高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量优质学案及答案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量优质学案及答案，共9页。学案主要包含了阿伏加德罗定律及其推论等内容，欢迎下载使用。






















核心知识点一：


一、与溶液有关的几个物理量之间的转化关系


（1）“一个中心”：必须以物质的量为中心。


＝cB·V（aq）


（2）“两个前提”：在应用Vm＝22.4 L·ml－1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）。


（3）“两个关系”


①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子（质子、电子等）间的关系；


②摩尔质量与相对分子质量间的关系；





二、阿伏加德罗定律及其推论


（1）阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子（或气体的物质的量相同）。


（2）阿伏加德罗定律的推论（可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出）





核心知识点二：


一、与物质的量浓度有关的计算


1. 溶液组成的两种表示方法


（1）物质的量浓度（cB）





（2）溶质的质量分数（w）


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：w＝×100%。


2. 物质的量浓度计算的要素


（1）正确判断溶液的溶质





（2）准确计算溶液的体积


c＝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，不能用水的体积代替溶液的体积，应根据V＝计算。





二、物质的量浓度计算的三种常见题型


1. 物质与所含离子间物质的量浓度的换算


2. 溶液的稀释和混合规律


（1）溶液的稀释


①溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。


②溶液质量守恒，m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。


[提醒] 1 L 1 ml·L－1的氨水中，NH3的物质的量并不是1 ml，而是指溶液中NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)三者的物质的量之和为1 ml。


（2）溶液的混合规律


注意：同种溶质的溶液混合后浓度计算的关键点


有关溶液稀释及混合的计算，应抓住稀释前后溶质的物质的量不变列方程式：c前·V前＝c后·V后或c1V1＋c2V2＝c混·V混，混合后溶液的体积不等于混合前两溶液的体积和，而是要根据密度计算，即V混＝。


3. 物质的量浓度与质量分数的关系


如图所示，体积为 V L，密度为ρ g·cm－3的溶液，含有溶质的摩尔质量为M g·ml－1，溶质的质量分数为w，则物质的量浓度c与质量分数w的关系是：





。








核心知识点一：





1. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）


A. 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为11.2L


B. 25℃，1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NA


C. 11.2LCl2含有的分子数为0.5NA


D. 标准状况下，11.2LCCl4含有的分子数为0.5NA


【答案】B


【解析】①氦气为单原子分子，A项错误②质量、物质的量和粒子数不受温度和压强影响，B项正确；③未指明是否在标准状况，C项错误；④标准状况下，CCl4为液体，D项错误。


【考点】以物质的量为中心的计算





2. 同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是17:14。若乙气体是CO，则甲气体可能是（ ）


A. Cl2 B. HCl C. NH3 D. H2S


【答案】D


【解析】M甲＝17×27÷14＝34（g/ml）


【考点】阿伏伽德罗定律的应用








同温同压下，等质量的二氧化碳和氮气相比较，下列叙述中正确的是（ ）


A. 密度比为7∶11


B. 密度比为11∶7


C. 体积比为11∶7


D. 物质的量之比为1∶1


【答案】B


【解析】M（氮气）/M（二氧化碳）＝7∶14。


【考点】阿伏伽德罗定律的应用





核心知识点二：





在标准状况下，将V L氨气溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为____________ ml·L－1。


【答案】


【解析】n（NH3）＝ ml，


溶液体积：V＝×10－3 L


ml·L－1


＝ ml·L－1。


【考点】有关物质的量浓度的计算








一定量的H2在Cl2中充分燃烧，所得混合物用100mL3ml/L的NaOH溶液（密度为1.12g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05ml。


（1）原NaOH溶液的质量分数为__________%（小数点后保留1位数字）。


（2）所得溶液中Cl－的物质的量为_________ml。


（3）所用Cl2和参加反应的H2的物质的量之比为n（Cl2） ∶ n（H2） ＝ ________。


【答案】（1）10.7 （2）0.25 （3）3:2


【解析】（1）根据可知，NaOH溶液的质量分数为。


（2）用NaOH溶液吸收一定量的H2与Cl2充分反应后所得混合气体，所得溶液中含有NaClO，说明H2与Cl2充分反应后Cl2有剩余，用NaOH溶液吸收后所得溶液中的溶质为NaCl、NaClO，根据钠元素守恒可知n（NaOH）＝n（NaCl）＋n（NaClO）＝0.1L×3ml/L＝0.3ml，故溶液中n（NaCl）＝0.3ml－0.05ml＝0.25ml，溶液中n（Cl－）＝n（NaCl）＝0.25ml。


（3）n（NaClO）＝0.05ml，则Cl2与NaOH反应生成的NaCl的物质的量为0.05ml，则HCl与NaOH反应生成的NaCl的物质的量为0.25ml－0.05ml＝0.2ml，故n（HCl）＝0.2ml，n（H2）＝0.1ml，根据氯原子和钠原子守恒知2n（Cl2）＝n（NaCl）＋n（NaClO）＝n（NaOH）＝0.3ml，所以n（Cl2）＝0.15ml，因此所用Cl2和参加反应的H2的物质的量之比为n（Cl2）∶n（H2）＝0.15∶0.1＝3:2。


【考点】有关物质的量浓度的计算








（答题时间：25分钟）


一、选择题


1. 下列说法正确的是（ ）


A. 1 ml H2所占体积约为22.4 L


B. 22 g CO2中含有的分子数约为6.02×1023


C. 100 mL 0.5 ml·L－1 NaOH溶液中含溶质的质量为0.05 g


D. 标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023


2. 设NA为阿伏加德罗常数，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.


3. 现有V L 0.5 ml·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是（ ）


A. 加热浓缩到原来体积的一半


B. 加入5 ml·L－1的盐酸0.125V L


C. 加入10 ml·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L


D. 标况下通入11.2 L氯化氢气体


4. CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L（标准状况），则


（1）混合气体中CO的质量是________g。


（2）混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L。


（3）混合气体在标准状况下的密度是________g·L－1。


（4）混合气体的平均摩尔质量是________g·ml－1。


5. （1）已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是________气体。


（2）标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。


（3）在一定条件下，m g NH4HCO3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若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________________（用含ρ的代数式表示）。


③若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O（g）的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为________________________（用含a、b、c的代数式表示）。


6. （1）在100 g物质的量浓度为c ml·L－1，密度为ρ g·cm－3的硫酸中加入一定量的水稀释成 eq \f(c,2) ml·L－1的硫酸，则加入水的体积________（填“＝”“＞”或“＜”，下同）100 mL。


（2）若把（1）中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积______ 100 mL。


（3）若把（1）（2）中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________ 100 mL。














【答案】D


【解析】温度、压强会影响气体摩尔体积，未说明温度和压强，气体摩尔体积不一定是22.4 L·ml－1，故A项错误；22 g二氧化碳的物质的量为＝0.5 ml，二氧化碳分子数目为0.5 ml×6.02×1023 ml－1＝3.01×1023，故B项错误；氢氧化钠的物质的量为0.1 L×0.5 ml·L－1＝0.05 ml，NaOH的质量为0.05 ml×40 g·ml－1＝2 g，故C项错误；混合气体总物质的量为＝0.5 ml，分子总数目为0.5 ml×6.02×1023 ml－1＝3.01×1023，故D项正确。


2. 【答案】D


【解析】 a g双原子分子的物质的量＝ ml，


双原子分子的摩尔质量＝ g·ml－1，


所以b g气体在标准状况下的体积为


×22.4 L·ml－1＝ L。


3. 【答案】C


【解析】加热蒸发，HCl挥发，溶液浓度降低，故A错误；溶液的体积不具有加和性，故B错误；混合后溶液中的HCl的物质的量为 0.5 ml·L－1×V L＋10 ml·L－1×0.1V L＝1.5V ml，所以混合后HCl的浓度为＝1 ml·L－1，故C正确；通入氯化氢气体，溶液的体积发生变化，无法求出浓度，故D错误。


4. 【答案】（1）7 （2）5.6 （3）1.61 （4）36


【解析】CO燃烧发生反应：2CO＋O22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 ml，设CO的物质的量为x ml，CO2的物质的量为y ml，


则，解得x＝0.25，y＝0.25。


（1）混合气体中CO的质量＝28 g·ml－1×0.25 ml＝7 g。


（2）原混合气体中，CO2的体积为0.25 ml×22.4 L·ml－1＝5.6 L。


（3）原混合气体的密度＝≈1.61 g·L－1。


（4）＝ρ·22.4 L·ml－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·ml－1≈36 g·ml－1。


5. 【答案】（1）64 SO2 （2）64 （3）① ml 6d g·ml－1 ②22.4ρ g·ml－1 ③17a%＋44b%＋18c%


【解析】（1）M＝ρ×22.4 g·ml－1≈64 g·ml－1。


（2）M＝＝64 g·ml－1。


（3）因为NH4HCO3（s）NH3（g）＋CO2（g）＋H2O（g）


①M（混）＝2dn（混）＝ ml，


M（NH4HCO3）＝2d×3 g·ml－1＝6d g·ml－1。


②（混）＝22.4ρ g·ml－1。


③n（NH3）∶n（CO2）∶n（H2O）＝a%∶b%∶c%，


（混）＝17a%＋44b%＋18c%。


6. 【答案】（1）＜ （2）＞ （3）＝


【解析】（1）·c＝


V水＝－100


由于ρ′＜ρ，所以V水＜100 mL。


（2）由于ρ′＞ρ，所以V水＞100 mL。


（3）根据质量分数＝×100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所以均应加入100 mL水。


重难点
题型
分值
重点
1. 以物质的量为中心的有关计算


2. 物质的量浓度及计算。
选择和填空
10－12分
难点
以物质的量为中心的有关计算
相同条件
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、V相同
同温、同体积下，气体的压强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、P、V相同
同温、同压同体积下，气体的质量与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
概念
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，表达式为cB＝，单位是ml·L－1
注意事项
①从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度相同、所含溶质的物质的量不同；


②溶质的浓度和离子的浓度不一定相同，要依据化学式进行分析计算。如：0.5 ml·L－1AlCl3溶液中，c（Cl－）＝0.5 ml·L－1×3＝1.5 ml·L－1
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NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质
含结晶水的物质
CuSO4·5H2O―→CuSO4；


Na2CO3·10H2O―→Na2CO3