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2019-2020年高一化学 知识点精析精练 物质的量小结 1“摩尔”是怎样定义的? 摩尔来源于拉丁文(moles)，原意是大量和堆量。1971年，有14个国家参加的第十四届国际计量大会做出决定：确定“物质的量”为国际单位制的基本物理量，摩尔是“物质的量”的单位，“物质的量”含有物质粒子数批量的含义；“物质的量”四个字集合在一起有特定的含义，四个字不能去掉任何两个字，也不能加进任何一个字，否则，其意义将完全改变。 国际计量委员会于1969年提出，1971年第十四届国际计量大会通过关于摩尔的定义是： (1)摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0012kg12C的原子数目相同。 (2)在使用摩尔时，基本单元应予指明，它们可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子，或者是这些粒子的特定组合。 根据摩尔定义，0012 kg12C中所含碳原子的物质的量就是1摩尔，即摩尔这个单位是以12g 12C中所含原子的个数为标准，来衡量其他物质中所含基本单元数目的多少。而阿伏加德罗常数的定义值是12 g12C中所含原子数。因为6021023是阿伏加德罗常数的近似值，所以不用它来定义摩尔。 我们在使用摩尔这个单位时，要指出粒子的名称。通常将粒子的符号或化学式写在摩尔名称或符号的后面，如：l摩氧原子、1摩H2、1摩Na+、1摩NaCl等。 2为什么选用12g碳12所含原子个数作为物质的量的单位? 这是因为碳12中含有6个质子和6个中子，且碳12同位素在自然界分布比较多，同时碳可生成许多碳氢化合物，便于测定和进行比较。 选用12g碳12所含原子数(阿伏加德罗常数)为1摩尔，那么1摩尔碳12的质量就是12g。又由于相对原子质量是元素原子的质量与碳12原子质量的1/12相比较所得的数值，这样就使得其他l摩尔任何原子的质量有一个简单关系，即1摩尔任何原子的质量以克为单位，数值上等于该种原子的相对原子质量。 3阿伏加德罗常数有无单位?它的精确数值为多少? 阿伏加德罗常数的符号为NA，它不是纯数，其单位为mol-1。 阿伏加德罗常数最新的测定数据是：NA6022 136 71023mol-1(不确定度为110-6)，6021023为阿伏加德罗常数的近似值(3位有效数字)。 1mol水分子中约含6021023个水分子，10亿人昼夜不停地数，每人每分钟数100个，需要数 108万多年才能数完! 4本章考向分析：物质的量是教学重点和难点，又是高考的热点，它贯穿于整个中学化学教材中。其考查重点主要有：(1)有关物质的量及其浓度的计算；(2)有关物质的量及其气体体积的计算；(3)物质组成与反应中与NA有关的判断；(4)物质的量浓度与质量分数的换算；(5)溶液配制与稀释的计算；(6)有关化学方程式的综合计算等。研究性学习 1实验探究 如探索物质的量浓度的配制技能以及容量瓶、滴定管等精确仪器的使用；探究阿伏加德罗常数的测定方法，学会分析定量实验产生误差的原因和数据处理的一般方法。 2文献研究 在学习本章课本知识的同时，到图书馆或上网查询查阅有关资料，就有关涉及物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识计算及有关应用进行收集、整理，并写出小论文或自己编拟研究性、开放性试题。如怎样利用实验室里的常用仪器与药品设计一个实验来测定某氢氧化钠溶液的物质的量的浓度?并选择最佳实验方案。试题要求用研究性学习的思路考虑问题，提出更优的实验方案，用整体的思维去考虑问题，体现了学习的综合能力。该题要求既有基本知识，又要有扎实的研究性学习的意识。本题还有一点也很重要，反映在评价上：本题解答若操作简单、现象明显、不是化学教材中讲过的常规方法应届创新，经认可后可给予奖励。可见，研究性学习应该体现在学科学习的各个方面，不仅是为了考试，更重要的是在研究性学习中提高各种能力和综合素质。研究性问题： 例某研究牲学习小组设计了如图所示的定量测定装置，其中B是底面积为100cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以厘米为单位的刻度，其他夹持装置已略去。 I甲同学用这套装置测定出了空气中氧气的体积分数，他的操作过程是：检查装置的气密性；加入液体C，调整 A的高度，使B中液面至刻度150cm处；将过量的铁粉平铺在电热板上，盖紧容器；通电加热铁粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整A的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度。 请回答下列问题： (1)在操作中检查装置气密性的方法是_。 (2)在该同学的实验中，下列物质不能用于代替铁粉的有_。 A.红磷 B.木炭 C.铜粉 (3)在操作结束时，与装置B中的液面最接近的刻度是_cm(填整数)。 乙同学欲用此装置测定铁在氯气中燃烧产物的化学式。他的操作与甲不同之处有：将操作中铁粉的质量改为10g，并使容器B充满氯气后，再盖紧容器。 请回答下列问题： (1)在乙同学的实验中，下列试剂中适合于作液体C的有_。 A.水 B.氢氧化钠溶液 C.饱和食盐水 (2)实验结束时，液面在刻度88cm处。若将当时的实验条件近似看作标准状况，请据此计算生成物FeClx中x的值是_(计算结果保留1位小数)。 (3)上面的实验结果比理论值_(选填“偏大”或“偏小”)，误差产生的原因可能是 _。答案I(1)盖紧B的盖子，向A中加水，使A中的水面高于容器B中的水面，放置一段时间，若A中的液面不下降，则证明其气密性良好。 (2)B (3)12(1)A (2)31 (3)偏大；少量氯气溶解在食盐水中、氯气有泄漏、读数时A的液面比B高能力测试时间：150分钟 总分：120分显能测试一、选择题(每小题12个选项符合题意，每小题3分，共计42分) 1将348gFe3O4完全溶解在100mLlmol/L硫酸中，然后加入K2Cr2O7,溶液25mL,恰好使溶液中的Fe2+全部氧化为Fe+3,Cr2O2-7全部转化为Cr3+，则K2Cr2O7溶液中溶质的物质的量浓度为 ( ) A.005 mol/L B.01 mol/L C02 mol/L D.03mol/L 答案:B2某元素单质在室温下为固体，其密度是50 g/cm3，用X光衍射研究该固体表明在边长为10 nm (1nm=10-9m)的立方体中含2万个原子，此元素的相对原子质量约为 ( ) A.32 B. 65 C. 120 D. 150 答案:D3向10体积水中加入2体积98浓硫酸(密度184g/cm3)，稀释后硫酸中H2SO4的质量分数是 ( )A143 B. 264 C255 D. 268答案:B 4在等物质的量的金属元素单质A和B中，分别加入足量的酸，在A中加入盐酸，B中加入稀硫酸。反应完全后，生成氢气的体积分别为VA和VB，而且VAVB。若要确定反应生成物中A和B的化合价，至少还需知道的数据是 ( ) A.VA:VB的值 B.VA(或VB)的值 C.A(或B)的物质的量 D.盐酸和硫酸中溶质的物质的量浓度 答案:A5设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 ( ) A.lmol醋酸的质量与NA个醋酸分子的质量相等 B.NA个氧气分子和NA个氢气分子的质量比等于16：1 C28g氮气所含的原子数目为NA D.在标准状况下，05NA个氯气分子所占的体积是112L 答案:C6由CO2、H2和CO组成的混合气体，在同温、同压下与氮气的密度相同，则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为 ( ) A29：8：13 B.22:1：14 C13：8:20 D26：16：57 答案:CD7将512gKOH和KHCO3混合物在260煅烧后冷却至原温度，发现混合固体的质量减少098g，则原混合物中KOH和KHCO3的组成情况是 ( ) AKOH物质的量KHCO3物质的量 B.KOH物质的量KHCO3物质的量 CKOH物质的量KHCO3物质的量 DKOH与KHCO3可以任意比例混合 答案:C8将一定量14的KOH溶液蒸发掉63g水后，溶质质量分数恰好增大1倍，体积浓缩为50mL后，溶质的物质的量浓度为 ( ) A20mol/L B40mol/L C50mol/L D63mol/L 答案:D9由氨气、甲烷、氢气三种气体组成的混合气体，测得该混合气体的平均相对分子质量为10，则氨气、甲烷、氢气在混合气体中的体积比可能为 ( ) A.1：2：3 B. 2：3：4 C.6：5：9 D无法计算 答案:BC10称一定量草酸晶体(H2C2O42H2O)，某学生在天平右盘放草酸晶体，左盘放65g砝码，当游码示数为02g时，天平平衡。将这些草酸晶体配制成1 L溶液，取出15 mL，加入30mLNaOH溶液时，正好完全中和，则NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为(单位mol/L) ( ) A01 13005 C02 D03 答案:B11设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是 ( ) A.在常温常压下，112L氮气所含的原子数目为NA B.活泼金属从盐酸中置换出1molH2，电子转移数为2NA C500mL 05mol/LAl2(SO4)3溶液中，SO2-4的浓度为15mol/L D.在标准状况下，05NA个氧气分子所占的体积是112L 答案:A12化学反应aA+bBdD+eE，已知40gA和21gB恰好完全反应生成28gD，则B、E两种物质的摩尔质量之比是 ( ) 答案:D13物质A在一定条件下加热完全分解：4A 4B+C+2D，生成物均为气体。现测得生成的气体质量是相同状况下同体积H2质量的18倍，则A的相对分子质量是 ( ) A36 B63 C144 D252 答案:B14已知某KOH样品中含水762，含K2CO3 223，含KOH 90。现将100 g样品加入4600mLl00mol/L的盐酸中，过量的酸用1070mol/LKOH溶液中和。蒸发溶液到无水时，可得的固体的质量为 ( ) A300g B343g C450g D.无法计算答案:B二、填空题(共有9小题，计63分) 15(4分)两个等质量的烧杯里盛有等物质的量的盐酸(足量)，天平保持平衡，现在一烧杯中加入镁，另一烧杯中加入铝，使天平仍保持平衡，加入镁和铝的物质的量之比是_。 答案:12：1116(4分)在托盘天平的两托盘上，分别放有质量相等的烧杯，各加入同体积、同物质的量浓度的盐酸，再在右盘的烧杯中加入10g锌，左盘烧杯中加入10g铝，当两烧杯中不再生成气体为止，两烧杯中均有固体不溶物，则此时托盘天平_(左盘向上，右盘向上，仍保持平衡)。答案:仍保持平衡 17(9分)在天平的两个托盘上各放一个等体积的烧杯，再加入等物质的量浓度、等体积的硫酸，调节天平的平衡，然后一个烧杯中加入ag铁粉，另一个烧杯中加入bg镁粉，充分反应后天平仍保持平衡，若每个烧杯中都含有mmolH2SO4，用代数式表示下列各种情况下a、b的关系式：(1)当a56m，b24m时_；答案: a=b(2)当a24m时_；答案:54=b-2m； a=b-2m；(3)当a56m，b24m时_。 答案:54=22；8la=77b18(16分)现有氧化铜和炭粉的混合物共mol，将它在隔绝空气的条件下加热。反应完全后冷却，得到残留固体。 (1)写出可能发生反应的化学方程式：_；答案: 2CuO+C2Cu+CO2 CO2+C2CO (2)若氧化铜在混合物中的物质的量的比值为x(0x1)，试分析残留固体成分及各组分的物质的量与x值的关系。将结果填入下表(可不填满)： x值残留固体化学式物质的量（mol）答案: x值残留固体化学式物质的量（mol）0x1/2Cu;CAx;A(1-2x)1/2x2/3CuAx2/3x1Cu;CuO2A(1-x);A(3x-2)19(4分)在标准状况下，一体积水溶解150体积氯化氢，所得溶液的密度为110g/cm3，该溶液中溶质的物质的量浓度是_，质量分数是_。 答案: 592mol/L;196 气体溶解度是指压强为1标准大气压时，某气体在一定温度下溶解在1体积水里的体积数。本题可假设1体积为1L，150体积HCI便是150L，通过气体摩尔体积、摩尔质量可计算出150LHCl的质量，然后根据溶液密度和溶液质量可以求出溶液体积。计算时要注意单位的正确使用。20(6分)188g某相对分子质量为1175的易燃物质NxHyClzOw可以自身发生爆炸，生成0432 g水、3584mL氯化氢、448mLO2和若干克N2(体积均为标准状况下测定)。则此易燃物质的化学式为_，爆炸反应的化学方程式为_。 答案: NH4ClO；4NH4ClO42N2+5O2+4HCl+6H2O。21(8分)配制05molL-1的NaCl溶液1 000mL时，下列操作是否正确，请指出错误的地方，并加以改正。 先把托盘天平调整好，然后在左盘上放入2925g砝码(取用砝码时，用镊子夹取)，在右盘上放一张纸，用药匙取氯化钠放在纸上，当天平指针不动时，将称到的NaCl放入烧杯里，用适量的水使之完全溶解，再把此溶液直接倒入经检查不漏水的500mL的容量瓶中，然后用较多的水洗涤烧杯，并把洗涤液也倒入容量瓶中，加蒸馏水至溶液凹面与刻度线相平，把瓶塞塞好即可。答案: (1)砝码放右盘；(2)托盘天平无法精确称出2925g；(3)左、右盘上都要放一张大小质量都相同的纸；(4)溶解好的溶液要用玻璃棒引流；(5)应转移入1 000mI。容量瓶中；(6)要用少量水洗涤烧杯和玻璃棒，洗2次3次；(7)加蒸馏水至离刻度线1 cm2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水；(8)塞好瓶塞后，还要把容量瓶反复颠倒、摇匀。22(12分)现有碱式碳酸铜固体试样，其受热分解的化学方程式为：Cu2(OH)2CO3xH2O2CuO+CO2+(x+1)H2O 请回答下列问题： (1)仪器从左到右的连接顺序为_。(铁架台、酒精灯等仪器略去，需重复使用的仪器，分别用A、B、C表示)答案: BCAA (2)按(1)的连接顺序，最右端仪器的作用为_。答案: 吸收空气中CO2和水蒸气 (3)当反应一段时间后，通过_的质量变化可测出CO2的质量m1；通过_的质量变化可测出H2O的质量m2。(填仪器标号)答案: A；C (4)x_。(用含m1和m2的代数式表示)答案: 潜能测试三、计算题(共计15分) 23(7分)把a molCO2通入含b molCa(OH)2的澄清石灰水中，可得多少克碳酸钙沉淀? 分析：CO2与Ca(OH)2的反应方程式是： CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O，CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2，CO与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀，当CO2过量时，CO2又与CaCO3反应生成Ca(HCO3)2，沉淀溶解。现在CO2、Ca(OH)2的量均是不定值，沉淀可能出现五种情况：Ca(OH)2部分沉淀；Ca(OH)2全变沉淀；Ca(OH)2全转化为Ca(HCO3)2；Ca(OH)2部分转化为沉淀，部分转化为Ca(HCO3)2溶液；Ca(OH)2全转化为Ca(HCO3)2溶液，而且CO2还有多余。各种情况生成沉淀多少，需将CO2与Ca(OH)2物质的量相对值大小进行讨论决定。解答：若ab，先生成沉淀，多余的CO2又把CaCO3溶解一部分，先由Ca(OH)2求沉淀量 Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O 1 mol 1 mol 1 molb mol bmol b mol 剩余的CO2为(a-b)mol又使CaCO3溶解。 CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 1 mol 1 mol (a-b)mol (a-b)mol残留的沉淀共为：6mol-(a-b)mol(2b-a)mol 其质量：100(2b-a)g若a2b，CO2与Ca(OH)2恰好反应生成Ca(HCO3)2 2CO2+Ca(OH)2Ca(HCO3)2 2 1 a2b b 最后没有沉淀生成 若a2b，没有沉淀生成，还余下CO2物质的量为(a-2b)mol 说明：由于CO2、Ca(OH)2的量未定，又因多余的CO2还与反应的生成物反应，这就使计算复杂化，今后遇到此类问题也要如此讨论求解。24(8分)将一定物质的量的KClO3加热使之部分分解，然后再向反应后的混合物中加入足量的H2SO4，发生如下的反应：KClO3+5KCl+3H2SO43C12+3K2SO4+3H2O。假设KClO3，为m mol，第一步反应KClO3分解率为a，两步反应生成的O2与Cl2总的物质的量为n mol。分析：KClO3只分解一部分，分解的KClO3物质的量原KClO2物质的量m molKClO3分解率a。根据KClO3分解反应方程式可求生成的O2和KCl物质的量。剩余KClO3物质的量m mol-m molam(1-a)mol。列反应方程式进行计算。(1)计算当氯元素全部转化为Cl2时的a值及n与m的函数关系式。答案: 解答：(1)2KClO32KCl + 3O2 2 2 3 ma mol ma mol mol根据题意和反应方程式可知：剩余KClO3的物质的量：生成KCl的物质的量1：5时，KClO3和KCl两者恰好完全反应，氯(原KClO3中的“Cl”)元素全部转化为Cl2。原KClO3加热后剩余的KClO3的物质的量=m(1-a)mol，生成KCl物质的量为ma mol，得：，解得a，此时，根据氯元素物质的量守恒，求得Cl2为mol。 所以，n=n(O2)+n(Cl2)=mol+mol=mol+mol=175m mol。 (2)讨论在a取不同值时，n与a、m的函数关系式及n的最大值。答案: 因KClO3与KCl按1：5时才恰好反应，即分解率a时生成Cl2最多(无KClO3和KCI剩余)。当d时，KCl过量，生成Cl2的量根据加热后剩余的KClO3的量计算： KClO3 3Cl2 1 3 m(1-a)mol z2=3m(1-a)mol 所以，nmol+3m(1-a)mol3m(1-)mol1.75mmol。故当a时，n有最大值，即 n175m mol。 说明：本题解法应用了求极值的方法。极值法是将题设构造成为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物的最小量或生成物的最大量，进行分析判断求得结果。