专题十五物质的量及溶液的计算.ppt

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1、专题十五 物质的量及溶液的计算,【课前导引】,1. 用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是: A. 将NO2和N2O4分子共NA个的混合气，降温至标准状况下，其体积为22.4L B. 1L 1mol/L的氯化铁溶液中含有铁离子的数目为NA C. 含0.10 mol溶质的稀硫酸在化学反应中最多可提供的H+数为0.10NA D. 标准状况下，22.4L甲烷含有的电子数为10NA,此题中，要将则阿伏加德罗常数等概念判断和粒子的其他性质联系起来，A中温度变化将会引起化学平衡的移动，粒子数改变；B中铁离子能水解减少；C中每摩尔硫酸能提供两摩尔氢离子；D正确。,2. 假设12C相对原子质量为24，如果

2、以0.024kg 12C所含的原子数为阿伏加德罗常数，下列数值肯定不变的是: A. 气体摩尔体积(标准状况) B. 标准状况下，16gO2所占体积 C. O2的相对分子量 D. 一定条件下，跟2g H2相化合的O2的物质的量,2. 假设12C相对原子质量为24，如果以0.024kg 12C所含的原子数为阿伏加德罗常数，下列数值肯定不变的是: A. 气体摩尔体积(标准状况) B. 标准状况下，16gO2所占体积 C. O2的相对分子量 D. 一定条件下，跟2g H2相化合的O2的物质的量,B,此题题设中，以0.024kg 12C所含的原子数为阿伏加德罗常数，则阿伏加德罗常数变为原来的2倍，即1m

3、ol气体所含的分子数为原来的2倍，则标准状况下气体的摩尔质量变为原来的2倍，A项变化了。B项明确了气体的温度、压强和质量，体积一定，不随原子量标准及阿伏加德罗常数的改变而改变。对于C项，由于12C相对原子质量变为原来的2倍，则任何元素的相对原子质量均变为原来的2倍，各种分子的相对分子量也将扩大为原来的2倍，即此时O2的相对分子量变为64。对于D项，与2g H2相化合的O2的质量是不变的，因为O2的摩尔质量改变，故O2的物质的量也发生改变。,【解题回顾】,相对原子质量的标准及阿伏加德罗常数均是人为规定的，它们如果发生改变，则相对原子质量、相对分子质量、摩尔质量、气体摩尔体积等相对量均发生变化，而

4、质量、微粒数、一定质量的气体的体积、气体的密度等绝对量却不发生变化。解此类题时，一方面要弄清“相对量”与“绝对量”的关系，另一方面要紧扣“物质的量”这一核心，通过判断物质的量如何变化来确定与物质的量有关的量会如何变化。,3. 下列溶液的物质的量浓度一定是1molL1的是: A. 将58.5gNaCl溶于1L水中 B. 将1molBaSO4投入适量水中再加水稀释成1L C. 将250gCuSO45H2O溶于水后配成1L溶液 D. 将62gNa2O溶于水配成1L溶液,主要抓住物质的量浓度的两个要素：溶质的物质的量和溶液的体积。A中1L为溶剂的体积；B中BaSO4难溶于水；D中反应后产生2molNa

5、OH溶质。故选C。,【考点搜索】,1. 理解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念以及它们之间的关系； 2. 溶液组成的表示和相互转化； 3. 一定物质的量浓度溶液的配制和有关误差分析； 4. 关于物质的量浓度的计算。,【链接高考】,例1 (03上海) 某温度下，甲、乙两个烧杯中各盛有100g相同浓度的KCl溶液，现将甲烧杯中的溶液蒸发掉35g水，析出晶体5g，乙烧杯蒸发掉45g水后，析出晶体10g，则原溶液的质量分数为: A. 10% B. 15% C. 20% D. 25%,解析：本题考对饱和溶液中溶解度和质量分数之间的转化，主要抓住的是析出晶体之后，溶液即为

6、饱和溶液，所以可讲溶液分为三部分，第一部分为40g，含有35g水和5g晶体；第二部分为饱和溶液15g，含有10g水和5g晶体；第三部分为剩下的45g饱和溶液，根据第二部分计算可得含30g水和15g晶体，所以晶体总量为25g，答案为D。,例2(00年全国理综)在25，101 kPa条件下，将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。 (1) 若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气体中：V(CO)=_，V(H2)=_。,(2) 若剩余气体的体积为a L，则原CO和H2的混合气体中V(CO):V(H2)=_。 (3) 若剩余气体的体积

7、为a L，则a的取值范围是_。,【解析】,此题的命题意图：以H2、CO燃烧反应为载体考查化学计算能力及由具体到一般的推理能力。审题关键是： 2CO+O2=2CO2，2H2+O2=2H2O，反应物之间化学计量数比相同，推知完全燃烧，耗O2体积是H2、CO混合气体体积1/2。 H2、CO比值与O2剩余无关，一定剩余10 L。 剩余气体混合物经干燥，一定不含H2O，混合气体成分为CO2、O2。(1) 剩余气体15 L，其中O210 L，则V(CO2)=5L，V(H2)=10LV(CO2)=5L; V(CO2)=V(CO)=5L。,(2) 剩余气体为a L，则其中CO2为V(CO2)=aL-10L，V

8、(CO)=V(CO2)=(a-10)L，V(H2)=10L-V(CO)=10L-(a-10) L=20L-aL，V(CO)/V(H2)=(a-10)/(20-a)。 (3) 解法1、常规解法 设10 L混合气体中CO体积为x L，生成CO2体积为x L，剩余气体a=10+x，因为0x10，所以10a20。,解法2. 极端假设法 假设CO为10 L，则生成CO2为10 L,a=10 L+10 L=20 L; 假设H2为10 L，则剩余气体只有O2，a=10 L，实际上10 L是H2、CO混合气体，所以10a20。,【解析】,此题的命题意图：以H2、CO燃烧反应为载体考查化学计算能力及由具体到一般

9、的推理能力。审题关键是： 2CO+O2=2CO2，2H2+O2=2H2O，反应物之间化学计量数比相同，推知完全燃烧，耗O2体积是H2、CO混合气体体积1/2。H2、CO比值与O2剩余无关，一定剩余10 L。剩余气体混合物经干燥，一定不含H2O，混合气体成分为CO2、O2。,【在线探究】,1. 常温下把NH3、O2、HCl、CO按体积比1:2:3:4混合，计算混合气体的密度是同条件下H2的多少倍?,【解析】,气体混合后，先考虑化学反应，此中气体NH3与HCl发生反应，剩余气体为O2、HCl、CO，其体积比为 2 : 2 : 4 即1 : 1 : 2。平均相对分子质量为：(32+36.5+282)

10、/4=31.125， 对H2的相对密度为: 31.125/2=15.6。,【答案】15.6倍,2. 水是人类的主要资源，是人体不可缺少的一种基本物质，同时也是化学反应中不可缺少的物质。(1) 若把水分子看成球形，试估算水分子的直径。(NA=6.021023) (2) 水在不同反应中所起的作用不同，试写出下列反应的方程式并指出水在各反应中的作用。, Na2O2+H2O H2O+Al Cl2+H2O,【解析】,对H2O来讲，1mol水的质量是18g ，其密度是1g/cm3。由此可以求出1mol H2O的体积V=m/p。因为1mol H2O分子有NA个，所以个水分子的质量为m/NA，每个水分子的体积

11、为V/NA。又一个水分子体积为4/3(d/2)3，由此求d。,【答案】,(1) 1mol H2O体积为,V=1.810-2kg/1103kg/m3=1.810-5m3。每个水分子的体积为： V=V/NA=1.810-5m3/6.021023=310-29m3， 由V=4/3(d/2)3，d=3 6V/=410-10m,(2) 方程式略。反应 水非氧化剂也非还原剂。反应 中水是氧化剂，反应 中水非氧化剂也非还原剂。,【解题回顾】,本题是数理化三科间小综合。解题关键是先确定一个水分子的体积用物理化学知识解，再求水分子的直径借用数学知识。,【方法论坛】,1. 以物质的量为桥梁建立起各概念间的关系:

12、nm/MN/NA=V/VmcV,* 对关于阿伏加德罗常数的正误判断要认真审题，抓住题中陷阱，诸如物质状态、电离情况、组成情况等。 若给出物质的体积:一看是否为标准状况下不为标准状况无法求n; 二看物质在标准状况下是否为气体不为气态无法求n., 若给出气体的物质的量或质量:粒子数与外界条件无关 若是惰性气体，注意为单原子分子 若是气体单质，不一定是双原子分子 其他:联系水解，电解，P4(6个P-P键)，SiO2(4个Si-O键),2. 几种表示溶液物质组成的方式：质量分数、物质的量浓度、饱和溶液中的溶解度: *比较表示溶液组成的几种方式： 质量分数：=m溶质/m溶液100% 物质的量浓度：c（B

13、）=n（B）/V溶液 溶解度：S/100=m溶质/m溶剂 则饱和溶液中：=S/(100+S) 均为溶质/溶液，可以利用定义式互换。,* 有关溶解度计算应抓住的要点,(1) 某溶液中有溶质析出，表明剩余溶液为饱和溶液。 (2) 一定量溶液蒸发一定量水后，有晶体析出，此时一般不能用来计算溶解度(原溶液已指明为饱和溶液的除外)。,* 概念：一定温度下，100g水(或其它溶剂)中溶解某种溶质达到饱和(或达到溶解平衡)时，所能溶解的溶质质量，叫做该温度下该溶质的溶解度。 两个条件：“一定温度”、“达到饱和” 两个质量：“100g溶剂”、“被溶解的溶质” 一种溶剂：即需指明溶剂(不指明则为水),* 影响溶

14、解度的因素 内因: 溶质、溶剂本身的性质 外因: 温度、同离子效应、压强(气体)等,3. 一定物质的量浓度溶液的配制方法 (1) 实验步骤：计算 称量 溶解 转移 洗涤 定容 摇匀 (2) 实验仪器：合适的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 天平、量筒或移液管、药匙。 (3) 误差来源: 称量 洗涤 定容,(4) 特别强调： 定容过量则为失败，需重做 转液时液体外流也为失败，需重做 所配溶液不能在容量瓶中久贮 溶质溶于水有明显放(吸)热的，需在烧杯中放置至室温后再转入容量瓶中 玻璃棒的作用: 加速溶解及导流,5. 溶液的稀释及混合： 稀释前后溶质质量、物质的量保持不变 m11=m22 c1V1=

15、c2V2 两种不同浓度的溶液混合，混合后溶液的体积一般不是两者简单的加和 (稀溶液混合除外)，质量可以直接相加。,【长郡演练】,课堂反馈,1. 请用 、= 填下列各空,1mol水蒸汽的体积_22.4L, 常温常压下气体的摩尔体积Vm_22.4L/mol。 同温同压同体积的A.B两容器内分别装气体N2、C2H4所含分子数A_B，所含原子数A_B，密度A_B。,【长郡演练】,课堂反馈,1. 请用 、= 填下列各空,1mol水蒸汽的体积_22.4L, 常温常压下气体的摩尔体积Vm_22.4L/mol。 同温同压同体积的A.B两容器内分别装气体N2、C2H4所含分子数A_B，所含原子数A_B，密度A_

16、B。,【长郡演练】,课堂反馈,1. 请用 、= 填下列各空,1mol水蒸汽的体积_22.4L, 常温常压下气体的摩尔体积Vm_22.4L/mol。 同温同压同体积的A.B两容器内分别装气体N2、C2H4所含分子数A_B，所含原子数A_B，密度A_B。,【长郡演练】,课堂反馈,1. 请用 、= 填下列各空,1mol水蒸汽的体积_22.4L, 常温常压下气体的摩尔体积Vm_22.4L/mol。 同温同压同体积的A.B两容器内分别装气体N2、C2H4所含分子数A_B，所含原子数A_B，密度A_B。,【长郡演练】,课堂反馈,1. 请用 、= 填下列各空,1mol水蒸汽的体积_22.4L, 常温常压下气

17、体的摩尔体积Vm_22.4L/mol。 同温同压同体积的A.B两容器内分别装气体N2、C2H4所含分子数A_B，所含原子数A_B，密度A_B。,【长郡演练】,课堂反馈,1. 请用 、= 填下列各空,1mol水蒸汽的体积_22.4L, 常温常压下气体的摩尔体积Vm_22.4L/mol。 同温同压同体积的A.B两容器内分别装气体N2、C2H4所含分子数A_B，所含原子数A_B，密度A_B。,2. 浓度为0.50molL1的某金属阳离子Mn的溶液10.00mL，与0.40molL1的NaOH溶液12.50mL恰好完全反应，生成沉淀，则n等于: A. 1 B. 2 C. 3 D. 4,2. 浓度为0.

18、50molL1的某金属阳离子Mn的溶液10.00mL，与0.40molL1的NaOH溶液12.50mL恰好完全反应，生成沉淀，则n等于: A. 1 B. 2 C. 3 D. 4,A,3. 质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后，蒸发掉pg水(没有晶体析出)，得到的溶液每毫升质量为qg，物质的量浓度为c。则溶质的分子量(相对分子质量)为:,3. 质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后，蒸发掉pg水(没有晶体析出)，得到的溶液每毫升质量为qg，物质的量浓度为c。则溶质的分子量(相对分子质量)为:,C,4. 下列关于气体的说法中，正确的是:

19、 A. 气体的体积等于气体分子的体积之和 B. 气体的温度升高说明它的所有分子的功能都增大 C. 一定质量的某种气体，温度不变、体积增大时，它的压强一定减小 D. 一定质量的某种气体，体积不变，压强增大时，它的温度可能不变,4. 下列关于气体的说法中，正确的是: A. 气体的体积等于气体分子的体积之和 B. 气体的温度升高说明它的所有分子的功能都增大 C. 一定质量的某种气体，温度不变、体积增大时，它的压强一定减小 D. 一定质量的某种气体，体积不变，压强增大时，它的温度可能不变,C,课后巩固A,1. 下列叙述中指定粒子的数目大于6.021023的是(05年): A. 2g重水(D2O，D为2

20、1H)中含有的中子数 B. 0. 1 mol F-中含有的电子数 C. 标准状况下，11.2 L N2和NO混合气体中的原子数 D. 1 L 1molL-1Na2SO4溶液中的Na+离子数,课后巩固A,1. 下列叙述中指定粒子的数目大于6.021023的是(05年): A. 2g重水(D2O，D为21H)中含有的中子数 B. 0. 1 mol F-中含有的电子数 C. 标准状况下，11.2 L N2和NO混合气体中的原子数 D. 1 L 1molL-1Na2SO4溶液中的Na+离子数,D,2. 下列说法正确的是:,A. 含有相同氧原子数的SO2和CO的质量相等 B. 等物质的量浓度的NaOH溶

21、液与氨水中的c(OH)相等 C. 乙酸分子与甲酸甲酯中的共价键数相等 D. 等温等压下，3mol C2H2(g)与1molC6H6(g)的密度相等,2. 下列说法正确的是:,A. 含有相同氧原子数的SO2和CO的质量相等 B. 等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水中的c(OH)相等 C. 乙酸分子与甲酸甲酯中的共价键数相等 D. 等温等压下，3mol C2H2(g)与1molC6H6(g)的密度相等,C,3. 下列配制溶液的操作中，不会影响所配溶液浓度大小的是: A. 托盘两边各垫一张质量相等的纸片称取固体NaOH B. 洗涤刚才盛过溶质的烧杯的洗涤液没有转入容量瓶 C. 容量瓶内水分未干便注入

22、了液体 D. 定容后使溶液混匀，静止，发现凹液面低于刻度线，立即滴加蒸馏水至刻度线,3. 下列配制溶液的操作中，不会影响所配溶液浓度大小的是: A. 托盘两边各垫一张质量相等的纸片称取固体NaOH B. 洗涤刚才盛过溶质的烧杯的洗涤液没有转入容量瓶 C. 容量瓶内水分未干便注入了液体 D. 定容后使溶液混匀，静止，发现凹液面低于刻度线，立即滴加蒸馏水至刻度线,C,4. 在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的(03全国理综): A. 原子数 B. 密度 C. 质量 D. 质子数,4. 在两个容积相同的容器中，一个盛有

23、HCl体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的(03全国理综): A. 原子数 B. 密度 C. 质量 D. 质子数,A,5. 据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是: A. N4是N2的同素异形体 B. N4是N2的同分异构体 C. 相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D. N4的摩尔质量是56g,5. 据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是: A. N4是N2的同素异形体 B. N4是N2的同分异构体 C. 相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D. N4的摩尔质量是56g,A,6. 标准状况下，

24、13g某气体的分子数与14g一氧化碳分子数相等，则该气体的密度为: A. 11.6g/L B. 1.16g/L C. 12.5g/L D. 1.25g/L,6. 标准状况下，13g某气体的分子数与14g一氧化碳分子数相等，则该气体的密度为: A. 11.6g/L B. 1.16g/L C. 12.5g/L D. 1.25g/L,B,课后巩固B,1. 欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少，其方法是: A. 通入二氧化碳气体 B. 加入氢氧化钠固体 C. 通入氯化氢气体 D. 加入饱和石灰水溶液,课后巩固B,1. 欲使0.1mol/L的NaH

25、CO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少，其方法是: A. 通入二氧化碳气体 B. 加入氢氧化钠固体 C. 通入氯化氢气体 D. 加入饱和石灰水溶液,D,2. 用固体NaOH配制物质的量浓度溶液时，下列操作导致溶液浓度偏高的是: A. 在烧杯中溶解时，有少量液体溅出 B. 样品中混有Na2O杂质 C. 容量瓶使用前未经干燥 D. 定容时俯视容量瓶刻度线,2. 用固体NaOH配制物质的量浓度溶液时，下列操作导致溶液浓度偏高的是: A. 在烧杯中溶解时，有少量液体溅出 B. 样品中混有Na2O杂质 C. 容量瓶使用前未经干燥 D. 定容时俯视容量瓶刻度线,BD,3. 19%

26、的MgCl2溶液中Cl与H2O个数之比为: A. 4:90 B. 4:45 C. 2:45 D. 19:81 4. 300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质，现欲配制1mol/LNaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为: A. 1:4 B. 1:5 C. 2:1 D. 2:3,3. 19%的MgCl2溶液中Cl与H2O个数之比为: A. 4:90 B. 4:45 C. 2:45 D. 19:81 4. 300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质，现欲配制1mol/LNaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为: A. 1:4 B. 1:5 C. 2:1 D. 2:3,B,3. 1

27、9%的MgCl2溶液中Cl与H2O个数之比为: A. 4:90 B. 4:45 C. 2:45 D. 19:81 4. 300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质，现欲配制1mol/LNaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为: A. 1:4 B. 1:5 C. 2:1 D. 2:3,B,A,5. t时CuSO45H2O在水中的溶解度为25g，将32g CuSO4白色粉末加入mg水中形成饱和CuSO4溶液并有CuSO45H2O晶体析出，则m的取值范围是: A. 18gm218g B. 36gm180g C. 18gm218g D. 36gm180g,5. t时CuSO45H2O在水中的溶

28、解度为25g，将32g CuSO4白色粉末加入mg水中形成饱和CuSO4溶液并有CuSO45H2O晶体析出，则m的取值范围是: A. 18gm218g B. 36gm180g C. 18gm218g D. 36gm180g,C,6. (长郡月考)将6.4g铜放入10ml 1.8mol/L的浓H2SO4中加热,在标况下收集到1.12LSO2气体，向溶液中加水稀释至20ml。 (1) 计算20ml溶液中各离子的物质的量 浓度:,6.将6.4g铜放入10ml 1.8mol/L的浓H2SO4中加热,在标况下收集到1.12LSO2气体，向溶液中加水稀释至20ml。 (1) 计算20ml溶液中各离子的物质的量 浓度:,c(H+)=8mol/L c(SO42-)=6.5mol/L,(2) 20ml溶液中余下的铜加入NaNO3固 体能否完全溶解，能溶需加入NaNO3固体多 少克? 加入NaNO3固体不能完全溶解，余下 的铜多少克?,(2) 20ml溶液中余下的铜加入NaNO3固 体能否完全溶解，能溶需加入NaNO3固体多 少克? 加入NaNO3固体不能完全溶解，余下 的铜多少克?,c(Cu2+) = 2.5mol/L,m(NaNO3)=2.83g,