第二讲 化学计量在实验中的应用.ppt
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1、第二讲 化学计量在实验中的应用,一、物质的量 1物质的量 物质的量是一个表示含有一定 粒子的集体,它的符号是 ,物质的量的单位是 (简称 ,符号是 )。1mol任何粒子集体中都含有 个粒子。阿伏加德罗常数的近似值 ,物质所含微粒数目(N)、物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)三者之间的关系式:n 。,数目,n,摩尔,摩,mol,阿伏加德罗常数,6.021023mol1,2摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的 叫摩尔质量。符号为 ,单位为 (或 )。表达式:M 。摩尔质量单位为g/mol时,在数值上与物质的 相等。,质量,M,gmol1,g/mol,分子质量或相对原子质量,相对,二、气体摩尔体
2、积 1气体摩尔体积 一定 和 下单位物质的量的 所占有的 。符号是 ,单位 (或 )计算表达式:Vm 。特例:在标准状况( , kPa)下,1 mol任何气体所占的体积都约为 。即标准状况下的气体摩尔体积为 。 2阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下,相同体积的 都含有相同数目的分子。,气体,体积,温度,压强,Vm,L/mol,Lmol1,0,101,22.4L,22.4L/mol,任何气体,三、物质的量浓度 1物质的量浓度 以 溶液中所含溶质B的 来表示的溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。符号为cB,单位是 ),表达式cB 。例如要表示NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度,c(Na
3、OH)n(NaOH)/VNaOH(aq)。,单位体积,物质的量,mol/L(或molL1,n/V,2容量瓶 (1)容量瓶的构造:容量瓶是一种细颈梨形平底的容量器,带有磨口玻璃塞,容量瓶上标有: 。容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器。实验中常用的是 和 的容量瓶。 (2)容量瓶的使用注意事项 容量瓶容积与所要求的是否一致。,温度、容量、,刻度线,50mL、100mL,250mL,使用之前要检查是否漏水。在瓶中加入适量蒸馏水,塞紧瓶塞,使其 2min,用 沿瓶口缝处检查,看有无水珠渗出。如果不漏水,再把塞子旋转 ,塞紧,倒置,试验这个方向有无渗漏。 在容量瓶里进行溶质的溶解,应
4、将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。 容量瓶只能用于配制溶液, 储存溶液,因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀,从而使容量瓶的精度受到影响。,倒立,干滤纸片,180,不能,不能,3配制一定物质的量浓度的溶液 计算:算出固体溶质的 或液体溶质的 。 称量(或量取):用 称取固体溶质质量;用 量取所需液体溶质的体积。 溶解(或稀释):将固体或液体溶质倒入 中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用 搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液沿 引流注入容量瓶里。,质量,体积,托盘天平,烧杯,量筒,玻璃棒,玻璃棒,洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 次,将洗涤液注入 。振荡,使溶液混合均匀。 定
5、容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度 处,改用 加水,使溶液 与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡均匀。,23,容量瓶,12cm,胶头滴管,凹面,恰好,考点一 阿伏加德罗常数,例1(2009浙江,8)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A标准状况下,5.6L一氧化氮和5.6L氧气混合后的分子总数为0.5NA B1 mol乙烷分子含有8NA个共价键 C58.5g的氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子 D在1 L 0.1 molL1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1NA,答案D,阿伏加德罗常数应用时的注意事项 1状态问题 (1)水在标准状况时为液态或固态; (2)SO3在标准
6、状况下为固态,常温常压下为液态; (3)碳原子数大于4的烃,在标准状况下为液态或固态。 2特殊物质的摩尔质量:如D2O、T2O、18O2等。 3某些物质分子中的原子个数:如稀有气体(为单原子分子)、O3、白磷(P4)、S8等。,4一些物质中的化学键数目:如SiO2、Si、P4、CO2等。 5较复杂的化学反应中,转移电子数的计算:如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、电解AgNO3溶液等。 6一定要注意气体是否处于标准状况及状态是否为气态。 7特别要注意题目中的隐含条件,如考虑水解、平衡移动和部分电离等。 8注意分散系的变化导致微粒数目的变化,如FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体
7、微粒是分子的集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3的数目,1(2009福建,8)设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 ( ) A24g镁原子最外层电子数为NA B1L0.1molL1乙酸溶液中H数为0.1NA C1mol甲烷分子所含质子数为10NA D标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA,解析本题考查阿伏加德罗常数。一个Mg原子最外层有2个电子,24g Mg的物质的量为1 mol,故最外层电子数为2NA,A错;乙酸为弱酸,在水溶液中不能完全电离,溶液中H小于0.1NA,B错;1个甲烷分子含有10个质子,故1 mol甲烷分子含有质子数为10NA,C对;标准状况下,乙醇为液体,不能根据气
8、体摩尔体积计算其物质的量,D错。 答案C,2已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是 ( ) A2 mol重水含有NA个D2O分子 B1 g氢气含有NA个H2分子 C2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子 D22.4 L水含有NA个H2O分子,解析2 mol重水含有2NA个D2O分子,A错;1 g氢气含有 NA个H2分子,B错;根据2Na2H2O=2NaOHH2可知,2 mol钠与过量盐酸反应生成NA个H2分子,C正确;水为液体,所以22.4 L水含有的分子个数不是NA,D错。 答案C,3能表示阿伏加德罗常数数值的是 ( ) A1 mol金属钠含有的电子数 B标准状况下22.4L苯所
9、含的分子数 C. 0.012kg12C所含的原子数 D1 L 1 molL1的硫酸溶液所含的H数 解析选项A中1 mol Na含有的电子数为11 NA;选项B中苯在标准状况下为液体,不能用nV/22.4来计算苯的物质的量;选项C中0.012kg12C的物质的量为1 mol,所含的原子数就是一个阿伏加德罗常数;选项D中由于H2SO4为强电解质,含有的H数为2NA。 答案C,考点二 阿伏加德罗定律及其推论,例2(2008海南)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
10、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,1气体摩尔体积的四要素 (1)状态:即气体摩尔体积是对于气态物质而言;“气态物质”可以是纯净物,也可以是混合物。 (2)状况:因为一定量气体的体积是随温度、压强等外界条件的改变而改变的。因此气体摩尔体积概念中应指明某一特定状况。 (3)定量:在特定条件下,气体的体积同气体的分子数目有关。,(4)数值:任何状况下的任何气体均存在一个气体摩尔体积,但数值不一定是22.4Lmol1,故要确定物质的体积,必须确定物质自身所处状态和物质所含有的粒子数目。 2阿伏加德罗定律的内容 在相同温度和压强下,相同体积
11、的任何气体都含有相同数目的分子。,3阿伏加德罗定律的推论,4.说明: 适用范围:任何气体(可以是单一气体或混合气体); 本定律又称“四同定律”,即同温、同压、同体积、同分子数,只要有三个相同,第四个量必定相同; 上述结论均可由pVnRT RT导出,不需要“机械”记忆。,1设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 ( ) A在常温常压下,11.2 L氯气所含的分子数为0.5NA B在常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为NA C32 g氧气所含的原子数目为2NA D在同温同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等,解析本题主要考查对物质的量、微粒数、气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的理解及
12、有关计算,需逐一审视各个选项,才能确定出答案。选项A:常温常压下,11.2 L氯气的物质的量不是0.5 mol(应小于0.5 mol),则其含有的分子数就不是0.5NA(应小于0.5NA)。因而选项A说法错误。 选项B:注意到氦气是单原子分子,且物质的量与物质所处的温度、压强无关,则1 mol氦气所含有的原子数目应为NA,因而选项B说法正确。 选项C:因氧气是双原子分子,32 g氧气的物质的量是1 mol,1 mol氧气所含的氧原子数为2NA。因而选项C说法正确。,选项D:虽然同温同压下,相同体积的任何气体的物质的量相同,其所含气体的分子数相同,但由于气体单质有单原子分子(如Ar)、双原子分子
13、(如O2)、多原子分子(如O3)之分,故它们所含的原子数不一定相同。因此选项D说法错误。 答案BC,2同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,两容器含有的 ( ) A分子数和气体质量均不同 B分子数和电子数均相同 C质子数和中子数均相同 D分子数、原子数和中子数均相同 解析由阿伏加德罗定律可知,14N18O、13C18O的物质的量相等,二者均为双原子分子,故它们的分子数和原子数相等,另外14N和13C的中子数都是7个,所以14N18O、13C18O的中子数也相等。 答案D,3下列条件下,两种气体的分子数一定不相等的是 ( ) A相同质量、不
14、同密度的N2O和CO2 B相同体积、相同密度的CO和C2H4 C相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3 D相同压强、相同体积、相同质量的NO2和NO,解析A项中N2O与CO2的摩尔质量相同,质量相同则物质的量相等,即分子数相等;B项同体积同密度,且摩尔质量同,则n同,从而得出N相同;C项由PVnRT知,n同,则N同;D项二者的摩尔质量不同,n不同,则分子数不同。 答案D,考点三 有关物质的量浓度的计算,例3(2009济南模拟)300 mL Al2(SO4)3溶液中,含Al3为1.62 g,在该溶液中加入0.1 molL1 Ba(OH)2溶液300 mL,反应后溶液中SO 的物质的量浓度为 (
15、 ) A0.4 molL1 B0.3 molL1 C0.2 molL1 D0.1 molL1,答案D,一、对物质的量浓度注意以下几点: (1)概念中的体积是溶液的体积而不是溶剂的体积。 (2)溶质的量是用物质的量来表示的,而不能用物质的质量来表示。 (3)以带有结晶水的物质作溶质,在确定溶质的物质的量时,用结晶水合物的质量除以结晶水合物的摩尔质量。 (4)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积溶液,其物质的量浓度不变;但溶液体积不同,则所含溶质的物质的量也不同。,(5)体积相同,物质的量浓度相同的溶液里,所含溶质的物质的量也相同,但溶质的微粒数目不一定相同,这要根据溶质是否发生电离以及电离产生
16、的离子数目来确定。 二、关于物质的量浓度的计算类型 1溶质的质量与物质的量浓度之间的换算2一定体积(标准状况下)的气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算,4溶液的稀释或混合计算 可根据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变(即c1V1c2V2)或溶质的质量不变(即V111V222)进行计算。 5解法点拨:在应用物质的量浓度进行计算时,要注意溶质的质量、物质的量守恒及溶液的电荷守恒。在有关物质的量浓度的计算中,要特别注意单位的换算和统一。溶液稀释或混合时,溶液的体积一般不可直接相加,应运用溶液的总质量除以溶液的密度来计算。,答案C,2(2009扬州模拟)50 g浓度为c molL1,密度为 gcm3
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