的综合计算(1)溶液稀释或混合的相关计算对任何溶液来说,在稀释或混合前后,溶液中溶质总的物质的量不变。即有:c1·V1=c2·V2或c1V1+c2V2=c混V混。溶质的质量不变:ρ1·V1·ω1+ρ2·V2·ω2=(ρ1·V1+ρ2·V2)·ω混。(2)物质的溶解度与溶液中溶质质量分数、物质的量浓度间的换算
(3)气体溶于水所得溶液中溶质物质的量浓度的求算:标准状况下,1 L水中溶解某气体V' L,该气体的摩尔质量为M g·ml-1,所得溶液密度为ρ g·cm-3,则c和ω的表达式分别是
溶质相同但浓度不同的溶液混合时,混合溶液的总体积不能用混合前两溶液体积之和进行求算,但混合溶液的总质量可用混合前两溶液质量之和进行求算。混合溶液的体积可用公式V= 求算。
典例导引2(2017江西萍乡模拟)配制250 mL 0.10 ml·L-1的NaOH溶液时,下列实验操作会使所配制的溶液浓度偏高的是( )A.容量瓶内有水,未经过干燥处理B.定容时,仰视刻度线C.用量筒量取浓NaOH溶液时,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液倒入烧杯中D.定容后倒转容量瓶几次,发现液面最低点低于刻度线,再补加几滴水到刻度线
【解析】 A项,由于最后需要在容量瓶中加水定容,所以容量瓶未经干燥处理不会影响所配溶液的浓度;B项,定容时仰视刻度线,会造成溶液体积偏大,使浓度偏低;C项,用量筒量取液体体积时,倒出液体后,不能再用水洗涤量筒,否则会造成溶质的质量增加,浓度偏高;D项,定容后摇匀,会使一部分溶液残留在瓶塞处,使液面低于刻度线,如果再加水,就会使溶液体积增大,浓度偏低。【答案】 C
高招2配制一定物质的量浓度溶液实验中的误差分析
(2)分析实例:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
(1)配制溶液时注意容量瓶的容量,填空时一定要填上具体的容量,如250 mL容量瓶。(2)容量瓶不必干燥,有少量蒸馏水不影响结果。(3)在配制一定物质的量浓度的溶液实验中,定容时加蒸馏水,一旦超过刻度线,要重新配制。(4)定容时按视线→刻度线→凹液面最低点的次序水平观察,做到“三点一线”。仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,“所配溶液浓度偏低”;俯视刻度线(图2),“导致溶液体积偏小”,所配溶液浓度“偏高”。
1.(2017辽宁东北育才一模)下列叙述错误的是( )A.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%B.配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶C.在标准状况下,将22.4 L氨气溶于1 L水中,得到1 ml·L-1的氨水D.室温下,向两等份浓度相同的不饱和烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O,均使溶液恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1(保持温度不变)
【答案】 C 浓硫酸的密度ρ1大于水的密度ρ2,稀释后硫酸质量分
容量为480 mL的容量瓶,应用500 mL的容量瓶进行配制,B正确;在标准状况下,22.4 L氨气的物质的量为1 ml,溶于1 L水中得到氨水的体积不是1 L,C错误;由于过氧化钠与水反应生成O2,故等物质的量的Na2O2和Na2O与烧碱溶液作用的结果是等效的,D正确。
2.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量M g·ml-1)溶于1 L水中,所得A的水溶液密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(ml·L-1)为( )
【答案】 A 标准状况下,Vm=22.4 L·ml-1,气体的物质的量
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