专题一 化学计量
一、物质的量、 气体摩尔体积及阿伏加德罗常数: 1﹑物质的量(n):表示含有一定数目粒子的集合体的物理量 注:专有名词,表示微观粒子 单位:摩尔(mol),简称为摩 规定0.012kg12C中所含碳原子数为1mol
N计算公式:n?
NA2﹑摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量 单位:g/mol 或 g﹒mol-1
m计算公式:n?
M混合气体的平均摩尔质量:M= ????
??总??总
3、阿伏加德罗常数(NA):表示1mol任何粒子所含粒子数目的多少 计算公式:NA = 单位:mol
物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的,0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA),是准确值,6.02×1023是它的近似值,不是阿伏伽德罗常数,阿伏加德罗常数是有单位的,不是纯数。
注意:叙述有多少个微粒或定义物质的量时一般用“阿伏加德罗常数”,在近似计算有多少个微粒时常取6.02×1023。
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物质的量是四个量的换算中心,因此要“见量化摩”。
小结:
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注意:
(1)某些物质分子中原子的个数:稀有气体为单原子分子、臭氧为三原子分子:O3、而白磷分子中则含有4个磷原子:P4。
(2)一些物质结构中化学键的数目:SiO2中共价键的数目等于Si的数目的4倍; CH4中共价键的数目等于C数目的4倍;1molP4分子中含有6 mol 共价键。
(3)特殊物质的摩尔质量:D2O的摩尔质量为20g·mol-1;18O2的摩尔质量为36g·mol-1。
(4)特殊物质在发生氧化还原反应得失电子数目的情况:1mol Na2O2只做氧化剂时得到2 mol电子,若既做氧化剂又做还原剂则转移1mol电子。1mol Fe与强氧化剂(Cl2、硝酸等)反应时,失去3mol电子,若与弱氧化剂反应则失去2mol电子。
二﹑气体摩尔体积
1﹑物质体积大小决定于:微粒的个数、微粒本身的大小、微粒间的间隔 气体体积大小的决定因素:微粒的个数、微粒间的间隔
固体、液体体积大小的决定因素:微粒的个数、微粒本身的大小 任何状态的物质体积都与物质的量成正比
2﹑气体摩尔体积(Vm):单位物质的量的气体所占的体积
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单位:L/mol 或 L﹒mol-1
标况下Vm≈22.4 L﹒mol-1 , 常温常压下Vm≈24.5L﹒mol-1
V计算公式: n?
Vm3、在求算气体摩尔质量时,通常采用的方法是:
1、标准状况下的密度法:M=22.4L/mol×ρ(g/L); 2、相对密度法:D=
?1M1??2M2
M1=D×M2 如对①H2:M1=ρ(对氢气)×2. ②对空气:M1=ρ(对空气)×29 3、体积分数法M混=M1V1% + M2V2% + M3V3%+……。
M1、M2 、M3 为各气体的摩尔质量,V3%为气体的体积分数或者物质的量分数
易错点讲解:
(1).状况:一定量的气体的体积是随着温度和压强等条件的改变而改变的。只有在同温、同压的条件下,这时含有相同分子数目的气体才会占有相同的体积。标准状况是指温度为0℃、压强为101.325kPa时的状况,处在标准状况下的1mol任何气体,都含有相同数目的分子,因而也就占有相同的体积,且都约为22.4L。不处在标准状况下的1mol任何气体虽然体积也相等,但不一定是22.4L。气体摩尔体积是22.4L/mol时也可以是非标准状况;常温下气体摩尔体积约为24.5L/mol,大于标况气体摩尔体积;
(2) “两个前提”:在应用Vm=22.4 L·mol-1时,一定要符合“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。
(3) 物质的状态:水、CCl4 、HF、SO3 、戊烷、酒精、标准状况下含碳原子数大于4的烃在标准状态下不是气态;SO3在标准状况下是固态,在常温常压下是液态; 甲醛、一氯甲烷及含碳原子4个及以下的烃标况下是气态,新戊烷常温是气态,标况是液态。
三、阿伏加德罗定律
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子
注意:①使用范围:气体,可以是混合气体;②使用条件:同温、同压、同体积;③特例:气体摩尔体积,即“三同定一同”,数学表达式:PV=nRT
2.高频推论:用n表示物质的量,V表示体积,P表示压强,M表示摩尔质量,ρ表示密度,N表示微粒个数
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①同温同压:
V1N1n1??V2N2n2P1n1? P2n2
②同温同体积:
③同温同压:
?1M1? ?2M2
经常用于计算填空的两个推论: ④同质量的任何状态物质:
对于气体可以延伸出
n2??1
=
M1??2
(物质的量与摩尔质量成反比),
??2??1
=
M1??2
(体积与摩尔质量成反比)
M1m1? M2m2⑤同温同压同体积的气体:质量与摩尔质量成正比
四﹑物质的量浓度
1. 概念:以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液浓度的物理量。 2. 符号:c
单位:摩/升(mol/L) 或 mol﹒L -1 3. 计算公式
c?nmN??VMVNAV
4. 注意:
1) 单位体积为溶液的体积,不是溶剂的体积;
2) 溶质所用物质的量必须要与浓度表示对象一致,离子的物质的量浓度之
比等于化学式的角标之比;
5.一定物质的量浓度溶液的配制 (1)原理: c(B)=n(B) V(B)(2)仪器:容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、量筒、烧杯、托盘天平 (3)实验步骤:计算、称量(量取)、溶解、冷却、转移(转移溶液用玻璃棒)、洗涤(水的用量:2-3次)、混合均匀、定容(1—2cm用滴管)、摇匀、静置、装瓶贴签 6.容量瓶使用注意事项
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容量瓶身上的三要素
(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,例如配制500 mL1 mol·L-1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,计算所需溶质按500 mL溶液计算,不能按480mL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。
????7.误差分析:根据c== ?? ????过程分析 能引起误差的一些操作 对c的影响 m 称量时间过长 用滤纸称NaOH 移液前容量瓶内有少量水 向容量瓶注液时少量流出 未洗烧杯和玻璃棒 定容时,水加多后用滴管吸出 定容摇匀时液面下降再加水 定容时俯视读数(读刻度) 定容时仰视读刻度 减小 减小 不变 减小 减小 减少 不变 不变 不变 V 不变 不变 不变 不变 不变 不变 增大 减小 增大 偏低 偏低 无影响 偏低 偏低 偏低 偏低 偏高 偏低 (五)由定容过程引起的误差
15.例:定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线。分析:偏小。当液面超过刻度线时,溶液浓度已经偏小。遇到这种情况,只有重新配制溶液。 16.定容后多加蒸馏水。
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