1.關于傳統節日的紀念活動是歷史傳承的方式之一,每逢節日,文人墨客也競相揮毫,留下許多詩作。下列詩作中與中秋節相關的是 ( )
A.皓魄當空寶鏡升,云間仙籟寂無聲 B.浣江五月平堤流,邑人相將浮彩舟
C.馬上逢寒食,途中屬暮春 D.九月九日望鄉臺,他席他鄉送客杯
V氣體(標準狀態)(L)
粒子數(N)
物質的量(n)
物質的質量(g)
V溶液(L)
請你將上述關系圖的轉化方法標出來。
試題枚舉
[例1]如果我們規定12C的相對原子質量為24,且0.024kg12C中所含的原子個數為阿伏加德羅常數(NA),那么下列幾種物理量會有變化嗎?若有,請說明變化結果。
(1)一個12C原子的質量 (2)阿伏加德羅常數(NA) (3)摩爾質量
(4)O2的相對分子質量
(5)氣體摩爾體積
(6)g C2H5OH的物質的量
(7)98%()硫酸的物質的量濃度
(8)44gCO2所含的分子個數
解析:(1)在規定12C的相對原子質量為24時,實際上是把作為相對原子質量的標準從原來用12C質量的1/12,改為1/24,但是單個碳原子的質量并沒有因此而發生改變;
(2)原來是以0.012kg12C所含有的碳原子數作為阿伏加德羅常數(即6.02×1023),現在用0.024kg12C中所含的原子個數為阿伏加德羅常數(NA),很明顯0.024kg12C中所含的原子個數是0.012kg12C中所含的原子個數的2倍;故阿伏加德羅常數(NA)變為原來阿伏加德羅常數的2倍(即2×6.02×1023);
(3)原來所稱摩爾質量,實質上是指1摩爾物質的質量即6.02×1023個微粒集體的質量,當作出了上述規定后,1摩爾所含的粒子數已經變成了原來的2倍,故其質量也就為原來的2倍;
(4) 原來氧分子的相對分子質量=氧分子的質量/12C質量的1/12,現在氧分子的相對分子質量=氧分子的質量/12C質量的1/24,即作為相對原子質量的標準變為了原來的一半,而氧分子的質量是固定的,故氧分子的相對分子質量變為原來的2倍;
(5)氣體摩爾體積是指在一定的溫度和壓強下, 阿伏加德羅常數個氣體分子所占有的體積,由于阿伏加德羅常數已經變成了原來的2倍,氣體摩爾體積當然也就是原來的2倍了;
(6)根據公式:物質的量(n)=物質的質量(m)/物質的摩爾質量(M),在新的條件下由于摩爾質量變成了原來摩爾質量的2倍,等質量的物質的“物質的量”則等于原來的一半;
(7) 溶質的物質的量濃度(CB)=溶質的物質的量(n)/溶液的體積(V),在單位體積的98%()硫酸中所含溶質--硫酸的質量是不變的,但由(6)中所述可知,其物質的量(n)變成了原來的一半,故物質的量濃度變為原來的0.5倍;
(8) 不論作為相對原子質量的標準如何變化,單個CO2分子的質量并未變化,故一定質量的CO2所含的分子個數是不會發生變化的。
答案:(1)不變(2)變為原來的2倍(3)變為原來的2倍(4)變為原來的2倍(5)變為原來的2倍(6)變為原來的0.5倍(7)變為原來的0.5倍(8)不變
[例2]下列說法中,正確的是( )
A.KOH的摩爾質量是56g B.一個碳原子的質量就是其相對原子質量
C.硫原子的質量就是硫的相對原子質量
D.氦氣的摩爾質量在數值上等于它的相對原子質量
解析:摩爾質量的單位應當是g/mol,而不是g,故A不對;碳原子的相對原子質量是指拿一個碳原子質量除以一個12C原子質量的1/12所得的比值;硫原子的質量除以一個12C原子質量的1/12所得的比值才是硫的相對原子質量,所以B、C均不對;
答案D
[變式]在一定條件下,16g A和20g B恰好反應生成4.5g D和C。在相同條件下,8g A與15g B反應可生成0.125mol C和D。從上述事實中可推知C的分子量為 。
解析: 根據質量守恒定律可知,16g A和20g B恰好反應時生成4.5g D和31.5gC;在相同條件下,8g A與15g B反應(根據上述反應中A和B的比例關系可知B是過量的)時則應當生成 15.75gC,題目給出的是生成0.125mol C,根據摩爾質量(M)=物質的質量(g)/物質的“物質的量(n)”,可以計算出M=126g/mol,所以C的相對分子質量為126。
[例3]用NA表示阿佛加德羅常數,下列說法中正確的是( )
A.1mol甲烷的質量與NA個甲烷分子的質量之和相等
B.28g氮氣與40g氬氣所含的原子數目相等,都是NA個
C.2.3g鈉由原子變成離子,失去的電子數為0.1NA
D.18g重水(D2O)所含的電子數為10NA
解析:]根據摩爾的定義,每摩爾物質含有阿伏加德羅常數(NA)個微粒,所以A組答案是正確的,氮氣是雙原子分子,而氬氣是單原子分子,28g氮氣所含有的原子數為2NA個,40g氬氣所含的原子數目是NA個;一個鈉由原子變成離子時,將會失去1個電子,2.3g鈉為0.1mol,由原子變成離子時失去的電子數為0.1NA;18g重水(D2O)所含的分子為0.9mol,而每個分子所含的電子數為10個,所以18g重水(D2O)所含的電子數為9NA;故答案為AC
[變式](1)(NH4)2SO4的摩爾質量為 。現有26.4g(NH4)2SO4,則其中含有 molH, 個氧原子、 mol質子;它溶于水時能電離產生 mol銨根離子,這么多銨根離子的質量是 。
(2)計算10克下列物質的“物質的量”(保留小數點后兩位)
NaHCO3 SO3
(3)計算出下列物質的質量0.2mol Na2CO3 ;0.3mol NH4HCO3
(4)26.4g(NH4)2SO4中硫元素的質量與 g NaHCO3中所含氧元素的質量相等;與 g NaHCO3中所含的氫原子個數相等。
[例4]有一真空儲氣瓶,凈重500克。在相同條件下,裝滿氧氣后重508克,裝滿另一種氣體X時重511克,則X的相對分子質量為( )
A. 44 B. 48 C. 64 D. 71
解析:本題題給條件應當說是“同溫、同壓、同體積(同一個真空瓶)”,所以不論裝什么氣體,里面所含氣體的物質的量是相同的,根據物質的量(n)=物質的質量(m)/物質的摩爾質量(M)可以得到計算式:(508-500)/32=(511-500)/ M,所以M=44。
答案:A
[變式]標準狀況下,mg氣體A與ng氣體B所含分子數相同,下列說法不正確的是
A. A與B相對分子質量之比為
B. 同質量的A與B所含分子數之比為
C. 相同狀況下,同體積的A與B的質量之比為
D. 標準狀況下,A與B的密度之比為
答案:D
[例5]配制250 mL 1.6mol/L NaCl溶液。具體步驟如下:
(1)計算:需 gNaCl。(2)稱量:使用的主要儀器是 。
(3)溶解:將稱好的NaCl放在 中加適量蒸餾水溶解,并用 加以攪拌。
(4)轉移:待溶液冷卻到室溫后,將其沿玻璃棒注入 中,其中玻璃棒的作用是 。
(5)洗滌:將燒杯和玻璃棒用蒸餾水洗滌 次,并將每次洗滌后的溶液都注入中;其主要目的是 。
(6)定容:將蒸餾水注入 中,直到其中液面接近其刻度 處時,改用 滴加蒸餾水至溶液的 液面正好與刻度線相切。將瓶塞子蓋好,反復上下顛倒、搖勻。
[變式1]在配制物質的量濃度溶液時,下列操作出現的后果是(填:“溶液濃度不準確”、“偏低”、“偏高”、“無影響”):
(1)配制氫氧化鈉溶液時,稱取已吸潮的氫氧化鈉固體。_____________。
(2)配制氫氧化鈉溶液時,溶液不能澄清,溶質少量不溶解。____________。
(3)配制氯化鈉溶液時,容量瓶中有少量水。______________。
(4)定容時,液面上方與刻度相齊時,停止加水。__________。
(5)配制好溶液后,容量瓶未塞好,灑出一些溶液。_____________。
(6)發現溶液液面超過刻度線,用吸管吸出少量水,使液面降至刻度線____________。
答案:(1)偏低 (2)偏低 (3)無影響 (4)偏高 (5)無影響 (6)偏低
[變式2]實驗中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制時應選用的容量瓶的規格和稱取的Na2CO3質量分別為( )
A. 1000mL , 212g B. 950mL , 201.4g C. 500mL , 286g D. 1000mL, 201.4g
解析:由于容量瓶的規格中不可能有950mL,只能選擇略大于所需溶液體積的規格(即1000mL),計算溶質的質量時也就按1000mL溶液中所含的溶質。
答案:A
6.以單位 溶液里所含 B的 來表示溶液組成的物理量,叫B的物質的量濃度。符號為 ,常用的單位是 (或 )。
[課堂練習]
(1)2gNaOH溶于水配制成 mL溶液時其物質的量濃度為2mol/L。
(2)現欲配制200mL0.2mol/L Na2SO4溶液,則需要用 mL 1mol/L的Na2SO4溶液加水稀釋而成。從稀釋而成的溶液中取出10 mL則其中含有的鈉離子是 個。
(3)把2.24LHCl氣體溶于水,配制成250mL溶液,則該溶液的物質的量濃度為 ,若其密度為1.1g/mL,則其溶質的質量分數是 %。
5.在相同的 和 下,相同體積的任何 都含有 的粒子。
[討論]下列有關氣體的敘述中,錯誤的是( )
A. 不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數肯定不同
B.當分子數目相同時,氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離
C. 一定溫度和壓強下,氣體分子的物質的量決定了它們的體積
D. 在標準狀況下,的混合物
[課堂練習](1)標準狀況下:22g CO2的體積是 ,其中所含分子數與 gO2相同。
(2)0.01 mol某氣體的質量是0.28g,該氣體的摩爾質量是 ;在標準狀況下,
該氣體的密度是 。
(3)相同條件下,CH4與O2的質量比是1:8時二者的體積比是 。
4.物質體積的大小取決于構成這種物質的 、 和
這三個因素。 叫氣體摩爾體積,用符號 表示,常用的單位有 (或)和 。通常將 ℃、 Pa時的狀況稱為標準狀況。標準狀況下的氣體摩爾體積為 。
中所含的碳原子總數為A
3.1mol任何粒子集合體都含有 個粒子;而任何粒子或物質的質量在以 為單位時,其數值都與該粒子的 或 相等。將 叫做摩爾質量。摩爾質量的符號為 ,單位常用 或 。
物質的量(n)、物質的質量(m)、摩爾質量(M)三者之間的關系式是: n=
2.1mol任何粒子集體所含的粒子數與0.012kg 中所含的原子數相等,約
為 ,把 叫做 常數,并作為一個 ,符號為 。物質的量只適用于微觀粒子,使用摩爾作單位時,必須指明粒子的種類并且要用化學式來表示。
[討論]下列說明是否正確?為什么?
(1)0.5mol氧氣 ;
(2)0.2mol氫分子 ;
(3)0.3mol鈉離子 ;(4)10mol氮 ;
(5)4 mol蘋果 。
1.1971年,在第十四屆國際計量大會上決定用 作為計量原子、分子或離子等微觀粒子的“物質的量”的單位。“物質的量”的符號為 ,實際上表示含有一定數目 的集合體。
20.(本小題滿分14分)
已知點在直線
上,點
……,
順次為
軸上的點,其中
,對于任意
,點
構成以
為頂角的等腰三角形, 設
的面積為
.
(1)證明:數列是等差數列;
(2)求(用
和
的代數式表示);
(3)設數列前
項和為
,判斷
與
(
)的大小,并證明你的結論;
解:(1)由于點在直線
上,
則,
因此,所以數列
是等差數列
(2)由已知有,那么
同理
以上兩式相減,得,
∴成等差數列;
也成等差數列,
∴,
點,則
,
,
而
∴
(3)由(1)得:,
則
而,則
,
即
∴
∴
∴
由于 ,
而,
則, 從而
,
同理:
……
以上個不等式相加得:
即,
從而 。
19.(本小題滿分14分)
已知數列中,
=1,
,
(1)是否存在常數,使得數列
是等比數列,若存在,求
的值,若不存在,說明理由。
(2)設,數列
的前n項和為
,是否存在常數c,使得
成立?并證明你的結論。
(3)設,
,證明
<
<
。
解:(1)設可化為
,
即,故
,得
。
又,所以存在
,使得數列
是等比數列。
(2)由(1)得,得
,所以
。
要使得成立,
則有,得
。所以,存在常數
,使得
成立。
(3)證明:因為,所以
,而
,
所以。
又當時,
,符合。
當時,
,
得。
綜上,<
<
得證。
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