专题2化学计量在实验中的应用.ppt

专题2化学计量在实验中的应用 高考第一轮总复习 高考考点 一 概念 n NA M Vm c 的定义 二 概念计算的基本公式 三 根据所学知识点推导公式 四 配制物质的量浓度溶液的方法及其误差分析 一 物质的量 1 定义 物理量 表示 含有一定数目微粒的集体符号为n 2 单位 摩尔 mol 3 1mol规定 0 012kg12C所含的碳原子数 1mol任何粒子具有阿伏加德罗常数个微粒 摩尔 物质的量的单位 是国际单位制的7个基本单位之一 1 物质的量是一个基本物理量 而摩尔是它的单位 2 物质的量是专有名词 应整体理解 不能理解为物质的数量和物质的质量 3 阿伏加德罗常数是个真实值 而6 02 1023仅是NA的近似值 应注意的问题 4 使用物质的量只适于表示构成物质的微观粒子 如分子 离子 电子 以及这些粒子的特定组合 如1molO2 可以说含有1mol 2mol 或含有mol电子等 氧气分子 氧原子 16 使用时应用指明粒子的种类 如1molH 1molH2 0 5molH 等 化学式 5 阿伏伽德罗常数 1 定义 1mol任何粒子中所含的粒子数为阿伏加德罗常数 2 符号 NA 3 关系式 N NA n 0 1 1 1mol粒子的粒子数 0 012Kg12C中所含原子数 阿伏加德罗常数 6 02 1023 约为 约为 约为 有关NA考察 1 1molNa2O2中共含有4NA个离子 3 乙烷中含有8NA个共价键 4 在铁和氯气的反应中 1mol铁失去的电子数为2NA 5 1 8gD2O中含有NA个中子 8 1L1mol L的盐酸溶液中 所含氯化氢分子数为NA 2 常温常压下 1mol氦气含有的原子数为2NA 7 常温常压下22 4L氧气所含的分子数为NA 6 标准状况下 11 2L的H2O所含分子数为0 5NA 9 1L1mol L的MgCl2溶液中 所含Mg2 数为NA 10 1mol氖气含有的原子数为NA11 1mol甲基中含有7NA个电子12 62克的磷中含p p键为3NA13 1molC5H12分子中含有共价键的数目为16NA14 常温常压下nmolHD含有的核外电子数为2nNA15 标况下 11 2LSO3中含有的分子数为0 5NA16 1mol L的FeCl3溶液中含有氯离子数目3NA17 1L1mol L的FeCl3溶液中含有铁离子数目NA18 0 1molMg在空气中燃烧 生成MgO和Mg3N2转移0 2NAe 19 amolCl2与足量烧碱完全反应转移的电子数为aNA20 7 8gNa2O2与足量水反应中电子转移了0 2NA21 1molFeCl3完全转化为Fe OH 3胶体生成NA个胶粒 有关NA考察注意 1 物质的状态 水 溴 HF 沸点19 52度 在标准状况时为液态 SO3在标准状况下为固态 碳原子数大于4的烃 在标准状况下为液态或固态己烷 辛烷 CHCl3 CCl4等为液态 甲醛含氧衍生物中唯一的气态 2 标准状况 告诉体积用到22 4L mol时 必须注意到气体是否处于标准状况 但告诉质量与状况无关 3 特殊物质的摩尔质量 如D2O T2O 18O2H37Cl HD等 4 特殊物质中的原子数 5 特殊物质中的共价键数 SiO2 Si CH4 P4 CO2 金刚石 烷烃等 如稀有气体 O3 白磷 P4 等 6 氧化还原反应中转移电子数 如Na2O2与H2O Cl2与NaOH S与Fe 电解AgNO3溶液等 7 某些离子或离子团 因水解离子数目发生改变 如 Fe3 Al3 CO32 CH3COO 会因为水解使该离子数目减少 二 摩尔质量 1 定义 单位物质的量的物质所具有的质量 2 符号及单位 M 单位 g mol 1 3 规律 以g mol为单位时 摩尔质量在数值上等于其相对分子质量 4 公式 三 气体摩尔体积 1 定义 2 符号及单位 一定温度和压强下 单位物质的量的气体所占有的体积 Vm L mol 3 常用数值 在标准状况下 指温度为 压强为 约为 0 101kPa 22 4L mol 状况 标况 状态 气体 教材导读决定物质体积大小的因素物质体积大小主要取决于 构成液态 固态物质的粒子间的距离是很小的 在粒子数目一定时 固态 液态物质的体积主要决定于 由于构成不同物质的是不同的 所以 它们的体积也就有所不同 气体分子间有 的距离 各种气体在一定温度和压强下 分子间的 几乎是相等的 因此 在一定的温度和压强下 气体体积的大小只随的多少而变化 粒子多少 粒子间距 粒子本身大小 粒子本身大小 粒子本身大小 间距 分子 较大 四 阿伏伽德罗定律 1 内容 同温同压下 同体积的气体具有同数目的分子 三同定一同 例1 在相同的温度和压强下 4个容器中分别装有4种气体 已知各容器中的气体和容器的容积分别是a CO2 100mL b O2 200mL c N2 400mL d CH4 600mL则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是 A a b c dB b a d cC c d b aD d c a b C 例2 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N2和C2H4B 等温等密度的CO和C2H4C 等温等体积的O2和N2D 等压等体积的N2和CO2 A 3 相对分子质量求法 1 摩尔质量法 M m n 2 标态密度法 M 22 4 3 相对密度法 同T P 1 2 M1 M2 Mr1 D Mr2 M 混 M1 n1 M2 n2 M1 V1 M2 V2 1 448mL某气体在标准状况下的质量为1 28克 求该气体的相对分子质量 35 6g mol 2 实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧 3O22O3 若在上述反应中有30 的氧气转化为臭氧 所得混合气体的平均摩尔质量为 保留一位小数 五 物质的量浓度 1 定义 用单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量 符号为CB 2 表达式 3 单位 mol L 4 注意 V指溶液的体积 不是溶剂的体积 溶液是均匀稳定的 CB与V aq 无关 B可以指分子 也可指分子电离出的离子 CuSO4 5H2O溶于水后 溶质为CuSO4 物质的量 n mol 质量 m g V g L标准状况 粒子数 N 物质的量浓度 cB mol L 万能公式 各反应物和生成物的物质的量 各元素的原子 离子的物质的量 反应热kJ 气体非标准状况下的体积 L 本章知识体系 通过化学方程式 热化学方程式 通过化学式 六 一定物质的量浓度溶液的配制 1 实验仪器介绍 标注 瓶上标有容积 温度 颈部标有刻度线 规格 100mL 250mL 500mL 1000mL 只能配特定体积的溶液不能配制任意体积的溶液 注意 1 使用之前要检查是否漏水 2 不能将热的溶液倒入 不能作为反应器 也不能长期存放溶液 容量瓶的规格要与所配溶液的体积相同 4 读数时 应平视刻度线 使溶液的凹液面正好与刻度线相切 第一步 计算 实验步骤 m NaCl n NaCl M NaCl c NaCl V NaCl aq M NaCl 1 0mol L 0 1L 58 5g mol 5 85g 所需氯化钠的质量为5 9克 第二步 称量 在天平上称量5 9克氯化钠固体 并将它倒入小烧杯中 调平衡 怎样调 左物右码 放反了会怎样 对于有腐蚀性的氢氧化钠应放在玻璃器皿中称量 第三步 溶解 在盛有氯化钠固体的烧杯中加入适量蒸馏水 用玻璃棒搅拌 使其溶解 5 9 第四步 移液 将溶液沿玻璃棒注入100ml容量瓶中 第五步 洗涤 用蒸馏水洗烧杯2 3次 并倒入容量瓶中 为什么要洗涤玻璃棒和烧杯 洗涤液怎么处理 第六步 定容 倒水至刻度线1 2cm处改用胶头滴管滴到凹液面最低处与刻度线相切 下列两种定容时的操作正确吗 会使体积偏大还是偏小 第七步 摇匀 盖好瓶塞 上下颠倒 摇匀 第八步 装瓶 贴签 假设上下摇匀后液面下降这时怎么办 能否往里面补充水 CompanyLogo 准确配制一定物质的量浓度溶液步骤 计算 思考与交流 1 怎样用18mol L的浓硫酸配制250ml1mol L的H2SO4溶液 其步骤有和仪器哪些 步骤 计算 量取 溶解 转移 洗涤 定容 摇匀 装瓶贴签 仪器 25ml量筒 烧杯 玻璃棒 250ml容量瓶 胶头滴管 自由交流 3 实验中哪些操作会导致实验误差 最终对所配制的浓度有什么影响 2 用Na2CO3 10H2O晶体 配制0 2mol L的Na2CO3溶液480mL 1 实验中用到的玻璃仪器有量筒 玻璃棒 烧杯 还缺少 实验中两次用到玻璃棒 其作用是 2 应称取Na2CO3 10H2O的晶体的质量 500mL容量瓶 胶头滴管 搅拌 引流 28 6g 一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析 1 联想一定物质的量浓度的溶液配制的步骤结合公式试总结怎样判断cB的误差 并举例说明 cB 4 误差分析 1 用固体NaOH配制250mL0 5mol LNaOH溶液 1 在下列仪器中 托盘天平 带砝码 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 A 配制过程中必须用到的仪器有 填写代号 B 容量瓶使用前应 中学化学实验常用仪器中使用前和容量瓶使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有 检查是否漏水 滴定管分液漏斗 2 下列操作使所配制的NaOH溶液浓度偏高的有 填写代号 称取固体NaOH时未用小烧杯 没有用水冲洗烧杯2 3次 定容时 俯视液面使之与刻度相切 溶液配好摇匀后 发现液面低于刻度线 又加水至液面与刻度线相切 将未冷却的溶液注入容量瓶后 马上定容 样品中混有Na2O杂质 例 有下列化学仪器 托盘天平 玻璃棒 药匙 烧杯 量筒 容量瓶 胶头滴管 细口试剂瓶 标签纸 现需要配制500mL1mol L硫酸溶液 需用质量分数为98 密度为1 84g cm3的浓硫酸mL 2 从上述仪器中 按实验使用的先后顺序 其编号排列是 3 容量瓶使用前检验漏水的方法是 27 2 往容量瓶内加适量水 塞好瓶塞 用食指顶住瓶塞 用另一只手的五指托住瓶底 把瓶倒立过来 如不漏水 把瓶塞旋转180 后塞紧 再把瓶倒立过来 若不漏水 才能使用 4 若实验遇到下列情况 对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响 填 偏高 偏低 或 不变 用以稀释硫酸的烧杯未洗涤 未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中 摇匀后发现液面低于刻度线再加水 容量瓶中原有少量蒸馏水 定容时观察液面俯视 偏低 偏高 偏低 不变 偏高 思考1能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释 为什么 思考2加蒸馏水时不慎超过刻度线 则将如何操作 重新配制 有关CB计算 1 c与质量分数w之间换算 1 D 有关CB计算 2 c与溶解度s之间换算 3 气体溶质溶于水C计算 例题2 将标准状况下的aLHCl 气 溶于1L水中 得到的盐酸密度为bg cm3 则该盐酸的物质的量浓度是 有关CB计算 4 有关稀释或浓缩的计算 C 5 有关溶液混合的计算 有关CB计算 例题4 将50mL0 2mol L的H2SO4和150mL0 8mol L的H2SO4溶液混和后的物质的量浓度 稀溶液混合一般体积不变 若浓溶液 则混合后体积改变不能加和 则还需要给出混合前各自的密度和混合后的密度才可 5 有关溶液混合的计算 有关CB计算 浓度与密度的变化关系a 若溶液的密度大于1g cm3 溶质的浓度越大 则其密度就越大 b 若溶液的密度小于1g cm3 溶质的浓度越大 则其密度就越小 常见溶液中 氨水 酒精等溶液比水轻 氯化钠溶液 硝酸 硫酸等溶液比水重 1 将3p 的硫酸与等体积的p 的硫酸混合得到q 的稀硫酸 则p q的关系正确的是 q 2p q 2p q 2p 无法确定 2 若上题中的溶质是乙醇而非硫酸 则p q的关系是 q 2p q 2p q 2p 无法确定 3 若将3p 的硫酸与p 的硫酸等质量混合得到q 的稀硫酸 则p q的关系是 q 2p q 2p q 2p 无法确定 4 若将3p 的氨水与p 的氨水等质量混合而得到q 的氨水 则p q的关系是 q 2p q 2p q 2p 无法确定 等质量混合 混合时的规律是 5 溶质相同 质量分数不同的两溶液混合时的规律 等体积混合时 a 当溶液密度大于1g cm3时 混合溶液的质量分数 填 大于 小于 或 等于 它们的算术平均值 b 当溶液密度小于1g cm3时 典型的如氨水 酒精溶液 混合溶液的质量分数 填 大于 小于 或 等于 它们的算术平均值 大于 小于 混合后的质量分数总等于它们的算术平均值 与密度无关 无论何种溶液 B 例 2013 荆州模拟 质量分数不同的两种硫酸溶液