2023年关于化学计量的练习的精品讲义1.pdf
学习必备 欢迎下载 化学计量的练习【教学目标】通过典型例题，让学生能够理解物质的量、阿伏加德罗常数、微粒数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的概念和含义，并能熟悉运用相关公式进行计算。【教学重点】理解物质的量、阿伏加德罗常数、物质的量浓度的概念，熟记各物理量之间的公式，并能够运用公式进行计算。【教学难点】理解阿伏加德罗常数的含义，较为熟悉地运用物质的量、微粒数、物质的量浓度之间的计算公式。教学过程【引言】同学们，之前我们学过了这样一些符号 n、NA、N、M、Vm、c，大家来想一想这些符号分别代表什么样的物理量，这些物理量又有哪些含义呢？【答】n：物质的量的符号，表示一定数目粒子的集合体，是国际单位制中七个物理量之一，单位是摩尔，符号为 mol，适用于微观粒子或微观粒子集合体。（提问：举例说明）NA：阿伏加德罗常数的符号，表示0.012kg12C所含的碳原子数，数值约为6.021023，单位 mol-1,相当于 1mol 物质所含微粒数。（提问：举例说明）N：表示微粒数的符号。【提问】这三个物理量都表示微粒数，它们之间有什么的联系吗?【答】n=N NA(重要)（提问：写出其变形式，举例）M：摩尔质量的符号，表示单位物质的量的物质所具有的质量，单位：gmol,其数值等于粒子的相对原子质量或相对分子质量。（提问举例说明）学习必备 欢迎下载【提问】想想它与物质的量之间的关系？【答】n=m M(重要)（提问：写出其变形式，举例）Vm:气体摩尔体积的符号，表示在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，单位：Lmol 或 m3mol。注意：气体摩尔体积仅适用于气体，固体和液体不能使用，同时使用时应注明温度和压强。【提问】想想它与物质的量之间的关系？【答】n=V Vm(重要)（提问：写出其变形式，举例）【引申】想一个关于气体的定律【答】阿伏伽德罗定律：PV=nRT 其中 P代表压强，V代表气体体积，n 代表气体的物质的量，T代表温度。【提问】关于此公式的变形有哪些？【答】同温同压下，V与 n 成正比；同温同体积下，P与 n 成正比；同压同体积下，n 与 T成反比。c:物质的量浓度的符号，表示单位体积溶液里所含溶质的物质的量，单位是molL。注意：V指溶液的体积，而非溶剂的体积；n 指溶质的物质的量。【提问】想想它与物质的量之间的关系？【答】c=nV(重要)（提问：写出其变形式，举例）【总结】以上是关于化学计量的一些回顾，我们总共回顾了6 个重要的物理量n、NA、N、M、Vm、c 和 4 个重要的公式：n=N NA、n=m M、n=V Vm、c=nV。物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例学习必备 欢迎下载 这些公式和物理量是贯穿整个高中化学当中的，它们是高考题中的“常客”，所占比重大，分值大，所以大家一定要掌握了，下面我们通过几道典型例题来巩固下以上内容。例题 1:（2015.广东）设 NA为阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是（）A 23g Na 与足量 H2O反应完全后可生成 NA个 H2分子 B 1 mol Cu 和足量热浓硫酸反应可生成 NA个 SO3分子 C 标准状况下，224 L N2和 H2混合气中含 NA个原子 D 3 mol 单质 Fe 与稀盐酸完全反应，失去 6NA个电子【解】本题涉及的公式：n=N NA、n=m M、n=V Vm。A项中，写出方程式：（提问）2Na+2H2O=2NaOH+H2,n(Na)=n=m M=1 mol,根据得失电子守恒，1 mol Na 完全反应时转移电子为1mol，生成 H2为 0.5mol，根据公式 n=N NA，氢气的个数应为 0.5NA个，A 错；B项中，（提问）Cu 和足量热浓硫酸反应生成的是 SO2，不是 SO3，B错；C项中，根据公式 n=V Vm、n=N NA，标准状况下，22.4L N2和 H2混合气的物质的量为 1mol，含有的分子数目是 NA个，由于 N2和 H2都是双原子分子，故原子的物质的量为 2mol，个数为 2nA个，C错；D项中，1molFe 和盐酸完全反应转移多少电子（提问）？转移 2mol,则 3molFe和盐酸完全反应转移 6mol 电子，D对。【变形练习】设 NA为阿佛加德罗常数的数值，下列说法正确的是（）A常温常压下，8 g O2含有 4NA个电子 B常温常压下，22.4 L 氨气中含有 NA个 NH3 C标准状况下，22.4 L 盐酸含有 NA个 HCl分子 物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例学习必备 欢迎下载 D1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2，失去个 2NA电子【解】本题用到的公式：n=N NA、n=m M、n=V Vm。A项中，1 个 O2分子含有的电子数为 16 个，根据公式 n=N NA、n=m M，8 g O2的物质的量为 0.25 mol，其所含的 O2分子数是 0.25NA个，所以 8 g O2含有的电子数为 0.25NA16=4NA 个，A正确；B项中，常温常压下，Vm不等于 22.4，B错误；C项中，标准状况下，盐酸为液态混合物，不能用 Vm=22.4 Lmol（或氯化氢为强电解质，盐酸溶液中不存在氯化氢分子），C错误；D项中，写出方程式（提问）2Na+O2=Na2O2，根据得失电子守恒知，1 mol Na完全氧化为 Na2O2转移的电子数为 1 mol，即失去的电子数为 NA个，D错误。例题 2:下列关于同温同压下的两种气体12C18O和 14N2的判断正确的是（）A.体积相等时密度相等 B.原子数相等时具有的中子数相等 C.体积相等时具有的电子数相等 D.质量相等时具有的质子数相等【解】本题用到的公式：PV=nRT、n=mM A项中，1 个12C18O分子含有的原子总数为 2，含有的质子总数为 6+8=14个，含有的中子数为(12-6)+(18-8)=16个，12C18O的摩尔质量为 30 g/mol；1 个 N2分子中含有的原子总数为 2,含有的质子总数为 27=14 个,含有的中子数为 2(14-7)=14 个，N2的摩尔质量为 28 g/mol；据阿伏加德罗定律的推论知：同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比（自行推导），所以两气体的密度不等，A 错。B项中，原子数相等时，其中子数分别为16 和 14，B错。C项中，根据阿伏加德罗定律PV=nRT，同温同压下，体积相等，则物质的量相等，两者质子数、电子数也相等，C对。物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例学习必备 欢迎下载 D项中，质量相等，因摩尔质量不等，根据公式n=m M得物质的量不等，所以质子数不等，D错。【变形练习】同温同压下，甲容器充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，下列叙述不正确的是（）A若两种气体体积相等，甲、乙两容器中气体的密度之比为3537 B若两种气体体积相等，甲、乙两容器中气体分子数之比为 3537 C若两种气体质量相等，甲、乙两容器中气体所含质子数之比为 3735 D若两种气体体积相等，甲、乙两容器中气体所含中子数之比为 910【解】本题用到公式：PV=nRT、=m/V、n=N NA、n=m M A项中，根据阿伏加德罗定律可知，同温同压同体积，两种气体的物质的量相等，根据公式 n=m M知，两者的质量之比等于摩尔质量之比：3537，同时，由于体积相等，由公式=m/V知，气体的密度之比等于质量之比，A正确；B项中，根据阿伏加德罗定律可知，在同温同压同体积下，气体的物质的量相等，又根据公式 n=N NA 知，所含分子数应相等，B不正确；C项中，两种氯气的相对分子质量之比是 7074，所以根据公式 n=N NA、n=mM，在质量相等的条件下，两种氯气的物质的量之比是 3735，分子数之比也是 3735，而 1 个35Cl2分子和 1 个 37Cl2分子所含的质子数相等，则质子数之比也是 3735，C正确；D项中，两种氯气分子的中子数之比是（35-17）2/（37-17）2=910。所以若两种气体体积相等，根据阿伏伽德罗定律和公式 n=N NA推知，两种气体的物质的量和分子数相等，甲、乙两容器中气体所含中子数之比为 910，D正确。例题 3:物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例学习必备 欢迎下载 图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此，下列说法正确的是（）A.该硫酸的物质的量浓度为 9.2 mol/L B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生 2 g H2 C.配制 200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸 50 mL D.该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的物质的量浓度等于9.2 mol/L【解】本题用到的公式：c=nV、=m/V、w=m(溶质)m（溶液）、n=m M A项中，根据公式 c=nV、=m/V、w=m(溶质)m（溶液）（自行推导）得出c=1000w M 该硫酸的物质的量浓度为 c=1000w M=10001.8498%98=18.4 mol/L，故 A错误；B项中，浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，不生成氢气，故B错误；物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例学习必备 欢迎下载 C项中，设配制 200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸的体积为 x L，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变可知，c1V1=c2V2,0.2 L 4.6 mol/L=x 18.4 mol/L，x=0.2L4.6 mol/L 18.4 mol/L=0.05 L，即 50 mL，故 C正确；D项中，硫酸和水的密度不同，等体积混合后体积小于硫酸体积的 2 倍，由 c=nV得混合后物质的量浓度大于平均值，故 D错误。【变形练习】实验室常用的浓盐酸的密度为 1.17 g mL-1，质量分数为 36.5%。试计算：（1）此浓盐酸的物质的量浓度是多少？（2）取此浓盐酸 50mL，用蒸馏水稀释到 250mL，稀释后盐酸的物质的量浓度是多少？【解】本题用到的公式为：c=1000w M(1)密度为 1.17g mL-1，质量分数为 36.5%的浓盐酸的物质的量浓度为 10001.1736.5%36.5 mol/L=11.7 mol/L，答：该浓盐酸的物质的量浓度为 11.7mol/L；（2）根据稀释定律，稀释前后溶质 HCl的物质的量不变，令稀释后盐酸的浓度为 c，则：50 mL11.7 mol/L=250 mL c 解得：c=2.34 mol/L 答：稀释后盐酸的物质的量浓度是 2.34 mol/L。【答题技巧】解题前，根据选项和题干列出所能用到的公式；注意题目中的隐含条件，如浓硫酸在反应中会变稀，有些物质和稀硫酸不反应；某些反应是可逆反应，注意生成物的量；使用 Vm=22.4 Lmol 时，注意温度和压强必须是标物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例学习必备 欢迎下载 准状态（273K,101kPa）下,注意某些物质在标准状况下不是气体，如：水，苯，乙醇，四氯化碳，氟化氢；在使用公式c=nV时注意 V是溶液的体积等等。物质的量浓度的概念熟记各物理量之间的公式并能够运用公式进行计算一想这些符号分别代表什么样的物理量这些物理量又有哪些含义呢答物符号表示所含的碳原子数数值约为单位相当于物质所含微粒数提问举例
