1.下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A.质量相等、密度不等的N2和CO B.等体积、等密度的CO和NO
C.等温、等体积的O2和N2 D.等压、等体积的N2和CO2
【答案】A
【解析】依据阿伏加德罗定律可知,相同条件(温度、压强)下,体积相等则分子数(或物质的量)一定相等。B中,由m= V可知二者质量相等,但M (CO)≠M (NO),故二者物质的量n (CO)≠n (NO),其分子数不相等;C中,压强不确定,则分子数不确定;D中,温度不确定,分子数也无法确定;而A中,由于二者摩尔质量相等,质量相等,则n (N2)=n (CO)。
2.同温同压下,x g的甲气体和y g的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等于等质量的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
【答案】B
【解析】由阿伏加德罗定律,n甲=n乙,则M甲∶M乙=x∶y,ρ甲∶ρ乙=M甲∶M乙,等质量时甲与乙的分子个数比为y∶x,同温同体积时等质量的甲、乙压强比等于物质的量之比,为y∶x。
3.(2021·宁波市余姚中学高三月考)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,在以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的体积、温度和压强均相同时,三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
【答案】B
【解析】温度、压强均相同时,气体的Vm相等,ρ=,可知气体的密度与摩尔质量呈正比,则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2),故A错误;根据pV=nRT可知,pM=ρRT,因此在温度和密度相等的条件下,压强和气体的摩尔质量成反比,则三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2),故B正确;温度、压强均相同时,气体的Vm相等,由n==可知,等质量时,气体的体积和摩尔质量呈反比,应为V(H2)>V(Ne)>V(O2),故C错误;温度、压强均相同时,气体的Vm相等,由n==可知,等体积时,气体的质量和摩尔质量呈正比,则m(O2)>m(Ne)>m(H2),故D错误。
4.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是( )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙 B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙 D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
【答案】C
【解析】由质量和密度相等可知气体体积相等,D错误;等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A错误;若M(甲)>M(乙),则物质的量:甲<乙,又气体体积相同,故气体摩尔体积:甲>乙,B错误;同温同体积同质量的气体或混合气体,摩尔质量与压强成反比,C正确。
5.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B. 相同条件卜,同质量的二种气体,气体密度最小的是X
C. 若一定条件下,三种气体体积均为2. 24 L,则它们的物质的量一定均为0.1moI
D. 同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体,则其压强比为2:1
【答案】B
【解析】A项,原子数相等,但不能确定其分子数的关系,即不能确定其物质的量的关系,不能确定其质量的大小,A错误;B项,相同条件下,同质量的气体,摩尔质量越小,其物质的量越大,体积越大,密度越小,故X密度最小,B正确;C项,在一定条件下,三者气体体积均为2.24L,则其物质的量相等,但不一定是0.1摩尔,没有说明是否在标况下,C错误;D项,2gY气体和lgZ气体其物质的量相等,在相同的温度和体积时,其压强也相同,D错误。
核心考点三 物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
(2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L-1(或 mol/L)。
(4)注意事项:①cB=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。
②从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同,所含溶质的物质的量不同。
2.溶质的质量分数
3.配制一定物质的量浓度溶液
(1)步骤:
由固体配制溶液(需确定溶质的质量)和由浓溶液配制稀溶液(需确定要量取的浓溶液体积)。整个过程可细化为八个步骤:计算、称量、溶解或稀释、转移、洗涤、转移、定容、摇匀。
(2)仪器:
容量瓶(注意规格)、托盘天平(固体配制溶液)或滴定管(用浓溶液配制稀溶液)、量筒(用于量取溶剂)、烧杯(溶解)、玻璃棒(搅拌、引流)、胶头滴管(用于定容)、药匙(溶质是固体时使用)。
(3)检查容量瓶是否漏液的方法:
容量瓶上标有刻度线、适用温度、容量。使用前一定要检查容量瓶是否漏液,其方法是:向瓶内加一定量水,塞好瓶塞,用左手食指顶住瓶塞,右手托住瓶底,将容量瓶倒置,看是否有水漏出。如不漏水,再将容量瓶正立,将瓶塞旋转180°,重复上述操作,两次均不漏水的容量瓶才能使用。
(4)注意事项:
①称量时一般用托盘天平,量取时一般用量筒,它们只能准确到小数点后一位(0.1 g或0.1 mL),因此计算所用溶质的质量或体积时保留到小数点后一位。
②称量时左物右码,有吸湿性和腐蚀性的药品放在烧杯中快速称量;用量筒量取的液体倒入烧杯后,量筒内壁附着的溶质不要洗涤到烧杯中。
③溶解时一般先在烧杯中加入溶质,后加溶剂进行溶解。浓硫酸的稀释一定要注意将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,且边加边用玻璃棒搅拌。
④配制一定物质的量浓度的溶液,是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而完全不需要计算水的用量。
⑤不能配制任意体积的溶液,因为配制过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格又是特定值。常用容量瓶的规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
⑥不能在容量瓶中溶解、稀释或久贮溶液(尤其碱性溶液),更不可在容量瓶中进行化学反应。配制完溶液后,应将溶液倒入干燥、洁净的试剂瓶中。
⑦溶液注入容量瓶前要使其温度恢复到室温,这是因为热的溶液转入容量瓶会使所配的溶液的体积偏小(玻璃的膨胀系数小于液体),所配溶液浓度偏大。
⑧溶液转移至容量瓶时,要用玻璃棒引流,并用蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒(上面粘有少量溶质)2~3次,将洗涤液移入容量瓶。
⑨当容量瓶中液面上升到离刻度线1~2 cm处,要改用胶头滴管加入蒸馏水,防止液面超过刻度线。若加水定容时超过刻度线,必须重新配制。
⑩定容后的溶液要注意反复摇匀。静置后若发现液面下降,稍低于标线,不要再加蒸馏水,否则会引起结果偏低。如果摇匀后洒出几滴,溶液的浓度不变。
5、配制误差分析:
根据 判断。其他正常时,凡是使m或n增大的因素,使c偏大;凡是使m或n减小的因素,使c偏小;凡是使V增大的因素,使c偏小;凡是使V减小的因素,使c偏大。
①若称量固体溶质时,操作无误,但所有砝码生锈,m偏大,结果偏高。
②若没有洗涤烧杯内壁,使n偏小,结果偏低。
③若容量瓶中有少量蒸馏水,或定容后反复摇匀后发现液面低于刻度,则对结果无影响。
④仰视刻度线(图甲)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏低。
⑤俯视刻度线(图乙)。恰好与(4)相反,刻度线高于液面的实际刻度,使得加水量偏小,结果偏高。