物质的量的计算【教学目的】1. 物质的量与阿德加德罗常数(1)物质的量是基本物理量之一 (2)物质的量的单位——摩尔(3)mol 1任何物质中所含粒子数为阿伏加德罗常数,(近似为231002.6⨯) (4)使用物质的量时应指明粒子名称及种类(5)物质的量这一物理量将微观粒子与宏观物质联系起来。
2. 物质的量与其他物理量的关系3. 阿伏加德罗定律(1)含义:三同定一同(2)由定律引出的几种比例关系:同温同压下:2121n n V V = 2121M M =ρρ同温同体积:2121n n P P =4. 有关溶液问题(1)溶解平衡在计算中的作用。
(2)溶解度的概念、影响因素。
(3)溶液浓度的几种表示方法。
① 溶质的质量分数 ② 物质的量浓度③ 几种浓度,溶解度等的换算【典型例题】[例1] 设A N 为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )A. 标准状况下的22.4L 辛烷完全燃烧,生成2CO 分子数为A N 8B. g 18水中含有的电子数为A N 10C. g 46二氧化氮和g 46四氧化二氮含有的原子数均为A N 3D. 在L mol L /21的硝酸镁溶液中含有的离子数为A N 4解析:该题是高考的热点题型,考查范围较宽泛,解该题时应注意选项中的隐藏条件,易存在的失误点,① 将标况下液体当成气体对待,② 将弱电解质当成强电解质对待,③ 将惰气分子当成双原子分子,④ 还应注意同位素的关系等。
例:A 选项将辛烷当成气体,B 选项正确,C 选项正确,D ,23)(NO Mg +=+2Mg-32NO 电离出离子数为A N 3。
答案:AD[例2] 若以1W 和2W 分别表示浓度为L amol /和L bmol /氨水的质量分数,且知b a =2,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)( )A. 212W W =B. 122W W =C. 122W W >D. 1212W W W <<解析:本题考查物质的量浓度、质量分数间和密度的相互关系,若以1d 、2d 分别表示浓度L amol /和L bmol /氨水的密度,以M 表示3NH 的摩尔质量,那么对于体积为VL 的氨水而言,其溶质的质量可表示为如下等式:aVM W Vd =11和bVM W Vd =22,因a b 2=,则11222W d W d = 2112/2d d W W =由于氨水的密度随着浓度增加而减小,即21d d >,故122W W > 答案:C[例3] 将2H 、2O 、2N 三种气体分别装在三个相同容器里,当温度和密度相同时,三种气体压强的大小关系正确的是( )A. )()()(222N p O p H p ==B. )()()(222O p N p H p >>C. )()()(222H p N p O p >>D. )()()(222N p H p O p >>解析:根据阿伏加德罗定律可知同温同体积时:2121n n P P =,因密度相等,则质量相等时各气体所含物质的量随摩尔质量的不同而不同。
答案:B[例4] 将标准状况下的aL 氯化氢气体溶于g 1000水中,得到的盐酸的密度为1-⋅mL bg ,则该盐酸的物质的量浓度就是( )A. Lmol a/4.22B. L mol ab/22400C. Lmol a ab/5.3622400+D. Lmol a ab/5.36224001000+解析:本题考查标况下一气体溶于水时物质的量浓度的计算方法。
对照物质的量浓度的定义,可分别求得溶质氯化氢的物质的量和溶液的体积,进而求得物质的量浓度,注意不能用水的体积当成溶液的体积。
答案:D【模拟试题】一. 阿伏加德罗常数:1. 下列说法正确的是(N A 表示阿伏加德罗常数的值)A. g 28氮气所含有的原子数目为A NB. g 4金属钙变成钙离子时失去电子数目为A N 1.0C. mol 1甲烷的质量与A N 个甲烷分子的质量之和相等D. 标况下,L 4.22甲烷和乙炔混合物所含分子数为A NE. 标况下,L 4.22己烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为A N 6F. L mol /1磷酸1L 中含氢离子数为A N 3G. g 462NO 和42O N 混合气体中含有原子数为A N 3 H. mol 1铁与硝酸反应转移电子数一定为A N 3 I. mol122210O H C 分子中共价键总数一定为A N 33J. 标况下,L 2.11氩气所含原子数为A N K. g 22H 中所含中子数为A N 2L. 1L 甲烷完全燃烧产生2CO 分子数为AN 4.221M. SiC mol 1晶体中所含碳硅键数目为A N 4 N. g 20重水就是A N 个重水分子的质量总和二. 阿伏加德罗定律:2. 依照阿伏加德罗定律,下列叙述正确的是( ) A. 同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比B. 同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比C. 同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比D. 同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比3. 常温下,在密闭容器里分别充入两种气体各mol 1.0,在一定条件下充分反应后,恢复到原温度时,压强降低为开始时的41。
则原混合气体可能是( )A. 2H 和2OB. HCl 和3NHC. 2H 和2ClD. CO 和2O4. 在一个密闭容器中盛有g 11X 气体(X 的摩尔质量为144-⋅molg )时,压强为4101⨯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4105⨯Pa ,这时容器内气体X 的分子数约为( )A. 25103.3⨯ B. 24103.3⨯ C. 23105.7⨯ D. 22105.7⨯5. 下列两种气体的分子数一定相等的是( ) A. 质量相等,密度不等的N 2和C 2H 4 B. 等体积等密度的CO 和C 2H 4 C. 等温等体积的O 2和N 2 D. 等压等体积的N 2和CO 26. 在相同的温度和压强下,4个容器中分别装有4种气体。
已知各容器中的气体和容器的容积分别是a. CO 2,mL 100;b. 2O ,mL 200;c. 2N ,mL 400;d. 4CH ,mL 600。
则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是( )A. d c b a >>>B. c d a b >>>C. a b d c >>>D. b a c d >>>7. 同温同压下两个容积相等的贮气瓶,一个装有42H C ,另一个装有22H C 和62H C 的混合气体,两瓶内的气体一定具有相同的是( )A. 质量B. 原子总数C. 碳原子数D. 密度 8. 在C ︒120时分别进行如下四个反应: A. S O H O S H 222222+=+ B. 22222232SO O H O S H +=+ C. =+2423O H C 2222CO O H +D.22284446CO O H O H C +=+(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d )和气体总压强(p )分别符合关系式后前d d =和后前p p >的是 ;符合关系式后前d d =和后前p p =的是 (请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d )和气体体积(v )分别符合关系式后前d d >和后前V V <的是 ;符合后前d d >和后前V V >的是 (请填写反应的代号)。
三. 有关溶液及物质的量浓度的计算:9. 已知35%NaOH 溶液的密度为338.1-⋅cm g ,5%NaOH 溶液的密度为305.1-⋅cm g ,若将上述两溶液等体积混合,所得NaOH 溶液的质量分数是( ) A. 大于20% B. 等于20% C. 小于20% D. 无法估算10. 已知25%的乙醇溶液的密度为1ρ,5%的乙醇溶液的密度为2ρ。
若将上述两溶液等体积混合,所得乙醇溶液的质量分数小于15%,下列关于1ρ和2ρ关系的表达正确的是( ) A. 21ρρ>B. 21ρρ=C. 21ρρ<D. 无法估算11. 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,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( )A. )()(p n m c bn am q -++B. )()(bn am q p n m c +-+C. )()(1000p n m c bn am q -++D. )(1000)(bn am q p n m c +-+12. 氢氧化钙在C ︒80时的溶解度为ag ,在C ︒20时的溶解度为bg 。
取C ︒80时的氢氧化钙饱和溶液Wg 蒸发掉mg 水后,再冷却至C ︒20,此时溶液中溶质的质量分数为%c ,则下列关系式中正确的是( )A. c b a >>B. c a b >>C. a b <,c b <D. a b >,c b >13. 下图是几种盐的溶解度曲线,下列说法正确的是( )A. C ︒40时,将g 35食盐溶于g 100水中,降温至C ︒0时,可析出氯化钠晶体B. C ︒20时,硝酸钾饱和溶液的质量分数是31.6%C. C ︒60时,g 200水中溶解g 80硫酸铜达饱和。
当降温至C ︒30时,可析出30g 硫酸铜晶体D. C ︒30时,将g 35硝酸钾和g 35食盐同时溶于g 100水中,蒸发时,先析出的是氯化钠【试题答案】1. C 、D 、G 、I 、M 、N2. CD3. A4. C5. A 、B6. C7. C8.(1)B ;C (2)D ;A 提示:(1)恒温恒容时,反应物与生成物均为气体时,因质量守恒则密度不变,压强与气体物质的量成正比(2)恒温恒压时,后前后前M M d d =后前后前n n V V =9. A 10. C提示:当两份同种溶液的质量分数分别为W 1和W 2时,等质量混和后质量分数应为221W W +,等体积混合后质量分数为:2122112211222111ρρρρρρρρ++=++=W W V V W V W V W 二者关系:)(2))((221212121ρρρρ+--=+-=∆W W W W W ;当21W W >、21ρρ>时或21W W <、21ρρ<时,0>∆,则221W W W +>,如第9题,否则221W W W +<,如第10题。