高中化学必修一第一章-化学计量在实验中应用.doc

化学计量一物质的量的单位摩尔 1物质的量（n）是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2摩尔（mol）：把含有6.02 1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3阿伏加德罗常数 把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。 4物质的量 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 5摩尔质量（M） (1) 定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。（2）单位：g/mol 或 g.mol-1 (3) 数值：等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。6物质的量=物质的质量/摩尔质量 ( n = m/M )二气体摩尔体积 1气体摩尔体积（Vm） （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。 （2）单位：L/mol 或 m3/mol 2物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 3（1）0 101KPa , Vm = 22.4 L/mol （2）25 101KPa , Vm = 24.8 L/mol三物质的量在化学实验中的应用 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 , mol/m3 （3）物质的量浓度 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V 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，用物质的量浓度计算的方法，求出所需溶质的质量或体积，在烧杯中溶解并在容器内用溶剂稀释为规定的体积，就得欲配制的溶液。 （2）主要操作A检验是否漏水；B配制溶液 计算；称量；溶解；转移；洗涤；定容；摇匀；贮存溶液。注意事项：A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶。 B使用前必须检查是否漏水。C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12cm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。例题解析例1. 现有硫酸铝和硫酸锌两种盐，试关于它们回答下列问题：（1） 0.5摩尔硫酸铝中所含铝离子的个数是多少？（2） 1摩尔硫酸铝的质量和硫酸铝的摩尔质量各是多少？（3） 在一定量硫酸铝和硫酸锌组成的混合物中，SO42的物质的量共2 mol,若铝离子和锌离子的物质的量之比为2：3，则此混合物中硫酸锌的质量为多少？解析：（1）物质的化学式可直观地显示出所含各离子的个数关系，可首先写出硫酸铝的化学式Al2(SO4)3,这样可一目了然地看出1摩尔Al2(SO4)3中含2摩尔Al3，进而求出0.5摩尔硫酸铝中Al3的物质的量和其个数: N(Al3)=0.5 mol26.021023 mol-1=6.021023 .（2）1摩尔硫酸铝的质量和硫酸铝的摩尔质量在数值上都等于硫酸铝的式量342，但单位不同，前者是质量单位为g，后者是物质的量单位为g/mol .（3）由Al2(SO4)3和ZnSO4的化学式可知，当Al3和Zn2物质的量之比为23时，表明Al2(SO4)3和ZnSO4物质的量之比为13 ， Al2(SO4)3中的SO42和ZnSO4中的SO42之比为11，即混合物总共2摩尔SO42中有1摩尔来自ZnSO4，故ZnSO4的物质的量为1摩尔，质量为160克。 例2.将5.6g铁投入足量硫酸铜溶液中充分反应，求所生成硫酸亚铁的物质的量和所生成铜的质量。解析：这道题目是关于化学反应的计算，已知反应物的量求生成物的量.可首先写出反应的化学方程式，然后根据化学方程式所反映出的量的关系进行计算。与初中不同的是,若求某物质的质量,其基准值可设为质量;若求某物质的物质的量,其基准值可设为物质的量,从而直接列比例计算。 同时要注意，反应中各物质之间的单位要左右呼应，同一种物质的单位要上下相同。 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu56 g 1 mol64 g5.6 g n(FeSO4) m(Cu)56g / 5.6g = 1mol / n(FeSO4) n(FeSO4) = 5.6 g 1mol / 56g = 0.1mol56g / 5.6g = 64g / m(Cu)m(Cu) = 5.6g 64g / 56g = 6.4g 例3.下列说法中正确的是（ ）A. 任何一个水分子，其本身都是固体。B. 逐渐加热升温，碳酸氢铵也可体现出三态变化C. 面包是固体，但在受压时体积缩小，故可以说固体易被压缩D. 在水蒸气、液态水和冰中，水分子都在不停的运动解析: 物质的固、液、气三态是大量分子聚集时所表现出的一种状态。故单个分子不能说聚集状态，A错。碳酸氢铵受热时，在熔化之前就已分解，故无法体现本身的三态变化，B错。面包不是单一的固体，它里面包含了大量的气体，受压时体积缩小是其中的气体被压缩排出所致，而不是固体本身被压缩，C错。在水的三种状态中，其分子都在不停运动，只是运动的方式、速率不同，故D对。 例4. 设NA表示阿伏加德罗常数，下列物质中物质的量为1摩尔的是（ ）A.通常状况下22.4 L氯气 B.18毫升水C. NA 个H2分子 D.标准状况下22.4 L H2O 解析：物质的量是联系宏观与微观的桥梁，它们之间的关系如下：（1）NA个微粒为1 mol,(2)标准状况下22.4 L的任何气体约为1 mol，（3）1 mol物质的质量，以克为单位时，数值上与物质的相对分子质量相等。A中不是标准状况，错。B中18毫升水不一定是18克水，故不一定是1 mol。D中水不是气体，故不成立。只有C正确。基础训练1.下列说法中正确的是（ ） A.物质的量是一种基本物理量 B.摩尔是一种基本物理量 C.摩尔是物质的量的单位 D.摩尔是数的一种很大的单位2.下列有关摩尔使用的说法中不正确的是（）A.1摩尔氧原子 B.1摩尔氧分子 C.1摩尔氧气 D.1摩尔氧3下列叙述正确的是( ) A1 mol H2SO4 的质量为98 gmol-1 BH2SO4的摩尔质量为98 g C9.8 g H2SO4含有NA个H2SO4分子D6.021023个H2SO4分子的质量为98 g4. 下列说法或表示法中正确的是（ ）A. 质量为53克的碳酸钠，其物质的量为0.5摩尔B. 等质量的氢气和氧气比较，氢气所含的分子数较少C. 与1.8克水含有相同氢原子数的硫酸的物质的量为98克D. 对于水而言,36克等于2摩尔5.在0.25摩尔硫酸钠中，含有的氧原子个数为（）A. 1 B. 0.25 C.6.021023 D.510236.质量相等的下列物质中，含分子数最多的是（）A. CH4 B. O2 C. NH3 D. CO27.对于同质量的二氧化硫和三氧化硫来说，下列关系中正确的是（）A含氧原子的个数比为23B.含硫元素的质量比为54C.含氧元素的质量比为65 D.含硫原子的个数比为118.填写下列表格：物质分子数质量(g)物质的量(mol)摩尔质量(g/mol)氮气3.011023140.528H2SO43.0110224.90.0598H2O3.01102390.5189. 等物质的量O2和臭氧(O3)，所含的分子数之比为 1:1 ，所含的氧原子数之比为 2:3 ,其分子量之比为2:3，其质量之比为2:3。若O2和O3质量相等，则其分子数之比为3: 2，氧原子数之比为1:1。10.下列说法中正确的是（ C）A. 水被冷却到00C以下时变成冰，是因为水分子从液体变成了固体B. 所有物质在温度变化时都能表现出三态变化C. 不降低温度，只增大压强，也可能使物质从气体变成液体D. 物体能够热胀冷缩是因为构成物体的微粒能够热胀冷缩11.下列变化中，能使构成物质的微粒之间的距离变大的是（ AD ） A. 升温 B.降温 C.加压 D.减压12.现有下列各项关于不同状态的物质属性的描述 ：构成微粒间有较小空隙，构成微粒可以自由移动，没有固定形状，不易被压缩。某物质具备下列哪种组合的属性能够判断该物质为液体（ CD ） A.和 B.和 C.和 D.和13.现有下列四种因素： 温度和压强 所含微粒数 微粒本身大小 微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是（ C ）A.只 B.只 C.只 D. 全部14. 下列因素中，决定固体物质或液体物质体积的主要因素是（ BC ）对气体物质的体积无明显影响的是（ C ） A.温度和压强 B.所含微粒数目 C.微粒本身大小 D.微粒之间的距离15. 下列说法中不能成立的是（ D ）A. 1 mol某种物质的质量称为该物质的摩尔质量B. 1 mol某种物质的体积称为该物质的摩尔体积C. 固体和液体的摩尔体积各不相同D. 气体摩尔体积都约为22.4 L/ mol16. 固体可以分为两类，一类是 晶体 ，如 氯化钠 ， 有 规则的几何外形和固定熔点；另一类是 非晶态物质 ，如 玻璃 ， 无 规则的几何外形和固定熔点。17. 下列物质中，常温下属于晶体的 ABCDG , 没有固定熔点和规则几何外型的是 EFJ 。A. 铝 B.氯化钾 C.氢氧化钠 D.干冰 E.塑料 F.玻璃 G.铁矿石 H.硫酸 J.石蜡 。18. 试从微观结构上分析为什么气态物质容易被压缩，而固态和液态物质不易被压缩？19. 试简述1摩尔固体或液体的体积为何各不相同？在同温同压下，1摩尔不同气体的体积为何都大约相同？能力拓展1. 0.1摩尔某固体单质与氯气完全化合后质量增加了7.1克，则此固体单质可能是（B） A .钠B. 镁C. 铝D. 铁2. 用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（D）A. 24克镁单质变为镁离子时，失去的电子数为NA B. 18克水所含的电子数为NAC. 8克氦气所含分子数为NA D. 3.2克氧气所含氧原子数为0.2NA3. 若1克水中含有m个氢原子，则阿伏加德罗常数用含m的代数式可表示为（B） A. m/9 B. 9m C. 2m D. 18m4某盐的溶液中含有Na+、Mg2+、Cl 、SO42 四种离子，若Na+为 0.2 mol, Mg2+为0.4 mol, Cl 为0.4 mol, 则SO42物质的量为 ( B ) A. 0.1 mol B. 0.3mol C. 0.5mol D. 0.15mol5.一定量某营养液中溶质的配方分别如下：配方一：0.3mol KCl，0.2mol K2SO4，0.1 molZn SO4 配方二：0.1 mol KCl，0.3 mol K2SO4，0.1 molZnCl2对于两种营养液的成分，下列说法中正确的是（C）A. 只有n (K+)相同 B. 只有n (Cl-)相同C. 完全相同D. 各离子的物质的量完全不同6. 15.6 g Na2X含Na+ 0.4mol，则Na2X的摩尔质量为 78 g/mol ，X的相对原子质量为 32 。7将4 g NaOH溶于 36 g水中，可使溶液中H2O与Na+的物质的量之比为20:1，此溶液中溶质的质量分数为 10% 。8. 已知16克A和20克B恰好完全反应生成0.04摩尔C和31.67克D，则C的摩尔质量为108.25 g/mol。9. 在化学反应X + 2Y = R + 2M 中，已知R和M的摩尔质量之比为229，当1.6克X与Y恰好完全反应后，生成4.4克R，同时生成M的质量为 3.6 克，Y与M的质量之比为 16 : 9 ，解答此题时使用到的化学定律是 质量守恒定律 。10.下列说法中不正确的是（ CD ）A. 在同温同压下，1摩尔固体或液体的体积各不相同B. 在同温同压下，不同气体的摩尔体积都大致相同C. 气体摩尔体积约为22.4 L/ molD. 只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4 L/ mol11.下列判断中正确的是（ D ）A. 在标准状况下，1 mol单质溴的体积约为22.4 LB. 在标准状况下，氧气的气体摩尔体积约为22.4 LC. 常温常压下，1 mol氢气的体积为22.4LD. 常温常压下，1 mol氧气的质量为32克12.等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的（ BC ） A.原子数 B.体积 C.质子数 D.质量13. 标准状况下，下列物质体积最大的是（ A ） A. 2克氢气 B. 20克二氧化硫 C. 23克钠 D. 160克溴14. 在标准状况下，将1克氦气，11克二氧化碳和4克氧气混合，所得混合气的体积约为（ D ） A. 28L B. 11.2L C. 16.8L D. 14.0L15.篮球队正在室温为250C的室内体育馆进行比赛。室外温度为40C。如果将篮球放在室外运动场上，该篮球可能会发生怎样的变化？16. 森林是大自然的清洁器，一亩森林一昼夜可吸收62千克二氧化碳气体，呼出49千克氧气，即在标准状况下吸收 31564 L 二氧化碳，呼出 34300 L的氧气。综合训练一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。）1下列对于“摩尔”的理解正确的是（ B ）A摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量B摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为molC摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来D国际上规定，0.012kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩2下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是 （ A ）A32克O2所含的原子数目为NA B0.5molH2O含有的原子数目为1.5NAC1molH2O含有的H2O分子数目为NAD0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol3下列说法正确的是 （ D ）A摩尔质量就等于物质的式量 B摩尔质量就物质式量的6.021023倍 CHNO3的摩尔质量是63g D硫酸和磷酸的摩尔质量相等4下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 （C ）A单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B通常状况下的气体摩尔体积约为22.4LC标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L D相同物质的量的气体摩尔体积也相同5容量瓶是用来配制物质的量浓度的溶液的定量仪器，其上标有：温度、浓度、容量、压强、刻度线、酸式或碱式这六项中的 （ D ）A B C D62molCl2和2molCO2相比较，下列叙述中正确的是 （ A ）A分子数相等 B原子数相等 C体积相等 D质量相等二、选择题（有1-2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。）7下列物质中氧原子数目与11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是 （ BC ）A6.72L CO B6.6g CO2 C8 g SO3 D9.6g H2SO4 8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 ）A2.51019个 B2.51022个 C51019个 D 51022个9将VL HCl气体（STP）溶于水制得1000mL盐酸溶液，则该盐酸的物质的量浓（ C ）AV/22400mol/L B1000V/22.4mol/L CV/22.4mol/L DV/11.2mol/L10下列叙述正确的是 （ BD ）A同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等B任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等C1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小D相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量一定相等11有一种气体的质量是14.2g，体积是4.48升（STP），该气体的摩尔质量（ B ）A28.4 B28.4gmol-1 C71 D71gmol-112科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是a g，12C的原子质量是b g，NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 （ BC ）A该原子的摩尔质量是aNABWg该原子的物质的量一定是 CWg该原子中含有 个该原子D由已知信息可得： 13下列溶液中的氯离子数目与50 mL 1 molL1的AlCl3溶液中氯离子数目相等的是（ AB ）A150 mL 1 molL1的NaCl B75 mL 2 molL1的NH4Cl C150 mL 3 molL1的KCl D75 mL 2 molL1的CaCl214某10% NaOH溶液，加热蒸发掉100g水后得到80mL20%的溶液，则该20% NaOH溶液的物质的量浓度为 （ A ）A6.25mol/L B12.5mol/L C7mol/L D7.5mol/L 15实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是 （ C ）A950mL，111.2g B500mL，117gC1000mL，117g D任意规格，111.2g 16要配制物质的量浓度约为2molL1 NaOH溶液100mL，下面的操作正确的 （ AD ）A称取8g NaOH固体，放入250mL烧杯中，用100mL量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解B称取8g NaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mLC称取8g NaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀D用100mL量筒量取40mL 5molL1NaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用同一量筒取60mL蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中三、填空题（计34分）17（15分）现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为Mgmol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：（1）该气体的物质的量为_m/M_mol。（2）该气体所含原子总数为_2mNA/M_ _个。（3）该气体在标准状况下的体积为_22.4m/M_L。（4）该气体溶于1L水中（不考虑反应），其溶液中溶质的质量分数为_m/(m+1000)_。（5）该气体溶于水后形成VL溶液，其溶液的物质的量浓度为_m/MV_gmol-1。18（8分） 2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为 Na0.35CoO2 1.3H2O。试计算：该晶体的摩尔质量是 122 gmol-1 ；钴原子与氧原子的物质的量之比是 1：3.3 ；钴原子与氧原子的个数之比是 1：3.3 ；1mol该晶体中含有的氧原子数目是 1.991024 个 。（比值可以用小数表示）19（11分）实验室用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液0.5L，回答下列问题（1）请写出该实验的实验步骤 计算 称量 溶解转移 洗涤转移 定容摇匀 。 （2）所需仪器为：容量瓶 （规格： 500mL ）、托盘天平、还需要那些实验仪器才能完成该实验，请写出： _ 烧杯 、药匙、 玻璃棒、 胶头滴管 。（3）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响及造成该影响的原因。为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌。在未降至室温时，立即将溶液转移至溶量瓶定容。对所配溶液浓度的影响： 偏高 ，原因是： 因恢复到室温时，溶液的体积将小于500mL 。定容后，加盖倒转摇匀后，发现溶面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度。对所配溶液浓度的影响 降低 ，原因是： 因为溶液体积大于500mL 。四、计算题（8分）20据“网易新闻中心”报道，2003年12月13日，湖北大冶市金牛镇小泉村发生了群体中毒事件，三名儿童在送往医院途中死亡，另两名儿童至今日仍在医院治疗。经诊断，两儿童为灭鼠药“毒鼠强”急性中毒。此前的10月30日，湖北枣阳发生了三十四人的集体毒鼠强中毒事件；而震惊全国的湖北利川“十二一”毒鼠强投毒案，曾造成三十五人中毒、十人死亡。毒鼠强的毒害是严重的，国家已禁止使用该药来消灭老鼠。那么什么是毒鼠强？它是一种含有C、H、O、N、S的有机物，其摩尔质量为240gmol-1 ，其中所含碳元素的质量分数为20，所含氢元素的质量分数为3.3，所含氧元素的质量分数为26.7，所含氮元素的质量分数为23.3，所含硫元素的质量分数为26.7。根据以上各元素在其中所含的质量分数，试求各元素的物质的量之比及其化学式。 (物质的量之比：C：H：O：N：S2：4：2：2：1 化学式为：C4H8O4N4S2)14 / 14