物质的量方面试题的求解技巧


物质的量方面试题的求解技巧  第1张

有关物质的量的概念、应用以及物质的量浓度的计算仍然是高考高频考点,题型以选择题为主,难度适中。非选择题多以溶液的配制、实验为载体考查化学实验基本操作、溶液浓度的测定、数据处理方法和化学实验中的定量分析能力。考点应用规律性强,能提升综合解题能力。该部分知识的前后关联性极强,应用广泛,尤其是条件性、规律性、结论性的数据快速处理运用,仍为命题的主要方向。预计2019年有关阿伏加德罗常数的综合应用及气体摩尔体积的考查仍会延续选择题的形式,要注意与氧化还原反应、水解原理、物质结构等知识点的结合,而以物质的量为中心的计算更多体现在它的工具性上。

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一、物质的量

1、物质的量定义:

表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号:n,单位:摩尔,符号:mol

2.阿伏加德罗常数:0.012kgC-12中所含有的碳原子数。

用NA表示,其数值约为6.02x1023,单位是mol1

每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒,用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合。

3、微粒与物质的量的关系:物质的量方面试题的求解技巧  第3张

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①“摩尔”表示物质的量时只能适用于微观粒子,不能适用于宏观物体;在判断时清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及原子数、离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体HeNe等单原子分子,Cl2N2O2H2等双原子分子,及O3P418O2D2ONa2O2CH4CO2SiO2等特殊物质。

②用“摩尔”描述物质的多少时,常用化学式表示。


二、摩尔质量

1、概念:单位物质的量的物质所具有的质量,用M表示,单位:g/mol。数值上如果用g/mol为单位等于该物质的相对分子质量或相对原子质量。

2、质量与物质的量的关系:物质的量方面试题的求解技巧  第5张

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求气体的摩尔质量M的常用方法

1)根据标准状况下气体的密度ρMρ×22.4(g·mol1)

2)根据气体的相对密度(Dρ1/ρ2)M1/M2D

3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)Mm/n

4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)MNA·m/N

5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:

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指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。


三、气体的摩尔体积

1、影响物质体积大小的因素:

1)构成物质的微粒的大小(物质的本性)

2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)

3)构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)

 

2、气体摩尔体积

1)含义:单位物质的量的气体所占的体积

符号Vm,标准状况下,Vm22.4L/mol物质的量方面试题的求解技巧  第8张

2)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。

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标准状况下,1 mol气体的体积是22.4 L,但如果当1 mol气体的体积是22.4 L时,不一定是标准状况。这是因为影响气体体积的因素有温度、压强两个条件,非标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L


四、阿伏加德罗定律及其推论应用:

同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。对于阿伏加德罗定律及其推论的应用要明确三点:

①适用范围:气体;

②三个“同”条件下(同温、同压、同体积),分子数才会相同;

③气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。

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①注意排除干扰因素:高考考查阿伏加德罗定律及推论时,往往引入一些干扰因素,如体积、密度、气体摩尔体积等物理量与温度、压强有关,而质量、粒子数、摩尔质量与温度、压强无关。


②注意同素异形体、同位素原子组成分子的摩尔质量,某些隐含反应等。对于同素异形体,如O2O3S2S4S8等,只要质量相等,温度、压强不等时,其原子个数就一定相等,但分子数不相等,因为它们的化学式不同;对于不同同位素原子组成分子的摩尔质量不要想当然,要具体计算,如C18O2的摩尔质量是48 g·mol1,而不是44 g·mol1;在应用阿伏加德罗定律时,注意隐含反应,如2NOO22NO22NO2 N2O4

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有关阿伏加德罗常数(NA)计算的六种设陷方式:

方式1 气体摩尔体积的状况:22.4 L·mol1指在标准状况下(0  101 kPa)的气体摩尔体积。若题中给出气体的体积,需考虑气体所处的状况是否为标准状况。


方式2 物质的聚集状态:气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。


方式3 物质的微观结构:清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及原子数、离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体HeNe等单原子分子,Cl2N2O2H2等双原子分子,及O3P418O2D2ONa2O2CH4CO2SiO2等特殊物质。


方式4 电解质溶液要注意对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的正确理解,关键是要弄清电离和水解的实质,以及相对强弱。如1 L 1 mol·L1 NH4Cl的溶液中NH4的数目小于NA


方式5 氧化还原反应的电子转移数目较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移的数目时,要清楚认识哪种元素的原子间发生电子转移。如Na2O2H2OCl2NaOH溶液反应等。


方式6 可逆反应不能进行到底2NO2N2O4Cl2H2O⇌HClOHCl,合成氨等。


五、物质的量浓度

1、物质的量浓度:

1)概念:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。

符号cB单位:mol/L物质的量方面试题的求解技巧  第12张


2、配制:

1)主要仪器:托盘天平、容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒药匙等。

2)溶液的配制步骤:①计算②称量③溶解④冷却⑤移液⑥洗涤⑦定容⑧摇匀。

3)误差分析的理论依据:根据物质的量方面试题的求解技巧  第13张可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时,关键要看配制过程中引起V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。

4)俯视、仰视的分析:在量筒、滴定管、容量瓶的使用时经常涉及俯视、仰视问题,其对实验结果的影响究竟如何(偏大或偏小),必须分三种情况讨论:

1)容量瓶(如图Ⅰ、Ⅱ)

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①图Ⅰ:定容时俯视,溶液体积偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏大。

②图Ⅱ:定容时仰视,溶液体积偏大,所配制溶液的物质的量浓度偏小。

2)量筒、滴定管液面读数(如图Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)

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①图Ⅲ:量筒上方刻度更大,俯视读数时视线与凹液面最低处相连,连线与量筒壁相交处(a)即为俯视读数,即量筒内液面俯视读数偏大。

②图Ⅳ:量筒下方刻度更小,仰视读数时视线与凹液面最低处相连,连线与量筒壁相交处(b)即为仰视读数,即量筒内液面俯视读数偏小。

③图Ⅴ:滴定管上方刻度更小,俯视读数时视线与凹液面最低处相连,连线与滴定管壁相交处(c)即为俯视读数,即滴定管内液面俯视读数偏小。

④图Ⅵ:滴定管下方刻度更大,仰视读数时视线与凹液面最低处相连,连线与滴定管壁相交处(d)即为仰视读数,即滴定管内液面仰视读数偏大。

3用量筒、滴定管量取一定体积的液体(如图Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ)

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①图Ⅶ:用量筒量取5.0 mL液体时,若俯视,视线与刻度5相连并延长到凹液面最低处,所以实际量取的液体体积小于5.0 mL,即偏小。

②图Ⅷ:用量筒量取5.0 mL液体时,若仰视,视线与刻度5相连并延长到凹液面最低处,所以实际量取的液体体积大于5.0 mL,即偏大。

③图Ⅸ:用滴定管量取5.00 mL液体时,开始液面在0刻度(平视),再将液体放出,液面下降,此时俯视,视线与刻度5相连并延长到凹液面最低处,实际液面在刻度5以下,所以实际放出的液体体积大于5.00 mL,即偏大。

④图Ⅹ:用滴定管量取5.00 mL液体时,开始液面在0刻度(平视),再将液体放出,液面下降,此时仰视,视线与刻度5相连并延长到凹液面最低处,实际液面在刻度5以上,所以实际放出的液体体积小于5.00 mL,即偏小。

物质的量方面试题的求解技巧  第17张

使用容量瓶时:

①根据所配溶液的体积选取合适的容量瓶,如配制950 mL溶液,应选取1000 mL的容量瓶。

②容量瓶使用前要检查是否漏水。

③容量瓶不能用来溶解、稀释、贮存溶液,也不能用来作反应器。

④容量瓶上标有温度、容量、刻度线。

⑤不能加入过冷或过热的液体。


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