1、.四组名词一、物质的量与摩尔:1、物质的量我们知道,物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小,质量很轻,难于称量。但是物质之间的反应,既是按照一定的微粒个数进行,又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来,这个物理量就是“物质的量”,为了帮助同学尽快理解掌握这一概念,分析如下几点:(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。七个基本物理量的名称、单位(SI 单位)及单位符号物 理 量 单位名称 单位符号长 度 米 m质 量 千克 kg时 间 秒 S电 流 安培 A热力学温度 开尔文 K物质的量 摩尔 mol发光强度 坎德拉
2、cd(2) “物质的量”是表示物质所含粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子等)多少的物理量。如同长度、质量等物理量一样,“物质的量”这四个字不得简化,也不得增添任何字,不能多一个字,也不能少一个字,更不能把它当作表示物质数量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。它有量纲,有明确的物理含义,是一个科学专有名词。2、摩尔(1)摩尔的概念摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样, “物质的量”也有计量单位。正如米是长度的单位一样,摩尔是物质的量的单位。摩尔可简称为“摩” ,其符号是“mol” 。使用摩尔做物质的量的单位时,要注意:A、摩尔只使用于微观粒子,不适用于宏观
3、物质。B、应用符号表明微观粒子的种类或其特定组合(如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合) ,强调“用符号”而非“用汉字” ,这和以前的有所不同。(2)摩尔的确定按规定,科学上应用 0.012kg(即 12g)碳 (指原子核内含 6 个质子和 6 个中子的一种碳原子,12通常表示为 12C 或 C)所含碳原子数目就是 1 摩尔。也就是说,摩尔这个单位是以 0.012kg12C 所含612的原子个数为标准,来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。二、阿佛加德罗常数与 6.021023 mol-10.012kg12C 中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数,常用 NA 表示,N
4、A 是一个准确数字。阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值,现在已经由实验测得相当精确的数值,在使用时常取其近似值为 6.021023。例如 2mol H2 约含 26.021023 个 H2 分子。12.0410 23 个 O2 分子约是 2mol。阿佛加德罗常数的单位是 mol1 或/mol。每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位,表示物质的基本微粒数目多少的物理量。(4)使用摩尔时的注意事项摩尔只能用于微观粒子,如分子、原子、离子、中子、质子、电子等;而不能用于宏观物质,如不能说 1mol 苹果、1mol 小米等。使用摩尔时,必须指明量度的微观粒子的名称或化学
5、式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符.号写在“摩尔”或“mol”的后面,如:1mol 氢分子或写成 1mol H2;1mol 氢原子或写成 1mol H;1mol 钠离子或写成 1mol Na+;1mol 电子或写成 1mol e 等。但不能说“1mol 氢” ,因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子,很不明确;一般只说氢时常指氢元素,然而元素属于宏观概念,只有种类之分,不讲个数,所以“1mol 氢”这种说法或写法都是错误的。三、摩尔质量与化学式量(相对原子质量、相对分子质量) (1)摩尔质量的含义1 摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩,符号是 g/mol 或写成 gmol
6、-1。数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。NA 个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样,故 1mol 任何物质的质量也是不相同的。任何原子、分子或离子的摩尔质量,当单位为 g/mol 时,其数值上等于其原子量、分子量或离子式量。物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量(相对分子质量)的关系如下表实例:微粒符号 相对原子质量 1 个微粒真实质量(g)物质的量(mol)所含微粒数(个)摩尔质量(gmol-1)C 12 1.99310-23 1 6.021023 12Fe 56 9.310-23 1 6.021023 56O2 32 5.3210-23 1 6.021
7、023 32H2O 18 2.9910-23 1 6.021023 18H2SO4 98 1.6310-22 1 6.021023 98OH- 17 2.8210-23 1 6.021023 17Na+ 23 3.8210-23 1 6.021023 23注意,摩尔质量的单位是 g/mol;原子量、分子量、式量都是相对比值,没有单位;1mol 物质的质量单位是 g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。化学式量是指该物质一个粒子(或单位组成)的质量与一个 C 原子质量的 1/12 之比所得的数值,612单位是 1,使用时两者的意义是不一样的(2)二个关系式物质的量(mol) 物 质 的 质
8、量摩 尔 质 量 g/mol物质的量(mol) 物 质 的 微 粒 数 个阿 佛 加 德 罗 常 数 个 /l上面二个关系式中各种量之间的关系,也可归纳如下:化学方程式中的化学计量数之比,等于各物质的微粒数之比,也等于各物质反应时物质的量之比。例如:SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O微粒数之比 1 2 3 2物质的量之比 1 2 3 2质量之比 16 17 24 9四、气体摩尔体积与 22.4 Lmol-1:.1、影响物质体积的因素:从微观来看有:(1)微粒个数;(2)微粒本身的大小;(3)微粒间距离。对于固体和液体来说,构成它们的微粒间的距离很小,但微粒直径较大,所以含一定微粒个数
9、的固体或液体的体积取决于微粒大小,因为各种微粒直径不同,即微粒本身的大小不同,所以 1mol 固体或气体的体积不同。对于气体来说,气体微粒间距离很大,通常情况下,是气体微粒直径的 10 倍左右。因此气体体积取决于微粒间距离,气体微粒间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时,不同气体微粒间的平均距离几乎是相等的。2、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积,叫气体的摩尔体积,其符号是 Vm,即 Vm=V/n,单位是 L/mol或 Lmol-1。在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约是 22.4L。进行有关计算时常写成 22.4L/mol。对于气体摩尔体积的理解,应注意以下几点:(1
10、)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小,且不同的固态或液态物质的微粒大小是不相同的,因而固态或液态物质的体积主要由微粒本身的大小决定。气体分子间的平均距离比分子的直径大得多,在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的,所以在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约是 22.4L。(2)气体的体积与温度、压强有关,只有在标准状况下(0、1.0110 5Pa)1mol 任何气体的体积才是 22.4L。(标准状况可用 S、P、T 表示)(3)气体物质的量是 1mol。(4)“22.4L”这个数值是近似值,但在计算时就取 22.4L/mol 即可。(5)
11、气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体。如 0.3mol H2与 0.7mol O2的混合气在标准状况下的体积约为 22.4L。(6)1mol 气体在非标准状况下的体积,可能是 22.4L,也可能不是 22.4L。应用气体摩尔体积的两个公式气体物质的量(mol) 2.4L/mol气 体 摩 尔 体 积标 准 状 况 下 气 体 的 体 积标准状况下气体的密度(g/L) 气 体 的 摩 尔 质 量气 体 摩 尔 体 积 g/l.气体摩尔质量 = 气体密度(S、P 、T)气体摩尔体积(M = 22.4 )3、阿佛加德罗定律及其推论在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子
12、。这就是阿佛加德罗定律。这个定律也可以记忆成:同 T、同 P、同 V 时,N 、n(气体)相同。A.由三同推一同。B.联系理想气体状态方程 PV=nRT,可以得出一系列正比、反比关系。阿佛加德罗定律的推论:(1)同温、同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比。即同 T、同 P 时 Vn12(2)同温下,同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。即同 T、同 V 时 n12(3)同温、同压下,不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比(或气体的分子量之比) 。.即同 T、同 P 时 12M(4)同温、同压下,同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比,也等于其密度之比。即同 T、同 P、同 V 时 m12
13、12(5)同温、同压下,同质量的不同气体的体积之比等于其分子量的倒数之比。即同T、同 P、同 m 时 M1221【典型例题】例 1 在标况下,某气体的密度是 ,求该气体摩尔质量。Lg/25.1解析: mVM14.2olLg/5.1molg/28/点评:此方法称为“绝对密度法”例 2 在同温同压下,某气体对氢气的相对密度为 16,则该气体的摩尔质量是多少?解析: DM2116)(2HmolglM/32/1点评:此法称为“相对密度法”例 3 在标况下,将 、 、 混合,求混合气体的平均相对分子质量。2molN2lO2mol解析: 21nn总总5.38M点评:这个公式用于求混合气体的平均分子量例 4
14、 体积为 的干燥容器中充入 气体后,测得容器中气体对氧气的相对密度为 ,将此L1HCl 082.1气体倒扣在水中,进入容器中液体的体积是( )A. B. C. D. 25.05.0L75.01解析: )(2OrD 5.36)(63428.1HClMr故该混合气体中必混有空气。 易溶于水,空气不溶于水,故进入容器中液体的体积等于l气体的体积。HCl设 气体的体积为 ,则空气的体积为xxL1根据气体平均摩尔质量公式:.molgLxmolgLxolg /6341)(/291/5.36 Lx75.0答案:C点评:本题运用到了空气的平均相对分子质量 ,判断空气的存在应用了平均摩尔质量的方法。)29(【模
15、拟试题】1. 下列有关气体体积的叙述中,正确的是( ) 。 (上海市高考题)A. 一定温度、压强下,气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定。B. 一定温度、压强下,气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定。C. 不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同。D. 气体摩尔体积是指 任何气体所占的体积约为 。mol1L4.22. 某温度下,在一密闭容器中有适量的 和 ,完全反应后容器中只有 和 颗粒,2Cl3NH2NClH4则容器中反应前后的压强之比为( ) 。A. B. C. D. 1:7:1:1:73. 设 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) 。 (全国高考题)ANA. 金属
16、铝变为铝离子时失去的电子数目为g7.2 AN3.0B. 在常温、常压下, 含有的分子数为2.1LN5C. 在常温、常压下, (氖气)含有的原子数为moleA4. 在同温、同压下,有同质量的气体 和 。已知此时 的体积大于 的体积,则它们的相对分XYX子质量关系是( ) 。 (陕西省会考题)A. B. C. D. 无法确定YXMYYXM5. 在给定温度和压强下的理想气体,影响其所占体积大小的主要因素是( ) 。 (云南省会考题)A. 分子直径的大小 B. 分子间距离的大小 C. 分子间引力的大小 D. 分子数目的多少6. 在 150时,加热高氯酸铵发生分解反应 ,其气OHClNlOH2224 4
17、2态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为( ) 。A. B. C. D. 无法计算75.40375.2969.17. 有一真空储气瓶,净重 。在相同条件下,装满氧气后重 ,装满另一种气体 时重g0g508X,则 的相对分子质量为( ) 。 (石家庄市测试题)g1XA. B. C. D. 44864718. 下列物质分解时,若产生的气体在常温、常压时体积相同,则消耗下列物质的物质的量最小的是( ) 。A. B. C. D. 3NaHCO3Kl4KMnO34HCON.9. 氧气在放电条件下,有 转化为臭氧 ,则放电后所得混合气体对氢气的相对密度mol1%30)(3O是( ) 。 (北京市会考题)
18、A. B. C. D. 68.174.186.510. 今有 和 (体积比为 )的混合气体 ,当其完全燃烧时所需 的体积为( ) 。2HCO2:VL2O(湖南省会考题)A. B. C. D. VL3VL.011. 在一定温度、压强下,1 体积 和 3 体积 化合生成 2 体积的气体化合物,则该气体)(2气X)(2气Y化合物的化学式为( ) 。 (苏州市测试题)A. B. C. D. 3XYY332X12. 将 锌加到 的 溶液中去,反应结果共放出 氢气(在标准状况下) ,则被还gm12%0HCl nL原的 的物质的量是( ) 。 (高考科研题)HClA. B. C. D. o651mol5.3
19、62mol5.362mol2.113. 在同温、同压的条件下,相同体积的氧气和氢气的质量比为 ,密度比为 ,氧气对氢气的相对密度为 。14. 在标准状况下, 某气态氧化物 的体积为 。该气体的物质的量是 ,摩尔质g.12ROL.0量是 , 的相对原子质量是 。R15. 某气体 全部分解生成 和 ,上述气体的体积均在同温、同压的mL30yxHN23mN26H条件下测定,由此推断该气体的相对分子质量是 。 (浙江省联考题)16. 实验测量 与 的混合气体的密度是相同状况下 密度的 倍,则该气体的平均摩尔质CO2 25.14量是 , 与 的物质的量之比为 , 的质量分数是 。CO17. 在一定温度和
20、压强下, 、 、 按体积比 混合,将此混合气体在密闭容器内用2H2l:0电火花引燃,待反应完全后冷却到室温。容器内产生了盐酸,则盐酸溶液中溶质的质量分数为 。 (广西自治区竞赛题)18. 每升天然水中通入 氯气就达到消毒作用,可供饮用。 氯气在标准状况下的体积g0. g02.为 。mL19. 在同温、同压下,测得氢气密度为 ,某种有刺激性的气体 密度为 。又Lg/089. XLg/927.知气体 是三原子分子并由两种元素组成,两种元素的质量比为 。则气体 的化学式为 X 1:。 (河北省测试题)20. 计算 下列气体在标准状况下的质量:L2.1(1) 和 体积比为 的混合气体;NO1:4.(2
21、) 质量分数为 的 和 的混合气体。 (南昌市测试题)2N%02NO.试题答案1. B 2. C 3. AC 4. A 5. D 6. B 7. A8. D 9. B 10. D 11. A 12. D13. ; ; 14. ; ;1:6:6mol025.lg/643215. 32 16. ; ;lg/291:3%.717. 18. 19. %.3. 2SO20.(1) (2)g45614、相对密度、平均分子量、平均摩尔质量及其计算。平均分子量:对组成一定的混合物而言,可根据各组分的组成和分子量来计算平均分子量 。M Aa%+MBb%+平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。相对密度:DM A/M
22、B两种气体的密度之比称为相对密度。如 A 气体对 B 气体的相对密度用 DB 表示为:BB由某气体对 H2 的相对密度 ,可知 。DMHH222某 某 2H2某 由某气体对空气的相对密度 ,可以知道 。空 9D某 空5、在气体反应的化学方程式中,化学计量数之比等于各气体的体积之比,也等于各气体物质的量之比。例如:6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系.三.物质的量在化学实验中的应用容量瓶的使用之一1使用容量瓶前检查它是否漏水方法如下:往瓶内加水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水,把瓶塞旋转 180后塞紧,仍把瓶倒立过来
23、,再检验是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用。2配制溶液(1)如果试样是固体,把称好的试样溶解在烧杯里;如果试样是液体,需用移液管或量筒量取移入烧杯里,然后再加少量蒸馏水,用玻璃棒搅动,使它混合均匀。应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化,就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移。(2)把溶液从烧杯移到容量瓶里,并多次洗涤烧杯,把洗涤液也移入容量瓶,以保证溶质全部转移到容量瓶里。缓慢地加入蒸馏水,到接近标线 23cm 处,用滴管滴加蒸馏水到标线(小心操作,切勿超过标线)。(3)盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,使溶液混合均匀。容量瓶使用完毕
24、,应洗净、晾干(玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)。容量瓶的使用之二使用前要检查是否漏水。向瓶中加水到标线附近,盖好瓶塞,用布将瓶外的水揩干。左手食指按住瓶塞,右手手指托住瓶底边缘,将瓶倒立 2min,观察瓶塞周围有无水渗出。如不漏,把瓶放正,将瓶塞转动 180后再倒过来检查一遍。配制溶液时,先把容量瓶洗净,再把溶解后冷到室温的溶液按图中所示倒入容量瓶中,用蒸馏水把烧杯洗涤三次,洗出液都倒入容量瓶中。加水至瓶体积的 2/3 时,摇动容量瓶,使溶液混合均匀。加水到快接近标线时,改用滴管慢慢滴加,直到溶液凹液面的最低点与标线相切为止。盖好瓶塞,将瓶倒转几次,使瓶内溶液混合均
25、匀。.容量瓶不允许用瓶刷刷洗,一般用水冲洗,若洗不净,倒入洗液摇动或浸泡,再用水冲洗。它不能加热,也不可长期盛放溶液。使用容量瓶的注意事项(1)使用前要检验是否漏水。程序是:加水倒立,观察瓶塞旋转 180倒立,观察。(2)容量瓶不能用于溶解溶质,更不能用玻璃棒搅拌。因此溶质要先在烧杯内溶解,然后再转移到容量瓶中。(3)不能将热的溶液转移到容量瓶中,更不能给容量瓶加热。如果溶质在溶解时是放热的,则须待溶液冷却后再移液。(4)配制一定体积的溶液,须选用与该溶液体积相同规格的容量瓶。常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL 等规格。(5)观察所加液体是否达容量瓶的刻度线,一定要平视,使液面的最低点刚好与刻度线相平。(6)如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分再吸走,必须重新配制。因为吸走一部分液体虽然溶液的体积达到了要求,但吸走的部分液体带走了一部分溶质,使所配溶液的浓度偏低。(7)容量瓶通常不用于贮存试剂,因此,配制好的溶液要倒入试剂瓶中,并贴上标签。