2019-2020年高中化學(xué) 第一章第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用教案(1).doc
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2019-2020年高中化學(xué) 第一章第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用教案(1) [要點(diǎn)剖析] 1.將一定數(shù)目的原子、離子或分子等微觀粒子與可稱量物質(zhì)聯(lián)系起來的物理量叫“物質(zhì)的量”。符號(hào):n,單位:mol。 物質(zhì)的量不是物質(zhì)的質(zhì)量,摩爾是物質(zhì)的量的單位,不是物理量。 2.大量實(shí)驗(yàn)證明,任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位,在數(shù)值上與該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量相等時(shí),所含粒子的數(shù)目都是6.021023 。我們把含有6.021023個(gè)粒子的任何粒子集體計(jì)量為1摩爾。6.021023mol—1叫做阿伏加德羅常數(shù),是個(gè)物理量,符號(hào)NA。如,O2的相對(duì)分子質(zhì)量為32,32g O2所含的分子數(shù)就約是6.021023,所以32g O2又可稱之為1mol O2。 3.n、N、NA三者的關(guān)系:n=N/NA n=m/M。 [典型例析] 例1.同質(zhì)量的下列氣體中,所含分子數(shù)最多的是( ),原子數(shù)最少的是( )。 A.CH4 B.CO2 C.H2S D.N2 [剖析]質(zhì)量相同時(shí),不同物質(zhì)之間的物質(zhì)的量之比就等于其摩爾質(zhì)量之比的倒數(shù),所以,本題選項(xiàng)中,相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì),其分子數(shù)就最多。原子數(shù)的多少還需考慮到分子中的原子總數(shù),在已知分子數(shù)之比的前提下,再分別乘以各原子數(shù),即能比較相對(duì)多少。 [解答]A;B [評(píng)點(diǎn)]質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量三者的關(guān)系式要能靈活運(yùn)用,如相同分子數(shù)時(shí)質(zhì)量之比如何?相同原子數(shù)時(shí)質(zhì)量之比又如何? 例2.下列說法正確的是 ( ) A.氧的摩爾質(zhì)量是32 g?mol-1 B.硫酸的摩爾質(zhì)量是98g C.CO2的相對(duì)分子質(zhì)量是44g D.CO32—摩爾質(zhì)量是60g/mol [剖析]描述物質(zhì)的摩爾質(zhì)量時(shí),必須指明具體微粒。A項(xiàng)中的“氧”,未指明是氧原子還是氧分子,所以敘述有誤,應(yīng)為O2的摩爾質(zhì)量是32 g?mol-1;摩爾質(zhì)量的單位是g?mol-1,B項(xiàng)中單位表示有誤;相對(duì)分子質(zhì)量是個(gè)比值,單位為1,C項(xiàng)中也是單位表示有誤;復(fù)雜離子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上就等于組成離子的各原子相對(duì)原子質(zhì)量總和。 [解答]D [評(píng)點(diǎn)]表示物質(zhì)的摩爾質(zhì)量時(shí),要將該物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的微粒表示出來;在運(yùn)用物理量的過程中,務(wù)必要正確表明單位。 例3.a(chǎn)molH2SO4中含有b個(gè)氧原子,則阿伏加德羅常數(shù)可以表示為 ( ) A.a(chǎn)/4bmol-1 B.b/amol-1 C.a(chǎn)/bmol-1 D.b/4amol-1 [剖析]含有6.021023個(gè)粒子的任何粒子集體計(jì)量為1摩爾。6.021023mol—1叫做阿伏加德羅常數(shù),符號(hào)NA。amolH2SO4中含4amol氧原子,相當(dāng)于b個(gè)氧原子,所以1mol氧原子,相當(dāng)于b/4a。 [解答]D [評(píng)點(diǎn)]NA表示每摩物質(zhì)所含微粒的個(gè)數(shù),一般可表示為6.021023mol—1,描述微粒數(shù)可用NA表示,如2molO2的分子數(shù)相當(dāng)于2NA,若要求得具體個(gè)數(shù),可根據(jù)6.021023mol—1進(jìn)行換算。 例4.含有相同氧原子數(shù)的二氧化硫和三氧化硫其物質(zhì)的量之比為 ,質(zhì)量比為 ,分子數(shù)之比為 ,硫原子個(gè)數(shù)比為 。 [剖析]SO2與SO3的氧原子數(shù)相同,根據(jù)最小公倍數(shù)可知,兩者的個(gè)數(shù)比為3∶2時(shí)氧原子數(shù)相同,所以物質(zhì)的量之比為3∶2;根據(jù)n=m/M關(guān)系式,兩者質(zhì)量之比為364∶280=12∶10;分子數(shù)之比即物質(zhì)的量之比;每個(gè)分子里含硫原子數(shù)相同,所以,硫原子個(gè)數(shù)之比也是3∶2。 [解答]3∶2、12∶10、3∶2、3∶2 [評(píng)點(diǎn)]兩種物質(zhì)分子數(shù)之比即物質(zhì)的量之比,根據(jù)分子組成再求得各組成元素的原子個(gè)數(shù)之比、質(zhì)量之比、包括電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)等等。 例5.已知鐵的相對(duì)原子質(zhì)量是56,則1個(gè)鐵原子的質(zhì)量是 g。 [剖析]Fe的摩爾質(zhì)量是56g?mol-1,1molFe原子有6.021023個(gè),所以每個(gè)鐵原子的質(zhì)量為:56g/6.021023=9.3010-23g [解答]9.3010-23g [評(píng)點(diǎn)]任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位,在數(shù)值上與該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量相等時(shí),所含粒子的數(shù)目都是6.021023。Fe的相對(duì)原子質(zhì)量是56,所以,56gFe含6.021023個(gè)Fe原子。 例6.已知8gA能與32gB恰好完全反應(yīng),生成22gC和一定量D,現(xiàn)將16gA與70gB的混合物充分反應(yīng)后,生成2molD和一定量C,則C的摩爾質(zhì)量為多少? [剖析]一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行必須遵循質(zhì)量守恒定律,根據(jù)題中第一個(gè)條件,我們可以求得生成物中D的質(zhì)量為18g,即8gA完全反應(yīng)時(shí),生成了18gD;再根據(jù)第二個(gè)條件,16gA完全反應(yīng),B只需64g,生成D的質(zhì)量應(yīng)是36g,知道了D的質(zhì)量和物質(zhì)的量就不難求出它的摩爾質(zhì)量。 [解答]M(A)=36g/2mol=18g/mol [評(píng)點(diǎn)]化學(xué)反應(yīng)前后要掌握兩條線,一是反應(yīng)前后元素的種類和原子的個(gè)數(shù)相變;二是各反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量成正比。 [鞏固練習(xí)] 1.下列對(duì)于“摩爾”的理解正確的是 ( ) A.摩爾是國(guó)際科學(xué)界建議采用的一種物理量 B.摩爾是物質(zhì)的量的單位,簡(jiǎn)稱摩,符號(hào)為mol C.我們把含有6.021023個(gè)粒子的任何粒子的集體計(jì)量為1摩爾 D.1mol氧含6.021023個(gè)O2 2.下列說法正確的是 ( ) A.摩爾質(zhì)量就等于物質(zhì)的式量 B.摩爾質(zhì)量就是物質(zhì)式量的6.021023倍 C.HNO3的摩爾質(zhì)量是63g D.硫酸和磷酸的摩爾質(zhì)量相等 3.某原子的摩爾質(zhì)量是Mg?mol-1,則一個(gè)該原子的真實(shí)質(zhì)量是 ( ) A.M g B.1/M g C.M/6.021023 g D.6.021023/M g 4.若50滴水正好是m mL,則1滴水所含的分子數(shù)是 ( ) A.m50186.021023 B.(m/5018)6.021023 C.(18m/50)6.021023 D.(1850m)/6.021023 5.現(xiàn)有CO、CO2、O3(臭氧)三種氣體,它們分別都含有1mol氧原子,則三種氣體的物質(zhì)的量之比為 ( ) A.1∶1∶1 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.6∶3∶2 6.4.9g某物質(zhì)含有3.011022個(gè)分子,則該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是 。 7.⑴0.3molNH3分子中所含質(zhì)子數(shù)與 個(gè)H2O分子中所含質(zhì)子數(shù)相等。 ⑵0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物質(zhì)的量是 。 8.19g某二價(jià)金屬氯化物中含有0.4molCl-,則ACl2的摩爾質(zhì)量是 ,A的相對(duì)原子質(zhì)量是 ,ACl2的化學(xué)式是 。 9.大量實(shí)驗(yàn)證明,任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位,在數(shù)值上與該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量相等時(shí),所含粒子的數(shù)目都是 。 而1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí),在數(shù)值上都與該粒子的 或 相等。 叫做摩爾質(zhì)量。 [課后提升] 10.下列有關(guān)阿佛加德羅常數(shù)(NA)的說法錯(cuò)誤的是 ( ) A 32克O2所含的原子數(shù)目為NA B 0.5molH2O含有的原子數(shù)目為1.5NA C.1molH2O含有的H2O分子數(shù)目為NA D.0.5NA個(gè)氯氣分子的物質(zhì)的量是0.5mol 11.下列物質(zhì)中氧原子數(shù)目與11.7g Na2O2中氧原子數(shù)一定相等的是 ( ) A.6.72L CO B.6.6g CO2 C.8 g SO3 D.9.6g H2SO4 12.鉛筆芯的主要成分是石墨和黏土,這些物質(zhì)按照不同的比例加以混和、壓制,就可以制成鉛筆芯。如果鉛筆芯質(zhì)量的一半成分是石墨,且用鉛筆寫一個(gè)字消耗的質(zhì)量約為1mg。那么一個(gè)鉛筆字含有的碳原子數(shù)約為 ( ) A.2.51019個(gè) B.2.51022個(gè) C.51019個(gè) D. 51022個(gè) 13.n g O2中有m個(gè)O原子,則阿伏加德羅常數(shù)NA的數(shù)值可表示為 ( ) A.32m/n B.16m/n C.n/32m D.n/16m 14.已知16gA和20gB恰好完全反應(yīng)生成0.04molC和31.76gD,則C的摩爾質(zhì)量為多少? 15.某固體僅由一種元素組成,其密度為5g/cm3,用X射線研究該固體的結(jié)果表明:在棱長(zhǎng)為210-7cm的立方體中含160個(gè)原子,則此元素的相對(duì)原子質(zhì)量約為多少? 第二課時(shí) [要點(diǎn)剖析] 1.阿伏加德羅理論:相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子(分子或原子) 推論: ① 同溫同壓下,氣體的體積之比就等于其所含分子數(shù)之比(即氣體的物質(zhì)的量之比)。 ②同溫同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)之比與其所含分子數(shù)成正比。 ③同溫同壓下,同體積的不同氣體,質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比。 ④同溫同壓下,氣體的密度與氣體的摩爾質(zhì)量成正比。 ⑤同溫同壓下,同質(zhì)量的不同氣體,體積與其摩爾質(zhì)量成反比。 2.氣體的摩爾體積:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的任何氣體在相同條件下應(yīng)占有相同的體積。這個(gè)體積稱為氣體摩爾體積,符號(hào)為Vm,氣體的摩爾體積與氣體體積(V)、氣體的物質(zhì)的量(n)之間的關(guān)系為Vm=V/n 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體的摩爾體積為22.4L/mol。應(yīng)用時(shí),需注意物質(zhì)的狀態(tài)和條件。 [典型例析] 例1.同溫同壓下兩個(gè)容積相等的貯氣瓶,一個(gè)裝有NO氣體,另一個(gè)裝有N2和O2的混合氣體,兩瓶?jī)?nèi)的氣體一定具有相同的 ( ) A.質(zhì)量 B.原子總數(shù) C.分子總數(shù) D.密度 [剖析]根據(jù)阿伏加德羅理論:相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子,同條件下氣體體積的大小只與氣體分子數(shù)有關(guān),與氣體的種類無關(guān),所以兩貯氣瓶中的氣體具有相同的分子數(shù)。NO是雙原子分子,N2和O2也是雙原子分子,所以兩瓶氣體也具有相同的原子數(shù)。而質(zhì)量和密度與氣體的摩爾質(zhì)量有關(guān),N2和O2混合氣體的平均摩爾質(zhì)量與兩者的組成相關(guān),本題中N2與O2的體積比是不確定值,所以質(zhì)量和密度也就不能確定。 [解答]BC [評(píng)點(diǎn)]兩瓶氣體的分子數(shù)相同,所含氣體的物質(zhì)的量相同,所以若兩瓶氣體的摩爾質(zhì)量相同,則質(zhì)量相同,密度也就相同了,想一想:N2和O2的體積比是多少時(shí),兩瓶氣體質(zhì)量相同。 例2.在273K和101kPa的條件下,將2.00g氦氣、1.40g氮?dú)狻?.60g氧氣混合,該混合氣體的體積是 ( ) A.6.72L B.7.84L C.10.08L D.13.44L [剖析]273K和101kPa條件下,氣體的摩爾體積是22.4L/mol,某一條件下,氣體的體積取決于氣體分子總數(shù)的多少,與氣體的種類無關(guān)。2.00g氦氣、1.40g氮?dú)狻?.60g氧氣物質(zhì)的量共0.6mol,所以總體積是13.44L。 [解答]D [評(píng)點(diǎn)]一定條件下,氣體混合后,體積的大小只取決于氣體分子總數(shù),與分子類型無關(guān),氣體的總體積具有加和性。想一想:若要求得三種氣體的平均摩爾質(zhì)量,應(yīng)如何求解? 例3.下列兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是 ( ) A.質(zhì)量相等、密度不等的CO和N2 B.等溫等體積的O2 和N2 C.等體積等密度的CO和N2 D.等壓等體積的O2 和N2 [剖析]氣體的分子數(shù)與氣體本身的質(zhì)量無關(guān);相同物質(zhì)的量的兩種氣體,無論是單一氣體,還是混合氣體,其所含氣體分子數(shù)一定相同,與氣體所處的條件和狀況無關(guān);但一般在同條件下,同體積的氣體才具有相同的分子數(shù)。CO和N2的相對(duì)分子質(zhì)量相同,質(zhì)量相等時(shí),兩者物質(zhì)的量相同,所以一定含有相同的分子數(shù);B選項(xiàng)中缺少等壓這一條件;C選項(xiàng)中等體積等密度也就相當(dāng)于等質(zhì)量,所以也含有相同的分子數(shù);D選項(xiàng)中缺少等溫這一條件。 [解答]AC [評(píng)點(diǎn)]物質(zhì)的量相同的氣體,具有相同的分子數(shù);相同條件下相同體積的氣體具有相同的分子數(shù)。注意相互間的因果關(guān)系,如不同條件下的兩氣體的摩爾質(zhì)量之比就是其相對(duì)分子質(zhì)量之比,與條件無關(guān)。 例4.由CO2、H2和CO組成的混合氣體在同溫同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗤?。則該混合氣體中CO2、H2和CO的體積比為 ( ) A.29∶8∶13 B.22∶1∶14 C.13∶8∶29 D.26∶16∶57 [剖析]同溫同壓下,不同氣體的密度之比等于氣體的相對(duì)分子質(zhì)量之比(混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量是指平均相對(duì)分子質(zhì)量),氮?dú)獾南鄬?duì)分子質(zhì)量是28,如果混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為28,則滿足題意?;旌蠚怏w中CO氣體的相對(duì)分子質(zhì)量也是28,所以只要CO2和H2兩種氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是28,就滿足題意。CO2的相對(duì)分子質(zhì)量是44,H2的相對(duì)分子質(zhì)量是2,可以根據(jù)交叉法,求得兩氣體的體積比是(28-2)/(44-28)=13/8,所以三種氣體的體積比只要滿足13∶8∶x,平均相對(duì)分子質(zhì)量就是28。 [解答]CD [評(píng)點(diǎn)]結(jié)合阿伏加德羅定律的應(yīng)用,同學(xué)們可以適當(dāng)?shù)耐卣?,要熟悉幾種物理量的換算關(guān)系,如本題中同溫同壓下,氣體的密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比,有時(shí),可以根據(jù)未知?dú)怏w對(duì)某已知?dú)怏w的密度之比(又稱相對(duì)密度),求得該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值上等于氣體的平均摩爾質(zhì)量,若是兩種組分,可以根據(jù)平均相對(duì)分子質(zhì)量和各組分氣體的相對(duì)分子質(zhì)量,利用交叉法求得體積比。 [鞏固練習(xí)] 1.下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的是 ( ?。? A.單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積 B.通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L D.相同物質(zhì)的量的氣體摩爾體積也相同 2.下列敘述正確的是 ( ) A.同溫同壓下,相同體積的物質(zhì),其物質(zhì)的量一定相等 B.任何條件下,等物質(zhì)的量的甲烷和一氧化碳所含的分子數(shù)一定相等 C.1L一氧化碳?xì)怏w一定比1L氧氣的質(zhì)量小 D.相同條件下的一氧化碳?xì)怏w和氮?dú)?,若體積相等,則質(zhì)量也相等 3.下列有關(guān)氣體體積的敘述中,正確的是 ( ) A.一定溫度和壓強(qiáng)下,各種氣體物質(zhì)體積的大小由構(gòu)成氣體的分子大小決定 B.一定溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定 C.不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數(shù)也不同 D.氣體摩爾體積指1mol任何氣體所占的體積約為22.4L 4.在兩個(gè)容積相同的容器中,一個(gè)盛有HCl氣體,另一個(gè)盛有H2和Cl2的混合氣體。在同溫同壓下,兩容器內(nèi)的氣體一定具有相同的是 ( ) A.原子數(shù) B.分子數(shù) C.質(zhì)量 D.密度 5.2molCl2和2molCO2相比較,下列敘述中正確的是 ( ) A.分子數(shù)相等 B.原子數(shù)相等 C.體積相等 D.質(zhì)量相等 6.根據(jù)阿伏加德羅理論,在相同 和 下,相同體積的 都含有相同數(shù)目的粒子,所以, 稱為氣體的摩爾體積,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí),氣體的摩爾體積為 L / mol,已知某氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為ρg/L,則M、Vm、ρ三者關(guān)系是 。 [課后提升] 7.用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b,則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少L ( ) A.22.4bc/a NA B.22.4ab/c NA C.22.4ac/b NA D.22.4b/ac NA 8.由CH4和O2組成的混合氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1g.L-1,則該混合氣體中CH4和O2的體積比為 ( ) A.2:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2 9.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,10gCO和CO2的混合氣體的體積為6.72L,則此混合氣體中CO和CO2的物質(zhì)的量之比是 ( ) A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.3:4 10.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若VL甲烷中含有的氫原子個(gè)數(shù)為n,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 ( ) A.Vn/22.4 B.22.4n/V C.Vn/5.6 D.5.6n/V 11.同一狀態(tài)下,氣體的體積之比等于分子個(gè)數(shù)之比,現(xiàn)有20mLA2氣體與30mLB2氣體恰好完全反應(yīng)生成20mL某氣體X,則可推出氣體X的化學(xué)式為 ( ) A.AB2 B.AB3 C.A2B3 D.A3B2 12.由A、B兩種氣體組成的混合氣體8.6g,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為8.9L,已知A和B的物質(zhì)的量之比為3∶1,摩爾質(zhì)量之比為14∶1,則A可能為 , ,B是 。 13.氫氣和氧氣的混合氣體在0℃和一定壓強(qiáng)下體積為aL,點(diǎn)燃后發(fā)生反應(yīng),待氣體恢復(fù)至原來溫度和壓強(qiáng)時(shí),測(cè)得其體積為bL,原混合氣體中氫氣和氧氣的體積各是多少?(若將溫度改為120℃則結(jié)果如何?) 第三課時(shí) [要點(diǎn)剖析] 1.物質(zhì)的量濃度:?jiǎn)挝惑w積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,也稱為B的物質(zhì)的量濃度。 幾個(gè)關(guān)系式:C=n/V、C=1000ρw/M、C1V1=C2V2 2.一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 配制步驟: ⑴計(jì)算:計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量或濃溶液的體積 ⑵稱量固體或量取液體 ⑶溶解固體或稀釋液體 ⑷轉(zhuǎn)移、洗滌(有放熱現(xiàn)象的需冷卻) ⑸定容 ⑹搖勻 ⑺裝瓶 認(rèn)識(shí)容量瓶,掌握其使用原理和方法 3.誤差分析(所配溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度與理論濃度的比較) ⑴稱量時(shí)所用砝碼生銹。 ⑵將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶后,未對(duì)燒杯進(jìn)行蕩洗。 ⑶定容時(shí),俯視(或仰視)容量瓶刻度線。 ⑷固體溶解或濃溶液稀釋時(shí)伴有散熱現(xiàn)象,溶液未冷卻即轉(zhuǎn)移到容量瓶中進(jìn)行定容。 ⑸將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶?jī)?nèi)時(shí),不慎將液體灑到容量瓶外。 ⑹將定容后的溶液搖勻后,靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,用滴管加少量水使液面重新恢復(fù)至與刻度線相平。 ⑺定容時(shí),液面不小心超過了刻度線,并用滴管將超出的部分吸去。 ⑻其它情況下可能引起的誤差,應(yīng)由同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)研究中補(bǔ)充、總結(jié)。 [典型例析] 例1.實(shí)驗(yàn)室中有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/cm3的濃硫酸。某次化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),同學(xué)們需要980mL、濃度為2mol/L的稀硫酸,請(qǐng)你求算出配制稀硫酸所需濃硫酸的體積,并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)的操作步驟。 [剖析]這是溶液配制中的有關(guān)濃溶液稀釋,根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變的等量關(guān)系,求得所需濃硫酸的體積。這是寓實(shí)驗(yàn)操作于一起的化學(xué)計(jì)算,考慮到實(shí)際操作時(shí)容量瓶的規(guī)格,所取容量瓶的容積應(yīng)等于或稍大于所配溶液的體積,因此,本實(shí)驗(yàn)中所配稀硫酸的體積應(yīng)以1000mL來進(jìn)行求解。 [解答]V[H2SO4(濃)]1.84g/cm398%=1L2mol/L98g/mol V[H2SO4(濃)]=108.7mL 根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)果,先量取108.7mL濃硫酸,在500mL燒杯中加入200mL左右的水,將濃硫酸進(jìn)行稀釋,待稀釋液冷卻后,再將溶液轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中,加水至刻度線1~2cm時(shí),將溶液輕輕搖勻,改用膠頭滴管逐滴加水,水平觀察,注意液面上升的情況,當(dāng)液面凹面最低點(diǎn)恰好與刻度線相切時(shí),停止加水,最后蓋緊瓶塞,將容量瓶倒轉(zhuǎn)數(shù)次,將溶液混勻。 [評(píng)點(diǎn)]若題中要求出所需水的體積,求解過程中必須考慮到溶液的密度變化,如果沒有近似要求,不能以V(總)—V[H2SO4(濃)]=V(水)這樣的簡(jiǎn)單加和式求解。同學(xué)們知道,稀釋前后溶液的總量是不變的,即:m[H2SO4(濃)]+m(水)=m[H2SO4(?。。本實(shí)驗(yàn)中若稀硫酸的密度為1.20g/cm3,所需水的質(zhì)量為1000mL1.20g/cm3-108.7mL1.84g/cm3=1000g,水的密度為1.0g/cm3,所以量取的水的體積為1000mL。 例2.密度0.91g/cm3的氨水,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,該氨水用等體積的水稀釋后,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( ) A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.無法確定 [剖析]氨水的密度水于水的密度,在氨水中加入與之相同體積的水時(shí),水的質(zhì)量大于氨水的質(zhì)量?;旌虾笕苜|(zhì)質(zhì)量不變,而溶液質(zhì)量超過了原氨水質(zhì)量的兩倍,所以溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比原氨水的二分之一還要少,所以正確選項(xiàng)應(yīng)是C [解答]C [評(píng)點(diǎn)]一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的某溶液中加入等質(zhì)量的水時(shí),所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)是原溶液的一半。但加入等體積的水時(shí),因密度一般不同,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不等于原溶液的一半,可能偏大,也可能偏小。若將溶質(zhì)相同,質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液混合,等質(zhì)量混合時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)是原兩溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和的一半,若溶液的密度大于1.0g/cm3,將兩者等體積混合后,密度大的溶液質(zhì)量也大,且溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較大,混合的過程可以分為將兩者先等質(zhì)量混合,再加入少量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的溶液,這樣,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)就比等質(zhì)量混合時(shí)大一點(diǎn)。若溶液的密度小于1.0g/cm3,則混合后情況剛好相反。 例3.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、物質(zhì)的量濃度為C1mol/L的稀硫酸蒸發(fā)掉一定量的水,使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?a%,此時(shí),若物質(zhì)的量濃度為C2mol/L,則C1和C2的關(guān)系為( ) A.2C1=C2 B.2C1﹥C2 C.2C1﹤C2 D.C1=2C2 [剖析]硫酸溶液的密度大于1.0g/cm3,令a% 、2a%兩硫酸溶液的密度分別為ρ1、ρ2,根據(jù)關(guān)系式:C=1000ρw/M,得到C1/C2=ρ1/2ρ2,ρ2>ρ1,所以2C1﹤C2。 [解答]C [評(píng)點(diǎn)]本題的關(guān)鍵在于硫酸溶液的密度是隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大。想一想,若是酒精呢? [鞏固練習(xí)] 1.容量瓶是用來配制物質(zhì)的量濃度的溶液的定量?jī)x器,其上標(biāo)有:①溫度、②濃度、③容量、④壓強(qiáng)、⑤刻度線、⑥酸式或堿式這六項(xiàng)中的 ( ) A.②④⑥ B.③⑤⑥ C.①②④ D.①③⑤ 2.關(guān)于容量瓶的使用,下列操作正確的是 ( ) A.使用前要檢驗(yàn)容量瓶是否漏液 B.用蒸餾水蕩洗后必須要將容量瓶烘干 C.為了便于操作,濃溶液稀釋或固體溶解可直接在容量瓶中進(jìn)行 D.為了使所配溶液濃度均勻,定容結(jié)束后,手握瓶頸,左右振蕩 。 3.將VLHCl氣體(STP)溶于水制得1000mL鹽酸溶液,則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 ( ) A. V/22400mol/L B.1000V/22.4mol/L C.V/22.4mol/L D.V/11.2mol/L 4.下列溶液氯離子的物質(zhì)的量濃度與50mL 1 molL-1氯化鋁溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度相等的是 ( ?。? A.150 mL 1 molL-1氯化鈉溶液 B.75 mL 1.5 molL-1氯化鈣溶液 C.150 mL 3 molL-1氯化鉀溶液 D.50 mL 3 molL-1氯化鎂溶液 5.實(shí)驗(yàn)室里需要480ml0.1mol/L的硫酸銅溶液,現(xiàn)選取500mL容量瓶進(jìn)行配制,以下操作正確的是 ( ) A.稱取7.68g硫酸銅,加入500mL水 B.稱取12.0g膽礬配成500mL溶液 C.稱取8.0g硫酸銅,加入500mL水 D.稱取12.5g膽礬配成500mL溶液 6 .在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將224LHCl氣體溶于635mL水中,所得鹽酸的密度為1.18g/cm3, 取此鹽酸10.0mL,稀釋至1.45L,則稀釋后所得稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度為多少? [課后提升] 7.100mL 0.3 molL-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 molL-1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-離子的物質(zhì)的量濃度(設(shè)體積為二者之和)為 ( ) A.0.2 molL-1 B.0.25 molL-1 C.0.4 molL-1 D.0.5 molL-1 8.2.5g某金屬加入100ml2mol.L-1的硫酸溶液中,當(dāng)溶液濃度降到原濃度的一半時(shí)(設(shè)溶液體積不變),金屬還沒反應(yīng)完,該金屬可能是 ( ) A.Al B.Zn C.Fe D.Mg 9.Al、Mg混合物與適量的稀硫酸恰好完全反應(yīng),將溶液蒸干得固體質(zhì)量比原固體增加了4.8克,則該混合物的物質(zhì)的量可能為 ( ) A.0.04mol B.0.03mol C.0.06mol D.0.05mol 10.若以W1和W2分別表示濃度為amol.L-1和bmol.L-1氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù),且知2a=b,則下列推斷正確的是(氨水的密度隨濃度增大而減小) ( ) A.2W1=W2 B.W1=2W2 C. W1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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