化学计量在实验中的应用教案.doc

化学计量在实验中的应用重难点一、物质的量及其单位1使用“物质的量”与“摩尔”时的注意事项(1)物质的量“物质的量”四个字是一个整体概念，不得简化或增添任何字，如不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。物质的量是七个基本物理量之一；同“时间”，“长度”等一样，其单位是摩尔（mol）。物质的量表示的是微观粒子或微观粒子的特定组合的集合体，不适用于宏观物质，如1 mol苹果的说法是错误的。物质的量中所指粒子包括分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等微观粒子或微观粒子的特定组合(如NaCl、Na2SO4等)。(2)摩尔使用摩尔作单位时必须用化学式指明粒子的种类，如1 mol H表示1摩尔氢原子，1 mol H2表示1摩尔氢分子，1 mol H表示1摩尔氢离子。不能说1 mol氢，应该说1 mol氢原子(或分子或离子)。2阿伏加德罗常数NA阿伏加德罗常数是一个物理量，单位是mol1，而不是纯数。不能误认为NA就是6.02×1023。3摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系摩尔质量(M)相对原子质量相对分子质量概念单位物质的量的物质所具有的质量；单位是g/mol或kg/mol一个原子的质量与12C的1/12作比较，所得的比值；单位：无化学式中各元素相对原子质量之和；单位：无单位联系摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量；混合物组成一定时，1 mol 混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量，在数值上等于该混合物的平均相对分子质量思考：两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系？为什么？4物质的量n、质量m、粒子数目N之间的关系计算关系式(公式)主要应用注意事项n在n、N和NA中，已知任意两项求第三项NA有单位：mol1求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023 mol1M在M、n和m中，已知任意两项求第三项先求M，后求MrM的单位取g/mol时，m的单位取g；M的单位取kg/mol时，m的单位取kgmnN在m、NA、M和N中，已知任意三项求第四项以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题重视n在m和N之间的桥梁作用与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类重难点二、气体摩尔体积1气体摩尔体积的适用范围气体摩尔体积的适用范围是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体，如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。2气体摩尔体积的数值(1)气体摩尔体积的数值与温度和压强有关(2)标准状况下任何气体的气体摩尔体积为22.4 L·mol1(3)非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·mol1，也可能不是22.4 L·mol1。1 mol气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273和202 kPa时，Vm为22.4 L·mol1。3气体体积与其他物理量的关系 (1)标准状况下气体体积的计算V=22.4 L·mol-1·n (2)标准状况下气体密度4阿伏加德罗定律及推论(1)阿伏加德罗定律的内容同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。“四同”定律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。即“三同定一同”。(2)阿伏加德罗定律的推论：同温、同压：气体的体积与物质的量成正比同温、同压：气体的密度与摩尔质量成正比同温、同压、同体积：气体的质量与摩尔质量成正比特别提醒标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1，是阿伏加德罗定律的一个特例。以上推论只适用于气体(包括混合气体)，公式不能死记硬背，要在理解的基础上加以运用。5求气体摩尔质量的常用方法(1)根据标准状况下气体密度()M=×22.4(2)根据气体的相对密度(D=1/2)M1/M2=D说明气体的相对密度是指在同温同压下两种气体的密度之比即。(3)根据物质的量(n)与物质的质量(m)M=(4)根据一定质量(m)物质中的微粒数(N)和阿伏加德罗常数(NA)M=NA.m/N(5)根据化学方程式结合质量守恒定律(6)混合气体平均摩尔质量【(4)】仍然成立；还可以用下式计算：M=M1×a%+M2×b%+M3×c%M1、M2、M3分别表示混合气体中各组成成分的摩尔质量，a%、b%、c%分别表示各组成成分所占混合气体的体积分数(即物质的量分数)。重难点三、物质的量在化学实验中的应用1物质的量浓度概念的理解在公式c(B)中(1)溶质是用物质的量表示而不是质量表示；体积表示溶液的体积，而不表示溶剂的体积，并且体积单位为L。(2)带结晶水的物质溶于水后，溶质是不含结晶水的化合物，溶剂中的水包括结晶水。(3)从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。(4)气体溶于一定体积的水中，溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液质量求算。(5)若浓溶液稀释或浓度差别较大的溶液混合，混合后溶液的总体积比原来的体积之和小。2辨析比较物质的量浓度与溶液溶质的质量分数内容物质的量浓度质量分数定义以单位体积溶液里含有溶质的物质的量来表示溶液组成用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成溶质的单位molg溶液的单位Lg计算公式物质的量浓度(mol·L1)质量分数×100%两者的关系物质的量浓度(mol·L1)3.容量瓶使用注意事项(1)按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶选择容量瓶必须指明规格，其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等，应选择略大于此体积的容量瓶，如配制500 mL1 mol·L1的NaCl溶液应选择500 mL容量瓶，若需要480 mL上述溶液，因无480 mL容量瓶，也选择500 mL容量瓶，配500 mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500 mL溶液计算。(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液方法是：向容量瓶中注入少量水，塞紧玻璃塞，用手指按住瓶塞，另一只手按住瓶底倒转容量瓶，一段时间后观察瓶塞处是否有液体渗出，若无液体渗出，将其放正，把玻璃塞旋转180°，再倒转观察。(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶不能作反应器，不能加热，也不能久贮溶液。(4)配制好的溶液应及时转移到试剂瓶中，并贴上标签。4一定物质的量浓度溶液配制过程中的注意事项(1)向容量瓶中注入液体时，应沿玻璃棒注入，以防液体溅至瓶外。(2)不能在容量瓶中溶解溶质，溶液注入容量瓶前要恢复到室温。(3)容量瓶上只有一个刻度线，读数时要使视线、容量瓶刻度线与溶液凹液面的最低点相切。(4)如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外，均应重新配制。(5)定容后再盖上容量瓶塞摇匀后出现液面低于刻度线，不能再加蒸馏水。(6)称量NaOH等易潮解和强腐蚀性的药品，不能放在纸上称量，应放在小烧杯里称量。若稀释浓H2SO4，需在烧杯中加少量蒸馏水再缓缓加入浓H2SO4，并用玻璃棒搅拌。5配制一定物质的量浓度溶液的误差分析一般是依据实验原理，对实验结果的数学表达式进行分析(属于公式法)。c(B)。c(B)的误差取决于m和V的值是否准确。以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例分析以下操作：能引起误差的一些操作过程分析对c的影响称量时间过长mV减小不变偏低用滤纸称NaOH减小不变偏低向容量瓶注液时少量流出减小不变偏低未洗烧杯和玻璃棒减小不变偏低定容时，水加多后用滴管吸出减少不变偏低定容摇匀时液面下降再加水不变增大偏低定容时俯视读数(读刻度)不变减小偏高定容时仰视读刻度不变增大偏低方法引导定容误差的判断方法定容的目标是容量瓶的容积，相关主要方法是以平视式、以容量瓶的刻度线为目标、观察液面与刻度的位置关系，标准是液面的最低点与刻度线齐平时，液体体积恰好等于容量瓶的容积。(A)仰视式观察，溶液体积偏大。如图(a)(B)俯视式观察，溶液体积偏小。如图(b)6关于物质的量浓度的计算(1)溶液的稀释与混合稀释溶质的质量不变c1V1=c2V2c1、c2和V1、V2分别表示稀释前后溶液的物质的量浓度和体积a稀溶液稀释时V2=VH2O+V1b浓溶液稀释时V2VH2O+V1混合c1V1+c2V2=c混V混a混合后溶液体积V混=V1+V2(两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合)b混合物溶液体积改变V混(两溶液浓度差别较大)c1、c2，1、2，V1、V2分别表示混合前同一溶质溶液的物质的量浓度、密度、体积，c混、混、V混表示混合溶液的物质的量浓度、密度、体积(2)物质的量浓度c(B)与溶质质量分数(w)的换算c(B)M：溶质B的摩尔质量：溶液密度(g·mL1) (3)饱和溶液物质的量浓度与溶解度(S)的换算c(B)：饱和溶液密度(g·mL1)M：溶质B的摩尔质量(g·mol1) (4)标准状况下气体溶于水所得溶液的物质的量浓度标准状况下，V L气体溶于V(H2O)L中，所得溶液密度为(g·mL1)则：气体的物质的量：溶液体积：V×103L·mL1根据c知c特别提醒溶液体积的单位是L，的单位是g·mL1时，利用V(溶液)计算V(溶液)时注意单位换算。当气体作为溶质溶于水时，溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和，也不等于溶剂的体积，而应该是V(溶液)。浓度差别较大的两溶液或浓溶液加水稀释时，混和后溶液的体积V(混合)。题型1物质的量及其单位【例1】下列说法中正确的是()A摩尔是国际单位制中的七个物理量之一B0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5NAC64 g氧相当于2 mol氧D1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子题型2气体摩尔体积的概念【例2】下列说法中正确的是()A32 g O2占有的体积约为22.4 LB22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子C在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 gD22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数题型3阿伏加德罗定律及其推论【例3】在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3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BO2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题型4一定物质的量浓度溶液的配制【例4】实验室里需用480 mL 0.1 mol/L的硫酸铜溶液，现选用500 mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是()A称取7.68 g硫酸铜，加入500 mL水B称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液C称取8.0 g硫酸铜，加入500 mL水D称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液题型5物质的量浓度与质量分数的计算【例5】体积为V(mL)、密度为(g·cm3)的溶液，含有摩尔质量为M的溶质质量为m(g)，物质的量浓度为c，质量分数为w。下列表达式中不正确的是()Ac BmV··Cw Dc 练习1、下列说法正确的是（ ） A1mol氢约含有6.02×1023个微粒 B1mol水中含有1mol氧原子和2mol氢原子 C钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 D硫酸的摩尔质量等于98g2、下列说法正确的是（ ） A摩尔既是表示微粒又是表示质量的单位 B反应前各物质的“物质的量”之和与反应后各物质的“物质的量”之和一定相等 C氢氧化钠的摩尔质量是40g D氩气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量3、下列物质中含原子数最多的是（ ） A6.4gO2 B8.8gCO2 C0.1mol N2 D3.01×1022个H2O4、对于等质量的下列各气体中，含有的分子个数最多的是（ ） ACl2 BH2 CO2 DCO5、碳元素的原子量为12，一个碳原子的质量为bg，一个A原子的质量为ag，则A的原子量为（ ） A BaNA C D12aNA6、设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ） A标准状况下0.1NA个水分子所占的体积约是2.24L B11.2LCO2中含有11NA个电子 CNH3的摩尔质量等于NA个氨分子的分子量之和 D101kPa、4时，18mL水和202kPa、27时32gO2所含分子数均为1NA7、下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（ ） A在常温常压下，11.2LN2含有的分子数为0.5NA B在常温常压下，1molNe含有的原子数为NA C71gCl2所含原子数为2NA D在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同8、设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ） A标准状况下22.4L水所含的分子为NA B16g氧气中所含的电子数为NA C18g水所含的电子数为8NA DNA个Cl2的质量是71g9、在标准状况下，将1.40g氮气、1.60g氧气和4.00g氩气充分混合，则该混合气体的体积为（ ） A2.24L B3.36L C4.48L D无法计算10、在标准状况下，1体积水吸收500体积NH3，所得氨水的密度为0.9gcm3，则氨水的物质的量浓度及氨水的质量分数分别为多少？11、密度为gcm3的溶液VmL，含有式量为M的溶质mg，其物质的量浓度为c molL，溶质的质量分数下列关系式中不正确的是（ ） A B C D12、已知某饱和溶液的（1）体积（2）密度（3）溶质和溶剂的质量比（4）溶质的摩尔质量，要根据溶质的溶解度计算某饱和溶液的物质的量浓度时，在上述条件中必不可少的是（ ） A（1）（3） B（3） C（2）（4） D（2）（3）13、用等体积的0.1molL的BaCl2溶液，可使相同体积的Fe2（SO4）3、Na2SO4、KAl（SO4）2三种溶液的SO完全沉淀，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为（ ） A323 B312 C263 D11114、现将20mL 1molL的NaCl与40mL 0.5molL的BaCl2溶液混合，若混合液体积为60mL，求Cl的物质的量浓度15、 配制一定量的物质的量浓度溶液时，下列操作使得到的溶液浓度偏高、偏低，还是不变？ （1）用量筒取液态溶质，读数时，俯视量筒，所配制溶液的浓度_ （2）将取样品的药匙用水洗涤，洗涤液倒入容量瓶，所配制溶液的浓度_ （3）定容摇匀后，有少量溶液外流，所配制溶液的浓度_16、配制250mL 0.1molL盐酸溶液时，下列实验操作将使配制溶液的浓度偏大的是（ ） A用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线 B定容时仰视刻度线 C用量筒量取所需的浓盐酸倒入烧杯后，再用水洗量筒23次，洗液倒入烧杯中 D定容后倒转容量瓶几次，发现液面最低点低于标线，再补几滴水至标线17、用NaOH固体配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列情况使NaOH溶液浓度偏高的是（ ） A所用的NaOH中混有Na2O B用托盘天平称取一定质量的NaOH时，所用的小烧杯内壁不太干燥 CNaOH在烧杯中溶解后立即将溶液转移到容量瓶内 D最后确定NaOH溶液的体积（定容）时，用仰视观察液面18、实验室里需用480mL 0.10molL的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ） A称取7.68g硫酸铜，加入500mL水 B称取12.0g胆矾配成500mL溶液 C称取8.0g硫酸铜，加入500mL水 D称取12.5g胆矾配成500mL溶液19、欲用98的浓硫酸（1.84gcm3）配制成浓度为0.5molL的稀硫酸500mL （1）选用的主要仪器有：_，_，_，_，_ （2）请将下列各操作，按正确的序号填在横线上A用量筒量取浓硫酸B反复颠倒摇匀，C用胶头滴管加水至刻度D洗净所用仪器E稀释浓硫酸F将溶液转入容量瓶其操作正确的顺序依次为：_ （3）简要回答下列问题： 所需浓硫酸的体积为_mL 如果实验室有15mL、20mL、50mL的量筒应选用_mL的量筒最好，量取时发现量筒不干净用水洗净后直接量取将使结果浓度_（偏高、偏低、无影响） 将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中，并不断搅拌的目的是_，若搅拌过程中有液体溅出结果会使浓度偏_ 在转入容量瓶前烧杯中液体应_，否则会使结果浓度偏_；并洗涤烧杯23次，洗涤液也要转入容量瓶，否则会使结果浓度_ 定容时必须使溶液凹液面与刻度相平，若俯视会使结果浓度_；仰视会使浓度_20、 配制250mL 0.1molL的盐酸，需37.5的浓盐酸（密度为1.19gmL）多少毫升？ 21、用100mL 0.3molL的HCl溶液和300mL 0.25moll的H2SO4溶液混合加水稀释到500mL，则混合液中H离子的物质的量浓度为（ ） A0.26molL B0.36molL C0.45molL D0.56molL22、配制0.2L0.5molL的H2SO4，需4molLH2SO4多少mL？23、现有0.5molL（密度为1.03gcm3）的稀H2SO45L，要配制成5molL（密度为1.29gcm3）的H2SO4溶液10L，需加入98（密度为1.84gcm3）的浓H2SO4多少升？24、现有Na2SO4和H2SO4的混合液200mL，其中H2SO4的物质的量浓度为1mol·L1，Na2SO4的物质的量浓度为0.5mol点L1若要配制硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为2mol点L1和0.2mol点L1的溶液，应加入55.8的硫酸溶液（密度为1.35g·cm3）多少毫升？再加蒸馏水稀释到多少毫升？