物質的量方面試題的求解技巧

2021-07-08 12:25:08 字數 4749 閱讀 4739

金點子:

「物質的量」是中學化學計算的核心。從微觀到巨集觀,從固體到氣體,從純淨物到混合物中的各類計算,均要用到物質的量。在溶液方面,還要涉及到溶解度、溶質的質量分數的求算及溶液中各種守恆關係的分析。

對氣體來說,在解題時要特別注意氣體所處的外界條件,因溫度、壓強不同,等物質的量的氣體所佔的體積不同。對於no2方面的試題,還要考慮後續反應,即no2與n2o4的平衡轉換。

對混合物中各物質的物質的量的分析,既要考慮反應,還要考慮反應進行的程度及過量問題。

經典題:

例題1 :在100ml 0.10 mol·l-1的 agno3溶液中加入100ml溶有2.

08g bacl2的溶液,再加入100 ml溶有0.010 mol cuso4·5h2o的溶液,充分反應。下列說法中正確的是    ( )

a.最終得到白色沉澱和無色溶液

b.最終得到的白色沉澱是等物質的量的兩種化合物的混合物

c.在最終得到的溶液中,cl-的物質的最為0.02 mol

d.在最終得到的溶液中,cu2+的物質的量濃度為0.01 mol·l-1

方法:通過溶液中的離子進行整體分析。

捷徑:題中n(ag+)=0.1l×0.

1mol·l—1=0.01 mol,n(ba2+)=2.08g/208g·mol—1 = 0.

01mol,n(cl—)= 0.02 mol,n(cu2+)=0.01mol,n(so42—)= 0.

01 mol,所以生成n(agcl)=0.01mol,n(baso4)=0.01mol。

生成agcl、baso4兩種白色沉澱,它們物質的量相等。在生成的溶液中n(cl—)= 0.02mol — 0.

01mol = 0.01mol,cu2+未參加反應,所以溶液顯藍色,反應後溶液的體積大約為200ml,所以c(cu2+)= 0.05mol·l—1。

以此正確的是b。

總結:這是集化學計算,實驗現象描述為一體的學科內綜合試題。儘管難度不大,但很有新意。

例題2 :設na為阿佛加德羅常數,下列說法不正確的是( )

a. 標準狀況下的22.4l辛烷完全燃燒,生成二氧化碳分子數為8na

b. 18**中含有的電子數為10na

c. 46g 二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子數均為3na

d. 在1 l 2 mol·l—1的硝酸鎂溶液中含有的硝酸根離子數為4na

方法:根據題意對選項逐一化解。

捷徑:a.在標準狀況下,辛烷是液體,22.

4l液態辛烷物質的量要比1mol大得多,所以a選項錯誤。b.18**為1mol水,其中含有的電子數為10mol。

c.no2和n2o4具有相同的最簡式,相同質量的no2和n2o4必然含有相同數目的原子。46g no2即為1mol no2共含有3mol原子。

d.n(no3—)= 1l×2 mol/l×2 = 4 mol。以此不正確的為a。

總結:此類試題是高考試卷中的熱點題型,在解答此類試題時,一要注意物質所處的狀態,二要理清微粒間的聯絡。

例題3 :分別取等質量80℃的甲、乙兩種化合物的飽和溶液,降溫至20℃後, 所析出的甲的質量比乙的大 (甲和乙均無結晶水)。下列關於甲、乙溶解度的敘述中肯定正確的是

a.20℃時,乙的溶解度比甲的大 b.80℃時,甲的溶解度比乙的大

c.溫度對乙的溶解度影響較大d.溫度對甲的溶解度影響較大

方法:從溫度對溶解度的影響分析。

捷徑:溶解度是在一定溫度下,在100g溶劑中製成飽和溶液時,所溶解溶質的質量。由於取等質量甲、乙兩種溶液,其中含水的質量不知道,無法推斷其溶解度的大小。

但降低相同的溫度,甲析出的質量大於乙,所以溫度對甲的溶解度影響較大。故選d。

總結:有關溶解度方面的試題,在解題時既要考慮某一溫度下溶解度的大小,又要考慮溫度變化時溶解度的改變量。值得注意的是,如果溶液不是飽和溶液,則不能利用溶解度進行有關計算。

例題4 : 右圖是幾種鹽的溶解度曲線。下列說法正確的是 ( )

a.40℃時,將35 g 食鹽溶於100 g 水中,降溫至0℃時,可析出氯化鈉晶體

b.20℃時,硝酸鉀飽和溶液的質量百分比濃度是31.6%

c.60℃時,200 g 水中溶解80 g 硫酸銅達飽和。當降溫至30℃時,可析出30 g 硫酸銅晶體

d.30℃時,將35 g 硝酸鉀和35 g 食鹽同時溶於100 g 水中,蒸發時,先析出的是氯化鈉

方法:從溶解度曲線進行分析比較。

捷徑:從溶解度曲線可知,a選項中, 0℃時,nacl的溶解度為35.7g,所以35g nacl溶於100 **中,0℃時未飽和,不能析出晶體。

20℃時,kno3的溶解度為31.6g,則kno3的質量分數為100%=24%,所以b不正確。c中60℃時,cuso4的溶解度為40 g ,30℃cuso4的溶解度為25g,280 g cuso4的飽和溶液,從60℃降到30℃,則析出無水cuso4 30 g ,若析出cuso4·5h2o,必大於30 g ,所以c也不正確。

d在30℃以上nacl的溶解度小於kno3,所以蒸發時,nacl先析出。故d正確。

總結:有關溶解度曲線的分析與計算,既要分析某一溫度下的具體數值,又要考慮曲線的變化。

例題5 :標準狀況下,用一定量的水吸收氨氣後製得濃度為12. 0 mol·l-1、密度為0.

915 g·cm-3的氨水。試計算1體積水吸收多少體積的氨氣可製得上述氨水。(本題中氨的式量以 17.

0計,水的密度以1.00g·cm-3計)

方法:從氨水的濃度求得氨氣的質量與水的質量,反推求得其體積比。

捷徑:1.00l該氨水中含氨的質量為:12.0mol×17.0g·mol-1

其體積在標準狀況下為:12.0mol×22.4l·mol-1

1.00l該氨水中含水的質量為:1.00l×915g·l-1-12.0mol×17.0g·mol-1

其體積為:[1.00l×915g·l-1-12.0mol×17.0g·mol-1]/1000g·l-1

1體積水吸收378體積nh3氣(標準狀況)。

總結:此題也可通過設出溶解氨氣的體積,再與濃度相聯絡,列出方程式求解。

例題6 :硫酸銀的溶解度較小,25℃時,每100 **僅溶解0.836 g 。

(1)25℃時,在燒杯中放入6.24 g 硫酸銀固體, 加200 g 水, 經充分溶解後, 所得飽和溶液的體積為200 ml。計算溶液中ag+的物質的量濃度。

(2)若在上述燒杯中加入50 ml0.0268 mol/lbacl2溶液, 充分攪拌, 溶液中ag+的物質的量濃度是多少?

(3)在(1)題燒杯中需加入多少公升 0.0268 mol/l bacl2溶液, 才能使原溶液中ag+濃度降低至0.0200 mol/l?

方法:在充分考慮溶解量的情況下,依靠溶解度進行求算。

捷徑:(1) 在燒杯中放入6.24 g 硫酸銀固體, 再加200 g 水,ag2so4固體不能全部溶解,以此溶液中ag+的物質的量濃度即為飽和溶液中ag+的物質的量濃度,即

(2) ag2so4飽和溶液的濃度與bacl2溶液的濃度相等, 但體積比為4:1, 因而參加反應的ag2so4的質量僅為原溶液中ag2so4質量的1/4。根據原加入的水和ag2so4固體的質量以及ag2so4的溶解度可判斷, 即使bacl2反應後, 尚有多餘的ag2so4固體,因而最後溶液仍為ag2so4飽和溶液, c(ag+)不變。

因為ag2so4固體過量, 該溶液仍為ag2so4飽和溶液。所以c(ag+)=0.0536 mol/l。

(3)設加入的bacl2溶液的體積為vl,則

v=0.489 l

總結:在加入某種物質使沉澱發生轉化時,必須考慮溶液中的溶質和未溶解的溶質。如該題,如果加入bacl2的物質的量超過溶液中的ag2so4和未溶解的ag2so4的物質的量,則溶液中的ag+將由agcl的溶解提供。

密鑰匙:

例題1 :0.25 l1 mol/l alcl3 溶液和750 ml 1 mol/l nacl溶液中cl—的物質的量濃度之比為多少?

方法:兩者cl—的物質的量濃度之比與兩者的體積無關,故0.25 l及750 ml便是此題的干擾資料。分析時必須根據濃度進行比較。

捷徑:1mol/l alcl3 溶液中c(cl—)為3mol/l,1 mol/l nacl溶液中c(cl—)為1mol/l,其物質的量濃度之比為3∶1 。

總結:審題時,物質的量與物質的量濃度必須分清,此類干擾資訊巳多次出現在近幾年的高考試題中。

例題2 :已知在t℃時,硫酸銅的溶解度為a g。該溫度下,在(100+a)g飽和硫酸銅溶液中,投入a g無水硫酸銅粉末後,得到一定量的藍色硫酸銅晶體,問該晶體投入到多少克水中才能使溶液在t℃恰好飽和?

方法:解答該題有兩種解法。方法一:

根據溶解度數值,首先求算析出硫酸銅晶體的量,再根據析出晶體量及溶解度值求算所需溶劑量。方法二:分析前後兩種溶液,均為飽和溶液,以此將前面的溶液看作不變,只需將a g無水硫酸銅投入水中制得飽和溶液即可。

捷徑:根據硫酸銅的溶解度知,原(100+a)g飽和硫酸銅溶液中含溶劑水100 g,含溶質無水硫酸銅a g 。該溶液中加入無水硫酸銅a g後,這樣整個體系中就有2a g溶質。

故要使該體系(2a g溶質和100 g溶劑)成為飽和溶液,還需加入100 g溶劑水。這就是說析出的晶體溶解在100 **裡恰好成為飽和溶液。

總結:方法一思考雖然正確,但計算量大,關係轉化複雜,容易造成錯誤,方法二在於一開始就將前後兩個溶液統一起來考慮,以此便很容易得到正確的結論。

例題3 :阿伏加德羅常數(na)、物質的量(n)和粒子數(n)之間有如下關係:na=n/n。測定阿伏加德羅常數有多種方法,其中電解法是常用的方法。試回答下列有關問題。

(1)實驗室有同樣濃度的nacl、cuso4、agno3、h2so4等溶液。若實驗過程中不考慮電極上的析出物與電解後的溶液之間的反應,則你認為選用哪一種溶液作為電解液,實驗既簡便、測定結果誤差又小,並說明其理由。

2物質的量方面試題的求解技巧

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