第一章 化學計量在實驗中的應(yīng)用(xuean)

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1、第一章 化學計量在實驗中的應(yīng)用 一、有關(guān)概念 1、物質(zhì)的量（n）：表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。單位：摩爾（mol） 2、阿伏加德羅常數(shù)(NA)：0.012kg C—12含有的碳原子的數(shù)目。近似值為6.02x1023 3、摩爾質(zhì)量(M)：單位物質(zhì)量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。單位：g/mol 4、氣體摩爾體積(Vm)：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 備 注：標況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol 5、物質(zhì)的量濃度（CB）：單位體積的溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。單位：mol/L 二、各個量之間的關(guān)系 標況時氣體體積(L) ÷22.4 (L/mol) ×22.

2、4 (L/mol) × M (g/mol) ÷NA ÷M (g/mol) ×NA 物質(zhì)的質(zhì)量(g) 物質(zhì)的量(mol) 物質(zhì)的粒子數(shù) ÷V(L) ×V(L) 物質(zhì)的量濃度(mol/L) 三、幾個常用公式 四、阿伏加德羅定律的內(nèi)容及其推論 1、阿伏加德羅定律： 同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。即：T1=T2；P1=P2 ；V1=V2　　n1 = n2 2、阿伏加德羅定律的推論：（PV = nRT） 例1、在兩個容積

3、相同的容器中，一個盛有HCl氣體，另一個盛有H2和Cl2的混合氣體。在同溫同壓下，兩容器內(nèi)的氣體一定具有相同的 A．原子數(shù) B．密度 C．質(zhì)量 D．質(zhì)子數(shù) 例2、在三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，在以下各種情況下排序正確的是 A．當它們的體積和溫度、壓強均相同時，三種氣體的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2) B．當它們的溫度和密度都相同時，三種氣體的壓強p(H2)>p(Ne)>p(O2) C．當它們的質(zhì)量和溫度、壓強均相同時，三種氣體的體積V(O2)>V(Ne)>V(H2) D．當它們的壓強和體積、溫度均相同時，三種氣體的質(zhì)量

4、m(H2)>m(Ne)>m(O2) 五、阿伏加德羅常數(shù) （一）、命題分析 阿伏加德羅常數(shù)是歷年高考的“熱點”問題，多年來全國高考化學試題重現(xiàn)率幾乎為100％。　 1、考查目的：主要是考查考生對物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)，摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅定律這些概念的辯析是否清楚，各種守恒關(guān)系、平衡的有關(guān)原理掌握得是否牢固。 2、考查方法：試題以中學學過的一些重點物質(zhì)為載體，考查上述有關(guān)概念。涉及的物質(zhì)主要有：Cl2、O2、N2、H2、稀有氣體、金屬Na、Mg、氫化物、有機物等。 3、命題形式：以選擇題為主 4、解題策略：關(guān)注細節(jié)，挖掘隱含，識別陷阱，強化訓(xùn)練，積累經(jīng)

5、驗，總結(jié)提高。 5、考查內(nèi)容 一、用到22.4 L / mol時，一定要注意是否是氣體及是否處于標準狀況。 二、狀況條件：考查氣體時經(jīng)常給非標準狀況如常溫常壓（1.01×105Pa、25℃）等。 練習1、25℃，壓強為1.01×105Pa時，11.2L氮氣所含的原子數(shù)目為NA（ ） 三、物質(zhì)狀態(tài)：考查氣體摩爾體積時，常結(jié)合在標準狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)來迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。 備 注：SO3標準狀況下為固態(tài)，常溫常壓下為液態(tài)； 練習2、標準狀況下，1L辛烷完全燃燒后，所生成氣體產(chǎn)物的分子數(shù)為8NA/22.4（ ） 四、物質(zhì)結(jié)構(gòu)：考查一定物質(zhì)的

6、量的物質(zhì)中含有多少微粒（分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等）時常涉及稀有氣體（He、Ne）、Cl2、C2H4、O3和苯等物質(zhì)分子中的原子個數(shù)；Na2O2中陰、陽離子的個數(shù)比等；CH4、NH3、Ne、OH-、NH4+等粒子的電子數(shù)。 練習3、常溫常壓下，1mol氦氣含有的核外電子數(shù)為4NA（ ） 五、特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量或分子中的分子個數(shù) 如：D2O、T2O、18O2等 六、化學鍵數(shù)目 如：NH3、CH4、辛烷、烷烴等 七、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目 練習4、Na2O2與H2O的反應(yīng)； Cl2與堿溶液的反應(yīng)； Cu或Fe分別于Cl2、S的反應(yīng) 八、弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解

7、 考查電解質(zhì)溶液中微粒數(shù)目及粒子濃度大小關(guān)系時，常涉及弱電解質(zhì)的電離平衡，鹽類的水解平衡，這時要考慮到弱電解質(zhì)的不完全電離和鹽中弱離子的水解。 練習5、1L0.1mol/L的硫化鈉溶液中硫離子數(shù)目為0.1NA ( ) 1L0.05mol/L的硫酸氫鈉（熔融）中所含陽離子數(shù)目為0.1NA ( ) 九、注意分散系的變化導(dǎo)致粒子數(shù)目的變化 如：FeCl3溶液轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3膠體，因為膠體粒子是分子的集合體，所以膠粒的數(shù)目小于原溶液中Fe3+的數(shù)目。 十、等質(zhì)量的同素異形體、同分異構(gòu)體或?qū)嶒炇较嗤挠袡C物中所含原子數(shù)目一定相同。 練習6、16g

8、O2和16gO3中含氧原子數(shù)均為NA （ ） 30g乙酸和30g葡萄糖中所含原子總數(shù)均為4NA （ ） （二）、專題強化（考查NA與粒子數(shù)的關(guān)系） 1、常溫常壓下，11.2L氧氣所含的原子數(shù)為NA （ ） 2、1.8g的NH4＋離子中含有的電子數(shù)為NA

9、 （ ） 3、常溫常壓下，48gO3含有的氧原子數(shù)為3NA （ ） 4、常溫常壓下，1mol氦氣含有的核外電子數(shù)為4NA （ ） 5、常溫常壓下，活潑金屬從鹽酸中置換出1molH2，發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA （ ） 6、標況下，以任意比混合的甲烷和丙烷混合物（氣體）22.4L，所含分子數(shù)為NA（ ） （三）、高考試題分析 例1、（2010上海卷，7）NA表示阿伏加

10、德羅常數(shù)，下列敘述正確的是 （ ） A．等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)均為NA B．1.7g H2O2中含有的電子數(shù)為0.9 NA C．1mol Na2O2 固體中含離子總數(shù)為4 NA D．標準狀況下，2.24L戊烷所含分子數(shù)為0.1 NA 例2、下列敘述正確的是 （ ） A．相同條件下，N2和O3的混合氣體與等體積的N2所含原子數(shù)相等 B．等物質(zhì)的量的甲基(—CH3)與羥基(—OH)所含電子數(shù)相等 C．常溫常壓下28 g CO與22.4 L O2

11、所含分子數(shù)相等 D．16 g CH4與18 g NH所含質(zhì)子數(shù)相等 例3、（2008江蘇）用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是 （ ） A．常溫常壓下的33.6L氯氣與27g鋁充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA B．標準狀況下，22.4L己烷中共價鍵數(shù)目為19NA C．由CO2和O2組成的混合物中共有NA個分子，其中的氧原子數(shù)為2NA D．1L濃度為1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA個CO32- 例4、 (2011·全國卷).NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述錯誤的是(　　) A．18 gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)為10NA B．12 g金剛石中含有的共價

12、鍵數(shù)為4NA C．46 g NO2和N2O4混合氣體中含有原子總數(shù)為3NA D．1 mol Na與足量O2反應(yīng)，生成Na2O和Na2O2的混合物，鈉失去NA個電子 例5、（2011·海南卷）設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是 A．1molAl3+離子含有的核外電子數(shù)為3NA B．1molCl2與足量的鐵反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA C．10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+離子數(shù)為2NA D．10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH-離子數(shù)為NA 例6、(2011·江蘇卷)設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是 A．1mol甲醇中含有C—H鍵的數(shù)目為4NA

13、B．25℃,pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的數(shù)目為0.1NA C．標準狀況下，2.24L已烷含有分子的數(shù)目為0.1NA D．常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應(yīng),共生成0.2molO2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA 例7、（2011年全國）下列敘述正確的是 （ ） A．1.00mol NaCl中含有6.02×1023個NaCl分子 B．1.00mol NaCl中,所有Na+的最外層電子總數(shù)為8×6.02×1023 C．欲配置1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液，可將58.5g NaCl溶于1.00L水中

14、 D．電解58.5g 熔融的NaCl，能產(chǎn)生22.4L氯氣（標準狀況）、23.0g金屬鈉 例8、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是 （ ） A．1mol鐵與足量氯氣完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2NA B．32g氧氣和32g臭氧（O3）所含有的氧原子數(shù)均為2NA C．100mL 1mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+為0.1NA D．用含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2加熱反應(yīng)，產(chǎn)生Cl2的分子數(shù)為NA 六、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 1、步驟： （1）計算：如溶質(zhì)為固體時，計算所需固體的質(zhì)量； 如溶液是液體時，則計算所需液體

15、的體積。 （2）稱量：用天平稱出所需固體的質(zhì)量或用量筒量出所需液體的體積。 （3）溶解：把稱量出的溶質(zhì)放在燒杯中加少量的水溶解，邊加水邊震蕩。 （4）轉(zhuǎn)移：把所得的溶解液用玻璃棒引流注入容量瓶中。 （5）洗滌：用少量的蒸餾水洗滌燒杯和玻棒2-3次，把每次的洗滌液一并注入容量瓶中。 （6）定容：向容量瓶中緩緩注入蒸餾水至離容量瓶刻度線1-2cm處，再用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。 （7）搖勻：蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，反復(fù)上下顛倒搖勻，然后將所配的溶液倒入指定試劑瓶并貼好標簽。 2、誤差分析： 由計算公式c=n/V可知，要對該實驗進行誤差分析，關(guān)鍵是

16、抓住n、v的分析：　　 若實驗操作使得溶質(zhì)的n↑(增大)，則濃度c↑(偏高), 若n↓(減小)，則濃度c↓(偏低)；　　 若實驗操作使得溶液的v↑(增大)，則濃度c↓(偏低)； 若v↓(減小)，則濃度c↑(偏高)。　　 能引起誤差的一些操作　　 因變量　　 c mol/L　　 n　　 V　　 托盤 天平 天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹　　 調(diào)整天平零點時，游碼放在了刻度線的右端　　 藥品、砝碼左右位置顛倒　　 稱量易潮解的物質(zhì)（如NaOH）時間過長　　 用濾紙稱易潮解的物質(zhì)（如NaOH）　　 溶質(zhì)含有其它

17、雜質(zhì) 量筒 用量筒量取液體時，仰視讀數(shù)　　 用量筒量取液體時，俯視讀數(shù)　　 燒杯及玻璃棒 溶解前燒杯內(nèi)有水　　 攪拌時部分液體濺出　　 未洗燒杯和玻璃棒　　 容 量 瓶 未冷卻到室溫就注入容量瓶定容　　 向容量瓶轉(zhuǎn)移溶液時有少量液體流出　　 定容時，水加多了，用滴管吸出　　 定容后，經(jīng)振蕩、搖勻、靜置、液面下降加水　　 定容后，經(jīng)振蕩、搖勻、靜置、液面下降　　 定容時，俯視讀刻度數(shù)　　 定容時，仰視讀刻度數(shù)　　

18、 配好的溶液轉(zhuǎn)入干凈的試劑瓶時，不慎濺出部分溶液　　 【特別提醒】：在判斷仰視或俯視引起的誤差時一定注意看清是定容時，還是用量筒量取待稀釋溶液時引起的誤差，兩者結(jié)果相反。定容時若俯視容量瓶，則所配濃度偏高；若仰視，則偏低，即俯高仰低。 例題： (1)用氯化鈉固體配制1.0 mol·L-1 220 mL的氯化鈉溶液，需要稱取氯化鈉的質(zhì)量為 . (2)實驗室用密度為1.18g/mL，質(zhì)量分數(shù)為36.5%濃鹽酸配制250mL0.1mol/L的鹽酸溶液,填空并請回答下列問題： ①配制250mL0.1mol/L的鹽酸溶液，所量取濃鹽酸的體積是

19、 ；所用的主要儀器為燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒 。 ②配制時，其正確的操作順序是（字母表示，每個字母只能用一次） ________。 A．用30mL水洗滌燒杯2—3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩 B．用量筒量準確量取所需的濃鹽酸的體積，沿玻璃棒倒入燒杯中，再加入少量水（約30mL），用玻璃棒慢慢攪動，使其混合均勻 C．將已冷卻的鹽酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中 D．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻 E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度相切 F．繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水，直到液面接近刻度1—2cm處 ③若出現(xiàn)如下情況，對所配溶液濃度將有何影響（偏高、偏低或無影響）?沒有進行A操作 ；加蒸餾水時不慎超過了刻度 ；定容時俯視________________。如果用量筒量取濃鹽酸時仰視讀數(shù) 。 ④若實驗過程中出現(xiàn)如下情況如何處理?加蒸餾水時不慎超過了刻度 ；向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時(實驗步驟B)不慎有液滴掉在容量瓶外面 。 6