高中化学必修1-1.2知识点23-38

第2节化学计量在实验中的应用课标三维目标真题链接课标解读常见题型真题链接1．认识摩尔是物质的量的单位，了解摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义选择题、填空题、综合题2011．广东理综2．掌握物质的量与微粒数目、物质的量与质量、物质的量与气体体积之间的有关计算选择题、计算题2012．四川理综3．理解物质的量浓度的含义并能进行有关计算选择题、计算题2011．新课标全国卷4．学会配制一定物质的量浓度的溶液，掌握定量法实验误差的分析综合题2012．全国Ⅱ理综三层完全解读解题依据1知识·能力聚焦1.物质的量的单位—摩尔1-1物质的量及其单位(1)物质的量的概念物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为no(2)摩尔物质的量的单位，作为计量原子、分子、离子、电子等微观粒子的物质的量的单位，可简称为摩，用mol表示。(3)正确理解物质的量及其单位①“物质的量”是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能写成“物质量”或“物质的质量”，否则就改变了原有的意义。②概念中的粒子指的是原子、离子、分子、电子等微观粒子，不指宏观粒子。③物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。④摩尔（或摩）不是物理量，仅是物理量——物质的量的单位，如同“米”是长度的单位一样。⑤使用摩尔时必须指明微粒的名称或符号或化学式等具体组合，如2molH、lmolH2、1.5molH2O等，而不能这样表示：1mol氢（指代不明）。例1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCI分子。(×)1-2阿伏加德罗常数（2011．新课标全国）概念：国际上规定，1mol粒子集体所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02x1023，把6.02×1023mol-l叫做阿伏加德罗常数，符号为NA.【注意】(l)我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体都称为1mol。(2)lmol任何粒子所含粒子的数目就是阿伏加德罗常数的值。(3)我们在计算的时候，NA=6.02×1023mol-1(4)物质的量（n）、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为：n=𝑁𝑁。【思考】1.5molH2O含有多少个H2O分子？【答案】N=n·NA，故1.5molH2O含有的H2O分子数目N(H2O)=1.5mol×6.02×1023mol-l=9.03×1023。例常温常压下，18gH2O中含有的原子数为3NA。(√)（2012．江苏高考）（提示：18gH2O为lmolH2O）1-3摩尔质量(l)概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，单位为g·mol-l(2)定义式：摩尔质量（M）=物质的质量（m)物质的量（n)，即M=𝑚𝑛。(3)摩尔质量与物质式量的关系：结论：任何粒子的摩尔质量，以g7mol为单位，数值上等于其化学式的式量。【特别提醒】对具体的物质来说，摩尔质量是常数，不随物质的量的多少而变，也不随物质聚集状态的改变而改变。2.气体摩尔体积2-1电解水的实验探究(1)电解水产生的H2、O2之间的体积比如下图所示进行电解水的实验，可得到两种气体的体积比为：V(H2)：V(O2)=2：l(2)物质的量比与气体体积比的关系假设电解1.8gH2O，有如下结果：化学式式量摩尔质量化学式式量摩尔质量数值单位数值单位数值单位数值单位H111g/molCl-35.5135.5g/molO16116g/molH2O18118g/molNa23123g/molSO42-96196g/molNa+23123g/molNaCl58.5158.5g/mol化学方程式2H2O电解⇒2H2↑+O2↑质量/g1.80.21.6物质的量/mol0.10.10.05n(H2):n(O2)2:1由（1）得：V(H2):V(O2)2:1(3)结论①在同温同压下，气体的物质的量比等于体积比。②在同温同压下，1mol的不同气体，其体积相同。2-21mol不同物质的体积比较(1)根据V=𝑚𝑝计算出1mol不同物质的体积状态物质密度1mol该物质的质量1mol该物质的体积结论气态O21.429g·L-1[0℃、101kPa(标准状况)]32g22.4L相同条件下，1mol气体的体积相同，在标准状况下约为22.4LH20.089g·L-1[0℃、101kPa(标准状况)]2.016g22.4L固态Fe7.86g·cm-3(20℃)56g7.1cm3相同条件下，1mol固体的体积不同Al2.70g·cm-3(20℃)27g10.0cm3液态H2O0.998g·cm-3(20℃)18g18.0cm3相同条件下，1mol固体的体积不同H2SO41.83g·cm-3(20℃)98g53.6cm3(2)1mol不同物质的体积的微观解释①物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离三个因素。lmol任何物质中的粒子数目都是相同的，即为6.02×1023。因此，1mol物质的体积大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。②固态或液态物质，粒子之间的距离是非常小的，故lmol固态或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。不同的固态或液态物质，粒子的大小是不相同的，因此，lmol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。③对于气体来说，粒子之间的距离远大于粒子本身的直径，所以lmol气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而在同温同压下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的，1mol任何气体都具有相同的体积。2-3气体摩尔体积(1)定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号：Vm，常用单位：L/mol(或L·mol-l)和m3/mol(或m3·mol-1)。(2)公式：Vm=𝑉𝑛(3)影响因素：Vm受温度、压强的影响，即温度和压强不同时，Vm不同，在0℃、101kPa(标准状况)的条件下，Vm约为22.4L·mol-l。【特别提醒】①掌握气体摩尔体积这个概念时，一定要注意以下几点：①气体在不同状况下，气体摩尔体积不同，气体摩尔体积与温度和压强有关。②气体摩尔体积针对气体而言，可以是单一气体，也可以是混合气体。如标准状况下水为液体，SO3是固体，所以lmol水、lmolSO3的体在标准状况下不是22.4L③气体的体积，与同温同压下气体的粒子数目有关，而与气体分子的种类无关，所以，讨论气体的摩尔体积时必须在一定条件下讨论才有意义。④在利用气体摩尔体积概念进行化学计算时，必须注意下列几个问题：a．22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积，因此在非标准状况时不能使用22.4L/molb．只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。例标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子。(×)（2010．福建高考）常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子。(×)（2010．广东理综）3.物质的量在化学实验中的应用3-1物质的量浓度(l)物质的量浓度的概念①定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。②单位：mol·L-1。③物质的量浓度=溶质的物质的量／溶液的体积，即c(B)=𝑛(𝐵)𝑉(𝐵)。(2)在实验运用时，要注意的问题①V表示溶液的体积，溶液的体积应根据溶液的质量和密度来求算（V=𝑚𝑝）。②当气体溶于一定体积的水后，溶液的体积不再是原来水的积。③从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变。但随体积变化，其中溶质的物质的量发生变化。④带有结晶水的物质作为溶质时，其“物质的量”的计算，用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即可。例如：ag硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)作为溶质，则溶质“物质的量”的求法为：n(CuSO4)=𝑎𝑔250𝑔·mol−1=𝑎250𝑚𝑜𝑙。⑤某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质，此时溶质为反应后的生成物，例：CaO、Na2O溶于水后溶质分别是Ca(OH)2和NaOH。例1L1mol·L-1硫酸溶液中所含H+数为阿伏加德罗常数.(×)（2008．广东高考）3-2物质的量浓度的简单计算(l)已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法：①若已知溶质质量。②若已知溶液中某粒子的个数N。(2)一定体积的气体（标准状况）溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法。【特别提醒】溶液体积的求法：假定气体的摩尔质量为Mg·mol-1，VL（标准状况）该气体溶于lL水中所得溶液的密度为pg·cm-3，则溶液的体积V（溶液）=𝑚（溶液）𝑝（溶液）=𝑉22.4mol×Mg·mol−1+1000𝑔𝑝𝑔·cm−3×1×10-3L·mL-1=𝑀𝑉+2240022400𝑝𝐿【思考】配制500mL0.1rnol·L-1NaCl溶液，需要NaCI的质量是多少？【答案】n(NaCI)=c(NaCI)·V[NaCl(aq)]=0.1mol·L-1×0.5L=0.05molm(NaCI)=n(NaCI)·M(NaCI)=0.05molx58.5g·mol-l=2.925g【特别提醒】计算溶液体系中各微粒的浓度时，要分析物质的化学组成。例如：0.2,mol·L-1AI2(SO4),溶液{𝑐(𝐴𝐼3+)=0.4mol·𝐿−1𝑐(SO42−)=0.6mol·𝐿−1例常温下，1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA。(√)（2010．江苏高考）3-3一定物质的量浓度溶液的配制(1.)容量瓶的使用容量瓶是只能用来配制溶液的专用仪器，比较精确。颈上有一标线（刻度）、瓶上有容量和温度。常用的规格有l00mL、250mL、500mL和1000mL。使用时注意以下事项：①只能配制容量瓶上规定的体积。应据所配体积选取合适规格的容量瓶，如配制450mL溶液，应选500mL的容量瓶。②容量瓶在使用前要检查是否漏水：倒立不漏水（用滤纸在瓶口处检查），将瓶正立把瓶塞旋转180°后塞紧，再倒立不漏水。③容量瓶不能作为反应器，也不能用来溶解、稀释或久贮溶液，溶液配好后要移至试剂瓶中保存。④容量瓶上标有温度(20℃)。溶解后的溶液要放置至20℃时才能转移到容量瓶；拿容量瓶时'手只能拿没有溶液的瓶颈部分；“摇匀”时，用手指托着瓶底，而不是用手掌捂着瓶底，以免使溶液受热温度升高而体积增大。⑤若加水定容时超过了刻度线，或摇匀时洒出几滴，只能重配。⑥容量瓶上的刻度是一环绕瓶颈的圆圈，观察时视要求瓶颈前面的刻度与瓶颈对面的刻度成一线，两点成一线，就定了眼睛的位置，就不会出现视线偏高、偏低的现象。【特别提醒】配制溶液选择容量瓶时必须指明规格，容量瓶只有一个刻度，使用容量瓶时其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等，应该选择略大于且有这种规格的容量瓶，如配制480mL某浓度的溶液应选取500mL的容量瓶，且计算所需溶质的量时应按配制500mL溶液计算。(2)操作步骤以配制l00mL·100mol/L的NaCI溶液为例。①算：m(NaCI)=5.85g。②量：用分析天平称取NaCI5.85g。③解：把称得的5.85gNaCI固体放人烧杯中，加入适量的蒸馏水溶解，溶解时用玻璃棒搅拌。④移液：待溶液恢复至室温，将溶液沿玻璃棒注入100mL的容量瓶中。⑤洗涤：用蒸馏永洗涤烧杯和玻璃棒2次。3次，将洗涤液一并注入容量瓶中。⑥摇匀：轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。⑦定容：操作时加水要用玻璃棒引流，当加水离刻度线1cm~2cm时，改用胶头滴管逐滴加入，视线与瓶内凹液面最低处相切。⑧振荡：塞好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。⑨装瓶：容量瓶不能长时间盛装溶液。【巧记】下列图示可帮助我们记忆一定物质的量浓度的溶液的配制过程及所用仪器。(3)配制一定物质的量浓度溶液的9个为什么①在检验容量瓶是否漏水的操作中，为何第一次检查后还要将瓶塞旋转180°后再检查一次？为了防止因容量瓶的瓶塞、瓶口内部不规则而可能造成的判断错误。如果瓶塞、瓶口不规则，在某处能相互吻合，容量瓶不漏水，但若将瓶