2023年高中化学学业水平考试复习 第四讲 物质的量及在化学计算中的应用.pptx

1、-1-第四讲第四讲 物质的量及在化学计算中的应用物质的量及在化学计算中的应用-2-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合课标导引课标要点学考要求1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的概念水平22.物质的量、粒子数、质量、气体体积、物质的量浓度之间的简单计算水平23.物质的量应用于化学方程式的计算水平24.有关化学方程式过量问题的计算水平25.配制一定物质的量浓度的溶液水平2-3-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合一、物质的量1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量和气体摩尔体积 概念符号单位含义物质的量 nmol表示含有一定数

2、目粒子的集合体阿伏加德罗常数NAmol-11 mol任何粒子的粒子数,约为6.021023摩尔质量 Mgmol-1单位物质的量的物质所具有的质量气体摩尔体积VmL mol-1单位物质的量的气体所占的体积,标准状况(0、101 kPa)下Vm约为22.4 L mol-1-4-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合摩尔质量以 gmol-1为单位时,在数值上等于物质的相对原子质量(或相对分子质量)。-5-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合2.物质的量、粒子数、质量、气体体积之间的简单计算-6-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合

3、典例典例1(2020年浙江7月学考,改编)设aX+bY为a个X粒子和b个Y粒子组成的一个粒子集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是()A.已知2 mol H2按如下化学方程式反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放热571.6 kJ,则每1 mol2H2(g)+O2(g)生成2 mol H2O(l)放出571.6 kJ热量B.0.1 mol Cl2通入足量水中,所得溶液中HClO、Cl-、ClO-数目之和为0.2NAC.C2H4O与C2H6O2的混合物0.1 mol,充分燃烧消耗O2数目为0.25NAD.常温常压下,1.7 g NH3中含有共价键的数目为0.3NA-7-第

4、四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合答案 B解析 A项,已知2 mol H2按如下化学方程式反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放热571.6 kJ,即每2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应产生2 mol H2O(l)时,放出的热量为571.6 kJ,因此每1 mol 2H2(g)+O2(g)生成2 mol H2O(l)放出571.6 kJ热量,A正确;B项,Cl2通入足量水中,与水反应所得溶液中的粒子有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-和极少量的OH-,溶液中还存在Cl2分子,根据氯原子守恒,计算时应包括Cl2分子中的氯原子,B

5、不正确;C项,1 mol C2H4O或1 mol C2H6O2充分燃烧时均消耗2.5 mol O2,则1 mol C2H4O与C2H6O2的混合物消耗的O2也为2.5 mol,0.1 mol混合物充分燃烧消耗O2数目为0.25NA,C正确;D项,1 mol NH3中含有3 mol NH共价键,1.7 g氨气为0.1 mol,NH共价键数目为0.3NA,D正确。故选B。-8-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合典例典例2(2020年浙江1月学考,改编)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.28 g乙烯和丙烯的混合物完全燃烧,产生的CO2分子数目为2.5NAB

6、.在0.01 molL-1的H2SO4溶液中,含有的H+数目为0.02NAC.12 g石墨晶体中,含有的质子数目为6NAD.标准状况下,5.6 L CCl4中含有CCl的数目为NA-9-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合答案 C解析 A项,乙烯和丙烯的最简式相同为CH2,28 g乙烯和丙烯的混合物相当于2 mol CH2完全燃烧,产生的CO2分子数目为2NA,A不正确;B项,硫酸溶液中的c(H+)=0.02 molL-1,但未指明溶液体积,无法计算H+数目,B不正确;C项,12 g石墨晶体含有1 mol碳原子,即6 mol质子,数目为6NA,C正确;D项,标准状况下,

7、CCl4不是气体,已知5.6 L CCl4无法计算其物质的量,D不正确。故选C。-10-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合典例典例3设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是()A.标准状况下,2.24 L氧气中含有原子的数目为0.2NAB.1 L 0.1 molL-1 Na2SO4溶液中,含有Na+的数目为0.2NAC.常温常压下,18 g水中含有氢氧键的数目为NAD.0.1 mol Cl2与足量的Fe反应,转移电子的数目为0.2NA-11-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合答案 C解析 标准状况下,2.24 L氧气的物质的量为0.1

8、mol,含有原子的数目为0.2NA,A正确;1 L 0.1 molL-1 Na2SO4溶液中,含有Na+的物质的量为1 L0.1 molL-12=0.2 mol,数目为0.2NA,B正确;常温常压下,18 g水为1 mol,含有氢氧键的数目为2NA,C错误;0.1 mol Cl2与足量的Fe反应生成FeCl3,Cl2完全反应,转移电子的数目为0.2NA,D正确。-12-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合二、物质的量浓度1.物质的量浓度的含义(1)物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,符号为cB。(2)物质的量浓度的数学表达式是 ,常用单位为molL-1

9、,nB为溶质B的物质的量,V为溶液的体积。-13-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合2.配制一定物质的量浓度的溶液(1)容量瓶的使用常见的规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL等。容量瓶上标注有温度、刻度线和容积。使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。(2)以配制1 000 mL 1.0 molL-1的NaCl溶液为例。实验仪器:主要有天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、1 000 mL 容量瓶、胶头滴管。-14-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合实验步骤:-15-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引

10、知识整合知识整合计算:m(NaCl)=1.0 molL-11 L58.5 gmol-1=58.5 g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,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。转移:待恢复到室温后,将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中。洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线12 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖好瓶盖,反复上下颠倒,摇匀。装瓶:若不马上使用,应将配好的溶液装入试剂瓶,并贴好标签。-1

11、6-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合(3)误差分析。根据 判断,产生误差的根本原因是:在操作中溶质的质量mB和溶液的体积V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。误差分析 可能影响误差的因素mBcB第一类:称量误差分析天平的砝码沾有其他物质或生锈偏大偏大在敞口容器中称量NaOH、CaCl2等易吸水的物质偏小偏小称量已部分失水的Na2CO310H2O、CuSO45H2O偏大偏大用量筒量取溶液时,仰视读数偏大偏大-17-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合误差分析 可能影响误差的因素mBcB第二类

12、:配制过程误差分析称量好的药品放入烧杯时,有少量洒在烧杯外偏小偏小溶解搅拌时,有部分液体溅出偏小偏小转移时有部分液体溅出偏小偏小未洗涤烧杯和玻璃棒偏小偏小溶解时放热,且未冷却到室温(V偏小)偏大定容时,仰视刻度线(V偏大)偏小定容时,加水超过刻度线,再用胶头滴管吸出多余部分偏小偏小加水至刻度线,上下颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线无影响 无影响洗涤容量瓶后未干燥,容量瓶内有少量蒸馏水无影响 无影响-18-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合典例典例4下列实验操作均要用玻璃棒:过滤,蒸发,溶解,向容量瓶转移。其中玻璃棒作用相同的是()A.和B.和C.和D.和答案 D解析 在

13、过滤和向容量瓶转移溶液的操作过程中,玻璃棒的作用都是引流。蒸发时,玻璃棒的作用是通过搅拌使受热均匀;溶解时,玻璃棒的作用是,搅拌加速溶解。故选D。-19-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合典例典例5关于容量瓶的使用,下列操作正确的是()A.使用前要检查容量瓶是否漏水B.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干C.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行D.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,手握瓶颈,左右振荡-20-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合答案 A解析 A项,容量瓶使用前需检查是否漏水,方法是在容量瓶中装入少量水,塞好塞子,用

14、右手食指顶住,左手持瓶底,倒转,观察是否漏水,若不漏水,将塞子旋转180度,再倒转看是否漏水,A正确;B项,容量瓶在配制溶液时需要加蒸馏水定容,故使用前不需要干燥,B不正确;C项,容量瓶只能用来配制溶液,不能在容量瓶中进行固体溶解、溶液稀释等操作,C不正确;D项,摇匀的方法是用右手食指顶住塞子,左手持瓶底倒转,反复数次即可,不可左右振荡,D不正确。故选A。-21-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合典例典例6(2021杭州学军中学高一期中)实验室配制480 mL 0.10 molL-1的氢氧化钠溶液,有如下操作步骤:将已经称量的氢氧化钠固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解

15、。把所得溶液小心转入容量瓶中。继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度12 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次,将洗涤液都转入容量瓶,并轻轻摇匀。将NaOH溶液装入试剂瓶,贴上标签。将容量瓶瓶塞塞紧,上下振荡摇匀。-22-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合请回答下列问题:(1)计算需要NaOH固体的质量为g。(2)本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、。(3)操作步骤的正确顺序为。(填序号)(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)没有进行步骤;定容时俯视刻度线

16、。-23-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合答案(1)2.0 g(2)500 mL容量瓶、胶头滴管(3)(4)偏低偏高解析(1)配制500 mL 0.10 molL-1的氢氧化钠溶液,应选择500 mL的容量瓶,则需要氢氧化钠固体的质量为:0.5 L0.10 molL-140 gmol-1=2.0 g;(2)配制500 mL 0.10 molL-1的氢氧化钠溶液要用到的仪器:天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管,所以还缺少的仪器:500 mL容量瓶、胶头滴管;(3)配制500 mL 0.10 molL-1的氢氧化钠溶液的操作步骤:计算、称量、溶解、冷

17、却、移液、洗涤、定容、装瓶、贴标签,所以正确的操作顺序是;(4)没有进行步骤,会导致部分溶质损耗,溶质物质的量将偏小,所配的溶液浓度将偏低;定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,所配的溶液浓度将偏高。-24-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合三、相关计算1.物质的量浓度的相关计算(1)正确判断溶液中的溶质,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的体积,应根据V=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之比。-25

18、-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合3.有关过量问题的计算(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:先根据化学方程式判断哪种物质不足,再用实际参加反应的物质的物质的量进行计算。(2)化学反应中,溶液的浓度的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。例如:浓盐酸和MnO2反应制取氯气,随着反应的进行,浓盐酸变稀后不再与MnO2反应;浓硫酸和铜反应生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸变稀后不再与铜反应;浓硫酸和锌反应生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸变稀后继续与锌反应生成H2。(3)溶质不足,但溶剂可继续反应。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,过量的钠还能与水继续反应。-26-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合4.其他重要计算(1)混合气体平均摩尔质量的计算:=M1V1%+M2V2%+(M1、M2指成分1、2的摩尔质量,V1%、V2%指成分1、2的体积分数)(2)气体密度与气体摩尔质量的关系M=Vm(M:gmol-1,:gL-1,Vm:L mol-1)(3)溶液中溶质的物质的量浓度和质量分数间的关系-27-第四讲 物质的量及在化学计算中的应用课标导引知识整合知识整合答案 C