物质的量摩尔质量.ppt

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 考纲要求1 理解摩尔 mol 是物质的量的基本单位 可用于进行简单的化学计算 2 了解物质的量的单位 摩尔 mol 摩尔质量 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数的含义 3 根据物质的量与微粒 原子 分子 离子等 数目 气体体积 标准状况下 之间的相互关系进行有关计算 一 物质的量1 物质的量 表示含有一定数目粒子的集合体的 符号为 2 摩尔 摩尔是物质的量的 1mol物质的粒子数与0 012kg中所含有碳原子数相同 约为 3 阿伏加德罗常数 1 定义 1mol任何粒子所含的微粒数 用NA表示 NA 2 物质的量与粒子数 阿伏加德罗常数之间的关系 n 考点一物质的量摩尔质量 物理量 n 单位 12C 6 02 1023 6 02 1023mol 1 二 摩尔质量1 定义 单位物质的量的物质所具有的质量 符号 单位 2 数值 当微粒的摩尔质量以g mol为单位时 在数值上等于该微粒的 3 关系 物质的量 物质的质量与摩尔质量关系为 n M g mol或g mol 1 相对分子 原子 质量 1 阿伏加德罗常数 NA 与6 02 1023完全相同吗 提示 阿伏加德罗常数与6 02 1023不能等同 阿伏加德罗常数不是一个纯数 它有单位 其单位为 mol 1 而6 02 1023只是一个近似值 它无单位 2 判断正误 1 1mol任何物质都含有6 02 1023个分子 2 1mol水中含有2mol氢和1mol氧 3 1molH2O的质量是18g mol 1 4 1molO2的质量与它的相对分子质量相等 5 0 012kg12C中含有约6 02 1023个碳原子 6 2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍 答案 1 2 3 4 5 6 1 相对原子 分子 质量与摩尔质量不是同一个物理量 单位不同 只是在数值上相等 2 摩尔质量的单位为g mol 1 相对原子 分子 质量的单位为1 摩尔质量与相对原子 分子 质量的易混点 1 下列说法正确的是 A 1mol氯含有6 02 1023个微粒B 阿伏加德罗常数的数值约等于6 02 1023C 钠的摩尔质量等于它的相对原子质量D H2O的摩尔质量是18g答案 B 与物质的量有关的概念 答案 C 2 2015年南京检测 某硫原子的质量是ag 12C原子的质量是bg 若NA只表示阿伏加德罗常数的数值 则下列说法中正确的是 该硫原子的相对原子质量为 mg该硫原子的物质的量为mol 该硫原子的摩尔质量是aNAg ag该硫原子所含的电子数为16NAA B C D 3 2015年厦门质检 下列数量的各物质所含原子个数由大到小的顺序排列的是 0 5mol氨气 4g氦气 4 时9mL水 0 2mol磷酸钠 Na3PO4 A B C D 答案 A 有关分子 或特定组合 中微粒数目的计算 答案 1 1 2 16 2 1 1 3 1 2 4 0 2NA或1 204 1023 4 1 等质量的O2 CH4 H2的分子数之比为 2 等质量的O2和O3的原子数之比为 3 含0 4molAl2 SO4 3的溶液中 含 molSO Al3 物质的量 0 8mol 填 或 4 15 6gNa2O2中的阴离子数目为 个 一 气体摩尔体积1 概念 一定温度和压强下 的气体所占的体积 符号为Vm 2 常用单位 或L mol 1 和m3 mol 或m3 mol 1 3 数值 在标准状况下 指温度为或273K 压强为 Vm 4 物质的量和气体的体积 气体摩尔体积之间的关系为 n 考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律 单位物质的量 L mol 0 101kPa 22 4L mol 1 2 阿伏加德罗定律的推论 1 标准状况下 1mol气体的体积是22 4L 如果当1mol气体的体积是22 4L时 一定是标准状况吗 提示 不一定 因为非标准状况下1mol气体的体积也可能是22 4L 2 判断正误 正确的划 错误的划 1 在标准状况下 1mol戊烷所占的体积是22 4L 2 常温常压下 22gCO2气体中所含的分子数大于0 5NA 3 1LCO2和1LCO所含的分子数相同 4 同温同压下 等质量的CO2和CO的体积之比等于其摩尔质量之比 答案 1 2 3 4 1 下列说法正确的是 A 标准状况下 22 4L任何气体都约含有6 02 1023个分子B 含1mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11 2LC 常温常压下 11 2LCl2含有的分子数为0 5NAD 标准状况下 11 2LH2O含有的分子数为0 5NA答案 A 气体摩尔体积的概念和计算 答案 A 3 2014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 阿伏加德罗定律及推论 解析 同温同压下密度之比等于摩尔质量之比 故 O2 Ne H2 A项错误 若三个容器容积相同 由m V可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 B项正确 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 C项错误 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 D项错误 答案 B 4 下列条件下 两种气体分子数一定不相等的是 A 相同质量 不同密度的N2O和CO2B 相同体积 相同密度的CO和C2H4C 相同温度 相同压强 相同体积的O2和O3D 相同压强 相同质量的NO2和N2O4解析 A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44 故质量相同时 分子数一定相等 B项中CO和C2H4相对分子质量均为28 体积相同 密度相同 则质量相等 故分子数相等 C项为同温 同压 同体积 则气体所含分子数一定相同 答案 D 5 如下图有三只气球 其中VA VB 1 12L 1 A B中气体的物质的量 是0 05mol 填 一定 或 不一定 2 标准状况下 A B气球中的分子个数比为 3 相同温度和压强下 A C气球中气体的质量相等 则VA VC 4 若B中 N2与O2的分子数之比为3 1 则气体的平均摩尔质量为 答案 1 不一定 2 1 1 3 2 1 4 29g mol 1 解答有关阿伏加德罗常数问题的关键点 1 留心陷阱 仔细读题 注意关键字 词 边阅读边思索 2 熟练掌握阿伏加德罗常数和其他量的换算关系式 3 熟练掌握常见物质的组成 结构和性质 4 要把各种量转化为物质的量 即 见量化摩 以此为核心进行计算 考点三阿伏加德罗常数 NA 及其应用 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 用惰性电极电解食盐水 若线路中通过1NA电子电量 则阳极产生气体11 2L 2 常温常压下 92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA 3 标准状况下 22 4LN2和O2的混合气体中含有的分子数为NA 4 常温常压下 11 2L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA 5 标准状况下 80gSO3中含3NA个氧原子 体积约为22 4L 气体摩尔体积的使用 6 足量Zn与一定量的浓硫酸反应 产生22 4L气体时 转移的电子数一定为2NA 答案 1 2 3 4 5 6 解有关22 4L mol的题目时 注意三个方面 1 条件是否是标准状况 2 标准状况下 该物质是否是气体 标准状况下不是气体的而又容易判断错的物质有 SO3 乙醇 水 己烷 CCl4等 3 如果给出物质的质量 与处于何种条件无关 如常温常压32gO2的原子数目是2NA 注意不要形成定势思维 看到 常温常压 就排除选项 答案 1 2 3 4 5 6 物质的组成和结构问题 答案 1 2 3 4 5 6 4 判断正误 正确的划 错误的划 1 15 6gNa2O2与过量CO2反应时 转移的电子数为0 4NA 2 一定条件下 2 3g的Na完全与O2反应生成3 6g产物时失去的电子数为0 1NA 3 5 6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0 3NA 4 1molCl2与足量Fe反应时转移电子数为3NA 5 1molCu和足量稀硝酸反应产生NA个NO 答案 1 2 3 4 5 有关氧化还原反应中电子转移的判断 氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的 陷阱 突破 陷阱 的关键是 1 同一种物质在不同反应中氧化剂 还原剂的判断 如 Cl2和Fe Cu等反应 Cl2只作氧化剂 而Cl2和NaOH反应 Cl2既作氧化剂 又作还原剂 Na2O2与CO2或H2O反应 Na2O2既作氧化剂 又作还原剂 而Na2O2与SO2反应 Na2O2只作氧化剂 2 量不同 所表现的化合价不同 如Fe和HNO3反应 Fe不足 生成Fe3 Fe过量 生成Fe2 3 氧化剂或还原剂不同 所表现的化合价不同 如Cu和Cl2反应生成CuCl2 而Cu和S反应生成Cu2S 4 注意氧化还原的顺序 如向FeI2溶液中通入Cl2 首先氧化I 再氧化Fe2 5 判断正误 正确的划 错误的划 1 0 1L3 0mol L 1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0 3NA 2 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 5NA 3 在密闭容器中加入1 5molH2和0 5molN2 充分反应后得到NH3分子数为NA 4 将0 1molFeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0 1NA 答案 1 2 3 4 阿伏加德罗常数的应用与 隐含反应 6 2013年高考新课标全国卷 N0为阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 A 1 0L1 0mol L 1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0B 12g石墨烯 单层石墨 中含有六元环的个数为0 5N0C 25 时pH 13的NaOH溶液中含有OH 的数目为0 1N0D 1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0 答案 B 气体体积 质量的测定1 气体体积的测定装置中学化学中常见的量气装置主要有以下五种 用上述三个装置量气时 应注意以下几点 1 当量气结束后 待液体恢复到室温 装置内应上下调节量筒或量气管使左右两个装置内的液面相平 此时量筒或量气管内液体的体积等于气体的体积 2 当液面稳定后再读数 3 读数时视线应该与凹液面的最低点相切 装置 用于测量混合气体中被吸收 或不被吸收 的气体的体积数 读数时 球形容器和量气管液面相平 量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积 装置 直接测量固液反应产生气体的体积 注意应恢复至室温后 读取注射器中气体的体积 一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量 2 气体质量的测量装置气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收 然后再称量 常见的吸收装置 在利用B C装置测定气体的质量时 要防止空气中的相关气体的干扰 3 测量气体体积常用于金属相对原子质量的测定 或混合物中组成成分质量分数的测定 如一定质量的镁铝合金 不含其他元素 与稀H2SO4反应 可以测量其组分的质量分数 与NaOH溶液反应可测铝的相对原子质量 即ag粉末状合金与H2SO4反应生成气体的总体积为bL 可根据两反应列出方程组计算出镁 铝的质量 已知合金中铝的质量 再测量出铝与NaOH溶液反应放出H2的体积 可计算出铝的相对原子质量 典例欲测定金属镁的相对原子质量 请利用下图给定的仪器组成一套实验装置 每个仪器只能使用一次 假设气体的体积可看作标准状况下的体积 填写下列各项 气流从左到右 1 各种仪器连接的先后顺序应是 接 接 接 接 用小写字母表示 2 连接好仪器后 要进行的操作有以下几步 其先后顺序是 填序号 待仪器B中的温度恢复至室温时 测得量筒C中水的体积为VamL 擦掉镁条表面的氧化膜 将其置于天平上称量 得质量为mg 并将其投入试管B中的带孔隔板上 检查装置的气密性 旋开装置A上分液漏斗的活塞 使其中的水顺利流下 当镁完全溶解时再关闭这个活塞 这时A中共放入水VbmL 3 根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量 其数学表达式为 4 若试管B的温度未冷却至室温 就读出量筒C中水的体积 这将会使所测定镁的相对原子质量数据 填 偏大 偏小 或 无影响 4 由于试管B未冷却至室温 会导致Va变大 所以使Mg的相对原子质量变小 练习某研究性学习小组欲测定室温下 25 101kPa 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100mL1 0mol L 1的盐酸 用 填仪器名称并注明规格 量取10 0mL1 0mol L 1的盐酸加入锥形瓶中 称取ag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 向广口瓶中装入足量水 按如图连接好装置 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