1、第二讲 物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度,一,二,三,一、物质的量 1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念,一,二,三,摩尔质量以gmol-1为单位时,在数值上等于物质的相对原子(分子)质量。 2.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算,一,二,三,3.固、液、气态物质的一些特性,注意相同状态下的任何气体,由于微粒间的平均距离远大于微粒本身的大小,所以1 mol气体的体积近似相等。,一,二,三,典例1某氧原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( ),C.该氧原子的摩尔质量是aNA g D.a g该氧原
2、子所含的电子数为8NA,答案,解析,一,二,三,典例2下列指定微粒的数目不相等的是( ) A.等物质的量的H2与D2含有的质子数 B.等质量的乙烯和丙烯中含有的原子个数 C.同温、同压、同体积的CO和N2含有的质子数 D.等质量的SO2和SO3中含有的氧原子数,答案,解析,一,二,三,二、物质的量浓度 1.物质的量浓度的概念 (1)物质的量浓度是表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,符号为cB。 (2)物质的量浓度的数学表达式是cB= ,单位是molL-1,其中nB溶质B的物质的量,V溶液的体积。 2.配制一定物质的量浓度的溶液 (1)容量瓶的使用。 规格及特点:常见规格有50 mL、100
3、 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。 容量瓶上标注有温度、刻度线、规格。 使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。,一,二,三,(2)以配制1 000 mL 1.0 molL-1的NaCl溶液为例。,实验仪器:主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1 000 mL容量瓶、胶头滴管。,一,二,三,实验步骤:,一,二,三,计算:m(NaCl)=1.0 molL-11 L58.5 gmol-1=58.5 g。 称量:根据计算结果,称量NaCl固体。 溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。 转移:待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。 洗涤:用适量蒸馏水
4、将烧杯及玻璃棒洗涤23次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并轻轻振荡容量瓶。 定容:往容量瓶中缓慢加蒸馏水,直到容量瓶中液面接近容量瓶的刻度线12 cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。 装瓶:若不马上使用,将配好的溶液装入试剂瓶,并贴好标签。,一,二,三,(3)误差分析。 根据cB= 判断,误差来源的根本原因是:溶质的质量mB和溶液的体积V在操作中存在误差。若在操作中造成mB偏大或V偏小,则cB偏大;若造成mB偏小或V偏大,则cB偏小。 第一类:称量误差分析。 托盘天平的砝码沾有其他物质或生锈。(mB偏大,cB偏大) 调整0点时,游码
5、在大于0的位置,称量过程中又使用了游码。(mB偏小,cB偏小) 在敞口容器中称量NaOH、CaCl2、CuSO4、MgCl2等易吸收水的物质。(mB偏小,cB偏小) 称量已部分风化的Na2CO310H2O、CuSO45H2O等。(mB偏大,cB偏大) 用量筒量取浓溶液时,仰视读数。(mB偏大,cB偏大),一,二,三,第二类:配制过程误差分析。 称好后的药品放入烧杯时,有少量撒在烧杯外。(mB偏小,cB偏小) 溶解搅拌时有部分液体溅出。(mB偏小,cB偏小) 转移时有部分液体溅出。(mB偏小,cB偏小) 未洗涤烧杯和玻璃棒。(mB偏小,cB偏小) 溶解时放热,且未冷却至室温(20 )(V偏小,c
6、B偏大);溶解时吸热,且未恢复到室温(20 )(V偏大,cB偏小)。 在定容时,仰视读数(V偏大,cB偏小);俯视读数(V偏小,cB偏大)。,一,二,三,结果:仰视时,容器内液面高于刻度线;俯视时,容器内液面低于刻度线。 在定容时加水超过刻度线,再用胶头滴管吸出多余部分。(mB偏小,cB偏小) 加水至刻度线后,摇匀过程中,发现液面低于刻度线。(无影响) 洗涤容量瓶后,未干燥,瓶中有少量蒸馏水。(无影响),一,二,三,典例3称取一定量的氢氧化钠固体配制一定物质的量浓度的溶液,下列图示对应的操作正确的是( ),答案,解析,一,二,三,典例4请分析下列操作对所配溶液物质的量浓度的影响,用“偏大”“偏
7、小”或“无影响”填空。 (1)配制500 mL 1 molL-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾80.0 g: 。 (2)配制一定物质的量浓度NaOH溶液,需称量溶质4.2 g,称量时砝码和药品位置颠倒(1 g以下用游码): 。 (3)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。 (4)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容: 。 (5)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线: 。,答案,解析,一,二,三,三、相关计算 1.物质的量浓度的相关计算 (1)正确判断溶液的溶质并求其物质的量。 (2)准确计算溶液的体积:不能用水的体积代替
8、溶液体积,应根据V= 求算。 (3)溶液稀释前后溶质的物质的量不变:c1V1=c2V2。 2.物质的量应用于化学方程式的简单计算 在化学方程式中,参与反应的各物质的物质的量之比等于各物质的化学计量数(即系数)之比。,一,二,三,3.有关化学方程式过量问题的计算 (1)化学反应中,给出两种或两种以上反应物的量,求生成物的量的计算。 处理方法:根据方程式判断哪种物质不足,用不足物质的量进行计算。 (2)反应中,溶液浓度变化引起的过量或不足的计算。 处理方法:根据反应原理,定性判断作出分析后再计算。如:浓盐酸与MnO2反应制取Cl2,随着反应进行浓盐酸变稀后不再与MnO2反应;浓硫酸与Cu反应生成S
9、O2,随着反应进行,浓硫酸变稀后不再与Cu反应;浓硫酸与Zn反应先生成SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀后生成H2。,一,二,三,(3)溶质不足,但溶剂可以继续反应。 处理方法:判断反应物是否与溶质、溶剂都能反应。如:钠与盐酸反应,先考虑与酸反应,酸反应完后,金属钠还能与水继续反应。,一,二,三,4.其他重要计算 (1)混合气体平均摩尔质量的计算:,(2)气体的密度与气体摩尔质量的关系 M=Vm(M:gmol-1;:gL-1;Vm:Lmol-1) (3)溶液物质的量浓度与溶质质量分数的关系,一,二,三,典例5实验室常用软锰矿石(杂质不参加反应)与浓盐酸反应制取氯气。将含MnO2 90.0%的软锰矿石96.7 g与足量浓盐酸完全反应,理论上生成标准状况下Cl2的体积为 。将含MnO2 90.0%的软锰矿石96.7 g与0.4 L浓度为10 molL-1的盐酸充分反应,判断生成标准状况下Cl2的体积: 。,答案,解析,一,二,三,典例6在一定条件下,某化合物X受热分解:2X A+3B,测得反应后生成的混合气体在标准状况下的密度为0.38 gL-1,X的相对分子质量是( ) A.8.5 B.17 C.34 D.68,答案,解析,
