1、专题一 第二讲 物质的量第二讲江苏考纲要求1理解溶液、溶解度、溶液中溶质的质量分数等概念。2理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。物质的量3掌握一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的配制方法。教材基础自热身1物质的量(1)含义:物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 n,单位为摩尔,用符号mol表示。(2)数值:1 mol任何物质所含有的微粒数与 0.012_kg 12C 所含的碳原子个数相等。注意摩尔可以计量所有微观粒子或微观粒子的特定组合。2阿伏加德罗常数
2、(1)概念:0.012 kg 12C中所含的碳原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,近似值为6.021023_mol1。(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为n。注意阿伏加德罗常数有单位,应写为6.021023 mol1,不能仅写数值6.021023。3摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M,当微粒的摩尔质量以gmol1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。(2)关系:物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n。注意摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 gmol1,H2O的相对分子质量为18,1
3、 mol H2O的质量为18 g。知能深化扫盲点求算气体摩尔质量的四种常用方法(1)根据标准状况下气体的密度():M22.4 Lmol1。(2)根据气体的相对密度:D。(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M。(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):MNA 。对点练1已知16 g A和20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为_。解析:根据质量守恒定律,0.04 mol C的质量为16 g20 g31.76 g4.24 g,则M(C)106 gmol1。答案:106 gmol12在一定条件下,m g NH4HC
4、O3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为_,NH4HCO3的摩尔质量为_(用含m、d的代数式表示)。(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL1,则混合气体的平均摩尔质量为_。解析:(1)混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体平均相对分子质量等于2d,混合气体总质量为m g,则混合气体的物质的量为 mol。由分解方程式NH4HCO3=NH3CO2H2O 1 1 1 1NH4HCO3与生成气体的物质的量之比为13,则 n(NH4HCO3) mol,M(NH4HCO3) gmol16d gmol1。(2)混合气
5、体的平均摩尔质量(混合气体)22.4 gmol1。答案:(1) mol6d gmol1(2)22.4 gmol1题点全练过高考题点一基本概念的辨析与应用1下列对摩尔(mol)的说法中错误的是()A摩尔是一个单位而非物理量B摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物C1 mol任何气体所含的分子数目都相等D0.5 mol氦约含有1.2041024个电子解析:选DA项,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,正确;B项,摩尔是衡量微观粒子数量的单位,可以用来计量纯净物,也可以用来计量混合物,正确;C项,气体一般是由分子组成的,气体的物质的量相等,则所含的分子数目相等,正确;D项,每个氦原子中含有2个电子
6、,而氦分子是单原子分子,即每个原子就是一个分子,0.5 mol氦约含有6.021023个电子,错误。2下列说法正确的是()A1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧B12 g 12C中含有约6.021023个碳原子C硫酸的摩尔质量是98 gD氮气的摩尔质量在数值上等于氮的相对原子质量解析:选BA项,应指明含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,错误;C项,摩尔质量的单位应为gmol1,错误;D项,应等于氮气的相对分子质量,错误。题点二有关微粒数目的计算3设NA为阿伏加德罗常数的值。在0.5 mol Na2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别为()A1.5NA2 mol B1.5N
7、A32 gC3.0110234 mol D1 mol64 g解析:选B0.5 mol Na2SO4中含有1.0 mol Na、0.5 mol SO,共1.5NA个离子、32 g氧原子。4标准状况下有0.112 L水0.5NA个HCl分子25.6 g SO2气体0.2 mol氨气2 mol氦气6.021023 个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为_。答案:5设NA为阿伏加德罗常数的值。0.3 mol CH4分子中所含质子数与_个H2O分子中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为_,1.5 g CH中所含电子数为_,15.6 g Na2O2中所含阴离子数目为_。(用NA表示)解析:1个
8、CH4分子和H2O分子的质子数都是10,所以H2O分子个数为0.3NA;1个TO分子的中子数为14,2.4 g TO中所含中子数为1.4NA;1个CH离子的电子数为8,1.5 g CH中所含的电子数为0.8NA;Na2O2的阴离子为O,15.6 g Na2O2中所含的阴离子数目为0.2NA。答案:0.3NA1.4NA0.8NA0.2NA6设阿伏加德罗的值为NA,计算:(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与_个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是_。(3)分子数为0.5NA的CO2分子,质量是_。(4)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,
9、A的摩尔质量是_,N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是_,24 g O3中的分子数与_g 18O2中的分子数相等。答案:(1)0.2NA(2)2.8 mol(3)22 g(4)38 gmol118气体摩尔体积阿伏加德罗定律教材基础自热身1影响物质体积大小的3个因素(1)构成物质的微粒的大小(物质的本性)。(2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。(3)构成物质的微粒的多少(物质的量的多少)。固体、液体体积由(1)(3)决定,气体体积由(2)(3)决定。2气体摩尔体积(Vm)(1)定义:在一定条件下,单位物质的量的气体所占的体积,用符号Vm表示,单位:Lmol1或m3mo
10、l1,标准状况下(0 ,101 kPa),Vm22.4_Lmol1。(2)相关计算基本表达式:Vm;与气体质量的关系:;与气体分子数的关系:。(3)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。3阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。知能深化扫盲点1气体摩尔体积的四项注意(1)使用Vm22.4 Lmol1的“条件”:标准状况,即0_、1.01105_Pa。(2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4_Lmol1
11、,其他条件下不一定(填“一定”或“不一定”)是22.4 Lmol1。(4)22.4 L气体,在标准状况下是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。2阿伏加德罗定律及推论的应用理解阿伏加德罗定律及推论可根据公式:pVnRT(R为常量,T为热力学温度),n,导出。结论公式语言叙述T、p相同同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比T、p相同同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比注意事项n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,为密度,p为压强。阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于互不反应的
12、混合气体。同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等对点练(1)等物质的量的C2H4和C3H6中所含的分子数目之比为11;_相同条件下体积之比为11;_所含的原子总数目之比为23;相同条件下的密度之比为23。(2)等质量的C2H4和C3H6中所含的分子数目之比为32;相同条件下体积之比为32;所含的原子总数目之比为11;相同温度和体积时,压强之比为32。题点全练过高考题点一气体摩尔体积1下列说法正确的是()A任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol1B20 、1.01105 Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数C当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体
13、一定处于标准状况D2 mol气体的体积约为44.8 L解析:选BA项,没有给出气体所处的温度和压强,无法确定气体摩尔体积,错误;B项,根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的任何气体都含有相同的分子数,正确;C项,1 mol 气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4 L,错误;D项,没有给出气体所处的温度和压强,不能计算气体的体积。2(2019苏州中学高三质检)设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是()A. B.C. D.解析:选Da g双原子分子的物质的量为 mol,则其摩尔质量为 gmol1,故b g气体在标
14、准状况下的体积为22.4 Lmol1 L。题点二阿伏加德罗定律及推论的应用3等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是()A体积之比为131314 B密度之比为141413C质量之比为111 D原子数之比为111解析:选BCO、N2、C2H2三种气体每个分子的质子数均为14,摩尔质量分别为28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1。质子数相等的三种气体物质的量相等,体积之比为111,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为282826141413,质量与摩尔质量成正比,则质量之比为141413,每分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,则原子数之比
15、为112。4如图有三只气球,其中VAVB1.12 L。(1)A、B中气体的物质的量_是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。(2)标准状况下,A、B气球中的分子个数比为_。(3)相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相等,则VAVC_。答案:(1)不一定(2)11(3)21题后归纳以物质的量为中心的计算(1)思维流程解答以物质的量为核心的相关计算时,要注意“物质的量”的桥梁作用,解题思维流程如下:(2)注意事项“一个中心”:以物质的量为中心。“两个前提”:在应用Vm22.4 Lmol1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。“三个关系”a直接构成物质的微粒
16、与间接构成物质的微粒(中子、电子等)间的关系。b摩尔质量与相对分子质量间的关系。c“强、弱、非”电解质与溶质微粒(分子或离子)间的关系。物质的量浓度及相关计算“四个无关”:物质的量的多少、质量的大小、微粒数的多少均与温度的高低、压强的大小无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质微粒数的多少与溶液体积有关)。教材基础自热身1物质的量浓度(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB。(2)表达式:cB。(3)单位:molL1或 mol/L。(4)注意事项:cB中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和;从一定物质的量浓度溶液中取出任意
17、体积的溶液,其浓度相同,所含溶质的物质的量不同。2溶质的质量分数(1)概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。(2)表达式:w100%。知能深化扫盲点提能点(一)有关物质的量浓度计算的4个易错点(1)溶液中溶质是否判断准确与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。含结晶水的物质:CuSO45H2OCuSO4;Na2CO310H2ONa2CO3。(2)混淆溶液的体积和溶剂的体积不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水
18、,一般根据溶液的密度进行计算:V。两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。(3)一定物质的量浓度溶液的稀释与混合溶液稀释定律(守恒观点)a溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1m2w2。b溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1c2V2。c溶液质量守恒,m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算a混合后溶液体积保持不变时,c1V1c2V2c混(V1V2)。b混合后溶液体积发生改变时,c1V1c2V2c混V混,其中V混。(4)部分与整体的关系溶质的浓度和离子的浓度不同,要注意根据化学式具体分析计算,如1 molL1
19、的Al2(SO4)3溶液中SO的物质的量浓度是 3_molL1。对点练1判断下列说法的正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)欲配制1.00 L 1.00 molL1的NaCl溶液,可将 58.5 g NaCl溶于1.00 L水中()(2)标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 molL1()(3)32.2 g Na2SO410H2O溶于67.8 g水中,w(Na2SO4)32.2%()(4)31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)0.5 molL1()(5)将10 mL 1 molL1的H2SO4溶液稀释成0.1 molL1的H2SO4溶液,可向
20、该溶液中加入90 mL水()(6)将1 molL1的NaCl溶液和0.5 molL1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化c(Cl)0.75 molL1()(7)1 L 0.5 molL1CaCl2溶液中,Ca2与Cl的物质的量浓度都是0.5 molL1()解析:(1)加入水的体积是1 L,形成NaCl溶液的体积不是1 L。(2)HCl溶于水后,没指出溶液的密度,无法计算溶液的体积,无法求 c(HCl)。(3)溶质为Na2SO4,m(Na2SO4)32.2 g14.2 g,w(Na2SO4)100%100%14.2%。(4)Na2O溶于水生成NaOH,溶质为NaOH而不是Na2O。(5)
21、应该加入水形成100 mL溶液。(6)二者 c(Cl)是相等的,混合后不考虑体积变化,c(Cl) 不变,仍为 1 molL1。(7)Cl的物质的量浓度是 1.0 molL1。答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)提能点(二)物质的量浓度与其他量的换算(1)物质的量浓度与溶质质量分数的关系已知条件体积密度溶质摩尔质量溶质质量质量分数物理量V L gcm3M gmol1m gw已知溶液的各物理量如上表所示,则溶液中的物质的量浓度c,即w。如:密度1.84 gmL1、质量分数98%的浓H2SO4的物质的量浓度为18.4 molL1。(2)物质的量浓度、溶质质量分数与溶解度的换算一定温度下,
22、某饱和溶液的密度为 gcm3,溶质的摩尔质量为M gmol1,溶质的溶解度为S g,则:溶质质量分数与溶解度的关系:w100%。溶解度与物质的量浓度的关系:c;S。对点练2某温度时,有500 mL饱和的硫酸镁溶液,它的密度是1.20 gcm3,其中镁离子的质量分数是4.8%,计算回答下列问题:(1)溶质的质量分数:_。(2)溶液的物质的量浓度:_。(3)溶质和溶剂的物质的量之比:_。(4)硫酸根离子的质量分数:_。(5)该温度下硫酸镁的溶解度:_。解析:(1)所以w(MgSO4)4.8%24.0%。(2)c2.4 molL1。(3)9190。(4)w(SO)w(MgSO4)w(Mg2)24%4
23、.8%19.2%。(5)100%24%,解得S(MgSO4)31.6 g。答案:(1)24.0%(2)2.4 molL1(3)9190(4)19.2%(5)31.6 g题点全练过高考题点一气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算1在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M gmol1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为 gcm3,则此溶液的物质的量浓度(molL1)为()A. B.C. D.解析:选B气体的物质的量为 mol,所得溶液的质量为M100g,则此溶液的物质的量浓度为 molL1。规律方法气体溶于水,计算物质的量浓度的一般思路气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积,也不是气体体积与溶剂
24、体积之和,应根据V进行计算。题点二溶液稀释、混合的计算2(2019启东中学模拟)V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO物质的量浓度为()A. molL1 B. molL1C. molL1 D. molL1解析:选A mL溶液中Al3的物质的量为 mol,稀释后溶液中Al3的物质的量浓度为c(Al3) molL1,c(SO)c(Al3) molL1 molL1。3100 mL 0.3 molL1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 molL1 Al2(SO4)3 溶液混合后(溶液体积保持不变),溶液中SO的物质的量浓度为()A0.20 m
25、olL1 B0.25 molL1C0.40 molL1 D0.50 molL1解析:选C由c1V1c2V2c混(V1V2)可知,100 mL0.3 molL150 mL0.2 molL13c混(SO)(100 mL50 mL),解得c混(SO)0.40 molL1。题点三物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算4(2019泰兴中学高三月考)某结晶水合物的化学式为RnH2O,其相对分子质量为M。25 时,a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是()A该溶液中溶质的质量分数为w%B该溶液的物质的量浓度为c molL1C该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)m(溶质)D该溶
26、液的密度为 gcm3解析:选AA项,结晶水合物的化学式为RnH2O,该晶体中含有R的质量为a g,所以饱和溶液中溶质的质量分数w100%,错误。5已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为 gcm3,质量分数为w,物质的量浓度为 c molL1,溶液中含NaCl的质量为m g。(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:_。(2)用w、表示溶液的物质的量浓度:_。(3)用c、表示溶质的质量分数:_。(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:_。解析:(1)c molL1。(2)c molL1。(3)w100%100%。(4),S g。答案:(1) molL1(2) molL1一定物质的量浓度溶液的
27、配制(3)100%(4) g教材基础自热身一、容量瓶1容量瓶的构造2容量瓶的使用(1)在使用前首先要检查是否漏水。具体操作如下:(2)检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。3注意事项(1)选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算。(2)不能配制任意体积的溶液。(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。(4)不能作为反应器或用来长期贮存溶液。(5)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定。(6)向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流;且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。二、一定物质的量浓度溶液的配制流程1主要仪器托盘天
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