由于分子数的增多,导致了容器体积的增大,从而造成密度的减小。
符合题意的是D;反应前后V前>V后,表明反应是气体分子数减小的反应,体积减小后,仍是d前>d后,说明气体的质量减小,符合题意的是A。
答案:
(1)B;C
(2)D;A
【技巧点拨】在进行气体摩尔体积计算时,要注意以下几个问题:
①非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4L/mol,但也可能是22.4L/mol,可以利用pV=nRT的关系推导,但要注意单位的选择。
②气体摩尔体积是对气体而言,固体和液体也有摩尔体积,但一般没有相同的数值。
③“22.4L/mol”这是标准状况下的气体摩尔体积,若不在标准状况下或不是气体就不适用。
注意阿伏加德罗定律中的五同:
同温同压(前提),同体积(条件),同分子数(结果),同物质的量(推论)。
适用范围:
气体(既可以是单一气体,也可用于混合气体)。
◇考点3 物质的量浓度及相关计算
【基础知识梳理】
化学定量分析常涉及溶液配制和溶液浓度的计算,利用化学反应进行定量分析时,用物质的量浓度来表示溶液的组成更为方便。
(1)定义:
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,叫溶质B的物质的量浓度。
符号为CB。
(2)表达式:
CB=
。
(3)单位:
mol·L-1或mol·m-3。
【核心考点讲练】
一、基本公式套用
n为溶质的物质的量,m为溶质的质量,M为溶质的摩尔质量,c为溶质的物质的量浓度,V为溶液的体积。
(1)标准状况下气体气体溶于水
(2)已知百含量和密度
(c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1,为溶液密度,单位g·cm-3,ω为溶质的质量分数)
注意:
溶液体积的单位是L,根据密度计算溶液体积的单位一般是mL,要注意单位换算。
二、溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
1.溶液稀释“三个守恒”
(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
【典例1】判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)在50mL量筒中配制0.1000mol·L-1碳酸钠溶液(2012·福建理综,6C)(×)
(2)用pH=1的盐酸配制100mLpH=2的盐酸需要100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管(2012·安徽理综,10B)(×)
(3)欲配制1.00L1.00mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl溶于1.00L水中
(2011·新课标全国卷,7C)(×)
(4)配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出定容
(2010·山东理综,14B)(×)
(5)选用
配制100mL0.1000mol·L-1K2Cr2O7溶液(2012·天津理综,4D)(×)
(6)用量筒量取20mL0.5000mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000mol·L-1H2SO4溶液(2011·江苏,7B)(×)
【解答】
(1)不能在量筒中直接配制溶液。
(2)还应有量筒(或酸式滴定管)。
(3)58.5gNaCl的物质的量为1mol,溶于1L水中得溶液的体积不是1L。
。
(4)应重新配制。
(5)缺少容量瓶。
(6)不能直接在量筒中配制溶液,且液体混合后体积小于混合前两液体体积之和。
【典例2】(2010·四川理综,12)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=(17V+22400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/(1000ρ)
C.w=17V/(17V+22400)
D.c=1000Vρ/(17V+22400)
解析 由c=
=
=
mol·L-1
由上可推知:
ρ=
设溶液的体积为1L
由c=
可得w=
=
w=
=
=
。
因此只有A项不正确。
答案 A
【技巧点拨】
(1)溶液中各量间的关系:
溶质的物质的量浓度c(B)
溶质B的物质的量
溶液的体积
溶液的质量
(2)物质的量浓度c(B)与溶质质量分数A%、溶质的摩尔质量MB之间的换算关系:
CB=(1000ρ·A%)/MB及A%=(CB·MB)/1000ρ(ρ:
g·cm—3)
专题热点集训1物质的量
(45分钟)
一、选择题
1.(2014·江苏单科化学卷,T6)设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
1.A
【解析】根据氧原子守恒,1.6g氧气和臭氧含有氧原子的数目为0.1NA,A正确;丙烯酸中含有碳氧双键和碳碳双键,B错误;标准状况下苯为液体,C错误;过氧化钠与水的反应中,生成0.1mol氧气,转移的电子数为0.2mol,D错误。
2.(2014·广东理综化学卷,T10)设nA为阿伏加德罗常数的数值。
下列说法正确的是
A.1mol甲苯含有6nA个C-H键
B.18gH2O含有10nA个质子
C.标准状况下,22.4L氨水含有nA个NH3分子
D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子
2.B
【解析】A项、甲苯化学式为C7H8,结构简式为
,所以1mol甲苯有8个C—H键,A错误;B项、18gH2O的物质的量是1mol水,1molH2O有10mol质子,B正确;C项:
22.4L氨水非气体,所以标准状况下,22.4L氨水物质的量不是1mol,不可计算,C错误;D项:
铁片与浓H2SO4中钝化,只有表面反应,不可计算,D错误。
3.(2013·上海化学,15)NA代表阿伏伽德罗常数。
已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物()
A.所含共用电子对数目为(a/7+1)NAB.所含碳氢键数目为aNA/7
C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14LD.所含原子总数为aNA/14
3.B
解析:
1个C2H4分子中含共用电子对数目为6对,碳氢键数目为4个,1个C3H6分子中含共用电子对数目为9对,碳氢键数目为6个,则A错误(应该为3aNA/14);B正确;C项没有给氧气的状态,D项含原子总数为3aNA/14,因此选B。
4.(2013·新课标卷Ⅱ·9)N0为阿伏伽德罗常数的值.下列叙述正确的是
A.1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0
B.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0
C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH一的数目为0.1N0
D.1mol的羟基与1mot的氢氧根离子所含电子数均为9N0
4.B
解析:
考察阿伏加德罗常数问题。
A项,溶质NaAlO2和溶剂H2O中都含有O原子;B项,12g石墨烯含有No个C原子,每一个C原子为三个六边形共用,每一个六边形含有2个C原子,共有1No×
=0.5No,B正确。
C项,缺乏体积;D项,1mol的羟基含有9No个电子,但1mol的氢氧根离子所含电子数为10No。
5.(2014·四川理综化学卷)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:
A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA
5.D
【解析】0.2molFe与足量水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气,氢气的物质的量为为0.267mol,A错误;1LpH=13的NaOH溶液中由水电离的OH-离子数目为10-13NA,B错误;氢氧燃料电池正极消耗22.4L氧气(标准状况)气体时,电路中通过和电子数目为4NA,C错误;5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成4mol氮气,转移的电子数为15NA,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA,D正确。
5.(2014·上海单科化学卷)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。
若砷的质量为1.50mg,则
A.被氧化的砒霜为1.98mgB.分解产生的氢气为0.672mL
C.和砒霜反应的锌为3.90mgD.转移的电子总数为6×10-3NA
5.C
【解析】A、根据题目提供的信息“砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)”,可知As元素的化合价变化情况是
,即在该反应中As2O3作氧化剂(被还原),A错误;B、所给的是氢气的体积,体积和外界条件有关,在没有指明具体的外界条件下,无法求出氢气的体积,B错误;C、根据元素守恒可知,在热玻璃管中生成的As单质的物质的量和参加反应As2O3中含有的As元素的物质的量相等,
mol,则
=
mol,根据As元素的化合价变化情况是
,可知
molAs2O3完全反应转化为AsH3转移电子的物质的量是
mol,而Zn在此反应中的化合价变化情况是
,故参加反应Zn的物质的量是
=
mol,
则
=3.90mg,C正确;D、根据上述分析,转移的电子数为D错误。
6.(2012·海南,7)NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )
A.在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA
B.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C.1.0L的0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
6.B
解析 选项A,工业合成氨的反应为可逆反应,实际生成的NH3分子数小于NA;选项B,2.3gNa为0.1mol,无论与O2反应生成Na2O还是Na2O2,均转移0.1mol电子;选项C,虽然溶液中含0.1molNa2S,但由于S2-部分水解,故溶液中S2-数目小于0.1NA;选项D,CCl4在标准状况下为液体。
7.(2012·四川理综,7改编)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
C.1molAl3+离子含有的核外电子数为3NA
D.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目
为0.6NA
7. B
解析 解题的关键有两点:
(1)HF在标准状况下的状态;
(2)可逆反应不能进行到底。
HF在标准状况下为液体,故A错;乙烯与丙烯的混合物可以看成是由“CH2”组成的,7.0g乙烯与丙烯的混合物的物质的量为0.5mol,含有的H原子的物质的量为1mol,故B正确;C项1个Al3+核外电子数为10,则1molAl3+所含有的核外电子数为10mol(即10NA),故C错;因N2和H2的反应为可逆反应,反应不能进行到底,故D错。
8.(2011江苏高考8)设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
8.D解析:
本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
甲醇的结构简式是CH3OH,故1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA,A不正确;溶液体积未知,无法计算OH-的数目,B不正确;标准状况下已烷为液态,不适用于气体摩尔体积,无法计算,C不正确;Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,O的化合价-1价转变为0价,转移电子1mol,0.2×2=0.4NA,D正确。
9.(2012安徽理综·10)仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
玻璃仪器
A
分离乙醇和乙酸乙酯的混合物
分液漏斗、烧杯
B
用pH=1的盐酸配制100mL、pH=2的盐酸
100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C
用溴水、淀粉—KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱
试管、胶头滴管
D
用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制备并收集NH3
酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
9.