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1、第一章化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用第一章化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 一、物質(zhì)的量及其單位一、物質(zhì)的量及其單位 0.4NA或或2.4081023 0.2 mol 0.4NA 2 mol 0.2NA 44 44 g mol1 1基本概念基本概念 2物質(zhì)的量與粒子數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)之間的關(guān)系：物質(zhì)的量與粒子數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)之間的關(guān)系： 。3摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量(1)概念：概念： 的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。(2)符號(hào)：符號(hào)： ，單位為，單位為 。(3)物質(zhì)的量與質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系：物質(zhì)的量與質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系：n 。 nN/NA 單位物質(zhì)的量單位物質(zhì)的量 M g mol1(或或g/mol
2、) (1)使用摩爾作單位時(shí)，應(yīng)用化學(xué)式使用摩爾作單位時(shí)，應(yīng)用化學(xué)式(符號(hào)符號(hào))指明粒子的種類，指明粒子的種類，1 mol氫的說(shuō)法不正確，因其沒(méi)有指明是氫分子、氫原子還是氫的說(shuō)法不正確，因其沒(méi)有指明是氫分子、氫原子還是氫離子。氫離子。1 mol氫原子、氫原子、1 mol氫分子、氫分子、1 mol氫離子分別表示氫離子分別表示為為1 mol H、1 mol H2、1 mol H。(2)摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子(或原子或原子)質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念。當(dāng)質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念。當(dāng)摩爾質(zhì)量以摩爾質(zhì)量以g mol1為單位時(shí)二者在數(shù)值上相等，但前者有單為單位時(shí)二者在數(shù)值上相等，但前者有單位，后者是相對(duì)
3、值，可以認(rèn)為單位為位，后者是相對(duì)值，可以認(rèn)為單位為1，所以二者不能等同。，所以二者不能等同。二、氣體摩爾體積二、氣體摩爾體積 2下列各組物質(zhì)中，分子數(shù)相同的是下列各組物質(zhì)中，分子數(shù)相同的是()A2 L SO2和和2 L CO2B9 g水和標(biāo)準(zhǔn)狀況下水和標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L CO2C標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol氧氣和氧氣和22.4 L水水D0.1 mol氫氣和氫氣和2.24 L氯化氫氣體氯化氫氣體解析解析：A、D項(xiàng)中未標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不正確；項(xiàng)中未標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不正確；C項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下水項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下水為液態(tài)，也不正確。為液態(tài)，也不正確。答案答案：B1氣體摩爾體積氣體摩爾體積(1)概念：一定溫度和
4、壓強(qiáng)下，概念：一定溫度和壓強(qiáng)下， 的氣體所占的的氣體所占的體積，符號(hào)為體積，符號(hào)為V m。(2)常用單位：常用單位：L/mol(或或L mol1)和和m3/mol(或或m3mol1)。(3)數(shù)值：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下數(shù)值：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(指溫度為指溫度為 或或 ，壓強(qiáng)為，壓強(qiáng)為 )，Vm 。(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，任何氣體的密度標(biāo)準(zhǔn)狀況下，任何氣體的密度單位物質(zhì)的量單位物質(zhì)的量 0 273 K 101 kPa 22.4 Lmol1 (5)物質(zhì)的量和氣體摩爾體積之間的關(guān)系為：物質(zhì)的量和氣體摩爾體積之間的關(guān)系為： 。(6)影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它決定于影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變
5、的，它決定于氣體所處的氣體所處的 和和 。2阿伏加德羅定律阿伏加德羅定律在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有 。 溫度溫度 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 相同數(shù)目的分子相同數(shù)目的分子 阿伏加德羅常數(shù)的高考命題分析 在解答該類題目時(shí)，首先要認(rèn)真審題，特別注意試題中一些關(guān)在解答該類題目時(shí)，首先要認(rèn)真審題，特別注意試題中一些關(guān)鍵性的字、詞，留心有無(wú)鍵性的字、詞，留心有無(wú)“陷阱陷阱”。同時(shí)還要注意以下細(xì)微的知。同時(shí)還要注意以下細(xì)微的知識(shí)點(diǎn)：識(shí)點(diǎn)：1注意條件狀態(tài)注意條件狀態(tài)(1)水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)或固態(tài)；水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)或固態(tài)；SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)；在標(biāo)準(zhǔn)狀
6、況下為固態(tài)；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，碳原子數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)狀況下，碳原子數(shù)大于4的烴為液態(tài)或固態(tài)。的烴為液態(tài)或固態(tài)。(2)若題目給出氣體的質(zhì)量或物質(zhì)的量，則粒子數(shù)與外界條件無(wú)若題目給出氣體的質(zhì)量或物質(zhì)的量，則粒子數(shù)與外界條件無(wú)關(guān)。關(guān)。 2明確物質(zhì)結(jié)構(gòu)明確物質(zhì)結(jié)構(gòu)(1)特殊物質(zhì)的原子個(gè)數(shù)、電子個(gè)數(shù)，如特殊物質(zhì)的原子個(gè)數(shù)、電子個(gè)數(shù)，如 Ne、O3等。等。(2)特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，如特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，如D2O、18O2等。等。(3)一些物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目，如一些物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目，如(4)一些物質(zhì)中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比一些物質(zhì)中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比NaHCO31 1，Na2O21 2。 特別提醒特別提醒(1)氣體的體積受溫
7、度和壓強(qiáng)的影響，應(yīng)用阿伏加德氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)的影響，應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)時(shí)，要注意條件是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況，是否是同溫同壓。羅常數(shù)時(shí)，要注意條件是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況，是否是同溫同壓。(2)物質(zhì)的量、質(zhì)量不受任何條件的影響。如任何條件下物質(zhì)的量、質(zhì)量不受任何條件的影響。如任何條件下2 g H2的的物質(zhì)的量必是物質(zhì)的量必是1 mol，所含分子數(shù)為，所含分子數(shù)為NA,1 mol H2在任何條件下其在任何條件下其質(zhì)量為質(zhì)量為2 g，所含分子數(shù)為，所含分子數(shù)為NA。 (2010年高考四川理綜年高考四川理綜)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是說(shuō)法正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)
8、狀況下，22.4 L二氯甲烷的分子數(shù)約為二氯甲烷的分子數(shù)約為NA個(gè)個(gè)B盛有盛有SO2的密閉容器中含有的密閉容器中含有NA個(gè)氧原子，則個(gè)氧原子，則SO2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.5 molC17.6 g丙烷中所含的極性共價(jià)鍵為丙烷中所含的極性共價(jià)鍵為4NA個(gè)個(gè)D電解精煉銅時(shí)，若陰極得到電子數(shù)為電解精煉銅時(shí)，若陰極得到電子數(shù)為2NA個(gè)，則陽(yáng)極質(zhì)量減個(gè)，則陽(yáng)極質(zhì)量減少少64 g思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意：解答本題應(yīng)注意：(1)CH2Cl2的狀態(tài)。的狀態(tài)。(2)1個(gè)丙烷個(gè)丙烷(C3H8)分子有分子有8個(gè)個(gè)CH極性鍵。極性鍵。(3)粗銅中含粗銅中含Zn、Fe、Ag、Au。自主解答自主解答A項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)
9、狀況下，二氯甲烷是液體；項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氯甲烷是液體；B項(xiàng)，在項(xiàng)，在SO2分子中，氧原子個(gè)數(shù)是硫原子個(gè)數(shù)的分子中，氧原子個(gè)數(shù)是硫原子個(gè)數(shù)的2倍，氧原子為倍，氧原子為1 mol，則，則SO2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.5 mol；C項(xiàng)，項(xiàng)，17.6 g丙烷所含的極性共價(jià)鍵為丙烷所含的極性共價(jià)鍵為0.4 mol83.2 mol；D項(xiàng)，陽(yáng)極還有比銅活潑的金屬失電子而溶項(xiàng)，陽(yáng)極還有比銅活潑的金屬失電子而溶解，減少的質(zhì)量不等于解，減少的質(zhì)量不等于64 g?！敬鸢浮敬鸢浮緽1(2009年高考江蘇化學(xué)年高考江蘇化學(xué))用用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是列敘述正確的是(
10、)A25 時(shí)，時(shí)，pH13的的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的溶液中含有的OH數(shù)目數(shù)目為為0.2NAB標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L Cl2與足量稀與足量稀NaOH溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為電子總數(shù)為0.2NAC室溫下，室溫下，21.0 g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為為1.5NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L甲醇中含有的氧原子數(shù)為甲醇中含有的氧原子數(shù)為1.0NA答案：答案：C 阿伏加德羅定律及其推論 (2011年福州模擬年福州模擬)在三個(gè)密閉容器中分別充入在三個(gè)密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，在以
11、下各種情況下排序正確的是三種氣體，在以下各種情況下排序正確的是()A當(dāng)它們的體積、溫度和壓強(qiáng)均相同時(shí)，三種氣體的密度當(dāng)它們的體積、溫度和壓強(qiáng)均相同時(shí)，三種氣體的密度(H2)(Ne)(O2)B當(dāng)它們的溫度和密度都相同時(shí)，三種氣體的壓強(qiáng)當(dāng)它們的溫度和密度都相同時(shí)，三種氣體的壓強(qiáng)p(H2)p(Ne)p(O2)C當(dāng)它們的質(zhì)量、溫度和壓強(qiáng)均相同時(shí)，三種氣體的體積當(dāng)它們的質(zhì)量、溫度和壓強(qiáng)均相同時(shí)，三種氣體的體積V(O2)V(Ne)V(H2)D當(dāng)它們的壓強(qiáng)、體積和溫度均相同時(shí)，三種氣體的質(zhì)量當(dāng)它們的壓強(qiáng)、體積和溫度均相同時(shí)，三種氣體的質(zhì)量m(H2)m(Ne)m(O2)自主解答自主解答A項(xiàng)，同溫同壓下密度之比
12、等于摩爾質(zhì)量之比，故項(xiàng)，同溫同壓下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，故(O2)(Ne)(H2)；B項(xiàng)，若三個(gè)容積相同，由項(xiàng)，若三個(gè)容積相同，由mV知三種氣體知三種氣體質(zhì)量相同。在同溫同容同質(zhì)量時(shí)壓強(qiáng)與摩爾質(zhì)量成反比，即質(zhì)量相同。在同溫同容同質(zhì)量時(shí)壓強(qiáng)與摩爾質(zhì)量成反比，即p(H2)p(Ne)p(O2)，故，故B正確；正確；C項(xiàng)，在溫度、壓強(qiáng)、質(zhì)量相同時(shí)，項(xiàng)，在溫度、壓強(qiáng)、質(zhì)量相同時(shí)，體積也與摩爾質(zhì)量成反比，即體積也與摩爾質(zhì)量成反比，即V(H2)V(Ne)V(O2)；D項(xiàng)，同溫同壓項(xiàng)，同溫同壓同體積即同物質(zhì)的量，其質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，即同體積即同物質(zhì)的量，其質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，即m(O2)m(Ne)m
13、(H2)?！敬鸢浮敬鸢浮緽2(2008年高考海南化學(xué)年高考海南化學(xué))在兩個(gè)密閉容器中，分別充有質(zhì)量相在兩個(gè)密閉容器中，分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同，且甲的密同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說(shuō)法正確的是度大于乙的密度，則下列說(shuō)法正確的是()A甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多B甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少C甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小D甲的相對(duì)分子質(zhì)量比乙的相對(duì)分子質(zhì)量小甲的相對(duì)分子質(zhì)量比乙的相對(duì)分子質(zhì)量小解析解析： 答案：答案：B 氣體摩爾質(zhì)量的求
14、解方法 (2010年泉州質(zhì)檢年泉州質(zhì)檢)某物質(zhì)某物質(zhì)A在一定條件下加熱分解，在一定條件下加熱分解，產(chǎn)物都是氣體。化學(xué)方程式為產(chǎn)物都是氣體?；瘜W(xué)方程式為2AB2 C2D。測(cè)得生。測(cè)得生成的混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為成的混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為d，則，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為的相對(duì)分子質(zhì)量為()A7dB5dC2.5d D2d【答案【答案】B 3在一容積為在一容積為5 L的密閉容器中放入的密閉容器中放入1 mol O2，放電發(fā)生如下，放電發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)：3O2 2O3，一段時(shí)間后，測(cè)得有，一段時(shí)間后，測(cè)得有30%的的O2轉(zhuǎn)化為臭轉(zhuǎn)化為臭氧，若溫度和體積不變，對(duì)所得氣體的下列說(shuō)法中不正確的是氧，若溫
15、度和體積不變，對(duì)所得氣體的下列說(shuō)法中不正確的是()A平均摩爾質(zhì)量為平均摩爾質(zhì)量為31.8 g mol1B質(zhì)量仍為質(zhì)量仍為32 gC密度與原氣體密度相同密度與原氣體密度相同D對(duì)氫氣的相對(duì)密度不變對(duì)氫氣的相對(duì)密度不變答案：答案：AD 以物質(zhì)的量為核心的計(jì)算 (2009年寧夏、遼寧高考年寧夏、遼寧高考)將將22.4 L某氣態(tài)氮氧化物與足量某氣態(tài)氮氧化物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)榈淖茻徙~粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?1.2 L(體積均在相同條件體積均在相同條件下測(cè)定下測(cè)定)，則該氮氧化合物的化學(xué)式為，則該氮氧化合物的化學(xué)式為()ANO2BN2O3CN2O DN2O4思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 自主解
16、答自主解答解法一：根據(jù)氮氧化物與銅反應(yīng)，生成氧化銅和氮?dú)猓航夥ㄒ唬焊鶕?jù)氮氧化物與銅反應(yīng)，生成氧化銅和氮?dú)猓?NxOy2yCu = 2yCuOxN2和題中條件和題中條件(反應(yīng)后氣體體積為反應(yīng)前氣體反應(yīng)后氣體體積為反應(yīng)前氣體體積的一半體積的一半)，可以得，可以得x1，故只有，故只有A選項(xiàng)符合題意。選項(xiàng)符合題意。解法二：由于銅粉是足量的，反應(yīng)過(guò)程中，銅被氧化成氧化銅，氣態(tài)解法二：由于銅粉是足量的，反應(yīng)過(guò)程中，銅被氧化成氧化銅，氣態(tài)氮氧化物中的氮元素的化合價(jià)降低，被還原成氮氧化物中的氮元素的化合價(jià)降低，被還原成N2，由于氮氧化物與，由于氮氧化物與N2的的體積比為體積比為2 1，根據(jù)氮原子質(zhì)量守恒可得，
17、氮氧化物必為，根據(jù)氮原子質(zhì)量守恒可得，氮氧化物必為NO2，代入得，代入得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO24Cu = N24CuO?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼4化合物化合物A是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，它的分子組成可用是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，它的分子組成可用OxFy表示。表示。10 mL A氣體能分解生成氣體能分解生成15 mL O2和和10 mL F2(同溫、同壓同溫、同壓)。(1)A的化學(xué)式是的化學(xué)式是_，推斷理由是，推斷理由是_。(2)已知已知A分子中分子中x個(gè)氧原子呈個(gè)氧原子呈OOO鍵狀排列，則鍵狀排列，則A分子的分子的結(jié)構(gòu)式是結(jié)構(gòu)式是_。答案答案：(1)O3F2根據(jù)阿伏加德羅定律，可知反應(yīng)
18、方程式為根據(jù)阿伏加德羅定律，可知反應(yīng)方程式為2OxFy = 3O22F2，再由質(zhì)量守恒定律知，再由質(zhì)量守恒定律知2x6,2y4，所以，所以x3，y2(2)FOOOF1(2010年高考上?；瘜W(xué)年高考上?；瘜W(xué))NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是的是()A等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的N2和和CO所含分子數(shù)均為所含分子數(shù)均為NAB1.7 g H2O2中含有的電子數(shù)為中含有的電子數(shù)為0.9NAC1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為固體中含離子總數(shù)為4NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L戊烷所含分子數(shù)為戊烷所含分子數(shù)為0.1NA答案：答案：B 2對(duì)相同狀況下的對(duì)
19、相同狀況下的12C18O和和14N2兩種氣體，下列說(shuō)法正確的是兩種氣體，下列說(shuō)法正確的是()A若質(zhì)量相等，則質(zhì)子數(shù)相等若質(zhì)量相等，則質(zhì)子數(shù)相等B若原子數(shù)相等，則中子數(shù)相等若原子數(shù)相等，則中子數(shù)相等C若分子數(shù)相等，則體積相等若分子數(shù)相等，則體積相等D若體積相等，則密度相等若體積相等，則密度相等解析解析：相同物質(zhì)的量的相同物質(zhì)的量的12C18O和和14N2的質(zhì)子數(shù)相同，但二者的摩的質(zhì)子數(shù)相同，但二者的摩爾質(zhì)量不同，故相等質(zhì)量的爾質(zhì)量不同，故相等質(zhì)量的12C18O與與14N2所含的質(zhì)子數(shù)不相等。若所含的質(zhì)子數(shù)不相等。若二者原子數(shù)相等，則分子數(shù)相等，二者的質(zhì)子數(shù)相等，但中子數(shù)前二者原子數(shù)相等，則分子數(shù)
20、相等，二者的質(zhì)子數(shù)相等，但中子數(shù)前者大于后者。相同狀況下，若二者的分子數(shù)相等，則體積相等，但者大于后者。相同狀況下，若二者的分子數(shù)相等，則體積相等，但二者的密度前者大于后者。二者的密度前者大于后者。答案答案：C3(2011年北師附中模擬年北師附中模擬)下列示意圖中，白球代表氫原子，黑下列示意圖中，白球代表氫原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)球代表氦原子，方框代表容器，容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)的隔板的隔板(其質(zhì)量忽略不計(jì)其質(zhì)量忽略不計(jì))。其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是。其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是()答案：答案：A 4(2011年臨沂模擬年臨沂模擬)在同溫同壓
21、下，相同體積的甲、乙兩種氣在同溫同壓下，相同體積的甲、乙兩種氣體的質(zhì)量比是體的質(zhì)量比是17 14。若乙氣體是。若乙氣體是CO，則甲氣體可能是，則甲氣體可能是()AH2S BHClCNH3 DCl2答案：答案：A 5右圖表示某真空密閉容器，一可移動(dòng)隔板右圖表示某真空密閉容器，一可移動(dòng)隔板(隔板厚度可忽略不計(jì)隔板厚度可忽略不計(jì))將其分成甲、乙兩室。將其分成甲、乙兩室。室溫時(shí)，分別向甲、乙兩室中充入一定量下列室溫時(shí)，分別向甲、乙兩室中充入一定量下列各組氣體，使隔板呈圖示位置。設(shè)法抽去隔板各組氣體，使隔板呈圖示位置。設(shè)法抽去隔板(氣體不外逸氣體不外逸)，使甲、，使甲、乙兩室中的氣體在一定條件下充分反應(yīng)，恢復(fù)到室溫時(shí)容器內(nèi)氣體乙兩室中的氣體在一定條件下充分反應(yīng)，恢復(fù)到室溫時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和氣體密度均比原來(lái)減小的是壓強(qiáng)和氣體密度均比原來(lái)減小的是_。 解析解析： 答案：答案：
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