第二讲第二讲 物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度学考标准条目解析学考标准条目解析一、物质的量1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念学考标准条目解析摩尔质量以gmol-1为单位时,在数值上等于物质的相对原子(分子)质量。学考标准条目解析2.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算学考标准条目解析3.固、液、气态物质的一些特性 注意相同状态下的任何气体,由于微粒间的平均距离远大于微粒本身的大小,所以1mol气体的体积近似相等。学考标准条目解析典例典例1某氧原子的质量是ag,12C原子的质量是bg,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是()C.该氧原子的摩尔质量是aNAgD.ag该氧原子所含的电子数为8NAB学考标准条目解析典例典例2下列指定微粒的数目不相等的是()A.等物质的量的H2与D2含有的质子数B.等质量的乙烯和丙烯中含有的原子个数C.同温、同压、同体积的CO和N2含有的质子数D.等物质的量的铁和铝分别与足量的盐酸完全反应放出气体的体积(相同状况)D解析:H、D互为同位素,质子数相同,中子数不同,等物质的量的H2与D2含有的质子数相等,A项正确。乙烯、丙烯的最简式相同,均为CH2,二者的质量相等,含有的原子数也相等,B项正确。CO分子中的质子数=6+8=14,N2分子中的质子数=72=14,同温、同压、同体积的CO和N2,气体的物质的量相同,质子数也相等,C项正确。铁和铝分别与足量的盐酸反应时,前者Fe由0价升高到+2价,后者Al由0价升高到+3价,因此等物质的量的铁和铝分别与足量的盐酸完全反应,放出气体的体积(相同状况)比为23。学考标准条目解析二、物质的量浓度1.物质的量浓度的概念(1)物质的量浓度是表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,符号为cB。(2)物质的量浓度的数学表达式是,单位是molL-1,其中nB溶质B的物质的量,V溶液的体积。学考标准条目解析2.配制一定物质的量浓度的溶液(1)容量瓶的使用。规格及特点:常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等。容量瓶上标注有温度、刻度线、规格。使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。(2)以配制1000mL1.0molL-1的NaCl溶液为例。实验仪器:主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管。学考标准条目解析实验步骤:学考标准条目解析计算:m(NaCl)=1.0molL-11L58.5gmol-1=58.5g。称量:根据计算结果,称量NaCl固体。溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。转移:待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并轻轻振荡容量瓶。定容:往容量瓶中缓慢加蒸馏水,直到容量瓶中液面接近容量瓶的刻度线12cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。装瓶:若不马上使用,将配好的溶液装入试剂瓶,并贴好标签。学考标准条目解析(3)误差分析。根据判断,误差来源的根本原因是:溶质的质量mB和溶液的体积V在操作中存在误差。若在操作中造成mB偏大或V偏小,则cB偏大;若造成mB偏小或V偏大,则cB偏小。第一类:称量误差分析。托盘天平的砝码沾有其他物质或生锈。(mB偏大,cB偏大)调整0点时,游码在大于0的位置,称量过程中又使用了游码。(mB偏小,cB偏小)在敞口容器中称量NaOH、CaCl2、CuSO4、MgCl2等易吸收水的物质。(mB偏小,cB偏小)称量已部分风化的Na2CO310H2O、CuSO45H2O等。(mB偏大,cB偏大)用量筒量取浓溶液时,仰视读数。(mB偏大,cB偏大)学考标准条目解析第二类:配制过程误差分析。称好后的药品放入烧杯时,有少量撒在烧杯外。(mB偏小,cB偏小)溶解搅拌时有部分液体溅出。(mB偏小,cB偏小)转移时有部分液体溅出。(mB偏小,cB偏小)未洗涤烧杯和玻璃棒。(mB偏小,cB偏小)溶解时放热,且未冷却至室温(20)(V偏小,cB偏大);溶解时吸热,且未恢复到室温(20)(V偏大,cB偏小)。学考标准条目解析在定容时,仰视读数(V偏大,cB偏小);俯视读数(V偏小,cB偏大)。结果:仰视时,容器内液面高于刻度线;俯视时,容器内液面低于刻度线。在定容时加水超过刻度线,再用胶头滴管吸出多余部分。(mB偏小,cB偏小)加水至刻度线后,摇匀过程中,发现液面低于刻度线。(无影响)洗涤容量瓶后,未干燥,瓶中有少量蒸馏水。(无影响)学考标准条目解析典例典例3称取一定量的氢氧化钠固体配制一定物质的量浓度的溶液,下列图示对应的操作正确的是()B解析:称取氢氧化钠固体时需将氢氧化钠固体置于小烧杯中,且应放在托盘天平的左盘,A项错误。在小烧杯中溶解氢氧化钠固体时,用玻璃棒搅拌加速溶解和散热,B项正确。移液时应该用玻璃棒引流,C项错误。定容时胶头滴管不能伸入容量瓶中,D项错误。学考标准条目解析典例典例4请分析下列操作对所配溶液物质的量浓度的影响,用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制500mL1molL-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾80.0g:。(2)配制一定物质的量浓度NaOH溶液,需称量溶质4.2g,称量时砝码和药品位置颠倒(1g以下用游码):。(3)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:。(4)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容:。(5)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:。学考标准条目解析解析:(1)配制500mL1molL-1的硫酸铜溶液,需要溶质0.5mol,若用胆矾,需125.0g,称取胆矾80.0g,导致所配溶液浓度偏小。(2)称量溶质4.2g,砝码和药品位置颠倒(1g以下用游码),实际称得3.8g,导致所配溶液浓度偏小。(3)用量筒量取浓硫酸,仰视读数时超过所需浓硫酸的体积,导致所配溶液浓度偏大。(4)溶解后未经冷却立即转移到容量瓶,会导致冷却后溶液比实际所配体积减少,导致所配溶液浓度偏大。(5)定容时,加水超过刻度线,导致浓度偏小。用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线并不能改变浓度偏小的实际情况。答案:(1)偏小(2)偏小(3)偏大(4)偏大(5)偏小学考标准条目解析三、相关计算1.物质的量浓度的相关计算(1)正确判断溶液的溶质并求其物质的量。(2)准确计算溶液的体积:不能用水的体积代替溶液体积,应根据求算。(3)溶液稀释前后溶质的物质的量不变:c1V1=c2V2。2.物质的量应用于化学方程式的简单计算在化学方程式中,参与反应的各物质的物质的量之比等于各物质的化学计量数(即系数)之比。学考标准条目解析3.有关化学方程式过量问题的计算(1)化学反应中,给出两种或两种以上反应物的量,求生成物的量的计算。处理方法:根据方程式判断哪种物质不足,用不足物质的量进行计算。(2)反应中,溶液浓度变化引起的过量或不足的计算。处理方法:根据反应原理,定性判断作出分析后再计算。如:浓盐酸与MnO2反应制取Cl2,随着反应进行浓盐酸变稀后不再与MnO2反应;浓硫酸与Cu反应生成SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀后不再与Cu反应;浓硫酸与Zn反应先生成SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀后生成H2。(3)溶质不足,但溶剂可以继续反应。处理方法:判断反应物是否与溶质、溶剂都能反应。如:钠与盐酸反应,先考虑与酸反应,酸反应完后,金属钠还能与水继续反应。学考标准条目解析学考标准条目解析典例典例5实验室常用软锰矿石(杂质不参加反应)与浓盐酸反应制取氯气。将含MnO290.0%的软锰矿石96.7g与足量浓盐酸完全反应,理论上生成标准状况下Cl2的体积为。将含MnO290.0%的软锰矿石96.7g与0.4L浓度为10molL-1的盐酸充分反应,判断生成标准状况下Cl2的体积:。学考标准条目解析若1molMnO2与0.4L浓度为10molL-1的盐酸反应,n(HCl)=0.4L10molL-1=4mol,n(MnO2)n(HCl)=14,恰好符合化学方程式中的化学计量数之比,但由于随着反应的不断进行,浓盐酸变稀,还原性减弱,不能继续与MnO2反应,因此第二种情况得不到标准状况下的22.4LCl2。答案:22.4L小于22.4L学考标准条目解析典例典例6在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA+3B,测得反应后生成的混合气体在标准状况下的密度为0.38gL-1,X的相对分子质量是()A.8.5 B.17C.34 D.68B