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學而優教有方PAGEPAGE1專題07物質的量(教材深度精講)【核心素養分析】1.宏觀辨識與微觀探析:認識物質的量是聯系宏觀物質和微觀粒子的重要工具,能根據溶液的體積和溶質的物質的量濃度計算溶質的物質的量、溶質的微粒數目,能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。2.證據推理與模型認知:在有關物質的量計算過程中,通過分析、推理等理解計算的方法,建立阿伏加德羅常數、氣體摩爾體積、物質的量濃度等計算題目解答的模型。3.科學探究與創新意識:能從問題和實專題07物質的量(教材深度精講)【核心素養分析】1.宏觀辨識與微觀探析:認識物質的量是聯系宏觀物質和微觀粒子的重要工具,能根據溶液的體積和溶質的物質的量濃度計算溶質的物質的量、溶質的微粒數目,能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。2.證據推理與模型認知:在有關物質的量計算過程中,通過分析、推理等理解計算的方法,建立阿伏加德羅常數、氣體摩爾體積、物質的量濃度等計算題目解答的模型。3.科學探究與創新意識:能從問題和實際出發,確定探究目的,設計配制一定物質的量濃度溶液的實驗方案,進行實驗探究;在探究中學會合作與交流,能夠正確分析實驗過程中可能存在的誤差問題。【知識導圖】【目標導航】1.了解物質的量(n)及其單位摩爾(mol)、摩爾質量(M)、氣體摩爾體積(Vm)、阿伏加德羅常數(NA)、溶液的含義、溶解度、飽和溶液及物質的量濃度(c)的概念的含義。2.能根據粒子(原子、分子、離子等)數目、物質的量、氣體體積(標準狀況下)、物質的量濃度之間的相互關系進行有關計算。3.掌握配制一定溶質質量分數溶液和物質的量濃度的溶液的化學實驗基礎知識和基本技能。【重難點精講】一、物質的量、氣體摩爾體積1.物質的量(1)物質的量(n)表示含有一定數目粒子的集合體的物理量,單位為摩爾(mol)。(2)物質的量的規范表示方法:(3)阿伏加德羅常數(NA)0.012kg12C中所含的碳原子數為阿伏加德羅常數,其數值約為6.02×1023,單位為mol-1。(4)物質的量(n)、阿伏加德羅常數(NA)與粒子數(N)之間關系公式:NA=eq\f(N,n)。2.摩爾質量(1)單位物質的量的物質所具有的質量。(2)常用的單位是g·mol-1。(3)物質的量(n)、質量(m)和摩爾質量(M)之間關系公式:M=eq\f(m,n)。(4)數值:以g·mol-1為單位時,任何粒子的摩爾質量在數值上都等于該粒子的相對分子(原子)質量。二、氣體摩爾體積【思考與討論】p52參考答案:密度=質量/體積。(H的相對原子質量按1.008計算)1molH2的體積:2.016g÷0.0899g·L-1≈22.42L。lmolO2的體積:32g÷1.429g·L-1≈22.39L。1molH2O體積:18.016g÷0.998g·cm-3≈18.05cm3。1molH2SO4的體積:98.016g÷1.83g·cm-3≈53.56cm3。lmolFe的體積:56g÷7.86g·cm-3≈7.12cm3。1molA1的體積:27g÷2.70g·cm-3=10.00cm3。lmolO2和H2的體積基本相同,1mol固體和液體的體積不相同。在標準狀況下,1mol任意氣體體積基本相同。1.物質的體積(1)影響物質體積大小的因素①粒子的大小(物質的本性);②粒子間距的大小(由溫度與壓強共同決定);③粒子的數目(物質的量的大小)。(2)固體、液體的體積由①粒子的大小和③粒子的數目的多少決定,忽略②粒子間距不計。(3)氣體的體積由②粒子間距和③粒子的數目的大小決定,忽略①粒子的大小不計。2.氣體摩爾體積(1)含義:單位物質的量的氣體所占的體積,符號為Vm,標準狀況下,Vm約為22.4_L·mol-1。(2)基本關系式:n=eq\f(V,Vm)=eq\f(m,M)=eq\f(N,NA)(3)影響因素:氣體摩爾體積的數值不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強。3.阿伏加德羅定律及其推論(1)阿伏加德羅定律:在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體,含有相同數目的粒子(或氣體的物質的量相同)。(2)阿伏加德羅定律的推論相同條件推論公式語言敘述T、p相同eq\f(n1,n2)=eq\f(V1,V2)同溫、同壓下,氣體的體積與其物質的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)=eq\f(n1,n2)溫度、體積相同的氣體,其壓強與其物質的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(M1,M2)同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質量(或相對分子質量)成正比提醒:對于同一種氣體,當壓強相同時,密度與溫度成反比例關系。【易錯提醒】1.物質的量只能衡量微觀粒子,必須指明具體粒子的種類或化學式。2.摩爾質量與相對原子(分子)質量是兩個不同的概念,當摩爾質量以g·mol-1為單位時,二者在數值上相等。3.氣體摩爾體積使用的對象是氣體;標準狀況是0℃、1.01×105Pa,不是常溫、常壓。4.在標準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L·mol-1,非標準狀況下,氣體摩爾體積一般不是22.4L·mol-1。三、物質的量濃度及相關計算1.物質的量濃度(1)概念:表示單位體積溶液里所含溶質B的物質的量。(2)表達式:cB=eq\f(nB,V)。(3)單位:mol·L-1(或mol/L)。2.溶質的質量分數溶質的質量分數eq\o(→,\s\up7(概念))eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(以溶液里溶質質量與溶液質量的比值,表示溶液組成的物理量,一般用百分數,表示))溶質的質量分數eq\o(→,\s\up7(表達式))w(B)=eq\f(mB,maq)×100%3、有關計算1)溶液稀釋定律(守恒觀點)(1)溶質的質量在稀釋前后保持不變,即m1w1=m2w2。(2)溶質的物質的量在稀釋前后保持不變,即c1V1=c2V2。(3)溶液質量守恒,m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。2)同溶質不同物質的量濃度溶液的混合計算(1)混合后溶液體積保持不變時,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。(2)混合后溶液體積發生改變時,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=eq\f(m混,ρ混)。3)不同溶質溶液混合反應,有關物質濃度的計算(1)明確各反應物、產物之間的物質的量之比。(2)巧用電荷守恒思想:電解質溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數。4)溶質相同、質量分數不同的兩溶液混合定律同一溶質、質量分數分別為a%、b%的兩溶液混合。(1)等質量混合兩溶液等質量混合時(無論ρ>1g·cm-3還是ρ<1g·cm-3),則混合后溶液中溶質的質量分數w=eq\f(1,2)(a%+b%)。以上規律概括為“計算推理有技巧,有大必有小,均值均在中間找,誰多向誰靠”。(2)等體積混合①當溶液密度大于1g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數溶液),等體積混合后,質量分數w>eq\f(1,2)(a%+b%)。②當溶液密度小于1g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等體積混合后,質量分數w<eq\f(1,2)(a%+b%)。四、一定物質的量濃度溶液的配制1.容量瓶的構造及使用(1)容量瓶上標有溫度、規格和刻度線。常用規格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。(2)容量瓶在使用前要檢查是否漏水,其操作順序為裝水蓋塞→倒立→正立→玻璃塞旋轉180°→倒立。【易錯提醒】各個容量瓶上的瓶塞都是一一對應專用的,即使是規格相同的不同容量瓶,也不能互換瓶塞。為了避免出現錯誤,常將容量瓶的瓶塞用橡皮繩拴在瓶頸上。2.準確配制一定物質的量濃度溶液的兩個關鍵(1)準確稱量固體溶質的質量(或準確量取濃溶液的體積)。(2)準確標定所配溶液的體積。3.配制過程以配制500mL1.0mol·L-1NaCl溶液為例:【特別提醒】(回顧對比)質量百分比濃度、體積比濃度溶液的配制(1)配制100g10%的NaCl溶液。用托盤天平稱取10.0gNaCl固體,放入燒杯中,再用100mL量筒量取90.0mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解。(2)用濃硫酸配制1∶4的稀硫酸50mL。用50mL的量筒量取40.0mL的水注入100mL的燒杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL濃硫酸,然后沿燒杯內壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停地攪拌。4.【實驗2-10】的幾點說明:(1)實驗2-10的四點提示:①實驗中用到的儀器:天平(溶質是固體)、燒杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的規格)、膠頭滴管、藥匙(溶質是固體時使用)、量筒(溶質是液體時使用)。②定容時要“平視”,不能“俯視”和“仰視”。③溶液要冷卻至室溫才能轉移到容量瓶中。④玻璃棒和燒杯內壁要洗滌2~3次。(2)實驗2-10中必須強調的三個要點:①實驗步驟中易忽視“冷卻”“洗滌”。②實驗儀器中易忽視膠頭滴管和玻璃棒的使用。③實際操作中易犯的錯誤是“俯視”或“仰視”。五、配制溶液誤差分析1.誤差分析依據(1)依據:用來判斷。(2)關鍵:看溶質或溶液量的變化,凡操作使溶質的物質的量減小(或使溶液體積增大),則所配溶液濃度偏小,反之偏大。2.配制一定體積、一定物質的量濃度的溶液實驗誤差的主要原因及分析1)稱量或量取時所引起的誤差(1)使所配溶液的物質的量濃度偏高的主要原因及分析①天平的砝碼沾有其他物質或已銹蝕,導致稱量物質的實際值是大于稱量值②稱量時游碼忘記歸零③調整天平零點時,游碼放在了刻度線的右端④用量筒量取液體時,仰視讀數,使所量取的液體的體積增大。(如圖1c)(2)使所配溶液的物質的量濃度偏低的主要原因及分析①直接稱熱的物質,含有水份,稱的重,實際質量卻小;②砝碼有殘缺,使稱取質量減小③在敞口容器中稱量易吸收空氣中其他成分或易于揮發的物質時的動作過慢而變質,使稱取質量減小④用量筒量取液體時俯視讀數,使所量取的液體的體積減小(如圖1b)。2)用于溶解稀釋溶液的燒杯未用蒸餾水洗滌,使溶質的物質的量減少,致使溶液的濃度偏低。3)轉移或攪拌溶液時有部分液體濺出,使溶質的物質的量減少,致使溶液濃度偏低。4)容量瓶內溶液的溫度高于20℃,造成所量取的溶液的體積小于容量瓶上所標注的液體的體積,致使溶液濃度偏高。5)在給容量瓶定容時,仰視讀數會使溶液的體積增大(如圖2c),致使溶液濃度偏低;俯視讀數會使溶液的體積減小(如圖2b),致使溶液濃度偏高。3.配制流程與誤差分析的關系【思考與討論】p56參考答案:(1)避免有NaCl未進入容量瓶,根據c(NaCl)=n(NaCl)/V[NaCl(aq)],n(NaCl)減小,c(NaCl)減小。(2)根據c(NaCl)=n(NaCl)/V[NaCl(aq)],n(NaCl)減小,C(NaCl)減小。(3)讀數時,仰視容量瓶上的刻度線,造成容量瓶內液體體積偏大,最后配成的溶液中溶質的濃度比要求的數值偏小;若俯視,造成容量瓶內液體的體積偏小,最后配成的溶液中,溶質的濃度比要求的數值偏大。【典題精練】考點1、考查有關“物質的量”等概念理解與辨析例1.下列敘述正確的個數是①的摩爾質量為98②物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一③阿伏加德羅常數可以近似表示為④1mol分子中含有1mol氫分子和1mol氧分子⑤濃度為的NaOH溶液的含義是1L水中含有40gNaOHA.2 B.3 C.4 D.5考點2、考查物質的量、質量、微粒數之間的關系例2.(1)某氯原子的質量是ag,12C原子的質量是bg,用NA表示阿伏加德羅常數的值。①該氯原子的相對原子質量為________;②該氯原子的摩爾質量是________;③mg該氯原子的物質的量為________;④ng該氯原子所含的電子數為________。(2)12.4gNa2R含Na+0.4mol,則Na2R的摩爾質量為________,R的相對原子質量為________。含R的質量為1.6g的Na2R,其物質的量為________。考點3、考查氣體摩爾體積例3.設NA表示阿伏加德羅常數的值,下列敘述正確的是A.常溫常壓下,11.2LCO2中所含的原子數為1.5NAB.標準狀況下,22.4LSO2和CO2的混合氣體中含有2NA個氧原子C.22.4LHCl中所含分子數為NAD.標準狀況下,22.4LH2中所含氫原子數為NA考點4、考查阿伏加德羅定律及應用例4.如圖Ⅰ,將質量均為mg的O2和SO2氣體分別充入兩個相同體積的密閉容器甲、乙中,下列說法正確的是()圖Ⅰ圖ⅡA.甲、乙中所含的氧原子物質的量之比為1∶2B.兩者壓強(p)與溫度(T)的關系如圖Ⅱ所示C.甲、乙中氣體質子數之比為1∶2D.甲、乙中氣體密度比為1∶2考5、考查氣體摩爾質量計算的常用方法例5.(1)設阿伏加德羅常數的值為NA,標準狀況下,某O2和N2的混合氣體mg含有b個分子,該混合氣體的平均摩爾質量為________,ng該混合氣體在相同狀況下所占的體積是________。(2)標準狀況下,1.92g某氣體的體積為672mL,則此氣體的相對分子質量為________。(3)在相同條件,將CO2和CO按1∶2體積比混合,則混合氣體的平均相對分子質量為__________________________________________________。考6、考查根據定義式eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cB=\f(nB,V)))計算物質的量濃度例6.將標準狀況下的aLHCl氣體溶于1000g水中,得到鹽酸密度為bg·cm-3,則該鹽酸的物質的量濃度是()A.eq\f(a,22.4)mol·L-1B.eq\f(1000ab,22400+36.5a)mol·L-1C.eq\f(ab,22400)mol·L-1D.eq\f(ab,22400+36.5a)mol·L-1考7、考查溶液混合與稀釋的計算例7.VmLAl2(SO4)3溶液中含有mgAl3+,取eq\f(V,4)mL該溶液用水稀釋至4VmL,則SOeq\o\al(2-,4)物質的量濃度為()A.eq\f(125m,36V)mol·L-1B.eq\f(125m,9V)mol·L-1C.eq\f(125m,54V)mol·L-1 D.eq\f(125m,18V)mol·L-1考8、考查物質的量濃度與溶質的質量分數的換算例8.在環保、化工行業有一種溶液濃度的表示方法:質量—體積濃度,用單位體積溶液中所含的溶質質量來表示,單位為g·m-3或g·L-1。現有一種20℃時的飽和CuSO4溶液,密度為1.2g·cm-3,質量—體積濃度為200g·L-1,則對此溶液的說法錯誤的是()A.該溶液的質量分數為16.7%B.該溶液的物質的量濃度為1.25mol·L-1C.在20℃時,硫酸銅的溶解度為20gD.在20℃時把200gCuSO4·5H2O溶解于1L水中恰好得到飽和溶液考9、考查一定物質的量濃度溶液的配制例9.(2023秋·江西宜春·高一校考期末)配制480mL0.100mol·L-1的NaCl溶液,部分實驗操作示意圖如圖,下列說法正確的是A.實驗中需用到的儀器有:托盤天平、480mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等B.上述實驗操作步驟的正確順序為②①④③C.容量瓶需用自來水、蒸餾水洗滌,干燥后才可用D.定容時,仰視容量瓶的刻度線,使配得的NaCl溶液濃度偏高考10、考查配制一定物質的量濃度溶液的誤差分析例10.(2023秋·天津寶坻·高一天津市寶坻區第一中學校考期末)配制一定物質的量濃度的溶液,產生誤差會偏低的是A.配制的溶液,用托盤天平稱取固體B.將稱量好的固體溶解后,未經冷卻直接轉移到容量瓶C.容量瓶中有少量蒸餾水D.定容時俯視刻度線
參考答案【核心素養分析】1.宏觀辨識與微觀探析:認識物質的量是聯系宏觀物質和微觀粒子的重要工具,能根據溶液的體積和溶質的物質的量濃度計算溶質的物質的量、溶質的微粒數目,能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。2.證據推理與模型認知:在有關物質的量計算過程中,通過分析、推理等理解計算的方法,建立阿伏加德羅常數、氣體摩爾體積、物質的量濃度等計算題目解答的模型。3.科學探究與創新意識:能從問題和實專題07物質的量(教材深度精講)【核心素養分析】1.宏觀辨識與微觀探析:認識物質的量是聯系宏觀物質和微觀粒子的重要工具,能根據溶液的體積和溶質的物質的量濃度計算溶質的物質的量、溶質的微粒數目,能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。2.證據推理與模型認知:在有關物質的量計算過程中,通過分析、推理等理解計算的方法,建立阿伏加德羅常數、氣體摩爾體積、物質的量濃度等計算題目解答的模型。3.科學探究與創新意識:能從問題和實際出發,確定探究目的,設計配制一定物質的量濃度溶液的實驗方案,進行實驗探究;在探究中學會合作與交流,能夠正確分析實驗過程中可能存在的誤差問題。【知識導圖】【目標導航】1.了解物質的量(n)及其單位摩爾(mol)、摩爾質量(M)、氣體摩爾體積(Vm)、阿伏加德羅常數(NA)、溶液的含義、溶解度、飽和溶液及物質的量濃度(c)的概念的含義。2.能根據粒子(原子、分子、離子等)數目、物質的量、氣體體積(標準狀況下)、物質的量濃度之間的相互關系進行有關計算。3.掌握配制一定溶質質量分數溶液和物質的量濃度的溶液的化學實驗基礎知識和基本技能。【重難點精講】一、物質的量、氣體摩爾體積1.物質的量(1)物質的量(n)表示含有一定數目粒子的集合體的物理量,單位為摩爾(mol)。(2)物質的量的規范表示方法:(3)阿伏加德羅常數(NA)0.012kg12C中所含的碳原子數為阿伏加德羅常數,其數值約為6.02×1023,單位為mol-1。(4)物質的量(n)、阿伏加德羅常數(NA)與粒子數(N)之間關系公式:NA=eq\f(N,n)。2.摩爾質量(1)單位物質的量的物質所具有的質量。(2)常用的單位是g·mol-1。(3)物質的量(n)、質量(m)和摩爾質量(M)之間關系公式:M=eq\f(m,n)。(4)數值:以g·mol-1為單位時,任何粒子的摩爾質量在數值上都等于該粒子的相對分子(原子)質量。二、氣體摩爾體積【思考與討論】p52參考答案:密度=質量/體積。(H的相對原子質量按1.008計算)1molH2的體積:2.016g÷0.0899g·L-1≈22.42L。lmolO2的體積:32g÷1.429g·L-1≈22.39L。1molH2O體積:18.016g÷0.998g·cm-3≈18.05cm3。1molH2SO4的體積:98.016g÷1.83g·cm-3≈53.56cm3。lmolFe的體積:56g÷7.86g·cm-3≈7.12cm3。1molA1的體積:27g÷2.70g·cm-3=10.00cm3。lmolO2和H2的體積基本相同,1mol固體和液體的體積不相同。在標準狀況下,1mol任意氣體體積基本相同。1.物質的體積(1)影響物質體積大小的因素①粒子的大小(物質的本性);②粒子間距的大小(由溫度與壓強共同決定);③粒子的數目(物質的量的大小)。(2)固體、液體的體積由①粒子的大小和③粒子的數目的多少決定,忽略②粒子間距不計。(3)氣體的體積由②粒子間距和③粒子的數目的大小決定,忽略①粒子的大小不計。2.氣體摩爾體積(1)含義:單位物質的量的氣體所占的體積,符號為Vm,標準狀況下,Vm約為22.4_L·mol-1。(2)基本關系式:n=eq\f(V,Vm)=eq\f(m,M)=eq\f(N,NA)(3)影響因素:氣體摩爾體積的數值不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強。3.阿伏加德羅定律及其推論(1)阿伏加德羅定律:在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體,含有相同數目的粒子(或氣體的物質的量相同)。(2)阿伏加德羅定律的推論相同條件推論公式語言敘述T、p相同eq\f(n1,n2)=eq\f(V1,V2)同溫、同壓下,氣體的體積與其物質的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)=eq\f(n1,n2)溫度、體積相同的氣體,其壓強與其物質的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(M1,M2)同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質量(或相對分子質量)成正比提醒:對于同一種氣體,當壓強相同時,密度與溫度成反比例關系。【易錯提醒】1.物質的量只能衡量微觀粒子,必須指明具體粒子的種類或化學式。2.摩爾質量與相對原子(分子)質量是兩個不同的概念,當摩爾質量以g·mol-1為單位時,二者在數值上相等。3.氣體摩爾體積使用的對象是氣體;標準狀況是0℃、1.01×105Pa,不是常溫、常壓。4.在標準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L·mol-1,非標準狀況下,氣體摩爾體積一般不是22.4L·mol-1。三、物質的量濃度及相關計算1.物質的量濃度(1)概念:表示單位體積溶液里所含溶質B的物質的量。(2)表達式:cB=eq\f(nB,V)。(3)單位:mol·L-1(或mol/L)。2.溶質的質量分數溶質的質量分數eq\o(→,\s\up7(概念))eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(以溶液里溶質質量與溶液質量的比值,表示溶液組成的物理量,一般用百分數,表示))溶質的質量分數eq\o(→,\s\up7(表達式))w(B)=eq\f(mB,maq)×100%3、有關計算1)溶液稀釋定律(守恒觀點)(1)溶質的質量在稀釋前后保持不變,即m1w1=m2w2。(2)溶質的物質的量在稀釋前后保持不變,即c1V1=c2V2。(3)溶液質量守恒,m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。2)同溶質不同物質的量濃度溶液的混合計算(1)混合后溶液體積保持不變時,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。(2)混合后溶液體積發生改變時,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=eq\f(m混,ρ混)。3)不同溶質溶液混合反應,有關物質濃度的計算(1)明確各反應物、產物之間的物質的量之比。(2)巧用電荷守恒思想:電解質溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數。4)溶質相同、質量分數不同的兩溶液混合定律同一溶質、質量分數分別為a%、b%的兩溶液混合。(1)等質量混合兩溶液等質量混合時(無論ρ>1g·cm-3還是ρ<1g·cm-3),則混合后溶液中溶質的質量分數w=eq\f(1,2)(a%+b%)。以上規律概括為“計算推理有技巧,有大必有小,均值均在中間找,誰多向誰靠”。(2)等體積混合①當溶液密度大于1g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數溶液),等體積混合后,質量分數w>eq\f(1,2)(a%+b%)。②當溶液密度小于1g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等體積混合后,質量分數w<eq\f(1,2)(a%+b%)。四、一定物質的量濃度溶液的配制1.容量瓶的構造及使用(1)容量瓶上標有溫度、規格和刻度線。常用規格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。(2)容量瓶在使用前要檢查是否漏水,其操作順序為裝水蓋塞→倒立→正立→玻璃塞旋轉180°→倒立。【易錯提醒】各個容量瓶上的瓶塞都是一一對應專用的,即使是規格相同的不同容量瓶,也不能互換瓶塞。為了避免出現錯誤,常將容量瓶的瓶塞用橡皮繩拴在瓶頸上。2.準確配制一定物質的量濃度溶液的兩個關鍵(1)準確稱量固體溶質的質量(或準確量取濃溶液的體積)。(2)準確標定所配溶液的體積。3.配制過程以配制500mL1.0mol·L-1NaCl溶液為例:【特別提醒】(回顧對比)質量百分比濃度、體積比濃度溶液的配制(1)配制100g10%的NaCl溶液。用托盤天平稱取10.0gNaCl固體,放入燒杯中,再用100mL量筒量取90.0mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解。(2)用濃硫酸配制1∶4的稀硫酸50mL。用50mL的量筒量取40.0mL的水注入100mL的燒杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL濃硫酸,然后沿燒杯內壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停地攪拌。4.【實驗2-10】的幾點說明:(1)實驗2-10的四點提示:①實驗中用到的儀器:天平(溶質是固體)、燒杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的規格)、膠頭滴管、藥匙(溶質是固體時使用)、量筒(溶質是液體時使用)。②定容時要“平視”,不能“俯視”和“仰視”。③溶液要冷卻至室溫才能轉移到容量瓶中。④玻璃棒和燒杯內壁要洗滌2~3次。(2)實驗2-10中必須強調的三個要點:①實驗步驟中易忽視“冷卻”“洗滌”。②實驗儀器中易忽視膠頭滴管和玻璃棒的使用。③實際操作中易犯的錯誤是“俯視”或“仰視”。五、配制溶液誤差分析1.誤差分析依據(1)依據:用來判斷。(2)關鍵:看溶質或溶液量的變化,凡操作使溶質的物質的量減小(或使溶液體積增大),則所配溶液濃度偏小,反之偏大。2.配制一定體積、一定物質的量濃度的溶液實驗誤差的主要原因及分析1)稱量或量取時所引起的誤差(1)使所配溶液的物質的量濃度偏高的主要原因及分析①天平的砝碼沾有其他物質或已銹蝕,導致稱量物質的實際值是大于稱量值②稱量時游碼忘記歸零③調整天平零點時,游碼放在了刻度線的右端④用量筒量取液體時,仰視讀數,使所量取的液體的體積增大。(如圖1c)(2)使所配溶液的物質的量濃度偏低的主要原因及分析①直接稱熱的物質,含有水份,稱的重,實際質量卻小;②砝碼有殘缺,使稱取質量減小③在敞口容器中稱量易吸收空氣中其他成分或易于揮發的物質時的動作過慢而變質,使稱取質量減小④用量筒量取液體時俯視讀數,使所量取的液體的體積減小(如圖1b)。2)用于溶解稀釋溶液的燒杯未用蒸餾水洗滌,使溶質的物質的量減少,致使溶液的濃度偏低。3)轉移或攪拌溶液時有部分液體濺出,使溶質的物質的量減少,致使溶液濃度偏低。4)容量瓶內溶液的溫度高于20℃,造成所量取的溶液的體積小于容量瓶上所標注的液體的體積,致使溶液濃度偏高。5)在給容量瓶定容時,仰視讀數會使溶液的體積增大(如圖2c),致使溶液濃度偏低;俯視讀數會使溶液的體積減小(如圖2b),致使溶液濃度偏高。3.配制流程與誤差分析的關系【思考與討論】p56參考答案:(1)避免有NaCl未進入容量瓶,根據c(NaCl)=n(NaCl)/V[NaCl(aq)],n(NaCl)減小,c(NaCl)減小。(2)根據c(NaCl)=n(NaCl)/V[NaCl(aq)],n(NaCl)減小,C(NaCl)減小。(3)讀數時,仰視容量瓶上的刻度線,造成容量瓶內液體體積偏大,最后配成的溶液中溶質的濃度比要求的數值偏小;若俯視,造成容量瓶內液體的體積偏小,最后配成的溶液中,溶質的濃度比要求的數值偏大。【典題精練】考點1、考查有關“物質的量”等概念理解與辨析例1.下列敘述正確的個數是①的摩爾質量為98②物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一③阿伏加德羅常數可以近似表示為④1mol分子中含有1mol氫分子和1mol氧分子⑤濃度為的NaOH溶液的含義是1L水中含有40gNaOHA.2 B.3 C.4 D.5【解析】①的摩爾質量為98,故①錯誤;②物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一,故②正確;②阿伏加德羅常數可以近似表示為,故②正確;④H2O2分子中只有氫原子和氧原子,不存在氫分子和氧分子,故④錯誤;⑤濃度為的NaOH溶液的含義是每1LNaOH溶液中含有1molNaOH,故⑤錯誤;故答案為A。【答案】A考點2、考查物質的量、質量、微粒數之間的關系例2.(1)某氯原子的質量是ag,12C原子的質量是bg,用NA表示阿伏加德羅常數的值。①該氯原子的相對原子質量為________;②該氯原子的摩爾質量是________;③mg該氯原子的物質的量為________;④ng該氯原子所含的電子數為________。(2)12.4gNa2R含Na+0.4mol,則Na2R的摩爾質量為________,R的相對原子質量為________。含R的質量為1.6g的Na2R,其物質的量為________。【解析】(2)據電離方程式Na2R=2Na++R2-,得1molNa2R電離生成2molNa+,題目中有Na+0.4mol,則有0.2molNa2R。M(Na2R)=eq\f(m(Na2R),n(Na2R))=eq\f(12.4g,0.2mol)=62g/mol。由Mr(Na2R)=62,求得Mr(R)=62-2×23=16,已知m(R)=1.6g,根據n=eq\f(m,M),得n(R)=0.1mol,則n(Na2R)=0.1mol。【答案】(1)①eq\f(12a,b)②aNAg·mol-1③eq\f(m,aNA)mol④eq\f(17n,a)(2)62g/mol160.1mol【思維建模】由已知物理量求物質所含的粒子數目的思維模型(記住特殊物質中1mol物質所含微粒(分子、原子、電子、質子、中子等)的數目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等)。考點3、考查氣體摩爾體積例3.設NA表示阿伏加德羅常數的值,下列敘述正確的是A.常溫常壓下,11.2LCO2中所含的原子數為1.5NAB.標準狀況下,22.4LSO2和CO2的混合氣體中含有2NA個氧原子C.22.4LHCl中所含分子數為NAD.標準狀況下,22.4LH2中所含氫原子數為NA【詳解】A.常溫常壓下,11.2LCO2的物質的量小于0.5mol,所含的原子數小于1.5NA,故A錯誤;B.混合氣體,混合氣體中含有2NA個氧原子,故B正確;C.沒有明確是否為標準狀況,22.4LHCl的物質的量不一定是1mol,所含分子數不一定為NA,故C錯誤;D.標準狀況下,22.4LH2的物質的量為1mol,所含氫原子數為2NA,故D錯誤;選B。【答案】B考點4、考查阿伏加德羅定律及應用例4.如圖Ⅰ,將質量均為mg的O2和SO2氣體分別充入兩個相同體積的密閉容器甲、乙中,下列說法正確的是()圖Ⅰ圖ⅡA.甲、乙中所含的氧原子物質的量之比為1∶2B.兩者壓強(p)與溫度(T)的關系如圖Ⅱ所示C.甲、乙中氣體質子數之比為1∶2D.甲、乙中氣體密度比為1∶2【解析】A.根據n=eq\f(m,M),質量均為mg的O2和SO2物質的量之比與摩爾質量成反比,即n(O2)∶n(SO2)=64∶32=2∶1,甲、乙中所含的氧原子物質的量之比為2∶1,故A錯誤;B.由pV=nRT,體積相等的甲和乙,壓強與溫度成正比,且n(O2)∶n(SO2)=2∶1即代表氧氣的曲線較高,故B正確;C.n(O2)∶n(SO2)=2∶1,質子數之比為2×16∶1×32=1∶1,故C錯誤;D.根據ρ=eq\f(m,V),甲、乙容器體積相等,兩個氣體的質量相等,則密度也相等,即甲、乙中氣體密度比為1∶1,故D錯誤;故選B。【答案】B【思維建模】熟練應用的2組公式(1)n=eq\f(m,M)=eq\f(V,Vm)=eq\f(N,NA);(2)eq\f(V1,V2)=eq\f(n1,n2)=eq\f(N1,N2)(同溫、同壓)。考5、考查氣體摩爾質量計算的常用方法例5.(1)設阿伏加德羅常數的值為NA,標準狀況下,某O2和N2的混合氣體mg含有b個分子,該混合氣體的平均摩爾質量為________,ng該混合氣體在相同狀況下所占的體積是________。(2)標準狀況下,1.92g某氣體的體積為672mL,則此氣體的相對分子質量為________。(3)在相同條件,將CO2和CO按1∶2體積比混合,則混合氣體的平均相對分子質量為__________________________________________________。【解析】(1)eq\o(M,\s\up6(-))=eq\f(m,\f(b,NA))g·mol-1=eq\f(mNA,b)g·mol-1,V=eq\f(ng,\f(mNA,b))×22.4L=eq\f(22.4nb,mNA)L。(2)M=eq\f(1.92g,\f(0.672L,22.4L·mol-1))=64g·mol-1。(3)平均相對分子質量=eq\f(44+28×2,3)≈33.3。【答案】(1)eq\f(mNA,b)g·mol-1eq\f(22.4nb,mNA)L(2)64(3)33.3【規律方法】解氣體摩爾質量“四”方法(1)根據物質的質量(m)和物質的量(n):M=eq\f(m,n)。(2)根據標準狀況下氣體的密度(ρ,單位為g·L-1):M=22.4ρ。(3)根據氣體的相對密度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(D=\f(ρ1,ρ2))):eq\f(M1,M2)=D(同T同p)。(4)根據一定質量(m)的物質中微粒數目(N)和阿伏加德羅常數(NA):M=NA·eq\f(m,N)。考6、考查根據定義式eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cB=\f(nB,V)))計算物質的量濃度例6.將標準狀況下的aLHCl氣體溶于1000g水中,得到鹽酸密度為bg·cm-3,則該鹽酸的物質的量濃度是()A.eq\f(a,22.4)mol·L-1B.eq\f(1000ab,22400+36.5a)mol·L-1C.eq\f(ab,22400)mol·L-1D.eq\f(ab,22400+36.5a)mol·L-1【解析】標準狀況下的aLHCl氣體的物質的量為eq\f(aL,22.4L·mol-1),溶液的體積=eq\f(1000g+\f(a,22.4)mol×36.5g·mol-1,bg·cm-3×103mL·L-1)=eq\f(1000+\f(a,22.4)×36.5,1000b)L,則c(HCl)=eq\f(\f(a,22.4)mol,\f(1000+\f(a,22.4)×36.5,1000b)L)=eq\f(1000ab,22400+36.5a)mol·L-1,答案為B。【答案】B【規律方法】標準狀況下氣體形成溶液溶質的物質的量濃度的計算eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(溶質的物質的量n=\f(V(氣體),22.4L·mol-1),溶液的體積V=\f(m,ρ)=\f(m(氣體)+m(水),ρ)))c=eq\f(n,V)考7、考查溶液混合與稀釋的計算例7.VmLAl2(SO4)3溶液中含有mgAl3+,取eq\f(V,4)mL該溶液用水稀釋至4VmL,則SOeq\o\al(2-,4)物質的量濃度為()A.eq\f(125m,36V)mol·L-1B.eq\f(125m,9V)mol·L-1C.eq\f(125m,54V)mol·L-1 D.eq\f(125m,1
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