2019-2020年高一化學 知識點精析精練 物質的量小結.doc

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2019-2020年高一化學 知識點精析精練 物質的量小結 1．“摩爾”是怎樣定義的? 摩爾來源于拉丁文(moles)，原意是大量和堆量。1971年，有14個國家參加的第十四屆國際計量大會做出決定：確定“物質的量”為國際單位制的基本物理量，摩爾是“物質的量”的單位，“物質的量”含有物質粒子數(shù)批量的含義；“物質的量”四個字集合在一起有特定的含義，四個字不能去掉任何兩個字，也不能加進任何一個字，否則，其意義將完全改變。 國際計量委員會于1969年提出，1971年第十四屆國際計量大會通過關于摩爾的定義是： (1)摩爾是一系統(tǒng)的物質的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0．012kg12C的原子數(shù)目相同。 (2)在使用摩爾時，基本單元應予指明，它們可以是分子、原子、離子、電子及其他粒子，或者是這些粒子的特定組合。 根據(jù)摩爾定義，0．012 kg12C中所含碳原子的物質的量就是1摩爾，即摩爾這個單位是以12g 12C中所含原子的個數(shù)為標準，來衡量其他物質中所含基本單元數(shù)目的多少。而阿伏加德羅常數(shù)的定義值是12 g12C中所含原子數(shù)。因為6．021023是阿伏加德羅常數(shù)的近似值，所以不用它來定義摩爾。 我們在使用摩爾這個單位時，要指出粒子的名稱。通常將粒子的符號或化學式寫在摩爾名稱或符號的后面，如：l摩氧原子、1摩H2、1摩Na+、1摩NaCl等。 2．為什么選用12g碳12所含原子個數(shù)作為物質的量的單位? 這是因為碳12中含有6個質子和6個中子，且碳12同位素在自然界分布比較多，同時碳可生成許多碳氫化合物，便于測定和進行比較。 選用12g碳12所含原子數(shù)(阿伏加德羅常數(shù))為1摩爾，那么1摩爾碳12的質量就是12g。又由于相對原子質量是元素原子的質量與碳12原子質量的1/12相比較所得的數(shù)值，這樣就使得其他l摩爾任何原子的質量有一個簡單關系，即1摩爾任何原子的質量以克為單位，數(shù)值上等于該種原子的相對原子質量。 3．阿伏加德羅常數(shù)有無單位?它的精確數(shù)值為多少? 阿伏加德羅常數(shù)的符號為NA，它不是純數(shù)，其單位為mol-1。 阿伏加德羅常數(shù)最新的測定數(shù)據(jù)是：NA＝6．022 136 71023mol-1(不確定度為110-6)，6．021023為阿伏加德羅常數(shù)的近似值(3位有效數(shù)字)。 1mol水分子中約含6．021023個水分子，10億人晝夜不停地數(shù)，每人每分鐘數(shù)100個，需要數(shù) 108萬多年才能數(shù)完! 4．本章考向分析：物質的量是教學重點和難點，又是高考的熱點，它貫穿于整個中學化學教材中。其考查重點主要有： (1)有關物質的量及其濃度的計算；(2)有關物質的量及其氣體體積的計算；(3)物質組成與反應中與NA有關的判斷；(4)物質的量濃度與質量分數(shù)的換算；(5)溶液配制與稀釋的計算；(6)有關化學方程式的綜合計算等。 研究性學習 1．實驗探究 如探索物質的量濃度的配制技能以及容量瓶、滴定管等精確儀器的使用；探究阿伏加德羅常數(shù)的測定方法，學會分析定量實驗產生誤差的原因和數(shù)據(jù)處理的一般方法。 2．文獻研究 在學習本章課本知識的同時，到圖書館或上網查詢查閱有關資料，就有關涉及物質的量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等知識計算及有關應用進行收集、整理，并寫出小論文或自己編擬研究性、開放性試題。如怎樣利用實驗室里的常用儀器與藥品設計一個實驗來測定某氫氧化鈉溶液的物質的量的濃度?并選擇最佳實驗方案。試題要求用研究性學習的思路考慮問題，提出更優(yōu)的實驗方案，用整體的思維去考慮問題，體現(xiàn)了學習的綜合能力。該題要求既有基本知識，又要有扎實的研究性學習的意識。本題還有一點也很重要，反映在評價上：本題解答若操作簡單、現(xiàn)象明顯、不是化學教材中講過的常規(guī)方法應屆創(chuàng)新，經認可后可給予獎勵?？梢?，研究性學習應該體現(xiàn)在學科學習的各個方面，不僅是為了考試，更重要的是在研究性學習中提高各種能力和綜合素質。 研究性問題： [例]某研究牲學習小組設計了如圖所示的定量測定裝置，其中B是底面積為100cm2、高20cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋)，上面標有以厘米為單位的刻度，其他夾持裝置已略去。 I甲同學用這套裝置測定出了空氣中氧氣的體積分數(shù)，他的操作過程是：①檢查裝置的氣密性；②加入液體C，調整 A的高度，使B中液面至刻度15．0cm處；③將過量的鐵粉平鋪在電熱板上，蓋緊容器；④通電加熱鐵粉，待充分反應后，冷卻到原來的狀況，調整A的高度使容器A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度。 請回答下列問題： (1)在操作①中檢查裝置氣密性的方法是______________________________。 (2)在該同學的實驗中，下列物質不能用于代替鐵粉的有__________。 A.紅磷 B.木炭 C.銅粉 (3)在操作④結束時，與裝置B中的液面最接近的刻度是_______________cm(填整數(shù))。 Ⅱ乙同學欲用此裝置測定鐵在氯氣中燃燒產物的化學式。他的操作與甲不同之處有：將操作③中鐵粉的質量改為1．0g，并使容器B充滿氯氣后，再蓋緊容器。 請回答下列問題： (1)在乙同學的實驗中，下列試劑中適合于作液體C的有__________。 A.水 B.氫氧化鈉溶液 C.飽和食鹽水 (2)實驗結束時，液面在刻度8．8cm處。若將當時的實驗條件近似看作標準狀況，請據(jù)此計算生成物FeClx中x的值是____________________(計算結果保留1位小數(shù))。 (3)上面的實驗結果比理論值_______________(選填“偏大”或“偏小”)，誤差產生的原因可能是 ________________。 [答案]I (1)蓋緊B的蓋子，向A中加水，使A中的水面高于容器B中的水面，放置一段時間，若A中的液面不下降，則證明其氣密性良好。 (2)B (3)12 Ⅱ(1)A (2)3．1 (3)偏大；少量氯氣溶解在食鹽水中、氯氣有泄漏、讀數(shù)時A的液面比B高 能力測試 時間：150分鐘 總分：120分 顯能測試 一、選擇題(每小題1～2個選項符合題意，每小題3分，共計42分) 1．將3．48gFe3O4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+全部氧化為Fe+3,Cr2O2-7全部轉化為Cr3+，則K2Cr2O7溶液中溶質的物質的量濃度為 ( ) A.0．05 mol/L B.0．1 mol/L C．0．2 mol/L D.0．3mol/L 答案:B 2．某元素單質在室溫下為固體，其密度是5．0 g/cm3，用X光衍射研究該固體表明在邊長為10 nm (1nm=10-9m)的立方體中含2萬個原子，此元素的相對原子質量約為 ( ) A.32 B. 65 C. 120 D. 150 答案:D 3．向10體積水中加入2體積98％濃硫酸(密度1．84g/cm3)，稀釋后硫酸中H2SO4的質量分數(shù)是 ( ) A．14．3％ B. 26．4％ C．25．5％ D. 26．8％ 答案:B 4．在等物質的量的金屬元素單質A和B中，分別加入足量的酸，在A中加入鹽酸，B中加入稀硫酸。反應完全后，生成氫氣的體積分別為VA和VB，而且VA≠VB。若要確定反應生成物中A和B的化合價，至少還需知道的數(shù)據(jù)是 ( ) A.VA:VB的值 B.VA(或VB)的值 C.A(或B)的物質的量 D.鹽酸和硫酸中溶質的物質的量濃度 答案:A 5．設NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法不正確的是 ( ) A.lmol醋酸的質量與NA個醋酸分子的質量相等 B.NA個氧氣分子和NA個氫氣分子的質量比等于16：1 C．28g氮氣所含的原子數(shù)目為NA D.在標準狀況下，0．5NA個氯氣分子所占的體積是11．2L 答案:C 6．由CO2、H2和CO組成的混合氣體，在同溫、同壓下與氮氣的密度相同，則該混合氣體中CO2、H2和CO的體積比為 ( ) A．29：8：13 B.22:1：14 C．13：8:20 D．26：16：57 答案:CD 7．將5．12gKOH和KHCO3混合物在260℃煅燒后冷卻至原溫度，發(fā)現(xiàn)混合固體的質量減少0．98g，則原混合物中KOH和KHCO3的組成情況是 ( ) A．KOH物質的量〉KHCO3物質的量 B.KOH物質的量＝KHCO3物質的量 C．KOH物質的量24m時______________________； 答案:54=b-2m； a=b-2m； (3)當a<56m，b<24m時______________________。 答案:54=22；8la=77b 18．(16分)現(xiàn)有氧化銅和炭粉的混合物共mol，將它在隔絕空氣的條件下加熱。反應完全后冷卻，得到殘留固體。 (1)寫出可能發(fā)生反應的化學方程式：______________________； 答案: 2CuO+C2Cu+CO2↑ CO2+C2CO (2)若氧化銅在混合物中的物質的量的比值為x(0b>，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 mol b mol bmol b mol 剩余的CO2為(a-b)mol又使CaCO3溶解。 CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 1 mol 1 mol (a-b)mol (a-b)mol 殘留的沉淀共為：6mol-(a-b)mol＝(2b-a)mol 其質量：100(2b-a)g ④若a＝2b，CO2與Ca(OH)2恰好反應生成Ca(HCO3)2 2CO2+Ca(OH)2＝Ca(HCO3)2 2 1 a＝2b b 最后沒有沉淀生成 ⑤若a>2b，沒有沉淀生成，還余下CO2物質的量為(a-2b)mol 說明：由于CO2、Ca(OH)2的量未定，又因多余的CO2還與反應的生成物反應，這就使計算復雜化，今后遇到此類問題也要如此討論求解。 24．(8分)將一定物質的量的KClO3加熱使之部分分解，然后再向反應后的混合物中加入足量的H2SO4，發(fā)生如下的反應：KClO3+5KCl+3H2SO43C12↑+3K2SO4+3H2O。假設KClO3，為m mol，第一步反應KClO3分解率為a，兩步反應生成的O2與Cl2總的物質的量為n mol。 分析：KClO3只分解一部分，分解的KClO3物質的量＝原KClO2物質的量m molKClO3分解率a。 根據(jù)KClO3分解反應方程式可求生成的O2和KCl物質的量。剩余KClO3物質的量＝m mol-m mola＝m(1-a)mol。列反應方程式進行計算。 (1)計算當氯元素全部轉化為Cl2時的a值及n與m的函數(shù)關系式。 答案: 解答：(1)2KClO32KCl + 3O2↑ 2 2 3 ma mol ma mol mol 根據(jù)題意和反應方程式可知：剩余KClO3的物質的量：生成KCl的物質的量＝1：5時，KClO3和KCl兩者恰好完全反應，氯(原KClO3中的“Cl”)元素全部轉化為Cl2。原KClO3加熱后剩余的KClO3的物質的量=m(1-a)mol，生成KCl物質的量為ma mol，得：，解得a＝，此時，根據(jù)氯元素物質的量守恒，求得Cl2為mol。 所以，n=n(O2)+n(Cl2)=mol+mol=mol+mol=1．75m mol。 (2)討論在a取不同值時，n與a、m的函數(shù)關系式及n的最大值。 答案: 因KClO3與KCl按1：5時才恰好反應，即分解率a＝時生成Cl2最多(無KClO3和KCI剩余)。當d<時，KClO3與KCl反應產生C12時KClO3過量，生成Cl2的量由KCI決定。根據(jù)關系式： 5KCl ～ 3Cl2 5 3 ma mol z1=mol 所以，此時O2和Cl2總的物質的量n＝mol+mol＝m mol〈1．75m mol。 當a>時，KCl過量，生成Cl2的量根據(jù)加熱后剩余的KClO3的量計算： KClO3 ～ 3Cl2 1 3 m(1-a)mol z2=3m(1-a)mol 所以，n＝mol+3m(1-a)mol＝3m(1-)mol〈1.75mmol。故當a＝時，n有最大值，即 n＝1．75m mol。 說明：本題解法應用了求極值的方法。極值法是將題設構造成為問題的兩個極端，然后依據(jù)有關化學知識確定所需反應物的最小量或生成物的最大量，進行分析判斷求得結果。