1.關(guān)于傳統(tǒng)節(jié)日的紀(jì)念活動是歷史傳承的方式之一,每逢節(jié)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(jié)相關(guān)的是 ( )
A.皓魄當(dāng)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(xiāng)臺,他席他鄉(xiāng)送客杯
V氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))(L)
粒子數(shù)(N) 物質(zhì)的量(n) 物質(zhì)的質(zhì)量(g)
V溶液(L)
請你將上述關(guān)系圖的轉(zhuǎn)化方法標(biāo)出來。
試題枚舉
[例1]如果我們規(guī)定12C的相對原子質(zhì)量為24,且0.024kg12C中所含的原子個數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)(NA),那么下列幾種物理量會有變化嗎?若有,請說明變化結(jié)果。
(1)一個12C原子的質(zhì)量 (2)阿伏加德羅常數(shù)(NA) (3)摩爾質(zhì)量
(4)O2的相對分子質(zhì)量 (5)氣體摩爾體積 (6)g C2H5OH的物質(zhì)的量
(7)98%()硫酸的物質(zhì)的量濃度 (8)44gCO2所含的分子個數(shù)
解析:(1)在規(guī)定12C的相對原子質(zhì)量為24時,實際上是把作為相對原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)從原來用12C質(zhì)量的1/12,改為1/24,但是單個碳原子的質(zhì)量并沒有因此而發(fā)生改變;
(2)原來是以0.012kg12C所含有的碳原子數(shù)作為阿伏加德羅常數(shù)(即6.02×1023),現(xiàn)在用0.024kg12C中所含的原子個數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)(NA),很明顯0.024kg12C中所含的原子個數(shù)是0.012kg12C中所含的原子個數(shù)的2倍;故阿伏加德羅常數(shù)(NA)變?yōu)樵瓉戆⒎拥铝_常數(shù)的2倍(即2×6.02×1023);
(3)原來所稱摩爾質(zhì)量,實質(zhì)上是指1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量即6.02×1023個微粒集體的質(zhì)量,當(dāng)作出了上述規(guī)定后,1摩爾所含的粒子數(shù)已經(jīng)變成了原來的2倍,故其質(zhì)量也就為原來的2倍;
(4) 原來氧分子的相對分子質(zhì)量=氧分子的質(zhì)量/12C質(zhì)量的1/12,現(xiàn)在氧分子的相對分子質(zhì)量=氧分子的質(zhì)量/12C質(zhì)量的1/24,即作為相對原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)變?yōu)榱嗽瓉淼囊话?而氧分子的質(zhì)量是固定的,故氧分子的相對分子質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?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(shù)個氣體分子所占有的體積,由于阿伏加德羅常數(shù)已經(jīng)變成了原來的2倍,氣體摩爾體積當(dāng)然也就是原來的2倍了;
(6)根據(jù)公式:物質(zhì)的量(n)=物質(zhì)的質(zhì)量(m)/物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(M),在新的條件下由于摩爾質(zhì)量變成了原來摩爾質(zhì)量的2倍,等質(zhì)量的物質(zhì)的“物質(zhì)的量”則等于原來的一半;
(7) 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(CB)=溶質(zhì)的物質(zhì)的量(n)/溶液的體積(V),在單位體積的98%()硫酸中所含溶質(zhì)--硫酸的質(zhì)量是不變的,但由(6)中所述可知,其物質(zhì)的量(n)變成了原來的一半,故物質(zhì)的量濃度變?yōu)樵瓉淼?.5倍;
(8) 不論作為相對原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)如何變化,單個CO2分子的質(zhì)量并未變化,故一定質(zhì)量的CO2所含的分子個數(shù)是不會發(fā)生變化的。
答案:(1)不變(2)變?yōu)樵瓉淼?倍(3)變?yōu)樵瓉淼?倍(4)變?yōu)樵瓉淼?倍(5)變?yōu)樵瓉淼?倍(6)變?yōu)樵瓉淼?.5倍(7)變?yōu)樵瓉淼?.5倍(8)不變
[例2]下列說法中,正確的是( )
A.KOH的摩爾質(zhì)量是56g B.一個碳原子的質(zhì)量就是其相對原子質(zhì)量
C.硫原子的質(zhì)量就是硫的相對原子質(zhì)量
D.氦氣的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于它的相對原子質(zhì)量
解析:摩爾質(zhì)量的單位應(yīng)當(dāng)是g/mol,而不是g,故A不對;碳原子的相對原子質(zhì)量是指拿一個碳原子質(zhì)量除以一個12C原子質(zhì)量的1/12所得的比值;硫原子的質(zhì)量除以一個12C原子質(zhì)量的1/12所得的比值才是硫的相對原子質(zhì)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(yīng)生成4.5g D和C。在相同條件下,8g A與15g B反應(yīng)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(jù)質(zhì)量守恒定律可知,16g A和20g B恰好反應(yīng)時生成4.5g D和31.5gC;在相同條件下,8g A與15g B反應(yīng)(根據(jù)上述反應(yīng)中A和B的比例關(guān)系可知B是過量的)時則應(yīng)當(dāng)生成 15.75gC,題目給出的是生成0.125mol C,根據(jù)摩爾質(zhì)量(M)=物質(zhì)的質(zhì)量(g)/物質(zhì)的“物質(zhì)的量(n)”,可以計算出M=126g/mol,所以C的相對分子質(zhì)量為126。
[例3]用NA表示阿佛加德羅常數(shù),下列說法中正確的是( )
A.1mol甲烷的質(zhì)量與NA個甲烷分子的質(zhì)量之和相等
B.28g氮氣與40g氬氣所含的原子數(shù)目相等,都是NA個
C.2.3g鈉由原子變成離子,失去的電子數(shù)為0.1NA
D.18g重水(D2O)所含的電子數(shù)為10NA
解析:]根據(jù)摩爾的定義,每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)(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(shù)為2NA個,40g氬氣所含的原子數(shù)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(shù)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(shù)為10個,所以18g重水(D2O)所含的電子數(shù)為9NA;故答案為AC
[變式](1)(NH4)2SO4的摩爾質(zhì)量為 。現(xiàn)有26.4g(NH4)2SO4,則其中含有 molH, 個氧原子、 mol質(zhì)子;它溶于水時能電離產(chǎn)生 mol銨根離子,這么多銨根離子的質(zhì)量是 。
(2)計算10克下列物質(zhì)的“物質(zhì)的量”(保留小數(shù)點后兩位)
NaHCO3 SO3
(3)計算出下列物質(zhì)的質(zhì)量0.2mol Na2CO3 ;0.3mol NH4HCO3
(4)26.4g(NH4)2SO4中硫元素的質(zhì)量與 g NaHCO3中所含氧元素的質(zhì)量相等;與 g NaHCO3中所含的氫原子個數(shù)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(zhì)量為( )
A. 44 B. 48 C. 64 D. 71
解析:本題題給條件應(yīng)當(dāng)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(zhì)的量是相同的,根據(jù)物質(zhì)的量(n)=物質(zhì)的質(zhì)量(m)/物質(zhì)的摩爾質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況下,mg氣體A與ng氣體B所含分子數(shù)相同,下列說法不正確的是
A. A與B相對分子質(zhì)量之比為
B. 同質(zhì)量的A與B所含分子數(shù)之比為
C. 相同狀況下,同體積的A與B的質(zhì)量之比為
D. 標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)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(fù)上下顛倒、搖勻。
[變式1]在配制物質(zhì)的量濃度溶液時,下列操作出現(xiàn)的后果是(填:“溶液濃度不準(zhǔn)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(zhì)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(fā)現(xiàn)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(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的Na2CO3質(zhì)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(guī)格中不可能有950mL,只能選擇略大于所需溶液體積的規(guī)格(即1000mL),計算溶質(zhì)的質(zhì)量時也就按1000mL溶液中所含的溶質(zhì)。
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(zhì)的量濃度。符號為 ,常用的單位是 (或 )。
[課堂練習(xí)]
(1)2gNaOH溶于水配制成 mL溶液時其物質(zhì)的量濃度為2mol/L。
(2)現(xiàn)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(zhì)的量濃度為 ,若其密度為1.1g/mL,則其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(guān)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(shù)肯定不同
B.當(dāng)分子數(shù)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(zhì)的量決定了它們的體積
D. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,的混合物
[課堂練習(xí)](1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下:22g CO2的體積是 ,其中所含分子數(shù)與 gO2相同。
(2)0.01 mol某氣體的質(zhì)量是0.28g,該氣體的摩爾質(zhì)量是 ;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,
該氣體的密度是 。
(3)相同條件下,CH4與O2的質(zhì)量比是1:8時二者的體積比是 。
4.物質(zhì)體積的大小取決于構(gòu)成這種物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積為 。
中所含的碳原子總數(shù)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(zhì)的質(zhì)量在以 為單位時,其數(shù)值都與該粒子的 或 相等。將 叫做摩爾質(zhì)量。摩爾質(zhì)量的符號為 ,單位常用 或 。
物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、摩爾質(zhì)量(M)三者之間的關(guān)系式是: n=
2.1mol任何粒子集體所含的粒子數(shù)與0.012kg 中所含的原子數(shù)相等,約
為 ,把 叫做 常數(shù),并作為一個 ,符號為 。物質(zhì)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(xué)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(zhì)的量”的單位!拔镔|(zhì)的量”的符號為 ,實際上表示含有一定數(shù)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(gòu)成以為頂角的等腰三角形, 設(shè)的面積為.
(1)證明:數(shù)列是等差數(shù)列;
(2)求(用和的代數(shù)式表示);
(3)設(shè)數(shù)列前項和為,判斷與()的大小,并證明你的結(jié)論;
解:(1)由于點在直線上,
則,
因此,所以數(shù)列是等差數(shù)列
(2)由已知有,那么 同理
以上兩式相減,得,
∴成等差數(shù)列;也成等差數(shù)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(shù)列中,=1, ,
(1)是否存在常數(shù),使得數(shù)列是等比數(shù)列,若存在,求的值,若不存在,說明理由。
(2)設(shè),數(shù)列的前n項和為,是否存在常數(shù)c,使得
成立?并證明你的結(jié)論。
(3)設(shè),,證明<<。
解:(1)設(shè)可化為,
即,故,得。
又,所以存在,使得數(shù)列是等比數(shù)列。
(2)由(1)得,得,所以。
要使得成立,
則有,得。所以,存在常數(shù),使得成立。
(3)證明:因為,所以,而,
所以。
又當(dāng)時,,符合。
當(dāng)時,,
得。
綜上,<<得證。
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