高考第一輪復習——化學計量在實驗中的應用（學案含答案）

1、.年 級高三學 科化學版 本蘇教版內(nèi)容標題化學計量在實驗中的應用【本講教育信息】一. 教學內(nèi)容： 化學計量在實驗中的應用二、教學目的掌握摩爾、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、氣體體積標準狀況之間的關系進展計算；理解配制一定物質(zhì)的量濃度、一定質(zhì)量分數(shù)的溶液的方法。三、教學重點、難點有關摩爾、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)的根本計算；有關物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)和溶解度之間的復雜計算；配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法及誤差分析。四、教學過程：一相關概念：物質(zhì)的量是描繪一定數(shù)目的微粒集體的物理量。符號用n表

2、示，它的單位是摩爾，符號為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)個微粒；化學上把0.012kg12C所含碳原子數(shù)稱為阿伏加德羅常數(shù)，符號為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M表示，單位為g/mol。在標準狀況下，1mol的任何氣體所占的體積都約是22.4L，這個體積叫做氣體摩爾體積，符號：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： C 單位：mol·L1 。說明： 1、物質(zhì)的量是國際單位制中七個根本物理量之一，科學上采用“物質(zhì)

3、的量這個物理量把一定數(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)絡起來。它是一個口頭上或書面表達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，應該用化學式符號指明粒子種類，而不能用名稱。否那么，概念模糊，意義不清。 3、應用阿伏加德羅常數(shù)NA時，必須注意以下幾點：狀態(tài)問題：如：水在標準狀態(tài)下為液態(tài)，SO3在標準狀態(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，在標準狀況下為固態(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)的計算；一些物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目；一些較復雜的反響中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目。 4、

4、摩爾質(zhì)量當以克為單位時在其數(shù)值上與該物質(zhì)的相對原子分子、離子質(zhì)量一樣，但相對原子分子、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間隔 。由于在同一溫度和壓強下，微粒間的間隔 根本上是一樣的。因此當物質(zhì)所含微粒數(shù)一樣即物質(zhì)的量一樣時，體積的大小由微粒的大小或分子間的間隔 決定。對于固體或液體，由于微粒間的間隔 很小，因此，固體或液體的體積由微粒的大小決定，對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一樣。但對于氣體而言，氣體的體積主要由氣體分子間的間隔 決定，在溫度、壓強一定時氣體分子間的間

5、隔 幾乎一樣。因此，同條件下，同物質(zhì)的量的氣體具有一樣的氣體體積。6、理解氣體摩爾體積時要注意：它只適用于氣體單一或混合氣體都可以；必須是標準狀況下0，1.01×105Pa；氣體的物質(zhì)的量為mol時，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。7、理解物質(zhì)的量濃度時要注意：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積溶液中所

6、含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量符號nMVmCB單位mol注意點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)的量既不表示個數(shù)，也不表示質(zhì)量。是表示宏大數(shù)目的微粒集體1與式量的比較：數(shù)值上一樣，單位不同2與1mol物質(zhì)的質(zhì)量的比較：數(shù)值上一樣，單位不同1標準狀況：0、1atm，即1.01×105Pa2標準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一樣的分子數(shù)。注意點：1阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包

7、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，互相制約，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，壓強與其分子數(shù)成正比。二有關摩爾、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)的根本計算有關物質(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)之間的互相轉(zhuǎn)化關系，物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分數(shù)、溶液的密度或飽和溶液的溶解度之間的關系： 溶液的稀釋定律：溶液混合時有關物質(zhì)的量濃度的計算c1·V1 + c2·V2 = c·V或c濃·V濃=c稀·V稀說明： 1

8、、質(zhì)量與摩爾質(zhì)量、微粒數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)計算物質(zhì)的量時與條件、狀態(tài)無關，滿足任何有關物質(zhì)的量的計算；而氣體體積、氣體摩爾體積計算物質(zhì)的量時必須是氣體，且狀態(tài)必須為標準狀態(tài)；通過物質(zhì)的量濃度計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量時必須是溶液，且體積必須是溶液的體積，單位是“L2、物質(zhì)的量濃度與溶液的密度、質(zhì)量分數(shù)之間存在一定的計算關系：注意：計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混/混】4、標準狀況下求氣體溶解于水后所得溶液的物質(zhì)的量濃度的計算式中V為標準狀況下氣體體積

9、L，VH2O為溶劑水的體積L，為溶液的密度g/cm3。5、溶液中微粒數(shù)目的計算：當溶質(zhì)是非電解質(zhì)時，溶解過程中不電離，那么一樣物質(zhì)的量濃度、一樣體積的溶液中都含有一樣數(shù)目的溶質(zhì)分子。當溶質(zhì)是電解質(zhì)時，情況比較復雜，強電解質(zhì)完全電離，溶液中離子數(shù)目不僅與溶液濃度、體積有關，還與其分子組成有關；弱電解質(zhì)部分電離，除與上述因素有關外，還與電離程度有關。三配制一定質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量濃度的溶液：溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：單位質(zhì)量溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)，其計算公式為：=m溶質(zhì)/m溶液，其特點是：質(zhì)量一樣，質(zhì)量分數(shù)也一樣的任何溶液里，含有的溶質(zhì)質(zhì)量都一樣。此濃度及計算適用于任何溶液飽和溶液和不飽和溶液。配制一定質(zhì)量分數(shù)

10、的溶液時，可先計算所需溶質(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，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。實驗步驟 計算：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：當用固體溶質(zhì)配制溶液時，用托盤天平稱量一定質(zhì)量的溶質(zhì)；當溶質(zhì)為液體或用濃溶液稀釋配制的溶液時，用滴定管或量筒量取溶質(zhì)或濃溶液的體積。 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

11、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，右手握住瓶底反復顛倒搖勻。裝瓶：將溶液裝入細口試劑瓶，貼好標簽，并在標簽上注明配制時間、濃度和試劑名稱。說明：1、容量瓶使用的本卷須知據(jù)所配溶液的體積選取適宜規(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

12、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響容器，不能長期儲存溶液。 在容量瓶的使用過程中，挪動容量瓶，手應握在瓶頸刻度以上的部位，以免瓶內(nèi)溶液受熱而發(fā)生體積變化，使溶液的濃度不準確。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，要根據(jù)實際操作，弄清是“m還是“V引起的誤差，再詳細分析。如： 1假設稱量固體溶質(zhì)時，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假設沒有洗滌燒杯內(nèi)壁，使n減小，結(jié)果所配溶液濃度偏低。 3假設容量瓶中有少量蒸餾水或定容后反復搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，那么對結(jié)果無影響。 4容量瓶、滴定管、量筒讀數(shù)口訣：

13、凹液面最低處、眼睛在兩邊，刻度在中間、三點成一程度線。而“俯視、“仰視的誤差依儀器而定?！案┮?、“仰視對配制一定物質(zhì)的量濃度溶液結(jié)果的影響： 仰視刻度線：由于操作時以刻度線為基準加水，故加水量偏大，導致溶液體積偏大，c偏低。 俯視刻度線：加水量偏小，溶液體積偏小，故c偏高。【典型例題】例1. 設NA表示阿伏加德羅常數(shù)，以下說法不正確的選項是： A、醋酸的摩爾質(zhì)量與NA個醋酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等 B、NA個氧分子和NA個氫分子的質(zhì)量比等于16：1 C、2.4g鎂變成鎂離子時，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6

14、0g.mol1，NA個醋酸分子的質(zhì)量是60g，正確。B中NA個O2分子和NA個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鎂應失去0.2 NA個電子，錯誤。D中17gNH3為1 mol NH3，1個NH3分子中有4個原子，10個電子，故D正確。 答案：C 例2. 設NA為阿伏加德羅常數(shù)，以下表達中正確的選項是 A、80g硝酸銨含有的氮原子數(shù)為2NA B、1L 1mol/L的鹽酸溶液中，所含氯化氫的分子數(shù)為NA C、標準狀況下，11.2L四氯化碳所含分子數(shù)為0.5 NA D、在銅與硫的反響中，1mol銅失去的電子數(shù)為2

15、 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中標準狀況下四氯化碳屬于液態(tài)，不能用氣體摩爾體積進展計算；D中硫與銅的反響生成硫化亞銅，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. 將標準狀況下aL HCl氣體溶于1L水中，得到的鹽酸的密度為bg/cm3，那么該鹽酸的物質(zhì)的量濃度mol/L是 A、a/22.4B、ab/22400 C、ab/22400+36.5aD、

16、1000ab/22400+36.5a 解析：標準狀況下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/22.41000g，因此，溶液的體積為：36.5a/22.41000/ bmL，由于計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度時溶液的體積單位必須是“L，因此，溶液的體積=36.5a/22.41000/ b×103L。那么根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計算公式可得：c=a/22.4/36.5a/22.41000/ b×103=1000ab/22400+36.5a。 也可以根據(jù)：標準狀況下求氣體溶解于水后

17、所得溶液的物質(zhì)的量濃度的計算。式中V為標準狀況下氣體體積L，VH2O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溶液中逐滴參加某濃度的鹽酸，直到沉淀恰好完全為止。所形成溶液的質(zhì)量等于原AgNO3溶液的質(zhì)量，假設該鹽酸溶液的密度為1.1g/cm3，那么所加鹽酸中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，那么HCl=36.5g/143.5g×100=25.4，再根據(jù)溶液的密度、質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度之間的關系：可得：cHCl=1000×1.1g/cm3&#

18、215;25.4%/36.5g/mol=7.65mol/L。答案：7.65mol/L 例5. 實驗室配制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?zhí)顚懸韵驴瞻祝?操作步驟的正確順序為填序號 。2實驗室有如下規(guī)格的容量瓶：100mL、250mL、500mL、1000mL，本實驗選用 。3本實驗用到的根本實驗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