鄧麗娟
“物質(zhì)的量”始終都是高考化學的重難點,在學習時很容易對其概念、關聯(lián)概念的表述和轉化理解不到位,造成分析錯誤。透析概念、理清關聯(lián)是破除誤區(qū)的有效方法,本文將詳盡闡釋“物質(zhì)的量”的學習誤區(qū),與讀者交流學習。
誤區(qū)一:將物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的數(shù)量等同
該誤區(qū)來源于對物質(zhì)的量概念的理解不到位,物質(zhì)的量是用于計量含有一定數(shù)目的微觀粒子的集體的物理量。在理解“物質(zhì)的量”時需要明確兩點:一是“物質(zhì)的量”四個字是一個整體,不能拆分或重組使用;二是“物質(zhì)的量”是描述微觀粒子的量,如分子、原子、電子、中子等,不能用于宏觀物體的描述。
例1 化學物質(zhì)可以用于生活和生產(chǎn),如醋酸鉀(CH,COOK)就是一種效果較好的融雪劑,下列選項關于醋酸鉀的說法正確的是()。
A.1 mol的CHCOOK質(zhì)量為98g/mol
B.CH,COOK的摩爾質(zhì)量與它的相對分子質(zhì)量相等
C.1個CH,COOK微粒的質(zhì)量約為986.02x10
D.若一定量CH,COOK中含有6.02x10的碳原子,則CH,COOK的物質(zhì)的量為1 mol
解析 物質(zhì)的量是用于描述微觀粒子數(shù)目的量,對其理解應該結合其基本概念。A選項認定,1 mol的CH,COOK質(zhì)量為98g/mol,其質(zhì)量單位使用錯誤,應用“g”;B選項的說法將“摩爾質(zhì)量等同于相對分子質(zhì)量”,兩者僅在數(shù)值上相等,但屬于兩個不同的概念,因此說法錯誤;C選項是關于微觀粒子數(shù)與宏觀質(zhì)量之間的換算,基本關系是:1 mol(物質(zhì)的量)-+6.02x10(微粒數(shù))。因此可得1個CH,C0OK微粒的物質(zhì)的量為6.02x102; mol,則其質(zhì)量為986.02x1058.顯然選項C的說法正確;D選項同樣是關于質(zhì)量與微粒數(shù)目之間的換算,但需要注意碳原子與CH,COOK分子之間的比例關系,由化學式可知一個CH,COOK分子中含有2個碳原子,因此6.02x1023的碳原子對應的是0.5 mol的CH3COOK,選項D忽略了兩者的比例關系。
故正確的選項為C。
誤區(qū)二:對物質(zhì)的量關聯(lián)特征表述錯誤
物質(zhì)的量與其他化學概念之間有著一定的聯(lián)系,結合相關公式可以實現(xiàn)兩者的轉化,如物質(zhì)的量與氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的質(zhì)量和組成粒子物質(zhì)之間的轉化。但是,其中經(jīng)常存在描述性的誤區(qū),如物質(zhì)的量與氣體摩爾體積轉化時要用到“Vm=22.4 L/mol”,但該值的使用有兩個約束條件:1.僅限于氣體,固體和液體均不可使用;2.必須標定狀態(tài)為標準狀態(tài),非標準狀態(tài)下其值不一定是22.4 L/mol。需要注意的是有些物質(zhì)的狀態(tài)會隨條件的改變而改變,如水標準狀態(tài)下為液態(tài)或固態(tài),但某些條件下為氣態(tài),此時就可能適用。
例2 在一定溫度和壓強條件下,已知某種30L氣體純凈物中含有6.02x102個分子,而這些分子是由1.204x10個原子組成,下列選項的說法不正確的是()
A.該溫度和壓強條件可能處于標準狀態(tài)
B.如果標準狀態(tài)下該物質(zhì)為氣態(tài),則體積為22.4L
C.可知該氣體純凈物中,每一個分子含有2個原子
D.如果氧氣在上述條件下也為氣態(tài),則該條件下1 molO2的體積也為30L
解析 本題目主要是對物質(zhì)的量與氣體摩爾體積的轉化分析。A選項雖然用“可能”描述題干中的狀態(tài),但考慮到該純凈物的體積和對應的分子數(shù)目,不可能處于標準狀態(tài);B選項是標準狀態(tài)下的描述轉化,純凈物的分子數(shù)為6.02x1023,如果在標準狀態(tài)下依然為氣體,根據(jù)摩爾體積常數(shù)可知為22.4L;C選項是分析該氣體純凈物分子與原子的關系,根據(jù)數(shù)量關系可知為1:2的比例關系;D選項是關于特定狀態(tài)下體積與分子數(shù)關系的分析,根據(jù)題干信息描述在上述狀態(tài)下30L的氣體對應6.02x102個分子,對應1 mol的氣體,而該對應關系與氣體的化學式無關,故說法也是正確的。故不正確的選項為A。
誤區(qū)三:對關聯(lián)特征轉化、分析公式利用錯誤與物質(zhì)的量相關的知識進行轉化分析時需要借助對應的公式,但由于關聯(lián)特征較多,如不能正確理解概念則很容易將公式混淆,陷人分析誤區(qū)。準確理解關聯(lián)概念的本質(zhì)聯(lián)系是利用公式的關鍵,高中化學與“物質(zhì)的量”相關聯(lián)的有氣體體積、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的質(zhì)量、反應熱等,其中標準狀態(tài)下的氣體轉化用“V。=22.4 L/mol”,非標準狀態(tài)則用
n=pV/RT
與物質(zhì)的質(zhì)量之間的轉化用摩爾質(zhì)量,與物質(zhì)的量濃度之間的轉化用
c=n/V
每一個定義和公式都具有各自成立的特殊條件,理解其深層內(nèi)涵是關鍵。
例3 N,為阿伏加德羅常數(shù),下列選項的說法正確的是()
A.在常溫條件下,78g的固體Na2O2含有4N的陰陽離子數(shù)
B.在標準狀態(tài)下,2.24L的CCl,中含有0.4N的C-CI鍵數(shù)目
C.常溫條件下,質(zhì)量均為32g的O2和O,中含有的氧原子數(shù)都為2N
D.對于物質(zhì)的量濃度相等的溶液,所含有的溶質(zhì)粒子數(shù)也是相等的
解析 A選項是關于物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量微粒數(shù)的轉化,根據(jù)過氧化鈉的摩爾質(zhì)量可知78g含有Na2O2的物質(zhì)的量為1 mol,而陰陽離子數(shù)與分子數(shù)之比為2:1,則對應的陰陽離子總數(shù)為3N,說法錯誤;B選項是關于物質(zhì)的量與氣體體積、化學鍵數(shù)目之間的轉化,標準狀態(tài)下,CCl,不是氣體,故不可以使用標準氣體摩爾體積,說法錯誤;C選項將物質(zhì)的質(zhì)量轉化為氧原子的物質(zhì)的量,則32g對應2 mol的氧原子,則原子數(shù)為2N,說法正確;D選項是關于物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的量之間的轉化,根據(jù)公式
n=cV
可知,當溶液的體積未知的情況下無法確定溶質(zhì)的物質(zhì)的量,也就無法確定對應粒子數(shù)目,說法錯誤。
故正確的選項為C。
誤區(qū)四:對物質(zhì)的量濃度的理解不到位
“物質(zhì)的量濃度”是“物質(zhì)的量”的一個延伸概念,在配制特定濃度的溶液時需要利用公式
c=n/V
進行計算分析,而在該過程中常陷人一些理解上的誤區(qū),如這里的體積V是溶液的體積,不能理解為溶劑的體積,公式中的n是溶解了的溶質(zhì)的物質(zhì)的量。另外,對于氣體溶于水后的物質(zhì)的量濃度計算,溶液的體積不等同于水的體積與氣體的體積之和,而應依據(jù)公式
V=m/p
進行嚴格計算。
例4 溫度為tC時,將ag的NH,完全溶解于水獲得了VmL的溶液,若假設溶液的密度為ρg/mL,質(zhì)量分數(shù)為w,所含的NH:的物質(zhì)的量為b mol,則下列選項的說法正確的是()。
A.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w=x100%ρV-a
B.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c=51000a-mol/L
C.溶液中的c(OH-)=氣10006 mol·L-1+c(H)
D.若向上述溶液中加VmL的水,則溶液的質(zhì)量分數(shù)將大于0.5w.
解析 NH;溶于水獲得的是氨水,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)應為w=,x100%,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度ρV1000a為c==17U mol/L,根據(jù)電荷守恒可得c(OH)=10006-mol·L-+c(H),故選項A.B錯誤,C正確;與水等體積混合,獲得的稀氨水的質(zhì)量將比原氨水的質(zhì)量2倍還大,則對應的質(zhì)量分數(shù)將小于0.5w,選項D錯誤。
故正確的選項為C。