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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 物质的量【知识梳理】一、物质的量1、定义:表示物质含有一定数目粒子的集合体,符号 。2、单位:摩尔,符号: 。注意:a “物质的量”是一个基本的物理量,四个字是一个整体,不能拆开理解,不能写成“物质量”或“物质的质量”,否则就改变了原有的意义。b 概念中的粒子指的是原子、分子、离子、电子等 粒子,不指 粒子。c 物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。d 摩尔(或摩)不是物质量,仅是物理量物质的量的单位,如同“米”是长度的单位一样。e 使用摩尔时必须指明微粒的名称或符号或化学式等具体组合,如2molH、1molH2、1.5molH2O等,而不能这样表示:1
2、mol氢(指代不明)3、阿伏伽德罗常数规定:1mol 任何微粒所含的微粒的个数为与 0.012Kg 12C中所含的碳原子数相同,为 。定义:阿伏加德罗常数:把1mol任何粒子的粒子数称为阿伏加德罗常数,它是一个固定值 ,符号NA 单位:mol-1。 注意:a 我们把含有阿伏伽德罗常数的微观粒子的集合体都称为1molb 1mol任何粒子所含粒子数目的数目就是阿伏伽德罗常数值。c 我们在计算的时候,NA6.021023mol-1。d 物质的量(n)、阿伏伽德罗常数与粒子数(N)之间的关系:n=N/NA。二、摩尔质量1、单位物质的量地物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M,单位为 。 注意:1mol任
3、何粒子或物质的质量以g为单位时,其数值都与该粒子的 相等。2、定义式:摩尔质量(M)=物质的质量(m)/物质的量(n),即 。 注意:对具体的物质来说,摩尔质量都是常数,不随物质的量的多少而变,也不随物质聚集状态的改变而改变。3、物质的量(n),质量(m)和物质的微粒数(N)之间关系 答案:一.物质的量1. n 2、mol b 微观 宏观 3. 6.021023。二.摩尔质量1.gmol-1 相对原子质量或相对分子质量 2.M=m/n。三、气体摩尔体积1、决定物质体积大小的因素:粒子数目、粒、子的大小和粒子之间的距离。2、气体摩尔体积(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。(
4、2)符号:Vm(3)表达式:气体的摩尔体积,Vm = (4)单位:L/mol(5)特例:在标准状况下(0、压强为101kPa),气体的摩尔体积约为22.4L/mol。【归纳】气体摩尔体积仅仅是对气体而言的。在不同的状况下气体的气体摩尔体积是不同的,但在标准状况下的气体摩尔体积都约为22.4L/mol.同温同压下,气体的体积只与气体的分子数目有关,而与气体分子的种类无关。3.阿伏加德罗定律的推论:(1)三正比:同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比.V1/V2=n1/n2同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比.p1/p2=n1/n2(分压定律)同温同压下,气体的密度比等于它们的
5、相对分子质量之比.M1/M2=1/2(2)二反比:同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比.V1/V2=M2/M1同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量的反比.p1/p2=M2/M1。(3)一连比:同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比: m1/m2=M1/M2=1/2(注:以上用到的符号:为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为温度;上述定律及其推论仅适用于气体,不适用于固体或液体。)四、物质的量浓度与计算1物质的量浓度 以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液浓度的物理量,
6、叫做溶质的物质的量浓度。符号为c,单位是摩/升(mol/L)。2物质的量浓度的意义物质的量浓度是一种常用的表示溶液浓度的物理量。1 mol/L表示1L溶液中含有1 mol的溶质,这种溶液的物质的量浓度是1 mol/L。3公式 物质的量浓度( mol/L)=,即c(A)=4(1)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算 这两种溶液浓度之间的换算,可以把溶液的体积定为1L,将其中的一种溶液浓度作为已知条件,利用溶液的密度和溶质的摩尔质量,就可以求出另一种溶液的浓度。它们的换算关系可表示为: 物质的量浓度=(2)溶液的稀释和混合的计算1 溶液稀释的计算的关键是:任何溶液稀释前后,溶质的质量或物质
7、的量保持不变。稀释: C1V1=C2V2 m1w1%=m2w2%5. 配制一定物质的量浓度的溶液(1)一定物质的量浓度溶液的配制 配制500 mL 1.000 mol/L的碳酸钠溶液。 计算。设配制500 mL0.100 mol/L碳酸钠溶液需要碳酸钠5.3 g。 n=cV=0.100 mol/L500 mL1 L/1 000 mL=0.05 mol m = nM = 106 gmol-10.05mol=5.3g 称量。在天平上称取5.3 g碳酸钠固体。 溶解。将碳酸钠放入烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌,使固体溶解。冷却至室温。 转移。将溶液沿着玻璃棒小心地注入500 mL的容量瓶中。用蒸馏水
8、洗涤烧杯内壁两次,并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶,振荡容量瓶,使溶液均匀混合。 定容。缓缓地把蒸馏水注入容量瓶,直到液面接近刻度23 cm处,改用胶头滴管加水到刻度线,使溶液的凹面底部正好跟刻度线相切。 摇匀。塞好瓶塞,反复摇匀。 装瓶贴签。(2)用固体配制一定物质的量浓度溶液的过程(如下图) 【注意】容量瓶不能长期贮存溶液。(3)有关溶液稀释的计算 溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量保持不变。设稀释前溶液中溶质的物质的量浓度为c1,溶液体积为V1,稀释后,溶液中溶质的物质的量浓度变为c2,溶液体积变为V2,则有:c1V1 = c1V2。(4)容量瓶及其使用 容量瓶的构造和标注:容量瓶是细颈
9、、梨形、平底的玻璃瓶,配有磨口玻璃塞。颈部标有刻度线;瓶体标有温度和容积。 规格(容量):常用的有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等几种。 使用:使用前要先检查容量瓶是否漏水。方法是:往容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否漏水。如果不漏水,把容量瓶正立并将瓶塞旋转180。后塞紧,再把容量瓶倒立过来,再检查容量瓶是否漏水。 加溶液至距离刻度线12 cm时改用胶头滴管滴加,滴加到刻度线时,观察液面要平视刻度线,使凹液面的最低点与刻度线相切。 使用完毕,应该洗净,晾干(玻璃磨砂瓶应在瓶塞与瓶口处垫一张纸,以免瓶
10、塞与瓶口黏连)。(5)、使用容量瓶应该注意的事项: 容量瓶不能用于配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,只能用于配制一定体积的一定物质的量浓度的溶液。在向容量瓶中转移溶液时一定要用玻璃棒引流,且玻璃棒下端要靠在容量瓶刻度线以下。在溶解或稀释时若有明显的温度变化,必须待溶液温度恢复到室温后才能转移到容量瓶中。容量瓶不能用试剂润洗。容量瓶不能进行加热。容量瓶不能进行溶解。 容量瓶不能作反应容器。容量瓶不能用于储存溶液。选择容量瓶时,容量瓶的规格(容积)要与所配溶液的体积相同。如果无所需溶液的体积规格的容量瓶时,要选择比该溶液体积大且接近的容量瓶,如要配制480 mL的溶液时,要选择500 mL的容
11、量瓶。(6)、配制一定物质的量浓度的溶液产生实验误差的原因 使所配溶液物质的量浓度偏高 用量筒量取液体时,仰视,使所读液体的体积偏大。定容时俯视刻度线,溶液的体积比实际体积小。溶解固体溶质或稀释溶液时,未冷却至室温即转入容量瓶进行定容。容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗。定容结束时,溶液液面的最高点与刻度线处于同一水平面上。 使所配溶液的物质的量浓度偏低量取液体溶质时,俯视,使所读液体的体积偏小。定容时仰视刻度线,使所配溶液的体积比实际的体积大。转移溶液时不洗涤烧杯、玻璃棒,或洗涤液未转入容量瓶。因此溶质的物质的量减少。 溶解、转移、洗涤时有液体溅出容器外,使溶质的物质的量减少。 定容摇匀
12、后,静置时发现液面低于刻度线,又加水至刻度线。【考点突破】一、物质的量换算注意: 1、温度和压强:22.4L/mol是在标准状况(0 ,1.01105Pa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积,让考生与22.4L/mol进行转换,从而误入陷阱。2、物质状态:22.4L/mol使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱。如标准状况下以下物质为非气态:H2O、SO3、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、HF等。3、物质变化:一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。若不注意
13、挖掘隐含变化往往会误入陷阱。如NO2存在与N2O4的平衡。4、单质组成:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如稀有气体Ne:单原子分子)、三原子分子(如O3)、四原子分子(如P4)等。考生如不注意这点,极容易误入陷阱。 5、粒子数目:粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数,由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的转换,巧设陷阱。6、物质所含化学键:1mol金刚石-2molC-C键;1mol石墨-1.5molC-C键;1mol二氧化硅-4molSi-0键;1mol白磷-6molP-P
14、键。例题1. (2012四川7)设AN为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是A标准状态下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为NAB常温常压下,7.0g乙烯与丙稀的混合物红含有氢原子的数目为NAC50mL18.4Lmol浓硫酸与足量铜微热反应,生成2SO分支的数目为0.46NA。D某密闭容器盛有0.1mol2N和0.3mol2H,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA2. (2013江苏7)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A1L1molL-1的NaClO溶液中含有ClO的数目为NAB78g苯含有C=C双键的数目为3NAC常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原
15、子数目为NAD标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA3.(2010四川1)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个B.盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子,则SO2的物质的量为0.5molC.17.6g丙烷中所含的极性共价键为4NA个D电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少64g4.(2012安徽理综7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为:储氢释氢NaHCO3+H2 HCOONa+H2O下列有关说法正确的是A储氢、释氢过程均无能量变化 BNaHCO3、HCOONa均含有
16、离子键和共价键C储氢过程中,NaHCO3被氧化 D释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2二、阿伏伽德罗定律及其推论的应用1.气体的密度和气体的相对密度(Mr表示气体的相对分子质量)标准状况下,气体的密度=()。同温同压下,A气体的密度(A)与B气体的密度(B)之比叫做A气体对B气体的相对密度D=2.气体摩尔质量(相对分子质量)的几种求算方法(1)已知混合物质的总质量m(混)和总物质的量n(混):M(混)(2)已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数。M(混)M1n1%M2n2%M1V1%M2V2%(3)已知标准状况下混合气体的密度:M(混)22.4(混
17、)(4)已知同温同压下与单一气体A的相对密度:例1. 1molO2在放电条件下发生下列反应:3O2=放电=2O3,如有30%O2转化为O3,则放电后混合气体对H2的相对密度是( )A.16 B.17.8 C.18.4 D.35.6例2. 某爆鸣气中H2和O2的质量分数分别为75%和25%,则该爆鸣气对氢气的相对密度是多少?1.33.确定气体的分子组成一般思路:根据阿伏伽德罗定律,有气体体积比推导出微粒个数比,再根据质量守恒定律确定分子化学式。例 某混合气体由一种气态烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,在标准状况下,将56.0L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重3
18、5.0g,通过计算回答:(1)推出混合气体中气态烃的化学式;依据题意知混合气体的平均相对分子质量为,则烷烃一定为。(2)混合气体中两种气体的物质的量之比;(3)写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式。三、关于物质的量浓度与溶液浓度的相关计算1.溶液的稀释或混合稀释: C1V1=C2V2 m1w1%=m2w2%不同浓度的溶液混合的计算的关键在于: (1)混合前各溶质的量之和等于混合后溶液中溶质的量。 (2)混合前各溶液的质量之和等于混合后溶液的总质量。 (3)混合后溶液的体积不等于原来两种溶液体积之和。注意积累: 密度大于1g/cm3的两种溶液相同溶质的溶液等体积混合时,其溶质的质量分数大于混合前
19、两种溶液溶质质量分数之和的一半;等质量混合时,其溶液的物质的量浓度小于前两种溶液物质的量浓度之和的一半;硫酸、氯化钠等溶液接在此列 密度小于1g/cm3的两种溶液相同溶质的溶液等体积混合后,其溶质的质量分数小于混合前两种溶液溶质质量分数之和的一半;等质量混合时,其溶液的物质的量浓度大于前两种溶液物质的量浓度之和的一半;氨水、乙醇等溶液接在此列例1.已知25%氨水的密度为0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法估算2.物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算 C=(其中是该溶液的
20、密度g/cm3,是该溶液的溶质质量分数,M是该溶液溶质的摩尔质量g/mol)3.溶解度与溶质质量分数之间的换算 C=4.溶解度与物质的量浓度的换算 C=5.溶质为气体的溶液浓度计算已知气体溶质在标准状况下的体积、水的体积和溶液的密度,计算溶质的物质的量浓度。先运用n=求出溶质的物质的量,然后用V=,求出溶液的体积,最后C=进行计算。 如在标准状况下,1L水中溶解某气体VL,所的溶液的密度为g/cm3,已知气体分子的摩尔质量为M g/mol。 C=其最为经典的应用是喷泉实验中所的溶液浓度的计算,HCl、NH3等气体经喷泉实验所的溶液的浓度计算巧令:设标准状况下,气体的体积是1L,在实验结束后溶液
21、充满烧瓶是的体积也是1L,所以已知C=0.045,为恒值。但是考试中也有一种延伸,如NO2这种与水反应的气体在做此类实验室所形成溶液的浓度也是一样的吗,试着推导一下。例1. 在标准状况下,一圆底烧瓶中收集有不纯的氨气,已知此圆底烧瓶中气体的平均相对分子质量为19.4,用此圆底烧瓶做喷泉实验,求(1)水能上升到整个圆底烧瓶的几分之几?(2)所得溶液的物质的量浓度?(1)混合气体中空气和氨气的体积比为1:4,则水能上升到圆底烧瓶的4/5,(2)假设圆底烧瓶的体积为V,可求出圆底烧瓶中NH3物质的量为:n(NH3)=4/5V/22.4,溶液的体积为:,根据定义c(NH3H2O)=n/V=0.0045
22、mol/L。 经过思考,可以得出结论,只要在标准状况下,无论收集到的氨气纯度如何,最终其物质的量浓度均为0.0045mol/L。例2.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3、NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为:()ABC=D不能确定解析:根据前面的分析可知,中溶液的浓度很容易求得,而对于中,因NO2要与水发生:3NO2+H2O=2HNO3+NO反应,溶液充满整个烧瓶的,同样可以得出最后所得溶液的物质的量浓度和是相等的。答案为C。例3.在标准状况下,将NO2、NO、O2混合气充满一圆底烧瓶,倒置水中,进行喷泉实验,最后无气体剩余,若所得产物不扩散,则所得溶
23、液的物质的量浓度的数值大小范围为()A、0m0.026B、0m0.036C、0.026m0.036D、0.036m0.045 解析:这是有关混合气体与水反应后溶液物质的量浓度的求算,假设原混合气体为NO2与O2,则会与水发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3反应,因最后无气体剩余,所以NO2与O2应按4:1混合,设烧瓶的体积为VL,最后所得HNO3的物质的量浓度c(HNO3)=mol/L。 假设原混合气体为NO与O2,则会发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO与O2应按4;3混合,同样可求得c(HNO3)=mol/L。答案为C。附录:判断题NA表示阿伏加德罗常数,判断下列叙述的正误
24、1、等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA2、1 mol Na2O2固体中含离子总数为4 NA 3、标准状况下,2.24 L戊烷所含分子数为0.1 NA4、1 mol/L NaCl溶液含有NA个Na+5、1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生 NA个NO分子6、常温常压下,22.4 L CO2中含有 NA个CO2分子7、在18g 18O2中含有NA个氧原子8、标准状况下,22.4 L空气含有NA个单质分子9、1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA10、含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中,Na+的物质的量浓度为1mol/L11、盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子,则SO2的物质
25、的量为0.5 mol12、17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4NA个13、电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少64 g14、1 mol羟基中电子数为10NA15、在5I + IO3 + 6H+ = 3 I2 + 3H2O反应中,每生成3 mol I2转移的电子数为6 NA16、常温常压下,22.4 L乙烯中CH键数为4NA17、常温下,100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NA18、标准状况下,5.6 L一氧化氮和5.6 L氧气混合后的分子总数为0.5NA19、1 L 0.1 molL1 Na2SO4溶液中有0.1 NA个Na+20、1 mo
26、l Ca变成Ca2+时失去的电子数为2NA21、25时,pH13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA22、室温下,21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA23、1 mol HCl气体中的粒子数与0.5 mo1/L盐酸中溶质粒子数相等24、在标准状况下,22.4 L CH4与18 g H2O所含有的电子数均为10 NA25、CO和N2为等电子体,22.4 L的CO气体与lmol N2所含的电子数相等26、1 L 0.1 molL1乙酸溶液中H+数为0.1NA27、1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA 28、将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中,所得溶液含有0.1NA Fe3+专心-专注-专业