第二讲 化学计量在实验中的应用

1、.第二讲 化学计量在实验中的应用一、复习回忆1.复习物质的量的概念、物质的量的表示和物质的量的相关计算；2.复习物质的聚集状态、气体摩尔体积。二、知识梳理考点1： 物质的量物质的量是一个物理量，是国际单位制中的7个根本的物理量之一。表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。它能将宏观可称量的物质与微观粒子联络起来。注意：物质的量物质的质量1概念中的粒子指原子、离子、分子、原子团、电子、质子、中子等微观粒子，不指宏观粒子。2“物质的量是一个物理量，这四个字是一个整体概念，不能拆开、也不能添字。如：不能说成“物质量或“物质的质量等，否那么就改变了原有的意义。考点2： 摩尔摩尔是“物质的量的单位，简称

2、摩，用mol表示。如同“米是“长度的单位一样。 以摩尔为单位度量的对象是微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子，也可以是这些离子的特定组合，如构成NaCl晶体含1molNa+和1molCl。不能使用摩尔度量宏观物质，如“1摩尔苹果的说法是错误的。使用摩尔时必须指明“微粒的名称或符号或化学式等详细组合。而不能直接用元素名称表示。一般用“数量+单位+粒子来表示详细微粒的物质的量。例如说“1mol氢，是指1mol氢原子还是指1mol氢分子，含义就不明确，应说“1molH2或“1molH。考点3： 阿伏伽德罗常数国际上规定，1mol粒子集合体所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数

3、一样，约为6.02×1023，把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023mol1表示。1物质的量n，阿伏伽德罗常数NA与粒子数N之间的关系为：n=N/NA2物质的量一样的任何物质所含粒子的数目一样，同样，含有一样粒子数目的物质其物质的量也一样。注意：阿伏伽德罗常数有单位，其单位是mol1。阿伏伽德罗常数的准确值是0.012kg12C中所含的碳原子数目，近似值是6.02×1023mol1。 NA数值宏大，应用于宏观物质没有实际意义，只适用于微观粒子。我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体都称为1mol。

4、NA=6.02×1023mol1例：1.5molH2O含有多少个H2O分子？ N=n·NA，故1.5molH2O含有的水分子数目NH2O=1.5mol×6.02×1023mol1 =9.03×1023考点4： 摩尔质量1概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，单位为g·mol12物质的量n、物质的质量m与物质的摩尔质量M之间的关系为：n=m/M。注意：任何微粒的摩尔质量，以g.mol1为单位时，它在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量，但二者的单位不同，在计算或使用时要注意区分。如氢气的相对分子质量是2，那么其摩

5、尔质量是2 g·mol1。对详细的物质来说，摩尔质量都是常数，不随物质的量的多少而改变，也不随物质聚集状态的改变而改变。考点5： 影响体积大小的因素1.决定物质体积大小的因素：物质微粒数的多少；物质微粒本身的大小；物质微粒间间隔 的大小。2.决定气体体积大小的因素：气体分子间平均间隔 比分子直径大得多，因此，当气体的物质的量或微粒数一定时，决定气体体积大小的主要因素是微粒间平均间隔 的大小。3.影响气体分子间平均间隔 大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大。压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均间隔 大小几乎是一定值，故微粒数一定时，其体积是一定的。注意：一样物

6、质的量的同种物质所占的体积一般是：固体液体气体；一样条件下，一样物质的量的任何气体体积几乎相等，而一样物质的量的不同固体或液体体积却不相等因固体、液体物质的微粒间间隔很小，体积大小主要取决于微粒本身的大小。考点6： 气体摩尔体积1.概念：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号为Vm，常用单位为L·mol1和m3·mol1。2.物质的量n、气体体积V和气体摩尔体积Vm的关系为：Vm=V/n。3.气体摩尔体积与温度和压强有关：在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L·mol1。如：标准状况下，44.8LO2的物质的量为2mol，1.5molCl2的体积

7、为33.6L。注意：气体摩尔体积研究的对象是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，不适用于固体和液体。在一样的温度和压强下，1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。气体摩尔体积受温度和压强的影响，不同条件下，气体的摩尔体积可能不同，因此在使用时要指明温度和压强。非标准状况下的Vm也可能是22.4 L·mol1比方温度高于0，压强大于101kPa考点7： 阿伏伽德罗定论及其推论1.阿伏伽德罗定律：在一样的温度和压强下，一样体积的任何气体都含有一样的粒子数目。注意：1阿伏伽德罗定律仅适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。2阿伏伽德罗定律的条件是3个“同，只有在同温、同压、同

8、体积的条件下，才有分子数相等这一结论。2.阿伏伽德罗定律推论：1同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即V1/V2=n1/n2。2同温、同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，即P1/P2= n1/n2。3同温、同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即1/2=M1/M2。4同温、同压下，一样体积的任何体积的质量比等于其摩尔质量之比，即m1/m2= M1/M2。5同温、同压下，一样质量的任何气体，体积之比等于其摩尔质量的反比，即V1/V2= M2/M1。考点8：以物质的量为中心的综合计算物质的量与阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等之间的关系。三、例题精讲

9、【根底】1.假设某原子的摩尔质量是g·mol1，那么一个该原子的真本质量是Ag Bg Cg Dg【答案】C【解析】摩尔质量指的是1摩尔物质的质量，即6.02×1023个粒子的质量，因此一个该原子的真本质量可用g表示。2.判断以下物质与22.4L的大小关系填“或“1常压下，25时1molNH3 22.4L217g液氨 22.4L3标准状况下44gCO2 22.4L40，202kPa时2gH2 22.4L 【答案】1；2；3；4。【解析】1在0101KP时，气体摩尔体积为22.4L/mol，压强不变，升高温度，气体摩尔体积的数值增大，故常压下，25时1molNH3的体积大于22

10、.4L，故答案为：；2液氨是液态，17g液氨的物质的量为1mol，在液态时，其体积一定小于22.4L，故答案为：；344g二氧化碳的物质的量为1mol，而标况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，故1mol二氧化碳的体积VnVm1mol×22.4L/mol22.4L，故答案为：；42g氢气的物质的量为1mol在0101KP时，气体摩尔体积为22.4L/mol，温度不变，增大压强，气体摩尔体积的数值减小，故0，202kPa时2gH2的体积小于22.4L，故答案为：。3.某非金属单质A和氧气发生化合反响生成B。B为气体，其体积是反响掉氧气体积的两倍同温同压。以下对B分子组成的推测一定正确

11、的选项是A有1个氧原子 B有2个氧原子C有1个A原子 D有2个A原子【答案】A【解析】由阿伏加德罗定律知，nB2nO2，根据氧原子守恒知，一个B分子中只含有一个氧原子。【稳固】1.如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压下瓶内气体的关系一定正确的选项是A原子数相等 B密度相等C质量相等 D摩尔质量相等【答案】A 【解析】由同温、同压可得Vm一样，再由公式n可得两瓶内分子的物质的量一样，又都是双原子分子，所以原子的物质的量一样，由个数之比等于物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数一样，A项正确；两瓶内分子的物质的量相等，由mnM，M不一定相等，故m不一定相等，同时由也可得不一定相等。2.在100 mL

12、的溶液中溶有0.1 mol NaCl和0.1 mol MgCl2，此溶液中Cl的物质的量浓度为A3 mol/L B2 mol/LC0.3 mol/L D0.2 mol/L【答案】 A【解析】溶液中Cl的浓度为：cCl3 mol/L，A正确。3.将标准状况下密度为的a L HClg溶于1 000 g水中，得到盐酸的密度为b g/cm3，那么该盐酸的物质的量浓度是A. mol/L B. mol/LC. mol/L D. mol/L【答案】 D【解析】根据c mol/L。【进步】1.300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质，现欲配制1 mol·L1NaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水

13、的体积比约为假设溶液的体积具有加和性A14 B15C21 D23【答案】 A【解析】首先由定义可求出原NaOH溶液的物质的量浓度为：c原60 g÷40 g·mol1÷0.3 L5 mol·L1。再根据守恒原理，即稀释前后溶质的物质的量保持不变，可得：c原×V原c后×V原 V水，即：5 mol·L1×V原1 mol·L1V原V水，解得：V原V水14。2.在体积一样的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，以下说法正确的选项是A两种气体的压强相等BO2比O3质量小C两种气体

14、的分子数目相等D两种气体的氧原子数目相等【答案】 D【解析】两容器内的气体体积、密度一样，由mV可知mO2mO3，根据n可知nO2>nO3，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即，故pO2>pO3，A、B错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，那么NO2>NO3，C错误；因为O2和O3都由氧原子组成，二者质量相等，那么两种气体的氧原子数目一样，D正确。3.如以下图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据，试根据标签上的有关数据答复以下问题：1该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为_ mol/L。2取用任意体积的该盐酸溶液时，以下物理量中不随所取体积的多少而变化的是_。A

15、溶液中HCl的物质的量B溶液的浓度C溶液中Cl的数目 D溶液的密度3某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.400 mol/L的稀盐酸。该学生需要量取_mL上述浓盐酸进展配制。4假设该同学成功配制 了0.400 mol/L的盐酸，他又用该盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液，那么该同学需取_ mL盐酸。假设该同学用新配制的盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液，发现比中所求体积偏小，那么可能的原因是_。A浓盐酸挥发，浓度缺乏B配制溶液时，未洗涤烧杯C配制溶液时，俯视容量瓶刻度线D加水时超过刻度线，用胶头滴管吸出【答案】 111.92B、D316.8425C【

16、解析】 1cHCl11.9 mol/L；2溶液的浓度和密度不随所取量的多少而变化；3根据c浓×V浓c稀×V稀，那么所取浓盐酸的体积V浓16.8 mL。4根据反响NaOHHCl=NaClH2O知nHClnNaOH0.01 mol，那么VHCl0.025 L。比所求盐酸体积偏小，说明所配盐酸溶液浓度比0.400 mol/L大，应选C。四、课堂练习【根底】1.以下说法中正确的选项是A1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子B1 mol Ne中含有约6.02×1024个电子C1 mol水中含2 mol氢和1 mol氧D摩尔是化学上常用的一个物理量【答案】

17、B【解析】有些物质是由离子或原子构成的，故A错；使用摩尔表示物质的量时，应用化学式说明粒子的种类，故C错；摩尔是物质的量的单位，而不是物理量，故D错。2.以下说法正确的选项是ANaOH的摩尔质量为40 gB1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等C1 mol OH的质量为17 g·mol1D氖气的摩尔质量单位g·mol1在数值上等于它的相对原子质量【答案】D【解析】A错，摩尔质量的单位是g·mol1；B错，1 mol O2的质量以g为单位时在数值上与它的相对分子质量相等；C错，质量的单位是g；D是对的，要注意氖气是单原子分子气体。3.判断正误，正确的划“，错误

18、的划“×10.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等 21.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子 31.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为8×6.02×1023 【答案】×× 【解析】1没有指明标准状况，11.2 L不一定为0.5 mol。2氯化钠中不存在NaCl分子。3因为Na最外层有8个电子，所以1.00 mol Na中含有8×6.02×1023个最外层电子。【稳固】1.在一样温度下，一样质量的以下气体分别通入一样容积的密闭容器中，容器内的压强最小的是

19、A二氧化碳 B氯气C氢气 D二氧化氮【答案】B【解析】一样温度、一样体积的气体，n，m一样时，M越大，n越小。 2.最近材料科学研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。假设用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数_，氢原子的物质的量_mol。【答案】0.33NA0.26【解析】晶体的摩尔质量为122 g·mol1，n0.1 mol，故氧原子数目0.1×21.3NA0.33NA，nH0.1 mol×1.3×20.26 mol。3.某氯原子的质量是a g,1

20、2C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，以下说法中正确的选项是该氯原子的相对原子质量为12a/bm g该氯原子的物质的量为m/aNAmol该氯原子的摩尔质量是aNA g a g该氯原子所含的电子数为17 molA B C D【答案】C【解析】中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17，错。 【进步】1.由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积，不能确定的物理量有A1摩尔水的质量 B1摩尔水蒸气的质量 C1摩尔水的体积 D1摩尔水蒸气的体积【答案】D【解析】1 mol水与1 mol水蒸气质量一样，可由一个水分子的质量乘以阿伏加德

21、罗常数NA计算得出，一个水分子的体积，乘以阿伏加德罗常数即得1 mol 水的体积；水蒸气的体积与温度、压强有关，故1 mol水蒸气的体积不能确定。2.某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，以下说法中正确的选项是该氯原子的相对原子质量为m g该氯原子的物质的量为 mol该氯原子的摩尔质量是aNA ga g该氯原子所含的电子为17 molA B C D【答案】C【解析】中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17个，错。3.同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为12，根据阿伏加德罗定律判断，以下表达不

22、正确的选项是A同温同压下甲和乙的密度之比为11B甲与乙的相对分子质量之比为11C同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为11D等质量的甲和乙中的原子数之比为11【答案】D【解析】同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，推知12，M甲M乙，根据密度公式，气体的密度等于质量除以体积，在同温同压下甲、乙密度之比为11，A项正确；甲、乙的相对分子质量相等，B项正确；同温同体积下，气体的物质的量与压强成正比，等质量的甲、乙气体的物质的量相等，所以压强也相等，C项正确；相对分子质量相等、质量相等，甲乙分子数相等，但是甲、乙分子的组成不确定，可能为单原子分子、双原子分子、三原子分子或多原子分子，原子数不一定

23、相等，D项错误。五、课后作业【根底】1.以下关于物质的量的表达，错误的选项是 A. mol任何物质都含有6.02×23个分子 B.0.012 kg 12中含有约602×23个CC.1 mol水中含有2 mol氢原子和 mol氧原子 D.1 mol e中含有6.02×24个电子2. NA为阿伏加德罗常数，以下表达正确的选项是 A.40 g NH4NO3中含有氮原子NA个 B.标准状况下，22.4 L H2和N2的混合气体中，H2和N2分子数之和为2NAC.标准状况下，22.4 L CCl4所含分子数为NA D.在Fe与Cl2反响中，1 mol Fe与1 mol Cl2恰好反响3.与标准状况下VLCO2所含氧原子数目一样的水的质量是 AB g C. gD g【稳固】1.一样体积的Na2SO4、MgSO4、Al2SO43溶液分别参加