化学1.2 《物质的量在实验中的应用》

欢迎进入化学课堂 第二节化学计量在实验中的应用 一 物质的量 1 定义 表示粒子数目多与少的一个物理量 符号为n 2 单位 摩尔 mol 4 使用物质的量及其单位时注意 作为物质的量的单位 mol仅能计量粒子 如原子 分子 离子 原子团 电子 质子 中子等 不能用于计量宏观物质 使用时应用指明粒子的种类 如1molH 1molH2 0 5molH 等 化学式 微观 3 1mol规定 0 012kg12C所含的碳原子数 一 物质的量 5 阿伏伽德罗常数 1 定义 1mol任何粒子中所含的粒子数为阿伏加德罗常数 2 符号 NA 3 关系式 N NA n 0 1 1NA 1 有关NA考察 1 1molNa2O2中共含有4NA个离子 3 乙烷中含有8NA个共价键 4 在铁和氯气的反应中 1mol铁失去的电子数为2NA 5 1 8gD2O中含有NA个中子 8 1L1mol L的盐酸溶液中 所含氯化氢分子数为NA 2 常温常压下 1mol氦气含有的原子数为2NA 7 常温常压下22 4L氧气所含的分子数为NA 6 标准状况下 11 2L的H2O所含分子数为0 5NA 9 1L1mol L的MgCl2溶液中 所含Mg2 数为NA 有关NA考察注意 1 物质的状态 水 溴在标准状况时为液态 SO3在标准状况下为固态 碳原子数大于4的烃 在标准状况下为液态或固态 甲醛含氧衍生物中唯一的气态 2 状况 告诉体积用到22 4L mol时 必须注意到气体是否处于标准状况 但告诉质量与状况无关 有关NA考察注意 3 特殊物质的摩尔质量 如D2O T2O 18O2 4 特殊物质中的原子数 5 特殊物质中的共价键数 SiO2 Si CH4 P4 CO2 烷烃等 如稀有气体 O3 白磷 P4 等 6 氧化还原反应中转移电子数 如Na2O2与H2O Cl2与NaOH S与Fe 电解AgNO3溶液等 7 某些离子或离子团水解离子数目发生改变 有关NA考察 典例导析1 用NA表示阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 A 常温常压下的33 6L氯气与27g铝充分反应 转移电子数为3NAB 标准状况下 22 4L己烷中共价键数目为19NAC 由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子 其中氧原子数为2NAD 1L浓度为1mol L的Na2CO3溶液中含有NA个CO C 2 2010 山东烟台模拟 用NA表示阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 A 25 时 pH 13的1 0LBa OH 2溶液中含有的OH 数目为0 2NAB 标准状况下 2 24LCl2与过量稀NaOH溶液反应 转移的电子总数为0 2NAC 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 5NAD 标准状况下 22 4L甲醇中含有的氧原子数为1 0NA 有关NA考察 C 二 摩尔质量 1 定义 单位物质的量的物质所具有的质量 2 符号及单位 M 单位 g mol 1 3 规律 摩尔质量在数值上等于其相对分子质量 4 公式 基础题 下列说法正确的是 A 摩尔质量就等于物质的式量B 摩尔质量就物质式量的6 02 1023倍C HNO3的摩尔质量是63gD 硫酸和磷酸的摩尔质量相等 D 三 气体摩尔体积 1 定义 2 符号及单位 一定温度下 单位物质的量的气体所占有的体积 Vm L mol 3 常用数值 在标准状况下 指温度为 压强为 约为 0 101kPa 22 4L mol 状况 标况 状态 气体 下列说法正确的是 标准状况下 6 02 1023个分子所占的体积约是22 4L 0 5molH2所占体积为11 2L 标准状况下 1molH2O的体积为22 4L 常温常压下 28gCO与N2的混合气体的所含的原子数为2NA 各种气体的气体摩尔体积都约为22 4L mol 标准状况下 体积相同的气体的分子数相同A B C D B 四 阿伏伽德罗定律 1 内容 同温同压下 同体积的气体具有同数目的分子 三同定一同 2 推论 同温同压下 同温同体下 例1 在相同的温度和压强下 4个容器中分别装有4种气体 已知各容器中的气体和容器的容积分别是a CO2 100mL b O2 200mL c N2 400mL d CH4 600mL则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是 A a b c dB b a d cC c d b aD d c a b C 例2 2004年上海卷 下列两种气体的分子数一定相等的是 A 质量相等 密度不等的N2和C2H4B 等温等密度的CO和C2H4C 等温等体积的O2和N2D 等压等体积的N2和CO2 A pv nRT 在三个密闭容器中分别充入Ne H2 O2三种气体 在以下各种情况下排序正确的是 A 当它们的体积 温度和压强均相同时 三种气体的密度 H2 Ne O2 B 当它们的温度和密度都相同时 三种气体的压强p H2 p Ne p O2 C 当它们的质量 温度和压强均相同时 三种气体的体积V O2 V Ne V H2 D 当它们的压强 体积和温度均相同时 三种气体的质量m H2 m Ne m O2 B 四 阿伏伽德罗定律 3 气体相对分子质量求法 1 摩尔质量法 M m n 2 标态密度法 M 22 4 3 相对密度法 同T P 1 2 M1 M2 Mr1 D Mr2 M 混 M1 n1 M2 n2 M1 V1 M2 V2 1 448mL某气体在标准状况下的质量为1 28克 求该气体的相对分子质量 35 6g mol 2 实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧 3O22O3 若在上述反应中有30 的氧气转化为臭氧 所得混合气体的平均摩尔质量为 保留一位小数 64 五 物质的量浓度 1 定义 用单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量 符号为CB 2 表达式 3 单位 mol L 4 注意 V指溶液的体积 不是溶剂的体积 溶液是均匀稳定的 CB与V aq 无关 B可以指分子 也可指分子电离出的离子 CuSO4 5H2O溶于水后 溶质为CuSO4 有关CB计算 1 c与质量分数w之间换算 1 D 有关CB计算 2 气体溶质溶于水C计算 例题2 将标准状况下的aLHCl 气 溶于1000g水中 得到的盐酸密度为bg cm3 则该盐酸的物质的量浓度是 A 有关CB计算 3 有关稀释的计算 C 4 有关溶液混合的计算 有关CB计算 例题4 将50mL0 2mol L的H2SO4和150mL0 8mol L的H2SO4溶液混和后的物质的量浓度 稀溶液混合一般体积不变 4 有关溶液混合的计算 有关CB计算 浓度与密度的变化关系a 若溶液的密度大于1g cm3 溶质的质量分数越大 则其密度就越大 b 若溶液的密度小于1g cm3 溶质的质量分数越大 则其密度就越小 常见溶液中 氨水 酒精等溶液比水轻 氯化钠溶液 硝酸 硫酸等溶液比水重 4 有关溶液混合的计算 有关CB计算 a 两种不同质量分数的溶液等体积混合 若溶液的密度大于1g cm3 则混合溶液的质量分数大于它们和的一半 若溶液的密度小于1g cm3 则混合溶液的质量分数小于它们和的一半 等体积或等质量溶液混合后的质量分数的变化规律 b 无论溶液的密度大于1g cm3 还是小于1g cm3 等质量混合时 所得混合溶液的质量分数都等于它们和的一半 例题下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容 据此 下列说法正确的 A 该硫酸的物质的量浓度为9 2mol LB 1molZn与足量的该硫酸反应产生2g氢气C 配制200mL4 6mol L的稀硫酸需取该硫酸50mLD 该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9 2mol L C 六 一定物质的量浓度溶液的配制 第一步 计算 实验步骤 m NaCl n NaCl M NaCl c NaCl V NaCl aq M NaCl 1 0mol L 0 1L 58 5g mol 5 85g 所需氯化钠的质量为5 9克 第二步 称量 在天平上称量5 9克氯化钠固体 并将它倒入小烧杯中 调平衡 怎样调 左物右码 放反了会怎样 对于有腐蚀性的氢氧化钠应放在玻璃器皿中称量 第三步 溶解 在盛有氯化钠固体的烧杯中加入适量蒸馏水 用玻璃棒搅拌 使其溶解 5 9 第四步 移液 将溶液沿玻璃棒注入100ml容量瓶中 第五步 洗涤 用蒸馏水洗烧杯2 3次 并倒入容量瓶中 为什么要洗涤玻璃棒和烧杯 洗涤液怎么处理 第六步 定容 倒水至刻度线1 2cm处改用胶头滴管滴到凹液面最低处与刻度线相切 下列两种定容时的操作正确吗 会使体积偏大还是偏小 第七步 摇匀 盖好瓶塞 上下颠倒 摇匀 第八步 装瓶 贴签 假设上下摇匀后液面下降这时怎么办 能否往里面补充水 思考与交流 1 怎样用18mol L的浓硫酸配制250ml1mol L的H2SO4溶液 其步骤有和仪器哪些 步骤 计算 量取 溶解 转移 洗涤 定容 摇匀 装瓶贴签 仪器 25ml量筒 烧杯 玻璃棒 250ml容量瓶 胶头滴管 CompanyLogo 准确配制一定物质的量浓度溶液步骤 计算 六 一定物质的量浓度溶液的配制 1 实验步骤 计算 称量 溶解 转移 洗涤 定容 摇匀 装瓶贴签 2 实验仪器 托盘天平或量筒 烧杯 玻璃棒 Xml容量瓶 一定要说明规格 胶头滴管 六 一定物质的量浓度溶液的配制 3 实验仪器介绍 标注 瓶上标有容积 温度 颈部标有刻度线 规格 100mL 250mL 500mL 1000mL 只能特定体积的溶液不能配制任意体积的溶液 六 一定物质的量浓度溶液的配制 3 实验仪器介绍 注意 1 使用之前要检查是否漏水 2 不能将热的溶液倒入 不能作为反应器 也不能长期存放溶液 容量瓶的规格要与所配溶液的体积相同 4 读数时 应平视刻度线 使溶液的凹液面正好与刻度线相切 自由交流 3 实验中哪些操作会导致实验误差 最终对所配制的浓度有什么影响 2 用Na2CO3 10H2O晶体 配制0 2mol L的Na2CO3溶液480mL 1 实验中用到的玻璃仪器有量筒 玻璃棒 烧杯 还缺少 实验中两次用到玻璃棒 其作用是 2 应称取Na2CO3 10H2O的晶体的质量 六 一定物质的量浓度溶液的配制 500mL容量瓶 胶头滴管 搅拌 引流 28 6g 4 误差分析 1 用固体NaOH配制250mL0 5mol LNaOH溶液 1 在下列仪器中 托盘天平 带砝码 量筒 烧杯 玻璃棒 漏斗 500mL容量瓶 药匙 250mL容量瓶 胶头滴管 坩埚 A 配制过程中必须用到的仪器有 填写代号 B 容量瓶使用前应 中学化学实验常用仪器中使用前和容量瓶使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有 检查是否漏水 滴定管分液漏斗 2 下列操作使所配制的NaOH溶液浓度偏高的有 填写代号 称取固体NaOH时未用小烧杯 没有用水冲洗烧杯2 3次 定容时 俯视液面使之与刻度相切 溶液配好摇匀后 发现液面低于刻度线 又加水至液面与刻度线相切 将未冷却的溶液注入容量瓶后 马上定容 样品中混有Na2O杂质 D 七 有关物质的量的计算 题型一 物质的量直接应用于方程式的计算 七 有关物质的量的计算 题型一 物质的量直接应用于方程式的计算 A 2009 全国卷 将15mL2mol LNa2CO3溶液逐滴加入到40mL0 5mol LMCln盐溶液中 恰好将溶液中的Mn 离子完全沉淀为碳酸盐 则MCln中n值是 A 4B 3C 2D 1 七 有关物质的量的计算 题型一 物质的量直接应用于方程式的计算 B 七 有关物质的量的计算 题型二 电荷守恒法 A 已知其它离子浓度求某一种离子浓度 七 有关物质的量的计算 题型二 电荷守恒法 已知其它离子浓度求某一种离子浓度 七 有关物质的量的计算 题型二 电荷守恒法 已知其它离子浓度求某一种离子浓度 例1 2009 上海高考 臭氧层是地球生命的保护神 臭氧比氧气具有更强的氧化性 实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧 1 若在上述反应中有30 的氧气转化为臭氧 所得混合气体的平均摩尔质量为 g mol 保留一位小数 2 将8L氧气通过放电管后 恢复到原状况 得到气体6 5L 其中臭氧为 L 3 实验室将氧气和臭氧的混合气体0 896L 标准状况 通入盛有20 0g铜粉的反应器中 充分加热后 粉末的质量变为21 6g 则原混合气体中臭氧的体积分数为 七 有关物质的量的计算 题型三 体积差量法 已知前后体积变化值或n变化值 35 6 3 50 七 有关物质的量的计算 题型三 体积差量法 已知前后体积变化值或n变化值 2010 全国卷 在一定的温度 压强下 向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2 点燃使其完全反应 最后在相同条件下得到干燥气体460mL 则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为 A 1 4B 1 3C 1 2D 1 1 A 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全