必修1第二节 化学计量在实验中的应用学案

化学计量在实验中的应用

1. 物质的量
2. 摩尔质量
3. 气体摩尔体积
4. 物质的量溶度

知识点一. 物质的量：

    物质的量是一个物理量，它表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量的单位为摩尔，简称摩，符号为mol。国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg碳12中含有的碳原子数相同。

微观粒子包括：原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等。

    阿伏加德罗常数：把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023表示。

知识点二. 摩尔质量

1. 定义：单位物质的量的物质所具有的质量。 符号为 M。

2. 单位： g.mol-1

3. 摩尔质量和相对原子（分子）质量的关系:

联系：在数值上相等。

区别：①概念不同

      ②单位不同，摩尔质量的单位为g/mol，相对原子（分子）质量的单位为1，一般不写出。

知识点三. 气体摩尔体积
    单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号Vm。数学表达式：。

    标准状况：通常将0℃，1.01×105Pa时的状况称为标准状况。

在标准状况下任何气体的摩尔体积都约是22.4L/mol，这是在特定条件下的气体摩尔体积。

阿伏加德罗定律：在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子

知识点四. 物质的量浓度（CB）

1.物质的量浓度.

（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的浓度。（2）单位：mol/L（3）物质的量浓度 ＝ 表达式：          

2.一定物质的量浓度的配制

（1）基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度，用有关物质的量浓度计算的方法，求出所需溶质的质量或体积，在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.

（2）主要操作

A. 检验是否漏水.

B. 配制溶液 1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液.

注意事项：① 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶. ② 使用前必须检查是否漏水.③ 不能在容量瓶内直接溶解. D 溶解完的溶液等冷却至室温时再转移. E 定容时，当液面离刻度线1―2cm时改用滴管，以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止.

3. 溶液稀释：C(浓溶液)•V(浓溶液) =C(稀溶液)•V(稀溶液)

4．误差分析

原理：

(1)称量或量取时所引起的误差

使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因：

①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀，导致称量物质的实际值是大于称量值；

②称量时游码忘记归零；

③调整天平零点时，游码放在了刻度线的右端，等等。

使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因：

①直接称热的物质，含有水份，称的重，实际质量却小；

②砝码有残缺；

③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而变质，等等。

(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，致使溶液的浓度偏低。

(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液浓度偏低。

(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，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。

物质的量与其他量的转化

（1）n=   

（2）n=   

例1. 下列叙述错误的是（   ）

A．1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子

B．0.012kg12C含有约6.02×1023个碳原子

C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类

D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一

解析：1mol任何物质都含有约6.02×1023个粒子，而不一定是6.02×1023个原子。

答案：A

例2.  5.4 g H2O的物质的量是多少？    1.5molNaOH的质量为多少克？

解析：利用公式n=及其变式进行计算。

答案：0.3mol    60g

例3.1.5molSO2与多少克SO3含有相同质量的氧元素？

解析：根据1.5molSO2与1molSO3含有相同的氧原子数，1molSO3的质量是80g。

答案：80

例4. 下列选项中所涉及的两个量一定相等的是(　　)

A．11.2 L Cl2与4.25 g NH3所含有的原子数

B．18.0 g重水(D2O)与20 g Ne所含有的电子数

C．标准状况下36 g H2O与1.204×1024个O2分子所占的体积

D．2mol的Al与足量的盐酸反应生成6g氢气。

解析：A项中11.2 L Cl2是什么条件下的体积并未说明，所以无法确定Cl2的物质的量；B项中D2O的相对分子质量为20,18.0 g D2O的物质的量为＝0.9 mol，所含电子数为0.9×10NA＝9NA，而20 g Ne中所含电子数为10NA；C项中两物质的物质的量虽然相等，但在标准状况下状态不同。

答案：D

例5. 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(　　)

A．p(Ne)>p(H2)>p(O2)

B．p(O2)>p(Ne)>p(H2)

C．p(H2)>p(O2)>p(Ne)

D．p(H2)>p(Ne)>p(O2)

解析：三种气体的温度和密度都相同，则体积相同的话，质量相同，n=得，物质的量之比和摩尔质量成反比，则压强和摩尔质量成反比，p(H2)>p(Ne)>p(O2)

答案：D

例6：硫酸钾和硫酸铝的混合溶液，已知其中Al3＋的浓度为0.4 mol·L-1，硫酸根离子浓度为0.7 mol·L-1，则K＋的物质的量浓度为（         ）

A．0.1 mol·L-1　　B．0.15 mol·L-1     C．0.3 mol·L-1　　D．0.2 mol·L-1

解析：正确答案选D。假设烧瓶的容积为1L，则根据电荷守恒3nAl3++ nK+=2 nSO42-，得

K＋的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。

答案：D

基础演练

一.填空题。

（1）0.5molH2O中有________mol原子。

（2）1mol CO和______mol CO2所含氧原子数相等。

（3）9.03×1023个H2O的物质的量为          .所含H的物质的量为           .所含氧原子的物质的量为              .

（4） 2molKClO3完全分解生成氧气                   mol,即                      g。

      2molFe完全燃烧消耗氧气                     mol,即                       g。

（5）19g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4mol Cl－离子，ACl2的摩尔质量是     g/mol，相对分子质量是           ，A的相对原子质量是           。

二．选择题。

1.下列各指定粒子数目不等于阿伏加德罗常数值的是（      ）

   A．1g H2所含的原子个数           

   B．4g氦气所含的原子个数

C．23g金属Na全部转变为金属离子时失去的电子个数  

D．16g O2所含的分子个数

2.下列物质中含原子总数最多的是（      ）

   A. 0.5molNH3      B. 9.03×1023个HCl分子

   C. 9.6gCH4      D. 18.4gC2H5OH

3.32g Cu的物质的量是（      ）

   A．3.01×1023个   B．0.5mol     C．11.2L      D．1 mol

4.对1 mol N2和1 mol CO2进行比较，下列说法不正确的是（      ）

   A．分子数一定相同         B．原子数一定不相同

   C．体积一定相同           D．质量一定不相同

5. 下列关于SO2的叙述中，正确的是（      ）

   A. SO2的摩尔质量是64 g

   B. 1mol SO2中含氧原子数约为6.02×1023

   C. 常温常压下，1 mol SO2的体积为22.4L

   D. 常温常压下，64 g SO2的物质的量为1 mol

6.下列物质里含氢原子数最多的是（      ）

   A．1 mol H2        B．0.5molNH3            C．6.02×1023个的CH4分子    D．0.3molH3PO4

7.设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（      ）

A．NA个N2分子和NA个CO分子质量比为1∶1

B．1 mol H2O的质量等于NA个H2O质量的总和

   C．在任何条件下1mol H2所含的原子数为NA

D．1mol H2SO4中所含的粒子数目一定是NA

8.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（      ）

   A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L

   B．25℃，1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NA

   C．在常温常压下，11.2L Cl2含有的分子数为0.5NA

   D．标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA

9.等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的（      ）

A．原子数        B．密度        C．质子数        D．质量

10.科学家不久前制得一种新型分子O4，2 mol O4和4 mol O2 含有的（      ）

  A．电子数相同，分子数不同         B．质量相同，电子数不同

     C．原子数相同，质子数不同          D．分子数相同，质量不同

巩固提高

1.下列说法正确的是 （      ）                                             

    A．1 mol H2所占体积约为22.4 L

B．22 g CO2中含有的分子数约为6.02×1023

 C．100 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中含溶质的质量为0.05 g

D．标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023

2.24mL H2和O2的混合气体，在一定条件下点燃，反应后剩余3mL气体，则原混合气体中分子个数比为（      ）（多选）

A．1:16         B．16:1          C．17:7         D．7:5

3. 硫酸钾和硫酸铝的混合溶液中，Al3＋的浓度为0.4 mol/L，的浓度为0.7 mol/L，则K＋的物质的量浓度为（      ）

   A. 0.1 mo/L     B. 0.15 mol/L    C. 0.2 mol/L    D. 0.3 mol/L

4．1 g N2中含有x个原子，则阿伏加德罗常数是（      ）

   A．x/28 mol－1　 B．x/14 mol－1

   C．14x mol－1    D．28x mol－1

5. 1mol O2在放电条件下发生下列反应：3O22O3，如有30%O2转化为O3，则放电后混合气体对H2的相对密度是（      ）

   A．16            B．17.8        C．18.4        D．35.6

6. 同物质的量浓度的KCl、CaCl2、AlCl3三种溶液的体积比为3∶2∶1，这三种溶液中Cl-浓度之比是（      ）

A.3∶2∶1  B.1∶2∶3  C.1∶1∶1  D.2∶3∶1

7. 配制一定物质的量浓度的KOH溶液时，导致浓度偏低的原因可能是（      ）（多选）

   A.容量瓶中原有少量的蒸馏水

   B.移液时，不慎将液体流到瓶外

   C.溶解后没有冷却就转移到容量瓶中

   D.定容时仰视观察刻度线和液面

8. 下列各物质所含原子个数按由大到小的顺序排列的是（      ）

①0.5molNH3  ②1molHe  ③0.5molH2O  ④0.2molH3PO4

   A．①④③②    B.④③②①    C.②③④①    D.①④②③

9. 欲配制1L含0.5molNaCl、0.16molKCl、0.24molK2SO4的混合溶液，现用Na2SO4 代替K2SO4来进行配制，则所需NaCl、KCl、Na2SO4三种固体的物质的量为（      ）

   A．NaCl 0.32mol；  KCl 0.01mol；  Na2SO4 0.12mol

   B．NaCl 0.02mol；  KCl 0.64mol；  Na2SO4 0.24mol

   C．NaCl 0.66mol；  KCl 0.48mol；  Na2SO4 0.25mol

   D．NaCl 0.50mol；  KCl 0.16mol；  Na2SO4 0.24mol

10. 对于相同质量的二氧化硫和三氧化硫来说，下列关系正确的是（      ）（多选）

   A.含氧原子的个数比为2∶3      B.含硫元素的质量比是5∶4

   C.含氧元素的质量比为5∶6      D.含硫原子的个数比为1∶1

11. 设一个12C原子的质量为ag，一个R原子的质量为bg，阿伏加德罗常数为NA，则R的相对原子质量可以表示为（      ）（多选）

　　A          　　B           C  bNA          D  aNA

 12. 铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混和、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为（      ）

   A．2.5×1019个    B．2.5×1022个    C．5×1019个    D． 5×1022个

1. a mol O2和a mol氦气具有相同的（      ）

A．分子数         B．原子数         C．质子数       D．电子数

2. 下列说法正确的是（      ）

   A.1 molH2的质量是1 g                      B.1 mol HCl的质量是36.5 g·mol－1

   C.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量        D.硫酸根离子的摩尔质量是96 g·mol－1

3. 下列说法错误的是（      ）

   A.6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值                 B.1 mol 12C的质量是12 g

   C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质就是1 mol           D.1 mol O2含有6.02×1023个氧原子

4. 100mL0.3mol·L-1Na2SO4溶液和50mL0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后，溶液中SO2-4的物质的量浓度为（      ）

   A.0.20mol·L-1   B.0.25mol·L-1

   C.0.40mol·L-1   D.0.5mol·L-1

5. 下列溶液中氯离子浓度与50mL1mol/L氯化铝溶液中氯离子浓度相等的是（      ）

   A.150mL1mol/L的NaCl溶液  B.75mL2mol/L的NH4Cl溶液

   C.150mL3mol/LKCl溶液   D.75mL1mol/lCuCl2溶液

6. 二硫化碳（CS2）能够在氧气中完全燃烧生成CO2和SO2，今用0.228g CS2在448mL O2（在标准状况下）中完全燃烧，反应后气体混合物在标准状况下的体积是（      ）

   A．112mL        B．224mL        C．336mL       D．448mL

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1.下列说法错误的是（      ）

   A.1 mol 氢     B.1 mol OC.1 mol 二氧化碳  D.1 mol水

2.mg O2中含n个氧原子，则阿伏加德罗常数的值可表示为（      ）

   A.2n      B.16n/m     C.32n/m     D.n

3.配制一定物质的量浓度的KOH溶液时，导致浓度偏低的原因可能是（      ）

   A.容量瓶中原有少量的蒸馏水                  B.移液时，没有洗涤烧杯和玻棒

   C.溶解后没有冷却就转移到容量瓶中            D.定容时俯视观察刻度线和液面

4.下列关于0.5mol/LBa(NO3)2溶液的叙述中，不正确的是（      ）

   A.1L溶液中所含阴阳离子总数是1.5NA个

   B.1L溶液中含0.5NA个NO-3

   C.500mL溶液中Ba2+的浓度是0.5mol/L

   D.500mL溶液中含有1NA个NO-3

5.同温同压下，某瓶充满O2时为116g，充满CO2时为122g，充满气体A时为114g，则A的式量为（      ）

   A．60           B．32              C．44          D．28

6.（北京市丰台区2014-2015学年高一上期末考试） 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（      ）

 A．5.6 g铁与足量稀硫酸反应转移的电子数为0.3 NA

 B．标准状况下，11.2L水中含有分子的数目为0. 5NA

 C．500 mL 0.2 mol·L－1 CaCl2 溶液中氯离子数目为 0.1 NA

 D．1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA

7.欲配制1L含4molNaCl、1molKCl、1molK2SO4的混合溶液，现用Na2SO4代替K2SO4来进行配制，则所需NaCl、KCl、Na2SO4三种固体的物质的量为多少？

本讲参考答案：

基础演练：

一．填空题.

（1）1.5   （2）0.5  （3）1.5mol   3mol  1.5mol  （4）3  96  4/3   128/3   （5）95  95  24

二．选择题.

1．D  2．D  3．B  4．C  5．D   6．C  7．AB   8．B  9．C   10．A

巩固提高：1．D  2．CD  3．C  4．C  5．D   6．B  7．BD   8．A  9．B  10．BC  11．BC  12．C 

当堂检测:1．A  2．D  3．D  4．C  5．D   6．D 

家庭作业：

1．A  2．B  3．B  4．BD  5．D   6．D   7. 2mol，3mol，1mol