1、能力课时6 以物质的量为核心的计算探 究 任 务1以物质的量为核心的计算。2以NA为载体的判断。以物质的量为核心的计算常见物理量之间的换算关系注意：万能公式：ncBV用1 L水吸收560 L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90 gmL1，求：(1)氨气的物质的量是_。(2)所得氨水溶液的物质的量浓度是_。(3)所得氨水的溶质质量分数为_。解析 (1)氨气的物质的量n(NH3)25 mol。(2)氨水溶液的体积V LmL1 L，氨水溶液的物质的量浓度c(NH3) 15.79 molL1。(3)氨水溶质质量分数w(NH3)100%29.8%。答案 (1)25 mol (2)15.79 mol
2、L1 (3)29.8%现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题：(1)该混合气体的平均摩尔质量为_。(2)混合气体中碳原子的个数为_(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。气球中收集到的气体的摩尔质量为_。气球中收集到的气体中，电子总数为_(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。气球的体积为_L。解析 (1)混合气体的物质的量为0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量36 gmol1。(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中，含0.4 mol碳原子。(3)将混合气体依次通过
3、NaOH溶液和浓硫酸，则最后收集到的气体是CO。设原混合气体中CO的物质的量为n1，CO2的物质的量为n2。，解得，因此气球中收集到0.2 mol CO，含有2.8 mol电子。0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。答案 (1)36 gmol1 (2)0.4NA (3)28 gmol1 2.8NA 4.48以NA为载体的粒子数判断122.4 Lmol1的适用条件分析(1)陷阱：从Vm22.4 Lmol1的适用条件和物质的状态设置陷阱。 (2)突破：一要看是否为标准状况，不为标准状况无法直接用22.4 Lmol1(标准状况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，
4、若不为气态也无法用标准状况下气体的摩尔体积求得n，如水、CCl4、SO3、HF等。跟踪练习1设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。 2.24 L NH3中含有0.1NA个NH3分子标准状况下，22.4 L H2O中含有原子数目为3NA标准状况下，11.2 L CH4中含有氢原子数目为2NA标准状况下，5.6 L CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为0.5NA解析 未指明标准状况，标准状况下H2O为非气态。答案 2某些物理量与物质所处的状况无关的分析(1)陷阱：设置与某些物理量无关的一些干扰条件，给出非标准状况下气体的物质的量或质量或摩尔质量或粒子数，干扰正确判断。 (
5、2)突破：排“干扰”，明确物质的量或质量或摩尔质量或粒子数与物质所处状况无关，物质的量或质量确定时，物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。跟踪练习2设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。常温常压下，3.2 g O2所含的原子数为0.2NA标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数为NA室温下，1 mol CH4中含有原子数为5NA100 、1.01105 Pa条件下，18 g H2O中含有氢原子数为2NA答案 3一定量的混合物中粒子数目的分析(1)陷阱：从物质的组成特点、摩尔质量特点等设置陷阱。(2)突破：等质量的最简式相同的物质含有的原子数相同，如NO2与N2O4，
6、C2H4与C3H6，O2与O3。等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同，如N2与CO，CO2与N2O，H2SO4与H3PO4。等物质的量的CO2与SO2中氧原子数相同。跟踪练习3设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是_(填序号)。 常温常压下，32 g O2与O3的混合气体中分子数为NA14 g N2和CO的混合气体中含有的原子数为0.5NA常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA2 mol CO2和ClO2混合气体中含有的氧原子数为4NA解析 O2、O3的摩尔质量不同，32 g二者的混合物无法计算分子数；N2、CO的摩尔质量均为28 g/mol，故1
7、4 g二者的混合气体中分子数为0.5NA，原子数为NA；NO2、N2O4的最简式为NO2,92 g混合气体中原子数为3NA6NA。CO2与ClO2中均含2个氧原子，故2 mol混合气体中含有氧原子数为4NA。答案 4电解质溶液中粒子数目的分析(1)陷阱：从难电离的粒子的数目计算以及电解质组成、溶液体积等因素上设置陷阱。(2)突破：细审题、抓“四看”：一看是否指明溶液的体积；二看是否电解质难电离如弱酸、弱碱等；三看所给条件是否与电解质的组成有关；四看是否忽略溶剂水中的H、O原子数目。跟踪练习4设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。2 L 0.01 mol/L的HClO溶液中含
8、有H数目为0.02NA1 L 1.0 mol/L的NaOH溶液中含有的氧原子数为NA1 mol FeCl3与水反应，完全转化为氢氧化铁胶体后，其中胶体粒子的数目为NA0.1 mol/L的CaCl2溶液中，Cl的数目为0.2NA2 L 0.5 mol/L的H2SO4溶液中，H的数目约为2NA解析 中HClO难电离，中H2O中含氧原子，中Fe(OH)3胶粒为多个分子集合体，中没指明溶液体积。答案 5氧化还原反应中电子转移数(1)陷阱：易在特殊氧化还原反应中电子转移(得失)数目上设置陷阱。(2)突破：关注特殊反应aNa2O2与水或CO2反应，产生1 mol O2均转移2 mol电子。b氯气与足量Na
9、OH溶液反应，1 mol Cl2转移1 mol电子；氯气与足量金属反应，1 mol Cl2转移2 mol电子。cCl2溶于水时Cl2部分反应。明确反应实质Na、Mg、Al在化合物中的化合价分别为1、2、3，因此1 mol Na与O2反应，无论生成Na2O还是Na2O2，均转移1 mol电子；1 mol Mg与O2、N2、盐酸等物质反应，均转移2 mol电子。跟踪练习5设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA2 mol Cl2与足量NaOH溶液反应，转移电子数为4NA镁在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物，
10、24 g镁在空气中完全燃烧转移电子数为2NA1 mol Cl2与足量Fe反应，转移电子数为3NA解析 中Cl2与NaOH反应时，Cl2既作氧化剂又作还原剂，2 mol Cl2与NaOH反应，转移2 mol电子即2NAe。1 mol Cl2与足量Fe反应，转移2NA个电子。答案 素材1 (饮用矿泉水)净含量：350 mL配料表：纯净水、硫酸镁、氯化钾保质期：12个月主要成分：水 钾离子(K)：1.027.3 mg/L 镁离子(Mg2)：0.14.8 mg/L 氯离子(Cl)：1027.3 mg/L 硫酸根离子(SO)：0.419.5 mg/L(1)Mg2的物质的量浓度范围为多少？(2)Cl的物质
11、的量范围为多少？答案 (1)4.171062104 molL1。(2)9.91052.7104 mol。素材2 在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”可延长鲜花的寿命。如表是1 L“鲜花保鲜剂”的成分(其中阿司匹林不含K ，其存在也不会干扰成分中其他离子的检验)。成分蔗糖硫酸钾阿司匹林高锰酸钾质量/g50.000.500.350.50摩尔质量/ (gmol1)342174180158(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是什么？其物质的量浓度为多少？(2)“鲜花保鲜剂”中SO、MnO、K的物质的量浓度分别为多少？写出计算式。答案 (1)蔗糖， molL1或0.146 molL1(2)c(SO) mo
12、lL1 molL1c(MnO) molL1 molL1c(K)2c(SO)c(MnO) molL1通过素材1和素材2溶液浓度和离子浓度的计算，培养学生对实际问题情境“宏观辨识与微观探析和科学探究与证据推理”的核心素养。1下列说法正确的是( )A1.8 g H2O完全电解得到4.48 L气体(标准状况)B1 mol氢气所占的体积一定是22.4 LC在标准状况下，6.021023个Cu原子所占的体积约是22.4 LD在标准状况下，28 g N2与CO的混合气体的体积为22.4LD A项，H2O的摩尔质量为18 gmol1,1.8 g H2O(即0.1 mol)完全电解得到0.1 mol H2和0.
13、05 mol O2，在标准状况下的体积为3.36 L，错误；B项，未指明温度、压强，1 mol氢气所占的体积不一定是22.4 L，错误；C项中的Cu不是气体，而气体摩尔体积只适用于气体体积的计算，错误；D项，N2和CO的摩尔质量均为28 gmol1，则混合气体的体积VnVmVm22.4 Lmol122.4 L，正确。2.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系，则该条件下的气体摩尔体积为( )A22.0 Lmol1B22.4 L mol1C22.8 Lmol1D23.2 Lmol1C 27.2 g H2S气体的物质的量n0.8 mol，则Vm22.8 Lmol1，C正确。3NA代表阿伏加德
14、罗常数的值，下列说法正确的是( )A在常温常压下，28 g N2与CO混合物气体中所含的分子数目一定为NAB标准状况下，17 g氨气所含原子数目为NAC在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NAD通常状况下，NA个CO2分子占有的体积为22.4 LA 温度和压强并不能影响气体的质量。因为N2和CO的摩尔质量相等均是28 gmol1，所以28 g混合气体的物质的量为1 mol，分子数目一定为NA，A正确；17 g NH3的物质的量为1 mol，分子数目一定为NA，原子数目应为4NA，B错误；常温常压下气体的摩尔体积大于22.4 Lmol1，则11.2 L N2所含的原子数目小于NA，C错
15、误；NA个CO2分子的物质的量为1 mol，但通常状况不是标准状况，1 mol气体的体积不是22.4 L，D项错误。4下列关于0.15 molL1的Na2SO4溶液的说法中，正确的是( )A1 L溶液中含有Na、SO总数为0.3NAB1 L溶液中含有Na数目是0.15NAC1 L溶液中Na的浓度是0.3 molL1D2 L溶液中含有SO的浓度是0.3 molL1C 0.15 molL1的Na2SO4溶液中Na、SO的浓度分别是0.3 molL1和0.15 molL1。5(素养题)乙酸是实验室常用的一种化学试剂，某乙酸试剂瓶上标签的部分内容如图所示。利用标签提供的信息，回答下列问题： (1)乙酸的摩尔质量为_。(2)若该乙酸溶液的密度为1.02 gcm3，此乙酸溶液的物质的量浓度为_。(3)某实验中要用2 molL1的乙酸溶液500 mL，则需取用上述乙酸溶液_mL进行稀释。解析 (1)乙酸的相对分子质量是60，则其摩尔质量为60 gmol1。(2)若该乙酸溶液的密度为1.02 gcm3，则乙酸溶液的物质的量浓度cmolL16.12 molL1。(3)某实验中要用2 molL1的乙酸溶液500 mL，则需取用题述乙酸溶液0.163 L163 mL进行稀释。答案 (1)60 gmol1 (2)6.12 molL1 (3)163
