必修一化学计量在实验中的应用

1、第二节 化学计量在实验中的应用一、物质的量 1、“物质的量”的概念、“物质的量”是一个基本物理量 （专有名称； 有符号:n ; 有单位:摩尔 ） 、是用来表示含有一定数目粒子的集体的物理量( 强调含一定数目粒子的巨大性及与“个”作单位的矛盾。) 、描述对象：粒子（原子、分子、离子、质子、中子、电子等等） 、单位： 摩尔，简称摩，符号：mol 2、摩尔： 是物质的量的单位 1mol任何物质中含有多少个粒子呢？或者说，多少个粒子的集体才是1mol粒子呢？ 1mol粒子中含有的粒子数 准确值： 1mol任何粒子中都含有阿伏加德罗常数个粒子 ( 规定：0.012Kg C 12所含有的碳原子数为阿伏加德

2、罗常数，符号：NA )近似值：1mol任何粒子中都含有约6.02×1023个粒子 3、阿伏加德罗常数 符号：常用NA表示 单位：mol大小：准确值：12g C 12所含有的碳原子数 近似值：约6.02×1023个 4、使用物质的量和摩尔的注意事项： 摩尔只适用于微观粒子 使用摩尔须指明粒子的化学式, 不能用中文名称. 判断：下列正误 1）1mol大豆 2）1.2mol铁 3）5.5molOH 4）2mol氢 4）1mol氢气 5）1molFe 6）2molHCl5、物质的量(n)与粒子数(N) 间的关系 公式一 粒子数(个) = 物质的量(mol)×阿伏加德罗常数

3、 N (个) = n (mol ) × NA 3mol CO2中含_个CO2分子； 9.03 ×1024个NH3的物质的量为_mol 6molSO3中含_个SO3分子， 3.01 ×1023个CH4的物质的量为_mol 3molCO2与6mol SO3的分子数之比为_； 3.01×1023个Na+与9. 03×1023个OH 的物质的量之比为_.公式二： 物质的量之比 = 粒子数之比 N1:N2 = n1 : n2 1mol H2SO4中含_个H _个S_个O. 3molAl2(SO4)3中含Al3+的物质的量为_mol,，含SO42的物质的量

4、为_mol。 公式三：amol AxBy中，含A(或A离子)_mol , 含B(或B离子)_mol1)、下列各物质中，含氧原子个数最多的是（ ）A、1molKClO3 B、0.5molH3PO4 C、32g O2 D、3.01×1023个CO22)、Cl2、HCl、O2、CO2各5g，按其所含分子数目由多到少的顺序排列是：_3)、2.71 g Na2SO410H2O中含有Na和SO42的物质的量是多少?含H2O的数目为多少？4)、质量相等的SO2 和SO3，物质的量之比为_ ， 硫原子的原子个数之比为_，氧原子的原子个数之比为_ 。5)、4.9g磷酸中含有多少个H原子、O原子和P原子

5、？以及与多少克P2O5中所含P 原子相等？6)、下列说法是否正确，若不正确，请加以改正。（1）水的摩尔质量是18g （2）1 分子硫酸的质量是98 g（3）1 mol 氮的质量为28 g （4）摩尔是7 个基本物理量之一（5）1mol物质中含有6.02×1023个微粒。6、物质的量(n)与反应方程式的关系 mA + nB = pC + qD 粒子数之比： m : n : p : q 物质的量之比： m : n : p : q 结论：反应方程式中，参加反应的物质的物质的量之比，等于其计量数之比。计算1：2.5molNa与足量的水反应后生成NaOH和H2各多少mol?计算2：1.5mol

6、CaCO3与多少molHCl才能恰好完全反应?生成的气体多少mol? 总结：列式计算时，上下单位必须相同，左右单位可以不同二、摩尔质量1、摩尔质量的概念：2、摩尔质量的大小：1mol任何物质的质量，在数值上就等于它的化学式的式量，单位是：g3、摩尔质量的单位：g/mol或g·mol4、摩尔质量的符号：M 5、质量(g) = 物质的量 (mol) × 摩尔质量 (g/mol) 即：m(g)= n(mol) ×M(g/mol)计算1：2.5molCO2的质量为多少克？ 3molH2O的质量为多少？ 9.03×1022个SO2的质量为多少？ 32克C u的物质

7、的量是多少？ 含3molFe3+的Fe2(SO4)3的质量是多少克？ 含氧元素24g的CO2的质量为多少克？计算2：要使SO2和SO3中氧元素质量相等，则SO2与SO3的质量比为多少？计算3：下列物质中，含氧原子数最多的是_ A、1molKClO3 B、0.5molH2SO4 C 、32gO 2 D、3.01×1023 个CO2 计算4：某物质只含C、H元素，其相对分子量为30，其中C的质量分数为80，推断该物质的化学式。 计算5：8.1gAl与足量的HCl反应时，生成H2的物质的量为多少？反应消耗的HCl的质量又为多少？三、气体摩尔体积1、1mol固体或液体的体积 2、相同条件下1

8、mol气体的体积 (温度0°C、压强101 kPa)3、物质体积大小的决定因素 （1）物质体积的大小取决于粒子数、粒子间距、粒子大小三个因素（2）粒子数相同时（如1mol粒子），体积 ：固体 < 液体 < 气体（3）粒子数相同时（如1mol粒子），a固体或液体的体积主要取决于粒子大小；b气体的体积主要取决于气体分子间距大小。同温同压下，1mol任何气体的体积是相同的决定气体分子间距的主要因素是温度和压强,其他条件不变时，温度越高，分子间距越大，体积越大；压强越大，分子间距越小，体积越小。（4）同温同压下，不同的气体的分子间距相同粒子数相同时（如1mol粒子） 4、气体摩尔

9、体积(符号：Vm ) (1) 概念及分析:状态：标况（0、101 kPa） 对象：任何气体 必为1mol气体 大小：约为22.4 单位：L/mol 符号：Vm (2) 标况下的气体摩尔体积: Vm=22.4L/mol (3) 气体摩尔体积的特点 同温同压下，任何气体的气体摩尔体积的大小都相同，是常数如在0、101 kPa时，Vm=22.4 L/mol；在25、101 kPa时，Vm=24.8 L/mol。 温度或压强不同时，气体摩尔体积的大小一般不同。 如在0、101 kPa时，Vm=22.4 L/mol，在273.15、202 kPa时，Vm=22.4 L/mol。 （4）下列说法中正确的是

10、 _ 1) 22.4LCO2气体为1mol气体 2)17gNH3气体的体积约是 22.4L 3) 标况下1mol任何物质的体积都为22.4L 4)标况下22.4L任何气体的物质的量为1mol 5)含6.02×1023个H分子的气体的体积为22.4L6)标况下22.4LSO3的物质的量为1mol 7)标况下含1.204×1024个H的H2S(g)的体积为22.4L8)22.4L气体一定比11.2L气体的体积所含的分子数多 5、气体在标况下的体积的计算公式 气体在标况下的体积(L) = 气体的物质的量(mol) ×气体摩尔体积(L/mol) V (气) = n( 气

11、) × Vm 计算： 在标况下，8gO2 的体积是多少？ 标况下， 26. 88LSO2的物质的量是多少？质量是多少？含SO2分子多少？ 标况下，某气体的密度为1.25g/L,则该气体的相对分子质量为多少？ 含8g O的CO2在标况下的体积是多少？V(g/L)mMVm(气) = 6、气体密度公式标况下112ml某气体的质量为0.64g, 求其摩尔质量 7、相对密度法： 气体的密度之比，叫气体的相对密度。符号：D 1M1D =2M2 甲烷CH4和CO的混合气体对H2的相对密度为 10，则该混合气体中，甲烷CH4和CO的分子数之比为多少？ 练习 1、标准状况下，2.2 gCO2的体积是多

12、少?2、标准状况下10g氢气的体积是多少升？6.72L二氧化碳气体的质量为多少克？3、现有3.4 gH2S和0.1 mol HBr气体。(1)不同条件下，哪个分子数较多? (2)相同条件下，哪个该用较大的容器装?(3)不同条件下，哪个质量大?大多少? (4)哪个所含H原子的物质的量多?多多少?(5)其中含S和Br各多少克?4、标准状况下有（1）6.72LCH4 (2) 3.01×1023个HCl分子 （3）13.6gH2S，下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是： A、物质的量_ B、体积_ C、质量_ D、氢原子数_5、N2、CO2、SO2三种气体的质量比为7：11：16时，它

13、们的分子个数比为_；物质的量之比为_；同温同压下体积比为_。6：计算标况下6.72LCO2气体与足量的Na2O2反应后，生成Na2CO3多少mol？质量为多少g? 生成O2多少mol？其体积在标况下为多少L？四、阿伏加德罗定律及其推论 1、 阿伏加德罗定律是指：同温同压下同体积的任何气体都含有相同数目的分子数 ，气体的物质的量相同。2、注意： 适用条件：同温同压 同体积 对象：任何气体 3、基本公式对一定量的气体，其压强与体积的乘积等于气体的物质的量n、气体的热力学温度T和常数R的乘积，即： P V = nRT （其中：T=273.15 + 摄氏度数）4、推论 推论1 同温同压下，气体的体积之

14、比 = 其物质的量之比. 即：V1 :V2 = n1:n2 = N1:N2 推论2 同温同压下，气体的密度之比 = 气体的摩尔质量之比。 即：1:2 = M1:M2 推论3 同温同体积下，气体的压强之比 = 其物质的量之比。 即：P1：P2 =n1 : n2练习：1、含分子数相同的CO气体和CO2气体的质量比为_,物质的量之比为_,在相同状况下的体积之比为_,密度之比为_2、同温同压下，3.2g气体X和4.8gCO2气体的物质的量之比为1:2,则它们的摩尔质量之比为_,体积之比为_,密度之比为_3、有一个500g的真空储气瓶，在相同条件下，装满O2气后重508g,装满另一气体X后重511g,则

15、X的相对分子质量为_ A 44 B 48 C 64 D 714、CO2和H2组成的混合气体与同温同压下N2的密度相同，则混合气体中CO2和H2的体积比为_ 5、在一定温度和压强下，1体积X2气体和3体积Y2 气体反应，生成2体积气体Z，则Z 的化学式是_6、若CO和O2的混合气体对H2的相对密度为14.5,则该混合气体的平均摩尔质量是_,CO和O2的物质的量之比为_,CO的质量分数是_五、物质的量浓度 1、概念和符号及单位 概念：用单位体积溶液中所含溶质B的物质的量的多少来表示溶液的浓度的大小的物理量，叫溶质B的物质的量浓度 符号：C(B) 单位： mol/L、mol/ml、mol/m3C(B

16、)=n(B)V( 溶液 )2、物质的量浓度的计算公式 注意：公式中 n(B)表示溶质的物质的量， V(溶液)表示的是溶液的体积，而不是水的体积。 计算：甲、乙、丙三种溶液的物质的量浓度甲：1L盐酸溶液含1molHCl 乙：1 L盐酸溶液含3molHCl 丙：5 L盐酸溶液含8molHCl判断：下列各叙述中正确的是_1) 1molFeCl3溶于1L水中其物质的量浓度为1mol/L2) 标况下22.4LHCl气体溶于1L水中，则溶液的物质的量浓度为1mol/L。3) 200ml溶液中含4gNaOH，则溶液的物质的量浓度为0.5mol/L4) 1molNa2O溶于水得到2L溶液，则溶液的物质的量浓度

17、为0.5mol/L5) 16g硫酸铜晶体溶于水得到2L溶液，则溶液的物质的量浓度为1mol/L。6) 从0.3mol/LNaOH溶液中分别取出1ml,10ml, 100ml溶液，它们的浓度都是0.3mol/L .3、物质的量浓度（C）和溶质的质量分数（w）间的关系1000ml/L× (g/ml)×wM (g/mol)公式：C (mol/L) = 注意：1)公式中各量的意义及其单位 2) 溶液密度 的单位必须用g/ml或g/cm3 1）、标况下33.6LHCl气体溶于1LH2O 中，所得溶液密度为1.2g/ml,求C(HCl) =? 2）、求981.84g/cm3的浓H2SO

18、4的物质的量浓度。3）、5mol/L的氨水溶液的密度为0.80g/ml,求氨水溶液的质量分数？ (氨水溶质为NH3)4、溶液中的溶质粒子的数目的计算 4-1、溶质在水中不能电离，全部以分子存在 46g酒精（C2H5OH）溶于水中，所得溶液中有多少个酒精分子？ 4-2、溶质在水中全部电离，全部以离子形式存在 100ml 1.5mol/L Al2(SO4)3溶液中，Al3+和SO42的物质的量浓度分别为多少？它们的物质的量又各为多少？ 下列各溶液中Na+的物质的量浓度最大的是_，Na+的物质的量最大的是_A 0.8L 4mol/L的NaOH溶液 B 0.2L 0.15mol/L的Na3PO4溶液C

19、 1L 0.3mol/L的NaCl溶液 D 4L 0.5mol/L的Na2SO4溶液结论： 物质中所含离子的浓度的计算方法 在cmol/LAaBb溶液中，A离子的浓度为_mol/L；B离子的浓度为_mol/L.应用：1）等物质的量浓度的NaCl、MgCl2 、AlCl3三种溶液的体积之比为3：2：1，则这三种溶液中Cl的物质的量浓度之比是_ A 1：2：3 B 3：2：1 C 1：1：1 D 3：4：32）设NA为阿伏加德罗常数，对0.2mol/L的硝酸钡溶液的叙述不正确的是_ A 2L溶液中阴、阳离子总数为 0.8NA B 500ml溶液中NO3的浓度为0.2mol/LC 500ml溶液中B

20、a2+的浓度为0.2mol/L D 500ml溶液中NO3的离子数目为0.2NA5、有关物质的量浓度的计算第1类、溶液的稀释 稀释定律：C(稀)V(稀) = C(浓)V(浓)1) 将250ml1.5mol/L的NaOH溶液稀释到750ml,后溶液的物质的量浓度为多少？2) 将200ml 1.5g/ml 85%的H2SO4稀释到450ml后的溶液的物质的量浓度为多少？3) 用98%1.84g/ml的浓硫酸配制100 ml2.3mol/L的硫酸需浓硫酸多少ml? 第2类、溶液的混合1) 混合后溶液体积不变： C1V1+C2V2=C混V混 = C混(V1+V2)100ml0.2mol/L的盐酸与15

21、0ml0.6mol/L的盐酸混合后溶液的物质的量浓度为多少？2) 混合后溶液体积要改变： C1V1+C2V2=C混V混 将10ml1.1g/cm3的0.2mol/L盐酸与15ml1.2g/cm3的0.6mol/L的盐酸混合,混合后溶液的密度为1.15g/ml,混合后溶液的物质的量浓度为多少mol/L ？第3类、化学反应中有关物质的量浓度的计算 150ml 0.2mol/L的Na2CO3溶液与足量的盐酸反应时，消耗HCl的物质的量是多少？反应放出的CO2气体在标况下的体积为多少？ 90gCaCO3 和Na2CO3 的固体粉末与250ml 的盐酸恰好完全反应，求原混合物中CaCO3和Na2CO3的

22、质量各为多少g ? 求所用盐酸的物质的量浓度为多少？ 练习：150ml的BaCl2 和Ba(NO3)2的混合溶液，与200ml1.5mol/L的H2SO4溶液恰好完全反应，生成的沉淀质量为46.6g,求以上各种溶液的物质的量浓度？6、配制一定物质的量浓度的溶液1、所需仪器： 天平(砝码)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管2、实验步骤： 计算；称量；溶解；转移洗涤；定容；摇匀。 3、实验误差： 判断方法：比较C(实) 与C(理论)的大小 4、实验注意1) 计算：读数，小数点后一位2) 称量：应左物右码，易潮、易腐蚀物应放到玻璃容器中称量3) 溶解：溶解后的溶液要冷却后才能转到容量瓶中。4) 转移洗

23、涤：要将所有烧杯中的溶液全部转到容量瓶中，并用蒸馏水洗涤烧杯23次， 且洗涤液也要全部转入容量瓶。 5) 定容时：视线必须与容量瓶的刻度线相平。溶液的凹液面与刻度线相切。6) 摇匀：不能再加水5、容量瓶的使用注意事项：1） 容量瓶的体积固定，有不同规格（100mL、250mL、500mL、1000mL等） 选用的方法是_。2） 使用前须检验 。3） 溶液温度与容量瓶上标定温度一致时，所取液体的体积最标准。4） 溶液液面接近刻度线时，须 。6、误差分析 配制100ml0.1mol/LNaCl溶液配置步骤错误操作nVc计算计算结果m=5.85g,称5.9g称量砝码生锈（没有脱落）少量NaCl沾在滤

24、纸上溶解为促进NaCl溶解而加热，将热溶液转移至容量瓶中转移溶液未冷玻璃棒在刻度线上引流洗涤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶定容仰视超过刻度线，吸出一部分水摇匀摇匀后液面下降，补充水装瓶试剂瓶刚用蒸馏水洗过1、配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，造成实验结果偏低的是 A定容时观察液面仰视 B定容时观察液面俯视 C有少量NaOH溶液残留在烧杯中 D容量瓶中原来有少量蒸馏水 2、8g无水硫酸铜配成0.1mol/L的水溶液，下列说法正确的是 A溶于500mL水中 B溶于1L水中 C溶解后溶液的总体积为500mL D溶解后溶液的总体积为1L 3、用4mol/L的标准盐酸配制0.1mol/L的标准盐酸时，需从下列仪器中托盘天平 容 量瓶 滴定管量筒烧杯胶头滴管 玻璃棒 漏斗(填序号) _ 。4、下