化学计量在实验中的应用

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1、第二节 化学计量在实验中的应用一、 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。七个基本物理量之一。它有单位，但它不是单位！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。它是物质的量的单位。3阿伏加德罗常数：1mol物质中所含的“微粒数”，准确值为0.012kg12C中所含的碳原子数，约等于6.02 X1023。1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符号为NA，通常用6.02 X1023mol-1表示。4.物质的量 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA5.摩尔质量（M）： (1) 定义：单位物质的量的物质所具有的

2、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/mol2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm3. 0 101KPa （标准状况）, Vm = 22.4 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/

3、L ,（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，用有关物质的量浓度计算的方法，求出所需溶质的质量或体积，在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.（2）主要操作a.检验是否漏水.b.配制溶液 ：九个步骤： 计算 称量 溶解 冷却 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

4、至液面最低处与刻度相切为止.3.溶液稀释： C(浓溶液)V(浓溶液) =C(稀溶液）V(稀溶液)本章重要公式：(1) 物质的量与微粒个数的关系： n= (2) 物质的量与质量的关系： n= M= m=Mn(3) 气体物质的量与体积的关系：n= n=(标准状况) Vm = V=(4) 物质的量浓度：c= n=cV (5) 溶液物质的量浓度与质量分数的关系： c = （密度的单位：g/cm3 ） n= (6) 溶液稀释： c1V1=c2V2本章有关的计算：(一) 平均摩尔质量的计算（M）假设混合气体为1 mol，组成1 mol混和气体的每一种气体的摩尔质量与其所占体积比的乘积之和，以g/ mol为

5、单位，就是混合气体的平均摩尔质量。平均摩尔质量不仅适用于气体，对固体和液体也同样适用。计算方法：(1)已知混合物的总质量(m混)和总物质的量(n混)M =例1、已知空气中N2和O2的体积比为4：1，求空气的平均相对分子质量解： 设N2为4 mol，O2为1 mol M= g/ mol (2) 已知标准状况下混合气体的密度p，则M=22.4*p(3)相对密度：已知同温、同压下，混合气体的密度p混是一种简单气体A的密度pA的D倍，则D称为相对密度。D=例2、某气体对H2的相对密度为14，求该气体分子量。 M=2*14=28试做：某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程为2A=B+2C+

6、2D，测得生成的混合气体对H2的相对密度为d，则A的相对分子质量为( ) A、7d B、5d C、2.5d D、2d(二) 有关气体摩尔体积的计算例3、标准状况下，2.2 g CO2的体积是多少？解：n(CO2)=0.05 mol。因为标况下Vm=22.4 Lmol1。V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol22.4 Lmol1=1.12 L。答：在标准状况下2.2 g CO2的体积为1.12 L。例4、在标准状况下，测得1.92克某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。解：在标准状况下，该气体的密度为：标=2.86 gL1，标准状况下，Vm=22.4 Lmol1。则该气

7、体的摩尔质量为：M=标22.4 Lmol1=2.86 gL122.4 Lmol1=64 gmol1，即该气体的相对分子质量为64。答：此气体的相对分子质量为64。试做：1、标准状况下，CO 和CO2混和气的质量为30 g。体积为17.6L求CO 和CO2的质量和体积。2、 0.5mol H2和0。5mol O2在标准状况下混和。求混和物中H2的体积分数和质量分数。(三) 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算CB= w= （的单位是gml-1）试做: 1、已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28 g/cm3，求其物质的量浓度。2、已知75 mL 2 molL1 NaOH溶液的质量为80克，

8、计算溶液中溶质的质量分数。(四) 有关溶液稀释问题的计算稀释浓溶液时，溶液的质量或体积要发生变化，但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此，在用一定物质的量浓度的溶液配制新溶液时，遵循溶质守恒m1w1=m2w2 C1V1=C2V2试做：1、配制250 mL 1 molL1的HCl溶液，需要12 molL1 HCl溶液的体积是多少?2、在50g HCl的质量分数为30%的盐酸中加入250g水后，得到的稀盐酸中溶质的质量分数是多少？3、配制500mL 1 mol/L的H2SO4溶液。需要密度为1.836g/mL的浓硫酸(98%)多少毫升？(五) 不同浓度溶液混合的计算若相互混合的溶液均为稀溶液，可

9、看作密度均近似为1 g/cm3,混合前后的质量比等于其体积比，因而V混等于各溶液的体积之和。若相互混合的溶液中有浓度较大的，或浓溶液的稀释由于混合前后溶液的密度有较大变化造成了溶液体积的较大损失，此时V=m/p体积可加合时的混合问题公式：C=试做：1、2mol/L的盐酸溶液200L和4mol/L的盐酸溶液100L混合，求混合后溶液中盐酸的物质的量浓度 2、2mol/L的盐酸200L和4mol/L的硫酸100L混合。则混合后溶液中H的物质的量浓度是多少？3、欲将0.1mol/L的NaOH溶液和0.6mol/L的NaOH溶液混合成0.2mol/L的NaOH溶液。求两种溶液的体积比。不同浓度的两溶液

10、混合后w的求算设有同种溶质不同浓度的两份，其溶质的质量分数分别为w1、w2，密度为1、2，且w1w2(1) 当两者等质量混合时， w混=(2) 当两等体积混合时，w= 1、 当溶液密度大于1时，w1w2, 12， w2、当溶液密度小于1时，w1w2, 12，w3a% D、 3a% D、 3a%练习一、填空题1、填表2个水分子2 g 水2 mol水分子1 mL水质量（ g ）物质的量（ mol ）分子数（个）2、0.012 kg C-12所含的粒子数为6.021023个，则一个C-12原子的质量为 。3、3.2 g SO2与 g SO3所含的氧原子个数相等;相同质量的二氧化硫和三氧化硫中所含的硫

11、原子个数比为 。4、4.4 g某气体中含该气体分子6.021023个，则该气体的式量为 。5、含有相同O原子个数的一氧化氮和二氧化氮其质量比为 ，物质的量之比为 ，N原子个数之比为 ，分子数之比为 。6、含有6.021023个O原子的H2O2的物质的量为 。7、3.011023 个H原子的物质的量为 ，这些氢原子可以构成 mol H2。8、0.2 mol KClO3中所含Cl原子与 g MgCl2中所含Cl原子相同；所含O原子数与 个H3PO4分子所含O原子数相同；所含原子总数与 mol C4H6分子中所含原子总数相等；它完全分解可放出氧气 mol，相当于 个O原子，同时生成KCl g。9、某

12、一定量的H2SO4全部电离能生成 1.8061024 个 氢离子,这一定量的H2SO4的质量是 g；硫全部变成S2-离子，需要得到 个电子。10、二氧化碳的摩尔质量是 ，1 mol CO2的质量是 ，它含有 个二氧化碳分子， g二氧化碳中所含的氧原子数与49 g H2SO4中所含的氧原子数相等。11、0.5 mol CaCl2电离出的Cl-与 mol FeCl3电离出Cl-的相等。12、0.5 mol NaCl溶解在 mol水中，才能使50个水分子中含有一个Na+。13、8.4 g氮气与9.6 g某单质RX所含的原子个数相同，且分子个数之比为32，则R的相对原子质量为 ，x的值为 。14、0.

13、5 mol MgSO47H2O中含氧原子数为 个。15、5 g NH3与 g NaOH含有的电子数之比为12。16、19 g 某二价金属氯化物（MCl2）中含0. 4 mol Cl-，MCl2 的摩尔质量是 g/mol, M的相对原子质量是 。17、将8 g SO3加入 g水中，所形成的溶液中SO42-和H2O的个数比为15。18、2.16 g X2O5中含有0.1 mol O，则X的相对原子质量为 。19、有100 mL 98%的浓硫酸，密度为1.84 g/cm3，为其中硫酸和水的物质的量之比是 ，含硫酸的分子个数为 。20、物质的量为1 mol的12C中含有12C的数目是 ，它们的质量是

14、kg；含有相同数目的H2的的物质的量 mol，质量是 kg。21、有五种物质是6 g H2 0.1 mol CO2 1.2041024个氯化氢分子147 g硫酸95 g乙醇（化学式：C2H6O），它们的物质的量最大的是 ，所含分子数最多的是 ，含有原子个数最多的是 ，质量最大的是 。22、已知N个O2的质量是m Kg，则1 mol O2的质量是 kg。（用NA表示阿伏加德罗常数）23、5 mol Al2 (SO4) 3中含Al3+离子数约是 含有的SO42-是 mol，含有的氧原子数约是 ，含有的质子数是 ，含有 mol电子。24、15 g A物质和10.5g B物质完全反应，生成7.2 g

15、C物质，1.8 g D物质和0.3 mol E物质，则E的摩尔质量为 。25、12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量是 ，R的相对原子质量为 ，Na2R的式量为 。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为 。26、49 g硫酸中所含的H2SO4的分子数跟 g硫酸铝中所含的SO42-离子数相等。27、与12.8 g SO2所含原子数相等的NO的质量为 。28、 mol KMnO4中含有的氧原子数与0.5 mol KClO3中含有的氧原子数相等。29、0.5 mol Na 放在过量氧气中燃烧，有 mol O2被还原。30、含有相同分子数的CH3COOH与CH3C

16、H2OH，其物质的量之比为 ，碳原子之比为 ，氢原子之比为 ，氧原子之比为 。31、32 g O2与32 g O3比较，它们的分子数之比为 ，摩尔质量之比为 ，所含原子数之比为 。二、计算题1、2.3 g金属钠与水反应后所得溶液中，要使每100个水分子溶有1个钠离子，求所需水的质量。2、9.4 g 氧化钾与水反应后所得溶液中，要使每100个水分子溶有1个钾离子，求所需水的质量。3、7.8 g 过氧化钠与水反应后所得溶液中，要使每100个水分子溶有8个钠离子，求所需水的质量。4、计算下列各粒子的物质的量含3.011022个SO3分子中含有氧原子的物质的量。含有3.011022个氧原子的硫酸的物质的量。含有3.011022个Al3+离子的Al2 (SO4) 3中SO42-的物质的量。含有3.011022个电子的水的物质的量。