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- 2021-05-13 发布
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【2019最新】精选备考高考化学150天全方案之纠错补缺专题02物质的量学案含解析
一、物质的量
物质的量、气体摩尔体积等概念的易错点
1.使用mol作单位时,易忽略指出微粒的名称或写出化学式。例如:“1 mol H2”、“1 mol H+”不能写成“1 mol氢”。
2.看到22.4 L即误认为是1 mol,忽略“22.4 L/mol”的使用条件和物质状态要求。例如:标准状况指的是0 ℃、1.01×105 Pa,题目中常以常温常压(25 ℃、1.01×105 Pa)、标准状况下为非气态物质(如SO3、苯等)设置陷阱。
3.(1)在运用物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量进行相关计算时,要注意区别它们的单位,依次为mol、mol-1、g·mol-1,在书写时,一定要带着单位,否则就会出错。
(2)摩尔质量只有当以g·mol-1为单位时,在数值上才会与相对分子质量或相对原子质量相等。
【易错典例1】下列说法正确的是( )
A.摩尔是表示物质量的单位,每摩尔物质含有6.02×1023个分子
B.2H既可表示2个氢原子,又可表示2 mol氢原子
C.1 mol氯含有6.02×1023个微粒
D.阿伏加德罗常数数值约等于6.02×1023
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【答案】D
阿伏加德罗常数中易忽略点
利用阿伏加德罗常数分析微观对象时,易忽略一些隐含条件。例如:1 mol Na2O2中的离子数(注意O)、1 mol Cl2参与反应转移的电子数(要考虑Cl2自身的氧化还原反应)、3 mol H2与1 mol N2反应转移的电子数(需要考虑反应的可逆性)、分析溶液中的离子数(要考虑离子是否发生水解或电离)。
【易错典例2】下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L任何气体都大约含有6.02×1023个分子
B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
【答案】A
【解析】使用气体摩尔体积一定要看清条件,在标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L,A正确;氦气为单原子分子,含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积应为22.4 L,B错误;C项不是在标准状况下,C错误;在标准状况下,H2O的状态不是气态,D错误。
二、物质的量浓度
物质的量浓度概念理解误区
物质的量浓度计算三大误区
(1)溶质组成要正确分析
①与水反应的物质。如SO3溶于水后变为H2SO4且水量减少。
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②含结晶水的物质,如CuSO4·5H2O溶于水,水的量会增加。
③溶质发生变化,如弱酸、弱碱和可水解的盐,溶质的离子组成会发生变化。
(2)体积变化要盯死看牢
①不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水。
②溶液混合体积会发生变化。
(3)守恒关系要清楚明白
①在稀释或混合前后,溶液中溶质的物质的量和质量不变。
②电解质溶液中的电荷守恒。如Na2SO4溶液中存在:c(Na+)=2c(SO)。
【易错典例1】下列叙述正确的是( )
A.将5.85 g NaCl晶体溶入100 mL水中,制得0.1 mol/L的NaCl溶液
B.将25 g无水CuSO4溶于水制成100 mL溶液,其浓度为1 mol/L
C.将w g a%的NaCl溶液蒸发掉 g水,得到2a%的NaCl溶液
D.将1体积c1 mol/L的硫酸用4体积水稀释,稀溶液的浓度为0.2c1 mol/L
【答案】C
溶液配制的3个注意点
1.容量瓶的使用
(1)不能用容量瓶直接溶解固体溶质,也不能用于稀释溶液。
(2)容量瓶不能用作反应容器,也不能用于长期贮存溶液。
(3)称量固体时物码不能颠倒,腐蚀性固体不能直接放在滤纸上称量。
(4)容量瓶的规格是固定的,不能配制任意体积的溶液,所配溶液的体积一定要与容量瓶的容积相等。
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2.溶液配制的操作
(1)用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应插入到刻度线以下,且玻璃棒靠近容量瓶口处不能接触瓶口。
(2)在使用容量瓶的过程中,如需要移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上,以免瓶内液体因受热而发生体积变化,导致溶液浓度不准确。
(3)定容摇匀后,液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水。
3.误差分析
(1)导致cB偏低的错误操作:垫滤纸称量NaOH固体;左码右物(用游码);称量时间过长(潮解);洗涤或转移时溶液溅出;未洗涤烧杯及玻璃棒;超过刻度时用滴管吸出液体;定容时仰视;定容后发现液面低于刻度线再加水。
(2)导致cB偏高的错误操作:砝码生锈;定容时俯视;未等溶液冷却至室温就定容。
【易错典例2】实验室需要配制0.50 mol/L NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的几片滤纸。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体的质量为________ g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。
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③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是________。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流,洗涤烧杯2~3次是为了________。
(6)定容、摇匀。
(7)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)500 mL容量瓶 胶头滴管 (2)14.6
(3)① ②左盘
(4)搅拌,加速溶解
(5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中
(7)偏低
【解析】配制480 mL 0.50 mol/L的NaCl溶液,必须用500 mL容量瓶。m(NaCl)=0.50 mol/L×0.5 L×58.5 g·mol-1≈14.6 g。用托盘天平称量时,物品放在左盘,配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。定容时仰视液面会造成溶液体积偏大,浓度偏低。
1.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将1mol Cl2 通入足量水中,溶液中HC1O、Cl-、ClO- 粒子数之和为2NA
B.100g CaCO3晶体和100g KHSO4晶体中含有的离子数分别为2NA和3NA
C.标准状况下,4.48L NO 和2.24L O2 混合后,原子总数为0.6NA
D.已知3BrF3 + 5H2O= HBrO3 + Br2 + 9HF + O2↑,若有5mol
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H2O 参加反应,则被水还原的BrF3分子数目为2NA
【答案】C
D.在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+ Br2+9HF+O2中,元素化合价变化情况为:溴元素由+3价升高为+5价,溴元素由+3价降低为0价,氧元素化合价由-2价升高为0价,所以BrF3既起氧化剂也起还原剂作用,同时水也起还原剂作用,所以5molH2O参加反应,则被水还原的BrF3的分子数目小于3NA,故D错误;故选C。
点睛:本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加得罗常数的关系。本题的易错点为D,要注意在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中还原剂有BrF3和水。
2.质量分数为a的某物质的溶液m g 与质量分数为b 的该物质的溶液n g 混合后,蒸发掉p g水得到的溶液的密度为q g/mL,物质的量浓度为c mol/L。则溶质的相对分子质量为
A. B. C. D.
【答案】C
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【解析】溶质质量为(ma+nb)g,溶质质量为(ma+nb)/Mrmol,溶液质量为(m+n-p)g,溶液体积为(m+n-p)/qmL,物质的量浓度为1000[(ma+nb)/Mr]/[(m+n-p)/q]mol/L=cmol/L,Mr=,故选C。
点睛:解答本题可以根据M=Mrg/mol,用Mr代替M确定溶质物质的量的表达式,确定溶液体积的表达式,再与已知物质的量浓度相联系,得出溶质的相对分子质量Mr。
3.用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,11.2LCH2Cl2中所含分子数为0.5NA
B.常温下,30g乙酸和曱醛的混合物中氧原子数为NA
C.23g钠在足量的氧气燃烧生成过氧化钠,转移的电子数为2NA
D.25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,则 BaSO4饱和溶液中 Ba2+数目为1×10-3NA
【答案】B
4.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有叙述正确的是( )
A.常温下,2L 0.1mol/L FeCl3溶液与1L 0.2mol/L FeCl3溶液所含Fe3+数目相同
B.1molN2与4molH2在密闭容器中充分反应生成的NH3分子数为2NA
C.100g46%的乙醇溶液中,含H-O键的数目为NAx+kw
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
【答案】D
【解析】A.溶液越稀,盐的水解程度越大,故2L 0.1 mol/LFeCl3溶液中铁离子的水解程度大于 1L 0.2 mol/LFeCl3溶液中铁离子的水解程度,所以两溶液中铁离子的个数不同,故A错误;B.N2和H2的反应是可逆反应,1mol
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N2和4molH2充分反应后生成的NH3分子数小于2NA,故B错误;C.因水分子中也含H-O键,故此溶液中H-O键的个数大于NA个,故C错误;D.过氧化钠与水的反应为歧化反应,当生成0.1mol氧气时转移0.2mol电子,即0.2NA个,故D正确;答案选D。
点睛:本题主要考查阿伏加德罗常数的相关计算,在解答本题时要准确把握阿伏加德罗常数的应用,一要认真理清知识的联系,关注外界条件和物质状态、准确运用物质结构计算、电离和水解知识的融入、留心特殊的化学反应,如本题的氮气与氢气的反应、两种不同浓度氯化铁溶液中铁离子数目的比较等,避免粗枝大叶不求甚解,做题时才能有的放矢;二要留心关键字词,做题时谨慎细致,避免急于求成而忽略问题的本质,如本题的C项,计算乙醇溶液中H-O键的数目时,容易忽略水中也含有H-O键而导致判断错误。
5.25℃时,20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液,加入足量氯化钡溶液,充分反应后过滤、洗涤、烘干,可得0.466 g沉淀。滤液跟2 mol/LNaOH溶液反应,共用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正 确的是
A.原混合液c(SO42-)=) 2mol/L B.原混合溶中c(NO3-)=0.9mol/L
C.原混合液的pH=0 D.原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1mol/L
【答案】C
6.阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,2.24LSO3 溶于水,所得溶液中H+的数目为0.2 NA
B.1 mol Na2O2 与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA
C.在密闭容器中,2mol NO和1molO2充分反应,产物分子数为2 NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2 NA
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【答案】D
【解析】A.标准状况下,SO3是固体,2.24LSO3溶于水,所得溶液中H+的数目大于0.2NA,故A错误;B.Na2O2~e-,1molNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为NA,故B错误;C.在密闭容器中,2molNO和1molO2充分反应,2NO+O22NO2,2NO2N2O4,产物分子数小于2NA,故C错误;D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应,H2+I22HI,反应后分子总数不变,其分子总数为0.2NA,故D正确。故选D。
点睛:解答本题必须明确:气体体积受到温度和压强的影响,在标准状况下的气体摩尔体积是22.4L/mol,22.4L/mol仅适用于标准状况下的气体。
7.实验室中需要2mol/L的NaCl溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取NaCl质量分别是( )
A.950mL,111.2g B.950mL,117.0g
C.1000mL,117.0g D.1000mL,111.2g
【答案】C
【解析】实验室没有950mL的容量瓶,应用1000mL的容量瓶进行配制,则n(NaCl)=1L×2mol/L=2mol,m(NaCl)=2mol×58.5g/mol=117.0g,故答案选C。
8.欲配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,在下列仪器中,需要用到的仪器按先后顺序排列正确的是( )
①量筒 ②250 mL容量瓶 ③托盘天平和砝码 ④500 mL容量瓶 ⑤烧杯 ⑥玻璃棒 ⑦漏斗 ⑧药匙 ⑨胶头滴管 ⑩250 mL烧瓶
A.⑧⑤③⑥②⑨ B.②③⑦⑤⑥
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C.②⑤⑦⑥① D.④③⑦⑤⑥
【答案】A
9.实验误差分析:
在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,下列操作对所配得溶液无影响的是(写序号)______________;会使所配溶液的浓度偏大的是_____________;会使所配溶液的浓度偏小的是________________________。
(1)天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀。
(2)配溶液用的容量瓶用蒸馏水洗涤后未经干燥。
(3)⑤定容时,仰视容量瓶刻度线
(4)把量筒中残留的液体用蒸馏水洗出倒入烧杯中
(5)把高于20℃的液体转移进容量瓶中)
(6)定容时,俯视容量瓶刻度线
(7)称量时,物码倒置,并动用游码
(8)定容加水时,不慎超过了刻度线,又将超出部分吸出
(9)⑤定容时,仰视容量瓶刻度线
(10)玻璃棒或洗涤液没移入容量瓶中
【答案】 (2) (1)(4)(5)(6) (9) (3)(7)(8)(10)
点睛:掌握误差分析的依据是解答的关键,根据可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
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