高中化学物质的量和摩尔质量讲解经典试题与精讲精练
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6.02×1023个微粒。
例2. 假设某硫酸铝溶液中含铝离子3。01×1022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 1mol 微粒的量 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:
①同温同压时,气体物质的体积与物质的量成正比 ②同温同压时,气体物质的摩尔质量与密度成正比
③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 ④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(N0):12克12C所含的原子数,近似的数值为6.021023 2、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mol
1、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 molCO2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。021024个氧分子的质量。 二、关于摩尔质量的计算
如何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 23 水分子 3。0110(分子) 铜原子 (原子) 0。5 1 氨 气 (原子) 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
化学反应方程式中各种物质之间的物质的量关系及其应用
点燃 H2 + Cl2======= 2HCl
质量比(g) 2 71 73 物质的量比(mol)1 1 2 4HCl(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,
点燃 H2 + Cl2======= 2HCl
质量比(g) 2 73 1 X X = 35.5
生成的氯化氢为 35.5/73 = 0。5 (mol)
0
解法2:设生成氯化氢为X摩,
点燃 H2 + Cl2======= 2HCl
物质的量比(mol) 1 2 1/2 X X = 0.5 (mol)
解法3:设生成氯化氢为X摩,
点燃 H2 + Cl2======= 2HCl
2(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(00C、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、250C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的分子数。 即:同温同压下,
【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 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。计算这两种气体在混合前的质量和体积各是多少?(CO:4g、3.2L CO2 :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) 【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、 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) 溶质的物质的量溶液的浓度溶质的质量(g) (mol) (mol/L) 2 氢氧化钠溶液 0.5 5 98 硫酸溶液 2 氯化钠溶液 0。25 N M 氢氧化钾溶液 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。1ml)
【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。
1
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 10001.19g/cm3 = 1190g 1升盐酸中含HCl的质量为 1190g36。5%(g)
1升盐酸中含HCl的物质的量为 1190g36.5%36.5=11.9(mol) 因此,盐酸溶液的物质的量浓度为11。9mol/L 2、 1升硝酸中的质量为 10001.2g/cm3
1升硝酸中含HCl的质量为 10001.2g/cm363%(g)
1升硝酸中含HCl的物质的量为 10001。2g/cm363%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: 【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NA B。 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2NA D. 常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为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)L 2O3 ==== 3O2 2L 3L xL (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=2:3 w(O2)==50% , w(O2)=1-50%=50%. 1.根据化学反应A+B==C+D中,某学生作了如下四种叙述:①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;②若mgA和ngB完全反应,生成的C和D的总质量是(m+n)g;③若取A、B各mg,则反应生成C和D的质量总和不一定是2mg;④反应物A、B的质量比一定等于C、D的质量比 ( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ①④ D。 ②③
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。 0.5mol C。 0。275mol D. 0。25mol
3.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 KOH〉KHCO3
2
C。 物质的量 KOH〈KHCO3 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
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。
7.nmolN2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%
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