人教版高一化学必修1第一章以物质的量为中心的化学计算讲义(二)

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专题讲座(二)以物质的量为中心的化学计算

一、物质的量与相关物理量的计算关系

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。

二、气体的摩尔质量(相对分子质量)的计算

1.由单个分子真实质量m0求:M=m0×N A。

2.由气体的摩尔体积V m和密度ρ标求: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D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。

4.摩尔质量定义法:M=m

n,对于混合气体,M

-=m(总)

n(总)

三、阿伏加德罗常数正误判断中的常见陷阱

1.陷阱一:状况条件。若给出的气体在非标准状况下,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算。

2.陷阱二:物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不用能22.4 L·mol-1进行计算。

3.陷阱三:单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)和多原子分子(如O3等)。

4.陷阱四:粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。

四、多角度计算溶液的物质的量浓度

1.万能公式:n=N

N A=

m

M=

V(气体)

V m=cV(溶液)。

2.若已知某溶液的密度为ρg·cm-3(该气体溶于1 L水形成的溶

液),c=

n

V(溶液)

V

22.4

MV

22.4+1 000

ρ×1 000

1 000ρV

MV+22 400

mol·L-1。

3.已知溶质B的摩尔质量为M g·mol-1,溶液密度为ρ g·mL-1,

溶质的质量分数为w,c(B)=n(B)

V=

ρ g·mL-1×1 000 mL×w

M g·mol-1

1 L=

1 000ρw

M mol·L

-1。

五、相同溶质的溶液混合后其浓度的计算

1.同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两种溶液等质量混合,

所得溶液中溶质的质量分数w=a%+b%

2,即混合后溶液的质量分数

为原溶液中溶质的质量分数和的一半,与密度无关。

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:

(1)当溶液的密度大于水的密度(如硫酸、硝酸、NaOH溶液等)时,

w >a %+b %2

。 (2)当溶液的密度小于水的密度(如氨水、酒精溶液等)时,w

。 [练习]________________________________________

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为w =36.5 c 1 000 ρ

解析:所得溶液的物质的量浓度为 1 mol÷(36.5+1 000)g 1 000ρg·L -1

=1 000ρ36.5+1 000

mol·L -1,A 项错误;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;设溶液的体积为V L,则w=

36.5cV

1 000Vρ×100%=

36.5c

1 000ρ,D项

正确。

答案:D

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

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。

答案:B

3.N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()

A.在常温常压下,11.2 L氮气含有的分子数为0.5N A

B.在常温常压下,1 mol氧气含有的原子数为2N A

C.在常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数目为N A

D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同解析:选项A、C项中气体处于非标准状况下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算;选项B中的物质的量与所处的状况无关;选项D中,同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,所含原子数不一定相同(如氧气和臭氧)。

答案:B

4.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NH+4的物质的量为b mol。

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