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1、
第2章 化學計量在實驗中的應用
考試要求:1.認識“物質的量”是描述微觀粒子集體的一個物理量,摩爾是“物質的量”的基本單位
2.了解阿伏伽德羅常數(shù)、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度的含義
3.了解物質的質量、摩爾質量、物質的微粒數(shù)、物質的量、氣體摩爾體積、物質的濃度等之間的換算關系,能用它們進行簡單的化學計算
4.初步學會配制一定物質的量濃度的溶液
知識網(wǎng)絡:
一、 物質的量的單位-----摩爾
(1)物質的量:是一個以阿伏加德羅常數(shù)為計量單位的、用來表示物質所含微觀粒子數(shù)目多少的物理量,是國際單位制中的7個基本物理量之一。
符號: n
物質的量的
2、單位:摩爾(簡稱:摩),摩爾是表示物質的量的單位,符號為mol 。
微觀粒子可以指:分子、原子、離子、電子、原子核、質子或中子等。
(2)阿伏加德羅常數(shù):
1mol物質所含的微粒數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)
阿伏加德羅常數(shù):6.02×1023 mol-1 叫做阿伏加德羅常數(shù)。符號 NA 。
注意:mol-1 是阿伏加德羅常數(shù)的單位。
________________________是實驗測得的近似值。
阿伏伽德羅常數(shù)的精確值:______________________
(3)微觀粒子個數(shù)N、NA、n的關系:______________________
二、摩爾質量與氣體的摩
3、爾體積
(1)摩爾質量定義:單位物質的量的物質所具有的質量,符號:M ,單位:g/mol 。
注意:以g/mol為單位時,摩爾質量僅在數(shù)值上等于該物質的相對分子(原子)質量。
質量m、M 、n的關系:_______________
(2)氣體的摩爾體積:
①氣體的摩爾體積:單位物質的量的氣體所具有的體積,單位________,符號_________。
決定物質體積的因素:____________、 ____________、______________。
阿伏加德羅定律:在同溫同壓條件下,任何氣體的分子間的平均距離______,物質的量相同的任何氣體都具有_____的粒子數(shù)目,因
4、此體積_______。(注釋:與氣體分子間的平均距離相比粒子本身的大小可以忽略不計。)
②特例:在標準狀況下測得,1mol任何氣體的體積都約等于22.4L。
應用 Vm = 22.4L/mol 計算時必須滿足溫度為___℃ _____Pa ,狀態(tài)為________,三個條件缺一不可。
注意:任何氣體既可以是混合氣體(如空氣),也可以是純凈的氣體單質(如氧氣),標況下氣體體積只與粒子數(shù)目成正比,與氣體種類無關,故標況下等物質的量的任何氣體體積都相等。
標況下V、Vm、n的關系:_______________________
③阿伏加德羅定律及其推論:
在同溫同壓條件下,
5、任何氣體的體積V與物質的量n成_____比:_______________
同溫同體積下,任何氣體的物質的量n與壓強P成_____比:___________________
同溫同壓下,氣體的摩爾質量M與密度成____比:________________________
其它推論不常用,可用PV=nRT 來推導
④重要的補充公式:
標況下,氣體的密度ρ(單位為g/L) 摩爾質量M 和氣體的摩爾體積Vm,三者之間的關系式_______________________
三、物質的量濃度
物質的量濃度定義:用單位體積的溶液中所含有的溶質的物質的量來表示溶液組成的物理量,符號CB ,單位
6、mol·L-1 ,簡稱濃度。
①定義式:_________________________________
②重要的導出公式:CB = 1000ρw / M B
四、配制一定物質的量濃度的溶液
1、步驟:
計算、稱量(或量取)、溶解、(靜置到室溫后)轉移、洗滌并轉移、定容、(搖勻、裝瓶)。
2、所需儀器:
〖典型例題〗實驗室中需要配制500mL0.10 mol·L-1的NaOH溶液,就該實驗回答下列問題。
(1) 用天平稱量NaOH固態(tài)__
7、___g。稱量NaOH固體需注意以下兩個問題:
①因為NaOH具有腐蝕性,所以稱量時,需注意選擇________盛裝NaOH固體;
②稱量必須迅速,目的是______________________________________________________。
(2)實驗所需要的儀器有____________________________________________________。
(3)下列操作對所配制的溶液濃度沒有影響的是_____________。
A.稱量時已觀察到NaOH吸水
B.將燒杯中溶解后的溶液注入容量瓶,然后再添加蒸餾水至刻度線
C.搖勻定容后,
8、用膠頭滴管向容量瓶中滴加蒸餾水至刻度線
D.配制溶液前用蒸餾水潤洗容量瓶
3、配制一定物質的量濃度的溶液時應注意的問題
(1)配制一定物質的量濃度的溶液是將一定質量或體積的溶質按所配溶液的體積在選定的容量瓶中定容,因而不需要計算水的用量。
(2)不能配制任意體積的一定物質的量濃度的溶液。這是因為在配制的過程中是用容量瓶來定容的,而容量瓶的規(guī)格又是有限的,常用的有50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等。所以只能配制體積與容量瓶容積相同的一定物質的量濃度的溶液。
(3)在配制一定物質的量濃度的溶液時,不能直接將溶質放入容量瓶中進行溶解,而要在燒杯中溶解
9、,待燒杯中溶液的溫度恢復到室溫時,才能將溶液轉移到容量瓶中。這是因為容量瓶的容積是在20℃時標定的,而絕大多數(shù)物質溶解都會伴隨著吸熱或放熱過程的發(fā)生,引起溫度的升降,從而影響到溶液的體積,使所配制溶液的物質的量的濃度不準確。
(4)定容后的容量瓶在反復顛倒、振蕩后,會出現(xiàn)容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況,這時不能再向容量瓶中加入蒸餾水。用滴管定容到溶液的凹面與容量瓶的刻度線相切時,液體的體積恰好為容量瓶的標定容積。將容量瓶各反復顛倒、振蕩后,出現(xiàn)容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況,主要是部分溶液在潤濕容量瓶磨口時有所損失。
4、誤差分析:能使所配溶液的物質的量濃度偏高的有_____
10、___;能使所配溶液的物質的量濃度偏低的有________
①天平的砝碼沾有其他物質或已銹蝕;
②用量筒量取液體時,俯視讀數(shù);
③容量瓶內(nèi)溶液的溫度高于20℃
④砝碼有殘缺;
⑤用量筒量取液體時,仰視讀數(shù)
⑥在敞口容器中稱量易吸收空氣中其他成分或易于揮發(fā)的物質時的動作過慢;
⑦轉移或攪拌時有部分液體濺出。
⑧用于溶解稀釋溶液的燒杯未用蒸餾水洗滌
5.溶液稀釋:C(濃溶液)·V(濃溶液) =C(稀溶液)· V(稀溶液)
練習題:
1.下列敘述中正確的是( )
A.1molH2O的質量為19g/mol
11、 B.硫酸根離子的摩爾質量是96g
C.CO2的摩爾質量為44 g/mol D.HCl的相對分子質量是36.5 g/mol
2.設NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列敘述中不正確的是( )
A.4g氦氣所含原子個數(shù)為NA B.18g水含有8 NA個電子
C.16g氧氣和16g臭氧所含的原子數(shù)均為NA
D.12g金屬鎂變?yōu)殒V離子時,失去的電子數(shù)目為NA
3、判斷下列敘述哪項正確( )
A.標準狀況下,1mol任何物質的體積約為22.4L B.1mol 氣體的體積約為22.4L
C.1mol Ne和1molO2體積相同
D.標準狀況下
12、,1mol氛氯和氯氣的混合氣體(任意體積比)的體積約為22.4L
4、某位同學配制一定物質的量濃度的NaOH溶液時,造成所配溶液嘗濃度偏高的原因是( )
A.所用NaOH已經(jīng)潮解 B.向容量瓶中加水未到刻度線
C.有少量NaOH溶液殘留在燒杯里
D.用帶游碼的托天平稱2.4gNaOH時誤用了“左碼右物”方法
5、空瓶重48.000g,裝滿氣體 A后的質量為48.270g,裝滿同溫同壓下氫氣時,重量為48.018g(空瓶真空),此氣體A的式量為( )
A.28 B.29 C.30 D.48
6、下列敘述中正確的是( )
A.相同條件下,
13、N2和O3 混合氣與等體積的N2所含原子數(shù)相等
B.等物質的量的CH3+與OH-所含電子數(shù)相等
C.常溫常壓下28gCO與22.4LO2所含分子數(shù)相等 D.16gCH4與18gNH4+所含質子相等
7、標準狀況下有①6.72L甲烷,②3.01×1023個氯化氫分子,③13.6g硫化氫,④0.2molNH3。下列對這四種氣體的關系從小到大表示不正確的是( )
A.體積:④①②③ B.密度:①④③② C.質量:④①③② D.氫原子數(shù):②④③①
8、標準狀況下VL氨氣溶解在1L水中(水的密度近似為1g/ml),所得溶液的密度為g/ml,質量分數(shù)為,物質的量濃度為cmol/
14、L,則下列關系中不正確的是( )
A. B.
C. D.
9、某實驗室合成了一種可溶的金屬氯化物(RClx),為了測定該金屬氯化物的成分,研究人做了以下實驗:取物質的量濃度為0.05mol·L-1的金屬 氯化物(RClx)溶液20mL,使之恰好與20Ml0.15mol·L-1的AgNO3溶液完全反應,則該氯化物的化學式為( )
A.RCl B.RCl2 C.RCl3 D.RCl4
10、設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列關于0.2mol/L的Ba(NO3)2溶液不正確的說法是( )
A.2L溶液中Ba2+濃度
15、為0.2mol/L B.500mL溶液中濃度為0.2mol/L
C.100mL溶液中Ba2+濃度為0.2mol/L D.500mL溶液中NO3-總數(shù)為0.2mol/L
11、3.6g碳在一定量的氧氣中燃燒,反應后生成的氣體質量為9.2g。則在標準狀況下,生成物CO和CO2的體積比為( )
A. B. C. D.
12、時,飽和NaOH溶液的密度為1.458g/cm3,物質的量濃度為3.5mol/L,則下列說法正確A.時,飽和NaOH的物質的量濃度為3.5mol/L
B.此飽和溶液中NaOH的質量分數(shù)為
C.時 ,向飽和NaOH溶液中加入金屬鈉
16、,則溶液的質量分數(shù)變大
D.將此溶液蒸發(fā)部分水,再恢復到時,溶液密度一定大于1.458g/cm3
13、下列各組混合物的分離或提純方法不正確的是( )
A.用過濾的方法分離Fe(OH)2和FeCl3溶液的混合物
B.用結晶法提純NaCl和KNO3混合物中的KNO3
C.用蒸餾法分離乙醇和氯化銨的混合物D.用加熱法分離碘和氯化銨的混合物
14、現(xiàn)有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它們的相關性質如表所示,據(jù)此,將乙二醇和丙三醇互相分離的最佳方法是( )
A.萃取法 B.結晶法 C.分離法 D.蒸餾法
15、下說法正確的是(NA表
17、示阿伏加德羅常數(shù))
⑴常溫常壓下,1molN2含有NA個氮分子;
⑵標準狀況下,以任意比例混合的甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)混合氣體22.4L,所含的氣體的分子數(shù)約為NA個;
⑶標準狀況下,22.4LNO和11.2L氧氣混合,氣體的分子總數(shù)約為1.5NA個
(提示:2NO+O2 2NO2)
⑷常溫下,18g重水所含中子數(shù)為10NA個;
⑸常溫常壓下,1molHe含有核外電子數(shù)為2NA
⑹常溫常壓下,任何金屬和酸反應,若生成2g氫氣,則有2NA個電子發(fā)生轉移;
⑺標準狀況下,1L辛烷(C8H18,液體)完全燃燒后,所
18、生成氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為
16、⑴等物質的量的SO2和SO3中,氧原子的個數(shù)比為____________。
⑵常壓、時,等體積的SO2和SO3中,氧原子的個數(shù)比為______________。
⑶當SO2和SO3中氧原子的個數(shù)比1 :1時,二者的物質的量之比為_______,質量之比為__ ________ ,原子數(shù)之比為___________。
⑷常壓、時,等質量的SO2和SO3的密度比為___________,體積比為____________
氧原子數(shù)之比為__________。
17、常溫下,在27.5g水中溶解12.5gCuSO4·5H2O,恰好達到飽和,
19、該溶液密度為1.21g/cm3,求:
⑴該溶液中陰陽離子的總物質的量為___________mol
⑵該溶液中CuSO4的物質的量濃度為____________mol/L
⑶取出20.0mL,該溶液,配成濃度為1.00 mol/L的稀溶液,則稀釋后溶液的體積是____mL
18、現(xiàn)有下列儀器或用品:①鐵架臺(含鐵圈、各種鐵夾 ):②錐形瓶;③燒杯(若干);④玻璃棒;⑤膠頭滴管;⑥天平(含砝碼);⑦濾紙;⑧量筒;⑨過濾漏斗
⑴過濾時,應選用的上述儀器是__________________(填編號)
⑵配制一定物質的量濃度的溶液時,還缺少的儀器是__________________
20、
⑶請你指出膠頭滴管在化學實驗中的作用(要求二種):
___________________________ 、_______________________________
⑷玻璃棒在不同的實驗中起到不同的作用。請你指出它的幾種作用(要求寫三種:)
______________________ 、______________________、________________________
答案:1-C 2-B 3-D 4-B 5-C 6-B7-A 8-A 9-C 10-B 11-C 12-B 13-D 14-D
15、⑴、⑵、⑸、⑹
16、⑴2
21、:3 ⑵2 :3 ⑶3 :2 6 :5 9 :8
⑷4 :5 5 :4 5 :6
17、⑴0.10 ⑵1.51 ⑶30.2
18、⑴①③④⑦⑨ ⑵容量瓶
⑶滴加少量液體混合物,配制一定物質的量濃度溶液時定容
⑷攪拌、引流、幫助轉移固體,蘸取少量液體
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375