1、化學常用計量,一、物質的量與各物理量之間的關系 在標準狀況下有22.4 L HCl氣體: 1.該氣體的物質的量為_,質量為_,所含氯化氫分 子的個數(shù)約為_個。 2.若將上述氣體溶于水配制成1 L溶液,則該溶液的物質的量濃 度為_;若從該溶液中取出20 mL,其濃度為_, 將這20 mL溶液加水稀釋至200 mL,其濃度變?yōu)開。,1 mol,36.5 g,6.021023,1 molL-1,1 molL-1,0.1 molL-1,二、一定物質的量濃度溶液的配制 1.配制步驟:以配制500 mL 1.00 molL-1NaOH溶液為例。 (1)計算:需NaOH固體的質量為_g。 (2)稱量:用托盤

2、天平稱量NaOH固體。 (3)溶解:將稱好的NaOH固體放入燒杯中,用適量_溶解。 (4)移液:待燒杯中的溶液_后,用玻璃棒引流將溶 液注入_mL容量瓶中。 (5)洗滌:用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁及玻璃棒_次,洗 滌液注入容量瓶,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 cm2 cm時,改用_滴加蒸餾水至_。,20.0,蒸餾水,冷卻至室溫,500,2次3,膠頭滴管,凹液面與刻度線相切,2.誤差分析:根據(jù)表達式cB=nB/V,變小,偏低,變小,偏低,變大,偏高,變小,偏低,變小,偏低,變小,偏低,變小,偏低,變大,偏低,變小,偏高,變小,偏高,變大,偏

3、低,(1)(2012新課標全國卷)常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量的鎂粉反應,轉移電子數(shù)為2NA。( ) 分析:因為常溫常壓下,22.4 L氯氣的物質的量不是1 mol,而只有1 mol氯氣與足量鎂粉充分反應轉移的電子數(shù)才是2NA。 (2)(2013新課標全國卷)1.0 L 1.0 molL-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA。( ) 分析:NaAlO2水溶液中的“H2O”中也存在氧原子。,(3)(2013江蘇高考)標準狀況下,0.1 mol Cl2溶于水,轉移電子的數(shù)目為0.1NA。( ) 分析:0.1 mol Cl2溶于水后,只有部分Cl2與水發(fā)生反應,故轉移電子的數(shù)目小于0

4、.1NA。 (4)(2011新課標全國卷)欲配制1.00 L 1.00 molL-1的NaCl溶液,可將58.5 g NaCl溶于1.00 L水中。( ) 分析:配制1.00 L 1.00 molL-1的NaCl溶液,需將1 mol NaCl(58.5 g)溶于水后再加水至1.00 L,而不是溶于1.00 L的水中。,(5)(2013大綱版全國卷)同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的體積相等時密度也相等。( ) 分析:同溫同壓下,同體積的兩種氣體的物質的量相同,但由于12C18O與14N2的摩爾質量不相等,故質量不相等,密度也不相等。,熱點考向1 阿伏加德羅常數(shù) 【典例1】(2012四

5、川高考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是() A.標準狀況下,33.6 L氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA B.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(shù)目為NA C.50 mL 18.4 molL-1濃硫酸與足量銅微熱反應,生成SO2分子的數(shù)目為0.46NA D.某密閉容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定條件下充分反應,轉移電子的數(shù)目為0.6NA,【解題探究】 (1)由最簡式相同的物質組成的混合物,如何判斷所含原子的數(shù)目? 提示:由最簡式相同的物質組成的混合物,如“烯烴和環(huán)烷烴”“O2和O3”“NO2和N2O4”等,在計算某種原子的物質的量

6、時,可看成是由其最簡式組成的,分別為“CH2”“O”和“NO2”。 (2)哪些濃酸參與反應需要考慮“變稀”的問題? 提示:濃硫酸與銅、濃鹽酸與MnO2的反應,隨著反應的進行濃酸變稀,反應不再進行;濃硝酸與銅的反應中,隨著反應的進行濃硝酸變?yōu)橄∠跛?生成的氣體由NO2變?yōu)镹O。,本題答案: 【解析】選B。,【易錯警示】關于NA試題常設的“陷阱” (1)氣體摩爾體積的運用條件:考查氣體時經(jīng)常給定非標準狀況下(如25、1.01105Pa)氣體體積,讓考生用22.4 Lmol-1進行換算,誤入陷阱。 (2)忽視物質的聚集狀態(tài):22.4 Lmol-1適用對象是氣體(包括混合氣體)。命題者常用在標準狀況下

7、非氣態(tài)的物質來迷惑考生,如H2O、CCl4等。 (3)忽視單質的組成:氣體單質的組成除常見的雙原子分子外,還有單原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。,(4)混淆某些氧化還原反應中電子轉移的數(shù)目:命題者常用一些反應中轉移電子的數(shù)目來迷惑考生,如Na2O2與H2O反應、Cl2與NaOH溶液反應、Fe與鹽酸反應、1 mol氯氣與過量鐵反應、電解硫酸銅溶液等。 (5)不理解物質的組成結構:如Na2O2是由Na+和 構成,而不是Na+和O2-;NaCl為離子化合物,只有離子,沒有分子;苯中不含碳碳單鍵和碳碳雙鍵。,(6)忽視電離、水解對溶液中離子數(shù)目的影響:考查電解質溶液中離子數(shù)目或濃度

8、時常設置弱電解質的電離、鹽類水解方面的陷阱。 (7)忽視可逆反應不能進行到底,如2NO2 N2O4、2SO2+O2 2SO3,合成氨反應等。,【變式訓練】(2013南充三診)下列敘述正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)() A.1 mol C60F60分子中非極性共價鍵數(shù)目為60NA B.2.1 g DTO分子中所含中子數(shù)為NA C.4.6 g N2O4和NO2的混合物中所含的電子數(shù)為2.3NA D.amL 1 molL-1的H2B溶液中,測得溶液中無H2B分子,則溶液中的陰離子數(shù)為aNA,【解析】選C。C60F60分子是C60與F2加成后的產物,其非極性共價鍵的數(shù)目即為碳碳單鍵的數(shù)目,1個

9、分子中為6032=90,故A錯;DTO的相對分子質量為21,2.1 g DTO的物質的量為0.1 mol,但1個DTO分子中含有的中子數(shù)為11,故B錯;N2O4和NO2的混合物可看成是由“NO2”組成的,4.6 g NO2的物質的量為0.1 mol,而1 mol NO2含電子數(shù)為23 mol,故C正確;溶液中無H2B分子,說明H2B為強酸,而H2B的物質的量為0.001amol,故D錯。,熱點考向2 有關物質的量濃度的計算 【典例2】(2013綿陽一診)VL Fe2(SO4)3溶液中含有ag S ,取此溶液0.5VL,用水稀釋至2VL,則稀釋后溶液中Fe3+的物質的量濃度為(),【解題探究】

10、(1)從1 L 1 molL-1的Fe2(SO4)3溶液中取出0.5 L,其物質的量濃度是否變?yōu)樵瓉淼囊话? 提示:從溶液中取出任意體積的液體,其物質的量濃度不發(fā)生變化,即溶液的濃度仍為1 molL-1。 (2)Fe2(SO4)3溶液中Fe3+和S 的濃度相等嗎?二者之間存在什么關系? 提示:不相等,溶液中Fe3+和S 的物質的量濃度存在如下關系:,本題答案: 【解析】選A。ag S 的物質的量為 mol,因此VL Fe2(SO4)3溶液中Fe3+的物質的量為 從中取出0.5VL后 即稀釋到2VL后溶液中Fe3+的物質的量濃度為,【方法歸納】物質的量濃度計算的兩個關鍵 (1)正確判斷溶液的溶質

11、并求其物質的量。 與水發(fā)生反應生成新的物質,如Na、Na2O、Na2O2 NaOH, SO3 H2SO4等。 含結晶水的物質如CuSO45H2O CuSO4。 特殊物質:如NH3溶于水后溶質為NH3H2O,但計算濃度時仍以 NH3分子作為溶質。 (2)準確計算溶液的體積。 不能用水的體積代替溶液體積,應根據(jù)V= 求算。 溶液發(fā)生化學反應后,應根據(jù)化學方程式判斷溶質物質的量 的增加或減少,并注意溶液體積變化和各種守恒關系的應用。,【變式訓練】1.120 mL含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL鹽 酸,不管將前者滴加入后者,還是將后者滴加入前者,都有氣體 產生,但最終生成的氣體體積不同,

12、則鹽酸的濃度合理的是 () A.2.0 molL-1 B.1.5 molL-1 C.0.18 molL-1 D.0.24 molL-1,【解析】選B。若恰好無氣體產生,發(fā)生如下反應:Na2CO3+ HCl=NaCl+NaHCO3,此時n(HCl)=n(Na2CO3)=0.20 mol, c(HCl)= =1.0 molL-1;若產生的氣體最多,則發(fā)生 如下反應:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O,此時n(HCl)= 2n(Na2CO3)=0.40 mol,c(HCl)= =2.0 molL-1。所 以要保證有氣體產生,但最終生成的氣體體積不同,則鹽酸 的濃度范圍是1.0 mol

13、L-1c(HCl)2.0 molL-1。,2.實驗室需要0.80 molL-1NaOH溶液475 mL和0.40 molL-1硫酸500 mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題: (1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是(填序號),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是(填儀器名稱)。,(2)容量瓶所不具備的功能有(填序號)。 A.配制一定體積準確濃度的標準溶液 B.量取一定體積的液體 C.測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體 D.貯存溶液 E.用來加熱溶解固體溶質,(3)根據(jù)計算用托盤天平稱取NaOH的質量為g。在實驗中其他操作均正確,若容量瓶用蒸餾水洗滌后未干燥,則所得溶液濃度0.80 m

14、olL-1(填“大于”“等于”或“小于”,下同)。若還未等溶液冷卻就定容了,則所得溶液濃度0.80 molL-1。 (4)根據(jù)計算得知,所需質量分數(shù)為98%、密度為1.84 gcm-3的濃硫酸的體積為mL(計算結果保留一位小數(shù))。如果實驗室有10 mL、15 mL、20 mL、50 mL的量筒,最好選用 mL的量筒。,【解析】(1)配制溶液用不到圓底燒瓶和分液漏斗。 (2)容量瓶只能用于配制一定體積準確濃度的溶液,也可以量取與容量瓶的規(guī)格相一致的一定體積的液體,但不能測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體,不能用于溶解溶質或貯存溶液。 (3)必須用500 mL的容量瓶來配制0.80 molL-1N

15、aOH溶液,故需要稱取NaOH的質量為0.80 molL-10.5 L40 gmol-1 =16.0 g。容量瓶未干燥不影響所配制溶液的濃度;未等溶液冷卻就定容會導致冷卻后溶液的體積變小,濃度變大。,(4)設需要濃硫酸的體積為V,1.84 gcm-3V98%=0.40 molL-10.5 L98 gmol-1,V10.9 mL,應選用15 mL的量筒。 答案:(1)A、C燒杯、玻璃棒(2)C、D、E (3)16.0等于大于(4)10.915,守恒思想在化學計算中的應用 【典例】MgCl2、KCl、K2SO4 3種鹽配成混合液后,若溶液中 n(K+)=1.5 mol、n(Mg2+)=0.5 mo

16、l、n(Cl-)=1.5 mol,則溶液中 n(S )應為() A.0.5 mol B.0.25 mol C.0.15 mol D.1 mol 【解析】選A?；旌先芤褐写嬖陔姾墒睾?2c(Mg2+)+c(K+)+c(H+) =c(Cl-)+2c(S )+c(OH-),由于溶液中c(H+)、c(OH-)很小,可忽略不計,設該溶液的體積為1 L,則2n(Mg2+)+n(K+)= n(Cl-)+2n(S ) 20.5 mol+1.5 mol=1.5 mol+2n(S ) 解得n(S )=0.5 mol,【方法歸納】守恒法的應用 守恒法是中學化學計算中一種常用方法,守恒法中的三把“金鑰匙”質量守恒、電

17、荷守恒、電子得失守恒,它們都是抓住有關變化的始態(tài)和終態(tài),淡化中間過程,利用某種不變量(如某原子、離子或原子團不變,溶液中陰陽離子所帶電荷數(shù)相等,根據(jù)氧化還原反應中得失電子相等)建立關系式,從而達到簡化過程、快速解題的目的。,【變式訓練】將15 mL 2 molL-1Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 molL-1MCln鹽溶液中,恰好將溶液中的Mn+完全沉淀為碳酸鹽,則MCln中n值是() A.4 B.3 C.2 D.1 【解析】選B。Na2CO3溶液與MCln完全反應后得到的溶液為NaCl溶液,據(jù)電荷守恒可知:n(Na+)=n(Cl-)即2 molL-10.015 L 2=0.5

18、molL-10.04 Ln,解得n=3。,1.(2013廣東高考)設nA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)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 molL-1的氨水中有nA個N 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。1個O2分子含有的電子數(shù)為16個,8 g O2的物質 的量為0.25 mol,所以8 g O2含有的電子數(shù)為0.25 mol16= 4 mol,A正確;一水合氨為部分電離的弱電解質,所以1 L 0.1 molL-1的氨水中N 的數(shù)目會小于0.1nA個,

19、B錯誤;標準狀況 下,鹽酸為液態(tài)混合物,無法換算(或氯化氫為強電解質,鹽酸溶 液中不存在氯化氫分子),C錯誤;1 mol Na被完全氧化為Na2O2 轉移的電子數(shù)為1 mol,即失去的電子數(shù)為nA個,D錯誤。,2.(2013江蘇高考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是() A.1 L 1 molL-1的NaClO溶液中含有ClO-的數(shù)目為NA B.78 g苯含有CC雙鍵的數(shù)目為3NA C.常溫常壓下,14 g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA D.標準狀況下,6.72 L NO2與水充分反應轉移的電子數(shù)目為0.1NA,【解析】選C。在溶液中,ClO-水解,故ClO-數(shù)目小

20、于NA,A錯誤;苯分子中沒有碳碳雙鍵,B錯誤;N2和CO的相對分子質量都是28,且每個分子中都含有兩個原子,14 g混合氣體的物質的量為0.5 mol,原子個數(shù)為NA,C正確;NO2與水反應的方程式為3NO2+H2O =2HNO3+NO,故標準狀況下6.72 L NO2與水反應時轉移電子的數(shù)目為0.2NA,D錯誤。,3.(2013攀枝花月考)某氣體的摩爾質量為Mgmol-1,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,在一定的溫度和壓強下,體積為VL的該氣體所含有的分子數(shù)為X。則 表示的是() A.VL該氣體的質量(以g為單位) B.1 L該氣體的質量(以g為單位) C.1 mol該氣體的體積(以L為單位)

21、D.1 L該氣體中所含的分子數(shù) 【解析】選B。X除以NA為該氣體的物質的量,然后乘以M表示其質量;最后除以V為1 L該氣體的質量。,4.(2013瀘州二診)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是() A.4.0 g重水(D2O)中所含質子數(shù)為0.4NA B.4.48 L N2與CO的混合物中所含分子數(shù)為0.2NA C.6.2 g白磷與紅磷的混合物中所含磷原子數(shù)為0.2NA D.12.5 mL 16 molL-1濃硫酸與足量銅反應,轉移電子數(shù)為0.2NA,【解析】選C。A項中一個D2O分子中有10個質子,4.0 g重水的物質的量為0.2 mol,因此4.0 g重水中所含質子數(shù)為2NA;

22、B項中未指明氣體所處狀態(tài),故無法計算分子數(shù);C項中無論白磷與紅磷的比例如何,磷原子總數(shù)一定為0.2NA;D項中濃硫酸不可能完全反應,當濃度變稀時不再與銅反應。,5.某學生用NaHCO3和KHCO3組成的混合物進行實驗,測得如下數(shù) 據(jù)(每次加入的鹽酸的物質的量濃度相等),下列分析正確的是 () A.鹽酸的物質的量濃度為3.2 molL-1 B.混合物中NaHCO3的質量分數(shù)為54.3% C.9.2 g混合物中KHCO3的物質的量為0.05 mol D.15.7 g混合物恰好與鹽酸完全反應,【解析】選C。當m=27.6 g時,鹽酸量不足,生成氣體體積由鹽 酸決定,根據(jù)H+HC =CO2+H2O知,n(HCl)=3.36 L22.4 Lmol-1=0.15 mol,c(HCl)=0.15 mol0.05 L= 3.0 molL-1, 故A項不正確;當m=9.2 g時,鹽酸過量,設9.2 g混合物中, NaHCO3和KHCO3的物質的量分別為n(NaHCO3)、n(KHCO3),則有: n(NaHCO3)+n(KHCO3)=0.1 mol,84 gmol-1n(NaHCO3)+100 gmol-1n(KHCO3)=9.2 g,聯(lián)立兩式解得,n(NaHCO3)=n(KHCO3) =0.05 mol,故C項正確;NaHCO3的質量分數(shù)小于KHCO3的質量分 數(shù),故