化学计量在试验中的应用 总.doc

化学计量在实验中的应用 知识改变命运，学习成就未来化学计量在实验中的应用（上）一、物质的量的单位 摩尔 【主要内容】 1物质的量及其单位 物质的量（n） 摩尔（mol） 1mol有多少 研究 物理量 单位 一个集体中有多少个微粒 微粒集体 6.021023个 阿伏伽德罗常数（6.021023 mol1） 我们把含有阿伏伽德罗常数个微粒的集体计量为1摩尔。阿伏加德罗常数是个物理量，符号NA。 关系式：n=【注意】： 研究对象：微观粒子，如 分子、原子、离子、质子、中子、电子等 摩尔(mol) 使用方法：用化学式指明粒子种类。例如“1molO”、“1molO2” 【练习】： 、0.5molH2SO4含有 molO a molH2SO4含有 molO molH2SO4含有0.2molO 、1.5molH2O含有 个水分子，含有 个原子 、 molH2SO4含有3.011024个H+2摩尔质量： 概念：1mol物质所具有的质量，符号为 M ，单位为 g/mol . 数值：以g/mol为单位时，在数值上等于其 。 如：M(O)= g/mol, M(H2O)= g/mol, M(OH-)= g/mol，M(SO42-)= g/mol。 关系式：n= 【练习】：化学式1mol该物质的质量摩尔质量相对质量SH2SO4OH- 填表格: 、0.5molCO2的质量是 g； 2molH2O的质量是 g， 、10gNaOH的物质的量是 mol； 40gCaCO3的物质的量是 mol 、某分子，0.25mol，质量是11g，则其M= 、16gO3和16gO2所含的氧原子数 （填相等/不相等）。 【注意】：如果是多种物质组成的混合物，则可以用公式 = 求其平均摩尔质量。 【练习】：、22gCO2和32gO2组成的混合气体，平均摩尔质量为 g/mol。 、 gCO2和16gO2组成的混合气体，平均摩尔质量为40g/mol【典型例析】 【例1】、同质量的下列气体中，所含分子数最多的是（ ），原子数最少的是（ ） ACH4 BCO2 CH2S DN2 评点质量、物质的量、摩尔质量三者的关系式要能灵活运用。 如相同质量分子数之比如何？相同分子数时质量之比如何？相同原子数时质量之比又如何等 【例2】、下列说法正确的是（ ） A氧的摩尔质量是32gmol1 B硫酸的摩尔质量是98g CCO2的相对分子质量是44g DCO32摩尔质量是60gmol1 评点表示物质的摩尔质量时，要将该物质所对应的微粒表示出来；运用物理量的过程中，要正确表明单位。 【例3】、a mol H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为（ ） A mol1 B mol1 C mol1 D mol1 评点NA表示每摩物质所含微粒的个数，一般可表示为6.021023mol1，描述微粒数可用NA表示，如2molO2的分子数相当于2NA，若要求得具体个数，可根据6.021023mol1进行换算。 【例4】、含有相同氧原子数的二氧化硫和三氧化硫其物质的量之比为 ，质量比为 ，分子数之比为 ，硫原子个数比为 。 评点两种物质分子数之比即物质的量之比，根据分子组成再求得各组成元素的原子个数之比、质量之比、包括电子数、质子数等等。 【例5】、已知铁的相对原子质量是56，则1个铁原子的质量是 g。 评点任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是6.021023。Fe的相对原子质量是56，所以，56g Fe含6.021023个Fe原子。 【例6】、已知 8g A能与32g B恰好完全反应，生成 22g C和一定量D，现将 16g A与70g B的混合物充分反应后，生成2mol D和一定量C，则D的摩尔质量为 评点化学反应前后要掌握两条线，一是反应前后元素的种类和原子的个数不变；二是各反应物和生成物的质量成正比。【巩固练习】 1下列对于“摩尔”的理解正确的（ ） A摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量 B摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol C我们把含有6.021023个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔 D1mol氧含6.021023个O2 2下列说法正确的是（ ） A摩尔质量就等于物质的式量 B硫酸和磷酸的摩尔质量相等 CHNO3的摩尔质量是63g D摩尔质量就是物质式量的6.021023倍 3某原子的摩尔质量是 M gmol1，则一个该原子的真实质量是（ ） AMg B g C g D g 4若50滴水正好是 a mL（水的密度是1g/mL)，则1滴水所含的分子数是（ ） Aa50186.021023 B(a/5018)6.021023 C(18a/50)6.021023 D(1850a)/6.021023 5现有CO、CO2、O3三种气体，它们分别都含有 1mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为（ ） A111 B123 C321 D632 6下列有关阿佛加德罗常数 (NA)的说法错误的是（ ） A32克O2所含的原子数目为 NA B0.5mol H2O含有的原子数目为1.5NA C1mol H2O含有的H2O分子数目为NA D0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol 7下列物质中氧原子数目与 11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是（ ） A6.72L CO B6.6g CO2 C8g SO3 D9.6g H2SO4 8铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混和、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为 1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为（ ） A2.51019个 B2.51022个 C51019个 D51022个 9n g O2中有m个O原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为（ ） A32m/n B16m/n Cn/32m Dn/16m 104.9g某物质含有3.011022个分子，则该物质的摩尔质量是 。 11（1）0.3mol NH3分子中所含质子数与个H2O分子中所含质子数相等。 （2）0.4mol Al3的Al2(SO4)3中所含的SO42的物质的量是。 1219g某二价金属氯化物中含有0.4mol Cl，则ACl2的摩尔质量是 ，A的相对原子质量是 ，ACl2的化学式是 。 13大量实验证明，任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是 。 而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。 叫做摩尔质量。 14已知16g A和20g B恰好完全反应生成0.04mol C和31.76g D，则C的摩尔质量为多少？ 15某固体仅由一种元素组成，其密度为5g/cm3，用X射线研究该固体的结果表明：在棱长为2107cm的立方体中含160个原子，则此元素的相对原子质量约为多少？二、气体摩尔体积分析表格中数据，思考影响物质体积大小的因素：20密度/(gcm-3)1mol的体积/(cm3)0密度/(gL-1)1mol的体积/(L)Fe7.867.12CO21.9622.4Al2.7010H21.42922.4H2O0.99818.04O20.089922.4H2SO41.8353.55Cl23.1722.4 【总结】：影响物质体积大小的因素是什么呢：决定气体体积的大小 粒子数目 决定物质体积大小三个因素 粒子间距离 粒子本身大小 决定气体分子间距离的因素： 1气体摩尔体积(1)定义：一定 和 下，1mol气体所占的体积符号： ，单位： (2)标准状况（0、101Kpa）下，Vm约为 . （Vm只跟T、p有关，与分子种类无关，与气体是否是纯净物无关）(3)n = 【练习】：、标况下，11.2LO2的物质的量是 mol、标况下，1.5molCO2的体积是 L、当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是在标准状况下吗？ 。、填空： a、标况下，1molH2的体积为 b、H2的摩尔体积为 c、标况下，0.5molH2和0.5molO2所占的体积 (填相等/不相等)【注意】：气体摩尔体积适用于单一气体，也适用于混合气体（n总=)【练习】：、标况下，3gH2和16gO2组成的混合气体，体积是 L 、标况下，33.6LH2和O2的混合气体，总的物质的量是 mol2阿伏加德罗定律及其推论（阿律和阿推） 、同T、p，V同则分子数目相同（三同定一同） 、阿伏伽德罗定律推论： 同T同p： = 同T同V： = 同T同p：= 、技巧：利用理想气体状态方程：pV=nRT 求对应或比例关系【练习】： 、同温同压下，16gO2的体积 1gH2的体积（填、或=） 、相同条件下，某气体的密度是氢气密度的22倍，则该气体摩尔质量是 、在三个密闭容器中，分别充入Ne、H2、O2三种气体，当他们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强p从大到小的顺序： 。 标况下，mg气体A与ng气体B的分子数相同，下列说法不正确的是：（ ） A 两种气体A、B的摩尔质量之比为m:n B 等质量的气体A与B的分子数之比为n:m C 同温、同压下，A、B两种气体的密度之比为m:n D 相同状况下，体积相同的A、B两种气体的质量之比为n:m3、有关相对分子质量的计算 M（或 = ） M22.4Lmol1(gL1) 其中为气体在标准状况下的密度。 MM已知D相对 其中D相对为混合气体对某已经气体的相对密度，M已知为已知气体的相对分子质量。 典型例析 【例1】同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有 NO气体，另一个装有 N2和O2的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的（ ） A质量 B原子总数 C分子总数 D密度 评点两瓶气体的分子数相同，所含气体的物质的量相同，所以若两瓶气体的摩尔质量相同，则质量相同，密度也就相同了，想一想：N2和O2的体积比是多少时，两瓶气体质量相同。【例2】在0、101kPa的条件下，将 2.00g氦气、 1.40g氮气、 1.60g氧气混合，该混合气体的体积是（ ） A6.72L B7.84L C10.08L D13.44L 评点一定条件下，气体混合后，体积的大小只取决于气体分子总数，与分子类型无关，气体的总体积具有加和性。想一想：若要求得三种气体的平均摩尔质量，应如何求解？【例3】下列两种气体的分子数一定相等的是（ ） A质量相等、密度不等的CO和N2 B等温等体积的O2和N2 C等体积等密度的CO和N2 D等压等体积的O2和N2 评点物质的量相同的气体，具有相同的分子数；相同条件下相同体积的气体具有相同的分子数。注意相互间的因果关系，如不同条件下的两气体的摩尔质量之比就是其相对分子质量之比，与条件无关。【例4】由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中 CO2、H2和 CO的体积比为（ ） A29813 B22114 C13829 D261657 评点结合阿伏加德罗定律的应用，同学们可以适当的拓展，要熟悉几种物理量的换算关系，如本题中同温同压下，气体的密度之比等于其相对分子质量之比，有时，可以根据未知气体对某已知气体的密度之比（又称相对密度），求得该气体的相对分子质量，混合气体的平均相对分子质量数值上等于气体的平均摩尔质量，若是两种组分，可以根据平均相对分子质量和各组分气体的相对分子质量，利用交叉法求得体积比。巩固练习下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（ ） A一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L C标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L D物质的量不同，气体摩尔体积也不同下列叙述正确的是（ ） A同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等 B任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等 C1L一氧化碳气体一定比 1L氧气的质量小 D相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量也相等 3下列有关气体体积的叙述中，正确的是（ ） A一定温度和压强下，各种气体物质体积的大小由构成气体的分子大小决定 B一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定 C不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D气体摩尔体积指1mol任何气体所占的体积约为22.4L 4在两个容积相同的容器中，一个盛有 HCl气体，另一个盛有 H2和Cl2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的是（ ） A原子数 B分子数 C质量 D密度 52mol Cl2和2mol CO2相比较，下列叙述中正确的是（） A分子数相等 B原子数相等 C体积相等 D质量相等 6用NA代表阿伏加德罗常数的值，如果a g某气体中含有的分子数为 b，则c g该气体在标准状况下的体积是多少L（） A22.4bc/aNA B22.4ab/cNA C22.4ac/bNA D22.4b/acNA 7由CH4和O2组成的混合气体，标准状况下的密度为1gL1，则该混合气体中CH4和O2的体积比为（ ） A21 B12 C23 D32 8在标准状况下， 10g CO和CO2的混合气体的体积为6.72L，则此混合气体中 CO和CO2的物质的量之比是（ ） A21 B12 C11 D34 9在标准状况下，若 VL甲烷中含有的氢原子个数为n，则阿伏加德罗常数可表示为（） AVn/22.4 B22.4n/V CVn/5.6 D5.6n/V 10同一状态下，气体的体积之比等于分子个数之比，现有 20mL A2气体与30mL B2气体恰好完全反应生成20mL某气体 X，则可推出气体X的化学式为（） AAB2 BAB3 CA2B3 DA3B2 11根据阿伏加德罗理论，在相同 和 下，相同体积的 都含有相同数目的粒子，所以， 称为气体的摩尔体积，标准状态时，气体的摩尔体积为 L / mol，已知某气体在标准状态下密度为g/L，则M、Vm、三者关系是 。 12由A、B两种气体组成的混合气体8.6g，在标准状态下的体积为 8.96L，已知 A和B的物质的量之比为31，摩尔质量之比为 141，则A可能为 ， ，B是 。 13氢气和氧气的混合气体在 0和一定压强下体积为 a L，点燃后发生反应，待气体恢复至原来温度和压强时，测得其体积为 b L，原混合气体中氢气和氧气的体积各是多少 ?（若将温度改为 120则结果如何?）三、物质的量在化学实验中的应用 1、物质的量浓度： 定义：1L溶液里所含溶质B的 来表示溶液浓度的物理量。 符号是 ，单位是 。 关系式：cB= 。【注意】：体积是 的体积，常用单位是L。溶质可以是化合物,也可以是离子或其它特定组合。 如c(H2SO4)=1.5mol/L ,c(SO42-)= 1.5mol/L浓度（物质的量浓度、质量分数）都是强度性质，同一溶液，无论取出多少体积，浓度数值不变。【总结】：关于物质的量浓度的三个重要公式：cn/V、c1V1c2V2 、c1000w/M【练习】、1mol/L K2SO4 的意义是： 、16g氢氧化钠溶于一定量水中得到200mL溶液，则该溶液的物质的量浓度为 、 L0.5mol/L的Al2(SO4)3含有2molAl3+。 、0.5mol/L的Al2(SO4)3中，Al3+的浓度为 mol/L, SO42-的浓度为 mol/L。 、某Al2(SO4)3溶液中， Al3+的浓度为1mol/L, SO42-的浓度为 mol/L。 、已知cmol/L的Ba(OH)2溶液中则c(OH-)= 、V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3m g，溶液中SO42的物质的量浓度是() A. mol/L B.mol/L C.mol/L D. mol/L2、一定物质的量浓度溶液的配制认识容量瓶，掌握其使用原理和方法（1）配制步骤： 计算：计算溶质的质量或浓溶液的体积 称量固体或量取液体 溶解固体或稀释液体 转移、洗涤（有放热现象的需冷却） 定容 摇匀 装瓶（2） 误差分析（所配溶液中溶质的实际浓度与理论浓度的比较） 称量时所用砝码生锈。 将烧杯中的溶液转移至容量瓶后，未对烧杯进行洗涤。 定容时，俯视（或仰视）容量瓶刻度线。 固体溶解或浓溶液稀释时伴有散热现象，溶液未冷却即转移到容量瓶中进行定容。 将烧杯中的溶液转移到容量瓶内时，不慎将液体洒到容量瓶外。 将定容后的溶液摇匀后，静置，发现液面低于刻度线，用滴管加少量水使液面重新恢复至与刻度线相平。 定容时，液面不小心超过了刻度线，并用滴管将超出的部分吸去。 其它情况下可能引起的误差，应由同学们在实验研究中补充、总结。典型例析 【例1】实验室中有质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸。某次化学实验时，同学们需要980 mL、浓度为2mol/L的稀硫酸，配制稀硫酸所需浓硫酸的体积为 。评点这是溶液配制中的有关浓溶液稀释，根据稀释前后溶质的物质的量不变的等量关系，求得所需浓硫酸的体积。【例2】实验室里需用480mL0.1molL1的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ） A、称取7.68g硫酸铜，加入500mL水 B、称取12.0g胆矾配成500mL的溶液 C、称取12.5g硫酸铜，加入500mL水 D、称取12.5g胆矾配成500mL的溶液巩固练习 1下列溶液氯离子的物质的量浓度与 50mL 1 molL1氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度相等的是（ ） A150 mL 1 molL1氯化钠溶液 B75 mL 1.5 molL1氯化钙溶液 C150 mL 3 molL1氯化钾溶液 D50 mL 3 molL1氯化镁溶液 2100mL 0.3 molL1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液混合后，溶液中 SO42离子的物质的量浓度（设体积为二者之和）为（ ） A0.2 molL1 B0.25 molL1 C0.4 molL1 D0.5 molL1 3在标准状况下，将 224L HCl气体溶于 635mL水中，所得盐酸的密度为 1.18g/cm3，取此盐酸10.0mL，稀释至1.45L，则稀释后所得稀盐酸的物质的量浓度为多少？ 物质的量综合检测题相对原子质量：Cl：35.5；Ne：20；S：32；Na：23；O：16；Mg：24；Al：27； Zn：65；Fe：56；N：14；C：12；K：39。一、选择题（每小题只有一个符合题意的选项） 1用 NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中，不正确的是（ ） A1gH2O中含氧原子个数为 B18gH2O中含电子数为 8NA个 CNA个 CO2分子和 NA个 CO分子质量之比为 117 D16gO2和 16gO3所含的原子数相等 2下列有关气体体积的叙述中，正确的是（ ） A一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定 B一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D气体摩尔体积指 1mol任何气体所占的体积约为 22.4L 3下列物质中，所含分子数相等的是（ ） 4时 5.4 mL水 14.7g H2SO4 8.4g N2 0.3g H2 A B C D 4一定质量的氧气中含有 1mol e-，则氧气的质量是（ ） A2g B4g C16g D32g 50.5mol N2和 O2的混合气体在标准状况下的体积约为（ ） A11.2L B22.4L C1L D无法确定 6等体积的下列溶液中，阴离子的物质的量浓度最大的是（ ） A0.4mol/L的 Ba(OH)2溶液 B0.6mol/L的 CuSO4溶液 C0.3mol/L的 AlCl3溶液 D0.8mol/L的 Na2SO4溶液 7用固体配制一定物质的量浓度的溶液时，其操作要领包括：溶解；定容；摇匀；计算；称量等方面，其正确的操作是（ ） A B C D 8现有 CO、CO2、O3（臭氧）三种气体，它们分别都含有 1mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为（ ） A111 B123 C321 D632 9含 MgCl2、KCl、Na2SO4三种溶质的混合溶液，已知其中 Cl为 1.5mol/L，K和 Na共 1.5mol/L， Mg2为 0.5mol/L，则 SO42的物质的量浓度为（ ） A1 mol/L B0.5 mol/L C0.25