化学计量在实验中的应用.pptVIP

第一章 化学计量在实验中的 应用,第一节 物质的量 气体摩尔体积,一、物质的量(n)及其单位摩尔(mol) 1基本概念,二、摩尔质量 1概念：单位物质的量的物质所具有的质量。 2符号： ，单位为 。,M,g/mol或gmol1,摩尔质量与相对分子(或原子)质量是否等同？ 提示：不能等同。因为摩尔质量与相对分子(或原子)质量是两个不同的概念。摩尔质量是以gmol1为单位，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为其单位为1，所以二者不能等同。,三、气体摩尔体积 1气体摩尔体积 (1)概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为 。 (2)常用单位： 和m3/mol或m3mol1。 (3)特例：在标准状况下(指温度为 或 ，压强为 )，Vm 。,Vm,L/mol或Lmol1,0 ,273 K,101 kPa,22.4 Lmol1,2阿伏加德罗定律 (1)决定气体体积的外界条件 物质的量相同的气体，其体积的大小取决于气体所处的 和 。 (2)阿伏加德罗定律,温度,压强,标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol 气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？ 提示：不一定。因为非标准状况下(如在273 ，202 kPa下)1 mol气体的体积也可能是22.4 L。,1H2SO4的相对分子质量是98 gmol1。( ) 2常温常压下，22 g CO2气体中所含分子数为0.5 NA。( ) 311.2 L CO2与11.2 L CO的分子数相同。( ) 4同温同压下，同质量的CO2和CO的体积比为711。( ) 5同温下，密度相同的O2和O3的压强之比为32。( ) 6标准状况下，2.24 L C5H12中含碳原子0.5 NA。( ),热点一 阿伏加德罗常数的正误判断 关于阿伏加德罗常数(NA)的考查，涉及的知识面广，灵活性强，是高考命题的热点。解答该类题目时要细心审题，特别注意题目中的关键性字词，留心“陷阱”。主要考查点如下：,1考查“标准状况”、“常温常压”等外界条件的应用 (1)在标准状况下非气态物质：如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等，体积为22.4 L时，其分子数不等于NA。 (2)注意给出气体体积是否在标准状况下：如11.2 L H2的分子数未必是0.5NA。 (3)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。,2考查物质的组成 (1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目：如Ne、D2O、18O2、H37Cl、OH等。 (2)某些物质的阴阳离子个数比：如NaHSO4晶体中阴、阳离子个数比为11，Na2CO3晶体中阴、阳离子个数比为12。 (3)物质中所含化学键的数目：如H2O2、CnH2n2中化学键的数目分别为3、3n1。 (4)最简式相同的物质中的微粒数目：如NO2和N2O4，乙烯和丙烯等。,误区警示 (1)容易忽视“22.4 L/mol”的适用条件标准状况。 (2)不可直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进行计算，如“1 mol/L的NaCl溶液中含Na的数目为NA”这种说法是错误的 (3)同种物质在不同的氧化还原反应中“角色”可能不同，电子转移情况也可能不同，不能一概而论。,答案 A,1(2012年高考新课标全国卷)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( ) A分子总数为NA的NO2和CO2混合气体含有的氧原子数为2NA B28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA C常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA D常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA,解析：气体摩尔体积为22.4 Lmol1一定要注意条件是在标准状况下。A项中1个NO2和1个CO2分子中都含有2个氧原子，故分子总数为NA的混合气体中含氧原子数为2NA；B项中C2H4和环丁烷(C4H8)的最简式均为CH2,28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol，故含有的碳原子数为2NA；C项中NO2和N2O4的最简式均为NO2,92 g混合气体中含NO2的物质的量为2 mol，故含有原子的总数为23NA6NA；D项中提到气体的体积，只有在标准状况下，才能用22.4 Lmol1进行计算，故常温常压下，不能代入22.4 Lmol1计算Cl2的物质的量。 答案：D,热点二 阿伏加德罗定律及推论的应用 1阿伏加德罗定律 在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数； 即：T1T2，p1p2，V1V2N1N2(n1n2)。 2阿伏加德罗定律的推论 (1)温度、压强相同时，气体的体积之比等于气体的物质的量之比。即：,特别提醒 (1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。 (2)温度、压强、体积、分子数四个物理量相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。 (3)应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，可结合pVnRT进行推导。,例2 (2013年青岛模拟)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(H2)(Ne)(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),精讲精析 A项，同温同压下密度之比等于摩尔质量之比，故(O2)(Ne)(H2)；B项，若三个容积相同，由mV知三种气体质量相同。在同温同容同质量时压强与摩尔质量成反比，即p(H2)p(Ne)p(O2)，故B正确；C项，在温度、压强、质量相同时，体积也与摩尔质量成反比，即V(H2)V(Ne)V(O2)；D项，同温同压同体积即同物质的量，其质量与摩尔质量成正比，即m(O2)m(Ne)m(H2)。 答案 B,2(2013年宝鸡模拟)三个容器中分别盛有H2、CH4、O2，已知三个容器中气体的温度、密度都相等，下列说法正确的是( ) A三种气体质量相等 B三种气体的物质的量之比为1621 C三种气体压强比为1621 D三种气体体积比为1816 解析：由mV，因不知道三个容器的容积V是否相同，故无法判断质量是否相同，A不正确；若质量不同，其物质的量之比也不等于1621，B不正确；因密度相同，单位体积容器中气体的质量相同，此时压强与摩尔质量成反比，故C正确。D不正确。 答案：C,【典例】 某研究性学习小组欲测定室温下(25 、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以下问题。 该小组设计的简易实验装置如图所示：,该实验的主要操作步骤如下： 配制100 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液； 用_(填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液加入锥形瓶中； 称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为_； 往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性； 反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为 V mL。,请将上述步骤补充完整并回答下列问题。 (1)用文字表述实验步骤中检查装置气密性的方法： _ _。 (2)实验步骤中应选用_(填序号)的量筒。 A100 mL B200 mL C500 mL 读数时除恢复到室温外，还要注意_ _。 (3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm_，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,【解析】 量取10.0 mL溶液可选10 mL的量筒。 由Mg 2HCl=MgCl2 H2 24 g 2 mol 22400 mL m(Mg) 10.0103L1 molL1 V(H2) (