第一章第二节+化学计量在实验中的应用--+物质的量知识点总结和习题练习.doc

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高中化学解析 必修1 第一章 第二节 化学计量在实验中的应用（共6页）T
化学计量在实验中的应用——物质的量
一、知识网络：

二、基本公式：
(1) 物质的量与微粒个数的关系： n=
(2) 物质的量与质量的关系： n= M= m=M·n
(3) 气体物质的量与体积的关系：n= n=(标准状况) Vm = V=
(4) 物质的量浓度：c= n=c·V
(5) 溶液物质的量浓度与质量分数的关系： c = （密度的单位：g/cm3 ） n=

(6) 溶液稀释： c1V1=c2V2
三、物质的量的相关知识和概念：
1、物质的量：是表示大量粒子集体的一个物理量，符号为n，单位是摩尔（mol）。
2、摩尔：是物质的量的单位；
国际上规定， 1摩尔粒子集体所含的粒子数与0.012 kg C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023
3、阿伏加德罗常数：1摩尔的任何粒子的粒子数，即1摩尔粒子数的准确值，用符号NA表示，NA的近似值为6.02×1023mol-1。
计算公式：n=
4、使用摩尔这个单位时要注意：①使用范围，只能用于微观（原子、离子等），不适用于宏观
②使用时应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称。
5、物质的量与物质质量的关系：
1任何粒子或物质的质量以克为单位，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
6、摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量叫做~ ，用符号M表示，单位是g.mol-1。
计算公式：M=
注意：摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量的关系：摩尔质量以g•mol-1为单位，数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，相对原子质量或相对分子质量无单位。
7、气体摩尔体积：单位物质的量的气体所具有的体积叫做~ ，用符号Vm表示，单位是L.mol-1。
计算公式：Vm = 此概念要具备的要点：①必须是气体（可以是混合气体）②要看气体的状况
例如：①气体（可以是混合气体）②在标准状况下 ③物质的量为1mol ④则体积约为22.4L。
如果是气体但不在标准状况下，物质的量即使是1mol，体积也不等于22.4L。
8、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。（T、p恒定时：V1/V2=n1/n2=N1/N2）
9、阿伏加德罗定律推论： PV=nRT
（1）T、p恒定时：V1/V2=n1/n2=N1/N2 （2）T、p恒定时：ρ1/ρ2=M1/M2
（3）T、p、V恒定时：m1/m2=M1/M2 （4）T、p、m恒定时：V1/V2=M2/M1
（5）T、V恒定时：p1/p2=n1/n2=N1/N2 （6）T、V、m恒定时：p1/p2=M2/M1
10、决定物质体积的三因素：
（1）微粒（分子）的数目；（2）微粒（分子）本身的大小；（3）微粒与微粒之间的距离。
A、对于固体和液体，由于他们的分子是紧密堆积的，所以他们分子之间的距离视为零。
决定固体和液体体积的因素：微粒的数目和微粒本身的大小
B、对于气体，分子之间的距离很远，分子的直径（本身的大小）与分子之间的距离比起来是很小很小的，所以分子的直径（本身的大小）可视为零。
决定气体体积的因素：微粒的数目和微粒之间的距离
11、物质的量浓度：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。符号cB ，单位： mol•L-1
12、溶液的稀释：溶液稀释的总原则：溶质的量不变
对于质量分数的溶液：溶质的质量不变，m1W1==m2W2
对于物质的量溶液：溶质的物质的量不变，c1V1==c2V2
13、物质的量浓度c与质量分数W之间的关系：c ==1000ρW/M （密度的单位：g/cm3 ）
14、一定物质的量浓度溶液的配制：容量瓶
（1）步骤：计算、称量（量取）、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装入试剂瓶备用。
（2）误差分析：A、仰视、俯视 B、未冷却
●习题训练
1、下列关于物质的量的叙述，错误的是( )
A.１ mol任何物质都含有6.02×１０23个分子 B.0.012 kg 12Ｃ中含有约6．02×１０23个C
C.1 mol水中含有2 mol氢原子和１ mol氧原子 D.1 mol Ｎe中含有6.02×１０24个电子
解析：因为有些物质由分子构成(例如水、硫酸等)，有些物质由离子构成〔例如ＮaCl、Ｃa(ＯH)2等〕，还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)，所以A的叙述是错误的。碳是由原子构成的，根据规定，0.012 kg 12Ｃ中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×１０23ｍol－１，所以B的叙述是对的。C中粒子所指明确，该叙述是正确的。氖原子核外有10个电子，则１ mol Ne也应含有１０×6.02×１０23个电子，所以D的叙述也是正确的。 答案：A

2、对于物质的量相同的硫酸和磷酸，下列说法不正确的是( )
A.分子个数相等 B.含有的氧原子数相等 C.含有的氢原子数相等 D.质量相等
解析：H2SO4与H3PO4的摩尔质量均为98 g·mol－1，所以物质的量相同时质量相等，分子数相同，氧原子数也相同，氢原子数不同。 答案：C

3、科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是a g，12C的原子质量是b g，NA是阿伏加德罗常数的值，下列
说法正确的是（ BC ）
A．该原子的摩尔质量是aNA B．Wg该原子的物质的量一定是
C．Wg该原子中含有 个该原子 D．由已知信息可得：
4、若某原子的摩尔质量是g·mol－1，则一个该原子的真实质量是（　C　）
　　A．g　　　B．g C．g　　　D．g
　解析：摩尔质量指1摩尔物质的质量，即6.02×1023个粒子的质量，因此一个该原子的真实质量可用g表示。
5、若50滴水正好是mL，则1滴水所含的分子数是（　　）
　　　A．×50×18×6.02×1023　　　B．×6.02×1023
　　　C．×6.02×1023　　　　　　D．
解析：由已知，1滴水的体积为mL，又因为H2O的密度为lg·mol－3，故1滴水的质量即为g，相当于mol，所含的分子数为：×6.02×1023，答案选B。

6、n g O2中有m个O原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为( B )
A．32m/n B．16m/n C．n/32m D．n/16m

7、已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是( D )
A．16g B．32g C．64g /mol D．32g /mol

8、与标准状况下V　L　CO2所含氧原子数目相同的水的质量是（ ）
A． B． g C. g D． g
解析：标准状况下的V L CO2所含氧原子的物质的量为×2＝ mol，含相同氧原子数的H2O的物质的量为 mol，其质量为 mol×18 g·mol－1。 答案：C

9、NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ）
A..40 g NH4NO3中含有氮原子NA个 B.标准状况下，22.4 L H2和N2的混合气体中，H2和N2分子数之和为2NA
C.标准状况下，22.4 L CCl4所含分子数为NA D.在Fe与Cl2反应中，1 mol Fe与1 mol Cl2恰好反应
解析：由关系式NH4NO3～2N可推出40 g NH4NO3含有NA个氮原子，A叙述正确；标准状况下的22.4 L H2和N2的混合气体中，H2和N2分子数之和为NA，B叙述错误；标准状况下CCl4是液体，22.4 L CCl4所含分子数远远大于NA，C叙述错误；由2Fe+3Cl2==2FeCl3，可知Fe与Cl2按照2∶3的物质的量比反应，D叙述错误。 答案：A

10、已知m g气体A和n g气体B所含分子数相等，下列说法不正确的是（ ）
A.标准状况时，相同体积的气体A和气体B的质量之比为m∶n
B.25 ℃时，相同质量的气体A和气体B的分子数之比为n∶m
C.同温、同压下，气体A和气体B的密度之比为n∶m
D.通常状况下，相同质量的气体A和气体B的体积之比为n∶m
解析：m g气体A和n g气体B所含分子数相等，其摩尔质量之比等于质量之比，为m∶n，A正确。相同质量的气体A和气体B的物质的量之比与摩尔质量成反比，即n∶m，因此B正确。同温同压下，气体A和气体B的密度之比应等于其摩尔质量之比，即m∶n，故C项错误。D正确。答案：C

11、在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1×104 Pa。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024 C.7.5×1023 D.7.5×1022
解析：起始时，气体的物质的量为：=0.25 mol。相同温度、相同体积下，压强比等于物质的量之比，即知终态物质的量为：×0.25 mol=1.25 mol。分子数为：1.25 mol×6.02×1023 mol－1=7.5×1023。答案：C

12、在相同状况下，质量为Wg的测量瓶，充满后称量其质量为124.4g；改为充满氧气时其质量为123.2g；改
为充满气体X，其质量为122.8g，则充入的可能为（ ） A．CO B．NO C．SO2 D．CH4

13、同温同压下的两个体积相同的储气瓶，一个装有C2H4，另一个装有C2H2和C2H6的混合气体，两瓶中的气体一定具有相同的( )
A.质量 B.原子总数 C.碳原子数 D.密度
解析：根据阿伏加德罗定律，两储气瓶中气体的物质的量相等，即n (C2H4)=n (C2H2)+n (C2H6)，可进一步判断两储气瓶中的碳原子数相等，而原子总数不相等。C正确，B错误。因C2H2和C2H6的混合比例不确定，C2H2和C2H6的混合气体的质量和密度都不确定，故A、D错误。 答案：C

14、在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3, 下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（ D ）
a．体积②＞③＞①＞④ b．密度②＞③＞④＞①
c．质量②＞③＞①＞④ d．氢原子个数①＞③＞④＞②
A．abc B．bcd C．cba D．abcd

15、将4 g NaOH溶解在10 mL水中，再稀释成1 L，从中取出10 mL，这10 mL溶液的物质的量浓度为( )
A.1 mol·L－1 B.0.1 mol·L－1 C.0.01 mol·L－1 D.10 mol·L－1
解析：n(NaOH)= =0.1 mol c(NaOH)==0.1 mol·L－1
取出的10 mL溶液的物质的量浓度等于原1 L溶液的物质的量浓度。 答案：B

16、取100 mL 0.3 mol·L－1和300 mL 0.25 mol·L－1的硫酸注入500 mL的容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H+的物质的量浓度是( ) A.0.21 mol·L－1 B.0.56 mol·L－1 C.0.42 mol·L－1 D.0.26 mol·L－1
解析：利用溶质不变原理，稀释前H2SO4的物质的量等于稀释后溶液中的H2SO4的物质的量来找关系式。
稀释前，n(H2SO4)=0.3 mol·L－1×0.1 L+0.25 mol·L－1×0.3 L=0.105 mol
稀释后，c(H2SO4)==0.21 mol·L－1 c(H+)=0.21 mol·L－1×2=0.42 mol·L－1 答案：C

17、相同体积的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液分别加入过量的BaCl2溶液，得到沉淀的物质的量之比为1∶1∶3，这三种溶液的物质的量浓度之比为( )
A.2∶2∶3 B.1∶1∶3 C.1∶1∶1 D.3∶3∶1
解析：仔细观察Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3的化学式，可知1 mol Al2(SO4)3可电离出3 mol SO,而1 mol Na2SO4和1 mol MgSO4都电离出1 mol SO。体积相同时，浓度相同的三种溶液，其SO的物质的量之比恰好为1∶1∶3，加入过量BaCl2，生成的沉淀质量之比为1∶1∶3。所以三种溶液的物质的量浓度相同。 答案：C

18、向密度为d g·cm－3的盐酸中逐滴加入硝酸银溶液到过量，生成沉淀的质量与原盐酸的质量相等，原盐酸的物质的量浓度为( ) A.25.4d mol·L－1 B.12.7d mol·L－1 C.6.97d mol·L－1 D.6.35d mol·L－1
解析：c(HCl)==6.97d mol·L－1 答案：C

19、将标准状况下的a L氨气溶于1000 g水中，得到氨水的密度为b g·cm－3，则该氨水的物质的量浓度为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1 C. mol·L－1 D. mol·L－1
解析：依物质的量浓度的定义有：
c= mol·L－1 答案：C

20、将质量分数为2 w，物质的量浓度为c1的H2SO4溶液加水稀释，使质量分数变为w，物质的量浓度变为c2，则c1和c2之间关系正确的是
A.c1>2c2 B.c2=2c1 C.c1<2c2 D.c1=2c2
解析：根据物质的量浓度c、密度ρ和质量分数w的关系推导。
c1=c2=
c1∶c2=ρ1w1∶ρ2 w2=2ρ1w∶ρ2w＝2ρ1∶ρ2
又因为ρ1>ρ2,所以c1∶c2>2∶1。
答案：A

21、设NA为阿伏加德罗常数。下列关于0.2 mol ·L－1 Ba（NO3）2溶液的说法不正确的是（忽略水的电离）（ ）
A.1 L溶液中含阴、阳离子总数是0.6 NA B.500 mL溶液中Ba2+的浓度是0.2 mol·L－1
C.500 mL溶液中NO－3的浓度是0.4 mol·L－1 D.1 L溶液中含有0.2 NA个NO－3
解析：1 L溶液中含Ba2+ 0.2 mol，含NO－3 0.4 mol，Ba2+和NO－3共0.6 mol，阴、阳离子总数为0.6 NA个，A项对；Ba2+的浓度即为Ba（NO3）2的浓度，为0.2 mol·L－1，故B选项对；NO－3浓度为0.2 mol·L－1×2=0.4 mol·L－1，NO－3为0.4 NA个，故D错。 答案：D

22、将a g锌加到V L c mol·L－1的盐酸中，共放出n L氢气（标准状况下），则被还原的HCl的物质的量是（ ）
A. mol B.×10－3 mol C. mol D. c V mol
解析：因为锌跟盐酸反应，从题设条件无法知道Zn、HCl哪个过量，所以只能从生成物H2的量推出被还原的HCl的物质的量。还原的HCl的物质的量为H2的2倍，即×2 mol= mol。C对。 答案：C

23、配制100 mL 1 mol·L－1氢氧化钠溶液，下列操作错误的是（ ）
A.在托盘天平上放两片大小、质量一样的纸，然后将氢氧化钠放在纸片上进行称量
B.把称得的氢氧化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中，溶解、冷却，再把溶液移入容量瓶中
C.用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次，洗涤液也移入容量瓶中
D.沿着玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水，到离刻度线2~3 cm时改用胶头滴管滴加，直到溶液凹面恰好与刻度相切
解析：NaOH易吸湿潮解，应放在小烧杯或称量瓶中称量，A错。配制溶液应在烧杯中进行，溶解之后应冷却至常温再转移，B对。所用烧杯、玻璃棒应洗涤2~3次，洗涤液也要移入容量瓶中，故C对。沿玻璃棒转移溶液，并加蒸馏水至离刻度线2~3 cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，D对。答案：A

24、在配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时，下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是( )
A.用量筒量取浓盐酸时俯视读数 B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线 D.摇匀后见液面下降，再加水至刻度线
解析：A.用量筒量取浓盐酸时俯视读数使得所取浓盐酸少了，导致所配溶液浓度偏低。B.搅拌时有液体飞溅，说明有盐酸损失，导致浓度偏低。C.定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线，说明定容时水加少了，导致浓度偏高。D.定容后再加水，水加多了，导致浓度偏低。 答案：C

25、配制500 mL 1 mol·L－1　NaCl溶液时，下列操作会使实验结果偏高的是______________，偏低的是______________，无影响的是______________。
A.振荡、摇匀溶液后，发现液面低于刻度线，再补加水
B.称量时，固体放在右盘，砝码放在左盘（未用游码）C.原容量瓶洗涤后未干燥
D.移液时，未洗涤烧杯和玻璃棒 E.定容时，俯视刻度线
解析：A.摇匀后，液面低于刻度线是正常的。再加水，使溶液浓度偏低。
B.因为称质量时未用到游码，所以无影响。C.因为配制过程中要向溶液中加水，所以容量瓶未干燥无影响。 D.未洗涤，少量的溶质沾在烧杯和玻璃棒上，使浓度偏小。
E.俯视，加水未到刻度线，使浓度偏大。 答案：E AD BC

26、某固体仅由一种元素组成，其密度为5g·cm－3，用X射线研究该固体的结构表明，在棱长为1×10－7cm的立方体中含有20个原子，求此元素的近似相对原子质量。
解析：求元素的相对原子质量，应先求出该元素原子的摩尔质量，二者数值相等。据题意若可求出20个原子的质量，则可计算出（取值为6.02×1023）个原子的质量，即1mol原子的质量。
答案：20个原子的质量＝·＝（1×10－7cm）3×5g·cm－3＝5×10－21g，则该元素原子的摩尔质量＝5×10－21g×＝150g·mol－1。所以该元素的近似相对原子质量为150。

27、现有H2SO4和Na2SO4混合溶液200 mL，其中硫酸的物质的量浓度为1 mol·L－1，硫酸钠的物质的量浓度为0.5 mol·L－1。若要使硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为2 mol·L－1和0.2 mol·L－1，应加入质量分数为55.8%的硫酸溶液（ρ=1.35 g·mL－1）多少毫升后再加蒸馏水配制?
解析：设加入V mL质量分数为55.8%的硫酸溶液，加水后溶液的体积为V (总)。
根据H2SO4的物质的量得：200 mL×10－3 L·mL－1×1 mol·L－1+=
V (总)·2 mol·L－1。
根据Na2SO4的物质的量得：200 mL×10－3 L·mL－1×0.5 mol·L－1=V (总）·2 mol·L－1
计算得：V=58.1 mL，V (总)=0.5 L。
答案：应加入质量分数为55.8%的硫酸溶液（ρ=1.35 g·mL－1）58.1 mL后再加蒸馏水配制。