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第一讲 化学计量在实验中的应用


第一讲 化学计量在实验中的应用
知识点一、n、NA、N 之间的关系
1、物质的量:衡量一定数目粒子集体的 。符号 。 2、 摩尔:是 ,符号 ,每 mol 粒子含有 个对应的粒子, 近似值为 。 3、 阿伏加德罗常数: 是阿伏伽德罗常数, 符号 , 单位 , 其数值等于 g 所含的 数,近似值为 。 4、粒子的物质的量(n) 、阿伏伽德罗常数(NA) 、粒子数

(N)之间的关系

【练习】

1、在 0.1 mol Na2SO4 中所含 Na+数目为( A.6.02× 1022 个 B.1.202× 1023 个

) C.0.1 个 D.0.2 个

2、比较 1 mol N2 和 1 mol CO 的下列物理量:①质量;②分子总数;③原子总数。 其中相同的是( )A.① B.①② C.①②③ D.②③ ) ③它们所含

3、相等物质的量的 CO 和 CO2 相比较,下列有关叙述中正确的是( ①它们所含的分子数目之比为 1∶1 的原子数目之比为 2∶3 比为 7∶11

②它们所含的 O 原子数目之比为 1∶2

④它们所含的 C 原子数目之比为 1∶1 B.②和③ C.④和⑤

⑤它们所含的电子数目之 D.①②③④⑤

A.①和④

4、设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 A.32 g O2 所含的原子数目为 NA C.1 mol SO2 含有的 SO2 分子数目为 NA B.0.5 mol H2O 含有的原子数目为 1.5 NA D.0.5 NA 个 Cl2 的物质的量是 0.5 mol

5、a mol H2SO4 中含有 b 个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 6、0.3 mol NH3 分子中所含原子数与________个 H2O 分子中所含原子数相等。
2- 7、含有 0.4 mol Al3+的 Al2(SO4)3 溶液中所含 SO4 的物质的量是________.

8、 相同物质的量的 SO2 和 SO3, 所含分子的数目之比为______, 所含原子数目之比为________, 所含氧原子的物质的量之比为________,它们的质量之比为 __________。

知识点二、m、M、n 之间的关系
1、 摩尔质量: 一种物质的摩尔质量以 是摩尔质量, 符号 为单位时, 在数值上等于 , 单位 , 。

2、摩尔质量(M) 、物质的量(n) 、物质的质量(m)之间的关系:
1/9

【练习 2】

1、1.6 g 某物质中含有 6.02× 1022 个分子,则该物质的相对分子质量为 A.16 B.64 C.32 D.96 ) D.126 g

2、1 mol MgSO4· 7H2O 含有结晶水的质量为( A.16 g B.18 g C.112 g

3、下列说法正确的是 A、1 mol H2O 的质量等于 NA 个 H2O 分子质量的总和 B、质量相等 NO2 和 N2O4 所含的原子数不等 C、56g 铁与稀硫酸反应失去的电子数为 3NA D、24 g O2 分子和 24 g O3 分子所含的分子数相 等 4、若某原子的摩尔质量是 M g· mol-1,则一个该原子的真实质量是 5、若 50 滴水正好是 m mL,则 1 滴水所含的分子数是 6、某原子的质量为 Mg,则该原子的摩尔质量为 。 。 。

7、 相同质量的 SO2 和 SO3, 所含分子的数目之比为________, 所含原子数目之比为________, 所含氧原子的物质的量之比为________。 8、把___________ g NaOH 固体溶解在 90 g H2O 中,才能使每 10 个水分子中含有 1 个 Na+ 9、在反应 X+2Y==R+2M 中,已知 R、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,则在此反应中 Y、M 的质量之比为 __ _ A 16:9 B 23:9 C 32:9 D 46:9

知识点三、气体摩尔体积(Vm) 、气体体积(V) 、气体的物质的量(n)之间的关系
1、气体摩尔体积: 因素有 和 。在标准状况下( 叫气体摩尔体积,符号 ℃,101KPa)1mol 任何 。 ,影响气体摩尔体积 所占体积约为

L,即在标准状况下,Vm≈

2、气体摩尔体积(Vm) 、气体体积(V) 、气体的物质的量(n)之间的关系为 3、气体在标准状况下的密度 p、气体的摩尔质量(M) 、标况下的气体摩尔体积(Vm)之间的关系 。 【练习】 1、下列说法正确的是( ) B.1 mol 氢气所占的体积一定是 22.4 L

A.在标准状况下,1 mol 水的体积是 22.4 L
23

C.标准状况下,6.02×10 个 Cu 原子所占有的体积约是 22.4 L D.标准状况下,28 g N2 与 CO 的混合气体,体积为 22.4 L
2/9

2、下列叙述正确的是(

)

A.1 mol 任何气体的体积都为 22.4 L B.1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为 22.4 L C.标准状况下,1 mol 四氯化碳所占的体积是 22.4 L D.标准状况下,22.4 L 的任何气体的物质的量都是 1 mol 3、在标准状况下,与 12 g H2 的体积相等的 N2 的( A.质量为 12 g B.物质的量为 6 mol ) B.22.4 L N2 含阿伏加德罗常数个氮分子 ) D.物质的量为 12 mol

C.体积为 22.4 L

4、下列说法中正确的是(

A.32 g O2 占有的体积约为 22.4 L

C.在标准状况下,22.4 L 水的质量约为 18 g D.22 g 二氧化碳与标准状况下 11.2 L HCl 含有相同的分子数 5、NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 ( ) A、常温常压下,0.05 NA 个 CO2 分子所占的体积是 1.12L B、氨气的摩尔质量和 NA 个氨分子的质量在数值上相等 C、常温常压下,32g 氧气和 34 g H2S 分子个数比为 1:1 D、标准状况下, NA 个水分子所占的体积为 22.4L 6、 a g 某气体中所含有的分子数为 b,则 c g 该气体在标准状况下的体积是( A.22.4bc/aNA L B. 22.4ab/cNA L C.22.4ac/ bNA L D. 22.4b/acNA L



7、在标准状况下,若 V L 甲烷中含有的氢原子个数为 n ,则阿伏加德罗常数可表示为(



A.

Vn 22 .4

B.

22 .4n V

C.

Vn 5 .6

D.

5 .6 n V

8、某常见气体在标准状况下的密度为 1.25 g· L 1。


(1)该气体的相对分子质量为________。 (2)若该气体的分子式为 A2 型,其名称为________; (3)若该气体的分子式为 AB 型,其名称为________。 9、现有 m g 某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为 M g/mol。若阿伏加德罗常数用 NA 表示,则: (1)该气体的物质的量为________ mol。 (2)该气体所含原子总数为________个。 (3)该气体在标准状况下的体积为________ L。 (4)该气体在标准状况下的密度为________ g/L。

知识点四: 阿伏伽德罗定律及其推论
1、影响气体体积的因素

气体物质的体积

2、阿伏伽德罗定律的内容: 适用范围 ,适用条件
3/9

。 。

3、推论: ① 同温同压下,气体的体积之比等于 ② 同温同压下,气体的密度之比等于 ③ 同温同体积,气体的压强之比等于 4、几个量之间的关系
质 量 (g)

之比,也等于 之比。 之比,也等于

之比。 之比。

(1) (5) (10)

物质的量 (mol)

(6) (2)

微粒数 N

(3) (9)

(8)

【练习】
A.5 L Cl2 与 5 L HCl

气 体 体 积 (L) ) B.36 g H2O 与常温常压下的 44.8 L CO2

1、下列各组物质中,分子数相同的是(

C.在 25℃和 1.01×105 Pa 时,等体积的空气与 H2 D.0.2 mol O2 与标准状况下 2.24 L 水 2、在同温、同压条件下,两种物质的量相同的单质气体之间的关系( A.体积都是 22.4 L B.具有相同的体积 C.都是双原子分子 ) ) D.具有相同的原子数目

3、同温同压下,相同体积的 H2 和 CO2 气体,具有相同的( A.分子数 B.原子数 C.质量 D.摩尔质量

4、如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压下瓶内气体的关系一定正确的是( A.原子数相等 B.密度相等 C.质量相等 D.摩尔质量相等

)

5、在同温同压下,A 容器中盛有 H2,B 容器中盛有 NH3,若使它们所含的原子总数相等,则两个容器的体 积之比是( ) A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.1∶3

6、下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔 板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( 7、下列叙述正确的是( ) A.同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等 B.任何条件下,等物质的量的 CO2 和 CO 所含的分子数必相等 C.1L 一氧化碳气体一定比 1L 氧气的质量小 D.只有在标准状况下,气体摩尔体积才是 22.4L/mol 8、有一真空瓶质量为 m1 ,该瓶充入空气后质量为 m2 。在相同状况下,若改为充入某气体 A 时,总质量 为 m3 。则 A 的相对分子质量是( A. ) )

m2 × 29 m1

B.

m3 × 29 m1

C.

m3 m2

? m1 × 29 ? m1
4/9

D.

m2 m3

? m1 × 29 ? m1

9、同温同压下,气体 A 与氧气的质量比为 1∶2,体积比为 1∶4,气体 A 的相对分子质量是 A.16 B.17 C.44 D.64 10、同温同压下,等质量的 SO2 和 CO2 相比较,下列叙述中正确的是( ) A.密度比为 16∶11 B.密度比为 11∶16 C.体积比为 16∶11 D.体积比为 1∶1 -1 11、同温同压下,已知 O2 的密度为 ρg?L ,则 NH3 的密度为 ( ) A.

17 ? - g?L 1 32

B.

32 ? - g?L 1 17

C.

32 - g?L 1 17?

D.

17 - g?L 1 32?

12、今有 H2 和 CO(体积比为 1:2)的混合气体 V L,当其完全燃烧时,所需要 O2 的体积为( ) A .3V L B. 2V L C. V L D. 0.5V L 13、在标准状况下,2 L 甲气体和 1 L 乙气体恰好完全反应生成 2 L 丙气体。若丙气体的分子式是 XY2,则 甲、乙的分子式可能是( )2· 1· c· n· j· y A.X2 和 Y2 B.XY 和 Y2 C.X2 和 XY D.YX2 和 Y2 14、在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2、O3 气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时,下列 说法正确的是( ) B.O2 比 O3 质量小 D.两种气体的氧原子数目相等

A.两种气体的压强相等 C.两种气体的分子数目相等

14、下列两种气体的分子数一定相等的是( ) A.质量相等、密度不等的 N2 和 C2H4 B.等体积等密度的 CO 和 C2H4 C.等温等体积的 O2 和 N2 D.等压等体积的 N2 和 CO2 15、在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密 度大于乙的密度,则下列说法正确的是( ) A. 甲的分子数比乙的分子数多 B. 甲的物质的量比乙的物质的量少 C. 甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D. 甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 16、在标准状况下,m g 气体 A 与 n g 气体 B 的分子数相同,下列说法中不正确的是( ) A.两种气体 A 与 B 的相对分子质量之比为 m∶n B.同质量气体 A 与 B 的分子数之比为 n∶m C.同温同压下,A、B 两气体的密度之比为 n∶m D.相同状况下,同体积 A、B 两气体的质量之比为 m∶n 17、在相同的温度和压强下,4 个容积相同的容器中分别装有 4 种气体:a.CO2;b.O2;c.N2;d.CH4。则 4 个 容器中气体的质量由大到小的顺序是( A.c>d>b>a B.b>a>d>c ) C.a>b>c>d D.d>c>a>b

18、在某温度时,一定量的元素 A 的氢化物 AH3,在恒温密封容器中完全分解为两种气态单质,此时压强增 加了 75%,则 A 单质的分子式为_______ AH3 分解反应的化学方程式___________________。2

知识点五: 溶质的物质的量浓度
1、物质的量浓度是表示

里所含溶质B的 数学表达式 =



符号:

,物质的量浓度的单位: = , 1dm3=
5/9

计算溶质的物质的量的方法:n = 计算溶液体积的方法: V(溶液的体积)= 体积之间的换算:1cm3=



1mL =

L

2、题型 类型一:溶质浓度和离子浓度之间的换算: 【 练 习 1 】 V L Fe2(SO4)3 溶液中含 Fe3 + m g , 则该溶液中 Fe3 + 的物质的量浓 度 为
- ________mol· L-1,SO2 L-1,溶质的物质的 4 的物质的量浓度为__________mol·

量浓度为__________mol· L-1。 【小结】离子的物质的量浓度= ,溶质的物质的量浓度= 类型二:溶液的稀释、浓缩、同溶质的溶液混合 【练习 2】300 毫升某浓度的 NaOH 溶液中含有 60 克溶质。现欲配制 1 摩/升 NaOH 溶液,应 取原溶液与蒸馏水的体积比约为( ) A 1:4 B、 1:5 C、 2:1 D、 2:3 计算原则:溶质的物质的量 , 稀释规律:加水稀释, 溶液的质量是原来的 m 倍,则质量分数为原来的 , 加水稀释,溶液的体积变为原来的 n 倍,溶质的物质的浓度为原来的 。 类型三: 气体溶于水的计算 【练习 3】将标准状况下 a L HCl 溶于 1000g 水中,得到的盐酸密度为 b g· cm—3,则该盐酸的 物质的量浓度是

【小结】计算方法:气体的物质的量=

,

溶液的体积=
【练习 4】 在标准状况下, 用圆底烧瓶收集满一瓶氨气, 并将其倒扣于水槽中(氨气极易溶于水,

1 体积水大约可以溶解 700 体积的氨气),假设溶液没有损失,则所得溶液的物质的量 浓度为___________ ___。

类型四、质量分数、物质的量浓度、溶液密度之间的换算 物质的量浓度 = 溶质质量分数= = =
3

(用密度、质量分数、溶质的摩尔质量表示) (用物质的量浓度表示) (用溶液质量和溶质质量表示) (用溶解度表示,适用于 溶液)

【练习 5】体积为 V mL、密度为 d g / cm 的溶液,含有分子量为 M 的溶质 m g,其物质的量浓

度为 C mol / L,溶质的质量分数为 W%。下列表示式中正确的是?
6/9

?

A? C=
【巩固练习】

W ?1000? d M

B? m=V· d W

100

C? W%=

C?M % 1000 ? d

D? C=

m V ?M

1、设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列对 0.3mol/L K2SO4 溶液的正确说法是( ) + 2A、 1L 溶液中含有 0.4NA 个钾离子 B、 1L 溶液中含有 K 离子和 SO4 离子总数为 0.9NA C、2L 溶液中钾离子的浓度为 1.2mol/L D、1L 溶液中含有 0.6NA 个 SO42-离子 2、欲配制 100ml 1.0 mol/L Na2SO4 溶液,正确的方法是 ① 将 14.2 g Na2SO4 溶于 100ml 水中 ② 将 32.2g Na2SO4· 10H2O 溶于少量水中,再用水稀释至 100 ml ③ 将 20 ml 5.0 mol/L Na2SO4 溶液用水稀释至 100 ml A.①② B.②③ C.①③ D.①②③ 3、用胆矾配制 0.2mol/L 的 CuSO4 溶液,下列操作正确的是( ) A、取 50g 胆矾溶于 1L 水中 B、取 50g 胆矾溶于水配成 1L 溶液 C、取 32g 胆矾溶于水配成 1L 溶液 D、将胆矾加热除去结晶水,再取无水硫酸铜 32g 溶于 1L 水中 4、下列溶液中 Cl-物质的量浓度最大的是( ) A、100mL2mol/LMgCl2 B、1000mLl.5mol/LNaCl C、250mLl mol/LAlCl3 D 、300mL5mol/LKClO3 5、若 20 g 密度为 d g / cm3 的硝酸钙溶液里含有 1 g Ca2+,则 NO 3 离子的浓度是 ? A?
d mol / L 400

?

B?

20 mol / L d

C? 2?5 d

mol / L )

D? 1?25 d

mol / L

6、关于 0.1 mol/L H2SO4 溶液的叙述错误的是( A.1 L 该溶液中含有 H2SO4 的质量为 9.8 g

B.0.5 L 该溶液中氢离子的物质的量浓度为 0.2 mol/L C.从 1 L 该溶液中取出 100 mL,则取出溶液中 H2SO4 的物质的量浓度为 0.01 mol/L D.取该溶液 10 mL,加水稀释至 100 mL 后 H2SO4 的物质的量浓度为 0.01 mol/L 7、某 Al2(SO4)3 溶液 VmL 中含 ag Al3+,取出 V/4mL 溶液稀释成 4VmL 后,SO42-的物质的量 浓度为

8、由 NaCl、MgCl2 和 MgSO4 三种盐配成的混合溶液中,若 Na+的浓度为 0.1mol/L,Mg2+的浓 度为 0.25mol/L,而 Cl-为 0.2mol/L,则 SO42-的浓度是( ) A、0.2mol/L B、0.4mol/L C、0.3mol/L D、0.1mol/L

9、某温度下 22% KCl 溶液 150mL,加 100g 水稀释后浓度为 14%,则原溶液的物质的量浓度
7/9





10、50mL 密度为 1.84g/cm3、质量分数为 98%的浓 H2SO4,其物质的量浓度为__________;若 将 50mL 该浓 H2SO4 稀释成密度为 1.47g/cm3 的溶液 100mL, 需水_______mL(ρ 水=1g/cm3), 稀释后溶液的质量分数为____________,物质的量浓度为____________。 【出处

11、10 mL 的 0.1 mol / L BaCl2 溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中 的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( A. 3∶3∶2 B. 1∶2∶3 C. 1∶3∶3 D. 3∶1∶1 )

12、在标准状况下,将 V L 气体 A(摩尔质量为 M g· mol-1)溶于 0.1 L 水中,所得溶液密度为 d g· cm-3,则该溶质的物质的量浓度为( ) 21
A.

MV Vd 1000Vd 1000VdM - - - - mo1·L 1 B. mol·L 1 C. mo1·L 1 D. mol·L 1 22.4(V+0.1) MV+2240 MV+2240 MV+2240

13、甲乙两烧杯分别加入等体积等物质的量浓度的硫酸溶液,向甲杯中加入 M 克镁,向乙杯中加入 M 克
锌,完全反应后,一烧杯中仍有金属未溶解,则甲、乙烧杯中原来的硫酸的物质的量 X 值( A. )

M M <X< 24 65

B.X=

M 24

C.

M >X≥ 24

M 65

D.

M M ?X≥ 65 24

知识点六:一定物质的量浓度溶液的配制 1、配制使用的仪器:托盘天平 ( 溶质)、量筒 ( 溶质)、 瓶、 、 、 。 2、步骤: ①计算溶质的量(若为固体溶质计算所需 ,若为溶液计算所需溶液的 ②称取(或量取)③ (静置冷却)④ ⑤ ⑥ ⑦

容量

) ⑧

8/9

3、误差分析(以 NaOH 固体配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液为例): 可能引起误差的一些操作 称量时间过长 称量过程误 差分析 用滤纸称 NaOH 固体 物质、 砝码位置放反(使用了游码) 移液前容量瓶内有少量水 转移液体时有少量洒落 未洗涤烧杯和玻璃棒 配制过程误 差分析 未冷却到室温就注入定容 定容时水加多后用滴管吸出 定容摇匀后液面下降再加水 定容时俯视刻度线 定容时仰视刻度线 过程分析 m V 对 c 的影响

【练习 1】实验室中需要配制 2 mol/L 的 NaOH 溶液 950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和 称取的 NaOH 的质量分别是( A.950 mL,76.0 g ) C.1 000 mL,80.0 g D.1 000 mL,76.0 g

B.500 mL,80.0 g

【练习 2】实验室配制 0.5mol/L 的 NaOH 溶液 500mL,有以下仪器:①烧杯,②100mL 量筒, ③1000mL 容量瓶,④500mL 容量瓶,⑤玻璃棒,⑥托盘天平(带砝码) (1) 配 制 时 , 必 须 使 用 的 仪 器 有 ________________ ( 填 代 号 ), 还 缺 少 的 仪 器 _____________________ , 该实 验中 两次 用到 玻 璃棒 ,其 作用 分别 是 _____________ _____,___________ ____ _ ; ⑵、使用容量瓶前必须进行的一步操作是_________; ⑶、配制时,一般可以分为以下几个步骤:①称量、②计算、③溶解、④摇匀、⑤转移、 ⑥ 洗涤、⑦定容、 ⑧冷却,其正确的操作____________________________ ⑷、 在配制过程中, 其他操作都正确, 下列操作会引起误差偏高的是___ __: 偏低___ _ ①未洗涤烧杯、玻璃棒 ②未等 NaOH 溶液冷却至室温就转移到容量瓶中 ③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水 ④定容时俯视容量瓶的刻度线? ⑤定容时仰视容量瓶的刻度线?⑥摇匀溶液后,发现液面低于刻度线,再补加水

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