高一化学必修一第一章第二节知识点

化学计量在实验中的应用

知识梳理：

一、物质的量及其单位

1. 物质的量(n) (1)概念：是用来表示________________的物理量。 (2)单位：______，符号：____。

2. 摩尔(mol) (1)概念：摩尔是__________的单位，1 mol物质含有________________个微粒。

(2)适用范围及注意事项

①用mol为单位只能用于衡量______粒子，如分子、原子、离子、电子、质子、中子或它们的特定组合，而不能用于宏观物质。②用mol为单位必须指明物质微粒的符号。

3. 阿伏加德罗常数

(1)含义：____ 126C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，实验测得其数值约为______________。

(2)单位：________，符号：______。

(3)微粒数(N)、物质的量(n)与阿伏加德罗常数(N A)之间的关系式为_________。

二、摩尔质量

1. 概念：单位物质的量的物质所具有的______。

2. 单位：________或__________，符号：________。

3. 数值：当摩尔质量单位是g·mol－1时数值上等于物质的__________________________________。

4. 物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系式：n＝m / M。

三、气体摩尔体积

1. 影响物质体积大小的因素

物质体积的大小取决于构成物质的________、________和__________三种因素。液态和固态物质的

体积主要决定于__________________，气态物质的体积主要决定于________________________，因此，在相同的温度和压强下，1 mol任何气体都具有相同的体积。

2. 气体摩尔体积

(1)定义：一定____________下，单位物质的量的________所占的体积。

(2)单位为________或________，符号________。 (3)标准状况下的气体摩尔体积为22.4 L·mol－1。

3. 阿伏加德罗定律

(1)内容：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有____________，简称“三同定一同”。

(2)使用范围：适用于所有的气体，无论是纯净气体还是混合气体。

4. 物质的量(n)、气体的体积(V)和气体摩尔体积(V m)在一定条件下的关系式：n＝V/V m。

四、物质的量浓度

1. 物质的量浓度是用来表示________溶液里所含______________的物理量，也称为B的物质的量浓度，符号为______。

2. 物质的量浓度的数学表达式是c B＝，n B表示____________，V表示__________，因此物质的量浓度的单位是________

3. 稀释定律：稀释一定物质的量浓度的溶液时，溶液中______________保持不变。即：c(浓)·V(浓)

＝c(稀)·V(稀)

五、一定物质的量浓度溶液的配制

1. 实验仪器

(1)当溶质为固体时，应选用____________________。其中________用来量取蒸馏水。

(2)当溶质为液体时，应选用________________________________________，其中________用来量取液体溶质。若溶质溶液呈碱性则选用____________，若溶质溶液呈酸性或具有强氧化性则选用

________，________用来量取蒸馏水。

(3)容量瓶的使用方法和注意事项

①容量瓶上标有________、________、________，使用前要检查是否漏水。

检查方法是________________________________________________________________________。

②使用前用蒸馏水洗净，但不能用待配溶液润洗。

③不能直接在容量瓶中溶解固体或稀释浓溶液，容量瓶也不能作为反应容器或长期贮存溶液。

④容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的，因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。

⑤只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。

2. 一定物质的量浓度溶液的配制：以配制100 mL 1 mol/L NaCl溶液为例

(1)计算：计算需要NaCl固体的质量________。

(2)称量：根据计算结果用托盘天平称量NaCl固体________。

(3)溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，溶解的过程中，要用___________。

(4)移液：烧杯中NaCl溶液的温度恢复到________时，将烧杯中的溶液注入100 mL________，在转移溶液的过程中，要用________引流。

(5)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，洗涤液也________，轻轻________容量瓶，使溶液混合均匀。

(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下________时，改用__________滴加蒸馏水至凹液面与刻度线________，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。把容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的________内，盖好瓶盖，在瓶体上贴好写明溶液名称、浓度的标签。

配制流程如图所示：

考点归纳：

一、以物质的量为中心的各化学量的关系及计算

1. 以物质的量为中心的各化学量的关系

2. 应注意的问题

(1)状态：水在标准状况下不是气态，SO3常温常压下是液态，在标准状况下是固态；所含碳原子数大于4而小于16的烃是液态(新戊烷例外)。

(2)特殊物质的摩尔质量：如D2O、T2O、18O2等。

(3)特殊物质分子中的原子个数：稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)、S8等。

(4)用到22.4 L/mol时，应注意物质的状态(气态)和条件(标准状况)。

(5)注意物质的组成，如Na2O2中的阴阳离子个数比。

(6)溶液中离子是否水解而引起离子数目变化。

(7)反应是否可逆而引起反应物或生成物量的变化。

练习1(2010高考·江苏卷，5)设N A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()

A. 常温下，1 L 0.1 mol/L的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2N A

B. 1 mol羟基(—OH)中电子数为10N A

C. 在反应KIO3＋6HI===KI＋3H2O＋3I2 中，每生成3 mol I2转移的电子数为6N A

D. 常温常压下，22.4 L乙烯中C—H键数为4N A

练习2. (2010高考·广东卷，8)设n A为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()

A. 16 g CH4中含有4n A个C—H键

B. 1 mol·L－1 NaCl溶液含有n A 个Na＋

C. 1 mol Cu和足量浓硝酸反应产生n A个NO2分子

D. 常温常压下，22.4 L CO2中含有n A个CO2分子

二、气体摩尔体积和阿伏加德罗定律

1. 应用阿伏加德罗定律时要明确三点

(1)阿伏加德罗定律适合任何气体(包括混合气体)，对固体、液体不适合。

(2)同温、同压、同体积、同分子数(同物质的量)，即四同。四同相互制约，只要三同成立，则第四

同也成立。

(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。

2. 确定气体的分子组成

一般思路是：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出粒子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体A x与1体积气体B y恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即A x∶B y∶A2B＝2∶1∶2，所以两气体反应物为A2和B2。

练习3下列说法中不正确的是()

A. 1 mol某气体的体积为22.4 L，该气体所处的状态不一定是标准状况

B. 非标准状况下，1 mol任何气体的体积有可能是22.4 L

C. 某气体含有N A个原子，该物质在标准状况下的体积一定是22.4 L

D. 任何状况下，1 mol CO2和1 mol H2O所含的分子数和原子数都相等

练习4. (2010·安徽马鞍山模拟)下列叙述正确的是()

①标准状况下，0.2 mol任何物质的体积为4.48 L ②若1 mol气体的体积是22.4 L，则它一定处于标

准状况下③标准状况下，1 mol HCl和1 mol H2O的体积相同④标准状况下，1 g H2和14 g N2

的体积相同⑤28 g CO的体积为22.4 L ⑥两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同⑦在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大⑧同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A. ①②③④ B. ②③⑥⑦⑧ C. ⑤⑥⑦⑧ D. ④⑦⑧

三、物质的量浓度的有关计算

1. 溶解度、溶质的质量分数、物质的量浓度之间的关系

2. 物质的量浓度和溶质的质量分数的区别与联系

(1)若溶液的密度大于1 g·cm－3，溶液的质量分数越大，则其密度就越大。

(2)若溶液的密度小于1 g·cm－3，溶液的质量分数越大，则其密度就越小。

常见溶液中，氨水、酒精等溶液比水轻，氢氧化钠溶液、硝酸、硫酸等溶液比水重。

4. 等体积或等质量溶液混合后的质量分数的变化规律

(1)两种不同质量分数的溶液等体积混合，若溶液的密度大于1 g·cm－3，则混合溶液质量分数大

于它们和的一半；若溶液的密度小于1 g·cm－3，则混合溶液的质量分数小于它们和的一半。

(2)无论溶液的密度大于1 g·cm－3，还是小于1 g·cm－3，等质量混合时，所得混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。

练习5 (2010高考·四川卷，12)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL)，所得溶液的密度为ρ g/mL，质量分数为w，物质的量浓度为c mol/L，则下列关系式中不正确的是()

A. ρ＝(17V＋22 400)/(22.4＋22.4 V)

B. w＝17c/(1 000ρ)

C. w＝17V/(17V＋22 400

D. c＝1 000Vρ/(17V＋22 400)

练习6. 一定温度下，某物质在水中的溶解度为S，计算该温度下这种饱和溶液中溶质的物质的量浓度，必不可少的物理量是() ①溶液中溶质的摩尔质量②溶液中溶质和溶剂的质量比③溶液的密度④溶液的体积 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④

四、配制一定物质的量浓度的溶液

一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析

练习7 实验室需要480 mL 0.4 mol·L－1的NaCl溶液，有如下操作步骤：

①把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。

②把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。

③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液

面与刻度线相切。

④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀。

⑤将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。

请填写下列空白：

(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)______________。

(2)实验室有各种常见规格的容量瓶，本实验选用_____ mL。

(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、玻璃棒外还有_____________________________________。

(4)需要使用玻璃棒的操作有_________(填序号)，其作用为_____________________________。

(5)误差分析：(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

①称量NaCl时，物码倒置(1 g以下用游码)________。

②某同学定容时观察液面的情况如图所示，对所配溶液浓度将有何影响？________。

③没有进行操作步骤④________。

④加蒸馏水时不慎超过了刻度线，立即用胶头滴管将多余的水吸出________。

⑤容量瓶原来有少量水________。

练习8. (1)下面是用98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g/cm3)配制0.5 mol·L－1的稀H2SO4500 mL的操作，请按要求填空：

①所需浓H2SO4的体积为________________。

②如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒，应选用________ mL量筒最好。

③将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100 mL水的烧杯里，并不断搅拌，目的是_____。

④将________的上述溶液沿____________注入____________中，并用50 mL蒸馏水洗涤烧杯和玻璃

棒2～3次，洗涤液要一并注入上述容器中，并摇匀。

⑤加水至距刻度线1～2 cm时，改用________加水，使溶液的凹液面正好跟刻度线相平。

(2)某同学在配制NaOH溶液时有以下现象发生，则对所配溶液的物质的量浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“不变”)

①定容时俯视液面________；

②NaOH颗粒表面部分变质________；

③用胶头滴管向容量瓶中加水时凹液面高于刻度线，此时立即用胶头滴管将瓶内液体吸出，使凹液面与刻度线相切________________。

1. (2010高考·福建卷，7)N A表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是()

A. 在18 g18O2中含有N A个氧原子

B. 标准状况下，22.4 L空气含有N A个单质分子

C. 1 molCl2参加反应转移电子数一定为2 N A

D. 含N A个Na＋的Na2O溶解于1 L水中，Na＋的物质的量浓度为1 mol·L－1

2. 关于0.2 mol/L的NaOH溶液，下列说法不正确的是()

A. 100 mL该溶液中含0.8 g NaOH

B. 200 mL该溶液与100 mL 0.2 mol/L的硫酸溶液反应形成中性溶液

C. 100 mL该溶液中约含0.02×6.02×1023个Na＋

D. 配制含1 L水的该溶液，需NaOH的质量为8 g

3. 同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有H2气体，另一个装有O2和N2的混合气体，则两瓶内的气体一定不相同的是()

A. 气体质量

B. 气体的物质的量

C. 分子总数

D. 原子数

4. (2010高考·上海卷，15)上面是某“泡腾片”的标签。将这

样一粒泡腾片放入水中，药片完全溶解，同时产生大量气

泡。这个过程(原子量：Ca—40，C—12，O—16)()

A. 溶解了500 mg的Ca2＋

B. 释放了224 mL(标准状况)的气体

C. 发生了反应：CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O

D. 说明了柠檬酸的酸性比碳酸强

5. 某校环保小组处理污水样品，需配制250 mL 0.1 mol·L－1

的盐酸溶液。

(1)在如下图所示仪器中，配制上述溶液肯定不需要的是________(填序号)，除图中已有仪器外，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是________。

(2)怎样检查容量瓶是否漏水？_____ ___。

(3)在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是________________。

A. 使用容量瓶前检查它是否漏水

B. 容量瓶用水洗净后，再用待配溶液润洗

C. 配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1～2 cm处，用滴管加蒸馏水至刻度线

D. 配制溶液时，若试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1～

2 cm处，用滴管加蒸馏水至刻度线

E. 盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次，摇匀