1、1学案 4 化学计量在实验中的应用(一)物质的量 气体摩尔体积考纲要求 1.准确理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义，并且掌握上述几种量之间的有关计算。2.了解阿伏加德罗定律，并能简单计算。3.掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用。知识点一 物质的量及其单位1物质的量物质的量表示 的微粒集体。物质的量的符号为 n，其单位是 ，简称摩，符号为 。1 mol 任何粒子的粒子数与 中所含的原子数相同。这里的粒子指 、 、 、 、 、 或它们的特定组合等。与可称量的物质联系起来。问题思考11 mol NaCl 和 1 mol HCl 所含的粒子数相同吗？2阿伏加德罗
2、常数(1)规定：0.012 kg12C 所含的原子数为阿伏加德罗常数。把含有 个粒子的任何粒子集体的物质的量计量为 1 mol, 叫做阿伏加德罗常数。其符号是 ，单位是(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(N A)与微粒数( N)之间的关系为： n 。NNA问题思考2阿伏加德罗常数(N A)与 6.021023完全相同吗？3摩尔质量(1)概念： 的物质所具有的质量。(2)单位： ，符号是 。(3)当摩尔质量以 gmol1 为单位时，在数值上与该物质的 相等。(4)物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系为：n 。mM问题思考3摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量三者的区别和联系。知识
3、点二 气体摩尔体积1气体摩尔体积(1)定义：在一定条件下， 的气体所占的体积。(2)符号 ，单位 。(3)气体摩尔体积概念的要点：物质的聚集状态必须是气态，不适用于 。物质的量必须为 。必须指明气体所处的外界条件，即 。问题思考4标准状况下，1 mol 气体的体积是 22.4 L，如果当 1 mol 气体的体积是 22.4 L 时，一定是标准状况吗？2影响气体摩尔体积大小的因素决定气体摩尔体积大小的主要因素是：气体分子间的平均距离。其影响因素主要有：温度、压强。标准状况下气体摩尔体积概念剖析：(1)四条件Error!2(2)结论： 。(3)单位： 。3阿伏加德罗定律当温度和压强一定时，不同气体
4、分子间平均距离一定且相等，一定物质的量的气体的体积一定，所以在相同 ，这就是阿伏加德罗定律。可总结为“三同定一同” ，适用对象是气体。一、气体摩尔质量的求解方法(1)标况密度法：M22.4(Lmol 1 )(gL1 )。(2)相对密度法：A 气体对 B 气体的相对密度 D(B) ，如对空气：MD (对空AB MAMB气)29。(3)体积分数法： M 1V1%M 2V2%(V 1%、V 2%表示各组分的体积分数，M也等于物质的量分数)。典例导悟 1 在 150时，将一定质量的 NH4HCO3 放在密闭容器中分解完全。保持温度不变，求生成气体的平均相对分子质量。变式演练 某校化学小组学生进行“气体
5、相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。气体 烧瓶和气体的总质量(g)A 48.408 2B 48.408 2C 48.408 2D 48.382 2E 48.434 2F 48.876 2已知标准状况下，烧瓶的容积为 0.293 L，烧瓶和空气的总质量为 48.4212 g，空气的平均相对分子质量为 29。A、B、C、D、E、F 是中学常见的气体。(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是( 写化学式)_。(2)E 的相对分子质量是_。(3)实验室制取少量 D 的化学方程式是_。(4)A、B、
6、C 可能的化学式是_。二、气体体积、质量的测定方法1下列气体中：H 2、N 2、O 2、NO 2、NH 3、HCl，哪些可以用排水法测量气体的体积？为什么？2实验室在做 H2 和 CuO 的实验时，如何测得参加反应的 H2 的质量？3(1)下列装置中，可以用来量取气体体积的是_。可以用来测定气体质量的是_。3(2)用 d 装置测定气体体积，读数时应注意哪些问题？典例导悟 2 某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下：.请将下述步
7、骤补充完整(1)配制浓度为 0.5 molL1 H2SO4 溶液和 H2C2O4 溶液；(2)用_量取 10.00 mL 0.5 molL1 H2SO4 和 H2C2O4 溶液分别加入两个锥形瓶中；(3)分别称取除去表面氧化膜的镁条并系于铜丝末端；(4)检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置；(5)将铜丝向下移动，使足量镁条浸入酸中( 铜丝不与酸接触)，至反应完全，记录_；(6)反应结束后，读取量筒中水的体积为 y mL。.回答下列问题：(1)以下是读取量筒内水的体积时必须包括的几个步骤： 使乙、丙中液面相平；将装置冷却至室温；读取量筒内水的体积。这三步操作的正确顺序是_。(2)读
8、取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是_。(3)简述速率不等的原因是_。铜丝不能与酸接触的原因是_。4题组一 对阿伏加德罗常数的考查1N A 表示阿伏加德罗常数，判断下列各项是否正确。考查物质的结构(1)1 mol 羟基中电子数为 10 NA( )(2)1.7 g H2O2 中含有电子数为 0.9 NA( )(3)1 mol 乙烷分子中含有 8NA 个共价键( )(4)58.5 g 的 NaCl 固体中含有 NA 个氯化钠分子( )(5)24 g 镁的原子最外层电子数为 NA( )考查物质的物理性质(6)标准状况下，22.4 L 乙醇的分子数为 NA( )(7)
9、标准状况下，22.4 L 二氯甲烷的分子数约为 4 NA 个( )(8)标准状况下，22.4 L 戊烷所含分子数为 0.1 NA( )考查电离情况(9)1 L 0.1 molL1 乙酸溶液中 H 数为 0.1 NA( )考查氧化还原反应中电子的转移(10)1 mol Ca 变成 Ca2 时失去的电子数为 2NA( )(11)1 mol Cl2 与足量 Fe 反应，转移的电子数为 3NA( )(12)1 mol Cl2 参加反应转移电子数一定为 2NA( )(13)在反应 KIO36HI= =KI3I 23H 2O 中，每生成 3 mol I2 转移的电子数为 6NA( )考查盐的水解(14)将
10、 0.1 mol 氯化铁溶于 1 L 水中，所得溶液含有 0.1NA Fe3 ( )(15)在 1 L 0.1 molL1 碳酸钠溶液中，阴离子总数大于 0.1 NA( )气体摩尔体积(16)标准状况下，2.24 L H 2O 含有的分子数等于 0.1NA( )(17)标准状况下，22.4 L 空气含有 NA 个单质分子( )(18)分子数为 NA 的 CO、C 2H4 混合气体体积约为 22.4 L，质量约为 28 g( )(19)常温常压下，22.4 L 乙烯中 CH 键数为 4NA( )(20)乙烯和环丙烷(C 3H6)组成的 28g 混合气体中含有 3NA 个氢原子( )(21)标准状
11、况下，22.4 L 氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为 NA( )(22)22.4 L Cl2 中含有 NA 个 Cl2 分子( )题组二 物质的量、气体摩尔体积2(2008四川理综，6)下列说法中不正确的是 ( )A1 mol 氧气中含有 12.041023 个氧原子，在标准状况下占有体积 22.4 LB1 mol 臭氧和 1.5 mol 氧气含有相同的氧原子数C等体积、浓度均为 1 molL1 的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为 31D等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为 16，氧原子数之比为 133(2008海南，3)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若
12、两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是( )A甲的分子数比乙的分子数多B甲的物质的量比乙的物质的量少C甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小题组三 以物质的量为中心的计算54(2009全国理综，7)将 15 mL 2 molL1 Na2CO3 溶液逐滴加入到 40 mL 0.5 molL 1 MCln 盐溶液中，恰好将溶液中的 Mn 完全沉淀为碳酸盐，则 MCln 中 n 值是( )A4 B3 C2 D15(1)20 g A 物质和 14 g B 物质完全反应，生成 8.8 g C 物质、3.6 g D 物质和 0.2 mol E物质，
13、则 E 物质的摩尔质量为_。(2)12.4 g Na2X 含有 0.4 mol Na ，Na 2X 的摩尔质量为_，其相对分子质量为_，X 的相对原子质量为 _，该物质的化学式为_。题组一 物质的量的概念和 NA1(2008山东理综，13)N A 代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是( )A10 mL 质量分数为 98%的 H2SO4，用水稀释至 100 mL，H 2SO4 的质量分数为 9.8%B在 H2O2Cl 2=2HClO 2 反应中，每生成 32 g 氧气，则转移 2NA 个电子C标准状况下，分子数为 NA 的 CO、C 2H4 混合气体体积约为 22.4 L，质量为 28 gD一定
14、温度下，1 L 0.50 molL1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 molL1 NH4Cl 溶液含 NH的物质的量不同 42(2008上海，8)在一定条件下，完全分解下列某化合物 2 g，产生氧气 1.6 g，此化合物是( )A 1H O B 2H O162 162C 1H O D 2H O182 1823(2011苏州调研)阿伏加德罗常数约为 6.021023 mol1 ，下列叙述中正确的是( )A常温常压下，20.0 g 重水 (D2O)所含的中子数约为 6.021023B室温下，42.0 g 乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为 36.021023C通常状况下，1 mol 的
15、 NO2 与 N2O4 混合气体变为标准状况时其分子数约为6.021023D常温下，7.1 g Cl 2 与足量 NaOH 溶液反应转移的电子数约为 0.26.0210234 （2011哈尔滨调研）用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )A4.0 g 重水(D 2O)中所含质子数为 0.4NAB4.48 L N 2 与 CO 的混合物中所含分子数为 0.2NAC6.2 g 白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为 0.2NAD12.5 mL 16 molL 1 浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为 0.2NA题组二 气体体积和阿伏加德罗定律5在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2、O
16、 3 气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )A两种气体的压强相等BO 2 比 O3 的质量小C两种气体的分子数目相等D两种气体的氧原子数目相等6 （2011孝感模拟）在三个密闭容器中分别充入 Ne、H 2、O 2 三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p) 从大到小的顺序是 ( )Ap(Ne)p(H 2)p(O2)Bp(O 2)p(Ne)p(H2)Cp(H 2)p(O2)p(Ne)Dp(H 2)p(Ne)p(O2)7在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是 1714。若乙气体是 CO，则甲气体可能是( )AH 2S BHCl CNH 3 DC
17、l 26题组三 实验探究8某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为 a g。装好实验装置。检查装置气密性。加热，开始反应，直到产生一定量的气体。停止加热(如图所示，导管出口高于液面 )。测量收集到气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为 b g。测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：(1)如何检查装置的气密性？_。(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：调整量筒内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气体都冷却至室温；读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是：_(请填写步骤代号 )。(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？(4)如果实验中得到的氧气体积是 c L(标况)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含 a、b、c，不必化简) M(O2)_。
