第二节 化学计量在实验中的应用教案.doc

第 二节 化学计量在实验中的应用第一课时学习目标物质的量摩尔阿佛加德罗常数6.021023 个微粒相互关系引言：问题1：古时有一个勇敢的小伙子想娶美丽的公主，国王出题为难他，其中一个问题是：10Kg小米有多少粒？你知道10Kg小米有多少粒吗？100粒=4g 10000g4g份=2500份 2500份100粒份=250000粒问题2：已知一滴水大约是0.05g, 其中含有多少水分子呢? 一滴水大约是0.05g,，它含有的水分子数让10亿人去数, 每人每分钟数100个, 日夜不停的数, 需要3万年才能数完。那么怎样才能既科学又方便地知道一定量的水中含有多少水分子呢？这就只有用今天我们即将要学习的物质的量的知识来解决。 物理量 单位名称 单位符号 长度米m质量千克Kg时间秒S电流安培A热力学温度开尔文K发光强度坎德拉cd物质的量摩尔mol1.物质的量（1）概念：表示含有一定数目微观粒子集合体的一个物理量。（2）符号：（3）单位：mol介绍：国际单位制中的7个基本物理量及单位（4）注意：物质的量如同长度、时间、质量、电流强度等一样，是一个专有名词，是一个物理量。当描述物质的物质的量（使用摩尔）时，必须指明物质微粒的名称，不能是宏观物质名称. 它只表示微观粒子的集体。常见的微观粒子有：分子、原子、离子、电子、质子、中子或.2.摩尔（1）含义：摩尔是物质的量的单位。摩尔简称摩。（2）符号：mol（3）注意：科学上把12g12C所含的原子数定义为1摩尔。1摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒，近似为6.021023。 1mol=1 NA6.021023 3.阿伏加德罗常数（1）概念：实验测定12g12C中碳原子的个数。（2）符号：NA（3）单位：个/mol（4）注意：NA 的基准是12g碳-12中的原子个数NA是一个实验值，常取6.021023作计算物质的量与微粒数之间的换算4.摩尔质量（l）概念：1摩尔物质具有的质量。（2）符号：（3）计算：=（4）单位： g/mol或gmol-1。（5）数值：等于物质的式量。（6）注意：使用范围：A.任何一种微观粒子B.无论是否纯净 C.无论物质的状态与式量的比较：5. m、n、N之间的计算关系计算关系：=二气体摩尔体积前言：决定物质体积大小的因素决定物质体积大小有三个因素：物质的含微粒数多少;微粒本身大小；微粒间的距离。1决定固体或液体物质的体积主要因素：分析：1mol液体或固体物质所含微粒数是相同的，构成它们的微粒间的距离又是非常之小的，因此固体或液体物质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小。由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们的体积也就各不相同。结论：相同条件下，1摩尔不同固体或液体物质的体积是不相同的。2决定气体体积大小的主要因素：分析：通常情况下一般气体的分子直径约是410-10m，分子间的平均距离约是410-9m，即平均距离是分子直径的10倍左右，而体积则是1000倍左右。所以气体体积的大小主要决定于：分子数目的多少和分子间的平均距离，分子本身大小对体积的影响可忽略不计，而任何气体分子间的平均距离都是相等的。 结论：相同条件下，1mol的任何气体所占的体积都是相等的。在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积都约是22.4L。1.气体摩尔体积（1）概念：1mol气体的体积（2）符号：（3）单位：Lmol（4）计算：（5）标准状况下的气体摩尔体积 标准状况：0、1atm即1.01105Pa标准状况下的气体摩尔体积：约22.4Lmol-12.V、n、N之间的计算关系（1）计算关系：=（2）使用范围：适用于所有的气体，无论是纯净气体还是混合气体当气体摩尔体积用22.4Lmol-1时必须是标准状况3. 混合气体的平均分子量的有关计算（1）计算依据：1mol任何物质的质量（以g为单位）在数值上与其式量相等。（2）基本计算关系： （3）变换计算关系： =4.密度与相对密度（1）密度计算表达式：所有物质：，标准状况下气体（2）相对密度计算表达式：使用说明： A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比 B.既可以用于纯净气体之间的计算，也可以用于混合气体之间5.阿伏加德罗定律及其推论（1）标准状况下的气体摩尔体积 标准状况是指：0和1.01105Pa标准状况下1mol任何气体的体积都约为22.4L（2）阿伏加德罗定律：同温同压下相同体积的任何气体都具有相同的分子数。（3）阿伏加德罗定律的重要的四个推论:同温同压时，体积之比：语言表达：同温同压时，任何气体的体积之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比同温同体积时，压强之比：语言表达：同温同体积时，任何气体的压强之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比。同温同压同体积时，质量之比： 语言表达：同温同压同体积时，任何气体的质量之比都等于其摩尔质量之比，即其式量之比。密度之比： 语言表达： A.同体积的任何气体的密度之比都等于其质量之比B.同温同压同体积时，任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量之比语言表达：A.相同质量的任何气体的密度之比都等于其体积的反比 B.同温同压下等质量的任何气体的密度之比都等于其物质的量的反比，也就是其分子个数之比三物质的量浓度1.物质的量浓度（1）概念：1L溶液里含有溶质的物质的量。（2）符号： （3）单位：molL-1（4）计算：（5）注意：溶液体积为1L，并非溶剂是1L溶质用物质的量表示，而不是溶质质量，也不是溶质的摩尔质量物质的量浓度是溶液的体积浓度溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物，还可以是指某种离子或分子2.c、m、V、N之间的计算关系：3.c、%、之间的计算关系：4物质的量浓度溶液的配制（1）了解容量瓶：1构造：磨口、细颈、底平。2特点：容量瓶上注明温度和量程。容量瓶上只有刻线而无刻度。3使用范围：专门用来配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液。4注意事项：瓶塞不漏液。不可装热或冷的液体。不许存放液体或进行化学反应。（2）容量瓶的使用（1）、容量瓶的体积固定，有不同规格(100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等)。（2）、使用前须检验容量瓶是否漏水。（3）、溶液温度与容量瓶上标定温度一致时，所取液体的体积最标准。（4）、溶液液面接近刻度线1 cm2 cm时，须用胶头滴管加水至刻度线。 （3）酸式滴定管的使用滴定管主要用于精确地放出一定体积的溶液，规格有25mL、和50mL，可估读到0.01mL。滴定管有酸式、碱式之分。量取碱性溶液用碱式滴定管，量取其它溶液时用酸式滴定管，不可互换。使用前应检验滴定管是否堵塞或漏水。洗干净的滴定管应用操作液润洗后再盛装溶液。读数时，应使视线、刻度及液体的凹液面的最低点保持同一水平。（4）物质的量浓度溶液的配制步骤：计算 称量 溶解 转移设问由烧杯向容量瓶中转移液体，应注意什么？回答容量瓶口颈较细，为避免液体洒在外面，应用玻璃棒引流。 洗涤设问洗涤时要注意哪些问题？回答用少量蒸馏水洗涤23次；洗液应全部转移到容量瓶中。设问如果用量筒量取液体药品，量筒需要洗涤吗？讲述在制做量筒时，因残留液体带来的误差已被考虑在内，即用“10mL量筒量取8mL盐酸，倒出的液体（不含残留液）就是8mL，所以量筒不需洗涤。但应注意的是量取液体时，选择的量筒应与要量取液体的体积相匹配，以减小误差。定容向容量瓶中注人蒸馏水。讲述洗涤之后，应向 100mL容量瓶中注人蒸馏水，距刻度 2 3cm处停止，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线，把这一操作称为定容。 设问定容时如液面超过了刻线，怎么办？能否用胶头滴管取多余的液体？回答液面超过刻线，浓度变小，无法挽救，只能倒掉重配。设问定容好的溶液能否马上使用？为什么？回答不能马上使用，因此时溶液各处的浓稀不一样。讲述为确保溶液各处浓稀一样，对定容好的溶液要进行摇匀。摇匀装瓶贴签 小结 配制物质量浓度溶液的操作步骤：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。 需要的仪器：托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、试剂瓶、药匙、胶头滴管。5总结与扩展配制物质的量浓度溶液的误差分析。配制过程中，未用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒，所配溶液浓度偏低。配制过程中，用蒸馏水洗涤了量筒，所配溶液浓度偏高。溶液在移入容量瓶时有少量溅出，所配溶液浓度偏低。易潮解的物质称量时未用密闭容器，所配溶液浓度偏低。定容时仰视读刻度，所配溶液浓度偏低，俯视则会偏高。物质的量练习题一、选择题(每小题12个正确答案)1、下列关于摩尔质量的说法正确的是A、氯气的摩尔质量是71克 B、氯化氢的摩尔质量为36.5 g/moLC、1摩氢气的质量为2克 D、O2的摩尔质量为16g/moL。2、对于相同质量的二氧化硫和三氧化硫来说，下列关系正确的是A、含氧原子的个数比为23 B、含硫元素的质量比是54C、含氧元素的质量比为56 D、含硫原子的个数比为113、1克氯气含有n个Cl2分子，则阿佛加德罗常数可表示为 A、71n B、 (1/71)n C、35.5n D、(1/35.5).n 4、将a g氯化钾溶于1.8L水中，恰使K+离子数与水分子数之比为1100，则a值为 A0.745 B0.39 C39 D74.55、在一定体积的容器中加入1.5mol氙气（Xe）和7.5mol氟气，于400和2633kPa压强下加热数小时，然后迅速冷却至25，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5mol氟气，则所得无色晶体产物中，氙与氟的原子个数之比是 A12 B13 C14 D166、下列各指定粒子数目不等于阿伏加德罗常数值的是 A1g H2所含的原子个数 B4g氦气所含的原子个数C23g金属Na全部转变为金属离子时失去的电子个数 D16g O2所含的分子个数7、过氧化钠与水反应时，氧化剂与还原剂物质的量之比是（ ）A1:1 B1:2 C2:1 D2:38、设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是 ANA个N2分子和NA个CO分子质量比为11 B1 mol H2O的质量等于NA个H2O质量的总和 C在任何条件下1mol H2所含的原子数为NA D1mol H2SO4中所含的粒子数目一定是NA9、若某氖原子质量是a g，12C的原子质量是b g，NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A氖元素的相对原子质量一定是12a/b B该氖原子的摩尔质量是aNAgCWg该氖原子的物质的量一定是W/(aNA)mol DWg该氖原子所含质子数是10W/a10、a mol H2和2a mol氦气具有相同的A分子数 B原子数 C质子数 D质量11、下列说法错误的是A1mol任何物质都含有约6.021023个原子 B0.012kg12C约含有6.021023个碳原子 C使用物质的量时，应用化学式指明粒子的种类 D1mol H2的质量是1g题号1234567891011答案二、填空题12、0.2 mol Al2(SO4)3中含有Al3+ mol、SO42 g。13、8g氧气为 mol； 0.1mol氧气共有 mol电子。14、已知铁的相对原子质量是56，则1个铁原子的质量是 g。15、在60g碳中，所有碳原子的最外层电子数共为 个，质子的总数为 个。16、某硫酸钠溶液中含有3.011022个Na+，则该溶液中SO42的物质的量是 ，该溶液中a2SO4的质量为 克。17、与16g氧气所含有分子数相同的氨气是 g，与16g氧气所含原子总数相同的氨气是 g。三、计算题18、2.3g钠溶于多少克水中，才能使每10个H2O分子中溶有一个Na+？参考答案一、选择题：题号1234567891011答案BCBCADCDAABCDBAD二、填空题：12、0.4； 57.6； 13、0.25； 1.6 14、9.310-23 15、20NA；30NA 16、0.025mol； 3.55 17、8.5 4.25三、计算题：18、19.8g 物质的量浓度综合测试 以下数据可供解题时参考： 相对原子质量：H：1 N：14 O：16 S：32 Na：23 Cl：35.5 Ca：40 Ba：137 一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意） 1实验室配制1molL1盐酸250mL，下列不需用的仪器是： （ ） A250容量瓶 B托盘天平 C胶头滴管 D烧杯 2将4gNaOH固体溶于水配成50mL溶液，其物质的量浓度为 （ ） A0.1mol/L B0.5mol/L C1mol/L D2mol/L 30.5 L AlCl3溶液中Cl-为9.031022个，则AlCl3溶液的物质的量浓度为 （ ） A0.1 molL-1 B1 molL-1 C3 molL-1 D1.5 molL-1 4将30mL 0.5mol/L NaCl溶液加水稀释到500mL，稀释后溶液中NaCl的物质量浓度为 （ ） A0.03mol/L B0.3mol/L C0.05mol/L D 0.04mol/L 5相同体积的NaCl溶液（浓度为C1）和Na2SO4溶液（浓度为C2），若其中的Na+ 物质的量浓度相同，则它们的物质的量浓度C1和C2的关系是 （ ） AC1 C2 BC1 C2 CC1 C2 D2 C1 C2 6若20 g密度为d gcm3的硝酸钙溶液里含1 g Ca2，则NO的浓度是 （ ） A molL1 B molL1 C2.5d molL1 D1.25d molL1 7已知25氨水的密度为0.91gcm,5氨水的密度为0.98 gcm,若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是 （ ） A等于15 B.小于15 C大15 D无法估算 8在100g浓度为18mol/L、密度为(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸，则加入的水的体积为 （ ） A小于100mL B等于100mL C大于100mL D等于100/mL 9在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中，c（Na+）=0.1mol/L，c（Mg2+）=0.25mol/L，c（Cl-）=0.2mol/L，则c（SO42-）为 （ ） A0.15 mol/L B 0.10 mol/L C0.25 mol/L D 0.20 mol/L 10用10 mL的0.1 molL1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三种硫酸盐溶液的摩尔浓度之比是 （ ） A322 B123 C133 D311 二、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分。在每题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确给满分，但只要选错一个该小题就为0分） 11标准状况下，将VL A气体（摩尔质量为Mg/mol）溶于100克水中，所得溶液密度为g/cm3，则此溶液的物质的量浓度（mol/L）为 （ ） A B C D1000VM/（MV+2240） 12下列关于0.1mol/LBa(NO3)2溶液正确的说法是 （ ） A该溶液可由1L水中溶解0.1molBa(NO3)2制得 B1L溶液中含有Ba+和NO3-离子总数为36.021022 C0.5L溶液中Ba2+离子的物质的量浓度为0.2mol/L D0.5L溶液中NO3-离子的物质的量浓度为0.2mol/L 13下列溶液中Cl-浓度与50 mL 1 molL-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是（ ） A150 mL 1 molL-1的NaCl溶液 B75 mL 2 molL-1 NH4Cl溶液 C150 mL 3 molL-1的KCl溶液 D75 mL 1 molL-1的FeCl3溶液 14配制一定物质的量浓度的KOH溶液时，造成实验结果偏低的原因是 （ ） A容量瓶中原有少量蒸馏水 B洗涤烧杯和玻棒的溶液未转入容量瓶中； C定容时观察液面俯视 D定容时观察液面仰视 15向25mL 2molL-1稀硫酸中加入25mL 1molL-1的BaCl2溶液，充分反应后，溶液中H+物质的量浓度为（溶液混后体积变化忽略不计） （ ） A2molL-1 B1molL-1 C0.5molL-1 D0.25molL-1 16体积为V mL、密度为 gcm3的溶液，含有相对分子质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c molL，溶质的质量分数为W，下列表示式中正确的是 （ ） Ac Bm CW Dc 三、填空、简答和计算（共6个小题,总分46分） 17（7分）用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液，其物质的量浓度为 mol/L。 （1）若从中取出10mL，其物质的量浓度为 mol/L；含溶质质量 g。 （2）若将这10mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na+的物质的量浓度为 _mol/L。若将该溶液中的SO42-全部沉淀下来，至少需要加入0.1mol/L的BaCl2溶液_mL。 18(6分)（1）在标准状况下，将一充满HCl气体的集气瓶倒放于盛有足量水的水槽中，充分溶解后，溶液充满集气瓶，若假设HCl全部留在集气瓶中，则集气瓶内所得溶液中HCl的物质的量浓度为_mol/L。 （2）在标准状况下，用将一充满HCl和氧气混合气体的集气瓶倒放于盛有足量水的水槽中，水面上升至集气瓶容积的4/5就停止了，则原集气瓶中混合气体的平均相对分子质量为_.若假设HCl全部留在集气瓶中，则集气瓶内所得溶液HCl的物质的量浓度为_mol/L。 19（4分）已知98%H2SO4溶液的物质的量浓度为18.4molL1,该溶液的密度1gcm3,则49%H2SO4溶液的物质的量浓度_(填大于、小于或等于)9.2molL1，请写出你的推断过程。 _ _ 20（13分）实验室用密度为1.18g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题： （1）配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液 应称量盐酸体积/mL 应选用容量瓶的规格/mL 除容量瓶外还需要的其它仪器 （2）配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次） _。 A用30mL水洗涤烧杯23次，洗涤液均注入容量瓶，振荡 B用量筒量准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀 C将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中 D将容量瓶盖紧，振荡，摇匀 E改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切 F继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度23cm处 （3）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是 。 溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为_。 （4）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响?没有进行A操作 ；加蒸馏水时不慎超过了刻度 ；定容时俯视_. （5）若实验过程中出现如下情况如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度 ；向容量瓶中转移溶液时(实验步骤)不慎有液滴掉在容量瓶外面 。 21（6分） 向某氯化钡溶液中，逐滴滴入密度为1.28克/ 厘米3的硫酸溶液，恰好完全反应时，过滤，测得滤液的质量恰好与原氯化钡溶液的质量相等。求硫酸溶液的质量分数和物质的量的浓度。 22（10分）标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0molL、密度为0.915gcm的氨水，试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（本题中氨的式量以17.0计，水的密度以1.00gcm计） 参考答案 一、选择题：1.B 2.D 3.A 4.A 5.B 6.C 7.B 8.A 9.D 10.C 二、选择题:11.B 12.BD 13.CD 14.BD 15.A 16.BD 三、填空、简答和计算 17. 0.2mol/L(1) 0.2mol/L;0.284 g(2)0.04 mol/L, 20. 18.（1）0.045mol/L; (2)35.6, 0.045mol/l 19.小于。设98%H2SO4溶液的密度为d1，浓度为C1；49%H2SO4密度为d2，浓度为C2。分别将质量分数转化为物质的量浓度，可得关系C1=10d1, C2=5d2，则C1:C2=2 d1/d2,由于硫酸溶液浓度越大密度越大，所以C1/C22，即C2 C1/2=9.2mol/L. 20.（1）2.1，250，量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。（2）B、C、A、F、E、D（3）保证溶质全部转入容量瓶。容量瓶盛放热溶液时，体积不准。（4）浓度偏低；偏低；偏高。（5）宣告实验失败，洗净容量瓶后重新配制；宣告实验失败，洗净容量瓶后重新配制。 21.解：设所加硫酸溶液中含有1molH2SO4，则加入氯化钡溶液中产生BaSO4的物质的量也为1mol，质量为233g，等于加入的硫酸溶液的质量。 硫酸的质量分数=100%=42.06% 硫酸的物质的量的浓度=5.49(摩/升) 答：该硫酸溶液的质量分数是42.06%，物质的量浓度为5.49摩/升。 22解：1.00L该氨水中含氨的质量为12.0mol17.0gmol 其体积在标准状况下为12.0mol22.4 Lmol 1.00L该氨水中含水的质量为1.00L915 gL12.0 mol17.0 gmol 其体积为 =378 1体积水吸收378体积NH气（标准状况） 若直接列出总式，同样给分： =378 答：标准状况,1体积水吸收了378体积NH气 09年高考化学试题分类汇编物质的量1（09年福建理综8）设NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是A24g镁的原子量最外层电子数为NAB1L0.1molL-1乙酸溶液中H数为0.1NAC1mol甲烷分子所含质子数为10NAD标准状况下，22.4L乙醇的分子数为NA答案：C2（09年广东化学6）设NA 代表阿伏加德罗常数（NA ）的数值，下列说法正确的是A1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA B乙烯和环丙烷（C3H6 ）组成的28g混合气体中含有3NA 个氢原子C标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA D将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NA Fe3+答案：C3（09年广东理基20）设NA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是 A224 L Cl2中含有NA个C12分子 B1 L 01 molL-1 Na2SO4溶液中有01 NA个Na+ C1 mol H2与1 mol C12反应生成NA个HCl分子 D1 mol Ca变成Ca2+时失去的电子数为2NA 答案：D4 （09年海南化学8）下列叙述正确的是（用NA代表阿伏加德罗常数的值）A2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NAB1molHCl气体中的粒子数与0.5 mo1/L盐酸中溶质粒子数相等C在标准状况下，22.4LCH4与18gH2O所含有的电子数均为10 NADCO和N2为等电子体，22.4L的CO气体与lmol N2所含的电子数相等答案：C5 （09年江苏化学4）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A25时，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NAB标准状况下，2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NAC室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合