高考化学 第1单元第4讲 化学常用计量课件 苏教版

一、常用计量1物质的量物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。(1)符号：n。(2)单位：摩尔，简称摩，用mol表示。2阿伏加德罗常数(1)概念：把0.012 kg C12中所含有的原子数称为阿 伏 加 德 罗 常 数 ， 阿 伏 加 德 罗 常 数 约 为6.021023mol1。(2)符号：NA。(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)间的关系为 。 3摩尔质量(1)概念概念：单位物质的量的物质所具有的质量。(2)符号符号：M。(3)单位单位：gmol1或kgmol1。(4)当摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上与物质的相对原子质量或相对分子质量相等。(5)物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为 。 4气体摩尔体积(1)定义：单位物质的量的气体所占的体积。(2)符号：Vm。(3)单位：Lmol1或m3mol1。(4)气体摩尔体积概念的要点物质的聚集状态必须是 气态 ，不适用于固体、液体。物质的量必须为1 mol。必须指明气体所处的外界条件，即 温度、压强。(5)在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。5物质的量浓度(1)定义：定义：以1 L溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液的浓度叫做物质的量浓度。符号为cB；单位为molL1。(2)表达式：表达式： (n为溶质B的物质的量，单位为mol；V为溶液的体积，单位为L)。 一定质量分数的某溶液中加入等质量的水时，所得溶液的质量分数应是原溶液的一半。但加入等体积的水时，因密度一般不同，所得溶液的质量分数不等于原溶液的一半，可能偏大，也可能偏小。若将溶质相同，质量分数不同的两溶液混合，等质量混合时所得溶液中溶质的质量分数应是原两溶液溶质质量分数之和的一半，若溶液的密度大于1.0 g/cm3，将两者等体积混合后，密度大的溶液质量也大，且溶质质量分数也较大，混合的过程可以分为将两者先等质量混合，再加入少量的质量分数大的溶液，这样，所得溶液的溶质质量分数就比等质量混合时大一点。若溶液的密度小于1.0 g/cm3，则混合后情况刚好相反。二、一定物质的量浓度溶液的配制1一定物质的量浓度溶液的配制步骤(1)计算：如溶质为固体时，计算所需固体的质量；如溶质是液体时，则计算所需液体的体积。(2)称量：称量：用天平称出所需固体的质量或用量筒量出所需液体的体积。(3)溶解：溶解：把称量出的溶质放在烧杯中加少量的水溶解，边加水边振荡。(4)转移：转移：冷却后，把所得的溶液用玻璃棒引流注入容量瓶中(容量瓶已检漏)。(5)洗涤：洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。(6)定容：定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线12 cm处，再用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。(7)摇匀：摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下颠倒摇匀，然后将所配的溶液倒入指定的试剂瓶中并贴好标签。 2误差分析根据 来判断，看m、V是变大还是变小，然后确定c的变化。(1)称量时所引起的误差称量时所引起的误差天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀；用量筒量取液体时，仰视读数，使所得液体的体积偏大，以上均使所配制的溶液的浓度偏高；试剂、砝码的左右位置颠倒，且游码位置不在0；在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢，以上均使所配制的溶液的浓度偏低。(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减少，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。(4)容量瓶内溶液的温度高于20，造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。(5)在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。1在配制物质的量浓度的溶液时，按操作顺序来讲，需注意以下几点：需注意以下几点：(1)计算所用溶质的多少时，以下问题要弄清楚：溶质为固体时，分两种情况：溶质是无水固体时，直接用 cBn(mol)/V(L)m(g)/M(gmol1)/V(L)公式算m；溶质是含结晶水的固体时，则还需将无水固体的质量转化为结晶水合物的质量。 溶质为浓溶液时，也分两种情况：如果给定的 是 浓 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 ， 则 根 据 公 式c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)来求V(稀)；如果给定的是浓溶液的密度()和溶质的质量分数(w w)，则根据cgmL1V(mL)w w/Mgmol1/V(mL)来求V(mL)。 所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时：所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时：算溶质时则取与实际体积最接近的量程数据做溶液的体积来求溶质的多少，不能用实际量。如：实验室需配制480mL 1molL1的NaOH溶液，需取固体NaOH的质量应为20.0g，而不是19.2g；因为容量瓶只能配制其规定量程体积的溶液，要配制符合要求的溶液时，选取的容量瓶只能是500mL量程的容量瓶。故只能先配制500mL溶液，然后再取出480mL。 (2)称、量溶质时，一要注意所测数据的有效性(即精度)。二要选择恰当的量器，称量易潮解的物质如NaOH时，应用带盖的称量瓶(或小烧杯)快速称量；量取液体时，量器的量程与实际体积数据相差不能过大，否则易产生较大误差。 (3)容量瓶使用前要用蒸馏水洗涤23次；溶解或稀释溶质后要冷却溶液至室温；定容、摇匀时，不能用手掌贴住瓶体，以免引起体积的变化；摇匀后，如果液面降到刻度线下，不能向容量瓶中再加蒸馏水了，因为瓶塞、瓶口是磨口的，有少量溶液残留。 (4)定容时如果液面超过了刻度线或摇匀时洒出少量溶液，均须重新配制。 2物质的量 浓 度 和溶 液 中 溶质 的 质 量分 数 的 比较与换算(1)物质的量 浓 度 和溶 液 中 溶质 的 质 量分 数 比 较如下：(2)物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算关系物质的量浓度c(B)(上式中密度的单位为gmL1，摩尔质量的单位为gmol1)(3)气体溶于水后溶质的物质的量浓度 在标准状况下，1 L水中溶解某气体V L，所得溶液密度为 gmL1，已知该气体的摩尔质量为M gmol1，水的密度是1 gmL1，则溶于水后溶质的物质的量浓度为 (4)溶液稀释定律 已知质量分数溶液的稀释：溶质的质量稀释前后不变，即m1w1m2w2。 已知物质的量浓度溶液的稀释：溶质的物质的量稀释前后不变，即c1V1c2V2。三、关于溶解度的基本计算一定条件下的饱和溶液中，存在下列关系式：一定条件下的饱和溶液中，存在下列关系式：1溶质质量 溶剂质量S 100 g，即2溶质质量 饱和溶液质量S (100 gS)，即物质的量浓度与溶解度(S)的换算 溶液物质的量浓度和溶解度之间的换算，关键是要掌握溶解度的概念，根据溶解度的概念找出溶质、溶剂和溶液三者间量的关系，如果要计算溶液的物质的量浓度，则必须用上密度。物质的量浓度与溶解度(S)的换算关系： 。 还要注意溶解度是对饱和溶液而言，溶液的浓度则与此无关。【典例1】相等物质的量的CO和CO2的下列比较中正确的是()所含的分子数目之比为1 1所含的原子总数目之比为2 3所含的电子数目之比为7 11具有相同的气体体积相同的温度和压强下，气体的密度之比为7 11 A和 B和 C D【解析】气体之间的某些计量比较或判断特别要注意温度和压强，涉及“阿伏加德罗定律”及相关推论。 【参考答案】C【点拨】根据阿伏加德罗定律及气态方程(pVnRT)限定不同的条件，便可得到阿伏加德罗定律的多种形式。续表【迁移训练1】体积相同的甲、乙两容器中，一个充满C2H4，另一个充满C2H2和C2H6。在同温同压下，两个容器内的气体一定具有相同的( ) A原子总数 B碳原子总数 C质量 D密度【解析】在相同条件下，甲与乙容器体积相同，则含有气体的物质的量相同，又因为C2H4分子、C2H2分子、C2H6分子中均含有2个碳原子，故所含碳原子总数相同，但乙中的C2H2与C2H6物质的量之比不一定是1 1，故质量、原子总数和密度不一定相同。B【典例2】 (2010无锡一中期中)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A20 g重水(D2O)中含有的电子数为10NAB足量Na2O2和0.5 mol CO2反应，转移电子数目为NAC标准状况下，a L CH4和a L乙醇中所含的分子数均为NAD同温同压时，含原子个数相等的氢气和氦气所占的体积相等 【解析】 A选项重水的相对分子质量是20，所以20 g重水(D2O)中含有的电子数为10NA； B选项和0.5 mol CO2反应的Na2O2为0.5 mol，转移电子物质的量为0.5 mol，即电子数目为0.5NA； C选项标准状况下，a L CH4分子数为NA，但乙醇标准状况下为液态，不能除以气体的摩尔体积； D选项含原子个数相等的氢气和氦气分子数不等，所以同温同压时所占的体积也不相等。 【参考答案】A 常考的阿伏加德罗常数的有关问题：(1)一定质量的物质中所含原子数、电子数，其中考查较多的是H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。(2)一定体积的物质中所含原子数、分子数，曾考过的物质有Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、C8H10等。(3)一定量的物质在化学反应中转移的电子数目，曾考过的有Na、Mg、Cu等。(4)一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数，如稀硫酸、硝酸镁等。(5)某些典型物质中化学键数目，如SiO2(SiO四键)、Si、CH4、P4(6个PP键)、CO2等。(6)细微知识点(易出错)：状态问题，水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体；D2O、T2O、18O2等物质的摩尔质量；Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。(7)若给出物质的体积若给出物质的体积：一看是否为标准状况下，不为标准状况无法求n；二看物质在标准状况下是否为气体，不为气体无法求n。(8)若给出气体的物质的量或质量若给出气体的物质的量或质量：粒子数与外界条件无关；若是惰性气体，注意为单原子分子；若是气体单质，不一定是双原子分子。【迁移训练2】 (2010苏州中学)阿伏加德罗常数为NA，下列说法中正确的是( )A足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4 L气体时，转移的电子数一定为2NAB14 g分子式为CnH2n的烯烃中含有的CC的数目，一定为C71 g氯气通入足量水中，反应中转移的电子总数为NAD7.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA【解析】 A选项，因没有注明22.4 L气体的温度、压强，不能确定气体的物质的量，故转移的电子数不能确定； B选项，14 g分子式为CnH2n的烯烃的物质的量为() mol，所含有的CC的数目为，正确； C选项71 g氯气通入足量水中，并不是所有氯气分子都与水反应，故反应中转移的电子总数不为NA； D选项7.5 g SiO2的物质的量为0.125 mol，SiO2晶体单元中含有的硅氧键数为4，所以7.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA，正确。【参考答案】BD【典例1】甲乙两位同学分别用不同的方法配制100 mL 3.6 mol/L的稀硫酸。(1)若采用18 mol/L的浓硫酸配制溶液，需要用到浓硫酸的体积为_。【解析】 (1)假设取用的浓硫酸的体积为V，根据稀释前后溶质的物质的量不变有：V18 mol/L100 mL3.6 mol/L，解得V20.0 mL。 20.0 mL (2)甲同学：量取浓硫酸，小心地倒入盛有少量水的烧杯中，搅拌均匀，待冷却至室温后转移到100 mL容量瓶中，用少量的水将烧杯等仪器洗涤23次，每次洗涤液也转移到容量瓶中，然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。 将 溶 液 转 移 到 容 量 瓶 中 的 正 确 操 作 是_。 洗涤操作中，将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶，其目的是_。 将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下，使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中 使溶质完全转移到容量瓶中 定容的正确操作是_。用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是_(填序号)。A吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切B小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切C经计算加入一定量的浓盐酸 D重新配制 加水至离刻度线12cm时，改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切 【解析】在溶液配制过程中，如不慎损失了溶质或最后定容时用胶头滴管往容量瓶中加水时不慎超过了刻度，都是无法补救的，得重新配制。 D(3)乙同学：用100 mL量筒量取浓硫酸，并向其中小心地加入少量水，搅拌均匀，待冷却至室温后，再加入水至100 mL刻度线，再搅拌均匀。你认为此法是否正确？若不正确，指出其中错误之处。_。 不正确；不能用量筒配制溶液，不能将水加入到浓硫酸中【迁移训练3】用NaOH固体配制1.0 molL1的NaOH溶液220 mL，下列说法正确的是( )A首先称取NaOH固体8.8 gB定容时仰视刻度线会使所配制的溶液浓度偏高C定容后，将容量瓶振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线D容量瓶中原有少量蒸馏水没有影响 【解析】 依题意，配制1.0 molL1的NaOH溶液220 mL要用250 mL的容量瓶来配制，经计算知，需要NaOH固体10.0 g，故A不正确； 定容时仰视刻度线或定容后，将容量瓶振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，又加少量水至刻度线，都会使所配制的溶液浓度偏低，故B、C都不正确。 【参考答案】D【典例4】体积为V mL，密度为 gmL1的含有相对分子质量为M的某物质的溶液，其中溶质为mg，其物质的量浓度为c mol/L，溶质的质量分数为w，则下列表示正确的是() A B C D【解析】 A选项中V的单位为mL，计算出的c的单位为mol/mL，与题中所给单位不符； B选项mm(溶液)wVw；D选项正确； C选项看作是D选项的变形，但多了个%，所以错误。 【点拨】此类题考查基本概念。只要对基本概念熟悉，严格按照基本概念来做，弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。 【参考答案】D【迁移训练4】用1000g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量物质的量浓度，其单位是mol/kg。5mol/kg的硫酸的密度是1.2894g/cm3，则其物质的量浓度是( ) A3.56mol/L B5.23mol/L C4.33mol/L D5.00mol/L【解析】设溶剂的质量为1kg，则硫酸的体积为(5mol98gmol11000g)1.2894g/cm3103LmL 1 1 . 1 5 6 L ， 故 硫 酸 的 物 质 的 量 浓 度 c 5mol/1.156L4.33mol/L，所以答案为C。 C