化学计量在实验中的应用Word格式.docx
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否则,概念模糊,意义不清。
如不能说1mol氢。
例1.在molC中约含有6.02×
1023个C;
1molH+中约含有个H+;
在
0.2molH2中含有molH。
迁移1:
2molCO2中含有2molC和____molO,含有________个CO2。
迁移2:
1molCaCl2中含____molCa2+,____molCl-,____mol质子。
迁移3:
____molH2O中所含有的氧原子数与1.5molCO2中含有的氧原子数相同。
迁移4:
9.03×
1023个NH3含____molN,____molH,____mol质子,______个电子。
例2.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是()
A.1molO2所含的原子数目为NAB.0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NAD.05NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
下列说法中正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)()
A.1molN2和1molCO所含的分子数都是NA
B.1molH2和1molCO2所含的原子数都是NA
C.1molCO和1molCO2所含的氧原子数都是NA
D.1molH2SO4和1molH3PO4所含的原子数都是4NA
知识点2、摩尔质量
1mol任何物质均含有6.02×
1023个粒子,但由于不同的粒子质量不同,故1mol不同物质的质量一般也不同。
C-12的相对原子质量为12,而0.012kgC-12所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,即1molC-12的质量为12g,由此根据氧元素的相对原子质量可推出1molO的质量为16g。
因此,1mol任何粒子或物质的质量在以g为单位时,其数值均与该粒子的或相等。
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:
公式2:
(m:
质量;
M:
摩尔质量)
例1.H2SO4的相对分子质量为98,即1molH2SO4的质量为,硫酸的摩尔质量为。
迁移1.O2的相对分子质量为 ,摩尔质量为 ,1molO2的质量为 。
迁移2.24.5gH2SO4的物质的量是 ,1.5molNa2CO3的质量是 。
迁移3.含6.02×
1022个H2SO4分子的硫酸,其物质的量是 ,其质量是 ,其中H元素的质量为 ,S元素的质量为 ,O元素的质量为 。
将此硫酸溶于水中,可以电离出 NAH+, NASO42-。
例2.下列说法中正确的是()
A.1molO的质量是16g/molB.Na+的摩尔质量是23g/mol
C.CO2的摩尔质量是44g/molD.氢的摩尔质量是2g/mol
迁移1.已知1.505×
1023个X气体分子的质量为8g,则X气体的摩尔质量是()
A.16gB.32gC.64g/molD.32g/mol
知识点3、气体摩尔体积
物质的体积取决于三个方面的因素:
1.微粒的数目;
2.微粒间的平均距离;
3.微粒的大小。
生活经验告诉我们,气体的体积比固体和液体更容易被压缩,这说明气体分子之间的平均距离远远比固体和液体。
所以,当粒子数相同时,气体的体积主要决定于气体分子间的平均距离,而受气体分子种类的影响不大。
即相同状态(同温同压)下,任何气体具有相同分子数目时,所占体积相同。
单位物质的量的气体所占的体积,叫做气体摩尔体积。
符号:
,
单位:
(或)
标准状况下,气体摩尔体积约为。
公式3:
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
例如,在0℃和101KPa(即标准状况)的条件下,气体摩尔体积为22.4L/mol;
在25℃和101KPa的条件下,气体摩尔体积为24.5L/mol。
而使用标况下气体摩尔体积应注意:
a、条件:
标准状况;
b、单位:
L/mol;
c、适用范围:
气体;
d、数值约为22.4L/mol。
例1.标准状况下,0.5mol任何气体的体积都约为L。
例2.下列说法中,正确的是()
A.1mol任何气体的体积都是22.4L/mol
B.1molH2的质量是1g,它所占的体积是22.4L/mol
C.在标准状况下,1mol任何物质所占的体积都约为22.4L/mol
D.在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L
迁移1.在标准状况下,CO和CO2的混合气体共35.84L,则两种气体的物质的量之和为_________mol。
迁移2.下列说法正确的是()
A.在常温、常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NA
B.标准状况下,22.4LH2和O2的混合气体所含的分子数为NA
C.标准状况下,18gH2O的体积是22.4L
D.1molSO2的体积是22.4L
迁移3.有一种气体的质量是14.2g,体积是4.48升(标况下),该气体的摩尔质量是()
A.28.4B.28.4g·
mol-1C.71D.71g·
mol-1
拓展:
阿伏加德罗定律及其重要推论
1.阿伏加德罗定律:
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
即:
T1=T2;
P1=P2;
V1=V2
N1=N2。
初步理解:
阿伏加德罗定律的特征是“四同”——同温、同压、同体积、同分子数,其中三个量相同,第四个量必相同。
2.阿伏加德罗定律的推论:
(可由pV=nRT进行推导)
(1)三正比:
同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比:
V1/V2=n1/n2
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比:
p1/p2=n1/n2
同温同压下,气体的密度比等于它们的相对分子质量之比:
M1/M2=ρ1/ρ2
(2)二反比:
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比:
V1/V2=M2/M1
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量的反比:
p1/p2=M2/M1。
(3)一连比:
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比:
m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2
(注:
以上用到的符号:
ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为温度;
上述定律及其推论仅适用于气体,不适用于固体或液体。
)
例1.N2、CO2、SO2三种气体的质量比为7:
11:
16时,它们的分子个数比为____________;
物质的量之比为____________;
同温同压下体积比为____________。
例2.在一个密闭容器中盛有11gX气体(X的摩尔质量为44g/mol)时,压强为1×
104Pa。
如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×
104Pa,这时容器内气体X的分子数约为()
A、3.3×
1025B、3.3×
1024C、7.5×
1023D、7.5×
1022
知识点4、物质的量浓度及其应用
在生产和科学研究中经常要用到溶液,因此要用到表示溶液组成的物理量。
在初中的化学学习中,我们已经学习了溶液中溶质的质量分数。
但是,在许多场合取用溶液时是量取它的体积而不是称量它的质量,同时,物质在发生化学反应时,反应物的物质的量之间存在一定的比例关系。
于是,我们引入物质的量浓度这个概念。
定义:
以____________溶液里所含溶质B的____________来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
cB,单位:
_______或mol/m3。
表达式:
cB=
(n:
溶质B的物质的量;
V:
溶液的体积)
注意事项:
①体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积。
②在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
③溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或其他特定组合。
例如:
1LNaCl溶液中含NaCl1mol,则此溶液中c(NaCl)=1mol/L;
c(Na+)=1mol/L;
c(Cl-)=1mol/L。
例1.将2molNa2SO4溶于水配成4L溶液,其溶液物质的量浓度为__________,其中Na+的物质的量浓度为____________。
例2.配制2mol/LNaCl溶液100mL,需要NaCl的物质的量为_____,质量为______。
迁移1.从1.0L1mol/LH2SO4中取出100mL,溶液的物质的量浓度是 ,各微粒物质的量浓度分别是 。
迁移2.1.0L1mol/L葡萄糖(C6H12O6)溶液中,溶质的质量是_______g。
知识点5、一定物质的量浓度溶液的配制
1.实验用品
除试剂外,配制中必须用到的实验用品有:
容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,用固体配制还需用托盘天平和药匙、滤纸(或烧杯),用液体配制还需用量筒(或滴定管、移液管)。
容量瓶的使用:
使用注意事项:
①每一容量瓶只能配置相应规定体积的溶液
②使用前要检验是否漏水
③容量瓶不能加热,不能久贮溶液,不能在瓶内溶解固体或稀释液体
2.
实验步骤(配制0.5L0.4mol/L的NaCl溶液):
①计算溶质的质量(或体积)。
②称量。
(固体一般用托盘天平,液体用量筒或滴定管)
③溶解(或稀释)在烧杯中进行,并且恢复到室温。
④移液,用玻璃棒引流,转移到容量瓶中。
⑤洗涤,用蒸馏水洗烧杯与玻璃棒约2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶使溶液混和均匀。
⑥定容:
继续加水到液面在刻度线以下1~2cm时,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切。
⑦摇匀:
反复颠倒摇匀。
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签备用。
例1.实验室里需用480mL0.1mol·
L-1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是()
A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
例2.欲配制100mL1.0mol/LNa2SO4溶液,正确的方法是()
①将14.2gNa2SO4溶于100mL水中
②将32.2gNa2SO4·
10H2O溶于少量水中,再用水稀释至100mL
③将20mL5.0mol/LNa2SO4溶液用水稀释至100mL
A.①②B.②③C.①③D.①②③
迁移.欲配制500mL0.2mol·
L-1的碳酸钠溶液,回答下列问题:
(1)通过计算可知,应用托盘天平称取_________g碳酸钠。
(2)称量的操作顺序为(填序号)_________。
A、调天平零点B、游码回零C、向小烧杯中加入碳酸钠
D、称量空烧杯E、向右盘加砝码并把游码移到所需位置
F、将砝码回盒G、记录称量结果
(3)若砝码和药品位置放颠倒(假设称量时未用烧杯),天平平衡时,实际称得碳酸钠的质量是_________g。
(4)下列操作使所配溶液的浓度偏高的是_________。
A、若称取28.6gNa2CO3·
10H2O进行配置B、称量时用了生锈的砝码
C、往容量瓶转移溶液时,有少量液体溅出
D、碳酸钠中含有不溶性杂质E、未洗涤溶解碳酸钠的烧杯
F、定容时,俯视刻度线G、小烧杯洗净后未干燥即用来称量
H、容量瓶未干燥即用来配制溶液
拓展配制一定物质的量浓度溶液误差分析
根据
判断,通过分析对m、V的影响进一步得出对c的影响。
能引起误差的一些操作
(以配制0.1mol·
L-1的NaOH溶液为例)
因变量
c
m
V
称量前小烧杯内有水
——
不变
称量时间过长
减小
偏低
用滤纸称NaOH
砝码生锈
增大
偏高
向容量瓶转液时少量流出
未洗涤烧杯和玻璃棒
未冷却至室温就注入容量瓶定容
定容时,水多了用滴管吸出
定容摇匀时,液面下降再加水
定容后经摇匀、静置,液面下降
定容时俯视读刻度
定容时仰视读刻度
小结常见物理量与物质的量关系如下所示:
拓展溶质的质量分数与溶液物质的量浓度间的关系
[案例引思]市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/cm3,计算市售浓硫酸的物质的量浓度?
解析:
溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积(或溶液的质量)没有关系,因此,为了便于计算,我们可取1L的溶液(或100g的溶液)进行计算。
结论:
c(B)=(1000mL·
L-1×
ρg·
mL-1×
ω)/(Mg·
mol-1)
代入上式可得c(H2SO4)=(1000mL·
1.84g/cm3×
98%)/(98g/mol)=18.4mol/L
参考答案
(1)粒子,n,摩尔(mol)
(2)阿伏加德罗常数,6.02×
1023
例1:
1,6.02×
1023,0.4
4,1.204×
1024
1,2,54
3
1.5,4.5,15,15
例2:
A
相对原子质量,相对分子质量
M,g/mol或g·
mol-1
98g,98g/mol
32,32g/mol,32g
0.25mol,159g
0.1mol,9.8g,0.2g,3.2g,6.4g,0.2,0.1
BC
D
Vm,L/mol,L·
22.4L/mol
11.2
1.6
B
单位体积,物质的量,mol/L
0.5mol/L,1mol/L
0.2mol,11.7g
1mol/L,c(H+)=2mol/Lc(SO42-)=1mol/L
180
迁移:
(1)10.6
(2)BADGECF(3)9.4(4)BF
教师备选资料
知识点1、阿伏加德罗定律及其重要推论
1:
1,1:
1
C
课后提升
※必做题
1.下列说法中正确的是()
A.1mol氧B.1molH2SO4C.1mol米D.1mol面粉
2.在1molH2O中()
A.含1molH B.含6.02×
1023个氢原子
C.含6.02×
1023个水分子 D.含3.01×
1023个氧原子
3.在0.5molNa2SO4中,含有的Na+数约为()
A.3.01×
1023B.6.02×
1023C.0.5D.1
4.含有3.01×
1023个氧原子的H2SO4的物质的量是()
A.0.500molB.1.00molC.0.250molD.0.125mol
5.1mol下列气体中所含原子数最多的是()
A.H2B.CO2C.CH4D.O2
6.下列说法正确的是()
A.摩尔质量就等于物质的相对分子质量
B.摩尔质量就物质相对分子质量的6.02×
1023倍
C.HNO3的摩尔质量是63g
D.硫酸和磷酸的摩尔质量相等
7.2molCl2和2molCO2相比较,下列叙述中正确的是()
A.分子数相等B.原子数相等C.体积相等D.质量相等
8.下列物质中氧原子数目与11.7gNa2O2中氧原子数一定相等的是()
A.6.72LCOB.6.6gCO2C.8gSO3D.9.8gH2SO4
9.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混和、压制,就可以制成铅笔芯。
如果铅笔芯质量的一半成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。
那么一个铅笔字含有的碳原子数约为()
A.2.5×
1019个B.2.5×
1022个C.5×
1019个D.5×
1022个
10.下列气体中所含分子数目最多的是()
A.1gH2B.10gCO2C.30gC12D.17gNH3
11.有一种气体的质量是14.2g,体积是4.48升(标况下),该气体的摩尔质量是()
A.28.4B.28.4g·
12.物质的量相同的甲烷和氨气具有不同的()
A.电子数目B.质子数目C.分子数目D.原子数目
13.下列物质中所含的分子数相等的是()
①0.1molCO2②9.8gH2SO4③1gH2O④1.6gO2
A.①②B.②③C.①④D.③④
14.容量瓶是用来配制物质的量浓度的溶液的定量仪器,其上标有:
①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的()
A.②④⑥B.③⑤⑥C.①②④D.①③⑤
15.2molCl2和2molCO2相比较,下列叙述中正确的是()
16.将VLHCl气体(标况下)溶于水制得1000mL盐酸溶液,则该盐酸的物质的量浓度为()
A.V/22400mol/LB.1000V/22.4mol/L
C.V/22.4mol/LD.V/11.2mol/L
17.下列溶液中的氯离子数目与50mL1mol·
L-1的AlCl3溶液中氯离子数目相等的是()
A.150mL1mol·
L-1的NaClB.75mL2mol·
L-1的NH4Cl
C.150mL3mol·
L-1的KClD.75mL2mol·
L-1的CaCl2
18.实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是()
A.950mL,111.2gB.500mL,117g
C.1000mL,117gD.任意规格,111.2g
19.下列叙述正确的是()
A.1molH2O的质量为18g/molB.CH4的摩尔质量为16g
C.3.01×
1023个SO2分子的质量为32g
D.标准状况下,1mol任何物质体积均为22.4L
20.同温同压下,等质量的下列气体所占有的体积最大的是()
A.O2B.CH4C.CO2D.SO2
21.设NA表示阿伏德罗常数的值,下列叙述正确的是()
A.标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
B.常温常压下,1.06gNa2CO3含有的Na+离子数为0.02NA
C.通常状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4L
D.物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
22.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成浓度偏高的原因通常可能是()
A.在天平托盘上垫纸,将氢氧化钠固体放在纸上称量
B.氢氧化钠溶解在小烧杯里,未经冷却就立即转移到容量瓶中
C.没有洗涤溶解氢氧化钠的烧杯并将洗涤液转移到容量瓶中
D.因容量瓶未盖好,摇匀时不慎洒落一些已配好的氢氧化钠溶液
23.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是()
A.它们所含的分子数之比为1︰1B.它们所含的氧原子数之比为1︰1
C.它们所含的原子总数之比为1︰1D.它们所含的碳原子数之比为1︰1
24.同温同压下,甲、乙两容器分别盛有CH4和NH3,已知它们所含氢原子个数相同,则甲、乙两容器的体积比为()
A.4∶3B.5∶4C.4∶5D.3∶4
25.2008年5月我国汶川发生地震灾害,假若你是卫生防疫人员,为配制0.01mol/L的KMnO4消毒液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是()
A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水
B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
26.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液时,下列操作会使配得的溶液浓度偏小的是()
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
C.定容时观察液面俯视
D.滴管加水时,有少量水滴到容量瓶外
27.实验室需配制一种强酸溶液500mL,c(H+)=2mol/L,下列配制方法可行的是()
A.取100mL5mol/LH2SO4,加入400mL水
B.取200mL5mol/LH
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- 化学 计量 实验 中的 应用