高中化学新教材优质课公开课课件必修一 (16)

第二章海水中的重要元素——钠和氯第三节物质的量微专题以物质的量为核心的计算
例1　36.5 g氯化氢溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL－1)，所得溶液的密度为ρ g·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，N A表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1
B.36.5 g氯化氢含有N A个原子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
√
D.所得溶液的质量分数w＝
36.5 g氯化氢物质的量为1 mol，含有2N A个原子，B项错误；
36.5 g HCl在标准状况下的体积为22.4 L，C项错误；
【规律方法】
应用上述关系可解决不同量之间的转化，计算时可把已知量先换算成物质的量，再利用物质的量去转化，即“见量化摩”，使计算变得简单。

变式1　计算填空：
(1)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体的质量为m g，阿伏加德罗常数为N A，则：
①该气体在标准状况下的体积为__________；
②该气体在标准状况下的密度为__________；
③该气体所含的原子总数为________；
④该气体一个分子的质量为________。

(2)如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是__________。

(3)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的摩尔质量是64 g·mol－1
____________。

例2　计算填空：
(1)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为____。

64该气体的相对分子质量为64。

二、气体的摩尔质量(相对分子质量)的计算
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下，等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8，则A的摩
30 g·mol－1
尔质量为____________。

质量相同，则n(CH4)·M(CH4)＝n(A)·M(A)，
(3)相同条件下，H2和O2的体积比为a∶b和质量比为a∶b的混合气体，其平均相对分子质量分别是________和__________。

解析　相同条件下，若V(H2)∶V(O2)＝a∶b，则n(H2)∶n(O2)＝a∶b，
【规律方法】
气体摩尔质量的计算方法
(1)由单个分子真实质量求：M＝m0×N A，其中m0为单个分子的真实质量。

(2)由气体的摩尔体积和密度求：
在标准状况下，M＝V m·ρ标＝22.4 L·mol－1×ρ标 g·L－1。

(3)由相对密度求：在同温同压下，若A气体相对B气体的密度为D，M A＝D·M B。

解析　相同条件下，气体的相对分子质量和气体的密度成正比，所以三种气体的平均相对分子质量为4d ，右边相对分子质量总和为4d ＋2×4d ＋2×4d ＝20d ，根据质量守恒定律，左边4A 的相对分子质量也是20d ，所以A 的相对分子质量为5d 。

变式2　某物质A 在一定条件下加热完全分解，产物都是气体。

分解方程式为 4A B ＋2C ＋2D ，测得生成的混合气体对氢气的相对密度为2d ，则A 的相对分子质量为
A.7d
B.5d
C.2.5d
D.2d
√
例3　计算填空：
(1)将50 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成100 mL溶液，该溶液的物质的量浓度是
2 mol·L－1
__________。

解析　硫酸铜溶液的物质的量浓度＝50 g÷250 g·mol－1÷0.1 L＝2 mol·L－1。

(2)标准状况下，将2.24 L氯化氢溶于水配成500 mL盐酸溶液，其物质的量浓度是0.2 mol·L－1
____________。

解析　盐酸溶液的物质的量浓度＝2.24 L÷22.4 L·mol－1÷0.5 L＝0.2 mol·L－1。

(3)实验室常用浓硫酸的质量分数为98%，密度为1.80 g·mL－1，其物质的量浓度是18 mol·L－1
___________。

【规律方法】
物质的量浓度的计算方法
变式3　在t℃时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，该溶液的密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，其中含的物质的量为b mol 。

下列说法不正确的是
√
D.上述溶液中再加入V mL水，所得溶液溶质的质量分数小于0.5w
D项，氨水的密度小于水的密度，加入等体积水混合后，所得溶液溶质的质量分数小于0.5w。

例4　在100 g浓度为18 mol·L－1、密度为ρ g·mL－1的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L－1的硫酸，则加入水的体积
√
A.小于100 mL
B.等于100 mL
C.大于100 mL
D.等于100/ρ mL
解析　设加入水的体积为x，100 g÷ρ g·mL－1×18 mol·L－1
＝(100 g＋x×1 g·mL－1)÷ρ1g·mL－1×9 mol·L－1，
因为ρ大于ρ1，x＜100 mL。

【规律方法】
(2)同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两种溶液等体积混合，所得溶液中溶
质的质量分数w满足以下关系：
变式4　密度为0.91 g·cm－3的氨水，质量分数为25%。

该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液中溶质的质量分数
A.等于12.5 %
B.大于12.5 %
√
C.小于12.5 %
D.无法确定
解析　稀释前后溶质质量不变。

氨水的密度小于水，用等体积的水稀释后质量大于原来的2倍，所得溶液中溶质的质量分数小于原来的一半。

1.某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在标准状况下的体积是√
2.空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)被称为“空气维生素”，就是一种空气负离子，其摩尔质量为
A.32 g
B.34 g
√
C.32 g·mol－1
D.34 g·mol－1
解析　粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的式量，单位是g·mol－1，的摩尔质量为32 g·mol－1。

3.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%，300 mL该溶液中氯离子的物质的量约为
√
A.0.37 mol
B.0.63 mol
C.0.74 mol
D.1.5 mol
解析　由物质的量浓度和质量分数的换算关系式可知：
所以n(MgCl2)＝2.51 mol·L－1×0.3 L≈0.75 mol，n(Cl－)＝0.75 mol×2＝1.5 mol。