高中化學專項復習之化學計量在實驗中的應用

高中化學專題復習

化學計量在實驗中的應用

一、物質的量

1、物質的量基本概念

L定義：表示物質所含微粒多少的物理量，也表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。

2.物質的量是以微觀粒子為計量的對象。

3.物質的量的符號為“n”。

2.摩爾

1.物質的量的單位單位：克/摩符號：g/mol

數(shù)值：等于物質的原子量、分子量、原子團的式量。

2.符號是molo

3.使用摩爾表示物質的量時，應該用化學式指明粒子的種類。

例如：ImolH表示mol氫原子，ImolH?表示Imo1氫分子（氫氣），ImolH'表示Imol氫離子，但如果

說“Imol氫”就違反了使用標準，因為氫是元素名稱，不是微粒名稱，也不是微粒的符號或化學式。

4.計算公式：n=N/NAn=m/M

5.氣體的摩爾體積

單位物質的量的氣體所占的體積，符號Vm。（提問：為什么液體、固體沒有摩爾體積）

n=V/Vm（標準狀況下：Vm=22.4L/mol）

使用“物質的量”與“摩爾”時的注意事項

（1）物質的量

①“物質的量”四個字是一個整體概念，不得簡化或增添任何字，如不能說成“物質量”“物質

的質量”或“物質的數(shù)量”等。

②物質的量是七個基本物理量之一；同“時間”，“長度”等一樣，其單位是摩爾（mol）。

③物質的量表示的是微觀粒子或微觀粒子的特定組合的集合體，不適用于宏觀物質，如Imol蘋

果的說法是錯誤的。

④物質的量中所指粒子包括分子、原子、離子、質子、中子、電子、原子團等微觀粒子或微觀粒

子的特定組合（如NaQ、Na2sO4等）。

（2）摩爾

使用摩爾作單位時必須用化學式指明粒子的種類，如ImolH表示1摩爾氫原子，Imol周表示

1摩爾氫分子，1molH+表示1摩爾氫離子。不能說1mol氫，應該說1mol氫原子（或分子或離子）。

3.阿伏加德羅常數(shù)NA

阿伏加德羅常數(shù)是一個物理量，單位是moL,而不是純數(shù)。不能誤認為刈就是6.02X1（）23。

例如：ImolO2中約含有個6.02X102氧分子

2molC中約含有1.204X102個碳原子

ImolH2soi中約含有6.02X1023硫酸分子

23

1.5molNaOH中約含有9.03X10^Na^a9.03X102個OH.

nmol某微粒集合體中所含微粒數(shù)約為nX6.02X10，

4.摩爾質量與相對原子質量、相對分子質量的區(qū)別與聯(lián)系

摩爾質量(M)相對原子質量相對分子質量

①單位物質的量的物質所①一個原子的質量與12C

概念①化學式中各元素相對原

具有的質量；②單位是的1/12作比較，所得的比

子質量之和；②單位：無

單位g/mol或kg/mol值；②單位：無

摩爾質量以g/mol為單位時，在數(shù)值上等于其相對分子質量或相對原子質量；混合物

聯(lián)系組成一定時，1mol混合物的質量在數(shù)值上就是該混合物的摩爾質量，在數(shù)值上等于

該混合物的平均相對分子質量

特別提醒①1mol任何粒子的質量以克為單位時，在數(shù)值上都與該粒子的相對原子質量或相對

分子質量相等。

5.物質的量〃、質量加、粒子數(shù)目N之間的關系

計算關系式(公式)主要應用注意事項

①M有單位：moL②求〃或N時，概

N在〃、N和NA中,已知任

"FA念性問題用數(shù)字性問題用

意兩項求第三項

6.02X1023mor1

①在M、〃和初中，已知

M的單位取g/mol時，〃2的單位取g；

任意兩項求第三項②先求M,

nM的單位取kg/mol時，m的單位取kg

后求Mr

①在m,必、M和N中，已

①重視n在m和N之間的橋梁作用

mXMn知任意三項求第四項②以〃

②與N有關的問題莫忽視微粒的組成

XNA浦恒等列代數(shù)方程式解決較復

MN和種類

雜的問題

質量、物質的量、摩爾質量、阿伏伽德羅常數(shù)、粒子數(shù)之間的關系：

MxXNA

<--------------?

質量------?物質的量^--------粒子數(shù)

(m)+M(n)NA-(N)

【例1】下列說法中正確的是()

A.摩爾是國際單位制中的七個物理量之一B.0.5molH2。中含有的原子數(shù)目為1.5必

C.64g氧相當于2moi氧D.1mol任何物質都約含有6.02X1()23個原子

二、氣體摩爾體積

1.氣體摩爾體積的適用范圍

氣體摩爾體積的適用范圍是氣態(tài)物質，可以是單一氣體，也可以是混合氣體，如0.2molH2與0.8

mol02的混合氣體在標準狀況下的體積約為22.4Lo

2.氣體摩爾體積的數(shù)值叫_M

(1)氣體摩爾體積的數(shù)值與溫度和壓強有關‘電

(2)標準狀況下任何氣體的氣體摩爾體積為22.4LmoF1

(3)非標準狀況下氣體摩爾體積可能是22.4L.mori,也可能不是22.4L.mo「L1mol氣體的體積

若為22.4L,它所處的狀況不一定是標準狀況，如氣體在273℃和202kPa時，匕,為22.4LmoL。

特別提醒利用22.4L.moL計算或判斷時一定要看清氣體所處的狀況。常出現(xiàn)的錯誤：

①忽視物質在標準狀況下的狀態(tài)是否為氣態(tài)，如水在標準狀況下為液態(tài)，計算該條件下的體積時

不能應用22.4L.molI

②忽視氣體所處的狀態(tài)是否為標準狀況，如“常溫常壓下2moi。2的體積為44.8L”的說法是錯

誤的，因常溫常壓下氣體摩爾體積不是22.4L.molT。

3.氣體體積與其他物理量的關系

⑴標準狀心電氣森庫積晶1b算V=22.4L?mol-l?nx-e-p

(2)標準狀況下氣體密度年4V

【例2】下列說法中正確的是()

A.32go2占有的體積約為22.4L

B.22.4LN2含阿伏加德羅常數(shù)個氮分子

C.在標準狀況下，22.4L水的質量約為18g

D.22g二氧化碳與標準狀況下1L2LHC1含有相同的分子數(shù)

4.阿伏加德羅定律及推論

(1)阿伏加德羅定律的內容

同溫同壓下相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。

①適用范圍：任何氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。

②“四同”定律：同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)中只要有“三同”則必有第“四同即“三

同定一同”。

(2)阿伏加德羅定律的推論：

V￡=Ni

①同溫、同壓：氣體的體積與物質的量成正比茂―112

②同溫、同壓：氣體的密度與摩爾質量成正比包一%

③同溫、同壓、同體積：氣體的質量與摩爾質量/P正2比

特別提醒：①標準狀況下的氣體摩爾體積是22.4L?mol-l,是阿伏加德羅定律的一個特例。

②以上推論只適用于氣體(包括混合氣體)，公式不能死記硬背，要在理解的基礎上加以運用。

5.求氣體摩爾質量的常用方法

(1)根據(jù)標準狀況下氣體密度(。)M=OX22.4

(2)根據(jù)氣體的相對密度①二P|/P2)M]/M2=D

說明氣體的相對密度是指在同溫同壓下兩種氣體的密度之比即包=里｝_o

P2

(3)根據(jù)物質的量(n)與物質的質量(m)M=—m

n

(4)根據(jù)一定質量(m)物質中的微粒數(shù)(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)M=NA.HVN

(5)根據(jù)化學方程式結合質量守恒定律

(6)混合氣體平均摩爾質量：M=M1Xa%+M2Xb%+M3Xc%???

Ml、M2、M3……分別表示混合氣體中各組成成分的摩爾質量，a%、b%、c%……分別表示各組

成成分所占混合氣體的體積分數(shù)(即物質的量分數(shù))。

【例3]在體積相同的兩個密閉容器中分別充滿。2、。3氣體，當這兩個容器內溫度和氣體密度相

等時，下列說法正確的是()

A.兩種氣體的壓強相等B.。2比。3的質量小

C.兩種氣體的分子數(shù)目相等D.兩種氣體的氧原子數(shù)目相等

三、物質的量在化學實驗中的應用

1.物質的量濃度概念的理解

在公式0f)=詞中

(1)溶質是用物質的量表示而不是質量表示；體積表示溶液的體積，而不表示溶劑的體積，并且體積單

位為Lo

(2)帶結晶水的物質溶于水后，溶質是不含結晶水的化合物，溶劑中的水包括結晶水。

(3)從一定物質的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，物質的量濃度不變，但隨溶液體積的變化溶質的

物質的量不同。

(4)氣體溶于一定體積的水中，溶液的體積不等于溶劑的體積而應根據(jù)溶液密度和溶液質量求算。

(5)若濃溶液稀釋或濃度差別較大的溶液混合，混合后溶液的總體積比原來的體積之和小。

2.辨析比較

物質的量濃度與溶液溶質的質量分數(shù)

內容物質的量濃度質量分數(shù)

以單位體積溶液里含有溶質的物質的量用溶質質量與溶液質量之比來表

定義

來表示溶液組成示溶液組成

溶質的單位molg

溶液的單位Lg

他用附具”，由，,.1、.溶質的物質的量(m3)目外斷溶質的質量(g)、,mno/

計算公式物質的量東度(moll)-溶液的體積?質里分數(shù)一溶液的質量值廣10%

枷店的f/南/1I-h1OOOmLX溶液的密度(g-mL《X質量分數(shù)

兩者的關系物質的重濃度(mol-L)-溶質的摩爾質量(g.moL)X1L

3.容量瓶使用注意事項

(1)按所配溶液的體積選擇合適規(guī)格的容量瓶

選擇容量瓶必須指明規(guī)格，其規(guī)格應與所配溶液的體積相等。如果不等，應選擇略大于此體積的容量

瓶，如配制500mLlmol-L1的NaCl溶液應選擇500mL容量瓶，若需要480mL上述溶液，因無480

mL容量瓶，也選擇500mL容量瓶，配500mL溶液所需溶質的物質的量應按配制500mL溶液計算。

(2)容量瓶使用前一定要檢驗是否漏液

方法是：向容量瓶中注入少量水，塞緊玻璃塞，用手指按住瓶塞，另一只手按住瓶底倒轉容量瓶，一

段時間后觀察瓶塞處是否有液體滲出，若無液體滲出，將其放正，把玻璃塞旋轉180。，再倒轉觀察。

(3)不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋，容量瓶不能作反應器，不能加熱，也不能久貯溶液。

(4)配制好的溶液應及時轉移到試劑瓶中，并貼上標簽。

4.一定物質的量濃度溶液配制過程中的注意事項

(1)向容量瓶中注入液體時，應沿玻璃棒注入，以防液體濺至瓶外。

(2)不能在容量瓶中溶解溶質，溶液注入容量瓶前要恢復到室溫。

(3)容量瓶上只有一個刻度線，讀數(shù)時要使視線、容量瓶刻度線與溶液凹液面的最低點相切。

(4)如果加水定容時超過刻度線或轉移液體時溶液灑到容量瓶外，均應重新配制。

(5)定容后再蓋上容量瓶塞搖勻后出現(xiàn)液面低于刻度線，不能再加蒸儲水。

⑹稱量NaOH等易潮解和強腐蝕性的藥品，不能放在紙上稱量，應放在小燒杯里稱量。若稀釋濃

H2s。4,需在燒杯中加少量蒸儲水再緩緩加入濃H2s。4,并用玻璃棒攪拌。

5.配制一定物質的量濃度溶液的誤差分析

一般是依據(jù)實驗原理，對實驗結果的數(shù)學表達式進行分析(屬于公式法)。c(B)=^=云。c(B)的誤

差取決于m和V的值是否準確。以配制一定物質的量濃度的NaOH溶液為例分析以下操作：

過程分析

能引起誤差的一些操作對C的影響

mV

稱量時間過長減小不變偏低

用濾紙稱NaOH減小不變偏低

向容量瓶注液時少量流出減小不變偏低

未洗燒杯和玻璃棒減小不變偏低

定容時，水加多后用滴管吸出減少不變偏低

定容搖勻時液面下降再加水不變增大偏低

定容時俯視讀數(shù)(讀刻度)不變減小偏高

定容時仰視讀刻度不變增大偏低

方法引導定容誤差的判斷方法

A刻

刻言*

定容的目標是容量瓶的容積，相鎏斯1弋、以容量瓶的刻度線為目標、觀察液面與

-——

刻度的位置關系，標準是液面的最低點與t囪授線齊平虻丞體體積恰好等于容量瓶的容積。

b

(A)仰視式觀察，溶液體積偏大。如圖(a)

(B)俯視式觀察，溶液體積偏小。如圖(b)

【例4】實驗室里需用480mL0.1mol/L的硫酸銅溶液，現(xiàn)選用500mL容量瓶進行配制，以下操作正

確的是()

A.稱取7.68g硫酸銅，加入500mL水B.稱取12.0g膽研配成500mL溶液

C.稱取8.0g硫酸銅，加入500mL水D.稱取12.5g膽研配成500mL溶液

6.關于物質的量濃度的計算

(1)溶液的稀釋與混合

①稀釋：溶質的質量不變C/V/=C2V2

匕八C2和匕、3分別表示稀釋前后溶液的物質的量濃度和體積］

a.稀溶液稀釋時丫2=/2。+匕

b.濃溶液稀釋時V2NV//20+V/

②混合：CiV]+c2V2=CjgVIB

a.混合后溶液體積V衍匕+/(兩溶液濃度相同或差別較小或稀溶液混合)

V1P1+V2P2

b.混合物溶液體積改變丫混=：(兩溶液濃度差別較大)

p混p混

［Ci、C2,Pl、P2，H、丫2分別表示混合前同一溶質溶液的物質的量濃度、密度、體積，?；?、Pa

V混表示混合溶液的物質的量濃度、密度、體積］

1nL

(2)物質的量濃度c(B)與溶質質量分數(shù)儂)的換算c(B)」(聯(lián)'喀"

M：溶質B的摩爾質量p：溶液密度(g.mLT)

"(B)p(g?mLT)X1000mLXw1000(mLLT)p(g-mLT)M

推導方法設溶液為1L,則c(B)=

VMg，molIM(g-mol')

1L

-I1

〃?(B)〃(B)XMc(B)(mol-L)X1LXMCg-moF)

(2)w=X100%=，=

川溶液)1000mLXp(g-mL1)p(Zg-mLIT\)X[1C0C0C0mLIX100%=

c(B)(mol?Li)M(g?mol>

1OOO(mL?L-1)-p(g-mL1)

(3)飽和溶液物質的量濃度與溶解度⑸的換算c(B)」。黑喘X；；舞女甲)

P：飽和溶液密度(g-mLT)M：溶質B的摩爾質量(g.moL)

注只適用于飽和溶液中的換算

推導方法設溶劑為100g,則B為Sg,溶液為(100+S)g

S(公

_〃(B)_______M(g_molA________1000(mL-L}p(g-mL)S(g)

c(B)=V=(100+S)g,,.~——=(lOO+W-MCg-mol1)

-:----rnKX10LmL

p(g?mL)

(4)標準狀況下氣體溶于水所得溶液的物質的量濃度

標準狀況下，VL氣體溶于V(H20)L中，所得溶液密度為p(g-mLT)則：

①氣體的物質的量："二VI口

22.4Lmol

②溶液體積：v=-^Mg)X1O3L.mL-i

P(gmL)

根提_〃知_1000(mLLT)-p(gmLT)，(L)

c1

做姑。一丫(溶液泮-M(g.moi-i),y(L)+22400(g-mor)-V(H20)(L)

(溶液)

特別提醒①溶液體積的單位是L,p的單位是gmL-1時，利用V(溶液)=?m「募Q十算V(溶液)時

注意單位換算。

②當氣體作為溶質溶于水時，溶液的體積不等于氣體體積和溶劑體積之和，也不等于溶劑的體積，而

m氣體+m水

應該是V(溶液)=p(溶液)一

③濃度差別較大的兩溶液或濃溶液加水稀釋時，混和后溶液的體積V(混合)=而前畜。

【例5】體積為V(mL)、密度為p(g-cm-3)的溶液，含有摩爾質量為M的溶質質量為皿g),物質的

量濃度為c,質量分數(shù)為訕。下列表達式中不正確的是()

1OOOpzpw_cM_1000/?

A.c=-M-B?m—VP100Jw~\OOOpD.c=MV

練習題

一、選擇題

1.下列關于物質的量的敘述中，錯誤的是（)

A.1mol任何物質都含有6.02X1（）23個分子B.0.012Kgl2C中含有6.02X1()23個碳原子

C.lmolH2O中含有2mol氫和Imol氧D.lmolH2O中含有3mol原子

2.下列說法正確的是（）

A.H2的摩爾質量是2gB.ImolHzO的質量是18g

C.氧氣的摩爾質量是32g/molD.2gH2含ImolH

3.比較l.OmolNz和LOmolCO的下列物理量：①質量②分子總數(shù)③原子總數(shù)，其中相同的是（）

A.①B.①②C.①②③D.②③

4.相同質量的下列物質，所含分子數(shù)目最多的是（）

A.CH4B.NH3C.H2OD.HF

5.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是（）

A.含0.1molBaCl2的溶液中C「數(shù)為0.2NAB.22gCO2所含有的分子數(shù)為0.5NA

（2.11.21<202所含有的分子數(shù)為0.54D.常溫下NA個CI2分子所占有的體積為22.4L

6.標準狀況下，兩種氣體的體積相等，則（）

A.所含原子數(shù)一定相等B.物質的量一定相同

C.質量一定相同D.密度一定相同

7.標準狀況下，32g某氣體的分子數(shù)目與22gCO2的分子數(shù)目相同，則該氣體的摩爾質量為（）

A.32B.32g/molC.64g/molD.64

8.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是（）

A.常溫常壓下，0.05NA個CO2分子所占的體積是L12L

B.氨氣的摩爾質量和NA個氨分子的質量在數(shù)值上相等

C.常溫常壓下,32g氧氣和34gH2s分子個數(shù)比為1:1

D.標準狀況下,NA個水分子所占的體積為22.4L

9.同溫同壓下，已知。2的密度為Pg?L」，則NH3的密度為（)

、17p,_-17-1

A.——g?LD.-----g?LT

32&B?等c卷32P6

10.兩個體積相同的容器，一個盛有N0,另一個盛有岫和O2,在同溫同壓下兩容器內的氣體一定具有

相同的（）

A.原子總數(shù)B.質子總數(shù)C.分子總數(shù)D.質量

11.關于同溫同壓下等體積的C0?和C0,下列敘述：（1）質量相等（2）密度相等（3）所含分子數(shù)相等

（4）所含碳原子數(shù)相等，其中正確的是（）

A.（1）（2）（3）（4）B.（2）（3）（4）C.（3）（4）D.（3）

12.今有上和C0（體積比為1：2）的混合氣體VL,當其完全燃燒時，所需要02的體積為（）

A.3VLB.2VLC.VL匹0.5VL

13.如果ag某氣體中所含有的分子數(shù)為b,則cg該氣體在標準狀況下的體積是（式中心為阿伏加德

羅常數(shù)）（）

A.22.4bc/aNALB.22.4ab/cNALC.22.4ac/bNALD.22.4b/acNAL

14.lOOmLO.3moi/LNa2sO4溶液和50mL0.2moi/LASSOS溶液混合后，溶液中S（V-的物質的量濃度

為：（）

(A)0.2mol/L(B)0.25mol/L(C)0.40mol/L(D)0.50mol/L

15.300mL某濃度的NaOH溶液中含有60g溶質，現(xiàn)欲配制1mol/LNaOH溶液，應取原溶液與蒸儲水

的體積比約為()

(A)l：4(B)l：5(C)2：1(D)2：3

16.下溶液中c(CT)于50mLimol/L氯化鋁溶液中的c(CI)相等的是()

(A)150mLlmol/L氯化鈉溶液(B)75mL2mol/L氯化鏤溶液

(C)150mLlmol/L氯化鉀溶液(D)75mLlmol/L氯化鐵溶液

17.今有0.1mol/LNa2s。4溶液300mL,0.1mol/LMgSO4溶液200mL和0.1mol/LA12(SO4)3溶液100mL,

這三種溶液中硫酸根離子濃度之比是()

(A)l：1：1(B)3：2：2(C)3：2：3(D)1：1：3