高中化學(xué) 第一章 認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué) 第3節(jié) 化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量學(xué)案 魯科版必修1.doc

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第3節(jié)　化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量 1．物質(zhì)的量及其單位——摩爾 (1)物質(zhì)的量 物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微粒多少的物理量，是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一。物質(zhì)的量的符號(hào)為n。 注意：“物質(zhì)的量”是一個(gè)專(zhuān)用名詞，不能拆開(kāi)。例如，不能說(shuō)“氫氣的量、硫酸的量”，而應(yīng)說(shuō)“氫氣的物質(zhì)的量、硫酸的物質(zhì)的量”。 相關(guān)參考：基本物理量是由人們根據(jù)需要選定的，在不同學(xué)科中和不同時(shí)期，選定的基本物理量有所不同。例如，在力學(xué)中選定的基本物理量是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間；在熱學(xué)領(lǐng)域中則采用長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度為基本物理量。1971年前國(guó)際制中采用的基本物理量是六個(gè)，即：長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、電流、熱力學(xué)溫度、發(fā)光強(qiáng)度。1971年起又增加了物質(zhì)的量為基本物理量，使基本物理量增加到七個(gè)。 【例1－1】 下列對(duì)物質(zhì)的量的理解，正確的是(　　) A．物質(zhì)的量就是物質(zhì)的數(shù)量 B．物質(zhì)的量就是物質(zhì)的質(zhì)量 C．物質(zhì)的量就是物質(zhì)所含微粒數(shù)目的多少 D．物質(zhì)的量是一種基本的物理量 解析：理解物質(zhì)的量的時(shí)候，一定要注意它是一個(gè)物理量，是以摩爾為單位來(lái)衡量某種物質(zhì)所含微粒數(shù)目多少的物理量。我們不能將物質(zhì)的量簡(jiǎn)單地理解為“物質(zhì)的數(shù)量”或“物質(zhì)的質(zhì)量”等，C項(xiàng)中沒(méi)有說(shuō)明物質(zhì)的量為一物理量。 答案：D (2)摩爾 規(guī)定1 mol任何微粒所含的微粒數(shù)與0.012 kg碳原子(12C)所含的原子數(shù)相等，并規(guī)定用摩爾作為物質(zhì)的量的單位。0.012 kg碳原子(12C)所含的原子數(shù)約為6.021023個(gè)。 綜上可知，1 mol任何微粒所含的微粒數(shù)約為6.021023個(gè)，在理解和使用摩爾時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①12C是碳元素原子的一種，其原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子。②這里的“微粒”包括分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子以及它們的特定組合。③在使用摩爾時(shí)要用化學(xué)式指明微粒的種類(lèi)。如“1 mol H2”“2 mol OH－”“1 mol Fe”均正確，而“1 mol氫”欠妥，讓人模糊，無(wú)法確定是氫原子、氫分子還是氫離子，而“1 mol H”就非常明確，指的是1 mol氫原子。④摩爾不能量度宏觀物質(zhì)，1 mol小米、2 mol蘋(píng)果、0.5 mol汽車(chē)均錯(cuò)誤。 (3)阿伏加德羅常數(shù) 1 mol任何微粒所含有的微粒數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)(符號(hào)NA)，由于1 mol任何微粒所含的微粒數(shù)約是6.021023個(gè)，因而阿伏加德羅常數(shù)就可記為6.021023 mol－1。阿伏加德羅常數(shù)也是一種物理量，其單位是mol－1，記錄為NA＝6.021023mol－1，因此認(rèn)為阿伏加德羅常數(shù)僅僅是個(gè)數(shù)值是錯(cuò)誤的。 (4)物質(zhì)的量(n)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)、微粒數(shù)(N)三者之間的關(guān)系 物質(zhì)的量(n)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)、微粒數(shù)(N)的關(guān)系：n＝，如：3.011023個(gè)氧分子的物質(zhì)的量為＝0.5 mol；9.031024個(gè)鐵原子的物質(zhì)的量為＝15 mol。可見(jiàn)物質(zhì)的量是用0.012 kg 12C所含的原子數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量其他微粒集體所含微粒數(shù)目多少的物理量。 【例1－2】 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．1 mol CO2的分子數(shù)與12 g12C所含的原子數(shù)相等 B．1 mol O2的原子數(shù)與0.012 kg12C所含的原子數(shù)相等 C．1 mol H2O與1 mol CO所含的原子數(shù)相等 D．1 mol O2與1 mol CO2所含的原子數(shù)相等 解析：1 mol CO2所含的分子數(shù)和12 g 12C所含的原子數(shù)都是NA。1 mol O2所含的原子數(shù)是2NA,0.012 kg 12C所含的原子數(shù)是NA。1 mol H2O所含的原子總數(shù)是3NA，1 mol CO所含的原子總數(shù)是2NA。1 mol O2所含的原子總數(shù)是2NA，1 mol CO2所含的原子總數(shù)是3NA。 答案：A 判斷微粒個(gè)數(shù)時(shí)一定要明確題中的微粒的種類(lèi)。例如1 mol H2O含有1 mol水分子，但含有2 mol氫原子、1 mol氧原子，共3 mol原子。 2.摩爾質(zhì)量 (1)概念：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。 (2)符號(hào)：M；單位：gmol－1(或kgmol－1)。 說(shuō)明：①摩爾質(zhì)量與1 mol粒子的質(zhì)量含義不同，但有一定的聯(lián)系，如H2O的摩爾質(zhì)量是18 gmol－1,1 mol H2O的質(zhì)量為18 g。②當(dāng)摩爾質(zhì)量的單位取“gmol－1”時(shí)，其數(shù)值與粒子相應(yīng)的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量相等，但物理意義和單位都不相同。 (3)物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、摩爾質(zhì)量(M)三者之間的關(guān)系 我們知道H2O的摩爾質(zhì)量是18 gmol－1，其意義為1 mol H2O的質(zhì)量為18 g，那2 mol H2O的質(zhì)量必定為36 g，3 mol H2O的質(zhì)量為54 g……，因而三者之間的關(guān)系為n＝，在理解該關(guān)系式時(shí)，應(yīng)注意： ①對(duì)于給定的物質(zhì)而言，其M可認(rèn)為是已知值。 ②聯(lián)系n＝可知：＝n＝，因此，物質(zhì)的量(n)可以將宏觀質(zhì)量(m)和微觀粒子數(shù)(N)聯(lián)系起來(lái)。 【例2】 下列有關(guān)摩爾質(zhì)量的描述或應(yīng)用，正確的是(　　) A．1 mol OH－的質(zhì)量為17 g B．二氧化碳的摩爾質(zhì)量為44 g C．鐵原子的摩爾質(zhì)量等于它的相對(duì)原子質(zhì)量 D．一個(gè)鈉原子的質(zhì)量等于 解析：理解摩爾質(zhì)量的概念時(shí)要區(qū)別摩爾質(zhì)量與質(zhì)量，摩爾質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系，1 mol OH－的質(zhì)量為17 g，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中摩爾質(zhì)量的單位錯(cuò)誤，應(yīng)為44 gmol－1；C項(xiàng)中鐵原子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于它的相對(duì)原子質(zhì)量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中1 mol鈉原子為6.021023個(gè)，又根據(jù)鈉的摩爾質(zhì)量為23 gmol－1，因而1 mol鈉原子的質(zhì)量為23 g，從而可求出一個(gè)鈉原子的質(zhì)量等于 g或 g，但該項(xiàng)沒(méi)注明單位是錯(cuò)誤的。 答案：A 3．氣體摩爾體積 (1)概念：在一定溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。 (2)符號(hào)：Vm；單位：Lmol－1或m3mol－1 說(shuō)明：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積可概括為：一個(gè)條件(標(biāo)準(zhǔn)狀況：0 ℃、101 kPa)。一個(gè)對(duì)象(氣體：任何氣體，包括純凈氣體和混合氣體)、兩個(gè)數(shù)據(jù)(1 mol、約為22.4 L)。 辨誤區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)狀況與22.4 Lmol－1的關(guān)系 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積約是22.4 L，這一說(shuō)法是正確的。但認(rèn)為若1 mol氣體的體積是22.4 L，則該氣體處在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，這一說(shuō)法是錯(cuò)誤的，因?yàn)闅怏w的體積受溫度和壓強(qiáng)兩個(gè)因素的影響。一般而言，某一特定的溫度和壓強(qiáng)下的氣體摩爾體積是一個(gè)定值。不同的溫度和壓強(qiáng)下，氣體摩爾體積一般不同，也可能相同。 (3)物質(zhì)的量(n)、氣體摩爾體積(Vm)、氣體的體積(V)三者之間的關(guān)系 通過(guò)對(duì)氣體摩爾體積概念的理解，很容易得出上述三者之間的關(guān)系：即n＝，若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下n＝＝。 (4)決定物質(zhì)體積大小的因素 1 mol固體或液體的體積不相同；在相同的溫度和壓強(qiáng)下，1 mol任何氣體所占的體積在數(shù)值上近似相等。那為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)論呢？ 同種物質(zhì)在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)時(shí)分子間距離示意圖 決定物質(zhì)體積大小的因素有：粒子數(shù)目、粒子的大小、粒子間的距離。 ①固體、液體：1 mol不同的固體或液體，雖然具有相同的粒子數(shù)目，但粒子的大小是不同的，由于固體或液體粒子之間的距離很小，所以固體或液體的體積主要決定于粒子數(shù)目和粒子的大小。而不同物質(zhì)粒子的大小不同，故1 mol不同的固體或液體的體積不同。 ②氣體：一般來(lái)說(shuō)，氣體分子間的平均距離約是分子直徑的10倍，因此當(dāng)分子數(shù)目相同時(shí)，氣體體積的大小主要決定于粒子之間的距離，而不是粒子的大小。而分子間平均距離受溫度和壓強(qiáng)的影響。若溫度一定，壓強(qiáng)增大，氣體分子間的平均距離變小，氣體體積變小；壓強(qiáng)減小，氣體分子間的平均距離增大，則氣體體積增大；若壓強(qiáng)一定，溫度升高，氣體分子間的平均距離增大，氣體體積變大；溫度降低，氣體分子之間的距離變小，氣體的體積變小。在同溫同壓下，不同氣體分子間的平均距離幾乎相等，故在相同的溫度和壓強(qiáng)下，1 mol不同氣體的體積近似相等。 【例3】 判斷下列說(shuō)法是否正確，對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)的打“”。 A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L(　　) B．1 mol H2的質(zhì)量只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才為2 g(　　) C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol O2和N2的混合氣體(按任意比混合)的體積約為22.4 L(　　) D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，任何氣體的體積都約為22.4 L(　　) E．1 mol H2的體積約為22.4 L(　　) F．在20 ℃時(shí)，1 mol 任何氣體的體積總比22.4 L大(　　) 解析：本題主要考查對(duì)氣體摩爾體積的理解和應(yīng)用。氣體摩爾體積是針對(duì)氣態(tài)物質(zhì)而言的，A指出“任何物質(zhì)”是不正確的；氣體的質(zhì)量只與氣體的摩爾質(zhì)量和氣體的物質(zhì)的量有關(guān)，與氣體所處環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，B不正確；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol任何氣體(可以是純凈氣體，也可以是混合氣體)的體積都約是22.4 L，C正確；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，只有物質(zhì)的量是1 mol的任何氣體體積才約是22.4 L，物質(zhì)的量大于或小于1 mol，體積都不是22.4 L，D錯(cuò)誤；1 mol氫氣的體積受溫度和壓強(qiáng)的影響，在未指明溫度和壓強(qiáng)的情況下，22.4 L這個(gè)數(shù)值是無(wú)意義的，E錯(cuò)誤；由于氣體摩爾體積與氣體所處環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，因此僅溫度一定，而壓強(qiáng)不一定，1 mol氣體的體積也不能確定，也就是說(shuō)在20 ℃時(shí)，1 mol任何氣體的體積可能比22.4 L大，也可能比22.4 L小，也可能等于22.4 L，因此F也是不正確的。 答案：A.　B．　C．√　D．　E．　F． 解技巧 準(zhǔn)確掌握氣體摩爾體積的四個(gè)要素： ①狀態(tài)；②狀況；③定量；④數(shù)值。 4.物質(zhì)的量濃度 (1)概念：以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。 (2)符號(hào)：cB(B表示各種溶質(zhì))；單位：molL－1或molm－3。 (3)溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB)、溶液的體積(V)和溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(cB)三者之間的關(guān)系為：nB＝cBV。 (4)在應(yīng)用物質(zhì)的量濃度及其公式計(jì)算時(shí)要注意： ①概念中的體積是溶液的體積，而不是溶劑的體積；其單位一般用L，也可用其他單位，但要注意單位的換算和統(tǒng)一。 ②溶質(zhì)的量用物質(zhì)的量來(lái)表示，不能用質(zhì)量或其他物理量來(lái)表示，單位必須是 mol。 ③“溶質(zhì)”是指溶液中的溶質(zhì)，可以指化合物，也可以指離子或其他特定的組合，分析溶質(zhì)時(shí)要注意有關(guān)的變化，如NaNaOH，Na2ONaOH，溶液中的溶質(zhì)都是NaOH。 ④以帶有結(jié)晶水的物質(zhì)配制溶液時(shí)，在確定溶質(zhì)的物質(zhì)的量時(shí)，用結(jié)晶水合物的質(zhì)量除以結(jié)晶水合物的相對(duì)分子質(zhì)量即可，但溶液中的溶質(zhì)仍為不帶結(jié)晶水的物質(zhì)。 ⑤溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是溶液的固有屬性之一，當(dāng)從一定物質(zhì)的量濃度的溶液中取出任意體積的溶液時(shí)，物質(zhì)的量濃度不變，但隨溶液的體積變化溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。 ⑥體積相同、物質(zhì)的量濃度相同的溶液里所含有的溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同。 【例4】 某?；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)一瓶溶液，標(biāo)簽上標(biāo)有“CaCl2,0.1 molL－1”的字樣，下面是該小組成員對(duì)該溶液的敘述，正確的是(　　) A．配制1 L該溶液，可將0.1 mol CaCl2溶于1 L水中 B．Ca2＋和Cl－的物質(zhì)的量濃度都是0.1 molL－1 C．從試劑瓶中取該溶液的一半，則所取溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05 molL－1 D．將該瓶溶液稀釋一倍，則所得溶液的c(Cl－)為0.1 molL－1 解析：根據(jù)物質(zhì)的量濃度的定義及溶液的稀釋規(guī)律進(jìn)行判斷，注意一定物質(zhì)的量濃度的溶液中溶質(zhì)離子之間的比例關(guān)系。 A項(xiàng)，所得溶液的體積不是1 L，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Cl－的濃度是0.2 molL－1，Ca2＋的濃度是0.1 molL－1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，溶液具有均一性，所取溶液的濃度仍為0.1 molL－1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，溶液稀釋一倍，體積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，設(shè)原溶液的體積為V L，稀釋前，Cl－物質(zhì)的量為20.1 molL－1V L＝0.2V mol，稀釋后，Cl－物質(zhì)的量濃度為0.2V mol/2V L＝0.1 molL－1，正確。 答案：D 5．一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 所需儀器：容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、托盤(pán)天平(或量筒)、藥匙等。 (1)容量瓶簡(jiǎn)介： ①容量瓶的構(gòu)造：如下圖所示，容量瓶是梨形細(xì)頸平底玻璃瓶，瓶口配有磨砂玻璃塞。 ②容量瓶的標(biāo)識(shí)：一是標(biāo)在瓶身處，用于表明容量瓶的容量，一般以毫升為單位；二是刻在瓶頸的中上部，用于顯示容量瓶有最大容量的刻度線(xiàn)，每個(gè)容量瓶只有一條刻度線(xiàn)；三是標(biāo)在瓶身處，用于說(shuō)明瓶?jī)?nèi)液體溫度，一般為20 ℃，即在所指溫度下瓶?jī)?nèi)液體的凹液面與容量瓶頸部的刻度線(xiàn)相切時(shí)，溶液體積恰好與瓶上標(biāo)注的體積相等。 ③容量瓶的用途：容量瓶專(zhuān)門(mén)用于準(zhǔn)確配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液。 ④容量瓶的型號(hào)：容量瓶的型號(hào)是按其容量的大小而確定的，有多種不同的型號(hào)，例如：有1 000 mL、500 mL、250 mL、100 mL、50 mL等。 ⑤使用注意事項(xiàng)： a．使用前必須檢查是否漏水。檢查方法如下： 向容量瓶?jī)?nèi)加少許水，蓋嚴(yán)瓶口。按照右圖所示的方法倒轉(zhuǎn)容量瓶，觀察瓶口處是否漏水。如果不漏水，正置容量瓶，將瓶塞旋轉(zhuǎn)180后再蓋嚴(yán)瓶口，重復(fù)上述操作和觀察。如果這時(shí)也不漏水，說(shuō)明該容量瓶不漏水。 b.選擇型號(hào)適宜的容量瓶。 c．為了避免溶液在溶解或稀釋時(shí)因吸熱、放熱而影響容量瓶的容積，溶質(zhì)應(yīng)該首先在燒杯中溶解或稀釋并待溶液溫度恢復(fù)到室溫后，再將其轉(zhuǎn)移到容量瓶中。 d．容量瓶是用來(lái)配制溶液的，既不能在容量瓶?jī)?nèi)溶解溶質(zhì)，也不能在容量瓶?jī)?nèi)長(zhǎng)期儲(chǔ)存溶液。 e．用過(guò)的容量瓶要及時(shí)洗凈晾干，并在瓶口與瓶塞之間夾上一塊小紙條，以防瓶口與瓶塞發(fā)生粘連。 (2)配制步驟(以固體溶質(zhì)配制為例) 實(shí)驗(yàn)室中用固體NaCl配制100 mL 0.4 molL－1的NaCl溶液。步驟如下： ①計(jì)算NaCl的質(zhì)量 m(NaCl)＝n(NaCl)M(NaCl)＝ L0.4 molL－158.5 gmol－1＝2.3 g。 ②稱(chēng)量2.3 g NaCl a．將托盤(pán)天平放平并調(diào)好零點(diǎn)。 b．取兩塊同種、同大、干凈的小紙片分別放在兩個(gè)托盤(pán)上。用鑷子將游碼撥到標(biāo)尺的2.3 g處。用藥匙小心地向左盤(pán)內(nèi)加氯化鈉粉末，觀察托盤(pán)天平的指針的擺動(dòng)狀況，直至托盤(pán)天平平衡為止。 ③溶解氯化鈉 將2.3 g氯化鈉全部倒入一個(gè)小燒杯中，量取少許蒸餾水(約20 mL)并倒入燒杯內(nèi)，用玻璃棒攪拌使氯化鈉全部溶解(注意防止燒杯被玻璃棒打破)。 ④氯化鈉溶液的溫度冷卻至室溫 將氯化鈉溶液放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，直至溶液的溫度恢復(fù)至室溫為止(溶質(zhì)的溶解往往導(dǎo)致溶液溫度的變化，若未冷卻至室溫就將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶，容量瓶和溶液的體積會(huì)因熱脹冷縮導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確)。 ⑤將氯化鈉溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶?jī)?nèi) 將玻璃棒下端靠在容量瓶?jī)?nèi)刻度線(xiàn)以下的瓶壁上，棒身立于瓶口中央，使氯化鈉溶液沿著玻璃棒流至容量瓶?jī)?nèi)刻度線(xiàn)以下(注意防止溶液流到容量瓶外邊，也不要讓溶液沾在刻度線(xiàn)以上的瓶壁上)。 ⑥洗滌燒杯壁和玻璃棒 每次用蒸餾水約10 mL，連續(xù)2次或3次洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒，每次的洗液都按圖1所示的方法轉(zhuǎn)入容量瓶?jī)?nèi)。 ⑦搖勻氯化鈉溶液 輕輕旋搖容量瓶，直至氯化鈉溶液均勻?yàn)橹?注意防止溶液上升到容量瓶的刻度線(xiàn)以上)。 ⑧定容：使氯化鈉溶液的體積達(dá)到容量瓶的容積 用燒杯沿著玻璃棒慢慢地向容量瓶?jī)?nèi)加蒸餾水，觀察容量瓶?jī)?nèi)液面上升的情況。當(dāng)液面上升至離刻度線(xiàn)1～2 cm時(shí)，改用膠頭滴管將蒸餾水逐滴加入容量瓶中，當(dāng)液體凹面的最低點(diǎn)恰好與刻度線(xiàn)齊平時(shí)(或液體的凹液面與刻度線(xiàn)水平相切時(shí))，立即停止加水(注意防止加入過(guò)多的水)。 ⑨顛倒搖勻NaCl溶液 蓋嚴(yán)容量瓶，雙手持瓶倒正交替反復(fù)振蕩，直至NaCl溶液均勻?yàn)橹?注意防止容量瓶瓶塞松動(dòng))。 ⑩分瓶?jī)?chǔ)存NaCl溶液 將NaCl溶液轉(zhuǎn)移到潔凈、干燥的試劑瓶?jī)?nèi)，在瓶上貼好標(biāo)簽。按照規(guī)范要求整理實(shí)驗(yàn)用品。 配制流程如下圖所示： 談重點(diǎn) 巧記配液步驟： 計(jì)算→稱(chēng)量→溶解→冷卻→轉(zhuǎn)移→洗滌→(振蕩)搖勻→定容→(翻轉(zhuǎn))搖勻→分瓶。 【例5】 (1)用18 molL－1硫酸配制100 mL 1.0 molL－1的硫酸，若實(shí)驗(yàn)儀器有：A.100 mL量筒　B．托盤(pán)天平　C．玻璃棒　D．50 mL容量瓶　E．10 mL量筒 F．膠頭滴管　G．50 mL燒杯　H．100 mL容量瓶 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用儀器的先后順序是(填入編號(hào))____________。 (2)在容量瓶的使用方法中，下列操作不正確的是______(填寫(xiě)編號(hào))。 A．使用容量瓶前檢查其是否漏水 B．容量瓶用蒸餾水洗凈后，再用待配溶液潤(rùn)洗 C．配制溶液時(shí)，如果試樣是固體，把稱(chēng)好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中，緩慢加入蒸餾水到接近刻度線(xiàn)2～3 cm處，用膠頭滴管滴加蒸餾水到刻度線(xiàn) D．配制溶液時(shí)，如果試樣是液體，用量筒量取試樣后直接倒入容量瓶中，緩慢加入蒸餾水到接近刻度線(xiàn)2～3 cm處，用膠頭滴管滴加蒸餾水到刻度線(xiàn) E．蓋好瓶蓋，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒轉(zhuǎn)并搖動(dòng)多次 解析：(1)用18 molL－1的硫酸配制1.0 molL－1的硫酸實(shí)際是稀釋問(wèn)題的計(jì)算及物質(zhì)的量濃度溶液配制的實(shí)驗(yàn)操作。根據(jù)稀釋定律c1V1＝c2V2可計(jì)算18 molL－1濃硫酸的體積為5.6 mL。該體積的液體用10 mL量筒量取比用100 mL量筒量取誤差要小，故應(yīng)選E，不選A。 (2)主要涉及的是容量瓶的使用方法。用待配溶液潤(rùn)洗容量瓶，這樣會(huì)使內(nèi)壁附著溶質(zhì)，導(dǎo)致所配溶液濃度偏大，B項(xiàng)不正確；若在容量瓶中進(jìn)行溶解或稀釋?zhuān)捎跓嵝?yīng)會(huì)使溶液的體積發(fā)生改變，所配溶液濃度有誤差，C、D兩項(xiàng)不正確。答案為B、C、D。 答案：(1)E、G、C、H、F　(2)B、C、D 析規(guī)律 由濃溶液配稀溶液的步驟： 由例題可看出，用濃溶液配制一定濃度的稀溶液，大體步驟與用固體配制基本相同，僅把“固體稱(chēng)量”換成“液體量取”，而儀器中的“托盤(pán)天平”換成“量筒”用來(lái)量取體積。其步驟主要為：計(jì)算→量取→稀釋→冷卻→轉(zhuǎn)移→洗滌→搖勻→定容→搖勻→歸瓶。主要儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、一定規(guī)格的容量瓶、膠頭滴管。 6．阿伏加德羅定律及其推論 (1)阿伏加德羅定律 同溫同壓下，相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子。 (2)阿伏加德羅定律的推論 相同條件 結(jié)論 公式 語(yǔ)言敘述 T、p相同 ＝ 同溫、同壓下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比 T、V相同 ＝ 溫度與體積相同的氣體，壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比 T、p相同 ＝ 在同溫、同壓下，氣體的密度之比等于氣體相對(duì)分子質(zhì)量之比 T、p、m相同 ＝ 同溫、同壓下，同質(zhì)量氣體體積之比等于相對(duì)分子質(zhì)量之反比 T、V、m相同 ＝ 在同溫、同體積下，同質(zhì)量氣體壓強(qiáng)之比等于相對(duì)分子質(zhì)量之反比 注意：在使用阿伏加德羅定律的推論進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要看清題目條件。 (3)氣體的摩爾質(zhì)量與密度的關(guān)系 氣體的摩爾質(zhì)量M(或平均摩爾質(zhì)量)與標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度ρ0的關(guān)系為： M＝22.4 Lmol－1ρ0 gL－1＝22.4ρ0 gmol－1 【例6－1】 下列條件下，兩瓶氣體所含原子數(shù)一定相等的是(　　) A．同質(zhì)量、不同密度的N2和CO B．同溫度、同體積的H2和N2 C．同體積、同密度的C2H4和C3H6 D．同壓強(qiáng)、同體積的N2O和CO2 解析：阿伏加德羅定律是指在同溫、同壓下，氣體分子數(shù)與體積的關(guān)系。進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)先考慮條件，然后選擇相應(yīng)公式或比例式。各種比例有一定條件時(shí)才成立，分析其環(huán)境條件才能選擇相應(yīng)公式，并推斷比例式。 選項(xiàng) 內(nèi)容分析 結(jié)論 A N2和CO的摩爾質(zhì)量都是28 gmol－1，同質(zhì)量時(shí)物質(zhì)的量相同，且二者均為雙原子分子，原子個(gè)數(shù)一定相同 正確 B 根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫、同體積時(shí)，壓強(qiáng)和物質(zhì)的量都不一定相同，H2與N2原子個(gè)數(shù)不一定相同 錯(cuò)誤 C 同體積、同密度則質(zhì)量相同，但C2H4和C3H6的摩爾質(zhì)量不同，則物質(zhì)的量不同，即分子個(gè)數(shù)不同，但原子個(gè)數(shù)相同 正確 D 同壓、同體積，其溫度和物質(zhì)的量不一定相同，則原子個(gè)數(shù)不一定相同 錯(cuò)誤 答案：AC 【例6－2】 在一定條件下，1體積氣體A2和3體積氣體B2完全反應(yīng)生成了2體積氣體X(體積在相同條件下測(cè)定)，則X的化學(xué)式是(　　) A．AB B．A2B2 C．AB2 D．AB3 解析：由題意和阿伏加德羅定律可知A2和B2發(fā)生了如下反應(yīng)A2＋3B2===2X，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，X中含有1個(gè)A和3個(gè)B，故化學(xué)式為AB3。 答案：D 析規(guī)律 如何由反應(yīng)前后氣體的體積比確定氣體的分子組成 (1)根據(jù)阿伏加德羅定律，由體積比推出各反應(yīng)物和生成物的分子個(gè)數(shù)比(物質(zhì)的量比)； (2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定某一物質(zhì)的化學(xué)式； (3)最后寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式后驗(yàn)證其正誤。 7.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算 (1)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義 化學(xué)方程式：　　　 H2?。l2　2HCl ①分子數(shù)之比為 1 ∶ 1 　　∶ 2 ②化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為 1 ∶ 1 　　∶ 2 ③ ∶ ∶ ④ 1 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol 對(duì)于該反應(yīng)來(lái)說(shuō)，1 mol H2和1 mol Cl2在點(diǎn)燃條件下恰好完全反應(yīng)生成2 mol HCl。 對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，各物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之比等于方程式中相應(yīng)的計(jì)量數(shù)之比。 (2)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算需注意的問(wèn)題 ①化學(xué)方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的量的關(guān)系，所以不純物質(zhì)的質(zhì)量只有換算成純凈物質(zhì)的質(zhì)量，才能按化學(xué)方程式列出的比例式進(jìn)行計(jì)算。其換算關(guān)系為： m(純物質(zhì)B)＝m(不純物質(zhì))w(B)，w(B)指混合物中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 n(純凈物B)＝n(不純物質(zhì))w(B)，w(B)指混合物中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。 ②單位問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)在一個(gè)題目里如果都用統(tǒng)一的單位，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但如果題目所給的兩個(gè)量單位不一致，再換算成同一個(gè)單位，有時(shí)顯得很煩瑣，這時(shí)只要做到兩個(gè)量的單位“上下一致，左右相當(dāng)”即可，例如： MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 87 g　 4 mol x g　　 y mol MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 　 4 mol　　　　　　　　　　　22.4 L 　 x mol　　　　　　　　　　　y L MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ 87 g　　　　　　　　　　　　　　　22.4 L x g　　　　　　　　　　　　　　　 y L 上述三種表示方法均正確，解題時(shí)具體選用哪種格式，要根據(jù)題目所給量的單位，具體問(wèn)題具體分析，靈活運(yùn)用。 【例7】 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中殘余的氯氣可以用氫氧化鈉溶液吸收，以防污染空氣。若有3.20 g氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，試求： (1)生成NaCl的質(zhì)量。 (2)生成NaClO的物質(zhì)的量。 (3)被吸收的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。 (4)生成水的物質(zhì)的量。 答案：解法一： Cl2＋2NaOH===NaCl＋　NaClO?。2O 71 g 　80 g 58.5 g 74.5 g 18 g m(Cl2) 3.20 g　m(NaCl)　m(NaClO) m(H2O) (1)＝解得m(NaCl)＝2.34 g (2)＝解得m(NaClO)＝2.98 g n(NaClO)＝＝＝0.040 mol (3)＝解得m(Cl2)＝2.84 g n(Cl2)＝＝＝0.040 mol 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(Cl2)＝n(Cl2)22.4 Lmol－1 ＝0.040 mol22.4 Lmol－1 ＝0.896 L (4)＝解得m(H2O)＝0.72 g n(H2O)＝＝＝0.040 mol 答：略 解法二：3.2 g NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)＝＝＝0.080 mol。 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO?。2O 　1 mol　2 mol　　　1 mol　1 mol　　　1 mol 　n(Cl2) 0.080 mol n(NaCl) n(NaClO)　n(H2O) (1)＝解得n(NaCl)＝0.040 mol m(NaCl)＝n(NaCl)M(NaCl)＝0.040 mol58.5 gmol－1＝2.34 g (2)＝解得n(NaClO)＝0.040 mol (3)＝解得n(Cl2)＝0.040 mol 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(Cl2)＝n(Cl2)22.4 Lmol－1＝0.040 mol22.4 Lmol－1＝0.896 L。 (4)＝解得n(H2O)＝0.040 mol 析規(guī)律 物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算的思路 先將化學(xué)方程式寫(xiě)出，化學(xué)方程式的下面標(biāo)出反應(yīng)物和產(chǎn)物的定量關(guān)系，再在這些量的下面標(biāo)出題干所給和所求的物質(zhì)的相應(yīng)量，最后列比例關(guān)系進(jìn)行求解。計(jì)算過(guò)程要遵循以下原則：基本化學(xué)方程式計(jì)算中的物理量及單位要上下一致，左右相當(dāng)。另外，還要注意解題的規(guī)范性。 8．有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算 (1)基本計(jì)算關(guān)系： cB＝＝ (2)溶液稀釋定律 溶質(zhì)質(zhì)量不變：m1w1＝m2w2 溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變： c(濃)V(濃)＝c(稀)V(稀) (3)不同物質(zhì)的量濃度溶液混合 c(混)V(混)＝c1V1＋c2V2 注意：無(wú)特別指明時(shí)，V(混)≠V1＋V2；V(混)＝ (4)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算 計(jì)算關(guān)系：c＝ (5)溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度求算 以Fe2(SO4)3為例： 若c[Fe2(SO4)3]＝a molL－1， 由Fe2(SO4)3===2Fe3＋　 ＋ 　3SO 1 2 3 a molL－1 2a molL－1 3a molL－1 則c(Fe3＋)＝2a molL－1，c(SO)＝3a molL－1。 【例8－1】 將一定體積的0.5 molL－1的NaOH溶液與一定體積的0.7 molL－1的NaOH溶液混合配制成0.58 molL－1的NaOH溶液50 mL。設(shè)混合后溶液的體積等于混合前兩溶液的體積之和，則所需兩溶液的體積比為(　　) A．1∶1 B．3∶2 C．2∶1 D．1∶4 解析：因混合物溶液的體積等于混合前兩溶液的體積之和，故可用以下計(jì)算式： 0．58 molL－1＝ 解得：＝。 答案：B 【例8－2】 將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的a L氯化氫氣體溶于1 L水中，得到鹽酸的密度為b gmL－1，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是(　　) A. molL－1 B. molL－1 C. molL－1 D. molL－1 解析：鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為36.5 gmol－1＝ g，溶液的質(zhì)量為 g＋1 000 g＝ g， 則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)w＝100%＝100%，代入公式c＝＝ molL－1。 答案：D