专题09 物质的量（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高一化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第一册）

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专题09  物质的量【知识梳理】【归纳总结】一、物质的量与气体摩尔体积1．物质的量(1)符号为n，单位是摩尔(mol)。(2)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。(3)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023mol－1。(4)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。2．摩尔质量3．气体摩尔体积点拨：（1）气体摩尔体积和标准状况下气体摩尔体积是两个不同的概念。前者是指单位物质的量气体所占的体积。后者是指标准状况下，1 mol气体所占的体积，这个体积数值约为22.4 L。 （2）标准状况，即0 ℃和101.25 kPa，符合这些条件的1 mol气体的体积一定约是22.4 L。 （3）若1 mol某气体的体积为22.4 L，它所处的状况不一定就是杯准状况。根据温度、压强对气体分子间平均距离的影响规律知，温度升高或压强降低，分子间距将增大；温度降低或压强增大，分子间距将减小。（4）气体摩尔体积中的气体指任意气体，该气体可以是纯净物，也可以是混合物；纯净物中，可以是单质，也可以是化合物。如标准状况下。1 mol氢气和氯气的混合气体的体积约为22.4 L，所含分子总数为NA个。二、阿伏加德罗定律(1)同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。(2)阿伏加德罗定律的推论同温、同压下气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2＝N1∶N2气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝ρ1∶ρ2同温、同体积下气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝n1∶n2 以物质的量为中心计算的思维流程三、物质的量浓度及其计算1．物质的量浓度(1)概念物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度，符号为cB。(2)表达式：cB＝，变形： nB＝cB·V；V＝。(3)常用单位：mol·L－1或mol/L。(4)特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其浓度、密度、质量分数均不变，但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。2．物质的量浓度和溶质质量分数的比较 物质的量浓度c溶质质量分数w概念以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg表达式c＝w＝×100%两者关系w＝(M：摩尔质量，单位：g·mol－1；ρ：密度，单位：g·cm－3) 注意：在进行有关物质的量浓度计算或判断时要注意：(1)物质溶于水后溶质是否改变，如：Na2O、Na2O2NaOH，SO3H2SO4，CuSO4·5H2OCuSO4。(2)是否是溶液的体积。3.溶液的稀释与混合 (1)溶液体积和溶剂体积关系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，一般根据溶液的密度进行计算：V＝。②两溶液混合后的体积不是两种溶液的体积和。(2)同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算①混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混·(V1＋V2)。②混合后溶液体积发生变化时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝。③两种稀溶液混合时，常近似看作密度都与水的密度相同。四、一定物质的量浓度溶液的配制1．容量瓶的构造与用途(1)构造、形状：容量瓶是是一种细颈梨形平底的容量器，瓶口配有磨口玻璃塞。(2)用途：容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器。(3)瓶上的三种标识：容量瓶上标有温度、容量和刻度线。表示在所指温度下液体液体凹液面与容量瓶颈部的标线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。(4)规格：常用的容量瓶有多种规格，如100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。2．容量瓶的使用要点检漏：在瓶内加入一定量水。塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来。观察瓶塞周围是否有水漏出，如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。检验程序：加水、塞瓶塞、倒立、查漏、正立瓶塞旋转180°、倒立、查漏。使用容量瓶时应注意以下几点： (1)容量瓶购入后都要清洗后进行校准，校准合格后才能使用。 (2)一般不在容量瓶里进行溶质的溶解，应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。 (3)对于水与有机溶剂（如甲醇等）混合后会放热、吸热或发生体积变化的溶液要注意，对于发热的要加入适量溶剂（距瓶刻线约0.5厘米处），放冷至室温再定容至刻度；对于体积发生变化的要加入适量溶剂（不要加至细颈处，以方便振摇），振摇，再加入至距瓶刻线约0.5厘米处，放置一段时间后再定容至刻度。 (4)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线。 (5)容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热，要待溶液冷却后再进行转移，因为一般的容量瓶是在20℃的温度下标定的，若将温度较高或较低的溶液注入容量瓶，容量瓶则会热胀冷缩，所量体积就会不准确，导致所配制的溶液浓度不准确。 (6)容量瓶只能用于配制溶液，不能长时间储存溶液，因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀（特别是碱性溶液），从而使容量瓶的精度受到影响。 (7)容量瓶用毕应及时洗涤干净。3.一定物质的量浓度溶液的配制步骤（1）主要仪器①天平：应使用分析天平或电子天平，也可以用托盘天平。②容量瓶 ③其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。（2）配制过程以配制500 mL 1.0 mol·L－1 NaCl溶液为例： 4．误差分析的思维流程（1）误差分析原理依据——公式法：，c(NaOH)=。其他不变时：①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。②凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。③凡是使V增大的因素，使cB偏小。④凡是使V减小的因素，使cB偏大。（2）误差分析步骤可能引起误差的原因因变量cnV称量需要使用游码且物质、砝码位置颠倒偏小—偏低称量NaOH时使用滤纸偏小—偏低量取用量筒量取浓溶液时仰视偏大—偏高用量筒量取浓溶液时俯视偏小—偏低将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中偏大—偏高溶解不慎将溶液溅到烧杯外面偏小—偏低冷却转移未冷却至室温就转入容量瓶中—偏小偏高转移前，容量瓶内有少量蒸馏水——无影响转移时有少量溶液流到容量瓶外偏小—偏低洗涤未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒偏小—偏低定容定容时仰视刻度线—偏大偏低定容时俯视刻度线—偏小偏高定容时液面超过刻度线，立即用吸管吸出偏小—偏低定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线—偏大偏低视线引起误差的分析方法①仰视容量瓶刻度线[图(a)]，导致溶液体积偏大，结果偏低。②俯视容量瓶刻度线[图(b)]，导致溶液体积偏小，结果偏高。    【方法探究】一、物质的量、阿伏加德罗常数、物质的质量及粒子数之间的相关计算计算关系式(公式)主要应用注意事项n=在n、N和NA中，已知任意两项求第三项①NA有单位：mol−1②求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023 mol−1M=①在M、n和m中，已知任意两项求第三项②先求M，后求MrM的单位取g·mol−1，m的单位取g①在m、M、NA和N中已知任意三项求第四项②以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类二、阿伏加德罗定律的推论依据公式pV=nRT(其中：p为压强，V为体积，n为物质的量，R为常数，T为温度)，探究阿伏加德罗定律的推论，可得出下表结论。条件结论(等式)语言叙述T、p相同同温同压下，气体体积之比等于气体物质的量之比T、V相同同温同体积下，气体压强之比等于物质的量之比n、T相同同温同物质的量下，气体压强之比等于体积反比T、p相同同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比T、p、V相同同温同压下，相同体积的气体的质量之比等于摩尔质量之比  【专题过关】1．相同条件下，下列各组中分子数一定相同的是A．14gN2与32gO2 B．34gNH3与4gH2C．2LCO2 与2LH2O D．11.2LCO与0.5molO22．科学家发现某种元素的一个原子，其质量是a g，一个C原子的质量是b g，NA是阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是 A．该原子的摩尔质量是aNA           B．W g该原子的物质的量是molC．W g该原子含有个该原子     D．由已知信息可得NA=3．雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市有关部门经常性开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是A．臭氧的相对分子质量是48 g·mol－1B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2C．48 g臭氧的体积为22.4 LD．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×10234．相同状况下，等体积的CO和CO2两种气体，以下有关说法不正确的是A．所含分子数相同 B．所含氧原子个数之比为1∶2C．摩尔质量之比为7∶11 D．密度之比为11∶75．在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是(　　)A．充入的CO分子数比CO2分子数少B．甲容器的体积比乙容器的体积小C．CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D．甲中CO的密度比乙中CO2的密度小6．在体积相同两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是A．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6)B．C2H4比C3H6的质量小C．两种气体的分子数目相等D．两种气体的氢原子数目相等7．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是ZB．相同条件卜，同质量的二种气体，气体密度最小的是XC．若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1moID．同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体，则其压强比为2：18．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．标准状况下， 22.4 L H2O含有分子数为NAB．分子总数为NA的N2、CO混合气体体积约为22.4 L，质量为28 gC．常温常压下，1.6 g CH4含原子数为0.5NAD．足量的CO2与39 g Na2O2发生反应，转移的电子数为NA9．阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是A．在常温常压下，1mol He分子中含有的原子数目为2NAB．2. 4g Mg与足量稀硫酸完全反应，生成氢气的体积（标况下）为22. 4LC．0. 1mol H2和0. 1mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0. 2NAD．标准状况下，2. 24L N2和O2的混合气体中分子数为0. 2NA10．下列关于“100 mL 0.1 mol·L－1 BaCl2溶液”的说法正确的是A．该溶液中含有的微粒主要有：BaCl2、Ba2＋、Cl－、H2OB．若取该溶液10 mL，其中c(Ba2＋)＝0.01 mol·L－1C．若取该溶液10 mL，恰好能与10 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液完全反应D．该溶液与0.1 mol·L－1 NaCl溶液中的c(Cl－)相等11．某无土栽培的营养液由KCl、ZnCl2和ZnSO4三种盐配制而成，若溶液中c(K＋)为0.10 mol·L－1，c(Zn2＋)为0.25 mol·L－1，c(Cl－)为0.20 mol·L－1，则c(SO42－)为A．0.20 mol·L－1  B．0.25 mol·L－1C．0.40 mol·L－1  D．0.50 mol·L－112．在200 mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子(设NA为阿伏加德罗常数的值)，同时含有NA个金属阳离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为(　　)A．1 mol·L－1         B．2.5 mol·L－1         C．5 mol·L－1         D．2 mol·L－113．将30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液加水稀释到500 mL，关于稀释后的溶液叙述不正确的是(　　)A．浓度为0.03 mol·L－1B．从中取出10 mL溶液，其浓度为0.03 mol·L－1C．含NaOH 0.6 gD．从中取出10 mL溶液，含NaOH 0.015 mol14．实验室欲用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(　　)A．要完成实验需称取10.6 g Na2CO3·10H2O晶体B．本实验需用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、500 mL容量瓶C．配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水会导致溶液浓度偏低D．定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏高15．某同学欲配制100 mL 0.10 mol·L－1 CuSO4溶液。以下操作①～④是其配制过程及示意图，关于该配制过程，下列说法正确的是A．操作①中，称取2.5 g 胆矾晶体，并于烧杯中加水溶解B．操作②中，容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤，干燥后才可用C．操作③为定容，按图示观察，将导致所配溶液浓度偏高D．操作④摇匀后静置，发现液面低于刻度线，继续加水至凹液面与刻度线相切16．请回答下列问题：(1)同温同压下，同体积的N2和SO2分子数之比为____________，物质的量之比为____________，原子总数之比为___________，摩尔质量之比为_________，质量之比为____________，密度之比为___________。(2)现有质量比为11：14的CO2和CO的混合气体，则该混合气体中的CO2和CO物质的量之比为________，碳原子和氧原子的个数比为________，该混合气体的摩尔质量为________。(3)12.4 g Na2X中含Na+ 0.4 mol，则Na2X的摩尔质量是________，X的相对原子质量是________。(4)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下，11.2 L“人造空气”的质量是4.8 g，其中氧气和氦气的分子数之比是______，氧气的质量是_______。17．要配制480mL 0.2mol·L-1的FeSO4溶液，配制过程中有如下操作步骤：①把称量好的绿矾(FeSO4·7H2O)放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解；②把①所得溶液小心转入___________中；③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度l～2cm处，改用___________滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀；⑤将容量瓶塞紧，反复上下颠倒，摇匀；    ⑥待溶液恢复到室温。请填写下列空白：(1)实验操作步骤的正确顺序为(填序号)___________，完成此配制实验，除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的常见的玻璃仪器有___________。(2)实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)来配制该溶液，用托盘天平称量绿矾___________g。(3)由于错误操作，使得实际浓度比所要求的偏小的是___________(填写编号)。A．称量绿矾时，左码右物B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容，C．没有用蒸馏水洗烧杯2～3次，并将洗液移入容量瓶中D．容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有干燥E．定容时，滴加蒸馏水，先使液面略高于刻度线，再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切F．把配好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中备用(4)定容时，若加蒸馏水时不慎超过刻度线，处理方法是___________