第一章化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用第一章化學(xué)計量在實驗中的應(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：符號： ，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) (1)使用摩爾作單位時，應(yīng)用化學(xué)式使用摩爾作單位時，應(yīng)用化學(xué)式(符號符號)指明粒子的種類，指明粒子的種類，1 mol氫的說法不正確，因其沒有指明是氫分子、氫原子還是氫的說法不正確，因其沒有指明是氫分子、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)量與相對分子摩爾質(zhì)量與相對分子(或原子或原子)質(zhì)量是兩個不同的概念。當(dāng)質(zhì)量是兩個不同的概念。當(dāng)摩爾質(zhì)量以摩爾質(zhì)量以g mol1為單位時二者在數(shù)值上相等，但前者有單為單位時二者在數(shù)值上相等，但前者有單位，后者是相對值，可以認(rèn)為單位為位，后者是相對值，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項中未標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不正確；項中未標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不正確；C項標(biāo)準(zhǔn)狀況下水項標(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，符號為體積，符號為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，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，首先要認(rèn)真審題，特別注意試題中一些關(guān)鍵性的字、詞，留心有無鍵性的字、詞，留心有無“陷阱陷阱”。同時還要注意以下細(xì)微的知。同時還要注意以下細(xì)微的知識點：識點：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)的原子個數(shù)、電子個數(shù)，如特殊物質(zhì)的原子個數(shù)、電子個數(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、陽離子個數(shù)比一些物質(zhì)中陰、陽離子個數(shù)比NaHCO31 1，Na2O21 2。 特別提醒特別提醒(1)氣體的體積受溫度和壓強(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，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，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，下列說法正確的是說法正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)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個個B盛有盛有SO2的密閉容器中含有的密閉容器中含有NA個氧原子，則個氧原子，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鍵為丙烷中所含的極性共價鍵為4NA個個D電解精煉銅時，若陰極得到電子數(shù)為電解精煉銅時，若陰極得到電子數(shù)為2NA個，則陽極質(zhì)量減個，則陽極質(zhì)量減少少64 g思路點撥思路點撥解答本題應(yīng)注意：解答本題應(yīng)注意：(1)CH2Cl2的狀態(tài)。的狀態(tài)。(2)1個丙烷個丙烷(C3H8)分子有分子有8個個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，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氯甲烷是液體；項，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氯甲烷是液體；B項，在項，在SO2分子中，氧原子個數(shù)是硫原子個數(shù)的分子中，氧原子個數(shù)是硫原子個數(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，項，17.6 g丙烷所含的極性共價鍵為丙烷所含的極性共價鍵為0.4 mol83.2 mol；D項，陽極還有比銅活潑的金屬失電子而溶項，陽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()A25 時，時，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)在三個密閉容器中分別充入在三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，在以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，三種氣體的密度當(dāng)它們的體積、溫度和壓強(qiáng)均相同時，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，三種氣體的壓強(qiáng)當(dāng)它們的溫度和密度都相同時，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，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，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，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，三種氣體的質(zhì)量m(H2)m(Ne)m(O2)自主解答自主解答A項，同溫同壓下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，故項，同溫同壓下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，故(O2)(Ne)(H2)；B項，若三個容積相同，由項，若三個容積相同，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，在溫度、壓強(qiáng)、質(zhì)量相同時，項，在溫度、壓強(qiáng)、質(zhì)量相同時，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，同溫同壓項，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(H2)。【答案【答案】B2(2008年高考海南化學(xué)年高考海南化學(xué))在兩個密閉容器中，分別充有質(zhì)量相在兩個密閉容器中，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，則下列說法正確的是度大于乙的密度，則下列說法正確的是()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甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小解析解析： 答案：答案：B 氣體摩爾質(zhì)量的求解方法 (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?；瘜W(xué)方程式為產(chǎn)物都是氣體。化學(xué)方程式為2AB2 C2D。測得生。測得生成的混合氣體對氫氣的相對密度為成的混合氣體對氫氣的相對密度為d，則，則A的相對分子質(zhì)量為的相對分子質(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 2O3，一段時間后，測得有，一段時間后，測得有30%的的O2轉(zhuǎn)化為臭轉(zhuǎn)化為臭氧，若溫度和體積不變，對所得氣體的下列說法中不正確的是氧，若溫度和體積不變，對所得氣體的下列說法中不正確的是()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對氫氣的相對密度不變對氫氣的相對密度不變答案：答案：AD 以物質(zhì)的量為核心的計算 (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定下測定)，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思路點撥思路點撥 自主解答自主解答解法一：根據(jù)氮氧化物與銅反應(yīng)，生成氧化銅和氮氣：解法一：根據(jù)氮氧化物與銅反應(yīng)，生成氧化銅和氮氣：2NxOy2yCu = 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選項符合題意。選項符合題意。解法二：由于銅粉是足量的，反應(yīng)過程中，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降低，被還原成氮氧化物中的氮元素的化合價降低，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，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。【答案】【答案】A4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個氧原子呈個氧原子呈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)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對相同狀況下的對相同狀況下的12C18O和和14N2兩種氣體，下列說法正確的是兩種氣體，下列說法正確的是()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)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，容器中間有一個可以上下滑動球代表氦原子，方框代表容器，容器中間有一個可以上下滑動的隔板的隔板(其質(zhì)量忽略不計其質(zhì)量忽略不計)。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，一可移動隔板右圖表示某真空密閉容器，一可移動隔板(隔板厚度可忽略不計隔板厚度可忽略不計)將其分成甲、乙兩室。將其分成甲、乙兩室。室溫時，分別向甲、乙兩室中充入一定量下列室溫時，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)到室溫時容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和氣體密度均比原來減小的是壓強(qiáng)和氣體密度均比原來減小的是_。 解析解析： 答案：答案：