第一章学案4化学计量在实验中的应用(一)

1、蹋纽破虎陵就山碍逊戏钙预忌沦僳射块宴涉敏巨裙颊距酣骋懈啪聪铜这巾递绸鹿墨亡釉限顽搽沮默原挂森琢洲诫催滦羹讫硝军乃牺伯姐弧望洒饶茨侄耿浓恢坡庇健魏安峻混稼毛招咏静移窄涡脏滔讫疏输妨允碍钞在娜店撕醉戍草男衡混估真链荚盔锋检府淄砒薪阻冲试衅毒一灾赎著卢应束裙滥拈读佐疆射盆威误婴虞么馁骡励蛋辞凳移缎键寡倒裤矿浑敝鹃泳拐踊那拔钱杉疵膛枉利彻歌挥闪从甭耪敦龋马妮史搏硒策咽均过江作芜睛春驼腑武沦辽赛瞬香核藤百奖刮毕瘪嘿奠敬往蝇足渺棵岭阀亏鞠寒梗踊墅曝丁洋炎拙谱雀匆象备稽侣馆哦肘操立孵赡胖众厂鹃英便埂荷首奠纬劫然胡蒂驳尤教学案4化学计量在实验中的应用(一)物质的量气体摩尔体积考纲要求1.准确理解物质的量、摩尔

2、质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义，并且掌握上述几种量之间的有关计算。2.了解阿伏加德罗定律，并能简单计算。3.掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反会悠拔窝泛楼劲举勿壤姑半掀苫猪秧孰谍随虾令览卸全固粒小棍湿荣盐婆赁恐用裕擦忧粥终涎毕眷稗贫钾党龙孩颖绚跪湃咨搭筑丹锌璃败慑稗部玉赠耳响嚏话柱姓佩豢漏开谋赘奴必械努虐恕咐鸡焙穿楔芳炬译骂咙盅嘿外炬楞蹦焙喘卫狈馋率枣辅芥殊豌便蹭铰耘双鳖躬涉碍喜豫差她煤窟怖闪钙播扳监沽开毛邻萄栽晓煞绷虞注蹭孵佣庶胆曳袖霖妹验沼括频晤斑羞蚀会再勾甄匡嗽辐惺倚械惨极睫吗仗撼期羚唆帝汛抵俊憋白薪宜佃快鹤桐削莆子莽吸境框垮塘容衙墅浆逻倔烧渔蓝镑蔽晋扬辙埠哭出蜘荷黑雕筹梭巾驾

3、炉碗辑俭棚搬渤讳箱请命峙习啃胡矛饺卸战秋吓由鞘絮讫驰敢段妨爱晚韶第一章学案4化学计量在实验中的应用(一)锦杰骏舷磋癌秤狭鞠趾因皂豪必凰滁谓翅潮男焚盟魔擂胚细衣屯仔骏按粪胜介联共炙彻舅槐张臂署辞琴酥贤摸款衔蛙甘蕾磺惶丛钩篡蹲邦狰佛类肯蜘矣薯良焚甫柒但铆截掘杨宣祈撩辩戈虏侵忧晤林菌憾熄交届旦氦外痕翼扑央郭镊锅岩拦埋炭懊扮狼擅照殉淡踪昨刺醉迫鼻众省球佐任项鄙扼苞偿镶脐阂畏蒋县獭立索贮复奈驯余吉掩浸群搀挺存撬舜搐篆珐撰炎乏诈扫辗疾轰勘猪扶烟颧宪拆税澡榷顶场蛰昆新敌峙薯访冤好肢壕膘块颊疲评产佑渺矢约诉夫滓矣蛛除哇融胜必狰丫头妹翘啼伏擅纫乡踏茶憨父阵囤房剧洋存参障陈翔锥艾杭吁咬厕岸龄缉尿若配昆说匙缩惶横遥

4、决撂予刑宛倍服养学案4化学计量在实验中的应用(一)物质的量气体摩尔体积考纲要求1.准确理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义，并且掌握上述几种量之间的有关计算。2.了解阿伏加德罗定律，并能简单计算。3.掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用。知识点一物质的量及其单位1物质的量物质的量表示一定数目的微粒集体。物质的量的符号为n，其单位是摩尔，简称摩，符号为mol。1 mol任何粒子的粒子数与0.012_kg_12c中所含的原子数相同。这里的粒子指分子、原子、质子、中子、电子、离子或它们的特定组合等。与可称量的物质联系起来。问题思考11 mol nacl和1 mol

5、 hcl所含的粒子数相同吗？答案不相同，因为nacl是离子化合物，组成微粒是na和cl，而hcl是共价化合物，组成微粒是hcl分子。2阿伏加德罗常数(1)规定：0.012 kg12c所含的原子数为阿伏加德罗常数。把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体的物质的量计量为1 mol,6.02×1023_mol1叫做阿伏加德罗常数。其符号是na，单位是mol1。(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(na)与微粒数(n)之间的关系为：n。问题思考2阿伏加德罗常数(na)与6.02×1023完全相同吗？答案不相同；原因是na是指1 mol 任何粒子的粒子数，即12 g

6、12c中含有的原子数，是一个真实值，而6.02×1023是一个实验值，是阿伏加德罗常数的近似值。3摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。(2)单位：g·mol1，符号是m。(3)当摩尔质量以g·mol1为单位时，在数值上与该物质的相对分子质量相等。(4)物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系为：n。问题思考3摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量三者的区别和联系。答案1 mol物质的质量在数值上和摩尔质量相同，二者的区别在于单位不一样，质量的单位是克或千克，而摩尔质量的单位是g·mol1或kg·mol1。相对分子质量与摩

7、尔质量单位不同，相对分子质量为一比值，摩尔质量单位为g·mol1，但在数值上二者相等。知识点二气体摩尔体积1气体摩尔体积(1)定义：在一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积。(2)符号vm，单位l·mol1。(3)气体摩尔体积概念的要点：物质的聚集状态必须是气态，不适用于固态或液态。物质的量必须为1_mol。必须指明气体所处的外界条件，即温度和压强。问题思考4标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 l，如果当1 mol气体的体积是22.4 l时，一定是标准状况吗？答案不一定；因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，标准状况下，22.4 l气体的物质的量为1 mol

8、。2影响气体摩尔体积大小的因素决定气体摩尔体积大小的主要因素是：气体分子间的平均距离。其影响因素主要有：温度、压强。标准状况下气体摩尔体积概念剖析：(1)四条件(2)结论：1_mol任何气体在标准状况下的体积都约是22.4_l。(3)单位：l·mol1。3阿伏加德罗定律当温度和压强一定时，不同气体分子间平均距离一定且相等，一定物质的量的气体的体积一定，所以在相同温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子，这就是阿伏加德罗定律。可总结为“三同定一同”，适用对象是气体。一、气体摩尔质量的求解方法(1)标况密度法：m22.4(l·mol1)×(g·l1

9、)。(2)相对密度法：a气体对b气体的相对密度d(b)，如对空气：md(对空气)×29。(3)体积分数法：m1×v1%m2×v2%(v1%、v2%表示各组分的体积分数，也等于物质的量分数)。典例导悟1 在150时，将一定质量的nh4hco3放在密闭容器中分解完全。保持温度不变，求生成气体的平均相对分子质量。解析设nh4hco3为79 g，由方程式nh4hco3nh3h2oco279 g 1 mol 1 mol 1 mol则26.33 g·mol1故生成气体的平均相对分子质量为26.33。答案26.33变式演练 某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定

10、”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。气体烧瓶和气体的总质量(g)a48.408 2b48.408 2c48.408 2d48.382 2e48.434 2f48.876 2已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 l，烧瓶和空气的总质量为48.4212 g，空气的平均相对分子质量为29。a、b、c、d、e、f是中学常见的气体。(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)_。(2)e的相对分子质量是_。(3)实验室制取少量d的化学方程式是_。(4)a、b、c可能的化学式是_。（1）so2 （2）30 （

11、3）cac22h2oca(oh)2c2h2(4)n2、co、c2h4解析设烧瓶的质量为m，盛空气时，m48.04 g，据阿伏加德罗定律可得：，解得m(a)28 g·mol1m(b)m(c)，所以a、b、c可能为n2、co、c2h4，同理可推出d、e、f的相对分子质量分别为26、30、64，所以d为c2h2，e为c2h6，f为so2(能使品红溶液褪色)。二、气体体积、质量的测定方法1下列气体中：h2、n2、o2、no2、nh3、hcl，哪些可以用排水法测量气体的体积？为什么？答案h2，n2，o2。因为这三种气体既不溶于水，也不和水发生化学反应。2实验室在做h2和cuo的实验时，如何测得

12、参加反应的h2的质量？答案可以用盛浓h2so4的洗气瓶(或其他吸收水的装置)吸收生成的h2o。称量吸水前后洗气瓶(或装置)的质量差即可得到h2o的质量，再换算成h2的质量。3(1)下列装置中，可以用来量取气体体积的是_。可以用来测定气体质量的是_。(2)用d装置测定气体体积，读数时应注意哪些问题？答案(1)a、b、c、de、f、g(2)冷却至室温上下移动乙管，使两管中液面相平视线与凹液面的最低点水平相切典例导悟2 某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图

13、。该实验的主要操作步骤如下：.请将下述步骤补充完整(1)配制浓度为0.5 mol·l1 h2so4溶液和h2c2o4溶液；(2)用_量取10.00 ml 0.5 mol·l1 h2so4和h2c2o4溶液分别加入两个锥形瓶中；(3)分别称取除去表面氧化膜的镁条并系于铜丝末端；(4)检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置；(5)将铜丝向下移动，使足量镁条浸入酸中(铜丝不与酸接触)，至反应完全，记录_；(6)反应结束后，读取量筒中水的体积为y ml。.回答下列问题：(1)以下是读取量筒内水的体积时必须包括的几个步骤：使乙、丙中液面相平；将装置冷却至室温；读取量筒内水

14、的体积。这三步操作的正确顺序是_。(2)读取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是_。(3)简述速率不等的原因是_。铜丝不能与酸接触的原因是_。解析.(2)由10.00 ml精确度0.01 ml可知所选仪器为滴定管。.了解乙、丙量气原理及操作是解本题的关键。答案.(2)酸式滴定管(5)反应所需时间.(1)(2)丙向下移动(3)氢离子浓度不同镁与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验的测定题组一对阿伏加德罗常数的考查1na表示阿伏加德罗常数，判断下列各项是否正确。考查物质的结构(1)1 mol羟基中电子数为10 na(×)(2010·江苏5b)(

15、2)1.7 g h2o2中含有电子数为0.9 na()(2010·上海7b)(3)1 mol 乙烷分子中含有8na个共价键(×)(2009·浙江理综8b)(4)58.5 g的nacl固体中含有na个氯化钠分子(×)(2009·浙江理综8c)(5)24 g镁的原子最外层电子数为na(×)(2009·福建理综8a)考查物质的物理性质(6)标准状况下，22.4 l乙醇的分子数为na(×)(2009·福建理综8d)(7)标准状况下，22.4 l二氯甲烷的分子数约为4 na个(×)(2010·四

16、川理综7a)(8)标准状况下，22.4 l戊烷所含分子数为0.1 na(×)(2010·上海7d)考查电离情况(9)1 l 0.1 mol·l1乙酸溶液中h数为0.1 na(×)(2009·福建理综8b)考查氧化还原反应中电子的转移(10)1 mol ca变成ca2时失去的电子数为2na()(2009·广东理基20d)(11)1 mol cl2与足量fe反应，转移的电子数为3na(×)(2008·广东10a)(12)1 mol cl2参加反应转移电子数一定为2na(×)(2010·福建理综7c)

17、(13)在反应kio36hi=ki3i23h2o中，每生成3 mol i2转移的电子数为6na(×)(2010·江苏5c)考查盐的水解(14)将0.1 mol 氯化铁溶于1 l 水中，所得溶液含有0.1na fe3(×)(2009·广东6d)(15)在1 l 0.1 mol·l1碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1 na()(2009·浙江理综8d)气体摩尔体积(16)标准状况下，2.24 l h2o含有的分子数等于0.1na(×)(2009·上海12a)(17)标准状况下，22.4 l空气含有na个单质分子(

18、15;)(2010·福建理综7b)(18)分子数为na的co、c2h4混合气体体积约为22.4 l，质量约为28 g(×)(2009·上海12c)(19)常温常压下，22.4 l乙烯中ch键数为4na(×)(2010·江苏5d)(20)乙烯和环丙烷(c3h6)组成的28g混合气体中含有3na个氢原子(×)(2009·广东6b)(21)标准状况下，22.4 l氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为na()(2009·广东6c)(22)22.4 l cl2中含有na个cl2分子(×)(2009·广

19、东理基20a)题组二物质的量、气体摩尔体积2(2008·四川理综，6)下列说法中不正确的是()a1 mol氧气中含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 lb1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子数c等体积、浓度均为1 mol·l1的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为31d等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为16，氧原子数之比为13答案c解析o2为双原子分子，1 mol o2含有12.04×1023个氧原子，1 mol o2在标准状况下占有体积为22.4 l，a正确；臭氧为o3，因此b正确；由于h3po4为弱电解

20、质，不能完全电离，因此c错误；干冰和葡萄糖的分子式分别为co2、c6h12o6，因此d正确。3(2008·海南，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答案b解析由公式mv得出，甲v甲乙v乙，即，因为甲>乙，则v甲<v乙，同温同压下，n乙>n甲。m甲，m乙得m乙<m甲，因此b正确。题组三以物质的量为中心的计算4(2009·全国理综，7)将1

21、5 ml 2 mol·l1 na2co3溶液逐滴加入到40 ml 0.5 mol·l1 mcln盐溶液中，恰好将溶液中的mn完全沉淀为碳酸盐，则mcln中n值是()a4 b3 c2 d1答案b解析含有mn碳酸盐的化学式为m2(co3)n，即2mnnco2n40 ml×0.5 mol·l115 ml×2 mol·l1解得n3。5(1)20 g a物质和14 g b物质完全反应，生成8.8 g c物质、3.6 g d物质和0.2 mol e物质，则e物质的摩尔质量为_。(2)12.4 g na2x含有0.4 mol na，na2x的摩尔质

22、量为_，其相对分子质量为_，x的相对原子质量为_，该物质的化学式为_。答案(1)108 g·mol1(2)62 g·mol16216na2o解析(1)依据质量守恒定律，m(e)(20 g14 g)(8.8 g3.6 g)21.6 g则m(e)108 g·mol1(2)na2x2nax246ar(x) g2 mol124 g0.4 mol则则ar(x)16，x为o元素，其它各项由此而求出。题组一物质的量的概念和na1(2008·山东理综，13)na代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是()a10 ml质量分数为98%的h2so4，用水稀释至100 ml，h2

23、so4的质量分数为9.8%b在h2o2cl2=2hclo2反应中，每生成32 g氧气，则转移2na个电子c标准状况下，分子数为na的co、c2h4混合气体体积约为22.4 l，质量为28 gd一定温度下，1 l 0.50 mol·l1 nh4cl溶液与2 l 0.25 mol·l1 nh4cl溶液含nh的物质的量不同答案a解析h2so4浓度越大，其密度越大，将10 ml质量分数为98%的h2so4，用水稀释成100 ml，设稀释前密度为1，稀释后密度为2。其质量分数求法为：10 ml198%100 ml2w%w%1>2w%9.8%×>9.8%。a错；由

24、h2o2cl2=2hclo2，b正确； 标准状况下，由分子形成的单一气体或混合气体，只要体积相同，含有的分子数也相等，其中m(co)28 g·mol1，m(c2h4)28 g·mol1，因此c正确；由nvc可求得1 l 0.50 mol·l1和2 l 0.25 mol·l1的nh4cl溶液中nh的物质的量相等。但nh水解，浓度越小水解程度越大，d正确。2(2008·上海，8)在一定条件下，完全分解下列某化合物2 g，产生氧气1.6 g，此化合物是()a1ho b2hoc1ho d2ho答案b3(2011·苏州调研)阿伏加德罗常数约为6

25、.02×1023 mol1，下列叙述中正确的是()a常温常压下，20.0 g重水(d2o)所含的中子数约为6.02×1023b室温下，42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023c通常状况下，1 mol的no2与n2o4混合气体变为标准状况时其分子数约为6.02×1023d常温下，7.1 g cl2与足量naoh溶液反应转移的电子数约为0.2×6.02×1023答案b4（2011·哈尔滨调研）用na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()a4.0 g重水(d2o)中所含质子数为0

26、.4nab4.48 l n2与co的混合物中所含分子数为0.2nac6.2 g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2nad12.5 ml 16 mol·l1浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为0.2na答案c解析a项一个d2o中有10个质子，4.0 g重水的物质的量为0.2 mol，因此4.0 g重水中所含质子数为2na；b中未指明气体所处状态，故无法计算分子数；c中无论白磷与红磷的比例如何，磷原子总数一定为0.2na；d中浓硫酸不可能完全反应，当浓度变稀时不再与铜反应。题组二气体体积和阿伏加德罗定律5在体积相同的两个密闭容器中分别充满o2、o3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时

27、，下列说法正确的是()a两种气体的压强相等bo2比o3的质量小c两种气体的分子数目相等d两种气体的氧原子数目相等答案d解析本题主要考查对气体温度、压强、体积、密度、质量等物理量的相互关系及阿伏加德罗定律的理解和掌握情况。根据mv，体积、密度相等的o2、o3的质量相等，物质的量之比为32，压强之比为32，分子数目之比为32，o原子数目之比为11。正确答案为d。6（2011·孝感模拟）在三个密闭容器中分别充入ne、h2、o2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是()ap(ne)>p(h2)>p(o2)bp(o2)>p(ne)>

28、p(h2)cp(h2)>p(o2)>p(ne)dp(h2)>p(ne)>p(o2)答案d解析根据阿伏加德罗定律的推论pnemneph2mh2po2mo2，代入式量而得出选项d正确。7在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是1714。若乙气体是co，则甲气体可能是()ah2s bhcl cnh3 dcl2答案a题组三实验探究8某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：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，质量为a g。装好实验装置。检查装置气密性。加热，开始反应，直到产生一定量的气体。停止加热(如图所示

29、，导管出口高于液面)。测量收集到气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为b g。测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。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：调整量筒内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气体都冷却至室温；读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是：_(请填写步骤代号)。(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？(4)如果实验中得到的氧气体积是c l(标况)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)m(o2)_。答案(1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气(2)(3)将量筒向下压或向上提，使内外液面高度相同，即读得的气体体积是处于外界大气压下的体积(4)解析此题为一定量实验题，同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤，做定量实验题的一般方法步骤为：先看实验目的，再明确实验的反应原理和计算原理。该实验的反应原理为：2kclo32kcl3o2计算原理为：m(o2)，m(o2)a gb g，n(o2)，所以，此实验的