高考第一輪復(fù)習(xí)——化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用學(xué)案含答案

1、年級(jí)高三學(xué) 科化學(xué)版 本蘇教版內(nèi)容標(biāo)題化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用二、教學(xué)目標(biāo)掌握摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度和阿伏加德羅常數(shù)的含義；根據(jù)物質(zhì)的量與微粒（原子、分子、離子、電子等）數(shù)目、氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算；了解配制一定物質(zhì)的量濃度、一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液的方法。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有關(guān)摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅常數(shù)的基本計(jì)算；有關(guān)物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溶解度之間的復(fù)雜計(jì)算；配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法及誤差分析。四、教學(xué)過程：（一）相關(guān)概念：物質(zhì)的量是描述一定數(shù)目的微粒集體的物理量。符

2、號(hào)用n表示，它的單位是摩爾，符號(hào)為mol；摩爾是物質(zhì)的量的單位，每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒；化學(xué)上把0.012kg12C所含碳原子數(shù)稱為阿伏加德羅常數(shù)，符號(hào)為NA，數(shù)值為6.02×1023，單位為mol1摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。用符號(hào)M表示，單位為g/mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol的任何氣體所占的體積都約是22.4L，這個(gè)體積叫做氣體摩爾體積，符號(hào)：Vm，單位：L·mol1。以1L溶液里含有多少摩溶質(zhì)來表示溶液組成的物理量，叫做物質(zhì)的量濃度。符號(hào)： C 單位：mol·L1 。說明：1、物質(zhì)的量是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一，科學(xué)上采用

3、“物質(zhì)的量”這個(gè)物理量把一定數(shù)目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質(zhì)聯(lián)系起來。它是一個(gè)口頭上或書面表達(dá)上都不可分割的專用名詞，不可任意添減字，既是物質(zhì)的質(zhì)量，也是物質(zhì)的數(shù)量。 2、使用摩爾做單位時(shí)，應(yīng)該用化學(xué)式符號(hào)指明粒子種類，而不能用名稱。否則，概念模糊，意義不清。 3、應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)NA時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：狀態(tài)問題：如：水在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為液態(tài)，SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為固態(tài)，在常溫常壓下為液態(tài)，碳原子數(shù)大于4的烴，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)或液態(tài)；特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量：如：D2O、T2O、18O2等；分子中的原子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)的計(jì)算；一些物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目；一些較復(fù)雜的反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目。

4、 4、摩爾質(zhì)量當(dāng)以克為單位時(shí)在其數(shù)值上與該物質(zhì)的相對(duì)原子（分子、離子）質(zhì)量相同，但相對(duì)原子（分子、離子）質(zhì)量沒有單位，而摩爾質(zhì)量有單位。5、決定物質(zhì)體積的三要素為：微粒數(shù)的多少、微粒的大小以及微粒間的距離。由于在同一溫度和壓強(qiáng)下，微粒間的距離基本上是相同的。因此當(dāng)物質(zhì)所含微粒數(shù)相同即物質(zhì)的量相同時(shí)，體積的大小由微粒的大小或分子間的距離決定。對(duì)于固體或液體，由于微粒間的距離很小，因此，固體或液體的體積由微粒的大小決定，對(duì)于不同的固體或液體，其微粒的大小也不一樣，因此在同條件下同物質(zhì)的量的固體或液體的體積不一定相同。但對(duì)于氣體而言，氣體的體積主要由氣體分子間的距離決定，在溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)氣體分子間

5、的距離幾乎相同。因此，同條件下，同物質(zhì)的量的氣體具有相同的氣體體積。6、理解氣體摩爾體積時(shí)要注意：它只適用于氣體（單一或混合氣體都可以）；必須是標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0，1.01×105Pa）；氣體的物質(zhì)的量為mol時(shí)，體積約為22.4L；氣體摩爾體積不是固定不變的，它取決于氣體的溫度和壓強(qiáng)。7、理解物質(zhì)的量濃度時(shí)要注意：1L是溶液的體積，不是溶劑的體積；溶質(zhì)的物質(zhì)的量受體積影響；溶液的物質(zhì)的量濃度不受體積影響。8、列表比較：物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、摩爾體積和物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量摩爾質(zhì)量摩爾體積物質(zhì)的量濃度概念表示含有一定數(shù)目微粒集體的物理量單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的質(zhì)量單位物質(zhì)的量的氣體的體積以單位體

6、積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量符號(hào)nMVmCB單位mol注意點(diǎn)（1）物質(zhì)的量是專有名詞，不能拆開，更不能理解成物質(zhì)的質(zhì)量（2）物質(zhì)的量既不表示個(gè)數(shù)，也不表示質(zhì)量。是表示巨大數(shù)目的微粒集體（1）與式量的比較：數(shù)值上相同，單位不同（2）與1mol物質(zhì)的質(zhì)量的比較：數(shù)值上相同，單位不同（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況：0、1atm，即1.01×105Pa（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積：約（1）單位體積溶液不是單位體積溶劑，也不是1000克溶液（2）溶質(zhì)B的物質(zhì)的量不是溶質(zhì)質(zhì)量（3）取出某溶液的任意體積溶液，其物質(zhì)的量濃度保持不變 9、阿伏加德羅定律：同溫同壓同體積的任何氣體具有相同的分子

7、數(shù)。注意點(diǎn)：（1）阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，但不能用于非氣體。（2）同溫、同壓、同體積和同分子數(shù)，四“同”共同存在，相互制約，稱作“三同定一同”。（3）同溫同壓下，氣體的分子數(shù)與其體積成正比。（4）同溫同體積，壓強(qiáng)與其分子數(shù)成正比。（二）有關(guān)摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅常數(shù)的基本計(jì)算有關(guān)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量、氣體體積、溶液的體積及微粒數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液的密度或飽和溶液的溶解度之間的關(guān)系： 溶液的稀釋定律：溶液混合時(shí)有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算c1·V1 + c2·V2 =

8、c·V或c濃·V濃=c稀·V稀說明： 1、質(zhì)量與摩爾質(zhì)量、微粒數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)計(jì)算物質(zhì)的量時(shí)與條件、狀態(tài)無關(guān)，滿足任何有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算；而氣體體積、氣體摩爾體積計(jì)算物質(zhì)的量時(shí)必須是氣體，且狀態(tài)必須為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；通過物質(zhì)的量濃度計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量時(shí)必須是溶液，且體積必須是溶液的體積，單位是“L”2、物質(zhì)的量濃度與溶液的密度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間存在一定的計(jì)算關(guān)系：注意：計(jì)算過程中的單位換算3、不同物質(zhì)的量濃度溶液的混合計(jì)算稀釋定律：c1V1=c2V2混合后溶液體積不變c1Vl=c2V2=c（混）（V1V2）混合后溶液體積改變c1Vlc2V2=c（混）V（混）【V（混）=m

9、（混）/（混）】4、標(biāo)準(zhǔn)狀況下求氣體溶解于水后所得溶液的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算式中V為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積（L），V（H2O）為溶劑水的體積（L），為溶液的密度（g/cm3）。5、溶液中微粒數(shù)目的計(jì)算：當(dāng)溶質(zhì)是非電解質(zhì)時(shí)，溶解過程中不電離，那么相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的溶液中都含有相同數(shù)目的溶質(zhì)分子。當(dāng)溶質(zhì)是電解質(zhì)時(shí)，情況比較復(fù)雜，強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，溶液中離子數(shù)目不僅與溶液濃度、體積有關(guān)，還與其分子組成有關(guān)；弱電解質(zhì)部分電離，除與上述因素有關(guān)外，還與電離程度有關(guān)。（三）配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度的溶液：溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)，其計(jì)算公式為：=m溶質(zhì)/m溶液，其特點(diǎn)是：質(zhì)量

10、相同，質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的任何溶液里，含有的溶質(zhì)質(zhì)量都相同。此濃度及計(jì)算適用于任何溶液（飽和溶液和不飽和溶液）。配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液時(shí)，可先計(jì)算所需溶質(zhì)的質(zhì)量（或濃溶液的體積）和溶劑水的質(zhì)量（或體積），稱量溶質(zhì)的質(zhì)量（或用量筒量取一定體積的濃溶液），然后將兩者混合均勻即可。配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，需要用到的儀器主要有：一定規(guī)格的容量瓶、天平（含砝碼）、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、藥匙等。實(shí)驗(yàn)步驟計(jì)算：求配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需溶質(zhì)的質(zhì)量（或濃溶液的體積）。稱量：當(dāng)用固體溶質(zhì)配制溶液時(shí)，用托盤天平稱量一定質(zhì)量的溶質(zhì)；當(dāng)溶質(zhì)為液體或用濃溶液稀釋配制的溶液時(shí)，用滴定管或量筒量取溶質(zhì)或濃溶

11、液的體積。溶解：在小燒杯中用蒸餾水將稱出的固體或量出的液體溶解或稀釋，用玻璃棒攪拌，加快溶解的速度。轉(zhuǎn)移：將燒杯內(nèi)的溶液冷卻后，用玻璃棒引流，將其緩緩注入容量瓶里，以防濺出。洗滌：用蒸餾水將燒杯和玻璃棒洗滌2到3次，將洗滌液全部注入容量瓶里。搖勻：將瓶中溶液振蕩均勻，不能將容量瓶顛倒振蕩，以免溶液沾附在瓶塞上，影響溶液的濃度。定容：先向容量瓶中注入水，至液面離刻度線23cm處，再改用膠頭滴管向容量瓶中滴蒸餾水至凹液面的最低處正好與刻度線相切。搖勻：定容后將容量瓶的玻璃塞塞緊瓶口，左手拿住瓶頸，食指頂住玻璃塞，右手握住瓶底反復(fù)顛倒搖勻。裝瓶：將溶液裝入細(xì)口試劑瓶，貼好標(biāo)簽，并在標(biāo)簽上注明配制時(shí)間

12、、濃度和試劑名稱。說明：1、容量瓶使用的注意事項(xiàng)據(jù)所配溶液的體積選取合適規(guī)格的容量瓶。用前要檢查容量瓶是否漏水。用前要先用蒸餾水洗滌容量瓶。容量瓶中不能將固體或濃溶液直接溶解或稀釋，容量瓶也不能作為反應(yīng)容器，不能長(zhǎng)期儲(chǔ)存溶液。在容量瓶的使用過程中，移動(dòng)容量瓶，手應(yīng)握在瓶頸刻度以上的部位，以免瓶?jī)?nèi)溶液受熱而發(fā)生體積變化，使溶液的濃度不準(zhǔn)確。2、物質(zhì)的量濃度溶液的配制誤差分析：根據(jù)C=n/V=m/（VM）判斷，分析時(shí)，要根據(jù)實(shí)際操作，弄清是“m”還是“V”引起的誤差，再具體分析。如： （1）若稱量固體溶質(zhì)時(shí)，操作無誤，但所用砝碼生銹，m增大，結(jié)果所配溶液濃度偏高。 （2）若沒有洗滌燒杯內(nèi)壁，使n減

13、小，結(jié)果所配溶液濃度偏低。 （3）若容量瓶中有少量蒸餾水或定容后反復(fù)搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，則對(duì)結(jié)果無影響。 （4）容量瓶、滴定管、量筒讀數(shù)口訣：凹液面最低處、眼睛在兩邊，刻度在中間、三點(diǎn)成一水平線。而“俯視”、“仰視”的誤差依儀器而定?！案┮暋?、“仰視”對(duì)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液結(jié)果的影響：仰視刻度線：由于操作時(shí)以刻度線為基準(zhǔn)加水，故加水量偏大，導(dǎo)致溶液體積偏大，c偏低。俯視刻度線：加水量偏小，溶液體積偏小，故c偏高?！镜湫屠}】例1. 設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法不正確的是： A、醋酸的摩爾質(zhì)量與NA個(gè)醋酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等 B、NA個(gè)氧分子和NA個(gè)氫分子的質(zhì)量比等于16：1 C

14、、2.4g鎂變成鎂離子時(shí)，失去的電子數(shù)目為0.1NA D、17gNH3所含的原子數(shù)目為4NA，電子數(shù)目為10NA 解析：A中醋酸分子的摩爾質(zhì)量是60g.mol1，NA個(gè)醋酸分子的質(zhì)量是60g，正確。B中NA個(gè)O2分子和NA個(gè)H2分子的質(zhì)量比等于1 mol O2和1 mol H2的質(zhì)量比，即32g：2g，正確。C中，因Mg2e=Mg2，故2.4g鎂應(yīng)失去0.2 NA個(gè)電子，錯(cuò)誤。D中17gNH3為1 mol NH3，1個(gè)NH3分子中有4個(gè)原子，10個(gè)電子，故D正確。 答案：C 例2. 設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述中正確的是 A、80g硝酸銨含有的氮原子數(shù)為2NAB、1L 1mol/L的鹽酸溶

15、液中，所含氯化氫的分子數(shù)為NAC、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L四氯化碳所含分子數(shù)為0.5 NAD、在銅與硫的反應(yīng)中，1mol銅失去的電子數(shù)為2 NA解析：硝酸銨的摩爾質(zhì)量為80g·mol1，根據(jù)質(zhì)量與物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系，可知：80g硝酸銨的物質(zhì)的量為1mol，而每摩爾硝酸銨中含2mol氮原子，即氮原子數(shù)為2NA，故A正確；B中鹽酸溶液中不存在氯化氫分子；C中標(biāo)準(zhǔn)狀況下四氯化碳屬于液態(tài)，不能用氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算；D中硫與銅的反應(yīng)生成硫化亞銅，每摩爾銅失去1mol電子，即失去電子數(shù)為NA，故B、C、D均不正確。答案：A例3. 將標(biāo)準(zhǔn)狀況下aL HCl氣體溶于1L水中，得到的鹽酸的密

16、度為bg/cm3，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度（mol/L）是A、a/22.4B、ab/22400C、ab/（22400+36.5a）D、1000ab/（22400+36.5a）解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下aL HCl氣體的物質(zhì)的量為a/22.4mol，質(zhì)量為36.5a/22.4g，溶液的體積等于溶液的質(zhì)量/溶液的密度，而溶液的質(zhì)量=溶質(zhì)溶劑=（36.5a/22.41000）g，因此，溶液的體積為：（36.5a/22.41000）/ b（mL），由于計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度時(shí)溶液的體積單位必須是“L”，因此，溶液的體積=（36.5a/22.41000）/ b×103L。則根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式可得：

17、c=a/22.4/（36.5a/22.41000）/ b×103=1000ab/（22400+36.5a）。也可以根據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)狀況下求氣體溶解于水后所得溶液的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。式中V為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積（L），V（H2O）為溶劑水的體積（L），為溶液的密度（g/cm3）。將題給數(shù)據(jù)代入即得答案：D例4. 在一定量AgNO3溶液中逐滴加入某濃度的鹽酸，直到沉淀恰好完全為止。已知所形成溶液的質(zhì)量等于原AgNO3溶液的質(zhì)量，若已知該鹽酸溶液的密度為1.1g/cm3，則所加鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為多少？解析：這是無數(shù)據(jù)計(jì)算題型，按題意可作如下分析：即可將AgCl的式量看做原鹽酸的質(zhì)量，那

18、么（HCl）=36.5g/143.5g×100=25.4，再根據(jù)溶液的密度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系：可得：cHCl=1000×1.1g/cm3×25.4%/36.5g/mol=7.65mol/L。答案：7.65mol/L 例5. 實(shí)驗(yàn)室配制480 mL 0.600 mol·L1的NaCl溶液，有如下操作步驟：把稱量好的NaCl晶體放入小燒杯中，加適量蒸餾水溶解把所得溶液小心轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度23 cm處，改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹面底部與刻度線相切。用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒23次，每次洗滌的液體都小心轉(zhuǎn)入容量瓶，并輕輕搖勻。將容量瓶塞塞緊，充分搖勻。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）操作步驟的正確順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào)）。（2）實(shí)驗(yàn)室有如下規(guī)格的容量瓶：100mL、250mL、500mL、1000mL，本實(shí)驗(yàn)選用。（3）本實(shí)驗(yàn)用到的基本實(shí)驗(yàn)儀器除容量瓶和玻璃棒外還有：；（4）需要用到玻璃棒的操作有，其作用為。（5）誤差分析（填偏高、偏低或