1、1化学计量在实验中的应用知识归纳及巩固一 物质的量的单位摩尔1 物质的量：（1） 定义：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.（2） 单位：摩尔2 摩尔：（1） 定义：摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为 mol.（2） 国际上规定，1mol 粒子集体所含的粒子数与 0.012Kg12C 中所含的碳原子数相同。（3） 说明： 必须指明物质微粒的名称，不能是宏观物质名称。例如：1molH 表示 1mol 氢原子，1mol H2表示 1mol 氢分子（氢气） ，1mol H+表示 1mol 氢离子，但如果说“1mol 氢”就违反了使用标准，因为氢是元素名称，不是微粒名称
2、，也不是微粒的符号或化学式。也不能用于宏观物质如：l mol人、1 mol 大豆都是错误的。常见的微观粒子有：分子、原子、离子、电子、质子、中子或它们特定的组合。 当有些物质的微观粒子只有一种时，可以省略其名称，如 1mol 水。3 阿伏加德罗常数：（1） 定义：把 1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为 NA。（2） 数值和单位：60210 23mol-1（3） 物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间换算的关系：n=N/ 4 摩尔质量：（1） 定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为 M。（2） 单位：g/mol(或 gmol-1)（3） 说明：2 使用范围
3、：A.任何一种微观粒子 ; B.无论是否纯净;C.无论物质的状态与相对原子质量比较：数值相同，单位不同。核素的原子的相对原子质量= 12126原 子 的 质 量一 个 一 个 原 子 的 质 量C元素的相对原子质量：A1、A 2表示同位素相对原子质量，a 1%、a 2%表示原子个数百分比元素相对原子质量： 1A与 1mol 物质的质量的比较：数值相同，单位不同。（4）物质的量（n） 、质量（m）和摩尔质量（M）之间换算的关系：n=m/M5气体摩尔体积：（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为：V m.（2）单位：L/mol(或 Lmol-1)（3）标准状况下的气体摩尔体
4、积标准状况：0和 1.01105Pa（101KPa）理想气体：A.不计大小但计质量B.不计分子间的相互作用标准状况下的气体摩尔体积：约 22.4Lmol-1（4）影响物质体积大小的因素：构成物质的粒子数目（物质的量的大小）构成物质的粒子的大小（物质的本性）构成物质粒子之间的距离（温度与压强共同决定）固体、液体和气体粒子之间距离如图所示：3归纳：在物质所含的微粒数相同的情况下：固体、液体的体积主要决定于其所含微粒本身的大小气体的体积主要决定于气体分子间的平均距离（5）气体体积、气体摩尔体积和物质的量之间换算的关系：V m=V/n6.物质的量浓度:(1)定义：表示单位体积溶液里所含溶质 B 的物质
5、的量，称为 B 的物质的量浓度，符号为 CB（2）单位：mol/L （3）说明： 物质的量浓度是溶液的体积浓度溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物，还可以是指某种离子或分子(4) 溶液的有关计算物质的量浓度、溶质的物质的量与溶液体积的换算关系：VNMmncA 浓溶液稀释或稀溶液浓缩的有关计算原理：稀释或浓缩前后溶质的物质的量(或质量)不变表示为：C(浓)V(浓)C(稀)V(稀) m1 1=m2 2 同溶质的稀溶液相互混合：C 混 = (忽略混合时溶液体积变化不计)21VC4混合：m 1 1+m2 2=(m1+m2) 混 一定温度下，某饱和溶液中溶质 B 的溶解度(S)与溶质 B 的质量分数
6、 B 的换算关系根据 S 和 B 10)(（ 溶 剂 ）溶 质m10)(（ 溶 质 ）（ 溶 剂 ） 溶 质m（饱和溶液，S 代表溶质该条件下的溶解度）推得： B 或 S=W B/(1-WB)10010S某一溶液中溶质的质量分数 B 、溶质的物质的量浓度 CB 和溶液的密度()的换算关系：CB MwB107.相互关系：n= = = =CVANMmV二、有关计算关系1. m、 n、 N 之间的计算关系（1）计算关系： =A（2）使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用2.V、 n、 N 之间的计算关系（1）计算关系： = =mVAN4.2（2）使用范围：适用于所有的气体，无论是纯净气
7、体还是混合气体当气体摩尔体积用 22.4Lmol-1时必须是标准状况3.c、 m、 V、 N 之间的计算关系5（1）计算关系： VNMmncA（2）使用范围： 以上计算关系必须是在溶液中使用微粒数目是指某种溶质若溶液是由气体溶解于水形成的，要特别注意以下几点：A.必须根据定义表达式进行计算B.氨水中的溶质主要是 NH3H2O，但要以 NH3为准计算C.溶液的体积不能直接用气体的体积或水的体积或气体与水的体积之和，而必须是通过 计算得到mV4.c、 %、 之间的计算关系（1）计算关系： Mc%10（2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算（3）推断方法：根据物质的量浓度的定义表
8、达式溶质的物质的量用 计算MVmn注意溶液体积的单位5. 混合气体的平均相对分子质量的有关计算（1）计算依据： 1mol 任何物质的质量（以 g 为单位）在数值上与其相对分子质量相等1mol 任何气体的体积（以 L 为单位）在数值上与气体摩尔体积（以 L/mol 为单位）相等（2）基本计算关系： Error! nm（3）变换计算关系： Error! = iiM% Error! = iiV（4）使用说明： (2)的计算式适用于所有的混合物的计算(3)中的计算式只适用与混合气体的有关计算6(3)中的两个计算式之间应用了阿伏加德罗定律6.密度与相对密度（1）密度计算表达式： Vm使用说明：A.适用于
9、所有的物质，不受物质状态的限制，也适用于所有的混合物B.所有的气体物质： ，标准状况下气体mVM4.2M（2）相对密度计算表达式： 21D使用说明：A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比B.既可以用于纯净气体之间的计算，也可以用于混合气体之间三、气体状态方程： PV = nRT四、阿伏加德罗定律重要公式与气态方程（ PV = nRT） 之间的关系推论 1：同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即 。21nV推论 2：同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，即 。21P推论 3：同温同压下，同体积的任何气体的质量之比，等于相对分子质量之比，也等于密度之比，即 。2121dMm
10、推论 4：同温同压下，同质量的气体体积之比等于摩尔质量之反比，即 。12MV推论 5：混和气体平均相对分子质量的几种计算方法：(1)标准状况下，平均分相对分子质量 （d= ）d4.2M4.27(1mol 的物质所具有的质量)(2)因为相对密度 2121DM,dD所 以(3)摩尔质量定义法： （混合总质量除以混合总物质的量）总总nmM(4)物质的量或体积分数法： 总总VMn%ban21BA 以上推论及气态方程 PV=nRT 在有关气体的化学计算中具有广泛的应用。五、物质的量在化学实验中的应用一定物质的量浓度溶液的配制(1)所需仪器：托盘天平(溶质为固体时)和药匙或量筒(浓溶液稀释时)、烧杯、玻璃
11、棒、容量瓶、胶头滴管等(2)配制步骤：算(计算)取(称取或量取)溶(溶解)冷(冷却)注(转移)洗(洗涤)振(振荡)定(定容)摇(摇匀)存(保存)以配制 100ml1.00molL1 的 NaCl 溶液为例： 计算：所需 NaCl 固体的质量为 5.85g；称量：准确称量 NaCl 固体（该步操作用到的仪器有托盘天平、药匙）；溶解：将称量好的 NaCl 固体放入烧杯中，然后用适量蒸馏水溶解。（该步操作用到的仪器有烧杯、玻璃棒）；冷却：将烧杯中的溶液冷却至室温；转移：将烧杯中的溶液沿玻璃棒缓缓注入 100ml 容量瓶中；洗涤：用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 23 次，并将洗涤液也注入容量瓶中；振
12、荡：用手轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀；定容：把蒸馏水沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中，当液面距离容量瓶颈刻度线下 12 cm 时，改用胶头滴管 加蒸馏水至凹液面的最低处与刻度线相切视线要保持水平）。摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀；装瓶：配好的溶液应及时转入试剂瓶中。(3)误差分析：根据公式 CBn B / V 知，造成所配溶液产生误差的原因可能由nB或 V 引起其中，造成 nB的误差一般由称量、转移、洗涤等错误操作引起；8而造成 V 的误差往往由读数错误、未冷却溶液等操作引起例如，未洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒，造成实际值比 nB值偏小，从而引起 CB偏小练习: 配制一定物质的量浓度溶液时，下列操
13、作对溶液浓度有何影响？没有用水冲洗烧杯 2-3 次。 （偏低）溶液配好摇匀后，发现液面低于刻度线，又加水至液面与刻度相切。 （偏低）定容时，俯视液面使与刻度相切。 （偏高）定容时，仰视液面使与刻度相切。 （偏低）将未冷却的溶液注入容量瓶后，马上定容。 （偏高）将烧杯中的溶液转到容量瓶时，有溶液溅出。 （偏低）加水超过刻度线。 （偏低）用天平称量 NaOH 时，砝码有油污。 （偏高）(4)配制一定物质的量浓度的溶液时应注意的问题：配制一定物质的量浓度溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的质量不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液这是因为在配制的过程
14、是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是有限的，常用的有 50mL、100 mL、250mL、500 mL 和 1 000 mL 等，所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液将蒸馏水注入容量瓶中至液面接近容量瓶刻度线 12 cm 时，应改用胶头滴管滴加蒸馏水，以防液面超过刻度线，造成所配溶液的浓度偏低在配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液时，应将氢氧化钠样品放在玻璃容器中称量；若配制一定物质的量浓度的硫酸溶液，应预先在烧杯中加入适量的蒸馏水，再缓缓加入量筒中的浓硫酸，同时边加边搅拌（4）容量瓶是一种细颈梨形的平底玻璃瓶，容量瓶颈部有标线、瓶上标有温度和容量。容量瓶是用来配制准确
15、物质的量浓度溶液的仪器。容量瓶有各种不同规格，常用的有 100 mL、250 mL、500mL 和 1000mL 等几种。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此，在选择时，要使容量瓶的容积等于或略大于所需。容量瓶的使用要有一定温度限制，容量瓶不能作为盛放液体的容器或反应容器使用，也不能加热，更不能作为溶解固体或稀释溶液的仪器使用。在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。方法是：往瓶内加水，塞好瓶塞。用食指顶住瓶塞。9另一手托住瓶底，把瓶倒立。观察瓶塞周围是否漏水，若不漏水，把容量瓶正立过来将瓶塞旋转 180，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水。六、在有关计算物质的量浓度时形成解题思路一般有两个出发点： 由
16、“定义式”出发：物质的量浓度定义的数学表达式为 c=n/V，由此可知，欲求 c，先求 n 及 V。 由守恒的观点出发：a.稀释前后“溶质的物质的量守恒” 。b.溶液中“微粒之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。如在 Na2SO4溶液中，阴离子 SO42-与阳离子 Na+所带电荷一定相等，即 n(Na+)1=n(SO2-4)2，又因在同一溶液中，体积都相同，故有 c(Na )1=c(SO42-)2。再如，在 Na2SO4、KNO 3和 HCl 的混合液中，阳离子有 Na+、K +、H +，阴离子有 SO42-、NO -3、Cl -，由电荷守恒知：c(Na )1+c(K )1+c(H )1=c(SO2-
17、4)2+c(NO-3)1+c(Cl-)1简化为 c(Na ) c(K ) c(H )2 c(SO2 4) c(NO 3) c(Cl )c.化学反应前后的质量守恒例如：用密度为 1.32g/cm3的硫酸溶液，逐滴滴入 BaCl2溶液中，直到沉淀恰好完全为止。已知所生成的沉淀的质量等于所用硫酸溶液的质量，则硫酸溶液的浓度为（ ）(A)21.9% (B)42.1% (C)13.5mol/L (D)5.67mol/L解：依题意，生成沉淀的质量应等于溶液的质量H 2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl98 233M% MH 2SO4%= =42.1%10398)/(67.5.2. LmolC故答案为
18、 B、D七、两类浓度的求算总结如下：101.溶液中粒子的物质的量浓度强电解质 A xBy=xAy+yBx- 有c(Ay )=xc(AxBy) c(Bx-)=yc(AxBy) c(Ay+) c(Bx-)=x y以 Fe2(SO4)3为例：(1) 若 Fe2(SO4)3的物质的量浓度为 amolL1 ，则 c(Fe3+)=2amolL1 ， c(SO2-4)=3a molL1 。(2)若 Fe2(SO4)3溶液中 c(SO2 4) a molL1 ，则Fe 2(SO4)3 amolL1 。(3)溶液中电荷关系：3 c(Fe3+)=2c(SO2-4)。2.气体溶于水后溶质的物质的量浓度在标准状况下，1 L 水中溶解某气体 V L，所得溶液密度为 gmL-1，已知该气体的摩尔质量为 M gmol1 ，水的密度是 1 gmL1 ，则溶于水后溶质的物质的量浓度为：c= molL1 = molL110)4.2(.104.2VLmolvVn MV240%10240%1)4.210(.%)( MVgMVmw溶 液溶 质化学计量在实验中的应用巩固基础巩固一、选择题
