基础化学学习指导 01指导

PAGE15PAGE15基础化学学习指导第一章绪论【学习目标】及计算。SI单位制和我国法定计量单位。熟悉有效数字的概念与运算规则。散系的分类方法。【内容要点】第一节基础化学课程的地位和作用（略）

第二节我国的法定计量单位国际单位制采用米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔作为SI基本SISI单位的倍数单位(SI词头)，构成覆盖整个科学技术ms、Kmmol·。一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计量单位。在法定计量单位中（（min（h（d（e）等等。第三节有效数字一、有效数字的概念量仪器的最小分度值估计的，可疑数字的误差为±1。在有效数字的表示中，0～910字。表示倍率、分率的数，不受有效数字位数限制。凡定义给定的值、国际协议不带有误差的值等，称为准确值，也不受有效数字位数限制。化学中常见的以对数表示的pH、pK及lgc等,其有效数字的位数仅取决于小数部分的位数。二、有效数字的运算规则修约当实验测定值和计算值的有效位数确定之后，要对它后面的多余“四舍六入五留双”65而后面无其它数字时，若保留数是偶数(0)则舍去，是奇数则进位。修约。最低，即小数点后位数最少的数为准。误差最大,即有效数字位数最少的数为准。第四节量纲分析化学计算的方程式往往是量的方程式。量可以定量地表示为量的数值和量的单位的乘积：A={A}·[A]式中，A为物理量的符号，[A]为单位的符号，{A}是以单位[A]表示量A的数值。508nm。量方程式计算的每一个步骤中，用于计算的物理量数据都应该带单位。这些单位在计算时或保留、或相乘、或相除、或“抵消”，最后得到数值正确、单位合理的结论。这样的计算方法称为量纲分析。量纲分析的关键是换算因子的运用。换算因子是分子和分母表示具有不同单位的同一物理量的分数形式例如液体体积的换算换算因子是：1L 和1000mL1000mL。另外，相关联的不同物理量之间的相互换算也可作换算因子处理，例1L如，由密度相关联，溶液的质量和体积可以相互换算。第五节分散系统与混合物的组成标度一、分散系统及分类一种或数种物质分散在另一种物质中所形成的系统称为分散系。被分散的物质称为分散相，容纳分散相的连续介质称为分散介质。1nm100nm，介于两者之间的是胶体分散系。分散系又可分为均相分散系和非均相分散系两大类。二、混合物的组成标度（一）物质的量物质的量是表示物质数量的物理量，用符号nB表示。下标B泛指计量的物质B，对具体物质，例如水，其物质的量的符号写做n(H2O)。物质的量的单位是摩尔(mole)，单位符号为mol。摩尔的定义是：“摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳12的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元应予指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合。”1mol12g12作为计量系统，虽然它的原子数目还不能确切知道，但它是一个确定的数值，不随测量技术而改变。2n(H)、n(H)、n122

SO42-)、n(2H2+O2)等。“1mol氢”和反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O就可以用反应物（H2SO4+2NaOH）作基本单元。B BBmMB B B M =m/n B B rrg·mol-1AM。rr（二）物质的量浓度B BcBnVB Bc defB

n/V (1.2)mol·m-3mol·L-1、mmol·μmol·L-1。物质的量浓度的定义不能说成“1LB的物质的量”1L计量体积。B物质的量浓度可简称为浓度。本书用c表示浓度，而用[B]表示平衡浓度。使用物质的量浓度时也必须指明物质的基本单元。BB对于未知其相对分子质量的物质可用质量浓度ρB表示def m/V。质浓度的单位为kg·L-1或mg·L-1等。B（三）摩尔分数和质量摩尔浓度摩尔分数摩尔分数又称为物质的量分数或物质的量比。B的摩尔分数defBxB的物质的量与混合物的物质的量之比，单位是一。defBBx n /nBB A A

(1.3)

BnB A

为混合物的物质的量求和。BBAB

，A的摩尔分数为xA，BxA+x=1。BBb定义为溶质B的物质的量除以溶B剂A的质量BAb的单位是mol·kg-1。BA

b defB

nB/m (1.4)摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关，在物理化学中应用很广。【难题解析】例1-1市售过氧化氢（俗称双氧水）含量为30%，密度为1.11kg·L-1。计算该溶液的浓度、质量摩尔浓度和摩尔分数。分析市售过氧化氢含量为质量体积百分比30%，运用式(1.1)能把H2O2的质量(H2O2)转换为物质的量：n(H2O2)=m(H2O2)/M(H2O2)，然后除以体积，即得浓度。求算质量摩尔浓度，需用溶剂的质量做分母。这一步通过密度把溶液的体积转换为溶液质量可以求得，方法是：溶液质量=溶液体积×密度；m(H2O)=溶液质量-m(H2O2)。m(HO

)/M(HO

) 30g/34g1 解c(H2O2)=

2 2 V

2 100mL

=8.8mol·L-11L密度=1.11kg·L-1=

1.11g1mL

1.11g 1kgb(H2O2)30g/34gmol1100mL

1mL

30g1000g=11mol·kg-1 30g/34gmol1x(H2O2)= =0.1630g/34gmol1(100ml1.11g30g)/18gmol1例1-2 有3.18g铜粉，先让它全部氧化成氧化铜，再用6.00mol·L-1的H2SO4转化硫酸铜。试计算反应中消耗了多少摩尔氧气，需要H2SO4多少毫升？分析本题看似复杂，但各步反应中都涉及铜的转化，因此把握铜的物质的量是关键。12O2和CuO和H2SO4的物质的量相等。1计算中注意，以2O2为基本单元的氧气的物质的量是以O2为基本单元的氧气的物质的量的一半。硫酸的体积通过硫酸的浓度和硫酸的物质的量来换算。解根据化学反应式

Cu+ 1O2 2

=CuO以及M(CuO)=63.6g·mol-1

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O有n(Cu)= 3.18g =0.0500mol63.6gmol1n1( O2)=n(Cu)=0.0500mol2消耗氧气n(O2)=0.0250mol需要6.00mol·L-1的硫酸的物质的量与铜的物质的量相等，因此需要硫酸的体积为1LV=8.33mL习题

6.00mol·L-1×V×1000mL

=0.0500mol为什么说化学是一门中心科学？试举几例说明化学和医学的关系。解因为现代化学几乎与所有的科学和工程技术相关联，起着桥梁和纽带作用；这些科致对疾病、健康、器官组织结构和生命规律的认识，都离不开化学。SI5SI倍数单位的例子。解SISISISI基本单位和SISI单位的倍数单位由SI词头加SIpsμmolkJ等等。下列数据，各包括几位有效数字？HIn(1)2.0321g (2)0.0215L (3)pK ＝6.30 (4)0.01﹪ (5)1.0×10-5molHIn解(1)5位，(2)3位，(3)2位，(4)1位，(5)2位。T=X=RE少？运用公式REXT，以百分率表示。T解RE0.10230.1024

0.00010.0010.1%0.1024 0.1024关于渗透压力的公式写作ΠcRT是绝对温度。通过量纲分析证明渗透压力Π的单位是kPa。解ΠcRT{c}[c]{R}[R]{T}[T]([c][R][T])({c}{R}{T})molL-1JK1mol1K({c}{R}{T})JL1Nmdm3Nm2kPa式中，花括号代表量的值，方括号代表量的单位。地球水资源是被关注的热点。有国外资料给出水资源的分布：水资源水资源体积/mi3占水资源总量百分比/%海洋31700000097.23,冰盖，冰川70000002.15地下水20000000.61淡水湖300000.0092已知1mile=1.609344km，把表中数据换算成SI单位数据并计算水资源的总体积。解1mi3=1.6093443km3=4.168182km3，所以水资源的总体积V=(317000000+7000000+2000000+30000)×4.168182km3=1.3590×109km31 10.010kg、0.100kg(2Ca2+)0.100kg(2Na2CO3)的物质的量。解n(NaOH)

0.010kg 1000g0.25(23.016.01.00)g1 0.100kg 1000g

1kgn( Ca2)2

140.08gmol-12

1kg

4.99mol1 0.100kg 1000gn( NaCO) 1.89mol2 2 3

1(222.9912.01316.00)gmol-12

1kg20350gZnCl2650g水中，溶液的体积为739.5解n(ZnCl)2

350g(65.39235.45)g2.57mol 1000mL

2.57molc(ZnCl)2

3.48mol739.5mL 1L2.57mol 1000gb(ZnCl2

) 3.95molkg650g 1kg100mLCl-20mg366单位用mmol·L-1表示。解2010-3g 1000mL 1000mmolc(K) 5.1mmol39.1gmol-1 100L1L 1mol36610-3g 1000mL 1000mmolc(Cl-) 103mmol35.45gmol-1 100L1L 1mol如何用含结晶水的葡萄糖(C6H12O6·H2O)配制质量浓度为50.0g·L-1的葡萄糖溶液5001.00C6H12O6的摩尔分数是多少？解设称取含结晶水的葡萄糖(C6H12O6·H2O)的质量为m,(C6

H O12

HO)m (612.0121.01616.0)g 1 2 (612.0121.01616.021.0116.0) 1 50.0gL-10.500Lm27.5g50.0gL-1c(C6

H O)12 6

(612.0121.01616.0)gmol-1

0.278molL-1x(C6

H O12

) 0.278mol 0.005250.278mol(1000-50)g/[(21.0116.0)gmol-1某患者需补充Na+5.0(NaCl)=9.0g·-，应需多少？解V(NaCl)5.0g(23.035.5)g 1 1.4L23.0g

9.0gL-11溶液中KIKMnO40.508g(KI+5KMnO4)为基本单元，所消耗的反应物的物质的量是多少？解∵ 10KI+2KMnO4+8H+=12K++2MnO2++4H2O∴ n(KI1KMnO5 4

)n(2

I)2

0.508g1(2126.9)g2

0.004molExercisesWhichofthefollowingisnon-SIunit—milliliter,milligram,kilopascalcentimeterandmillimole?SolutionMilliliterisanon-SIunit.Ifyouhadtodothecalculationof(29.837-29.24)/32.065,whatwouldbethecorrectresultofsignificantfigure?Solution 29.83729.240.01932.0653Ifamoleofmarblesstackedtightlytogether,howkilometersdeepwouldtheycoverthelandofourcountry?Theradiusofthemarbleis1.0cmandtheareaofourlandiskm2.3SolutionAmarblewouldtakeahexagonalareaof 2 cm2whenstackedtightlytogether,3andeachlayerofmarbleswouldbecoveringourlandwouldbe:3

cmdeep.Thereforethedeepof1moleofmarbles33 1km 2 1 1km 336.021023mol-11mol2

cm2 cm 3.8102km

1105cm 9.6106km

1105cmAnaqueoussolutionis8.50%ammoniumchloride,NH4Cl,bymass.Thedensityofthesolutionis1.024 g·mL-1. Whatarethemolality,molefraction,and concentrationofNH4Clinthesolution?Solutionn(NHCl)4

8.50g 0.159(14.0141.00835.45)gmol-10.159mol 1000gb(NHx(NH

Cl) 1.74mol4 100.0g-8.50g 1kgCl) 0.159mol 4 0.159mol(100.0-8.50)g/(18.02gmol-1)0.159mol 1000mL

0.0304c(NH

Cl) 1.63mol4 100.0g/(1.024g) 1LA58-gsampleofagaseousfuelmixturecontains0.43molefractionpropane,C3H8;theremainderofthemixtureisbutane,C4H10.Whatarethemassesofpropaneandbutaneinthesample?Solutionm(CH3 8m(CH

)0.43mol44.0g19g)58g19g39g4 10Asampleofpotassiumaluminumsulfate12-hydrate,KAl(SO4)2·12H2O,containing118.6mgisdissolvedin1.000Lofsolution.Calculatethefollowingforthesolution:Theamount-of-substanceconcentrationof4Theamount-of-substanceconcentrationofSO2-.4Themolalityofassumingthatthedensityofthesolutionis1.00g·mL-1.Solution(1)n(KAl(SO)42

12HO)2 118.610-3g [39.09826.9822(32.065415.999)12(21.007915.999)]gmol-12.50010-4mol2.50010-4molc(KAl(SO)42

) 2.50010-4mol1.000L(2)

2)22.50010-4mol5.00010-4molL-14(3)

b(KAl(SO))

2.50010-4mol 1000g 2.50010-4molkg42 1.000103mL1.00g

-118.610-3g

1

(魏祖期)【学生自我测试题】一、判断题（对的打，错的打10分）1.一切属于SI的单位都是我国的法定单位，反之亦然。（）2.0.5mol硫酸的质量是49.0g。（）“物质B的物质的量浓可以简称“物质B的浓”。 （ ）若某稀溶液的密度近乎1kg·L-1，其物质的量浓度和质量摩尔浓度可近似相等。（ ）5.0.9%的NaCl溶液就ρNaCl=9g·的溶液。 （ ）6.1L溶液中含有4gNaO该溶液的物质的量浓度是0.1mol·-1 （ ）基本单元只能是构成物质的自然存在的粒子或粒子的组合。 （ ）化合物的摩尔质量即该化合物的分子量。 （ ）可以在浓度单位前加SI词头以得到新的浓度单位。 （ ）质量摩尔浓度与温度无关所以在物理化学中广为应用。 （ ）二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题1分，共30分）下列符号中表示质量的是 （ ）M B.m C.W D.w E.ρ下列符号中表示摩尔质量的是 （ ）C B.c C.M D.m E.b下列不属基本单位制的单位符号是 （ ）L B.mol C.kg D.K E.s下列属基本单位的量的名称为 （ ）①质量 ②体积 ③物质的量 ④速度A.①②③ B.①③ C.②④D.④ E.①②③④在下列溶液的各种组成标度中，不随温度变化而变化的是 （ ）①质量摩尔浓度 ②物质的量浓度 ③摩尔分数 ④质量浓度 ⑤质量分数A.①②③B.①③C.②④D.①③⑤E.①②③④“纳米技术”现在已经在各行各业中盛行。那么1nm为1m的多少倍？（ ）A.10-12 B.10--10 C.10-15D.10-18 E.10-90.0182g的未知物质样品溶解在的2.135g苯(C6H6)中，质量摩尔浓度是0.0698mol·kg-1未知物的摩尔质量为 （ A.122g·mol-1 B.121g·mol-1 C.1.56g·mol-1D.9520g·mol-1 E.9.52g·mol-1一种漂白剂含次氯酸(NaClO)。质量摩尔浓度为0.750mol·kg-1的溶液的次氯酸钠的摩尔分数为 （ A.0.0100 B.1.80×10-4 C.0.0133D.0.0135 E.0.7501mNaOH，当基本单元分别为NaOH2时，氢氧化钠各物质的量之间的关系中正确的为 （ ）1 1n（NaOH）= 2 n（2NaOH）=2n（2 NaOH）1 12n（NaOH）= 2n（2NaOH）=n（2NaOH）1 12n（2NaOH）=n（NaOH）=2n（2NaOH）1 12n（NaOH）=2n（2NaOH）=n（2NaOH）1n（NaOH）=n（2NaOH）=n（2NaOH）000000。距离可表达为（ ）A.150hm B.150Mm C.150Gm D.150Tm E.Em氧原子半径约为130pm，可用幂的形式表达为 （ ）A.1.3×10-10m B.1.3×10-12m C.1.3×10-15D.1.3×10-16m E.1.3×10-18m苯的燃烧反应为CH+71O2=6C+32反应物的基本单元是 （ ）2A.C6H6+O2 B.C6H6+O C.C6H6+15OD.C6H6+ 71O2 E.C6H6+ 1O22 213.14g氮的基本单元是 （ ）A.N B.N2 C.0.5mol D.1mol E.不确定某种汽车的防冻液，含乙二醇(CH2OHCH2OH)2.25含水2.00乙二醇和水的摩尔分数为 （ A.1.125，1 B.0.529，0.471 C.36.3，111D.18.1，55.5 E.0.246，0.754现有质量摩尔浓度是0.585mol·k-1的草H2CO4密度是1.022kg·-1其物质的量浓度是 （ ）A.0.585mol·L-1 B.0.568mol·kg-1 C.0.568mol·L-1D.0.598mol·kg-1 E.0.598mol·L-1下列计量单位中属于SI基本单位的是 （ ）①.m ②A ③K ④PaA.①②③ B.①③ C.②④D.④ E.①②③④下列说法不正确的是 （ ）摩尔是国际单位制中的七个基本单位之一0.90的硫酸溶液是指H2SO4H2OC.可以在质量单位前加SI词头以得到新的质量单位D.“2g氢的物质的量是1mol”的说法是不明确的2 E.1mol的（2H＋O）2 下列单位符号中，是质量摩尔浓度的单位符号是 （ ）g·mol-1 B.kg·mol-1 C.mol·L-1 D.kg·L-1 E.mol·kg-1200mL溶液中含23.0g该溶液HCOOH的物质的量浓度是 （ ）A.0.25mol·L-1 B.2.50mmol·L-1 C.0.025mol·L-1D.2.50mol·L-1 E.0.2mol·L-1将18.0g果溶解500g水中该溶液的质量摩尔浓度是 （ ）A.0.40mol·kg-1 B.200mol·kg-1 C.0.20mol·kg-1D.0.20mol·g-1 E.0.20mmol·kg-1在含36.0g水45g乳CH3CH(OH)COOH溶液中水的摩尔分数是 （ ）A.0.5 B.0.2 C.2.5 D.2.0 E.0.83 2 Na2CO溶液中，其摩尔浓度0.2mol·L-1，那NaCO3 2 A.2.12g·L-1 B.212g·L-1 C.212kg·L-1D.106g·L-1 E.21.2g·L-1在含18.0g水2.0gNaHCO3溶液中两种组分的摩尔分数之和是 （ ）A.1.00 B.2.00 C.0.25 D.0.75 E．0.55%，现在如果标为质量浓度和物质的量浓度的话，应该分别是 （ ）A.5.0-和0.278mo-1 B.50.0g-和0.278mo-1 C.50.0-和278molL-1D.50.0-和0.278mmolL-1E.5.0g-和0.278mmolL-gL-1某患者需补充2.3gN+若用生理盐水输入需用多少mL （ A.65 B.6.5 C.650 D.1000 E.100消毒药用酒精75%表示是 （ ）纯乙75mL加水100mL B.纯乙75mL加水25mL C.纯乙75g加水25gD.纯乙75mL加水100g E．纯乙75g加25mL1L0.10的HCl溶液中取100mL则此溶液的浓度是 （ A.1molL-1 B.0.01-1 C.0.001molL-1D.0.10molL-1 E.0.05-11.84kgL-(H2SO418molL-H2SO4的质量分数是 （ ）A.1 B.86% C.0.49 D.49% E.0.96下列哪个表示溶液的组成标度的单位1 （ ）物质的量浓度 B.质量浓度 质量分数D.质量摩尔浓度 E.物质