第二讲 化学常用计量
2016高考导航——适用于全国卷Ⅰ
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高考印证
命题趋势
1.了解物质的量的含义，并能用于进行简单的化学计算。
2.了解物质的量的单位——摩尔(mol)以及摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。
5.能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。
6.了解溶液的组成。了解溶液中溶质质量分数的含义，并能进行相关计算。
7.能根据要求配制一定溶质质量分数和一定物质的量浓度的溶液。
阿伏加德罗常数的应用
2015·T8
阿伏加德罗常数的应用主要以选择题的形式考查：以物质的量为核心，与气体摩尔体积、物质的量浓度及化学方程式有关的简单计算；溶液的配制通常以实验题的形式考查：所用仪器、实验步骤及误差分析是常见的考查点。上述考查方式仍将延续。
以物质的量为中心的计算及阿伏加德罗定律
一定物质的量浓度溶液的配制
,
考点一 阿伏加德罗常数的应用
[学生用书P5]
关于阿伏加德罗常数试题常设的“陷阱”
1．气体摩尔体积的运用条件：考查气体时经常给定非标准状况下(如25 ℃、1.01×105 Pa)气体体积，考生易用22.4 L·mol－1进行换算，误入陷阱。
2．忽视物质的聚集状态：22.4 L·mol－1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、CCl4、辛烷、汽油、SO3、C6H6等。
3．忽视单质的组成：气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。
4．混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目：命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生，如Na2O2与H2O反应、Cl2与NaOH溶液反应、Fe与盐酸反应、1 mol氯气与过量铁反应、电解硫酸铜溶液等。
5．不理解物质的组成结构：如Na2O2是由Na＋和O构成，而不是Na＋和O2－；NaCl为离子化合物，只有离子没有分子；苯中不含碳碳单键和碳碳双键。
6．忽视电离、水解对溶液中离子数目的影响：考查电解质溶液中离子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。
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7．忽视可逆反应不能进行到底：如2NO2 N2O4、2SO2＋O22SO3、合成氨反应等。
有关阿伏加德罗常数的正误判断
1．(概念应用类)(2015·高考全国卷Ⅰ，T8,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B．2 L 0.5 mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA
C．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA
[破题关键] D2O和H2O为10电子分子，但摩尔质量不同；亚硫酸为弱酸，不能完全电离；Na2O2中O元素为－1价，产生1 mol氧气转移2NA个电子；由于2NO2 N2O4的存在，故NO2分子数会减少。
解析：选C。A.D2O的摩尔质量为20 g·mol－1,18 g D2O 的物质的量为18 g/20 g·mol－1＝0.9 mol，则含有的质子数为 0.9×10NA＝9NA，H2O的摩尔质量为18 g·mol－1,18 g H2O的物质的量为18 g/18 g·mol－1＝1 mol，则含有的质子数为1×10NA＝10NA，故A不正确。B.亚硫酸是弱电解质，不能发生完全电离，电离方程式为H2SO3 H＋＋HSO，HSO H＋＋SO，所含H＋离子数小于2×0.5×2NA＝2NA，故B不正确。C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根据电子转移情况得关系式O2～2e－，生成 0.1 mol氧气转移电子数为0.2NA，故C正确。D.2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，因为存在2NO2 N2O4，则产物的分子数小于2NA，故D不正确。
[互动拓展]
(1)在常考题材中，有哪些物质在标准状况下貌似气体但不是气体？
(2)写出下列物质中的微粒数或化学键数(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
①1 mol 金刚石中C—C 键：______。
②1 mol SiO2中 Si—O 键：______。
③78 g Na2O2中阴离子数：______。
④106 g Na2CO3 固体中CO 离子数：______。
答案：(1)H2O、CCl4、苯、SO3、己烷、HF等。
(2)①2NA ②4NA ③NA ④NA
判断下列说法是否正确(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(1)0.1 L 3.0 mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA。( )
(2)1 L 1 mol·L－1的NaClO溶液中含有的阴离子数目为NA。( )
(3)标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA。( )
(4)18 g D2O所含的电子数为 10NA。( )
(5)常温常压下，92 g NO2 和 N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA。( )
(6)22.4 L NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为NA。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2．(2014·高考广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( )
A．1 mol甲苯含有6nA个C—H键
B．18 g H2O含有10nA个质子
C．标准状况下，22.4 L氨水含有nA个NH3分子
D．56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子
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解析：选B。解有关阿伏加德罗常数的题一般分为三步，第一步为宏观量之间的转换，即将质量和体积转化为物质的量；第二步为微观量之间的转换，即判断1分子该物质所含的微粒数；第三步为宏观量和微观量的对应，即一定物质的量的该物质含有的微粒数。A.第一步，题目中直接给出物质的量，所以不用转换；第二步，甲苯的分子式为C7H8，因此1分子甲苯中含有8个C—H键；第三步，1 mol甲苯中含有8nA个C—H键，A错误。B.第一步，18 g水的物质的量为1 mol；第二步，1个水分子中含有10个质子；第三步，1 mol水分子中含有10nA个质子，B正确。C.由于氨水为液态，因此无法确定其物质的量，C错误。D.常温下铁片投入浓H2SO4中发生钝化，56 g铁片即1 mol铁不可能生成nA个SO2分子，D错误。
3．(2015·山西太原高三质量监测)NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．常温常压下，11.2 L NO和O2 混合气体的原子数为NA
B．1.5 g甲基所含有的电子数目为0.9NA
C．1 L 0.1 mol/L 的氨水中含有的N原子数小于0.1NA
D．7.8 g苯中碳碳双键的数目为0.3NA
解析：选B。常温常压下，NO和O2 发生反应：2NO＋O2===2NO2，根据原子守恒，反应后的原子数等于反应前的原子数，但常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L/mol，故原子总数小于NA ，A项错误；1个甲基(—CH3)含有9个电子，1.5 g甲基的物质的量为0.1 mol，所含电子数为0.9NA，B项正确；根据物料守恒，1 L 0.1 mol/L的氨水中N原子数为0.1NA，C项错误；苯分子中碳碳键为介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，不含碳碳双键，D项错误。
转移电子数的计算
1．判断下列说法是否正确(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(1)(2014·高考四川卷)5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O反应中，生成28 g N2时，转移的电子数目为3.75NA。( )
(2)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。( )
(3)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。( )
(4)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。( )
(5)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA。( )
(6)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA。( )
(7)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。( )
(8)向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2＋被氧化时，共转移的电子数目为NA。( )
(9)标准状况下22.4 L Cl2溶于水充分反应转移电子数为NA。( )
(10)50 mL 18.4 mol/L浓H2SO4与足量铜微热反应，转移电子数目为0.92NA。( )
(11)某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移的电子数目为0.6NA。( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× (11)×
2．(2015·高考广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．23 g Na与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子
B．1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子
C．标准状况下，22.4 L N2和H2混合气中含nA个原子
D．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8nA个电子
解析：选D。A.由化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑知，23 g(即1 mol)Na与足量H2O反应可生成0.5nA个H2 分子。B.Cu和足量热浓硫酸反应生成的是SO2而不是SO3。C.标准状况下，22.4 L(即1 mol)N2和H2的混合气中含有2nA 个原子。D.Fe―→Fe3O4，铁元素的化合价由0价升高到＋ 价，故3 mol Fe失去电子数为×3nA＝8nA。
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解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三个步骤”
(1)看：看所给数据是体积、质量还是物质的量。如果所给数据是质量或物质的量，该类数据不受外界条件的限制。
(2)定：确定对象是气体、固体还是液体。如果是气体，要注意外界条件是否为“标准状况”。
(3)算：根据所求内容进行计算。在求算时要注意：
①不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进行计算。
②同种物质在不同的氧化还原反应中“角色”可能不同，电子转移数目也可能不同，不能一概而论。
考点二 以物质的量为中心的计算及阿伏加德罗定律
[学生用书P7]
1．以物质的量为中心的各物理量的换算关系
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2．物质的量在化学方程式计算中的应用
物质的量在化学方程式计算中的应用要注意以下几点：
(1)化学计量数之比＝反应中各物质的粒子数之比＝反应中各物质的物质的量之比＝反应中各气态物质的体积之比(同温同压)。
(2)物质的量在化学方程式计算中的应用，关键是找出已知量和未知量(可以是物质的量、质量、体积等)，把已知量和未知量分别写在化学方程式中有关化学式的下面。
(3)若在同一题目中的两个量单位不一致，要做到两个量及其单位“上下一致、左右对应”。
(4)在计算过程中，注意使用差量法、关系式法、守恒法、极值法等。
以物质的量为中心的计算
1．(化学计算与化学用语书写类)(2015·高考浙江卷)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答：
(1)甲的化学式：________。
(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式：________________________________________________________________________
____________________________。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式：________________________________________________________________________
__________________________。
[破题关键] 根据元素守恒思想，运用物质的量、质量、气体摩尔体积之间的关系计算原子个数比得到甲的化学式；利用守恒关系及氧化还原规律写出相应的化学方程式。
解析：(1)甲是由Na与H2反应得到的，故甲中含有Na、H两种元素，又因为4.80 g甲分解得到2.24 L(标准状况)H2，得到H2的质量为0.20 g，所以生成Na的质量为4.60 g，化合物甲中Na和H的原子个数比为1∶1，同时根据4.80 g化合物得到0.1 mol H2，可以判断化合物甲的化学式为NaH。
(2)根据化合物甲的化学式，甲与AlCl3反应生成NaAlH4和NaCl，可得出化学方程式为AlCl3＋4NaH===NaAlH4＋3NaCl。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应，NaAlH4中－1价的H被水中＋1价的H氧化为H2，反应方程式为NaAlH4＋2H2O===4H2↑＋NaAlO2。
答案：(1)NaH
(2)AlCl3＋4NaH===NaAlH4＋3NaCl
(3)NaAlH4＋2H2O===4H2↑＋NaAlO2
[互动拓展]
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(1)物质的量计算中的万能恒等式
n＝＝＝＝＝cV(aq)。
(2)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算公式
c＝＝＝＝，w＝________。
(ρ单位：g·cm－3)
(3)稀释定律
①如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度，有：____________。
②如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和溶质的质量分数，有：________________。
答案：(2) (3)①c1·V1＝c2·V2 ②m1·w1＝m2·w2
1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是( )
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
C．NO2和N2O4 的混合气体中，NO2 的体积分数是80%
D．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL
解析：选D。A.向反应后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2 和Cu(OH)2沉淀，固体质量增加的是OH－的质量，且有n(OH－)＝n(e－)，设合金中镁、铜的物质的量分别为x、y，则有，
解之得，则该合金中铜、镁的物质的量之比为2∶1。B.该硝酸的浓度c＝＝＝14.0 mol/L。C.NO2和N2O4都来自硝酸，设混合气体中NO2的物质的量为x，根据电子守恒得x＋(0.05 mol－x)×2＝0.06 mol，x＝0.04 mol，NO2的体积分数为80%。D.得到2.54 g沉淀后，溶液中的溶质只有NaNO3，故 n(NaOH)＝0.7 mol－0.04 mol－0.02 mol＝0.64 mol，则NaOH溶液的体积是640 mL。
2．m g镁铝合金在一定浓度的稀硝酸中恰好完全溶解(硝酸的还原产物只有NO)，向反应后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液，当滴加到V mL时，得到的沉淀质量恰好最大，为n g，则下列有关该实验的说法中正确的个数是( )
①沉淀中OH－的质量为(n－m) g
②恰好溶解后溶液中NO的物质的量为 mol
③反应过程中转移的电子为 mol
④标准状况下生成NO的体积为 L
⑤与合金反应的硝酸的物质的量为(＋) mol
A．5个 B．4个
C．3个 D．2个
解析：选A。本题涉及的反应有Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Mg＋8HNO3(稀)===3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；Al(NO3)3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaNO3；Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3。当合金恰好溶解时，溶液中NO与Na＋的物质的量相等，n(NO
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eq \o\al(－,3))＝n(NaOH)＝ mol，故②正确。沉淀的质量最大时，生成的n g沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁，根据质量守恒定律，其中镁、铝元素的质量等于m g，所以沉淀中OH－的质量为(n－m) g，则反应过程中转移的电子为n(e－)＝n(OH－)＝ mol，故①③正确。根据电子得失守恒知，标准状况下V(NO)＝ L，故④正确。参加反应的硝酸有两种作用，起酸性作用的硝酸(生成硝酸盐)的物质的量等于硝酸钠的物质的量，即 mol；作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量，即 mol，所以与合金反应的硝酸的物质的量为 mol，故⑤正确。
3．氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、 Mn(Ⅱ)、 Ni(Ⅱ)等杂质]的制备流程如下：
工业ZnO浸出液过滤,滤液 过滤,滤液 过滤,滤饼ZnO
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于________。
解析：设ZnCO3为a mol，Zn(OH)2为b mol，根据题意得，解得，根据化学式ZnCO3·xZn(OH)2，则有a∶b＝1∶x，即x＝1。
答案：1
阿伏加德罗定律及其推论
1．下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A．体积相等时质量相等
B．原子数相等时具有的中子数相等
C．体积相等时具有的电子数相等
D．质量相等时具有的质子数相等
解析：选C。根据阿伏加德罗定律结合微粒间相互关系逐一分析。A.根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数，即气体的物质的量相同，但由于12C18O与14N2的摩尔质量不相等，故质量不相等。B.二者都是双原子分子，原子数相等时二者的物质的量相等，二者所含中子数不相等，1个12C18O分子含有16个中子，1个 14N2 分子含有14个中子。C.同温同压下，同体积的气体的物质的量相等，且1分子12C18O 与14N2中均含有14个电子，故12C18O与14N2具有的电子数相等。D.12C18O与14N2质子数相等，质量相等的二者物质的量不相等，含有的质子数也不相等。
2．同温同压下，x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断下列叙述错误的是( )
A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比
B．x∶y等于甲与乙的分子个数之比
C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比
D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比
解析：选B。A项，由同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则x g甲气体和y g乙气体的物质的量相等，即x∶M甲＝y∶M乙，推出x∶y＝M甲∶M乙，故正确；B项，甲与乙的分子个数之比为1∶1，而x与y
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不一定相等，故错误；C项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；D项，同温同体积下，等质量的甲、乙的压强之比为p甲∶p乙＝n1∶n2＝∶＝M乙∶M甲＝y∶x，故正确。
以物质的量为中心进行计算时的“一二三四”
考点三 一定物质的量浓度溶液的配制
[学生用书P8]
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1．配制溶液的六种仪器
托盘天平、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
2．配制溶液的七步操作
计算、称量(或量取)、溶解并冷却、转移并洗涤、定容、摇匀、装瓶并贴签。
3．使用容量瓶的两个“不能”
(1)容量瓶是精确配制溶液的仪器，不能用于溶解、稀释和贮存液体。
(2)容量瓶的规格是固定的，不能配制任意体积的溶液，所配溶液的体积一定要与容量瓶的容积相等。
4．抓住表达式cB＝nB/V进行误差分析
(1)导致cB偏低的错误操作：用滤纸称量NaOH固体；左码右物(用游码)；称量时间过长(潮解)；洗涤或转移时溶液溅出；未洗涤烧杯及玻璃棒；液面超过刻度线时用滴管吸出液体；定容时仰视刻度线；定容摇匀后发现液面低于刻度线再加水。
(2)导致cB偏高的错误操作：砝码生锈；定容时俯视刻度线；未等溶液冷却至室温就定容。
溶液的配制操作及误差分析
1．(实验操作类)(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250 mL，应准确称取______g K2Cr2O7 (保留4位有效数字，已知MK2Cr2O7＝294.0 g·mol－1)。配制该标准溶液时，下列仪器不必要用到的有________(用编号表示)。
①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶
⑥胶头滴管 ⑦移液管
(2)滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
[破题关键] 正确计算所需K2Cr2O7的质量，结合托盘天平的精确度为 0.1 g，则判断使用的称量仪器是电子天平。然后根据溶质状态来判断是否使用量取仪器。
解析：(1)称取K2Cr2O7的质量为m(K2Cr2O7)＝0.010 00 mol·L－1×0.250 0 L×294.0 g·mol－1＝0.735 0 g。用固体配制溶液，要用电子天平称量固体质量，并在烧杯中溶解，然后转移到容量瓶中，不需要量取液体的量筒和移液管。
(2)若滴定前装有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束时气泡消失，则滴定过程中读取K2Cr2O7溶液的体积偏大，测得Fe3O4中二价铁的含量偏大。
答案：(1)0.735 0 ③⑦ (2)偏大
[互动拓展]
(1)利用液体溶质、固体溶质配制溶液时，选择仪器时有什么区别？
(2)定容时仰视或俯视容量瓶刻度线对配制结果有什么影响？
(3)分析在其他实验操作中仰视或俯视对结果的影响
实验任务
仪器类型
观察方法
误差分析
对一定体积的液体进行读数
“0”刻度在下边
仰视
________
俯视
________
“0”刻度在上边
仰视
________
俯视
________
“0”刻度在下边
仰视
________
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量取一定体积的液体
俯视
________
“0”刻度在上边
仰视
________
俯视
________
答案：(1)取计算后溶质时，液体溶质用量筒量取，固体溶质用托盘天平(或电子天平)称量。
(2)①仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，物质的量浓度偏小。
②俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，物质的量浓度偏大。
(3)偏低(偏小) 偏高(偏大) 偏高(偏大) 偏低(偏小) 偏高(偏大) 偏低(偏小) 偏低(偏小) 偏高(偏大)
判断下列说法是否正确。
(1)配制0.100 0 mol·L－1 氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流。( )
(2)用配制100 mL 0.100 0 mol·L－1K2Cr2O7溶液。( )
(3)在50 mL量筒中配制0.100 0 mol·L－1碳酸钠溶液。( )
(4)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L－1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80 mL，配制成0.100 0 mol·L－1 H2SO4溶液。( )
(5)(2015·河北唐山模拟)可用托盘天平准确称取3.15 g NaCl。( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
解析：选B。结合实验操作步骤、具体要求及题给装置进行分析、解决问题。称量固体样品时，应将固体样品放入托盘天平的左盘，砝码放入右盘，A错。转移溶液时，为防止液体洒落，应用玻璃棒引流，C错。定容时，胶头滴管不能插入容量瓶中，D错。
．配制480 mL 0.5 mol·L－1 的NaOH溶液，试回答下列问题：
(1)计算：需要称量NaOH固体的质量为________。
(2)配制方法：设计五个操作步骤。
①向盛有NaOH固体的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解，并冷却至室温。
②继续往容量瓶中加蒸馏水至液面在刻度线下1～2 cm处。
③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中。
④用少量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，然后将洗涤液移入容量瓶中。
⑤改用胶头滴管加蒸馏水至刻度线，盖好瓶塞摇匀。
试将操作步骤正确排序：________(填序号)。
(3)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 mol·L－1，原因可能是________。
A．使用滤纸称量氢氧化钠固体
B．容量瓶中原来存有少量蒸馏水
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C．溶解后的烧杯未经多次洗涤
D．胶头滴管加水定容时仰视刻度线
答案：(1)10.0 g (2)①③④②⑤ (3)ACD
溶液配制过程中常出现的易错点
在溶液配制过程中常因为实验操作、仪器使用不当、不能正确分析误差而导致失误。
(1)称量固体时物码颠倒，腐蚀性固体直接放在滤纸上称量。
(2)容量瓶是精确配制溶液的仪器，不能用于溶解、稀释和贮存液体。
(3)容量瓶的规格是固定的，不能配制任意体积的溶液，所配溶液的体积一定要与容量瓶的容积相等。
(4)混淆定容时仰视、俯视刻度线对结果造成的影响。
溶质物质的量浓度的计算
1．完成下列计算。
(1)物质的量浓度与溶解度(S)的换算(饱和溶液)
c＝＝＝，S＝________。(ρ的单位：g·cm－3)
(2)气体溶质溶于水中制得溶液，其溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数的计算
①在标准状况下，1 L水中溶解某气体V L，所得溶液密度为ρ(ρ的单位：g·cm－3)，则溶质的物质的量浓度：c＝＝__________________。
②溶质的质量分数：w＝×100%＝________________。
答案：(1)
(2)①＝
②×100%＝×100%
2．(2015·河北石家庄模拟)V L Fe2(SO4)3的溶液中含有a g SO，取此溶液0.5V
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L，用水稀释至2V L，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
解析：选A。a g SO的物质的量为 mol，因此V L Fe2(SO4)3溶液中Fe3＋的物质的量为× mol＝mol，从中取出0.5V L后n(Fe3＋)＝ mol×＝ mol，即稀释到2V L后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为＝ mol·L－1。
3．(2015·湖南湘潭调研)若以w1和w2分别表示浓度为a mol·L－1 和b mol·L－1 的氨水的溶质的质量分数，且知2a＝b，则下列判断正确的是( )
A．2w1＝w2
B．2w2＝w1
C．w2>2w1
D．w12w1。
1．使用mol作单位时，易忽略指出微粒的名称或写出化学式。例如：“1 mol H2”、“1 mol H＋”不能写成“1 mol 氢”。
2．看到22.4 L即误认为是1 mol，忽视“22.4 L/mol”的使用条件和物质状态要求。例如：标准状况指的是0 ℃、1.01×105 Pa，题目中常以常温常压(25 ℃、1.01×105 Pa)、标准状况下为非气态物质(如SO3、苯等)设置陷阱。
3．利用阿伏加德罗常数分析微观对象时，易忽略一些隐含条件。例如：1 mol Na2O2中的离子数(注意O)、1 mol Cl2参与反应转移的电子数(要考虑Cl2自身的氧化还原反应)、3 mol H2与1 mol N2反应转移的电子数(需要考虑反应的可逆性)、分析溶液中的离子数(要考虑离子是否发生水解或电离)。
4．误认为溶液的浓度与所取溶液的体积的大小有关或忽视溶液体积要求。例如：100 mL 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL，其物质的量浓度仍为1 mol/L；1 mol/L的NaCl溶液含NA个Cl－是不正确的(没有指明溶液体积)。
5．配制一定物质的量浓度的溶液时，误认为容量瓶必须是干燥的。其实不然，因为配制时不需要计算水的用量，容量瓶中有少量蒸馏水不影响结果。
6．定容操作引起的误差。例如：定容时仰视刻度线，溶液体积偏大，溶液浓度偏小；定容时超过刻度线，需重新配制，而不是吸出多余液体；定容完毕摇匀后液面下降不能补加液体等。
1．下列几种说法中正确的是( )
A．摩尔是化学上常用的一个物理量
B．某物质含有6.02×1023 个微粒，含有这个数目微粒的物质一定是1 mol
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C．1摩尔氢气分子可以表示为1 mol H2
D．硫酸的摩尔质量为98 g
解析：选C。摩尔是物质的量的单位，A项错误；如含有6.02×1023个氧原子的氧气的物质的量为0.5 mol，B项错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，D项错误。
2．(2014·高考江苏卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B．0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA
D．在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA
解析：选A。A.氧气和臭氧都是由氧元素组成的，1.6 g混合物中含有氧原子的物质的量为＝0.1 mol，则其数目为0.1NA。
B．丙烯酸的结构简式为，分子中含有CC键和CO键，因此0.1 mol丙烯酸含有0.2NA 个双键。
C．标准状况下苯为液体，11.2 L苯的物质的量远大于0.5 mol，所含分子数远大于0.5NA。
D．过氧化钠与水的反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，其中氧元素发生自身的“歧化反应”，由 －1价变为0价和 －2价，生成1 mol氧气时，转移2 mol电子，因此生成0.1 mol氧气时，转移0.2NA个电子。
3．下列有关操作或判断正确的是( )
A．配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏低
B．用托盘天平称取25.20 g NaCl固体
C．用100 mL的量筒量取5.2 mL的盐酸
D．用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸，量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
解析：选D。定容时俯视刻度线会使所配溶液的体积偏小，浓度偏高，A错误；托盘天平的精确度为0.1 g，B错误；应用10 mL的量筒量取5.2 mL的盐酸，C错误；量取一定量的液体时，仰视量筒的刻度线，会使所量取的溶液的体积偏大，最终所配溶液浓度偏高，D正确。
4．(2015·湖北黄冈调研)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，11.2 L SO3中所含原子数为2NA
B．实验室中用含4 mol HCl的浓盐酸跟足量MnO2加热反应可制得Cl2的分子数为NA
C．25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2NA
D．2.3 g钠与一定量的氧气完全反应，转移的电子数一定为0.1NA
解析：选D。SO3在标准状况下为固态，A项错误；MnO2与浓盐酸在加热条件下制取Cl2，随反应的进行，盐酸浓度减小，而稀盐酸与MnO2在加热条件下不反应，故反应后得到的Cl2的分子数小于NA，B项错误；25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有OH－的数目为0.1NA，C项错误；2.3 g钠与氧气完全反应，无论生成Na2O还是Na2O2，钠元素的化合价均由0价升高到＋1价，则转移的电子数均是0.1NA，D项正确。
5．下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A．温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
B．等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C．等温等压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
D．相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
解析：选A。N2O和CO2的摩尔质量相同，在质量相等的情况下，其物质的量也相等，且两者都是三原子分子，所以它们的总原子数一定相等，A项正确；碳原子数相等，但是C2H2和C2H6的组成比例不确定，不能判断氢原子数是否相等，B项错误；两种气体的物质的量相等，但两种气体的分子组成不同，故氧原子数不同，C项错误；物质的量相同的NH3和CH4中氢原子数不同，D项错误。
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6．下列说法正确的是( )
A．把100 mL 3 mol·L－1的H2SO4与100 mL H2O混合，硫酸的物质的量浓度变为1.5 mol·L－1
B．把100 g 20% 的NaCl溶液与100 g H2O混合后，NaCl溶液中溶质的质量分数是10%
C．把200 mL 3 mol·L－1的BaCl2溶液与100 mL 3 mol·L－1的KCl溶液混合后，溶液中的c(Cl－)仍然是 3 mol·L－1
D．把100 mL 20%的NaOH溶液与100 mL H2O混合后，NaOH溶液中溶质的质量分数是10%
解析：选B。A错误，因为100 mL 3 mol·L－1的H2SO4与100 mL H2O混合后溶液的体积小于200 mL；B正确，w＝(100 g×20%)÷(100 g＋100 g)＝10%；C错误，因为3 mol·L－1的BaCl2溶液中的c(Cl－)为6 mol·L－1，混合后溶液中c(Cl－)大于3 mol·L－1；D错误，因为NaOH溶液的密度大于1 g·mL－1，加入水的质量等于100 g，所以混合后溶液中溶质的质量分数大于10%。
7．(2015·高考四川卷改编)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA
B．常温常压下4.6 g乙醇所含共价键数目为0.7NA
C．标准状况下，5.6 L CO2 与足量Na2O2 反应转移的电子数为0.5NA
D．50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA
解析：选A。A.HO和D2O的相对分子质量都为20，中子数都为10，故2.0 g混合物中含有的中子数为NA，A项正确；B.乙醇分子的结构式为，1分子乙醇中存在8个共价键，因此4.6 g(即0.1 mol)乙醇中含有共价键数目为0.8NA，B项错误；C.CO2 与Na2O2发生反应的化学方程式为2CO2＋2Na2O2 ===2Na2CO3＋O2，每有2 mol CO2 参加反应转移2 mol电子，故5.6 L(即0.25 mol)CO2 参加反应转移0.25NA个电子，C项错误；D.随着反应的进行，盐酸的浓度越来越小，MnO2和稀盐酸不发生反应，故转移的电子数小于0.3NA，D项错误。
8．现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为________。
(5)该气体溶于水后形成V L溶液，其溶液中溶质的物质的量浓度为________mol·L－1。
解析：(1)根据题意知n＝ mol。
(2)N＝·NA，因为气体是双原子分子，所以该气体所含原子总数为。
(3)V＝n·Vm＝ mol×22.4 L·mol－1＝ L。
(4)溶液中溶质的质量分数为
w＝×100%
＝%。
(5)c＝＝＝ mol·L－1。
答案：(1) (2) (3) (4)%
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(5)
9．Ba2＋是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度。
(1)现需配制250 mL 0.100 mol/L的标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，还需要________________________________________________________________________。
(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。
(3)另取废水50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrO全部转化为Cr2O；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液 36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为①Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；②I2＋2S2O===2I－＋S4O。则该工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度为________。
解析：(1)要抓住“玻璃仪器”的字眼，因此还需要用来溶解固体的烧杯及用来定容的胶头滴管。
(2)Na2S2O3固体的质量为0.100 mol/L×0.25 L×158 g/mol＝3.95 g，但实验室所用的托盘天平只能准确称量到 0.1 g，故需准确称取Na2S2O3固体的质量为4.0 g。
(3)设Ba2＋的物质的量为x，则根据相关反应可得以下关系式：
Ba2＋～BaCrO4～Cr2O～I2～3S2O
1 3
x 0.036 L×0.100 mol/L
解得x＝1.2×10－3 mol，
则c(Ba2＋)＝＝0.024 mol/L。
答案：(1)胶头滴管、烧杯 (2)4.0 (3)0.024 mol/L
10．(1)若某药品质量约为32.0 g，用托盘天平准确称其质量，若用“↓”表示在右盘放上砝码，用“↑”表示将砝码取下，在下列表格的空格内，用“↓”和“↑”表示相应砝码的放上或取下。
50 g
20 g
20 g
10 g
5 g
(2)配制500 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液，图中操作②中应该填写的数据为________，实验时操作的先后顺序为________________________(填编号)。
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时，用“偏高、偏低、无影响”表示下列操作对所配溶液浓度的影响。
①用量筒量取液态溶质，读数时，俯视量筒，所配制溶液的浓度________。
②将量取液态溶质的量筒用水洗涤，洗涤液倒入容量瓶，所配制溶液的浓度________。
③定容摇匀后，有少量溶液外流，对所配制溶液的浓度________。
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解析：(3)①用量筒量取液态溶质，读数时俯视量筒，会使所量取液体体积比理论值小，使所配制溶液的浓度偏低；②用量筒量取液体时已经考虑残留的部分，故用水洗涤后的洗涤液倒入容量瓶，会使液态溶质偏多，使所配溶液的浓度偏高；③定容摇匀后，即使有少量溶液外流，对所配制溶液的浓度也是没有影响的。
答案：(1)
50 g
20 g
20 g
10 g
5 g
↓↑
↓
↓↑
↓
↓↑
(2)5.3 ②④③⑤①⑥
(3)①偏低 ②偏高 ③无影响
11．三氯化铁是一种很重要的铁盐，主要用于污水处理，具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中，先生成FeCl2，再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。
(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中，得到的盐酸的密度为b g·mL－1，则该盐酸的物质的量浓度是__________________。
(2)若取2.4 g在空气中放置的铁屑，先溶于盐酸，经检验知所得溶液中不含Fe3＋，再通入标准状况下1.12 L Cl2恰好使50 mL上述FeCl2溶液完全转化为FeCl3溶液。
①所得FeCl3溶液的浓度为________________________(不考虑反应时体积的变化)。
②能否计算加入盐酸中HCl的物质的量？________(填“能”或“不能”)。
(3)向100 mL 的FeBr2溶液中通入标准状况下3.36 L Cl2，反应后的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为________。
(4)FeCl3溶液可以用来净水，其净水的原理为____________________________(用离子方程式表示)，若100 mL 2 mol·L－1的FeCl3溶液净水时，生成具有净水作用的微粒数________(填“大于”、“等于”或“小于”)0.2NA。
解析：(1)此题要注意溶液的体积，应用溶液的质量除以溶液密度，且注意溶液密度的单位，计算为
c＝
＝ mol·L－1。(2)①n(Cl2)＝＝0.05 mol，依据方程式计算n(FeCl3)＝0.1 mol，c(FeCl3)＝＝2 mol·L－1。②在溶解铁屑时，HCl要过量，故无法计算加入盐酸中HCl的物质的量。(3)根据氧化还原反应的优先规律，Cl2先氧化Fe2＋，现溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，表明溶液中无Fe2＋，有FeBr3、FeCl3，n(Cl－)＝n(Br－)＝×2＝0.3 mol，根据原子守恒 n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.2 mol，则c(FeBr2)＝＝2 mol·L－1。(4)Fe3＋发生水解：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的 Fe(OH)3 胶体具有吸附作用，可吸附溶液中的杂质离子；由于Fe3＋的水解是可逆反应，且生成的Fe(OH)3胶体是分子的集合体，所以生成的 Fe(OH)3 胶粒的数目小于0.2NA。
答案：(1) mol·L－1
(2)①2 mol·L－1 ②不能 (3)2 mol·L－1
(4)Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋ 小于
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