学案4 化学计量在实验中的应用(一)
—物质的量气体摩尔体积。
考纲要求] 1.准确理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义,并且掌握上述几种量之间的有关计算。2.
了解阿伏加德罗定律,并能简单计算。3.掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用。
知识点一物质的量及其单位。
1.物质的量。
物质的量表示一定数目的微粒集体。物质的量的符号为n,其单位是摩尔,简称摩,符号为mol。1 mol任何粒子的粒子数与0.
012_kg_12c中所含的原子数相同。这里的粒子指分子、原子、质子、中子、电子、离子或它们的特定组合等。与可称量的物质联系起来。
问题思考。1.1 mol nacl和1 mol hcl所含的粒子数相同吗?
答案不相同,因为nacl是离子化合物,组成微粒是na+和cl-,而hcl是共价化合物,组成微粒是hcl分子。
2.阿伏加德罗常数。
1)规定:0.012 kg12c所含的原子数为阿伏加德罗常数。
把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体的物质的量计量为1 mol,6.02×1023_mol-1叫做阿伏加德罗常数。
其符号是na,单位是mol-1。
2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(na)与微粒数(n)之间的关系为:n=。
问题思考。2.阿伏加德罗常数(na)与6.02×1023完全相同吗?
答案不相同;原因是na是指1 mol 任何粒子的粒子数,即12 g 12c中含有的原子数,是一个真实值,而6.02×1023是一个实验值,是阿伏加德罗常数的近似值。
3.摩尔质量。
1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
2)单位:g·mol-1,符号是m。
3)当摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上与该物质的相对分子质量相等。
4)物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系为:n=。
问题思考。3.摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量三者的区别和联系。
答案 1 mol物质的质量在数值上和摩尔质量相同,二者的区别在于单位不一样,质量的单位是克或千克,而摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1。相对分子质量与摩尔质量单位不同,相对分子质量为一比值,摩尔质量单位为g·mol-1,但在数值上二者相等。
知识点二气体摩尔体积。
1.气体摩尔体积。
1)定义:在一定条件下,单位物质的量的气体所占的体积。
2)符号vm,单位l·mol-1。
3)气体摩尔体积概念的要点:
物质的聚集状态必须是气态,不适用于固态或液态。②物质的量必须为1_mol。
必须指明气体所处的外界条件,即温度和压强。
问题思考。4.标准状况下,1 mol气体的体积是22.4 l,如果当1 mol气体的体积是22.4 l时,一定是标准状况吗?
答案不一定;因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关,标准状况下,22.4 l气体的物质的量为1 mol。
2.影响气体摩尔体积大小的因素。
决定气体摩尔体积大小的主要因素是:气体分子间的平均距离。
其影响因素主要有:温度、压强。
标准状况下气体摩尔体积概念剖析:
1)四条件。
2)结论:1_mol任何气体在标准状况下的体积都约是22.4_l。
3)单位:l·mol-1。
3.阿伏加德罗定律。
当温度和压强一定时,不同气体分子间平均距离一定且相等,一定物质的量的气体的体积一定,所以在相同温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,这就是阿伏加德罗定律。可总结为“三同定一同”,适用对象是气体。
一、气体摩尔质量的求解方法。
1)标况密度法:m=22.4(l·mol-1)×ρg·l-1)。
2)相对密度法:a气体对b气体的相对密度d(b)==如对空气:m=d(对空气)×29。
3)体积分数法:=m1×v1%+m2×v2%+…v1%、v2%……表示各组分的体积分数,也等于物质的量分数)。
典例导悟1 在150℃时,将一定质量的nh4hco3放在密闭容器中分解完全。保持温度不变,求生成气体的平均相对分子质量。
解析设nh4hco3为79 g,由方程式。
nh4hco3nh3↑+h2o↑+co2↑
79 g 1 mol 1 mol 1 mol
则==26.33 g·mol-1
故生成气体的平均相对分子质量为26.33。
答案 26.33
变式演练某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验,操作如下:用质量和容积都相等的烧瓶收集气体,称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。
已知标准状况下,***容积为0.293 l,烧瓶和空气的总质量为48.4212 g,空气的平均相对分子质量为29。a、b、c、d、e、f是中学常见的气体。
1)上述六种气体中,能够使品红溶液褪色的是(写化学式。
2)e的相对分子质量是。
3)实验室制取少量d的化学方程式是。
4)a、b、c可能的化学式是。
1)so2 (2)30 (3)cac2+2h2o→ca(oh)2+c2h2↑ (4)n2、co、c2h4
解析设***质量为m,盛空气时,=,m=48.04 g,据阿伏加德罗定律可得:=,解得m(a)=28 g·mol-1=m(b)=m(c),所以a、b、c可能为n2、co、c2h4,同理可推出d、e、f的相对分子质量分别为,所以d为c2h2,e为c2h6,f为so2(能使品红溶液褪色)。
二、气体体积、质量的测定方法。
1.下列气体中:h2、n2、o2、no2、nh3、hcl,哪些可以用排水法测量气体的体积?为什么?
答案 h2,n2,o2。因为这三种气体既不溶于水,也不和水发生化学反应。
2.实验室在做h2和cuo的实验时,如何测得参加反应的h2的质量?
答案可以用盛浓h2so4的洗气瓶(或其他吸收水的装置)吸收生成的h2o。称量吸水前后洗气瓶(或装置)的质量差即可得到h2o的质量,再换算成h2的质量。
3.(1)下列装置中,可以用来量取气体体积的是。
可以用来测定气体质量的是。
2)用d装置测定气体体积,读数时应注意哪些问题?
答案 (1)a、b、c、d e、f、g (2)①冷却至室温。
上下移动乙管,使两管中液面相平 ③视线与凹液面的最低点水平相切。
典例导悟2 某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下:
.请将下述步骤补充完整。
1)配制浓度为0.5 mol·l-1 h2so4溶液和h2c2o4溶液;
2)用量取10.00 ml 0.5 mol·l-1 h2so4和h2c2o4溶液分别加入两个锥形瓶中;
高三化学专题复习化学基础实验 1
2 利用下列实验装置能完成相应实验的是。3 下图所示的实验装置不能完成实验目的是。a 图1为证明非金属性强弱 cl c si b 图2为制备少量co2并控制反应。c 图3为制备并收集少量no气体 d 图4量取0.10 mol l 1 koh溶液20.00 ml 4 某课外实验小组设计的下列实验合理的...
高三化学专题复习化学基础实验 1
2 利用下列实验装置能完成相应实验的是。3 下图所示的实验装置不能完成实验目的是。a 图1为证明非金属性强弱 cl c si b 图2为制备少量co2并控制反应。c 图3为制备并收集少量no气体 d 图4量取0.10 mol l 1 koh溶液20.00 ml 4 某课外实验小组设计的下列实验合理的...
高三化学答案 1
大兴区2017 2018学年度第一学期期末检测。高三化学参 及评分标准。第 卷 选择题共42分 第 卷 非选择题共58分 说明 合理答案参照本标准给分。15.13分 1分 2 羧基1分,写成 cooh 不得分 3 ch2cooh 2naoh ch2coona nacl h2o2分 cloh 2分 5...