请问摩尔和气体摩尔质量的计算中的比值和原子,分子,电子,质子数这样的

(1)CO2的摩尔质量为______,1mol&CO的质子数为______.(2)等物质的量的CO和&CO2相比较,所含的分子数目之比为______,O原子数目之比为______,原子总数目之比为______,电子数目之比为______.
(1)根据摩尔质量的单位为g/mol,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,因此CO2的摩尔质量为:44g/mol;由N=n×NA,则1mol&CO的质子数=1mol×(6+8)×NA=14NA,故答案为:44g/mol;14NA;(2)由N=nNA可知:相等物质的量的CO和CO2所含的分子数目之比为1:1,故答案为:1:1;由CO和CO2的分子组成可知,它们所含的氧原子数目之比为1:2,故答案为:1:2;每个CO含有2个原子,每个CO2含有3个原子,相等物质的量的CO和CO2所含的原子总数目之比为2:3,故答案为:2:3;每个CO含有6+8=14个电子,每个CO2含有6+2×8=22个电子,相等物质的量的CO和CO2所含的电子数目之比为14;22=7:11,故答案为:7:11.
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(1)根据摩尔质量在数值上和相对分子质量相等,单位为g/mol;利用原子的质子数来计算分子的质子数;(2)根据两种气体的分子组成结合原子的结构进行比较.
本题考点:
阿伏加德罗常数.
考点点评:
本题考查物质中质子数和电子数的计算和物质的量的相关计算,侧重于分子组成和原子结构的考查,题目难度不大.
扫描下载二维码摩尔质量的计算怎么算?如各种气体在标况或者常温下怎么得出的多少克质量?相对分子质量是什么?质子数,粒子数,电子数这些和物质的量以有什么关系?急用,
天后刘忻76p8
其实,都是根据元素的相对分子质量来算的,标况下气体,1mol为22.4升,物质的量在数目为6.02*10∧23个,可以表示粒子,电子的数目.相对分子质量是指该分子中,各元素相对分子质量的永和!
不懂= =大大的不懂。。。比如,怎么算出来的?什么公式?还有6.02*10 23表示粒子数或者电子数?还有相对分子质量怎么查或者怎么知道?麻烦解释相信点,初中化学基本等于0,高中硬学有点吃力,谢谢了!
6.02*10 23是指1mol的数目,不管是电子该是粒子,都是这个数,这是固定的。mol可以表示粒子,也可以表示分子,这个没有固定的!相对分子质量是初中要j被的元素周期表中元素的相对分子量。例如NaOH,其中Na为23,O为16,H为1,这的相对分子质量就是23 16
1=40g/mol 不懂就加我的QQ,。一直说到你懂,只求采纳。。。
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在此之前你得知道摩尔的意义。物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量),它和“长度”,“质量”,“时间”等概念一样,是一个物理量的整体名词。其符号为n,单位为摩尔(mol),简称摩。物质的量是表示物质所含微粒数(N)(如:分子,原子等)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的...
n就是物质的量的符号,单位为摩尔,N是粒子数,N比上阿伏伽德罗常量NA就得到摩尔数n,总不能每次几亿个粒子算来算去吧,所以规定了这么一个数,为了方便计算与统计
1、固体物质:M=m/n
(M:摩尔质量,m实际质量,n:微粒的个数)气体物质:(1)物质的量浓度就是单位体积内物质的摩尔数,公式:c=n/v,单位:mol/L (2)气体摩尔体积就是1摩尔气体在标准状况下的体积(标准状况的定义:温度为0摄氏度,一个标准大气压)。所有气体在标准状况下的气体摩尔体积均为22.4L/mol。(3)摩尔质量即1摩尔物...
摩尔质量也就是所说的相对分子质量,2概念稍有差别,但在初中学习阶段不做区分。也就是说摩尔质量数值上等于相对分子质量:相对原子质量定义是物质原子的平均质量与碳-12原子质量的1/12的比值。由于是相对值,所以为无量纲量,单位为1。我们学习是只要背下来就可以了,课本后面的元素周期表上有相对分子质量,一定要记住,非常重要。相对原子质量也可以用质子数加中子数来计算,...
氢氧化钠的摩尔质量是40克一般是按照分子量计算摩尔质量
举例,二氧化碳,碳的质子数=核外电子数=元素序数=6氧为八号元素。所以,二氧化碳的质子数和电子数都等于6+2×8=
但是阴阳离子的不等于加起的总数,阴离子得电子,要加回带电数,阳离子就减掉摩尔质量气体有个标况,看单位计算就好了...
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& 2014届高考化学(广西专用)一轮复习课件:第3章 第1讲 物质的量、气体摩尔体积(共101张PPT)
2014届高考化学(广西专用)一轮复习课件:第3章 第1讲 物质的量、气体摩尔体积(共101张PPT)
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练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 A
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 224∶140∶35∶2
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 108 g·mol-1
62 g·mol-1
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 0.075 mol
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 O3F2
阿伏加德罗定律和元素质量守恒定律
F—O—O—O—F
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导 管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ②①③
慢慢将量筒下移
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 温度降低时,烧瓶内的压强降低, 这时烧杯中的水就会回流,从而可以准确地求出气体的体积。
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 如果烧瓶中的压强和外界大气压不一致, 就不能准确地求出气体体积
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 除去装置中的水蒸气和二氧化碳
关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来 的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止 碱石灰
无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 偏低
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 真题重组·规范集训 题组一 1 题组二 2 3 4 5 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 ×
题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 ×
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题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 B 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 答案 A
真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 题组一 1 题组二 2 3 4 5 题组三 真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 细研评分细则 掌握得分技巧
真题重组·规范集训 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 本讲内容结束 请完成练出高分 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D
练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 深 度 思 考 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 SO2
CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
N2、CO、C2H4
深 度 思 考 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 反 思 归 纳 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 跨越阿伏加德罗常数判断的“六个陷阱”
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 未指明标准状况
铁不一定只生成Fe3+
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 正确
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 正确
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 错误
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 注意质量不受温 度、压强影响
D2O的相对分子质量 为20,故18 g D2O所 含电子数小于10NA
Fe(OH)3胶粒是分子 的集合体
正确 错误 错误 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 错误 错误 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 归纳总结 阿伏加德罗常数(NA)为背景选择题的六种设陷方式:
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 归纳总结 阿伏加德罗常数(NA)为背景选择题的六种设陷方式:
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规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 物质的量在化学方程式计算中的应用 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 B 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 7.2
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 反思感悟 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 最常考的定量实验——气体体积、质量的测定 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 a  h  g  b  c  f  e  d 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 ③②④①
(22.4×1 000m)/(Va-Vb)
规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 规律方法·解题指导 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 第1讲 物质的量、气体摩尔体积 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 物质的量、气体 摩尔体积 考点一 物质的量、气体摩尔体积 考点二 阿伏加德罗定律及推论的应用 物质的量、气体摩尔体积 考点一 I 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 1.物质的量、摩尔与阿伏加德罗常数
6.02×1023
基础再现·深度思考 2.阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的对比记忆
0.012 kg 12C
单位物质的量的物质 所具有的质量
22.4 L·mol-1
基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 基础再现·深度思考 深 度 思 考 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 12
深 度 思 考 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 基础再现·深度思考 基础再现 规律方法 真题重组 练出高分 深 度 思 考 2
③>②>①>④
”、“③>①>④
B.③>①=④>②
C.③>①>④>②
D.④>①>②>③
解析 审题时要注意三个问题:一是气体X与Y可能反应,二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律,三是注意2NO2??N2O4的转化。同温同体积,气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。①中Cl2+2HI2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为1.5a mol。②中NH3+HClNH4Cl,反应后无气体。③中不反应(光照或点燃条件下才反应)。④中发生反应2NO+O22NO2,2NO2??N2O4,反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间。
5.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)。
气体 烧瓶和气体的总质量(g)
A 48.408 2
B 48.408 2
C 48.408 2
D 48.382 2
E 48.434 2
F 48.876 2
已知标准状况下,烧瓶的容积为0.293 L,烧瓶和空气的总质量为48.421 2 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________________________________。
解析 设烧瓶的质量为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26、30、64,所以D为C2H2,E为C2H6,F为SO2(能使品红溶液褪色)。
求气体的摩尔质量M的常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1);
(2)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D;
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n;
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N;
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:=×a%+×b%+×c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
【例1】 关于阿伏加德罗常数的20个问题汇总。下表中各种说法是否正确?简要解释原因。
叙述 解释 结论 ①2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA
②0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH数目为0.3NA
③5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA
④4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA
⑤常温下11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个
⑥5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个
⑦2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子
4.5 g SiO2是0.075 mol,1 mol SiO2晶体中含有4 mol硅氧键
“常温”不是标准状况
铁转化为Fe2+
2 mol钠与过量稀盐酸反应生成1 mol H2
⑧30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA
⑨标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA
⑩相同条件下,N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等
?1.0 L 1.0 mol·L-1 CH3COOH溶液中,CH3COOH分子数为 NA
30 g甲醛是1 mol,含4 mol共用电子对
氦气为单原子分子
O3是3原子分子
CH3COOH电离
?Na2O2与CO2反应生成11.2 L O2(标准状况),反应中转移的电子数为2NA
46 g NO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA
10 g 46%的乙醇水溶液中所含H原子个数为0.6NA
2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA
生成1 mol O2要转移2 mol电子
NO2和N2O4的N、O原子个数比相同
水和乙醇中均含有H原子,应为1.2 NA
该反应为可逆反应,不能进行到底,应大于2NA
?常温常压下,3.2 g O3所含的原子数为0.2NA
?18 g D2O所含的电子数为10NA
?1 L 1 mol·L-1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OH)3胶粒NA个
?1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
?标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19NA
Na2O2固体中含Na+和O两种离子,故应为3NA
标况下,己烷为液体,22.4 L己烷的物质的量大于1 mol
陷阱一 气体摩尔体积适用条件
22.4 L·mol-1指在标准状况下(0℃ 101 kPa)的气体摩尔体积。若题中出现物质的体积,需考虑所给物质的状态是否为气体,条件是否为标准状况。
陷阱二 物质聚集状态
气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
陷阱三 物质的微观结构
此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2等双原子分子,及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
陷阱四 电解质溶液
此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解,关键是要弄清电离和水解的实质。如NH4Cl(aq)中c(Cl-)>c(NH)。
陷阱五 氧化还原反应的电子转移数目
较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移的数目。如Na2O2与H2O,Cl2与NaOH溶液反应等。
陷阱六 忽视可逆反应不能进行到底。如2NO2??N2O4,Cl2+H2O??HClO+HCl,合成氨等。
化学计算的实质是借助化学知识寻找已知量与未知量之间的数量关系,然后运算求解。在有关化学方程式计算的解题过程中,若根据已知条件找出反应物与生成物之间的物质的量关系,可使复杂的问题简单化、技巧化。
1.化学方程式计算的原理
(1)参与反应的各物质的物理量之间列比例
   aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
aMA ∶ bMB ∶
物质的量比a
体积比  a
由已知条件和未知量列比例,求解。
(2)据化学方程式推导出来的差量(Δn、Δm、ΔV)等可以和参与反应的各物质的物理量列比例。例如:
2CO  +  O2  2CO2     Δn
2.计算的一般步骤
(1)正确写出有关化学方程式(或关系式)。
(2)找出相关物质的计量数。
(3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。
(4)列出关系式进行计算。
【例2】 a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为(  )
解析 分析本题涉及的两个反应
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ ①
Fe+CuSO4FeSO4+Cu ②
①为失重反应,②为增重反应,反应完毕析出铜粉质量等于原铁粉质量,假设有64 g Cu生成,那么反应消耗m(Fe)=64 g
由②Fe~CuSO4~Cu
  56 g 1 mol 64 g
①Fe~H2SO4
 8 g  mol
即可得出答案:=。
【例3】 请仔细阅读硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)加热过程中依次发生的反应:
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
CuSO4CuO+SO3↑
4CuO2Cu2O+O2↑
2SO32SO2+O2
现称取25.0 g硫酸铜晶体加热,使之均匀、缓慢地升温至1 000 ℃
并恒温1小时左右。请回答下列问题(不考虑实验操作所带来的误差):
(1)最终固体的质量为_____g;若维持最终的反应条件,推测反应结束除去水后的气态产物的物质的量范围在_______mol至_______mol之间。
(2)如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6 g,试判断该固体的组分是______________(写化学式),其物质的量之比是________。
(3)如果乙同学做此实验时,所产生的气体为3.36 L(已换算到标准状况下),则SO3的转化率为________。
解析 (1)25.0 g硫酸铜晶体为0.1 mol,1 000 ℃并恒温1小时左右,固体反应产物只有Cu2O,根据Cu原子守恒可知Cu2O为0.05 mol,即7.2 g。根据前3步化学反应方程式可知,0.1 mol硫酸铜晶体分解后得到0.1 mol SO3和0.025 mol O2,如0.1 mol SO3完全分解将得到0.15 mol的混合气体,气体的物质的量在0.125 mol~0.175 mol之间。
(2)如果全部生成CuO,物质的量为0.1 mol,即8 g,全部生成Cu2O为7.2 g,最终固体的质量介于两者之间,应为两者的混合物。设Cu2O、CuO的物质的量分别为x mol、y mol,则有:
可得:x=0.025 y=0.05
则x∶y=1∶2
(3)根据前3步反应可知0.1 mol硫酸铜晶体加热分解可得到0.1 mol SO3和0.025 mol O2,而乙同学测得的气体体积为3.36 L/22.4 L·mol-1=0.15 mol,根据差量法可知:
1 mol Δn=1 mol0.05 mol     0.025 mol
则SO3的转化率为50%。
?1?在进行化学计算时,将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量思考问题往往比较简捷。?2?关于二元混合物的计算一般方法是:设各组分的物质的量,然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。?3?根据化学方程式列比例计算时,各物理量的单位应是上下同一,左右对应。
【例4】 在一定条件下,有a L O2和O3的混合气体,当其中的O3全部转化为O2时,体积变为1.2a L,求原混合气中O2和O3的质量百分含量。
解析 解法一 由阿伏加德罗定律,结合化学方程式的意义可知,化学方程式中气体化学式的系数比等于反应物与生成物的物质的量之比也等于相同条件下反应物与生成物气体体积之比。
设混合气体中O3占x L,则O2为(a-x)L
(3/2)x+(a-x)=1.2a,解得x=0.4a
根据阿伏加德罗定律:n(O3)∶n(O2)=V(O3)∶V(O2)=0.4a∶0.6a=2∶3,w(O2)=×100%=50%,w(O3)=1-50%=50%。
解法二 差量法
2O3===3O2 ΔV
1.2a-a=0.2a
所以x=0.2a×2=0.4a
以下解法同解法一。
答案 w(O2)=50%,w(O3)=50%
定量实验中常测定3种数据:温度、质量和体积。
温度——用温度计测量质量
体积1.气体体积的测定装置
既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等),也可直接测量收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
装置D:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
装置E:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
2.气体质量的测量装置
气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收,然后再称量。常见的吸收装置:
【例5】 欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次,假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。
填写下列各项(气流从左到右):(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是______接________、________接________、________接__________、________接________。
(2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步,其先后顺序是______________(填序号)。
①待仪器B中的温度恢复至室温时,测得量筒C中水的体积为Va mL;
②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量,得质量为m g,并将其投入试管B中的带孔隔板上;
③检查装置的气密性;
④旋开装置A上分液漏斗的活塞,使其中的水顺利流下,当镁完全溶解时再关闭这个活塞,这时A中共放入水Vb mL。
(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量,其数学表达式为_______________________________________________。
(4)若试管B的温度未冷却至室温,就读出量筒C中水的体积,这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
解析 欲测定镁的相对原子质量,只能根据M=求得,而一定质量的镁的物质的量是通过测定一定质量的镁条与盐酸反应置换出的氢气的体积来确定的。因此氢气的体积就是本实验中可测量的量。本题的反应原理:Mg+2HClMgCl2+H2↑。
实验开始时,装置B中没有盐酸,而装置E中才有盐酸。如何让E中的盐酸进入B中?可以通过往A中加入水的方法把空气压进E中,进而把E中的盐酸压进B中与镁条反应,产生氢气。而B中产生的氢气将D中的水压进C中。此时进入C中水的体积包括两部分:一是从分液漏斗流入A中水的体积;二是反应产生氢气的体积。故可以确定仪器的连接顺序、实验步骤及实验数据的处理方法。若试管B的温度未冷却至室温,气体的温度偏高,导致气体体积偏大,从而使测定的镁的相对原子质量偏小。
解题指导 解答定量实验综合题的一般思维方法,解答定量实验题的一般思维方法归纳起来有以下几点:?1?阅读题干,弄清目的量;?2?根据题中信息,找出所涉及的化学反应原理;?3?确定可测量的量,并与教材中相关的实验相比较;?4?从可测量的量出发,明确所需要的仪器。
【例6】 有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是______________________________,
操作方法为________________________________________________________________________________。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为:A______________,C__________________________________,D___________。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl的含量将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中NaHCO3的含量将_______;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量将_______。
(4)若样品质量为w g,反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为_____________(用含w、m1、m2的代数式表示)。%
解析 (2)A、C、D都是U形管,不能盛液体试剂,只能盛固体试剂。A处试剂必须同时吸收CO2和水蒸气,故A处盛的是碱石灰;C、D两处分别吸收水蒸气和CO2,故C处可盛无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等),D处可盛碱石灰。
(3)若A装置盛放NaOH溶液只吸收CO2,不吸收水蒸气,则混合物中产生水蒸气的Na2CO3·10H2O和NaHCO3的总质量在计算中会增大,因此测得的NaCl的含量会偏低;若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则水蒸气总质量减小,Na2CO3·10H2O和NaHCO3的总质量在计算中会减小,但是NaHCO3的质量是根据CO2的质量进行计算,所以测得的NaHCO3的含量不受影响;若撤去E装置,则D装置可吸收来自外界空气中的CO2,使得NaHCO3的质量在计算中会增大,故测得的Na2CO3·10H2O的含量会偏低。
(4)NaHCO3的质量分数:×2×84 g·mol-1÷w g×100%=%。
高考题组一 对阿伏加德罗常数的考查
1.(1)考查气体摩尔体积的适用条件
①标准状况下,22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA()
(2012·海南,7D)
②常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA(
(2012·新课标全国卷,9D)
③标准状况下,22.4 L乙醇的分子数为NA(
(2009·福建理综,8D)
④标准状况下,22.4 L二氯甲烷的分子数约为4 NA个(
(2010·四川理综,7A)
⑤标准状况下,2.24 L戊烷所含分子数为0.1 NA(
(2010·上海,7D)
⑥22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子(
(2009·广东理基,20A)
(2)考查微粒中的电子数
⑦1.00 mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023(
(2011·新课标全国卷,7B)
⑧1 mol羟基中电子数为10 NA(
(2010·江苏,5B)
⑨1.7 g H2O2中含有电子数为0.9 NA(
(2010·上海,7B)
⑩24 g镁的原子最外层电子数为NA(
(2009·福建理综,8A)
(3)考查物质的组成
1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子(
(2011·新课标全国卷,7A)乙烯和环丙烷(C3H6
)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子(
(2009·广东,6B)
?标准状况下,22.4 L空气含有NA个单质分子(
(2010·福建理综,7B)
58.5 g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子(
(2009·浙江理综,8C)
(4)考查氧化还原反应中电子转移数目
一定条件下,2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA(
(2012·海南,7B)
1 mol Fe与足量的稀HNO3反应,转移2nA个电子(
(2012·广东理综,11B)
?1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子(
(2011·大纲全国卷,12D)
常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2 mol O2,转移电子的数目为0.4NA(
(2011·江苏,8D)
1 mol Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA(
(2011·海南,10B)
(5)考查微粒中的化学键数目
12 g金刚石中含有的共价键数为4NA(
(2011·大纲全国卷,12B)
1 mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA(
(2011·江苏,8A)
常温常压下,22.4 L乙烯中C-H键数为4NA(
(2010·江苏,5D)
1 mol 乙烷分子中含有8NA个共价键(
(2009·浙江理综,8B)
(6)电解质溶液的考查
1 L 0.1 mol·L-1氨水含有0.1NA个OH-(
(2011·广东理综,9B)
10 L pH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA(
(2011·海南,10C)
10 L pH=13的NaOH溶液中含有的OH-离子数为NA(
(2011·海南,10D)
将0.1 mol 氯化铁溶于1 L 水中所得溶液含有0.1NA个Fe3+()
(2009·广东,6D)
在1 L 0.1 mol·L-1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1 NA(
(2009·浙江理综,8D)
高考题组二 对阿伏加德罗定律的考查
2.(2012·大纲全国卷,9)在常压和500 ℃条件下,等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解,所得气体体积依次为V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是(  )
A.V3>V2>V4>V1
B.V3>V4>V2>V1
C.V3>V2>V1>V4
D.V2>V3>V1>V4
解析 根据反应方程式,利用特殊定值法解决问题,特别注意:500 ℃时,水为气态。当物质的量均为1 mol时:
由2Ag2O4Ag+O2↑
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O↑
相同条件时,气体的体积与物质的量成正比,故V3>V2>V4>V1。
3.(2008·海南,3)在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是(  )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
解析 由公式m=ρV得出,ρ甲V甲=ρ乙V乙,即
=,因为ρ甲>ρ乙,则V甲n甲。
M甲=,M乙=得M乙ρ2
w%=9.8%×>9.8%。A错;标准状况下,由分子形成的单一气体或混合气体,只要体积相同,含有的分子数也相等,其中M(CO)=28 g·mol-1,M(C2H4)=28 g·mol-1,因此C正确;
由n=Vc可求得1 L 0.50 mol·L-1和2 L 0.25 mol·L-1的NH4Cl溶液中NH的物质的量相等。但NH水解,浓度越小水解程度越大,D正确。9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.4.0 g重水(D2O)中所含质子数为0.4NA
B.4.48 L N2与CO的混合物中所含分子数为0.2NA
C.6.2 g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2NA
D.12.5 mL 16 mol·L-1浓硫酸与足量铜反应,转移电子数为0.2NA
解析 A项一个D2O中有10个质子,4.0 g重水的物质的量为0.2 mol,因此4.0 g重水中所含质子数为2NA;B中未指明气体所处状态,故无法计算分子数;C中无论白磷与红磷的比例如何,磷原子总数一定为0.2NA;D中浓硫酸不可能完全反应,当浓度变稀时不再与铜反应。10.在相同的温度和压强下,4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的容积分别是a.CO2,100 mL;b.O2,200 mL;c.N2,400 mL;d.CH4,600 mL。则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是 (  )
A.a>b>c>d
B.b>a>d>c
C.c>d>b>a
D.d>c>a>b
解析 据阿伏加德罗定律推论:
n(CO2)∶n(O2)∶n(N2)∶n(CH4)
=V(CO2)∶V(O2)∶V(N2)∶V(CH4)
=100 mL ∶200 mL∶400 mL∶600 mL=1∶2∶4∶6
m(CO2)∶m(O2)∶m(N2)∶m(CH4)
=(1×44)∶(2×32)∶(4×28)∶(6×16)
=11∶16∶28∶24,所以c>d>b>a。
11.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述中正确的是(  )
①体积比1∶1②体积比11∶16 ③密度比16∶11④密度比11∶16
解析 设SO2和CO2的质量各为1 g,则其物质的量分别为n(SO2)= mol,n(CO2)= mol,根据同温同压下,两种气体的体积之比等于其物质的量之比,得==∶=11∶16;根据同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,可得==。12.(1)在标准状况下,100 mL某气体的质量为0.179 g,这种气体的相对分子质量为__________。
解析 n(气体)== mol
M(气体)==40 g·mol-1。
(2)成人每天从食物中摄取的几种元素的质量分别为0.8 g Ca、0.3 g Mg、0.2 g Cu和0.01 g Fe,则这4种元素的物质的量之比为___________________。
解析 ∶∶∶=224∶140∶35∶2。
13.(1)20 g A物质和14 g B物质完全反应,生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为____________。
(2)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na+,Na2X的摩尔质量为____________,其相对分子质量为________,X的相对原子质量为__________,该物质的化学式为______________。
解析 (1)依据质量守恒定律,
m(E)=(20 g+14 g)-(8.8 g+3.6 g)=21.6 g
则M(E)===108 g·mol-1
(2)Na2X ~ 2Na+ ~ X2-
[46+Ar(X)] g 2 mol12.4 g   0.4 mol
则Ar(X)=16,X为O元素,其他各项由此而求出。
14.生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5 g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是_____________。
(2)原混合气体中氮气的体积分数为_____________。
解析 设CH4为x mol,原混合气体中CO2为y mol,则有
CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu Δm
x=0.075 mol
又因为n总==0.09 mol
n(CO2)=n(CaCO3)==0.085 mol,
所以y=0.085 mol-0.075 mol=0.01 mol
n(N2)=0.09 mol-0.01 mol-0.075 mol=0.005 mol。
所以N2的体积分数为×100%=5.56%。
15.化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。10 mL A气体能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同温同压)。
(1)A的化学式是__________,推断的依据是___________________________________________________。
(2)已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列,则A分子的电子式是______________________________________,
结构式是________________________________。
解析 依题意有V(A)∶V(O2)∶V(F2)=10 mL∶15 mL∶10 mL=2∶3∶2,根据阿伏加德罗定律(同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比),写出该化学方程式:2A3O2+2F2;根据元素质量守恒定律,A的化学式为O3F2。
16.某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下:
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示,导管出口高于液面)。
⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?______________________________________________________
____________________________________________________。(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是__________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
答:___________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 ℃、1.01×105 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简)M(O2)=______________________________。
解析 此题为一定量实验题,同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤,做定量实验题的一般方法步骤为先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。
该实验的反应原理为2KClO32KCl+3O2↑。
计算原理为M(O2)=,m(O2)=a g-b g,n(O2)=,所以,该实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素,一是温度,二是压强。这就要求读数时,气体温度要与室温一致,量筒内外压强一致。在弄清原理后,再考虑实验的每一步操作。
17.测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下:
①按下图装配实验装置。
②洗净试管然后充分干燥。
③向500 mL烧瓶里装满水,向500 mL烧杯里加入少量水,把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水,在中间不要留下气泡,然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。
④称得试管的质量为14.45 g,往试管里加入KClO3和MnO2的混合物,再称其质量为15.95 g。
⑥打开弹簧夹,加热试管的混合物到不再产生气体,即水不再流向烧杯时为止。
⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。
⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致,然后再关闭弹簧夹。
⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL,把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。(1)在操作⑦中,装置冷却时,玻璃管C的出口,一直要在烧杯的水中,不能离开水面,其理由是_________________________________________________________________________________________。(2)简述操作⑧的必要性,即为什么要调节烧杯的高度,使烧瓶和烧杯中的水面一致?________________________________________________________________________。
(3)标准状况下,1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为______L;混合物中MnO2的质量分数为________。解析 这是一道利用阿伏加德罗定律测定1 mol氧气标况下所占体积的实验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积,进而确定产生的氧气的体积,成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态,即是否同温同压,由于气体体积的大小受温度、压强的影响,若烧杯内的液面不一致,则造成压强的改变,使误差增大。若反应完后未冷却至室温,则会更多地偏离标准状况,使结果不准确。
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