1、第2讲 化学常用计量 溶液一、阿伏加德罗常数(NA)高考考查阿伏加德罗常数的六大命题角度：角度1：温度和压强224 Lmol1是指标准状况(0，1.01105 Pa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生用22.4 Lmol1进行换算，误入陷阱。例如：常温常压下，11.2 L氧气所含的原子数为NA，就是陷阱。角度2：物质的状态224 Lmol1使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常设置一些容易忽视的液态或固态物质，让考生误当成气体而落入陷阱。常考的有水、四氯化碳、酒精、辛烷、三氧化硫等物质。角度3：单质的组成气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子
2、(如Ne)、三原子分子(如O3)等。考生如不注意这点，容易误入陷阱。角度4：粒子的数目粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1 mol 粒子的数目即为阿伏加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的换算，巧设陷阱。例如：1 L 1 molL1的盐酸中，所含氯化氢分子数为NA。因为盐酸中无氯化氢分子，氯化氢分子在水中全部电离成H和Cl，故该说法错误。角度5：物质的结构如Na2O2是由Na和O 22 构成，而不是Na和O2；SiO2、SiC为原子晶体，其结构中只有原子，无分子；P4为正四面体结构，1 mol P4分子中含有的共价
3、键数为6NA。考生若不注意这些，容易误入陷阱。角度6：物质的变化一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化，往往会误入陷阱。如500 mL 1 molL1碳酸钠溶液中CO23 数少于0.5NA而不是等于0.5NA。1 mol FeCl3完全水解生成Fe(OH)3胶粒的数目远远小于NA。46 g NO2含NO2分子数小于NA(2NO2N2O4)。易错警示11 mol H2O或D2O所含质子数、电子数均为10 NA，含中子数分别为8NA、10NA。21 mol Fe完全反应时，转移电子数为2NAN(e)3NA。31 mol SiO2中
4、含共价键4NA,1 mol Si中含共价键2NA。41 L 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中阳离子的数目大于2NA。二、以物质的量为中心的有关计算易错警示1摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，它等于该物质的相对原子质量或相对分子质量(错误)。正确的叙述应为：当以gmol1为单位时，摩尔质量在数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量；如1 mol H2SO4的质量是98 g，H2SO4的摩尔质量是98 gmol1，H2SO4的相对分子质量是98。2常温常压下，28 g CO与22.4 L O2所含的分子数一定相等(错误)，因为常温常压下22.4 L O2的物质的量不是1 mol。
5、3利用22.4 Lmol1计算时一定注意：(1)是否标准状况；(2)对应的物质是否是气体。三、溶液1溶解度(1)KNO3的溶解度随温度的升高而显著增大，NaCl的溶解度也随温度升高而增大，但不如KNO3变化大。(2)Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小。(3)气体的溶解度随温度升高而减小，随压强的增大而增大。(4)利用溶解度受温度影响不同进行物质的分离与提纯(5)对多数固体物质的饱和溶液温度越高，溶解度越大，饱和溶液的质量分数、密度、物质的量浓度也越大。反之越小。对同一物质同一温度下，不饱和溶液的浓度、密度要小于饱和溶液。2溶液浓度的计算(1)已知溶质的质量、溶液的体积。可用公式：nm/M，
6、cnV或运用“倍数关系”算出1 L溶液中所含溶质的物质的量。(2)已知气体在标准状况下的体积，溶于水形成溶液的体积(或水的体积及溶液的密度)。要运用nV22.4 Lmol1和Vm求解。(3)运用换算公式计算：c1 000 wM(为溶液密度单位：gcm3，w为溶质质量分数)。(4)溶液稀释的有关计算可根据稀释前后，溶液中溶质的物质的量不变的公式c1V1c2V2或溶质的质量不变的公式V11w1V22w2计算有关的量。易错警示1一定物质的量的物质溶于水求算溶质的物质的量浓度时要注意以下两点：(1)溶液的体积不能用水的体积和溶质的体积之和来代替，应该用溶液的质量除以溶液的密度。(2)物质溶于水后注意看
7、溶质是否发生了变化，如Na、NH3、SO3等溶于水，由于它们与水反应所以溶质发生了变化。2计算溶质的质量分数时，氨水中的溶质按NH3计算而不是NH3H2O；硫酸铜溶液中的溶质是CuSO4而不是CuSO45H2O。3用托盘天平称取固体溶质时，只能记录到小数点后一位，称量0.1 mol NaCl时只能称5.8 g或5.9 g，若记录5.85 g则是错误的。4利用溶液密度(gcm3)求溶液体积时，务必把溶液体积换算为L(可利用m溶液1 000 gL1求)。阿伏加德罗常数的应用例1(2011年高考广东理综)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A常温下，23 g NO2 含有nA个氧原子B
8、1 L 0.1 molL1氨水含有0.1nA个OHC常温常压下，22.4 L CCl4 含有nA个CCl4 分子D1 mol Fe2与足量的 H2O2 溶液反应，转移 2nA 个电子解析 B项氨水中的NH3H2O为弱电解质，不能完全电离，1 L 0.1 molL1氨水中OH数目小于0.1nA；C项常温下CCl4为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量；D项中Fe2被氧化成Fe3，1 mol Fe2转移1 mol电子，即nA个电子。答案 A1(2011年高考江苏化学)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A1 mol甲醇中含有CH键的数目为4NAB25，pH13的NaOH溶液中含有OH
9、的数目为0.1NAC标准状况下，2.24 L己烷含有分子的数目为0.1NAD常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2 mol O2，转移电子的数目为0.4NA解析：A错，因为一个甲醇CH3OH分子含3个CH键，那么1 mol甲醇含3 mol CH键；B错，因为没有指明溶液的体积；C错，因为标准状况下的己烷为液体，而非气体；D对。答案：D以“物质的量”为中心的计算例2(2011年高考全国理综)某含铬(Cr2O27)废水用硫酸亚铁铵FeSO4(NH4)2SO46H2O处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损
10、耗，下列叙述错误的是()A消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2x)molB处理废水中Cr2O27 的物质的量为nx2 molC反应中发生转移的电子物质的量为3nx molD在FeOFeyCrxO3中，3xy解析 Cr2O27 具有强氧化性，FeSO4(NH4)2SO46H2O具有强还原性，二者发生氧化还原反应，Fe2被氧化成Fe3，Cr2O27 中6价Cr被还原成3价Cr。该反应中，Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量，则有ny mol3nx mol，即3xy。据Cr、Fe原子守恒可知，生成n mol FeOFeyCrxO3时，消耗nx2 mol Cr2O27，消耗n(y1)mol硫酸亚铁
11、铵，反应中转移电子的物质的量为nx2 mol63nxmol，又知3xy，则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x1)mol。答案 A2在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO24 完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al3物质的量浓度(mol/L)为()A.2bc2a B.2bcaC.2bc3aD.2bc6a解析：由于产生 c mol NH3，则必定有 NH4 c mol，使 SO24 完全沉淀需 Ba2 b mol，因此 SO24 有 b mol。根据电荷守恒：2c(SO24)c(NH4)3c(Al
12、3)，则 3c(Al3)(2baca)mol/L；c(Al3)2bc3a mol/L。答案：C 混合溶液浓度的计算例3 把质量分数分别为3a%的H2SO4溶液和a%的H2SO4溶液等体积混合，如果混合溶液的密度为d gmL1，则混合溶液的物质的量浓度是()A等于20da98 molL1 B大于20da98 molL1C小于20da98 molL1D无法计算解析 质量分数为3a%的H2SO4溶液和a%的H2SO4溶液等体积混合后所得H2SO4溶液的质量分数大于2a%，根据物质的量浓度与溶液密度、溶质质量分数之间的换算关系：c1 000wM，求得混合液中H2SO4的物质的量浓度大于20da98 m
13、olL1。答案 B 3下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此，下列说法正确的是()A该硫酸的物质的量浓度为9.2 molL1B1 mol Zn与足量的该硫酸反应，标准状况下产生22.4 L气体时，转移的电子数为NAC配制200 mL 4.6 molL1的稀硫酸需取该硫酸50 mLD该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的物质的量浓度等于9.2 molL1解析：A项c(H2SO4)1 000 mL1.84 gcm398%1 L98 gmol118.4 molL1；B项1 mol Zn与足量浓硫酸反应生成22.4 L SO2，转移电子数为2NA；C项需浓硫酸的体积为V200
14、 mL4.6 molL118.4 molL150 mL，正确；D项两种液体由于混合后的体积小于两液体的体积和，故密度大于浓硫酸密度的一半，则所得混合液浓度大于9.2 molL1。答案：C 1下列叙述中正确的是()在标准状况下，0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L当1mol气体的体积为22.4 L时，它一定处于标准状况下标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同28 g CO的体积为22.4 L两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大同温同压下，气体的密度与气体
15、的相对分子质量成正比ABCD解析：错在不是任何物质，只能是气体。结论太片面，1 mol气体在温度和压强符合一定关系时，也能使体积为22.4 L。错在标准状况下水不是气态。错在没有标明标准状况。错在没有说明物质是否为气态。答案：D2.下列叙述正确的是()A一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定B一定温度、压强下，气体体积由其物质的量决定C气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 LD不同的气体，若体积不相等，则它们所含的分子数一定不相等解析：气体分子间的间隔是决定气体体积的主要因素，温度、压强一定，气体的体积由气体的分子数决定。故A错，B正确；22.4 Lmol1是任何气体在
16、标准状况下的气体摩尔体积，故C错；D项没指明温度、压强是否相同，故D也错。答案：B1(2011年高考课标全国理综)下列叙述正确的是()A1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子B1.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为86.021023C欲配制1.00 L 1.00 molL1的NaCl溶液，可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中D电解58.5 g熔融的NaCl，能产生22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠解析：NaCl属于离子晶体，构成粒子是Na和Cl，不含分子，A错误。Na的最外层电子数为8,1.00 mol NaCl中含1.00 m
17、ol Na，故所有Na的最外层电子总数为86.021023，B正确。C项错在溶于1 L水中，正确配制方法为将58.5 g NaCl溶于水中，配制成1 L溶液。58.5 g NaCl为1 mol NaCl，根据原子守恒可得，电解1 mol熔融的NaCl产生1 mol Na、0.5 mol氯气，即23.0 g钠和11.2 L氯气(标准状况)，D错误。答案：B2(2011年高考海南化学)设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A1 mol Al3离子含有的核外电子数为3NAB1 mol Cl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NAC10 L pH1的硫酸溶液中含有的H离子数为2NAD10 L
18、 pH13的NaOH溶液中含有的OH离子数为NA解析：A项1个Al3核外电子数为10，则1 mol Al3所含有的核外电子数为10 mol(即10NA)；B项Cl2与Fe反应时生成FeCl3，Cl元素由0价(Cl2)变为1价(FeCl3)，则1 mol Cl2反应时转移电子数为2 mol(即2NA)；C项pH1的硫酸溶液中c(H)0.1 molL1，则10 L该溶液含有1 mol(即NA个)H；D项pH13的NaOH溶液中c(OH)0.1 molL1，则10 L该溶液中含有1 mol(即NA个)OH。答案：D3(2010年高考四川卷)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/
19、mL)，所得溶液的密度为 g/mL，质量分数为w，物质的量浓度为c mol/L，则下列关系中不正确的是()A(17V22 400)/(22.422.4V)Bw17c/(1 000)Cw17V/(17V22 400)Dc1 000V/(17V22 400)解析：B项，由物质的量浓度与质量分数之间的关系c1 000w17变形可得；C项，w溶质质量溶液质量V22.417V22.4171 000117V17V22 400；D项，由c1 000w171 00017V1717V22 4001 000V17V22 400；至于A项，变形后为V22.4171 00011V，可以看出该项错误的原因在于认为氨水的
20、体积为氨气和水的体积的简单加和。答案：A 4下图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：实验前B管重20.32克，实验后B管重20.00克，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：(1)X气体是由_和_元素组成的。(2)若240毫升X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是24 000毫升，则X的摩尔质量是_克/摩尔。(3)通过计算，确定X的分子式为
21、_。(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)_。解析：在C管中收集到水，其中氧来源于CuO，则X中一定含有氢元素。在D中收集到氮气，说明X中一定含有氮元素，即X中含有氮、氢两种元素。B管中CuO含O：20.32 g20.00 g0.32 g。n(O)0.32 g16 gmol10.02 mol，n(N2)0.28 g28 gmol1 0.01 mol,240 mL X气体物质的量为0.01 mol。因此n(X)n(N)n(H)0.01 mol(0.01 mol2)(0.02 mol2)124，所以化学式为N2H4，摩尔质量为32 gmol1。答案：(1)氮 氢(2)32(3)N2H4(4)N2H42CuO N22H2O2Cu本小节结束请按ESC键返回