高三一轮复习专题 化学计量在实验中的应用物质的量.docx

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高三一轮复习专题化学计量在实验中的应用物质的量

化学计量在实验中的应用——物质的量

一、知识网络

二、基本公式

（1）物质的量与微粒个数的关系：

n=

（2）物质的量与质量的关系：

n=

M=

m=M·n

（3）气体物质的量与体积的关系：

n=

n=

（标准状况）Vm=

V=

（4）物质的量浓度：

c=

n=c·V

（5）溶液物质的量浓度与质量分数的关系：

c=

（密度的单位：

g/cm3）n=

（6）溶液稀释：

c1V1=c2V2

三、物质的量的相关知识和概念

1．物质的量：

是表示大量粒子集体的一个物理量，符号为n，单位是摩尔（mol）。

2．摩尔：

是物质的量的单位；国际上规定，1摩尔粒子集体所含的粒子数与0.012kgC中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023

3．阿伏加德罗常数：

1摩尔的任何粒子的粒子数，即1摩尔粒子数的准确值，用符号NA表示，NA的近似值为6.02×1023mol-1。

计算公式：

n=

4．使用摩尔这个单位时要注意：

①使用范围，只能用于微观（原子、离子等），不适用于宏观。

②使用时应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称。

5．摩尔质量：

单位物质的量的物质所具有的质量，用符号M表示，单位是g·mol-1。

计算公式：

M=

注意：

摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量的关系：

摩尔质量以g•mol-1为单位，数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，相对原子质量或相对分子质量无单位。

6．气体摩尔体积：

单位物质的量的气体所具有的体积，用符号Vm表示，单位是L·mol-1。

计算公式：

Vm=

此概念要具备的要点：

①必须是气体（可以是混合气体）；②要看气体的状况。

例如：

①气体（可以是混合气体）；②在标准状况下；③物质的量为1mol；④则体积约为22.4L。

如果是气体但不在标准状况下，物质的量即使是1mol，体积也不等于22.4L。

7．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。

（T、p恒定时：

V1/V2=n1/n2=N1/N2）

8．阿伏加德罗定律推论：

PV=nRT

（1）T、p恒定时：

V1/V2=n1/n2=N1/N2

（2）T、p恒定时：

ρ1/ρ2=M1/M2

（3）T、p、V恒定时：

m1/m2=M1/M2（4）T、p、m恒定时：

V1/V2=M2/M1

（5）T、V恒定时：

p1/p2=n1/n2=N1/N2（6）T、V、m恒定时：

p1/p2=M2/M1

9．决定物质体积的三因素：

（1）微粒（分子）的数目；

（2）微粒（分子）本身的大小；

（3）微粒与微粒之间的距离。

A．对于固体和液体，由于他们的分子是紧密堆积的，所以他们分子之间的距离视为零。

决定固体和液体体积的因素：

微粒的数目和微粒本身的大小。

B．对于气体，分子之间的距离很远，分子的直径（本身的大小）与分子之间的距离比起来是很小很小的，所以分子的直径（本身的大小）可视为零。

决定气体体积的因素：

微粒的数目和微粒之间的距离。

10．物质的量浓度：

表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。

符号cB，单位：

mol•L-1。

11．溶液的稀释：

溶液稀释的总原则：

溶质的量不变。

对于质量分数的溶液：

溶质的质量不变，m1w1==m2w2

对于物质的量溶液：

溶质的物质的量不变，c1V1==c2V2

12．物质的量浓度c与质量分数w之间的关系：

c==

（密度的单位：

g/cm3）

13．一定物质的量浓度溶液的配制：

容量瓶

（1）步骤：

计算→称量（量取）→溶解→冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装入试剂瓶备用。

（2）误差分析：

引起误差的一些操作

因变量

c/mol·L

m（溶质）

V（溶液）

托盘天平

1．天平的砝码有其他物质或已生锈

增大

—

偏大

2．药品、砝码左右位置颠倒

减小

—

偏小

3．称量易潮解物质（如NaOH）时间过长

减小

—

偏小

4．用滤纸称量易潮解物质（如NaOH）

减小

—

偏小

5．溶质含有其他杂质

减小

—

偏小

量筒

6．用量筒量取液体（溶质）时，仰视读数

增大

—

偏大

7．用量筒量取液体（溶质）时，俯视读数

减小

—

偏小

烧杯及玻璃棒

8．溶解前烧杯内有水

—

—

无影响

9．搅拌时部分液体溅出

减小

—

偏小

10．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒

减小

—

偏小

容量瓶

11．未冷却到室温就注入容量瓶定容

—

减小

偏大

12．向容量瓶转移溶液时有少量液体流出

减小

—

偏小

13．定容时，水加多了，用胶头滴管吸出

减小

—

偏小

14．定容后，经振荡、摇匀、静置，液面下降再加水

—

增大

偏小

15．定容时，仰视读刻度线

—

增大

偏小

16．定容时，俯视读刻度线

—

减小

偏大

17．配好的溶液装入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分溶液

—

—

无影响

●习题训练

1．下列关于物质的量的叙述，错误的是（）

A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子

B．0.012kg12Ｃ中含有约6.02×1023个C

C．1mol水中含有2mol氢原子和1mol氧原子

D．1molNe中含有6.02×1024个电子

【答案】A

【解析】因为有些物质由分子构成（例如水、硫酸等），有些物质由离子构成〔例如NaCl、Ca（ＯH）2等〕，还有些物质是由原子直接构成的（例如金刚石等），所以A的叙述是错误的；碳是由原子构成的，根据规定，0.012kg12Ｃ中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol-1，所以B的叙述是对的；C中粒子所指明确，该叙述是正确的；氖原子核外有10个电子，则1molNe也应含有10×6.02×1023个电子，所以D的叙述是正确的。

2．对于物质的量相同的硫酸和磷酸，下列说法不正确的是（）

A．分子个数相等B．含有的氧原子数相等

C．含有的氢原子数相等D．质量相等

【答案】C

【解析】H2SO4与H3PO4的摩尔质量均为98g·mol－1，所以物质的量相同时质量相等，分子数相同，氧原子数也相同，但氢原子数不同。

3．科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是ag，12C的原子质量是bg，NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A．该原子的摩尔质量是aNAB．Wg该原子的物质的量一定是

mol

C．Wg该原子中含有

个该原子D．由已知信息可得：

NA

【答案】BC

4．若某原子的摩尔质量是

g·mol－1，则一个该原子的真实质量是（）

　A．

g　　　B．

gC．

g　　　D．

g　

【答案】C

【解析】摩尔质量指1摩尔物质的质量，即6.02×1023个粒子的质量，因此一个该原子的真实质量可用g表示。

5．若50滴水正好是mmL，则1滴水所含的分子数是（）

　A．

×50×18×6.02×1023　　　B．

×6.02×1023

　C．

×6.02×1023　　　　　　D．

【答案】B

【解析】由已知，1滴水的体积为

mL，又因为H2O的密度为lg·mol－3，故1滴水的质量即为

g，相当于

mol，所含的分子数为：

×6.02×1023。

6．ngO2中有m个O原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为（）

A．32m/nB．16m/nC．n/32mD．n/16m

【答案】B

7．已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是（）

A．16gB．32gC．64g/molD．32g/mol

【答案】D

8．与标准状况下VLCO2所含氧原子数目相同的水的质量是（）

A．

B．

gC．

gD．

g

【答案】C

【解析】标准状况下的VLCO2所含氧原子的物质的量为

×2＝

mol，含相同氧原子数的H2O的物质的量为

mol，其质量为

mol×18g·mol－1。

9．NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（）

A．40gNH4NO3中含有氮原子NA个

B．标准状况下，22.4LH2和N2的混合气体中，H2和N2分子数之和为2NA

C．标准状况下，22.4LCCl4所含分子数为NA

D．在Fe与Cl2反应中，1molFe与1molCl2恰好反应

【答案】A

【解析】由关系式NH4NO3～2N可推出40gNH4NO3含有NA个氮原子，A叙述正确；标准状况下的22.4LH2和N2的混合气体中，H2和N2分子数之和为NA，B叙述错误；标准状况下CCl4是液体，22.4LCCl4所含分子数远远大于NA，C叙述错误；由2Fe+3Cl2==2FeCl3，可知Fe与Cl2按照2∶3的物质的量比反应，D叙述错误。

10．已知mg气体A和ng气体B所含分子数相等，下列说法不正确的是（）

A．标准状况时，相同体积的气体A和气体B的质量之比为m∶n

B．25℃时，相同质量的气体A和气体B的分子数之比为n∶m

C．同温、同压下，气体A和气体B的密度之比为n∶m

D．通常状况下，相同质量的气体A和气体B的体积之比为n∶m

【答案】C

【解析】mg气体A和ng气体B所含分子数相等，其摩尔质量之比等于质量之比为m∶n，A正确；相同质量的气体A和气体B的物质的量之比与摩尔质量成反比，即n∶m，因此B正确；同温同压下，气体A和气体B的密度之比应等于其摩尔质量之比，即m∶n，故C项错误；D正确。

11．在一个密闭容器中盛有11gX气体（X的摩尔质量为44g·mol－1）时，压强为1×104Pa。

如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104Pa，这时容器内气体X的分子数约为（）

A．3.3×1025B．3.3×1024C．7.5×1023D．7.5×1022

【答案】C

【解析】起始时，气体的物质的量为：

=0.25mol。

相同温度、相同体积下，压强比等于物质的量之比，即知终态物质的量为：

×0.25mol=1.25mol。

分子数为：

1.25mol×6.02×1023mol－1=7.5×1023。

12．在相同状况下，质量为Wg的测量瓶，充满

后称量其质量为124.4g；改为充满氧气时其质量为123.2g；改为充满气体X，其质量为122.8g，则充入的可能为（）

A．COB．NOC．SO2D．CH4

【答案】A

【解析】O2和CO2就相差一个C，因为它们都装同一个瓶子，所以体积相同，物质的量也相同，用124.4-123.2=1.2g，即为其中碳元素的质量，所以碳元素的量=1.2/12=0.1mol，由此得到CO2物质的量也是0.1mol，那么易知三种气体物质的量是相同的，所以未知气体物质的量也是0.1mol，推出测量瓶的质量为（124.4-0.1*44）g=120g，故未知气体的质量为（122.8-120）g=2.8g，所以摩尔质量：

2.8/0.1g/mol=28g/mol。

13．同温同压下的两个体积相同的储气瓶，一个装有C2H4，另一个装有C2H2和C2H6的混合气体，两瓶中的气体一定具有相同的（）

A．质量B．原子总数C．碳原子数D．密度

【答案】C

【解析】根据阿伏加德罗定律，两储气瓶中气体的物质的量相等，即n（C2H4）=n（C2H2）+n（C2H6），可进一步判断两储气瓶中的碳原子数相等，而原子总数不相等。

C正确，B错误。

因C2H2和C2H6的混合比例不确定，C2H2和C2H6的混合气体的质量和密度都不确定，故A、D错误。

14．在标准状况下①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S④0.2molNH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（）

a．体积②＞③＞①＞④b．密度②＞③＞④＞①

c．质量②＞③＞①＞④d．氢原子个数①＞③＞④＞②

A．abcB．bcdC．cbaD．abcd

【答案】D

15．将4gNaOH溶解在10mL水中，再稀释成1L，从中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度为（）

A．1mol·L－1B．0.1mol·L－1

C．0.01mol·L－1D．10mol·L－1

【解析】n（NaOH）=

=0.1mol，c（NaOH）=

=0.1mol·L－1，取出的10mL溶液的物质的量浓度等于原1L溶液的物质的量浓度，故选B。

【答案】B

16．取100mL0.3mol·L－1和300mL0.25mol·L－1的硫酸注入500mL的容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H+的物质的量浓度是（）

A．0.21mol·L－1B．0.56mol·L－1

C．0.42mol·L－1D．0.26mol·L－1

【答案】C

【解析】利用溶质不变原理，稀释前H2SO4的物质的量等于稀释后溶液中的H2SO4的物质的量来找关系式。

稀释前，n（H2SO4）=0.3mol·L－1×0.1L+0.25mol·L－1×0.3L=0.105mol，稀释后，c（H2SO4）=

=0.21mol·L－1，c（H+）=0.21mol·L－1×2=0.42mol·L－1。

17．相同体积的Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3溶液分别加入过量的BaCl2溶液，得到沉淀的物质的量之比为1∶1∶3，这三种溶液的物质的量浓度之比为（）

A．2∶2∶3B．1∶1∶3C．1∶1∶1D．3∶3∶1

【答案】C

【解析】仔细观察Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3的化学式，可知1molAl2（SO4）3可电离出3molSO

，而1molNa2SO4和1molMgSO4都电离出1molSO

。

体积相同时，浓度相同的三种溶液，其SO

的物质的量之比恰好为1∶1∶3，加入过量BaCl2，生成的沉淀质量之比为1∶1∶3。

所以三种溶液的物质的量浓度相同。

18．向密度为dg·cm－3的盐酸中逐滴加入硝酸银溶液到过量，生成沉淀的质量与原盐酸的质量相等，原盐酸的物质的量浓度为（）

A．25.4dmol·L－1B．12.7dmol·L－1

C．6.97dmol·L－1D．6.35dmol·L－1

【答案】C

【解析】c（HCl）=

=6.97dmol·L－1。

19．将标准状况下的aL氨气溶于1000g水中，得到氨水的密度为bg·cm－3，则该氨水的物质的量浓度为（）

A．

mol·L－1B．

mol·L－1

C．

mol·L－1D．

mol·L－1

【答案】C

【解析】依物质的量浓度的定义有：

c=

mol·L－1。

20．将质量分数为2w，物质的量浓度为c1的H2SO4溶液加水稀释，使质量分数变为w，物质的量浓度变为c2，则c1和c2之间关系正确的是（）

A．c1>2c2B．c2=2c1C．c1<2c2D．c1=2c2

【答案】A

【解析】根据物质的量浓度c、密度ρ和质量分数w的关系推导。

c1=

；c2=

c1∶c2=ρ1w1∶ρ2w2=2ρ1w∶ρ2w＝2ρ1∶ρ2，又因为ρ1>ρ2，所以c1∶c2＞2∶1。

21．设NA为阿伏加德罗常数。

下列关于0.2mol·L－1Ba（NO3）2溶液的说法不正确的是（忽略水的电离）（）

A．1L溶液中含阴、阳离子总数是0.6NA

B．500mL溶液中Ba2+的浓度是0.2mol·L－1

C．500mL溶液中NO－3的浓度是0.4mol·L－1

D．1L溶液中含有0.2NA个NO－3

【答案】D

【解析】1L溶液中含Ba2+0.2mol，含NO－30.4mol，Ba2+和NO－3共0.6mol，阴、阳离子总数为0.6NA个，A项对；Ba2+的浓度即为Ba（NO3）2的浓度，为0.2mol·L－1，故B选项对；NO－3浓度为0.2mol·L－1×2=0.4mol·L－1，NO－3为0.4NA个，故D错。

22．将ag锌加到VLcmol·L－1的盐酸中，共放出nL氢气（标准状况下），则被还原的HCl的物质的量是（）

A．

molB．

×10－3molC．

molD．cVmol

【答案】C

【解析】因为锌跟盐酸反应，从题设条件无法知道Zn、HCl哪个过量，所以只能从生成物H2的量推出被还原的HCl的物质的量。

还原的HCl的物质的量为H2的2倍，即

×2mol=

mol。

C对。

23．配制100mL1mol·L－1氢氧化钠溶液，下列操作错误的是（）

A．在托盘天平上放两片大小、质量一样的纸，然后将氢氧化钠放在纸片上进行称量

B．把称得的氢氧化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中，溶解、冷却，再把溶液移入容量瓶中

C．用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次，洗涤液也移入容量瓶中

D．沿着玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水，到离刻度线2~3cm时改用胶头滴管滴加，直到溶液凹面恰好与刻度相切

【答案】A

【解析】NaOH易吸湿潮解，应放在小烧杯或称量瓶中称量，A错。

配制溶液应在烧杯中进行，溶解之后应冷却至常温再转移，B对。

所用烧杯、玻璃棒应洗涤2~3次，洗涤液也要移入容量瓶中，故C对。

沿玻璃棒转移溶液，并加蒸馏水至离刻度线2~3cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，D对。

24．在配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时，下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是（）

A．用量筒量取浓盐酸时俯视读数B．溶解搅拌时有液体飞溅

C．定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线D．摇匀后见液面下降，再加水至刻度线

【答案】C

【解析】A选项中，用量筒量取浓盐酸时俯视读数使得所取浓盐酸少了，导致所配溶液浓度偏低。

B选项中，搅拌时有液体飞溅，说明有盐酸损失，导致浓度偏低。

C选项中，定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线，说明定容时水加少了，导致浓度偏高。

D选项中，定容后再加水，水加多了，导致浓度偏低。

25．配制500mL1mol·L－1NaCl溶液时，下列操作会使实验结果偏高的是_________，偏低的是______________，无影响的是______________。



A．振荡、摇匀溶液后，发现液面低于刻度线，再补加水

B．称量时，固体放在右盘，砝码放在左盘（未用游码）

C．原容量瓶洗涤后未干燥

D．移液时，未洗涤烧杯和玻璃棒

E．定容时，俯视刻度线

【答案】EADBC

【解析】A项中，摇匀后，液面低于刻度线是正常的。

再加水，使溶液浓度偏低。

B项中，因为称质量时未用到游码，所以无影响。

C项中，因为配制过程中要向溶液中加水，所以容量瓶未干燥无影响。

D项中，未洗涤，少量的溶质沾在烧杯和玻璃棒上，使浓度偏小。

E项中，俯视，加水未到刻度线，使浓度偏大。