化学中常用计量

化学中常用计量化学中常用计量 编稿 柳世明 审稿 李志强 责编 宋 杰 内容讲解内容讲解 一 基本关系图一 基本关系图 二 几组概念 二 几组概念 1 1 物质的量与摩尔 物质的量与摩尔 molmol 物质的量是衡量物质所含微粒数多少的物理量 其单位是摩尔 mol 摩尔只适用于微 观粒子 不适用于宏观物质 2 2 阿伏加德罗常数与 阿伏加德罗常数与 6 02 106 02 1023 23mol mol 1 1 阿伏加德罗常数 NA 定义 12g12C 所含碳原子数 精确值 约是 6 02 1023 3 3 摩尔质量与化学式量 摩尔质量与化学式量 摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量 单位 g mol 化学式量 该物质一个粒子的质量与一个 12C 质量的 1 12 之比所得的数值 4 4 气体摩尔体积与 气体摩尔体积与 22 4L mol22 4L mol 气体摩尔体积 单位物质的量的气体所具有的体积 单位 L mol 符号 Vm 在标准 状况下 0 101kPa Vm 22 4 L mol 三 相关算式 三 相关算式 1 1 关于阿伏加德罗定律和推论 关于阿伏加德罗定律和推论 同温同压下 n1 n2 V1 V2 N1 N2 M1 M2 1 2 D 相对密度 同温同体积 P1 P2 n1 n2 同温同压同体积 M1 M2 m1 m2 2 2 气体状态方程 气体状态方程 PV nRT PM RT 3 3 求平均相对分子质量的方法 求平均相对分子质量的方法 M1 a M2 b M3 c m n SPT Vm 22 4L mol g L 22 4 g mol Mi i D 说明 质量 物质的量 微粒数不受条件限制 体积 密度受条件限制 四 一定物质的量浓度溶液的配制四 一定物质的量浓度溶液的配制 1 1 原理 原理 c n v 2 2 仪器 仪器 容量瓶 规格 标识 温度 容积 胶头滴管 玻璃棒 量筒 烧杯 托盘天平 3 3 实验步骤 实验步骤 计算 称量 量取 溶解 冷却 转移 往容量瓶中转移溶液用玻璃棒 洗涤 水 的用量 2 3 次 定容 1 2cm 装瓶贴签 注意 NaOH 固体的称量 烧杯或表面皿 浓硫酸的稀释 4 4 误差分析 误差分析 以配置 0 1mol L 的 NaOH 溶液为例 能引起误差的一些操作所配溶液浓度 用滤纸称 NaOH偏小 未洗涤烧杯和玻璃棒偏小 容量瓶有少量蒸馏水无影响 定容摇匀时 液面下降 再加水偏小 定容时仰视刻度线偏小 定容时俯视刻度线偏大 5 5 关于物质的量浓度的计算 关于物质的量浓度的计算 1 对物质的量浓度的计算问题 应准确掌握概念 公式 在应用时 还要注意溶质 的质量守恒 物质的量守恒及溶液的电荷守恒 质量守恒等 关于物质的量浓度的计算主要包括 溶质的质量 溶液的体积和物质的量浓度之间的计算 可运用公式 或运用 倍数关系 算出 1 L 溶液中所含溶质的物质的量 已知气体溶质的体积 标准状态下 水的体积和溶液的密度 计算溶液的物质的 量浓度 应先运用 n V 22 4Lmol 1求出溶质的物质的量 再运用求出溶液的体积 2 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算 为溶质的物质的量浓度 molL 1 为溶液密度 gcm 3 w 为溶质的质量分数 为溶质的摩尔质量 gmol 1 按此公式换算即可 3 溶液稀释或混合计算 可根据稀释前后 溶液中溶质的物质的量不变的公式C1V1 C2V2 或溶质的质量不变 的公式V1 1 1 V2 2 2 V1C1M V2C2M计算有关的量 同种溶质 或含同种离子 的溶液混合 可根据混合前后该溶质 或该离子 的总 物质的量不变列式计算 稀释 或混合 前后溶液与水 或另一种浓度的溶液 的质量可 以相加 但是 体积一般不可以相加 而应运用 后 后 后 算出最后溶 液的总体积 只有稀溶液稀释 或相互混合 且题中未给出稀释 或混合 后溶液的密度 时 才可以忽略稀释 或混合 后溶液的体积变化 将二者体积直接相加得到最后溶液的 总体积 4 等气体经喷泉实验所得溶液浓度的无数据巧算方法 令气体体积 标准状态 为 1 L 喷泉后溶液体积亦为 1 L 故 c 1 22 4 molL 1 0 045 molL 1为恒 值 但 w 不为恒值 可根据气体摩尔质量 溶液密度 视 1gmL 1 来进行求算 5 密度大于水的溶液 浓度越大密度越大 如硫酸 反之密度小于水的溶液 浓度 越大密度越小 如酒精 氨水等 经典例题经典例题 1 1 用NA表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 1 mol I 离子被氧化为 I2时失去电子 2NA B 标准状况下 2 24 L 甲烷和氨气的混合气 所含电子数是NA C 标准状况下 2 24 L SO3中含 0 1 NA个 SO3分子 D 1 mol F2和 Ar 所含质子数均为 18 NA 分析与解答 本题主要考查物质的量及其他相关物理量间的关系 掌握这部分知识时要注意 1 摩尔质量与式量之间的关系 区别 概念不同 摩尔质量有单位 式量无单位 联系 二者在数值上相等 2 用到 22 4 L mol 1 要注意是否为标准状况 0 1 01 105Pa 是否为气体 SO3 H2O C 4 的烃在标准状况下不为气态 3 用到NA时看清是何种微粒 原子 分子 电子 质子 中子 答案 BD 2 2 用NA表示阿伏加德罗常数 下列说法中不正确的是 A 1 mol 羟基含有 10 NA个电子 B 通常情况下 17 g NH3含有 10NA个质子 C 水与 Na2O2反应时 每产生 16 g O2有NA电子转移 D 标准状况下 22 4 L 任何有机物气体所含原子数均大于 4 NA个 分析与解答 A 中羟基为电中性原子团 其电子数与原子核内质子数相等 每个羟基有 9 个电子 所以 1 mol 羟基应含有 9NA个电子 B 中 17 g NH3即为 1 mol NH3 其所含质子数与状态无 关 有 10 NA个质子 C 中水与 Na2O2反应 Na2O2既是氧化剂又是还原剂 1 mol Na2O2与 水反应 转移 1 mol 电子 同时生成 0 5 mol O2 D 在标准状况时 22 4 L 有机物气体中 的 C2H2 CH2O 所含原子数均等于 4 NA个 答案 AD 3 3 由 CO2 H2 CO 组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同 该混合气中 CO2 H2 CO 的体积比是 A 29 8 13 B 21 1 14 C 13 8 29 D 26 16 17 分析与解答 混合气与氮气的密度相同 可知混合气的平均式量与氮气的式量相等 其中 CO 的式量 为 28 其含量不影响平均式量 为任意值 CO2与 H2的平均式量要为 28 其体积比为 13 8 答案 CD 4 4 相同温度和压强下 体积比为 1 9 的 HCl 和 H2O g 混合气体 完全冷凝后所 得盐酸的质量分数是 A 5 B 10 C 15 6 D 18 4 分析与解答 此法主要用于选择题的解答 有些计算选择题表面上看起来似乎需要计算 但只要注 意审题 稍加分析 便可以目测心算 得到准确答案 气体的体积比在相同状况下 即为 其物质的量之比 混合物中 HCl 与 H2O 物质的量之比为 1 9 由于水的摩尔质量为 18 g mol HCl 的摩尔质量为 36 5 g mol HCl 的摩尔质量约为水的二倍 所以所得盐酸水与 HCl 的质量之比约为 1 4 5 进而得出结论 答案为 D 答案 D 5 5 在标准状况下由 CO 和 CO2组成的混合气体 13 44 L 质量为 24 g 此混合气 体中 C 和 O 两种原子的物质的量之比为 A 4 7 B 3 4 C 2 7 D 7 4 分析与解答 CO 和 CO2的物质的量为 n 0 6 mol 设 CO 的物质的量为x CO2的物质的量为y 则 x 0 15 mol y 0 45 mol n C n O 0 15 0 45 mol 0 15 0 9 mol 4 7 答案 A 随堂练习随堂练习 1 设 NA为阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 1 1 6g NH2 离子和 1 molCH3 所含的电子数都为 NA 2 30 g 甲醛中含共用电子对总数为 4 6 02 1023 3 16g 氧气和 16g 臭氧含有的原子数目都是 NA 4 常温常压下 活泼金属从盐酸中置换出 1molH2 发生转移的电子数为 2NA 5 某温度时 pH 6 的纯水 含 10 6 6 02 1023个 OH 6 ag 某气体含分子数为 b cg 该气体在标况下的体积为 22 4bc a NA L 7 标准状况下 22 4 L NO 和 11 2 L O2混合后气体的分子数为 1 0 6 02 1023 8 工业用电解法进行粗铜精炼时 每转移 1 mol 电子 阳极上溶解的铜原子数必为 0 5 6 02 1023 9 28g 氮气所含的原子数为 NA 10 V L a mol L 的氯化铁溶液中 若 Fe3 的数目为 6 02 1023 则 Cl 的数目大于 3 6 02 1023 11 22 4L 氖气中所含原子数为 NA 12 标况下 VL 水含有的氧原子个数为 13 4 时 5 4mL 水所含的水分子数为 0 3 NA 14 在一定条件下 催化分解 80g SO3 混合气体中氧原子数为 3 6 02 1023 15 一定条件下 铁与水蒸气反应生成 8 96L H2时 已折合成标况 转移的电子 数为 0 8 6 02 1023 16 2L1mol L K2SO4溶液中离子总数为 3 NA 17 HCl 气体的摩尔质量等于 NA个氯气分子和 NA个氢气分子的质量之和 18 常温常压下 1mol NO2与水反应生成 NA个 NO3 19 室温下 21 0g 乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为 1 5NA 20 各 100mL 1mol L AlCl3与 3mol L NaCl 溶液混合后 Cl 的个数为 0 6 6 02 1023 21 标准状况下 22 4L 戊烷完全燃烧后放出 5NA个 CO2分子 22 28g 乙烯含有 6NA个共用电子对 23 46g 二氧化氮和四氧化二氮混合气体含有的原子数均为 3NA 24 含有非极性键的数目为 6 02 1023的 Na2O2与水充分反应产生标况下 22 4L O2 25 乙酸分子与甲酸甲酯分子中的共价键数相等 26 等温等压下 3mol C2H2 g 和 1mol C6H6 g 的密度相等 27 25 时 pH 13 的 1 0L Ba OH 2溶液中含有的数目为 0 2NA 28 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 2NA 29 常温常压下 28 g CO 与 22 4 L O2所含分子数相等 30 1L0 1mol L 1乙酸溶液中 H 数为 0 1NA 31 16g CH4与 18 g NH4 所含质子数相等 32 将 0 1mol 氯化铁溶于 1L 水中 所得溶液含有 0 1NA 33 常温下 溶液中阴离子总数大于 0 1NA 34 分子数为 NA的 CO C2H4混合气体体积约为 22 4L 质量为 28g 35 3 4中含 N H 键数目为 36 1molCl2与足量 Fe 反应 转移的电子数为 3NA 37 1 5 mol NO2与足量 H2O 反应 转移的电子数为NA 38 0 10mol Fe 粉与足量水蒸气反应生成的 H2分子数为 0 10NA 39 常温常压下的 33 6L 氯气与 27g 铝充分反应 转移电子数为 3NA 40 标准状况下 22 4L 己烷中共价键数目为 19NA 41 由 CO2和 O2组成的混合物中共有 NA个分子 其中的氧原子数为 2NA 42 等体积 浓度均为 1mol L 的磷酸和盐酸 电离出的氢离子数之比为 3 1 43 10 mL 质量分数为 98 的 H2SO4 用水稀释至 100mL H2SO4的质量分数为 9 8 44 在 H2O2 Cl2 2HCl O2反应中 每生成 32g 氧气 转移 2NA个电子 45 一定温度下 1L0 50mol L 1NH4Cl 溶液与 2L0 25mol L 1NH4Cl 溶液含 NH4 物质的量不同 46 0 012kg12C 所含的原子数为 NA 47 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 NA 48 7gCnH2n中含有的氢原子数目为 NA 49 5 6g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为 0 3NA 答案 2 3 4 6 10 13 14 15 19 20 22 23 25 33 37 41 44 45 46 48 化学中常用计量化学中常用计量 编稿 柳世明 审稿 李志强 责编 宋 杰 周末练习周末练习 1 三个容积不相同的密闭容器分别装满 CO2 O2 N2三种气体 当这些容器内的气体 温度和密度都相同时 这三个密闭容器内压强由大到小的顺序是 A P CO2 P N2 P O2 B P CO2 P O2 P N2 C P N2 P O2 P CO2 D P O2 P N2 P CO2 2 环己醇 丙酮和戊醛混合物 1 75g 完全燃烧后 所得气体通过 P2O5吸收瓶 瓶增 重 1 8g 则混合物的平均相对分子质量为 A 68 B 75 C 80 D 100 3 甲 乙 丙三种不同浓度的稀 H2SO4 分别跟等物质的量的 Al KHCO3和 K2CO3刚好 完全反应完全 所耗去甲 乙 丙三种酸的体积比为 1 2 3 则甲 乙 丙三种酸物质 的量浓度之比应是 A 1 1 1 B 3 1 2 C 6 2 3 D 18 3 4 4 将一定质量的 Mg Zn Al 混合物与足量稀 H2SO4反应 生成 H2 2 8L 标准状况 原混合物的质量可能是 A 2 B 4 C 8 D 10 5 右图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体 X X A B C 的物质的量 n X 纵坐 标表示消耗 O2的物质的量 n O2 A B 是两种可燃气体 C 是 A 和 B 的混合气则 C 中 n A n B 为 A 2 1 B 1 2 C 1 1 D 任意比 6 下列各组中 两种气体的分子数一定相等的 A 温度相同 体积相同 O2和 N2 B 质量相等 密度不等的 N2和 C2H4 C 体积相等 密度相等的 CO 和 C2H4 D 压强相同 体积相同的 N2和 O2 7 用 1L 1 0mol L NaOH 溶液吸收 0 8molCO2 所得溶液中 CO32 和 HCO3 的浓度之比 约是 A 1 3 B 1 2 C 2 3 D 3 2 8 在两个密闭容器中 分别充有质量相同的甲 乙两种气体 若两容器的温度和压强 均相同 且甲的密度大于乙的密度 则下列说法正确的是 A 甲的分子数比乙的分子数多 B 甲的物质的量比乙的物质的量少 C 甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D 甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 9 由硫酸钾 硫酸铝和硫酸组成的混合溶液 其 pH 1 c Al3 0 4 mol L 1 c SO42 0 8 mol L 1 则 c K 为 A 0 15 mol L 1 B 0 2 mol L 1 C 0 3 mol L 1 D 0 4 mol L 1 10 下列条件下 两瓶气体所含的原子数一定相等的是 A 同质量 不同密度的 N2和 CO B 同温度 同体积的 H2和 N2 C 同体积 同密度的 C2H4和 C4H8 D 同压强 同体积的 N2O 和 CO2 11 将 5 4g Al 投入到 200 0mL 2 0mol L 1的某溶液中有氢气产生 充分反应后有 金属剩余 该溶液可能为 A HNO3溶液 B Ba OH 2溶液 C H2SO4溶液 D HCl 溶液 12 下列说法正确的是 A 0 1 mol 原子中含中子数为 0 8 6 02 1023 B 0 5 mol L CuCl2溶液中含有的 Cu2 数为 0 5 6 02 1023 C 1 mol CO 和 CO2混合物中 含有的碳原子数为 2 6 02 1023 D 2 24 L Cl2与过量稀 NaOH 溶液反应 转移的电子总数为 0 1 6 02 1023 13 下列叙述不正确的是 A 向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2制 Al OH 3 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 B 1 mol C10H22分子中 共价键总数为 31NA C 中和 pH 与体积均相同的盐酸和醋酸溶液 消耗 NaOH 的物质的量相同 D 向 2 0mL 浓度均为 0 1 mol L 1 的 KCl 与 KI 溶液中滴加 1 2 滴 0 1 mol L 1的 AgNO3溶