化学计量在实验中的应用1解析.docx
- 文档编号:23172646
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:325.31KB
化学计量在实验中的应用1解析.docx
《化学计量在实验中的应用1解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学计量在实验中的应用1解析.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
化学计量在实验中的应用1解析
年级
高一
学科
化学
版本
人教新课标版
课程标题
必修1第一章第二节化学计量在实验中的应用
(1)
一、考点突破
考点展示
课标扫描
常考题型
物质的量
知道“物质的量”是描述一定数目的微观粒子的集合体的一个物理量,摩尔是物质的量的基本单位。
选择题
阿伏加德罗常数
学会物质的量和阿伏加德罗常数之间的换算
选择题
摩尔质量
1.知道摩尔质量的概念和不同粒子的摩尔质量的计算方法。
2.学会有关物质的量的简单计算,理解物质的质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系及有关计算。
选择题
气体摩尔体积
1.了解气体摩尔体积的含义,理解阿伏加德罗定律及其重要推论。
2.学会有关气体摩尔体积与物质的量之间的简单计算。
选择题
二、重难点提示
1.物质的量的概念及其与摩尔质量、质量等的关系。
2.气体摩尔体积的概念及其简单计算。
引入:
古时候,有一个勇敢的小伙子想娶国王美丽的公主,国王出题刁难他,其中一个问题是:
100kg小米有多少粒?
同学们你们能不能帮帮他?
你们想到的这些方法中,哪种方法最科学?
生活中这样的事例很多:
方法:
把微小物质扩大数倍形成一定数目的集体以方便生活、方便科学研究、方便相互交流等。
一、重要概念及其关系
二、使用“物质的量”与“摩尔”时的注意事项
1.物质的量
(1)“物质的量”四个字是一个整体概念,不得简化、更改或增添任何字,如不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)物质的量表示的是微观粒子或微观粒子的特定组合的集合体,不适用于宏观物质,如1mol苹果的说法是错误的。
(3)物质的量中所指粒子包括分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等微观粒子或微观粒子的特定组合(如NaCl、Na2SO4等)。
2.摩尔
使用摩尔作单位时必须用化学式指明粒子的种类,如1molH表示1摩尔氢原子,1molH2表示1摩尔氢分子,1molH+表示1摩尔氢离子。
不能说1mol氢,应该说1mol氢原子(或分子或离子)。
三、阿伏加德罗常数
1.已知:
一个碳原子的质量为1.993×10-23g。
求:
0.012kg12C中所含的碳原子数?
解析:
碳原子数
2.含义:
1mol任何粒子所含的粒子数,叫做阿伏加德罗常数,即NA。
等于0.012kg12C所含的原子数,即约为6.02×1023mol-1。
3.国际上规定:
1mol任何粒子所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同。
(12C指质子数为6,中子数也为6的碳原子)
四、气体摩尔体积
1.适用范围
气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2molH2与0.8molO2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L。
2.标准状况下的气体摩尔体积
(1)定义
(2)计算
①气体的物质的量n=
mol
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρg·mol-1(标准状况)
③气体的分子数N=n·NA=
·NA
④气体的质量m=n·M=
·Mg
[温馨提示]
(1)充分利用公式n=
=
=
(标准状况)进行m、N、V之间的相互换算。
(2)1mol气体的体积为22.4L时不一定在标准状况下,但在标准状况下一般均约为22.4L。
知识点1:
物质的量、摩尔、摩尔质量的概念
例题1下列说法中正确的是()
A.摩尔既是物质的量的单位又是物质的质量单位
B.物质的量既表示物质的数量又表示物质的质量
C.阿伏加德罗常数是12kg12C中含有的碳原子数目
D.1molH2O中含有10mol电子
思路导航:
物质的量的单位是摩尔,物质的质量的国际单位是克;物质的量表示含有一定数目的粒子的集合,是专门用于计量粒子数目的物理量;0.012kg的12C中含有的碳原子数目约为6.02×1023个;1个H2O分子中含有10个电子,则1molH2O中含有10mol电子。
答案:
D
例题2下列对摩尔(mol)的叙述不正确的是()
A.摩尔是物质的量的单位,用于表示物质所含微观粒子的多少
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.1mol任何气体所含的气体分子数目都相等
D.用“摩尔”(而不用“个”)计量微观粒子与用“纳米”(而不用“米”)计量原子直径,计量思路都是扩大单位
思路导航:
D中用“纳米”(而不用“米”)计量原子直径,计量思路是缩小单位。
答案:
D
例题3下列关于摩尔质量的说法正确的是()
A.水的摩尔质量是18g
B.2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
思路导航:
摩尔质量的单位是g/mol;摩尔质量的数值取决于物质的种类,而与物质的多少无关;物质的摩尔质量只有以g/mol为单位时数值上才等于该物质的相对分子质量或相对原子质量;水的摩尔质量为18g/mol,H2的摩尔质量为2g/mol,所以D正确。
答案:
D
知识点2:
阿伏加德罗常数及其应用
例题1下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)()
A.28g氮气含有的原子数为NA
B.4g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C.1molO2分子的质量等于1mol氧原子的质量
D.24gO2分子和24gO3分子所含的氧原子数目相等
思路导航:
关于NA的考查一直都是各类考试的热点内容,解答此类题目要特别注意对相关定义的理解及明确题目所要求的物质中微粒之间的关系等。
A选项,28g氮气含有N2分子:
=1mol,即2mol氮原子;B选项,4g金属钙物质的量为
=0.1mol,Ca-2e-=Ca2+,故4g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.2NA;C选项,1molO2分子的质量是32g,1mol氧原子的质量是16g。
答案:
D
例题2下列叙述中,错误的是()
A.阿伏加德罗常数的符号为NA,其近似值为6.02×1023mol-1
B.等物质的量的O2与O3,所含氧原子数相同
C.在0.5molNa2SO4中,含有的Na+数约是6.02×1023
D.摩尔是物质的量的单位
思路导航:
等物质的量的O2和O3,所含氧原子的物质的量之比为2∶3,个数比也为2∶3。
答案:
B
例题3NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B.25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA
C.在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
思路导航:
A项,He为单原子分子,NA个氦原子在标准状况下的体积均为22.4L。
B项,64gSO2的物质的量为1mol,原子数为3NA,与气体所处状况无关,B项正确。
C项条件应为标准状况,D项,标准状况下,H2O不是气体。
答案:
B
知识点3:
阿伏加德罗定律与气体摩尔体积
例题1下列叙述正确的是()
A.1mol任何气体的体积都为22.4L
B.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4L
C.标准状况下,1molH2O所占的体积是22.4L
D.标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都是1mol
思路导航:
应用“22.4L/mol”时应注意以下两点:
(1)该物质是否为气体。
(2)该物质是否在标准状况下。
A项,没有指明所处的状况;B项,没有指明物质的状态,气体摩尔体积仅适用于气体;C项,水在标准状况下不是气体;D项正确。
答案:
D
例题2在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物Z,则该化合物的化学式为()
A.XY3B.XYC.X3YD.X2Y3
思路导航:
同温同压下气体的体积之比等于其物质的量之比,可以确定反应物与生成物的系数之比,根据系数之比确定反应方程式为X2+3Y2=2Z,利用反应前后的原子个数相等可知Z的化学式为XY3。
答案:
A
例题3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
思路导航:
本题主要考查阿伏加德罗定律的应用。
两容器的温度和压强均相同,且气体质量相等,而甲的密度大于乙的密度,由ρ=
可知V甲<V乙;同温同压下,气体的物质的量与体积成正比,故n甲<n乙,B项正确;气体的分子数与物质的量成正比,甲的分子数比乙的少,A错误;因为气体的摩尔体积在相同温度和压强下相等,C错误;根据M=
可知M甲>M乙,D错误。
答案:
B
气体摩尔体积是高考常考的一个知识点。
对这一部分的考查主要以选择题的形式出现。
通过研究,发现同学们出现错误的主要原因是对概念理解得不够透彻,忽略概念中“22.4L·mol-1”所适用的条件。
1.全面理解标况下的气体摩尔体积
(1)标准状况:
指0℃、1.01×105Pa的状态。
温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。
故在非标准状况下,气体摩尔体积不一定就是22.4L·mol-1。
但若同时增大压强,升高温度,或是降低压强和温度,1摩尔任何气体所占的体积有可能为22.4L。
(2)1mol气体在非标准状况下,其体积可能为22.4L,也可能不为22.4L。
如在室温(20℃,一个大气压)的情况下1mol气体的体积是24L。
(3)气体分子间的平均距离比分子的直径大得多,因而气体体积主要决定于分子间的平均距离。
在标准状况下,不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的,所以任何气体在标准状况下的气体摩尔体积都约是22.4L·mol-1。
(4)理解此概念时应注意:
①是气态物质;
②物质的量为1mol;
③0℃和1.01×105Pa(标准状况);
④22.4L体积是近似值;
⑤Vm的单位为L·mol-1或m3·mol-1。
(5)适用对象:
纯净气体与混合气体均可。
2.气体摩尔体积(标况)在计算中的应用
常用的物理量表示符号:
气体体积V,物质的量n,质量m,摩尔质量M,密度ρ,式量Mr。
(1)据气体体积求其物质的量:
n=
;
(2)据气体质量求其标况下的体积:
V=
×22.4L·mol-1;
(3)据气体摩尔质量求其标况下的密度:
ρ=
;
(4)据气体标况下的体积求质量:
m=
;
(5)据标况下气体的密度求式量:
Mr=22.4L·mol-1ρ。
1.计算摩尔质量的技巧
(1)利用质量和物质的量:
M=
。
(2)利用相对密度:
=
=D,M1=M2·D。
(3)标准状况下:
M=22.4ρ。
(4)混合气体平均相对分子质量的求法
①对于任何状态的混合物,平均摩尔质量:
=
②均相混合物的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量,可由下式求得:
r=M甲×甲的物质的量分数+M乙×乙的物质的量分数+……
③对于混合气体还可用下式:
r=M甲×甲的体积分数+M乙×乙的体积分数+……
注意以下两点:
①应用“
(1)
(2)(3)”可进行气体质量、摩尔质量、标准状况密度、相对密度、气体体积、物质的量之间的换算。
②应用“(4)”可进行气体平均摩尔质量、体积分数的计算和气体成分分析。
2.阿伏加德罗定律推论
推论
公式
同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比
=
同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比
=
同温同压下,相同体积的任何气体的质量之比,等于其摩尔质量之比
=
同温同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
=
同温同物质的量的气体,压强之比等于其体积的反比
=
[温馨提示]
(1)阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标准状况,也可以是其他温度和压强条件下,只要物质的存在状态是气态即可。
(2)同温、同压、同体积和同分子数,共同存在、相互制约,只要三“同”成立,第四“同”必定成立。
(3)阿伏加德罗定律的推论不可死记公式,所有推论均可由pV=nRT=
RT或p=
RT导出,不要机械记忆。
化学计量在实验中的应用
(2)
一、预习导学
(一)物质的量浓度
1.定义:
______________________________________________________。
2.符号:
,常用单位:
___________,数学表达式:
,物质的量浓度=,用符号表示为:
cB=。
(二)配制一定物质的量浓度的溶液
配制250mL0.1mol/L的NaCl溶液
1.容量瓶的使用
容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液。
它的形状是个平底玻璃瓶。
瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,它的颈部标有,瓶上标有和。
常用的容量瓶有_______、________、________、________等多种规格。
本实验选用__________的容量瓶。
使用注意事项:
①每一容量瓶只能配制相应规定体积的溶液;
②使用前要检验是否;
③容量瓶不能,不能溶液,不能在瓶内液体。
2.实验步骤
①计算溶质的质量:
本实验所用氯化钠__________g。
②称量:
所用仪器为_____________。
③溶解氯化钠并将溶液冷却到室温:
所用仪器为______________________。
④转移并洗涤:
所用仪器为_____________________________。
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合均匀。
⑤定容、摇匀:
所用仪器为___________________________。
注意:
用烧杯加水至液面接近刻度线_________厘米处,改用_________加水,使溶液的__________正好和刻度线相切。
塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
最后把配好的溶液倒入指定的容器中(不能用容量瓶长久存放溶液),贴好标签备用。
注意:
a.如果定容时液面超过刻度线,则必须重新配制
b.摇匀后一般会发现液面低于刻度线,此时_______(填“需要”或“不需要”)加水到刻度线。
二、问题思考
1.若所配制溶液的溶质为液体,则上述仪器和步骤有何变化?
2.根据公式cB=nB/V,造成误差的原因可能由nB或V引起,造成nB的误差有哪些?
造成V的误差有哪些?
(答题时间:
45分钟)
1.下列说法不正确的是()
A.物质的量就是物质的质量
B.物质的量是含有一定数目的粒子的集合体
C.阿伏加德罗常数是12g12C原子所含的碳原子数
D.任何一种微观粒子的摩尔质量以g/mol为单位时,其数值与该种粒子的相对分子(或原子)质量相同
2.用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()
A.0.5molAl与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B.0.2molH2O所含的H数为0.2NA
C.0.1molCH4所含的电子数为NA
D.46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
3.下列叙述正确的是()
A.1molH2O的质量为18g·mol-1
B.CH4的摩尔质量为16g
C.3.01×1023个SO2分子的质量为32g
D.1mol任何物质均含有6.02×1023个分子
4.下列叙述正确的是()
A.1molO2的质量为32g·mol-1
B.1mol任何物质的质量等于该物质的相对分子质量
C.硫酸根离子的摩尔质量是96g·mol-1
D.二氧化碳的摩尔质量是44g
5.在标准状况下,若VL甲烷中含有的氢原子个数为n,则阿伏加德罗常数可表示为()
A.Vn/22.4B.22.4n/VC.Vn/5.6D.5.6n/V
6.20gA物质和14gB物质恰好完全反应,生成8.8gC物质、3.6gD物质和0.2molE物质,则E物质的摩尔质量为()
A.100g/molB.108g/molC.55g/molD.96g/mol
7.对相同质量的SO2和SO3来说,下列关系正确的是()
A.含氧原子个数比为2∶3B.含硫元素质量比为4∶5
C.含氧元素质量比为5∶6D.含硫原子个数比为1∶1
8.在标准状况下,与12gH2的体积相等的N2的()
A.质量为12gB.物质的量为6mol
C.体积为22.4LD.物质的量为12mol
9.同温、同压下,某容器充满O2重116g,若充满CO2重122g,现充满某气体重114g,则该气体的相对分子质量为()
A.28B.60C.32D.44
10.如图,两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()
A.所含原子数相等B.气体密度相等
C.气体质量相等D.摩尔质量相等
11.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合、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
12.下列叙述中正确的是()
A.相同条件下,N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等
B.等物质的量的CH5+和OH-所含电子数相等
C.常温常压下28gCO与22.4LO2所含分子数相等
D.16gCH4与18gNH4+所含质子数相等
13.
(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g。
则两种气体的物质的量之和为________mol,其中CO2为________mol,CO占总体积的________%。
(2)100mL气体A2跟50mL气体B2恰好完全反应生成100mL气体C(体积均在相同条件下测定)则C的化学式为________,其推断的理由是____________________。
14.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg/mol,该气体质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:
(1)该气体的物质的量为_______mol。
(2)该气体在标准状况下的体积为________L。
(3)该气体在标准状况下的密度为________g/L。
(4)该气体所含原子总数为________个。
(5)该气体的一个分子的质量为________g。
15.某同学设计了一个测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。
实验步骤如下:
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95g。
②连接好实验装置,检查装置的气密性。
③加热,开始反应,直到不再有气体产生为止。
④测量排入量筒中水的体积为285.0mL,换算成标准状况下氧气的体积为279.7mL。
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55g。
根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代码)。
进行步骤③的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是________mol;实验测得氧气的摩尔体积是________(保留小数点后两位)。
1.1.A解析:
物质的量是一个基本物理量,是国际单位制中七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体,摩尔是物质的量的单位,故A错、B对;国际上规定,12g12C原子所含有的碳原子数为阿伏加德罗常数,C正确;任何一种粒子的摩尔质量都是以g/mol为单位,数值上等于其相对分子(或原子)质量,D正确。
2.C解析:
Al与盐酸反应时,根据化学方程式可知2molAl完全反应可生成3molH2,则0.5molAl完全反应可生成0.75molH2,即H2分子数为0.75NA,A错误。
1molH2O中含H的数为2NA,0.2molH2O中含H的数为0.4NA,B错误。
1molCH4含10mol电子,故0.1molCH4所含电子数为NA,C正确。
NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46g·mol-1至92g·mol-1之间,故46g两者的混合物,其物质的量小于1mol,D错误。
3.C解析:
质量的单位为g,摩尔质量的单位为g·mol-1,A、B选项错误;3.01×1023个SO2分子的物质的量为0.5mol,质量为32g,C正确;物质不一定都由分子构成,D项错误。
4.C解析:
1molO2的质量为32g,A项错误;质量与相对分子质量有不同的含义,而且单位也不同,可以说1mol任何物质的质量在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,B项错误;CO2的摩尔质量为44g·mol-1,D项错误。
5.D解析:
设阿伏加德罗常数为NA,则依题意可得等式:
V/22.4×4NA=n,故NA=5.6n/V。
6.B解析:
由质量守恒定律m(E)=20g+14g-8.8g-3.6g=21.6g,M(E)=
=
=108g/mol.
7.C解析:
设两者质量都为m,则n(SO2)=
mol,n(SO3)=
mol,再求S、O原子的物质的量和质量关系。
8.B解析:
n(H2)=
=6mol,则标准状况下n(N2)也应为6mol,6molN2的质量为6mol×28g/mol=168g,在标准状况下的体积为6×22.4L.
9.A解析:
运用差量法求解。
同温、同压下,气体质量差和摩尔质量差之间存在着正比关系,因此可以不计算容器的质量,直接由气体质量差和摩尔质量差的正比关系求得。
即
=
,M(某)=28g/mol,Mr=28。
10.A解析:
同温同压时,体积相等的两气体,具有相同的分子数,因为两者都是双原子分子,故所含原子数相等,由于N2和O2的比例不固定,故两瓶气体的质量不一定相等,密度和摩尔质量也不一定相等。
11.A
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学 计量 实验 中的 应用 解析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)