2022高一化学教案第2讲化学计量.doc

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1、第2讲 化学计量 2.1 气体摩尔体积知识点睛通过上一节课的学习，阿伏加德罗常数建立起了粒子数目与物质的量的联系，摩尔质量建立起了质量和物质的量的联系，为化学计算提供了很大的方便。但很多时候，尤其是对于气体和液体，测量体积会更加方便。那么影响物质体积大小的因素是什么呢？通过观察如下三图可知。图1 图2 图31决定物质体积大小的因素构成物质的粒子的数目；构成物质的粒子大小；构成物质的粒子间的间距。那么对单位数量的粒子（也就是一定物质的量的粒子）来说，在粒子大小和粒子间隙中，哪一个对物体体积的影响更主要呢？【思考】完成下表，并讨论以下物质体积的主要决定因素。1mol不同物质的体积物质摩尔质量/ g

2、mol-1密度1mol物质的体积Al26.982.70 gcm-3Fe55.857.86 gcm-3H2O18.020.998 gcm-3C2H5OH46.070.789 gcm-3H22.0160.0899 gL-1N228.021.25 gL-1CO28.011.25 gL-1注：前四种物质密度为298K（25oC）下测定值，后三种物质密度为273K（0oC）、1.01105Pa下测定值。我们可以发现，1mol固体或液体的体积可能同时受粒子大小与粒子间隙决定，而对于气体，在相同条件下（T、P相同），似乎1mol气体的体积可以与气体种类无关。那么，事实又是怎样的呢？考虑到物质从液态（或固态）

3、变为气态时明显的体积变化，可以想见，在气体中，粒子间隙将远远大于粒子半径，因此，粒子大小对气体体积的影响就显得不太重要，相同条件下，1mol不同气体的体积应大致相等。2气体摩尔体积【定义】气体摩尔体积：一定状况下，单位物质的量气体的体积。符号“Vm”。气体摩尔体积单位为升每摩尔，符号“L/mol” （或写作Lmol-1）。【注意】（1）气体摩尔体积只适用于气体（可以是纯净物也可以是混合物）。（2）一定状况是指一定温度和压强。为什么限定“一定状况”？由于气体中粒子间距远大于粒子半径，因此气体体积很容易受到外界条件影响。从宏观物理量看，其影响因素主要表现为温度和压强。当压强不变时：温度升高，气体体

4、积增大；温度降低，气体体积减小。当温度不变时：压强增大，气体体积减小；压强减小，气体体积增大。因此，当限定“一定条件”，即一定的温度和压强下，才可以有确定的气体摩尔体积。3阿伏加德罗定律于是，前面“相同条件下，1mol不同气体的体积应大致相等”的表述也可以改为：在相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积，或者说，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。特殊的，在0oC，101kPa下（也称“在标准状况下”），Vm 约为22.4 L/mol。【注意】（1）标准状况所指的温度是0oC，与我们所称的“常温”（一般指25oC）不同。（2）标准状况下Vm约为22.4 L/mol，但当Vm

5、约为22.4 L/mol时，气体不一定处于标准状况。（3）并非所有物质在标况下均存在气态。例如在常见物中，在标况下， SO3是固态，H2O为非气态。（4）相同条件下，任何气体的Vm都相同，但不一定等于22.4 L/mol。于是，气体体积与物质的量的关系可以用式子表示为：【总结】同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，； 相互关系： ，。例题精讲【例1】 下列说法正确的是（ ）A同温同压下，相同质量的气体占有相同的体积B同温同压下，相同体积的气体都含有相同数目的分子C在标准状况下，1mol水的体积约是22.4LD标准状况下，1mol氢气和氮气组成的混合气体，体积约占22.4L【答案】BD【例2】

6、 判断下列说法是否正确，如不正确加以改正。（1）在标准状况下，若空气的体积为22.4L，则空气的物质的量为1mol。（2）标准状况下，1molHCl和1molCO的体积相等。（3）1mol的二氧化碳和1mol的水在相同状态下，体积一定相等。（4）两种物质的物质的量相等，则它们在标准状况下的体积也相等。（5）若1mol某气体的体积约为22.4L，则该气体所处的状况为标准状况。【答案】（1）正确；（2）正确。（3）不正确。当两种物质在相同状态下，且同为气体时，它们的体积一定相等，但当一种物质的变为液态，而另一种物质仍为气态时，体积不等。（4）不正确。若等物质的量两种物质在标况下不为气体，它们的体积

7、是没法比较的。（5）不正确。气体的体积会受到温度、压强两个因素的影响，不一定处于标况下。【例3】 NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（ ）A在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B2 g氢气所含的原子数目为NAC在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NAD17 g氨气所含的电子数目为为10NA【答案】D【例4】 标准状况下，与6g H2的体积相等的N2（ ）A质量为6g B物质的量为3mol C体积为22.4 L D体积为67.2 L【答案】BD【例5】 下列数量的各物质所含原子数由大到小顺序排列的是：0.5mol NH3；22.4L氦气（标准状况）；4时9

8、mL水；0.2mol Na3PO4（ ）ABCD【答案】A【例6】 同温同压下，两个体积相同的玻璃容器中分别盛满N2和O2。计算：(1) N2和O2的物质的量之比和分子数目之比； (2) N2和O2的质量比。【答案】(1)1:1 1：1 (2)7：8【例7】 同温、同压下，一容器充满CO时重114g，若充满CO2则重122g，现充满某种气体重116g，该气体的相对分子质量为（ ）A28 B30 C32 D44【答案】C【例8】 在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有和的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的（ ） A原子数 B密度C质量 D质子数【答案】A【例9】

9、 同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述中正确的是（ ） A密度比为1611 B密度比为1116 C体积比为11 D体积比为1116【答案】AD【例10】 相同温度下，三个体积相同的密闭容器中分别充有质量相同的 三种气体，三个容器中气体压强由大到小的顺序为（ ）ABCD【答案】B【例11】 CS2（常温下是液体）在氧气中充分燃烧，生成SO2和CO2。若0.1mol CS2在1molO2中完全燃烧，则反应后气体混合物在标准状况下的体积是（ ） A6.72L B13.44L C15.68L D22.4L【答案】D2.2 物质的量浓度气体摩尔体积解决了通过测量气体体积得到气体物质的量的问

10、题，对于溶液，我们也常采用量取体积的方式取用。为了确定一定体积的溶液中溶质物质的量，我们规定一种新的浓度表示形式物质的量浓度。【定义】物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量，称为物质的量浓度。符号为“c”。对具体的溶质B(代表任意溶质)，也记作“cB”。【单位】mol/L 或molL-1于是，溶质物质的量、溶质物质的量浓度与溶液体积所建立的关系，可表示为：【注意】（1）溶液浓度均一，例如从某浓度的溶液中取出一部分溶液，取出溶液的浓度是不变的。（2）溶液稀释或浓缩，溶液中的溶质的物质的量不变，即。（3）注意溶液中某离子的浓度与溶液中溶质的物质的量浓度之间的关系，例如：2 molL-1Al

11、Cl3中Cl-的浓度为6 molL-1。【总结】 相互关系：。例题精讲【例12】 下列有关0.1 NaOH溶液的叙述正确的是（ ）A1 L该溶液中含有NaOH 40gB100 mL该溶液中含有 0.01 molC在1 L水中溶液4 g NaOH即可配制得0.1 NaOH溶液D从1 L该溶液中取出100 mL，所取出的NaOH溶液的浓度为0.01 【答案】B【例13】 下列溶液中，溶质的物质的量浓度是的是（）A将溶于水所得的溶液B将溶于水并配成的溶液C将的溶液加热蒸发掉水所得的溶液D含的溶液【答案】B【例14】 下列说法正确的是（ ） A1molL-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol N

12、aClB从1L1molL-1的NaCl溶液中取出100mL溶液，其物质的量浓度变为0.1 molL-1C0时，1 mol Cl2的体积约为22.4 LD1molL-1的CaCl2溶液中，Cl的物质的量浓度为2 molL-1【答案】D【例15】 下列溶液中，跟100mL 0.5mol/L NaCl溶液所含的物质的量浓度相同的是（ ）A100mL 0.5mol/L MgCl2溶液B200mL 0.5mol/L CaCl2溶液C50mL 1mol/L NaCl溶液 D25 mL 0.5 mol/L HCl溶液【答案】D【例16】 同物质的量浓度同体积的下列溶液中，所含溶质的离子数最多的是（ ） AN

13、aCl溶液BAlCl3溶液CNa2SO4溶液DAl2(SO4)3溶液【答案】D【例17】 100 mL 0.3溶液和50mL 0.2溶液混合后，溶液中离子的物质的量浓度（设体积为二者之和）为（ ） A0.2 B0.25 C0.4 D0.5 【答案】C【例18】 已知20mL1mol/l MCln溶液与30mL 2mol/l的AgNO3溶液混合正好完全反应生成AgCl沉淀，则n为（ ）A1 B2 C3 D不能确定【答案】C【例19】 完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、溶液中的，消耗等物质的量浓度的溶液的体积比为3：2：1，则上述溶液的体积比为 。【答案】【例20】 某质量分数为10% NaOH溶液，加热蒸发掉100g水后得到20%的溶液，则该20% NaOH溶液的物质的量浓度为（ ）假设NaOH溶液密度为1g/mL A4mol/L B4.5mol/L C5mol/L D6mol/L 【答案】C【例21】 将质量分数为的浓硫酸（密度）稀释成的稀硫酸（密度），需要加水的体积是（ ） ABCD【答案】A