1、0物质的量和摩尔质量1. 弄清以下概念及其它们之间的关系【例题分析】例 1 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)1 摩尔物质中含有 6.021023 个微粒。例 2 假设某硫酸铝溶液中含铝离子 3.011022 个,求硫酸铝的物质的量?硫酸根离子的质量?例 3 在某 KI 溶液中逐滴加入某浓度的 AgNO3 溶液,直至完全反应为止,发现加入的 AgNO3 溶液质量等于沉淀质量,则AgNO3 溶液的溶质质量分数为多少?气体摩尔体积【导学】1. 气
2、体摩尔体积与阿伏加德罗定律比较:气体摩尔体积 阿伏加德罗定律研究对象 气体 气体温度压强 0 1atm 同温同压微粒的量 1mol 相同数目分子气体体积 都约为 22.4L 体积相同2阿伏加德罗定律及其有关推论:(1) 阿伏加德罗定律:温度和压强相同时,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。(2) 阿伏加德罗定律的推论:同温同压时,气体物质的体积与物质的量成正比同温同压时,气体物质的摩尔质量与密度成正比同温同压时,质量相同的气体物质的体积与摩尔质量成反比同温同容时,气体压强与气体的物质的量成正比一、摩尔1、阿伏加德罗常数(N 0):12 克 12C 所含的原子数,近似的数值为 6.02 102
3、32、物质的量:用来衡量微观粒子数量的物理量。其单位为摩尔,符号为 mol1、物质的量只能适用于微观粒子。2、使用摩尔时必须指明微观粒子的名称或化学式1、下列表示方法是否正确?为什么? 1 摩氮; 5mol 原子氢; 1 mol 细菌 2、2 molCO 2 含多少个分子?多少个原子?怎样确定 1 摩尔物质的质量呢?1 摩尔物质的质量要数值上等于其化学式的式量,单位为克。3、摩尔质量:1 摩尔物质的质量,在数值上等于其物质式量,单位为克/摩1、求 9 克水中有多少个水分子。2、求 6.02 1024 个氧分子的质量。二、关于摩尔质量的计算 摩物 质 的 量摩克摩 尔 质 量 克质 量 /1如何
4、利用物质的量进行有关的计算:在摩尔质量、物质的质量、物质的量三者之间,已知任意两个量,就可求另外一个量。【练习】1、根据已知条件和相对原子的质量数据,在下表的空格内填上相应的数据。物 质 指定微粒(个) 质量(克) 物质的量(摩) 摩尔质量(克/摩)氟 气 (分子) 19水分子 3.01 1023 (分子)铜原子 (原子) 0.5氨 气 (原子) 1钙离子 6020 (离子)2、1 克氧气和多少克水中所含的氧原子数相同?(1.125 克)物质的量及其单位摩尔的桥梁作用阿 伏 加 德 罗 常 数个物 质 的 微 粒 数摩物 质 的 量摩克摩 尔 质 量 克质 量 /化学反应方程式中各种物质之间的
5、物质的量关系及其应用 H2 + Cl2 = 2HCl质量比(g) 2 71 73物质的量比(mol)1 1 24HCl(浓) + MnO2 = MnCl2 +2H2O +Cl2质量比(g) 146 87 71物质的量比(mol) 4 1 1 【例题】1 克氢气和足量的氯气完全反应可生成多少摩尔氯化氢?解法 1:设生成氯化氢为 X 克, H2 + Cl2 = 2HCl质量比(g) 2 731 XX = 35.5生成的氯化氢为 35.5/73 = 0.5 (mol)解法 2:设生成氯化氢为 X 摩, H2 + Cl2 = 2HCl物质的量比(mol) 1 21/2 XX = 0.5 (mol)解法
6、 3:设生成氯化氢为 X 摩, H2 + Cl2 = 2HCl2(g) 2 (mol)1(g) X(mol)X = 0.5 (mol)在运用化学反应方程式进行计算时,可以选用不同的单位(如克、摩等) ,但必须注意两点:1、同一物质所用的单位必须相同(简称上下相同) 2、不同物质若采用不同单位时必须对应(左右对应) ,如克对应摩而不能用千克对应摩【练习】1、在 4HCl(浓) + MnO2 = MnCl2 +2H2O +Cl2的反应中,反应物和生成物之间的物质的量比为 。2、4 克氢气和 4 克氧气反应可生成多少摩尔的水?气体摩尔体积1、气体摩尔体积:在标准状况下,1mol 的任何气体所占的体积
7、都约是 22.4 升(L),这个体积叫做气体摩尔体积。 2、为什么 1mol 气体在标准状况下所占的体积都约是 22.4 升?【归纳】2、决定物质体积的因素为:微粒的数量、微粒的大小、微粒间的距离。气体:微粒的大小与微粒间的距离相比可以忽略不计;在同温压下微粒间的距离大致相等。因此,在同温同压下,气体的体积只与微粒的个数有关。【强调】1、气体摩尔体积的条件:标准状况(0 0C、101325Pa) 、气体、1 摩尔 2、体积都约是 22.4 升关于气体摩尔体积概念的认识误区:标准状况常温常压、25 0C 等气体物质、非气体物质【归纳】1、 阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同
8、的分子数。即:同温同压下, BABANV微 粒 的 个 数 或 物 质 的 量微 粒 的 个 数 或 物 质 的 量气 体 体 积气 体 体 积 【讨论】根据阿伏加德罗定律讨论下列说法是否正确?1、 同温同压下,气体的密度之比等于其物质的摩尔质量之比2、 等质量的气体,摩尔质量越大的,所占的体积越大 点燃点燃点燃点燃2在化学反应方程式计算中的应用。【练习】1、14.2g 氯气在标准状况下的体积是多少毫升?2、在标准状况下,将 1g 锌、1g 铝、1g 钠分别与足量的盐酸反应,生成氢气的体积由大到小的顺序是怎样的?3、在标准状况下,15g 一氧化碳和二氧化碳的混合物的体积为 8.8 升。计算这两
9、种气体在混合前的质量和体积各是多少?(CO :4g、3.2L CO 2 :11g、5.6L)物质的量浓度表示方法:用以 1 升溶液里含有多少溶质来表示溶液的浓度。单位为摩每升(mol/L)()/(LmolLmol溶 液 的 体 积溶 质 的 物 质 的 量物 质 的 量 浓 度 【强调】理解物质的量浓度应注意的问题:体积为溶液的体积;单位【演示实验】 配制一定物质的量浓度 (在演示过程中向学生讲解配制一定物质的量浓度的步骤、使用仪器和注意事项)【归纳】2、配制方法:计算称量或量取溶解转移洗涤振荡定容摇匀【思考】1、用 29.3 克的氯化钠溶于 1L 水是否能得到 0.5mol/L 的溶液?1、
10、 用 29.3 克的氯化钠溶于 970.7 克水是否能得到 0.5mol/L 的溶液?2、 在上述配制过程中若遗漏了” 洗涤”,所配溶液的浓度比 0.5mol/L 大还是小?3、 在上述配制过程中若仰视观察刻度, 所配溶液的浓度比 0.5mol/L 大还是小?【练习】求下列溶液的物质的量浓度.1、 1L 溶液中含有 11.7g NaCl;2、 标准状况下 140L 氯化氢气体完全溶于水后,配成 500ml 溶液。【练习】填写下表的空格 (投影)溶液名称 溶液体积(L) 溶质的物质的量(mol )溶液的浓度(mol/L)溶质的质量(g)氢氧化钠溶液 0.5 2硫酸溶液 5 98氯化钠溶液 2 0
11、.25氢氧化钾溶液 N M在物质的量浓度溶液中溶质微粒数的数目:1、对不能电离的物质来说,体积相同物质的量浓度相同的溶液都含有相同的溶质分子数;2、对溶质能电离的物质来说情况就较复杂,如 1molNaCl 中含的微粒数(离子)为 2 倍的阿伏加德罗常数。2、2L 硫酸溶液中含有 1mol 硫酸,溶质的质量为多少?物质的量浓度为多少?含的微粒数为多少?从中取出 100ml 溶液,它的浓度为多少?溶质的质量为多少?3、中和 1L0.5mol/L 氢氧化钡溶液,需要 2mol/L 的盐酸溶液多少毫升?【例题】要配制 250ml0.1mol/L 盐酸,需要 12mol/L 的浓盐酸多少毫升?(2.1m
12、l)【归纳】把一定量的浓溶液加水稀释到一定浓度的稀溶液时,溶质的质量和物质的量都不变。即:V 浓 M 浓 =V 稀 V 稀 或 W 浓 X%浓 =W 稀 X%稀【讨论】溶液的溶质质量分数和溶液的物质的量浓度之间有什么不同?【例题】计算下列溶液的物质的量浓度。1、36.5%的盐酸(密度 1.19g/cm3) 2、63% 的硝酸(密度 1.2 g/cm3)解 1、 1 升盐酸中的质量为 1000 1.19g/cm3 = 1190g1 升盐酸中含 HCl 的质量为 1190g 36.5% (g)1 升盐酸中含 HCl 的物质的量为 1190g 36.5% 36.5=11.9(mol)因此,盐酸溶液的
13、物质的量浓度为 11.9mol/L2、 1 升硝酸中的质量为 1000 1.2g/cm31 升硝酸中含 HCl 的质量为 1000 1.2g/cm3 63% (g)1 升硝酸中含 HCl 的物质的量为 1000 1.2g/cm3 63% 63=12(mol)因此,硝酸溶液的物质的量浓度为 12mol/L【归纳】物质的量浓度和质量分数之间的换算关系:)/(%)(/)(10)/( molXlLmol溶 质 的 摩 尔 质 量溶 质 的 质 量 分 数密 度物 质 的 量 浓 度 【练习】1、W 克 a%的硫酸溶液和 V 毫升水混合后,得到密度为 d 克/厘米 3 的稀硫酸,求稀硫酸的物质的量浓度和
14、溶质的质量分数。2、用 1 体积水吸收 560 体积(标准状况)的氨,所得氨水的密度为 0.89g/L。求氨水的物质的量浓度和溶质的质量分数。(16mol/L、30%)3 例题精讲一、质量守恒定律的直接应用例 1有一在空气里暴露过的 KOH 固体样品,经分析其含水 7.65%,含 K2CO34.32%,其余是 KOH。若将 ag 样品放入bmL1mol/L 的盐酸中,使其充分作用后,残酸用 25.25mLcmol/L 的 KOH 溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液,得到固体质量的表达3式中(单位 g)A. 只含有 a B. 只含有 b C. 必含有 b D. 一定有 a、b 和 c解析本题如使用
15、Cl 原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意,反应后溶液为 KCl 溶液,其中的 Cl-来自盐酸,所以所得 KCl 固体的物质的量与 HCl 的物质的量相等,即为 0.001bmol,质量为 0.0745bg。如果解题时使用 ag 这个数据,也能获得答案,此时答案中也会含有 b,请读者自行解答。本题正确答案为 C。例 2在一定条件下,16gA 和 22gB 恰好反应生成 C 和 4.5gD。在相同条件下,8gA 和 15gB 反应可生成 D 和 0.125molC。从上述事实可推知 C 的式量为_。解析根据质量守恒定律,当 16gA 与 22gB 恰好反应生成 4.5gD 的同时,生成 C
16、的质量应为 16+22-4.5=33.5g,当 8gA 和15gB 反应时,根据判断 B 是过量的,A 与 C 的质量关系应是 16:33.5=8:x,x=16.75g,MC=16.75g/0.125mol=134g/mol,即 C 的式量为 134。二、阿伏加德罗常数的直接应用例 3下列说法正确的是(NA 表示阿伏加德罗常数)A. 标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物 22.4L,则所含有的分子数为 NAB. 标准状况下,1L 辛烷完全燃烧后,所生成气态产物的分子数为C. 常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出 1molH2 时发生转移的电子数为 2NAD. 常温常压下,1mol 氦气含
17、有的核外电子数为 4NA解析阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下,22.4L 混合气体所含有的分子数为 NA,所以选项 A 正确。标准状况下,辛烷是液体,不能使用标准状况下气体的摩尔体积 22.4L/mol 这一量,所以 1L 辛烷的物质的量不是 1/22.4mol,选项 B 错误。每生成 1molH2 时必有 2molH+获得 2mol 电子,即转移电子数为 2NA,选项 C 正确。1 个氦原子核外有 4 个电子,氦气是单原子分子,所以 1mol 氦气含有 4mol 电子,这与外界温度和压强无关,所以选项 D 正确。本题正确答案为 AC。三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应
18、用例 4在一定条件下,有 aLO2 和 O3 的混合气体,当其中的 O3 全部转化为 O2 时,体积变为 1.2aL,求原混合气中 O2 和 O3的质量百分含量。解析由阿伏加德罗定律,结合化学方程式的意义可知,化学方程式中气体化学式的系数比等于其体积比,所以此题实际上用阿伏加德罗定律的应用题。设混合气体中 O3 占 xL,则 O2 为(a-x)L2O3 = 3O22L 3LxL (3/2)xL(3/2)x+(a-x)=1.2a,解得 x=0.4a根据阿伏加德罗定律:n(O3):n(O2)=V(O3):V(O2)=0.4a:0.6a=2:3w(O2)=50% , w(O2)=1-50%=50%。
19、1根据化学反应 A+B=C+D 中,某学生作了如下四种叙述:若 mgA 与 B 充分反应后生成 ngC 和 wgD,则参加反应的 B 的质量为(m+n-w)g;若 mgA 和 ngB 完全反应,生成的 C 和 D 的总质量是(m+n)g;若取 A、B 各 mg,则反应生成 C 和 D 的质量总和不一定是 2mg;反应物 A、B 的质量比一定等于 C、D 的质量比 ( )A. B. C. D. 2现有 A、B、C 三种化合物,各取 40g 相混合,完全反应后,得 B18g,C49g,还有 D 生成。已知 D 的式量为 106。现将 22gA和 11gB 反应,能生成 D ( )A. 1mol B
20、. 0.5mol C. 0.275mol D. 0.25mol3质量为 25.4g 的 KOH 和 KHCO3 混合物先在 250加热,冷却后发现混合物质量损失 4.9g,则原混合物中 KOH 和 KHCO3 的组成为 ( )A. 物质的量 KOH=KHCO3 B. 物质的量 KOHKHCO3C. 物质的量 KOHKHCO3 D. KOH KHCO3 的任意比4在反应 X+2Y=R+M 中,已知 R 和 M 的摩尔质量之比为 22:9,当 1.6gX 与 Y 完全反应后,生成 4.4gR,则此反应中 Y 和 M 的质量之比为 ( )A. 16:9 B. 32:9 C. 23:9 D. 46:9
21、6设阿伏加德罗常数为 NA,标准状况下,某种 O2 和 N2 的混合气体 mg 含有 b 个分子,则 ng 该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是 ( )A. B. C. D. 7nmolN2 和 nmol14CO 相比较,下列叙述中正确的是 ( )A. 在同温同压下体积相等 B. 在同温同压下密度相等C. 在标准状况下质量相等 D. 分子数相等10将空气与 CO2 按 5:1 体积比混合,跟足量的赤热的焦炭充分反应,若反应前后温度相同,则在所得气体中,CO 的体积百分含量为(假设空气中氮、氧体积比为 4:1,其它成分可忽略不计) ( )A. 29% B. 43% C. 50% D. 100%