人教版化学必修1课后习题及答案.docx

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人教版化学必修1课后习题及答案

高一化学同步教学和练习（人教版必修一）

第二节化学计量在实验中的应用

通过学习你应知道：

1．了解物质的量及其单位—摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系；

2．了解摩尔质量的概念；

3．了解物质的量．摩尔质量．物质的质量之间的关系；

4．理解物质的量浓度的概念，掌握有关物质的量浓度的计算；

5．初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。

学习过程：

取用药品，是用来称量的，物质间的化学反应是、

或之间按一定关系进行的。

国际上采用把、或等微观粒子和可称量物质联系起来。

一：

物质的量的单位－－摩尔

1：

摩尔是用来计量、或等微观粒子的

的单位。

2：

计算

H2O

Al

C

1个分子或原子的质量

2.990×10－23g

4.485×10－23g

1.993×10－23g

相对分子或原子质量

18

27

12

分别计算18gH2O、27gAl、12gC粒子数

3：

国际单位制7个基本单位

4：

含有个粒子的任何粒子计量为1摩尔，简称为

符号为，6.02×1023mol－1叫做是个

符号为。

5：

物质的量表示含有的集合体，符号为。

6：

粒子的集合体可以是、、或、例如

，也可以是、、等。

7：

有关摩尔简单计算

1molH2O的质量是

1mollH2O含有个水分子

有molH2O的质量是9g

含有个水分子

1molAl;的质量是

含有个铝原子

2molAl;的质量是

含有个铝原子

0.5molSO42－的质量是

含有个

8：

1mol任何粒子集合体都含有个粒子，1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，在数值上都与该粒子的或相等。

9：

摩尔质量是。

符号为

单位是。

10：

Mg的摩尔质量为

KCl的摩尔质量为

SO2的摩尔质量为

Cl－的摩尔质量为

SO42－的摩尔质量为

物质的量（n）、物质的质量（m），摩尔质量（M）之间的关系n=m/M

二：

物质的量浓度在化学实验中的应用

1．在化学上为什么要引入物质的量浓度来表示溶液组成？

2．什么叫物质的量浓度？

写出它的数学表达式。

物质的量浓度的单位是什么？

单位体积溶液里所含叫物质的量浓度表达式为CB

单位是，读做“摩每升”。

如果1L溶液中含有1mol溶质，这种溶液里所含溶质的物质的量浓度是

物质的量浓度也可如下

物质的量浓度可用小数表示，一般不用分数表示。

3．溶液组成是指一定量的溶液中所含溶质的量，在物质的量浓度中，这“一定量的溶液”是指什么？

“溶质的量”又如何表示？

物质的量浓度指的是溶液中含有多少溶质，在溶液体积不是时，必须折算为1L溶液含有多少摩溶质。

例题：

配制500ml0.1mol/LNaOH溶液需NaOH质量多少?

首先计算500ml0.1mol/LNaOH溶液中NaOH物质的量

0.1mol/L×0.5L==0.05mol

再算出NaOH的质量

0.05mol×40g/mol==2g

4．配制物质的量溶液必备的专用仪器是什么？

如何配制物质的量浓度的溶液？

实验室配制物质的量的溶液一般用，比较常用的容量瓶有、

、、和。

物质的量浓度溶液的配制步骤：

（1）

（2）；（3）溶解；（4）；（5）；（6）。

（7）。

5：

配制100mL1.0mol／LNaCl溶液

（1）．计算溶质的质量：

计算配制100mL2.0mol／LNaCl溶液所需NaCl固体的质量。

（2）．称量：

在托盘天平①上称量出所需质量的NaCl固体。

（3）．配制溶液：

把称好的NaCl固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体完全溶解。

将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯2次～3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。

轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。

继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1cm～2cm时，改用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好与刻度相切。

盖好容量瓶瓶塞（见下图），反复颠倒、摇匀。

（4）．将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴好标签。

①称取固体，应使用分析天平（或电子天平）。

从中学的实际情况考虑，本实验使用托盘天平称量。

配制氯化钠溶液

6．用2.0mol／LNaCl溶液配制100mL0.5mol／LNaCl溶液

（1）．计算所需2.0mol／LNaCl溶液的体积

计算配制100mL0.5mol／LNaCl溶液所需2.0mol／LNaCl溶液的体积。

（2）．量取2.0mol／LNaCl溶液的体积

按照实验二中酸式滴定管的使用方法，用酸式滴定管将所需体积的2.0mol／LNaCl溶液注入到烧杯中。

（3）．配制溶液

向盛有2.0mol／LNaCl溶液的烧杯中加入约20mL蒸馏水，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀。

将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中。

用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2次～3次，并将洗涤液也转移到容量瓶中，然后加水至刻度。

盖好容量瓶瓶塞。

反复颠倒、摇匀。

（4）．将已配制好的100mL0.5mol／LNaCl溶液倒入指定的容器中。

课堂练习

　　1．填写下列空白

（1）将40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度为　　　　　mol／L。

（2）58.5gNaCl配成1L溶液，其物质的量浓度为　　　　mol／L。

　　（3）标准状况下，22.4LHCl配成0.5L盐酸，其物质的量浓度为　　　　　mol／L。

　　（4）２molNaOH配成200mL溶液，其物质的量浓度为　　　　　mol／L。

　　（5）物质的量浓度为2mol／L的硫酸溶液500mL，含硫酸的物质的量为　　　　mol。

　　（6）10molHCl能配成　　　　L，物质的量浓度为2mol／L的盐酸。

［回答］

（1）40gNaOH的物质的量是1mol，配成２L溶液，其浓度为0.5mol／L。

（2）58.5gNaCl的物质的量是1mol，配成1L溶液，其浓度为1mol／L。

　（3）标准状况下，22.4LHCl的物质的量是1mol，配成0.5L溶液，其浓度为2mol／L。

　（4）２molNaOH配成200mL即0.2L溶液，其浓度为10mol／L。

　（5）物质的量浓度为２mol／L的硫酸溶液500mL，因此酸的物质的量为1mol。

　（6）10molHCl能配成5L，浓度为2mol／L的盐酸。

2：

．将342gCl2H22O11（蔗糖）溶解在1L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol／L？

不是1mol／L，因为物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液的组成，而不是单位体积的溶剂里所含溶质。

3：

从1L浓度为1mol／L的Cl2H22O11溶液中取出100mL，取出的溶液中Cl2H22O11的物质的量浓度是多少？

因为溶液具有均一、稳定的特征，所以从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量团体积不同而不同。

4：

10L浓度为1mol／L酒精溶液与10L浓度为1mol／L蔗糖溶液所含溶质微粒数相同吗？

为什么

酒精、蔗糖是非电解质，溶解过程不电离是以分子状态存在，对于相同体积、相同浓度的这两种溶液，所含溶质的物质的量相同，即含溶质的分子数相同。

5：

1L浓度为1mol／L的NaCl溶液与1L浓度为1mol／L的CaC12溶液所含溶质的粒子数相同吗？

为什么？

1L浓度为1mol／L的NaCl溶液与1L浓度为lmol／L的CaC12溶液，所含液质NaCl、CaCl２的物质的量均是lmol。

NaCl、CaC12均是强电解质，溶于水全部电离成离子。

lmolNaCl溶于水，NaCl＝Na＋＋Cl－，电离生成1molCl一即6.02×1023个Na＋和6.02×1023个Cl－；lmolCaCl２溶于水，CaCl２＝Ca２＋＋２Cl－，电离生成1molCa２＋和２molCl－即6.02×1023个Ca２＋和2×6.02×1023个Cl－。

不难看出上述两溶液中所含Na＋和Ca２＋数目相同，但Cl－数目不同。

如果溶质是非电解质，那么相同体积、相同浓度的任何溶液所含有的溶质分子数目一定相同；如果溶质是强电解质，那么相同体积、相同浓度的任何溶液所含有的溶质离子数目不一定相同。

6：

填写下列空白

（1）1mol／LMgCl2溶液，Mg２＋的物质的量浓度为　　　　　mol／L，Cl一的物质的量浓度为　　　　　mol／L。

（2）0.5mol／LH2因此4溶液，H+的物质的量浓度为　　　　　mol／L，SO4２－的物质的量浓度为　　　　　mol／L。

（3）0.1mol／LAl２（因此4）３溶液，Al３＋的物质的量浓度为　　　　　mol／L。

SO4２－的物质的量浓度为　　　　　mol／L。

［回答］（l）1mol／LMgCl２溶液，Mg２＋浓度为1mol／L，Cl一浓度为2mol／L。

（2）0.5mol／LH2因此4溶液，H+浓度为lmol／L，SO4２－浓度为0.5mol／L。

（3）0.1mol／LAl２（因此4）３溶液，Al3＋浓度为0.2mol／L，SO4２－浓度为0.3mol／L。

7：

欲配制1mol／L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤：

①用天平称取氢氧化钠固体___g。

②将称好氢氧化钠固体放入___中加___蒸馏水将其溶解，待___后，将溶液沿___移入___mL的容量瓶中。

③用少量蒸馏水冲洗___次，将冲洗液移入___中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏___（低或高）。

④向容量瓶内加水至刻度线___时，改用___小心加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏___，应该___。

⑤最后盖好瓶盖___，将配好的溶液移入___中并贴好标签。

溶解度、质量分数、物质的量浓度的计算和换算

一、知识概要

（一）有关溶解度的计算

在一定温度下的饱和溶液中，溶质、溶剂、溶液间有一定量的关系。

由此可进行以下计算：

（1）根据饱和溶液溶质、溶剂的量推算溶解度；

（2）根据溶解度求算饱和溶液所含的溶剂和溶质量；（3）根据溶解度求算饱和溶液在蒸发掉一定量溶剂后析出的结晶量；（4）由于物质在不同温度下溶解度不同，可以根据不同温度下的溶解度求算出一定量饱和溶液由于温度改变（或同时有溶剂量改变），析出结晶的量。

（5）饱和溶液中溶解度与溶质的质量分数的换算。

　　一定温度下，某饱和溶液溶质的溶解度：

　　解题时要熟练运用下列比列关系：

饱和溶液中

（二）有关质量分数、物质的量浓度的计算

有关质量分数的计算比较简单，但注意两点：

一是含结晶水化合物的浓度均按无水物含量计算；二是有些溶质溶解后与水发生了反应，其不能直接按原物质的量表示，如SO3、Na2O2溶于水，溶液浓度按H2SO4、NaOH含量计算。

与物质的量浓度有关的计算有：

（1）配制一定物质的量浓度所需溶质、溶剂量或浓溶液稀释用量的计算；

（2）根据所溶溶质的量求算物质的量浓度、离子物质的量浓度；（3）物质的量浓度与质量分数的换算。

二、例题分析

例1已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL溶液密度为dg/cm3，质量分数为w％，物质的量浓度为Cmol/L，溶液中含NaCl的质量为mg。

（1）用w表示在该温度下NaCl的溶解度是____。

（2）用m、V表示溶液的物质的量浓度是____。

（3）用w、d表示溶液的物质的量浓度是____。

（4）用c、d表示溶液的质量分数是____。

　解析：

本题没有给出具体数值，只给出抽象符号。

解题关键是：

一要准确把握饱和溶液溶解度、质量分数的本质区别和相互联系，二要理解密度是质量分数与物质的量浓度相互换算的桥梁。

（1）要求把饱和溶液的质量分数换算为溶解度：

（2）要求用VmL溶液中的溶质质量m来表示物质的量浓度：

（3）要求把质量分数（W％）换算为物质的量浓度：

（4）要求把物质的量浓度换算为质量分数，实质是（3）小题的逆运算：

例2用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应，可制得Na2S2O3。

10℃和70℃时，Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。

常温下，从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。

Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解：

Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl。

现取15.1gNa2SO3，溶于80.0mL水，另取5.00g硫粉，用少许乙醇润湿后（以便硫能被水浸润），加到上述溶液中。

用小火加热至微沸，反应约1h后过滤。

滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶体。

（1）若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是______。

（填写选项字母）

A．会降低反应速率　　　B．需要提高反应温度

　　　C．将增大反应体系的pH　D．会减少产量

（2）反应1h后过滤，其目的是_______。

（3）滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是_______。

它是由_______产生的。

如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是：

______。

（4）设Na2SO3跟硫粉完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70℃，溶液的体积约30mL，该溶液是否达到饱和？

试通过计算说明（70℃时，Na2S2O3饱和溶液的密度为1.17g/cm3）。

（5）若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30.0mL，再冷却至10℃时所能得到的Na2S2O3·5H2O的质量，你认为_______。

（填写一个选项的字母）

A．前面提供的数据已经足够

B．还需要提供100℃时溶液的密度（1.14g/cm3）

C．还需要提供结晶后剩余溶液的体积（10.0mL）

（6）根据第（5）小题你的选择（如选A则直接计算，如选B或C则可选用其数据），计算从10℃，30.0mL溶液中结晶而出的Na2S2O3·5H2O的质量。

解析：

（1）硫不溶于水，微溶于酒精。

题给信息“用乙醇润湿后的硫能被水浸润”，若不用乙醇润湿硫粉，则硫必然与水溶液中的Na2SO3“接触不良”而降低反应速率，并会减少产量，答案应选A、D。

（2）Na2SO3+S=Na2S2O3　n（S）=5/32=0.16（mol），

　n（Na2SO3）=15.1/126=0.12（mol）

硫粉过量。

反应1h后过滤，其目的是除去过量的硫粉。

（3）由于Na2SO3不稳定，在敞开容器中于100℃溶液中保持沸腾下反应长达1h，很容易被空气氧化成Na2SO4

都不溶于水，但BaSO3溶于酸而BaSO4不溶于酸，加稀HCl即可检测出。

但本反应中生成的S2O32—在酸性条件下会分解析出S，干扰SO42—的检测，所以检脸SO42—的方法应该是：

取少许溶液，加稀盐酸致酸性后，过滤除去S，再加BaCl2溶液。

（4）（解法一）计算生成的Na2S2O3在70℃时饱和溶液应有的体积，将它跟题设30mL相比较。

　　若反应得到的Na2S2O3在70℃时配成饱和溶液，其体积为x，则

　　因23.8mL＜30mL所以蒸发后的溶液尚未达到饱和。

（解法二）计算70℃时30mL饱和溶液中应含Na2S2O3的质量，将它跟反应得到的Na2S2O3的质量相比较。

　　若该溶液是饱和溶液，其所含Na2S2O3的质量为x，则

18.9g＜24g，溶液尚未达到饱和。

（5）前题中已知生成的Na2S2O3的质量为18.9g，如果要求得10℃时30mL溶液所析出的Na2S2O3·5H2O的质量，还应该知道溶液中水的质量，而溶液中水的质量=溶液质量－Na2S2O3的质量，溶液的质量=溶液的体积（30mL）×溶液的密度。

因此，还需要知道100℃时溶液的密度，应选B项。

（6）设反应得到的Na2S2O3·5H2O的质量为x，则x中

Na2S2O3

溶液中水的质量=30×1.14-18.9=15.3（g）

根据10℃时的溶解度，析出晶体后的溶液一定是饱和溶液，则有

　　解得：

x=23.2（g）

三、练习与检测

1．t℃时，Na2CO3的溶解度为Ag，现有饱和Na2CO3溶液（100+A）g，其溶质的质量分数为a％，向溶液中投入无水Na2CO3固体Ag，静置后析出少量晶体（Na2CO3·10H2O），加水使晶体全部溶解，所得溶液仍为饱和溶液，加入的水是（）

　　　A．100g　　　　　　　　　　B．（100+A）g

2．有X、Y、Z三种盐，已知：

（1）25℃时，X饱和溶液其溶质质量分数为15％；

（2）25℃时，在100g质量分数为10％的Y溶液中加入5gY（无水盐）后，恰好达到饱和；

（3）25℃时，将一定量Z溶液蒸发掉5.75g水再恢复到25℃，或保持在25℃向其中加入6.3gZ的结晶水合物（Z·9H2O，摩尔质量=240），都恰好形成饱和溶液。

则25℃时，X、Y、Z的溶解度（指无水盐）大小顺序正确的是[　　]

A．X＞Y＞ZB．Z＞Y＞XC．Y＞Z＞XD．Z＞X＞Y

3．取50mL2mol/L的硫酸溶液，跟6.5g金属锌充分反应，加热蒸发16.2g水，并冷却至10℃时，可析出ZnSO4·7H2O多少克（10℃时ZnSO4溶解度为32g，硫酸密度1.12g/cm3）？

4．A、B两种化合物的溶解度曲线如下图所示，现要用结晶法从A、B混合物中提取A（不考虑A、B共存时，对各自溶解度的影响）

（1）取50g混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至20℃。

若要使A析出而B不析出，则混合物中B的质量分数（B％）最高不能超过多少？

（写出推理及计算过程）

（2）取Wg混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至10℃。

若仍要使A析出而B不析出，请写出在下列两种情况下，混合物中A的质量分数（A％）应满足什么关系式？

（以W、a、b表示，只需将答案填写在下列横线的空白处。

）

　　当w＜a+b时____

　　当w＞a+b时____

5．常温下A和B两种气体组成混合物气体（A的相对分子质量大于B的相对分子质量），经分析，混合气体中只含有氮和氢两种元素；而且，不论A和B以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于14/3。

由此可确定A为____，B为____。

其理由是____。

若上述混合气体中氮和氢的质量比为7∶1，则在混合气体中A和B的物质的量之比为____；A在混合气体中的体积分数为____％。

参考答案

1．A；2．D；3．15.5g；

4．

（1）在20℃时，若要B不析出，该溶液中B的质量不能超过20g，由于A、B质量共50g，所以这时A的质量超过30g，大于它的溶解度，A析出，符合题意。

即50g×B％≤20g，B％≤40％。

2）当W＜a+b时，A％＞a/w；当W＞a+b时，A％≥W-b/W；

　5．NH3N2纯NH3气体中氮和氢的质量比为14/3，在纯NH3中混入任何比例的N2都将使氮和氢的质量比大于14/34∶180％。

物质的量浓度的计算例析

有关物质的量浓度的计算是近年的高考热点之一，此类题着重考查对基本概念的理解程度和抽象思维能力。

因此，在解答这类题时，要有扎实的基础知识，能灵活运用有关化学知识全面分析问题。

下面就有关物质的量浓度的计算例析如下：

一、求溶液中某离子的物质的量浓度

例1（1990年高考题）若20g密度为dg/cm3的硝酸钙溶液中含

　　C．2.5dmol/L　　　　　　　　　D．1.25dmol/L

根据定义可得：

=2.5d（mol/L）

　　故答案为C．

二、求气体溶于水后的溶液物质的量浓度

例2（1991年高考题）在标准状况下，将VLA气体（摩尔质量为Mg/mol）溶于0.1kg水中，所得溶液密度为dg/mL，则此溶液的物质的量浓度为[]

　　A．Vd/（MV+2240）mol/L

　　B．1000Vd/（MV＋2240）mol/L

　　C．1000VdM/（MV+2240）mol/L

　　D．MV/22.4（V+0.1）dmol/L

　　解析：

题中所得溶液的溶质就是气体A，溶液的体积：

　　则根据定义可得：

　　答案为B．

三、结合化学方程式求解

例3（1996年高考题）用10mL0.1mol/L的BaCl2溶液恰好使相同

沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是（）

A．3∶2∶2B．1∶2∶3C．1∶3∶3D．3∶1∶1

解析：

根据题意，由于与同量BaCl2反应的另三种溶液体积相同，所以三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比，实质等于参加反应的三种盐的物质的量之比，把各反应方程式为BaCl2的系数化为1，即

　　BaCl2＋ZnSO4＝BaSO4↓＋ZnCl2

　　BaCl2＋K2SO4＝BaSO4↓＋2KCl

四、已知溶液的质量分数求物质的量浓度

例4（1992年高考题）某温度下22％NaNO3溶液150mL，加入100g水稀释后溶液的质量分数变为14％，求原溶液的物质的量浓度。

解析：

令原溶液的质量为xg，则根据溶液稀释前后溶质质量不变得：

　　22％×x＝14％（100＋x）

　　解得x=175g

　　直接运用有关定义得

五、溶解度、质量分数与物质的量浓度之间的换算

例5（1993年高考题）相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为sg/100g水，此时饱和溶液的密度为dg/mL，则该饱和溶液的物质的量浓度是[]

六、求稀释后溶液的物质的量浓度

例6（1989年上海高考题）VmLAl2（SO4）3溶液中含Al3+ag，

　　再根据稀释前后溶质的物质的量保持不变求得：

　　故答案为C．

使用物质的量浓度公式请注意以下几点：

（1）欲取一定物质的量的溶质，或者称取它的质量，或量取它的体积。

因此，应该熟练掌握物质的量（mol）与物质质量（g）、物质体积（V）之间的换算。

主要包括：

（2）物质的量浓度跟溶液中溶质的质量分数相比，它的突出优点是便于知道或比较溶液中溶质的粒子数。

根据nB=cB×V可知：

①相同物质的量、相同体积的任何溶液中，所含溶质的物质的量或基本单元（粒子）数相同。

②两种不同的溶液，只要物质的量浓度和溶液体积乘积相等，所含溶质的物质的量或基本单元（粒子）数也相同。

③两种不同的溶液，若物质的量浓度和溶液体积的乘积不相等，则所含溶质的物质的量或基本单元（粒子）数跟物质的量浓度和溶液体积之积成正比。

例如，在相同体积0.1mol/LC2H5OH溶液和0.1mol/L葡萄糖（C6H12O6）溶液中，C2H5OH和C6H12O6物质的量相同，所含C2H5OH和C6H12O6分子数也相同；1L、0.4mol/LC2H5OH溶液和2L、0.2mol/LC6H12