金钰数学——物质的量与物质的量浓度.doc

金钰数学物质的量与物质的量浓度物质的量与物质的量浓度以物质的量为中心的综合计算 二、阿伏伽德罗定律及推论的应用 PV=nRT 1、三同定一同：对比两个气体体系，只要P、V、T、n中任意三个物理量相同，第四个物 理量一定相同2、对比两个气体体系，只要P、V、T、n中任意两个物理量相同，则另外两个物理量也会 成一定的比例关系。如同温同压下；同温同容下例1.在20时,在一刚性容器内部有一个不漏气且可滑动的活塞将容器分隔成左右两室。左室充入氮气,右室充入氢气与氧气的混和气体,活塞恰好停留在离左端的处(图1),然后引燃氢、氧混和气体,反应完毕后恢复至原来温度,活塞恰好停在中间(图2),如果忽略水蒸气体积,则反应前氢气与氧气的体积比可能是-(BD) A.3:4 B.4:5 C.2:1 D.7:2 提示:设氮气的量为1体积,则氢、氧混和气体为3体积;从图示可以看出,反应后剩余的H2（或O2）也为1体积,如设参加反应的H2和O2分别为2x、x体积,有2x+x+1=3,解得x=(1)如果H2有剩余,V（H2）=x+1=, V（O2）=x=, V（H2）：V（O2）=7:2(2)如果O2有剩余, V（H2）=x=, V（O2）=x+1=, V（H2）：V（O2）=4:5类似题型：常温下,将a克氢气和氧气的混和气体置于一密闭容器中,点燃使其完全反应后再恢复到常温,测知容器内仍有b克气体。则原混和气体中氢气与氧气的质量比为-（BC） A.1:8B.(a+8b):(8a-8b)C.(a-b):(8a+b)D.(a-b):(8a-8b)例2.由甲烷、氨气、氢气组成有的混和气体的平均分子量为10,则混和气体中三者的体积比为-(D) A.3：2：1 B.1：2：3 C.1：3：4 D.2：3：4.类似题型：用H2还原CuO m克,先加热且待冷却后,称得剩余固体为n克,共用去H2W克,则参加反应的CuO的百分比为( D ) A.100% B.100% C.100% D.100%提示:不少学生可能会把B也选进去,其实,用去“用去”与“参加反应”是不同的,“用去”的不一定是参加反应的,考虑到气体与固体反应时,气体总是不能完全参加反应这个事实,我们不应该把B作为答案。.例3.在化合物X2Y和YZ2中,Y的质量分数分别为40%和50%,则在化合物X2YZ3中Y的质量分数约为-(B) A.20%B.25%C.30%D.35%提示一:解得X、Y后,再代入到可得结果,但过程太繁提示二:Y在X2Y中的原子量为40,则X的原子量为30;在YZ2中,Y的原子量若为40,则Z的原子量为20(因为Y占50%)。故化合物X2YZ3中:Y% = = 25%提示三:由X2Y中Y占40%,即可令X=3,Y=4;又由YZ2中Y占50%,则有Y=2Z,即Z=2,于是= ,即B例4.将m1克锌加到m2克20%的盐酸中,反应结果共放出n升氢气(标准状况),则被还原的HCl的物质的量是-(D) A.molB.molC.molD.mol类型题：V mL硫酸铝溶液中含有a g，取溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中的物质的量浓度是（ ）A. B. C. D. 例5.常温下,在10升容器中通入A摩氢气和B摩氧气(A、B均为小于或等于4的正整数),点燃后充分反应,恢复到常温,容器内的气体(水蒸气的体积忽略不计)密度(克/升)最大值可能是-(C) A.6.4B.9.6C.11.2D.12.8例6.在同温同压下,把等体积的空气和二氧化碳混和,并使之在高温下跟足量的焦炭反应,若氧气和二氧化碳最后全部转化成一氧化碳,则反应后的气体中一氧化碳的体积分数约是-(D) A.0.60B.0.64C.0.70 D.0.75例7.0.1 mol元素X的单质（固体）与氧气完全反应生成氧化物后，质量增加了4g，该氧化物的组成是A XO B X2O3 C X2O5 D XO3例8.在质量为G的坩埚内，加入BaCl2nH2O晶体后称得质量为W1g。加热使结晶水全部失去，冷却后，称得质量为W2g，则n值为A B C D 例9.将1.95g锌粉加入到200mL的0.100 molL-1MO2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是 A. M B. M2+ CM3+ D. MO2+类似题型用20 mL 0.1mol/L的含氧酸HxRO4溶液与15 mL 0.2mol/L的某碱M(OH)a溶液恰好完全反应，全部生成正盐，则R元素的化合价是A （82/3a） B （82a） C （83/2a） D （83a）例10.【天平平衡问题】将两只各盛50mL2mol/L盐酸的小烧杯，分别放在天平的两个托盘上，调平后，向两烧杯里分别加入各一种物质，若使充分反应后，天平失去平衡，在左右两烧杯中应加入的物质是A 左边加CaCO3 5g，右边加MgCO3 5gB 左边加NaHCO3 5g，右边加MgCO3 5gC 左边加NaHCO3 4g，右边加MgCO3 4gD 左加CaCO3 4g，右边加MgCO3 4g类似题型：在托盘天平的两盘中各放入一个质量相等的烧杯，两烧杯中各盛有100mL1mol/L硫酸溶液，向两烧杯中分别加入各组中的两种物质，反应后天平保持平衡的是A 0.1mol Zn，0.1mol Fe B 1mol Fe，1mol Zn C 1g Zn，1g Fe D 10g Zn，10g Fe物质的量浓度经典例题解析例1.V mL硫酸铝溶液中含有a g，取溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中的物质的量浓度是（ ）A. B. C. D. 例2.在NaCl、三种盐配成的混合溶液中，若的浓度为、的浓度为、的浓度为，则的物质的量浓度为（ ）A. 0.5 B. 0.45 C. 0.2 D. 0.25 例3.某溶液中溶质的摩尔质量为M ，密度为，溶质的质量分数为，物质的量浓度为c 。取a mL此溶液，其中含有m g溶质。（1）用含a、m等的代数式表示其物质的量浓度的关系式为_。（2）用题中代表数据的字母表示溶液的密度的关系式为_。（3）用题中代表数据的字母表示溶液中溶质的质量分数的关系式为_。例4.在标准状况下，将V L A气体（摩尔质量为M ）溶于0.1L水中，所得溶液的密度为d ，则此溶液中溶质的物质的量浓度为_。例5.将标准状况下aL NH3溶解于1000g水中，得到氨水的物质的量浓度为b mol/L，则该氨水的密度为A g/cm3 B g/cm3 Cg/cm3 D g/cm3例6.质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后，蒸发掉pg水，得到的溶液每毫升质量为qg，物质的量浓度为c。则溶质的分子量（相对分子质量）为A B C D 综合题型部分例1.下图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240毫升气体X慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：实验前B管重20.32克，实验后B管重20.00克，B管中的黑色粉未变成红色粉未。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气。试回答下列问题：（1）X气体是由 和 元素组成的。（2）若240毫升X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1mol X气体的体积是24000毫升，则X的摩尔质量是 克/摩。（3）通过计算，确定X的分子式为 。（4）写出B中发生反应的化学方程式（X在该条件下不发生分解反应）【答】：（1）氮、氢（2）32（3）N2H4（4）N2H4+2CuON2+2H2O+2Cu例2.硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4SO3）、硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。完成下列计算：52焦硫酸（H2SO4SO3）溶于水，其中SO3都转化为硫酸。若将445 g焦硫酸溶于水配成4.00 L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为_mol/L。53若以浓硫酸吸水后生成H2SO4H2O计算，250 g质量分数为98的硫酸能吸收多少g水？54硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：3FeS28O2Fe3O46SO2 =4FeS211 O2 2Fe2O38SO2，若48 mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4 L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。52445g焦硫酸的物质的量n=2.5mol，其中硫酸和三氧化硫的物质的量均为2.5mol，2.5molSO3和水反应又会产生2.5nolH2SO4，所以溶液中H2SO4的物质的量是5.0mol，则=1.25 mol/L；53250 g质量分数为98的硫酸溶液中含H2SO4的质量是m=250 g98=245g，则=2.5mol。250 g质量分数为98的硫酸溶液中含H2O的质量是m=250g245g=5g。2.5mol H2SO4可以结合H2O的物质的量是2.5mol，水的质量m=2.5mol18g/mol=45g，因此还能吸收说的质量是40g；54 由题意可知=131mol，设生成Fe3O4的物质的量是amol，生成Fe2O3的物质的量是bmol，根据化学方程式3FeS28O2Fe3O46SO2 、4FeS211 O2 2Fe2O38SO2得：8a+112b=131（氧气守恒）和3a+2b=48（FeS2守恒），解得a=4、b=18，所以n(Fe3O4): n(Fe2O3)=2:9。例3将Wg胆矾（CuSO45H2O）溶解在VmL水中，得到饱和溶液，测得该饱和溶液的密度为g/cm3，求溶液的物质的量浓度？该温度下，CuSO4的溶解度？（已知：CuSO4的相对分子质量为160 CuSO45H2O的相对分子质量为250 水的密度：1g/mL） c(CuSO4)4w/(wv)mol/L S(CuSO4)800w/(9w25v)g例4.在5.68g CaCO3和MgCO3组成的混合物中加入足量的稀盐酸，产生的全部气体刚好与500mL浓度为0.2mol/L的NaOH溶液完全反应，把所得溶液在较低温度下蒸发至干，得到不含结晶水的固体5.92g。求原混合物中各物质的质量分别是多少克。 CaCO3：4g；MgCO3：1.68g例5在标准状况下，将224L氯化氢气体溶于635mL的水（密度为1 g/cm）中，所得盐酸的密度为1.18g/cm3。（1）该盐酸的质量分数是多少？（2）取这种盐酸10mL，稀释到1.45L，所得的稀盐酸的物质的量浓度多少？5