化学计量学案.doc

物质的量阿伏伽德罗常数：NA= N/n摩尔质量：M=m/n物质的量 气体摩尔体积：Vm=V/n物质的量浓度：c(B)=n/V万能恒等式：n=m/M=V气/Vm=N/NA=Q/H=cV1.物质的量及其单位 （1）物质的量是国际单位制中的基本物理量，用符号n表示。（国际单位制的基本物理量共七个。分别是：长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量、发光强度。）（2）“物质的量”是专用名词，是一个整体，在口头或书面表达中不可增减，不可拆开。（3）物质的量的单位是摩尔。摩尔简称摩，符号为mol。每摩物质含有阿伏伽德罗常数个微粒。（4）“物质的量”一词不能用“摩尔数”代替。前者是有量纲的，其单位是摩尔；而后者只是一个数，无单位。（5）物质的量及其单位摩尔，只适于表示微观粒子（分子、原子、离子、电子、中子、质子等微粒及这些微粒的某些特定组合）。不适于表示宏观物质。如1molH2,2molO等，要说1mol大米就丢人啦！考考你概念掌握得如何下列关于摩尔的说法中，正确的是（ ）A.摩尔是物质的量的数量单位 B.摩尔是物质量的单位C.摩尔是表示基本物理量 D.摩尔是物质的量的单位2、阿伏伽德罗常数（1）定义：1mol的任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数。（2）标准：0.012kg 12C中所含的碳原子数称为阿伏伽德罗常数。通常使用6.021023mol-1这个近似值。（3）符号是NA,单位是mol-1（4）物质的量（n）与阿伏伽德罗常数（NA）的关系。 n：物质的量； N：粒子数； NA：阿伏伽德罗常数。（5）使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，如0.5molO，1molH2，2molNa+等。看看会吗？应该木有问题。下列说法错误的是（ ）A.1molNe含有6.021024个电子 B.1mol水中含有2mol氢和1mol氧C.1mol任何物质都含有6.021023个分子 D.12g 12C中含有约6.021023个碳原子3.摩尔质量（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量。（2）单位、符号：克/摩（g/mol），M（3）物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量（以g/mol为单位时）（4）计算式：M=m/n（M：摩尔质量；m：质量；n：物质的量）。培养下发散思维设NA代表阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）A.18g水所含的电子数目为NAB.23gNa变为Na+时失去的电子数目为NAC.8g氦气所含的分子数目为NAD.16gO2和16gO3所含原子数均为NA培养下计算能力：1、相同质量的钠、镁、铝与足量盐酸反应，产生的氢气用来还原氧化铜。假定反应完全则所得铜的物质的量之比为（ ）A.1:2:3 B.1/23:1/12:1/9 C.1/23:1/24:1/27 D.36:69:922、（NH4）2SO4在强热条件下分解，生成NH3、SO2、N2和H2O。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为_。阅读下面的几道例题，关于物质的量的计算：(1)关系式：n=N/NA(n:物质的量；N：粒子数；NA:阿伏伽德罗常数) 0.5molH2O中含有的电子数是_。(2)关系式：M=m/n（M：摩尔质量；m:质量；n:物质的量） 2.16g X2O5中含有0.1molO，则X的相对原子质量为_。(3)关系式：ma=M/NA（ma：一个微粒的质量；M：摩尔质量；NA:阿伏伽德罗常数） 已知铁的相对原子质量是56，则1个铁原子的质量是_。(4)化学计量数和物质的量的关系： Al2(S04)3溶于水的电离方程式： Al2(S04)3 2Al3+ +3SO42- 化学计量数之比： 1 ： 2 ： 3 粒子数之比： 1 ： 2 ： 3 物质的量之比： 1 ： 2 ： 3 由此可见：方程式中化学计量数之比等于粒子的物质的量之比。来看个例题：2.3g金属钠与水反应后所得溶液中，要使每100个水分子中溶有1个Na+离子，求所需水的质量。对应练习：把71.5g纯碱晶体（Na2CO310H2O）溶于_g水中，使所得溶液中所含Na+和H2O的物质的量之比为1:100，所得该溶液中溶质的质量分数为_。随堂练：1.当FeO和Fe2O3的混合物与Fe3O4含铁质量分数相同时，FeO和Fe2O3混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比为：A.31:80 B.1:1 C.80:31 D.任意比2.有三种正盐的混合溶液中，含有0.2mol Na+；0.25molMg2+;0.4molCl-,则SO42-为_mol。3对于质量相同的硫酸和磷酸，下列说法不正确的是（ ）A.分子个数相等 B.所含氧原子个数相等 C.含有的氢原子数相等 D.含有的质子数相等4.下列情况中所含的微观粒子数目最多的是（ ）A.2.5molNaCl中的Na+ B.2.5molCO2中的OC.2.5molNa2O2中的O22- D.2.5molNH3中的H5等质量的下列物质中，所含分子数最少的是（ ）A.Cl2 B.HCl C.NH3 D.H2SO46.哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。m mol高氯酸铵分解时除产生2n mol水蒸气和m mol氧气外，其他组成元素均以单质气体形式放出，因而产生巨大的推动力。写出其中涉及的化学方程式：_。根据此反应原理，1mol高氯酸铵分解所产生的气体有_mol.作业：10.800g某物质中含有3.011022个该物质的分子，则该物质的相对分子质量是（ ） A.8.00 B.16.0 C.24.0 D.32.02两份质量相等的SO2和SO3,它们所含的（多选）（ ）A.氧元素的质量比是5:6 B.硫原子个数比是5:4 C.氧原子个数比是6:5 D.硫原子质量比是1:13.将0.1molNa投入足量水中，水共获得的电子个数为（ ）A.NA/2mol B.2.3NAmol C.0.1NAmol D.NAmol4.某氮的氧化物和灼热的铁按4NxOy+3yFe=yFe3O4+2xN2的反应进行反应。在一个特定的实验中，2mol该氧化物通过500g（铁过量）红热的铁，生成1molN2和1molFe3O4。该氧化物的化学式为（ ）A.NO B.NO2 C.N2O D.N2O45.V2O3和V2O5按不同的物质的量之比混合可按计量发生完全反应，想制备V8O17，则V2O3和V2O5的物质的量之比应为（ ） A.1:2 B.2:1 C.3:5 D.5:36.CuO、Cu2O的混合物中含Cu88%，则混合物中含CuO和Cu2O的物质的量之比为（ ）A.1:5 B.3:2 C.1:4 D.5:17.现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，得18gB，49gC，还有D生成。已知D的相对分子质量为106.现将22gA和11gB反应，能生成D的物质的量为（ ）A.1mol B.0.5mol C.0.275mol D.0.25mol8.有100mL质量分数为98%的浓硫酸，其密度为1.84g/cm3，其中H2SO4和H2O物质的量之比为_，含有H2SO4的数目为_。9.8.4g氮气和9.6g某单质Rx所含原子个数相同，且分子个数之比为3:2，则R的相对原子质量是_，x值是_。10.含有相同氧原子数的NO和NO2,其质量之比是_，物质的量之比是_，氮原子个数之比是_,分子数之比是_。气体摩尔体积1.影响物质体积大小的因素（1）影响物质体积大小的因素有：粒子数目；粒子大小；粒子之间的距离（间距）。（2）对于固态或液态物质，影响其体积的主要因素是；对于气态物质，影响其体积的主要因素是。（3）对于一定量的气体，影响其体积的因素是温度(T)和压强(P)。pV=nRT 温度一定，压强越大，气体体积越小，压强越小，气体体积越大； 压强一定，温度越高，气体体积越大，温度越低，气体体积越小。例题：相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因：A.微粒大小不同 B.微粒质量不同 C.微粒间距离不同 D.微粒数量不同2.气体摩尔体积（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积。符号Vm，单位L/mol。（2）对某气体的摩尔体积必须指明状态，即温度、压强。（3）在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol。 标准状况指的是0，1.01105Pa时的状况。 此处的气体既可以是纯净物也可以是混合物。 22.4L/mol是标准状况下气体摩尔体积的近似值。但涉及标准状况下气体的计算时采用此值。 仅适用于气体，而不适用于固体、液体。 并不一定只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol。因为Vm与p成反比，与T成正比，若将T、p同时增大或减小相同的倍数Vm不变。即“只有在标准状况下气体摩尔体积是22.4L/mol”说法是错误的。 例题：下列说法中不正确的是（ ） A.1mol某气体的体积为22.4L，该气体所处的状态不一定是标准状态B.某标准状况下，1mol任何气体的体积必定不是22.4LC.某气体含有NA个原子，该物质在标准状况下的体积一定是22.4LD.任何状况下，1molCO2和18gH2O所含的分子数和原子数都相等随堂练：1.在标准状况下，称量一个充满Cl2的容器质量为74.6g，若改充氮气，其质量为66g，则容器的容积为（ ）A.11.2L B.5.6L C.4.48L D.2.24L2.5.5g CO2在标准状况下的体积是_。作业：1.已知CO和CO2的混合气体质量为14.4g，在标准状况下的体积为8.96L。由此可推知，该混合气体中CO的质量为_g,所含CO2的物质的量为_mol。2.在同温同压下，2g CO2的体积为1120mL，而2gA气体的体积为770mL，则气体A的摩尔质量为_。 3.在150加热高氯酸铵发生分解反应：2NH4ClO4=N2+Cl2+2O2+4H2O，其气态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为（ ）A.40.75 B.29.375 C.14.69 D.无法计算物质的量浓度1.物质的量浓度（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质B（B表示各种溶质）的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。（2）表达式：cB=nB/V（单位：mol/L）（3）注意：体积是指溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位用升(L);溶质的量是用物质的量来表示的，不能用物质的质量来表示；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因体积的不同而不同。2.溶液中微粒数目及其物质的量浓度（1）溶质是非电解质时，溶质在溶液中以分子状态存在，此时溶质的微粒数与溶质分子数相等。例如：1L 1mol/L C2H5OH溶液中，C2H5OH的分子数为6.021023个。（2）溶质是强电解质（如强酸、强碱和大多数盐）时，它在溶液中以离子状态存在，则溶质电离出的微粒及其浓度由溶质的化学式和物质的量确定。例如：1L 1mol/L Al2(S04)3溶液。Al2(S04)3 2Al3+ +3SO42- 化学计量数之比： 1 ： 2 ： 3 物质的量之比： 1 ： 2 ： 3 cB: 1 ： 2 ： 3 由此可得：1mol/L Al2(S04)3溶液中：c(Al3+)=2mol/L c(SO42-)=3mol/L练习：（多选）下列溶液中的c(Cl-)与50mL、1mol/L AlCl3溶液中的 c(Cl-)相等的是（ ）A.150mL、1mol/L NaCl B.75 mL、2mol/L CaCl2C.150mL、3mol/L KCl D.75 mL、1mol/L FeCl33.一定物质的量浓度溶液的配制浓配稀：c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)例如：配制500mL 0.1mol/L Na2CO3溶液。（1）所需仪器：500mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、托盘天平。（2）实验步骤：a计算。m（Na2CO3）=0.1mol/L0.5L106g/mol=5.3gb称量。用托盘天平称量5.3g Na2CO3固体。C溶解。把称好的Na2CO3放入烧杯中，加入少量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使Na2CO3固体完全溶解。d移液。将烧杯中的液体转移至容量瓶中。e洗涤。用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3次，并将洗涤液全部转移到容量瓶中。f摇匀。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。g稀释。继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1-2cm时。h定容。用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好与刻度相切。i摇匀。盖好瓶塞，反复颠倒、摇匀。j保存。将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴好标签。（3）关于容量瓶的使用 容量瓶是配制准确物质的量浓度溶液的仪器。容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶。瓶口配有磨口玻璃塞，它的颈部有标线，瓶上标有温度和容量。使用容量瓶的注意事项： a按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶。 b使用前要检查容量瓶是否漏水。 c使用前要先用蒸馏水洗涤容量瓶。 d容量瓶中不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释，容量瓶不能作反应器，不能长期贮存溶液。例题：某学生计划用37%、密度为1.19g/mL的浓盐酸配制500mL 0.1mol/L的稀盐酸。(经计算后)回答下列问题：(1)量取浓盐酸的体积为_mL，应选用量筒的规格为_。(2)配制时应选用容量瓶的规格为_。(3)配制时（除容量瓶外）还需选用的仪器主要有_、_、_和试剂瓶。随堂练：1.配制0.5mol/L NaOH溶液250mL，在下列仪器中：托盘天平量筒烧杯玻璃棒漏斗500mL容量瓶药匙250mL容量瓶胶头滴管坩埚，需要用到的仪器有（ ） A. B. C. D.2.某温度下，质量分数22%的NaNO3溶液150mL，加100g水稀释后质量分数变为14%，求原溶液中NaNO3的物质的量浓度是多少？拓展：1.配制一定物质的量浓度的溶液实验误差分析（1）称量时所引起的误差。 使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因：a天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀；b调整天平零点时，游码放在了刻度线的右端；c用量筒量取液体时，仰视读数，使所读液体的体积偏大.使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因：a砝码有残缺；b在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢；c用量筒量取液体时，俯视读数，使所读液体的体积偏小.（2）用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，是溶质的物质的量减少，致使溶液的浓度偏低。（3）转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液浓度偏低。（4）在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。例：（多选）下列操作中造成所配制溶液浓度偏高的是（ ）A.量取浓盐酸时把量筒内残留液洗出来 B.忘记将洗涤液沿玻璃棒注入容量瓶中C.用天平称固体时，砝码上沾有油污 D.将烧杯中的溶液转移到容量瓶时，有溶液溅出2.在稀释过程中溶液体积的变化由于物质的量浓度计算时需要知道溶液的体积，所以体积的加和问题尤其重要。某溶液(体积V1)和另一溶液(体积为V2)混合时，只有当溶液的溶质相同，且浓度也相同时V总=V1+V2，只要有一项不同（如溶质、浓度），则V混V1+V2作业：1、 1.用5.85g NaCl能配成0.5mol/L NaCl溶液多少毫升？2.将5mol/L 盐酸10mL稀释到200mL，再取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度？3.Na2SO4和NaNO3组成的混合物88g溶于水制成1L溶液，此溶液中Na+=1.2mol/L，则原混合物中NaNO3的质量为（ ） A.17g B.34g C.25.5g D.51g4.300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质。现欲配制1mol/LNaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为（ ） A.1:4 B.1:5 C.2:1 D.2:35.配制一定物质的量浓度的某溶液，下列情况，会使配制结果偏高的是（ ）A.未冷却至室温即转移、定容 B.未洗涤烧杯和玻璃棒C.定容时仰视刻度线观察液面 D.容量瓶中原来含有少量蒸馏水直击高考：1.以惰性电极点解饱和食盐水，当电路中通过0.2mol电子时，阴极上产生（标准状况）（ ）A.3.36L O2 B.1.12L H2 C.2.24L Cl2 D.2.24L H22.（海南高考）设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）A.标准状况下，5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25LB.标准状况下，14g氮气含有的核外电子数为5NAC.标准状况下，22.4L任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NAD.标准状况下，铝跟氢氧化钠溶液反应生成1mol氢气时，转移的电子数为NA3.（2010上海）NA表示阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是（ ）A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NAB.1.7g H2O2中含有的电子数为0.9NAC.1molNa2O2固体中含离子总数为4NAD.标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1NA4.（2010江苏）设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）A.常温下，1L 0.1mol/L的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NAB.1mol羟基中电子数为10NAC.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中，每生成3mol I2转移的电子数为6NAD.常温常压下，22.4L乙烯中C-H键数为4NA5.（浙江理综）用NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）A.标准状况下，5.6L一氧化氮和5.6L氧气混合后的分子总数为0.5NAB.1mol乙烷分子含有8NA个共价键C.58.5g氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子D.在1L 0.1mol/L碳酸钠溶液中阴离子总数大于0.1NA6. (四川理综)用NA为阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是（ ）A.标准状况下，22.4L CHCl3中含有的氯原子数目为3NAB.7g CnH2n中含有的氢原子数目为NAC.1