化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用34

第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用2、1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們可以通過(guò)摩爾質(zhì)量求出，若要通過(guò)質(zhì)量求體積還要知道什么？密度，V=m/ρ3、下面就請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算填表：(氣體是指相同狀況下)n=N/NAn=m/M2、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃、101kPa)下1mol氣體的體積物質(zhì)狀態(tài)質(zhì)量密度體積O2氣體1.429g/LH2氣體0.0899g/L體積密度質(zhì)量狀態(tài)物質(zhì)1.83g/cm398g液體H2SO40.998g/cm318g液體H2O2.70g/cm327g固體Al7.86g/cm356g固體Fe計(jì)算20℃時(shí)1mol固體、液體的體積7.1cm310cm318cm353.6cm332g2g22.39L22.25L由體積數(shù)據(jù)結(jié)合物質(zhì)狀態(tài)你得出什么結(jié)論?

在相同條件下，等物質(zhì)的量的氣體的體積幾乎相同。

在相同條件下，等物質(zhì)的量的固體或液體的體積不相同。結(jié)論:物體體積大小取決于什么因素呢？影響物質(zhì)體積的因素粒子數(shù)目粒子間距粒子大小1.粒子數(shù)目2.粒子的大小3.粒子之間的距離固或液體氣體

因素狀態(tài)粒子個(gè)數(shù)n粒子大小粒子間距離d固體和液體氣體NA主要因素次要因素主要因素從微觀角度分析,決定1mol物質(zhì)體積的三個(gè)因素NA次要因素忽略

dTPd取決于d{氣體Vn（與溫度成正比）（與壓強(qiáng)成反比）現(xiàn)在我們來(lái)分析一下溫度和壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響結(jié)論：溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小原因：溫度升高，粒子間距增大，溫度降低，粒子間距減小。結(jié)論：壓強(qiáng)增大，體積減小，

壓強(qiáng)減小，體積增大原因：壓強(qiáng)增大，粒子間距減小，壓強(qiáng)減小，粒子間距增大。

實(shí)驗(yàn)證明同溫、同壓時(shí)，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等，故同溫同壓時(shí)，1mol氣體的體積幾乎相等。阿伏加德羅定律：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。注意：氣體包括單一純凈氣體和混合氣體。四同定律2:1同溫同壓下，1molH2和1molO2的體積相同

⑵假設(shè)電解了1.8g水，試計(jì)算所得H2

和O2的物質(zhì)的量之比是多少？⑴觀察實(shí)驗(yàn)，電解水產(chǎn)生的H2和O2體積比約為多少？結(jié)論：質(zhì)量物質(zhì)的量H2

和O2的物質(zhì)的量之比H2O2

比較1molH2和1molO2的體積大小0.1mol0.05mol2:10.2g1.6g例題．同溫同壓下，同體積的氨氣和硫化氫(H2S)氣體的質(zhì)量比為_(kāi)________；同質(zhì)量的氨氣和硫化氫氣體體積比為_(kāi)__推論1：同溫同壓下任何氣體體積比＝物質(zhì)的量比＝分子數(shù)比V1V2n1n2N1N2理想氣體狀態(tài)方程：P

·

V

=

n

·

R

·

T壓

強(qiáng)體積物質(zhì)的量常數(shù)溫度在相同的溫度和壓強(qiáng)下，下列氣體密度最小的是（）ACO2BH2

CO2DCl2B練習(xí)同溫同壓下，任何氣體密度之比＝摩爾質(zhì)量之比ρ1相對(duì)密度dρ2M1M2阿伏加德羅定律的推論2：

單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。標(biāo)準(zhǔn)狀況(0C。,101KPa)下：常溫常壓下：(25C。,101KPa)

符號(hào):

單位:三、氣體摩爾體積Vm≈24.5L/mol●概念：VmL/mol(L·mol-1)和m3/mol。Vm≈22.4L/mol1、CO2

的摩爾體積是22.4L/mol2、標(biāo)準(zhǔn)狀況下1molH2O的體積約是22.4L3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L4、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。是對(duì)是錯(cuò)錯(cuò)未說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)狀況下。錯(cuò)H2O是液態(tài)。錯(cuò)應(yīng)該是1mol任何氣體。錯(cuò)單位是L/mol。5、標(biāo)準(zhǔn)狀況下1molSO3

的體積約是22.4L6、常溫常壓下，1molCO2的體積約是22.4L7、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.2molN2和0.8molCO2的混合氣體體積約為22.4L8、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的任何氣體都約為1mol錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,SO3是固態(tài)。錯(cuò)是24.5L。對(duì)對(duì)氣體摩爾體積物質(zhì)的量氣體體積V=Vm×n標(biāo)況下氣體V

=22.4×

n歸納：請(qǐng)列出標(biāo)準(zhǔn)狀況下求算氣體體積可能的方法：

1、V=m/ρ2、V=n×Vm(V=m/M×VmV=N/NA×Vm)例一:

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.2gCO2的體積是多少？n（CO2）

=m[CO2]M[CO2]=2.2g44g·mol

－1=0.05molV（CO2）

=n（CO2）

·Vm（CO2）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L解：例二：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，112mL某氣體的質(zhì)量為0.14g,則其摩爾質(zhì)量為

，相對(duì)分子質(zhì)量為

。n=VVm解：=0.112L22.4L·mol－1

=0.005moln=m/MM=0.14g0.005mol=28g/mol例三：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，112mL氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，其物質(zhì)的量為多少？分子總數(shù)為多少？原子總數(shù)為多少？n=VVm解：=0.112L22.4L·mol－1

=0.005mol練習(xí)2.等質(zhì)量的O2和O3，它們的物質(zhì)的量之比為

，所含的分子數(shù)之比為

，所含的原子數(shù)之比為

，相同狀況下的體積之比為

，密度之比為

。3:21:13:23:22:31.同溫同壓下，等體積的O2和O3的質(zhì)量之比為

，分子數(shù)之比為

，原子數(shù)之比為

。2:31:12:3練習(xí)N,n,m,V之間的相互轉(zhuǎn)化Nnm÷NA×M×NA÷MV（氣體）×22.4（標(biāo)況）÷22.4（標(biāo)況）四、物質(zhì)的量濃度常用單位：c（B）mol/L（或mol·L-1）單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量.定義符號(hào)：c（B）=數(shù)學(xué)表達(dá)式：

=思考：

1mol·L-1的NaOH溶液的含義是什么？含義：在1L溶液中含有1mol的溶質(zhì)，這種溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就是1mol·L-1思考：將1molNaCl溶解在1L水中,所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1mol/L?思考：將1ml10mol·L-1濃硫酸加入9ml水中，所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1mol/L?說(shuō)明1：溶液體積不等于溶劑體積，也不等于溶劑體積和溶質(zhì)體積直接相加，是溶質(zhì)和溶劑混合溶解后的實(shí)際體積。思考：將6.2gNa2O溶于水所得400ml溶液中，溶質(zhì)是什么物質(zhì)？物質(zhì)的量濃度是多少？思考：

100ml1mol·L-1的HCl溶液，HCl物質(zhì)的量是多少？思考：將0.5mol的乙醇配成1L溶液，該溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？說(shuō)明2：“溶質(zhì)”是溶液中的溶質(zhì)，可以指化合物，也可以指離子，也可以指反應(yīng)后的產(chǎn)物。思考：將25gCuSO4.5H2O溶于適量水中，配成100ml溶液，所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少？（注：CuSO4.5H2O的式量為250）說(shuō)明3：帶結(jié)晶水的物質(zhì)作為溶質(zhì)時(shí)，其物質(zhì)的量的計(jì)算，用帶有結(jié)晶水物質(zhì)的質(zhì)量除以帶有結(jié)晶水物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。思考：從1L1mol/L蔗糖溶液中分別取出100mL、10mL、1mL，取出的溶液中蔗糖的物質(zhì)的量濃度及物質(zhì)的量各是多少？C(mol/L)n(mol)100mL10mL1mL1110.10.010.001說(shuō)明4：溶液是均一的，對(duì)于一定物質(zhì)的量濃度的溶液，不論取用它的體積多少，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是不變的。但是在不同體積的溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。物質(zhì)的量濃度溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶質(zhì)單位溶液?jiǎn)挝还教攸c(diǎn)molgLgcB=nB/V體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的溶液中，所含溶質(zhì)物質(zhì)的量相同，但溶質(zhì)質(zhì)量不同。質(zhì)量相同，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的溶液中，所含溶質(zhì)的質(zhì)量相同，但溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同

ω

=×100%m(溶質(zhì)）m(溶液）÷NAmnN÷M×M×NA質(zhì)量粒子數(shù)目V（氣體體積）÷Vm×VmcB（溶液）×V（aq)÷V(aq)課堂小結(jié)五、物質(zhì)的量濃度計(jì)算１．基本量的換算２．溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計(jì)算３．質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算４．溶液稀釋與濃縮５．兩種不同濃度溶液混合６．化學(xué)反應(yīng)中計(jì)算請(qǐng)大家計(jì)算一下下列各溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度:0.520.20.510.05500mL溶質(zhì)溶液V(aq)n(mol)C(mol/L)20gNaOH98g硫酸1.12LHCl1L250mL(S.P.T)4098１．基本量的換算2．溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計(jì)算

例：

2L1mol/L的H2SO4溶液，含溶質(zhì)的物質(zhì)的量為

mol，含H+

個(gè)，SO42-

個(gè)。22.408×10241.204×10243．溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算

溶質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)

溶液的體積(L)溶質(zhì)的質(zhì)量(g)溶液的質(zhì)量(g)

摩爾質(zhì)量（g/mol)

密度（g/mL)C=-------------------M1000ωρ注：密度的單位是g/cm3ω

是溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)M

是溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量例：某濃硝酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%，密度為1.5g/cm3。計(jì)算該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度。解：設(shè)有1000ml硝酸溶液，則m(HNO3)=ρ[HNO3(aq)]·V[HNO3(aq)]·ω（HNO3）

=1.5g/cm3×1000cm3×94%=1410gn(HNO3)=m(HNO3)/M(HNO3)=1410g/63g·mol-1=22.4mol答：該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度為22.4mol/L思路：C=n/V例：某濃硝酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%，密度為1.5g/cm3。計(jì)算該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度。答：該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度為22.4mol/L思路：C=-------------------M1000ωρ解：根據(jù)解題思路可得：C=------------------=---------------------

1000ωρM631000×94%×1.5=22.4mol/L例：2mol/LNaOH溶液（ρ=1.08g/cm3）的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：解：設(shè)有1LNaOH溶液，則m(NaOH)=2mol/L×1L×40g/mol=80gm[NaOH(aq)]=1.08g/cm3×1000cm3=1080gω[NaOH(aq)]=80g/1080g×100%=7.4%答：該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%思路：ω=mB

/m(aq)

例：2mol/LNaOH溶液（ρ=1.08g/cm3）的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：解：根據(jù)解題思路可得：C=----------------------ω=---------------------答：該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%思路：C=-------------------M1000ωρM1000ωρ1000ρCM=----------------------×100％1000×1.082×40=7.4%４．溶液稀釋與濃縮結(jié)論：濃溶液配制稀溶液前后溶質(zhì)的量不變思路：稀釋溶液前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等

C1V1=C2V2

例：將10毫升2mol/L的硫酸溶液加水稀釋到0.5mol/L，其體積為多少毫升？

例:配制500mL1mol/L的H2SO4溶液，需要密度為1.8g/mL的濃硫酸（98%硫酸）多少毫升？解:0.5×1=V×1.8×98%÷98解：10mL×2mol/L＝V[H2SO4(aq)]×0.5mol/L５．兩種不同濃度溶液混合

思路：C3V3=C1V1+C2V2（混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量總和不變）規(guī)律1：密度大于水的溶液，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，密度越大，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度就越大，如鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液。反之亦然。規(guī)律2：同種溶質(zhì)兩種不同濃度的溶液混合[溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%、b%，混合溶液的密度為ρg/ml]（1）等質(zhì)量混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(a%+b%)/2，物質(zhì)的量濃度為：1000ρ(a%+b%)/2∕M（2）等體積混合(大大小小)若ρ>1g/mL，混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于(a%+b%)/2，，物質(zhì)的量濃度大于1000ρ(a%+b%)/2∕M如硫酸、硝酸溶液.若ρ<1g/mL，混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于(a%+b%)/2，物質(zhì)的量濃度小于1000ρ(a%+b%)/2∕M如氨水、乙醇溶液.６．化學(xué)反應(yīng)中計(jì)算例：中和1升0.5mol/LNaOH溶液，需要多少升1mol/LH2SO4溶液？

解：

2NaOH～～～～H2SO42mol1mol1L×0.5mol/LV[H2SO４（aq)]×1mol/L六、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制容量瓶簡(jiǎn)介:容量瓶2.使用之前要檢查是否漏水.如何檢漏?

加水倒立觀察瓶塞旋轉(zhuǎn)180o倒立觀察形狀:細(xì)頸，梨形，平底的玻璃瓶；構(gòu)造:瓶上標(biāo)有容積，溫度，頸部標(biāo)有刻度線；規(guī)格：100mL，250mL，500mL，1000mL；3.只能用作配制的量具。不能在其中直接溶解或稀釋固體或濃溶液，不能將熱的溶液倒入，不能作為反應(yīng)器，也不能長(zhǎng)期存放溶液。移動(dòng)容量瓶，應(yīng)手握刻度線以上部分。4.讀數(shù)時(shí)，應(yīng)平視，使溶液的凹液面正好與刻度相切。物質(zhì)的量溶液濃度配制1、步驟：2、儀器：計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼標(biāo)簽。托盤天平或量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管、試劑瓶、藥匙現(xiàn)在，我們要配制100ml0.5mol/L的NaCl溶液怎么辦？首先應(yīng)該做什么？1、計(jì)算計(jì)算所需無(wú)水氯化鈉的質(zhì)量m(NaCl)=n(NaCl)?M(NaCl)=0.5mol/L×0.1L×58.5g/mol=2.925g?5.9gNaCl誤差分析：1、計(jì)算2、稱量3、溶解4、轉(zhuǎn)移5、洗滌6、定容7、搖勻若不小心將燒杯中的溶液灑到了容量瓶外面，則物質(zhì)的量濃度偏低若洗滌液沒(méi)有轉(zhuǎn)入容量瓶，則物質(zhì)的量濃度偏低加水沒(méi)到刻度線，則物質(zhì)的量濃度偏低偏高搖勻