怎么做化学的物质的量的计算题?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/22 14:49:53
怎么做化学的物质的量的计算题?
怎么做化学的物质的量的计算题?
怎么做化学的物质的量的计算题?
关键还是要对物质的量这一概念的充分理解.
刚升高中的学生可能用惯了直接用质量计算,突然换了很不习惯.
多做点题熟能生巧.其他没什么的!
1.
有关物质的量的八关系:
① 1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个粒子,即近似为6.02×1023个粒子。
② 1 mol任何物质的质量,以克作单位,数值上等于该物质的相对分子质量(或相对原子质量、或相对离子质量等)
③ 对于由分子或直接由原子构成的物质,物质的量相同,所含分子数或原子数相同。
④ 对于相同质量的两种物质而言,摩尔质...
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1.
有关物质的量的八关系:
① 1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个粒子,即近似为6.02×1023个粒子。
② 1 mol任何物质的质量,以克作单位,数值上等于该物质的相对分子质量(或相对原子质量、或相对离子质量等)
③ 对于由分子或直接由原子构成的物质,物质的量相同,所含分子数或原子数相同。
④ 对于相同质量的两种物质而言,摩尔质量与物质的量成反比。即摩尔质量大的,物质的量则小。
=
⑤ 对于相同物质的量的两种物质而言,摩尔质量与质量成正比。即摩尔质量大的质量就大。
=
⑥ 1 mol分子(或原子)的质量是1个分子(或原子)质量的6.02×1023倍。
⑦ 不同元素的相对原子质量之比等于其摩尔质量之比;不同分子的相对分子质量之比等于其摩尔质量之比。
⑧ 化学反应方程式中,各物质的化学计量数之比既是粒子数之比,也是物质的量之比。(化学反应定律)
相关量纲式: n =;n =。
2.有关气体摩尔体积的八关系:
① 标准状况下,1 mol任何气体所占有的体积都约为22.4 L。
② 同温同压下,同体积的气体具有同数的分子(阿伏加德罗定律)。
③ 有关气体体积的计算中,质量、体积和物质的量的对应单位是“g—L—mol”。
④ 相同体积的两种气体,摩尔质量与质量成正比。即摩尔质量大的,质量大。
=
⑤ 相同质量的两种气体,摩尔质量与物质的量成反比。即摩尔质量大的,物质的量小,分子数少。
=
⑥ 比较两种气体的轻重,可看密度,最好看相对分子质量。即相对分子质量大的,密度大。
⑦ 混合气体可看成一种纯气体对待(气体相互间不发生反应)。不过平均相对分子质量应按下式计算:
=M1×n1%+M2×n2%+……=M1×V1%+M2×V2%+……
⑧ 化学方程式中,气体物质的化学计量数之比,既是粒子数比,也是物质的量之比,还是相同条件下气体的体积比。(气体反应定律)
有关量纲式:r =;Vm=。
3.有关物质的量浓度的二关系:
① 同c、同V的溶液中所含溶质的物质的量相等。
② 从一溶液中取出任一体积的溶液,其溶质的物质的量浓度不变,但溶质的物质的量和质量都减少。
(1) 有关量纲式
c=;m=V×r×w ;m=c×V×M
(2) 用浓溶液A(用质量分数表示)配制稀溶液B(用物质的量浓度表示)求所需浓溶液的体积VA
cB × VB × M = wA × VA × r A
(mol / L) (L) (g / mol) % (mL) (g / cm3)
(3) 物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算
c × V × M = w ×V × r
(mol / L) (L) (g / mol) % (mL) (g / cm3)
即:c =
令V=1L=1000 mL,则得:c =
(4) 稀释规则:稀释前后溶质的质量和物质的量不变。
m浓×w 浓 = m稀×w 稀
V浓×r浓×w 浓 = V稀×r稀×w 稀
c浓×V浓 = c稀×V稀
(5) 混合规则:混合前后溶质的质量不变。
m1×w1% +m2×w2% = m3×w3% ,式中,m1+m2 = m3 (质量有加和性)
若告诉混合后溶液的密度,则有体积效应,即V1+V2 ¹ V3(体积没有加和性),混合后溶液的体积要根据混合溶液的密度来计算。
4.以物质的量为中心的计算体系:
5.建立物质的量的好处在于:
① 它反映了化学反应的实质;
② 它把看不见的、不可量度的粒子数(微观量)和看得见的、可量度的质量或体积(宏观量)联系起来了;
③ 它把气体的体积和分子数联系起来了;
④ 可以建立以物质的量为中心的,联系其它各种物理量的一个完整的化学计算体系;
⑤ 由于化学方程式中各物质的化学计量数之比既是粒子数比,又是物质的量之比,也是相同条件下气体的体积比。这种比值较相应的质量比简单,因此,用物质的量的关系进行计算就比较简捷。
6.阿伏加德罗律的应用
阿伏加德罗定律:同温同压下,同体积的气体具有同数的分子。
在非标准状况下,不能用气体摩尔体积22.4 L / mol进行计算,这时可利用阿氏定律及其有关关系来计算。
由这一定律可知:① 同温同压下,同体积的任何气体含有相同物质的量的分子;② 同温同压下任何混合气体的分子总数与相同状态下的各纯气体的分子数之和相同。并且还可推出气体反应定律:在有气体存在的化学方程式中,气体物质的化学计量数之比,既是分子数之比,物质的量之比,也是相同状态下气体体积比。
与此相关的还有以下几条规律应掌握:
(1) 同温同压下,气体的体积与物质的量成正比。对于一反应体系(包括密闭体系),气体总体积与总的物质的量成正比。即: =。
(2) 同温同体积下,气体的压强与物质的量成正比。对于一反应体系(包括密闭体系),气体总的物质的量之比等于压强比。即: =。
(3) 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于摩尔质量之比,等于密度之比。即:
==。
(4) 同温同压下,相同质量的任何气体的体积比等于摩尔质量之反比。即:
=。
(5) 同温同体积时,等质量的任何气体的压强之比等于摩尔质量的反比。即:
=。
(6) 当温度相同,物质的量也相同时,气体的体积与压强成反比。即:
=。
7.气体的相对密度。
气体的相对密度是指两种气体的密度比。
D=== =
(V1 = V2 ) (V1 = V2=22.4 L)
故相对密度可以看作是相同体积时的气体质量比,或是气体的相对分子质量之比。因此,相对密度单位为1,是一个微观量。
利用相对密度可求气态物质的相对分子质量。
Mr1=D×Mr2
若以空气作标准,则为:Mr =29 D空 ,若是氢气作标准,则为:Mr =2 。
8.求气态有机物的摩尔质量或相对分子质量
(1) 物质的量定义法:M=
(2) 密度法:M=r×22.4 mol / L
(3) 质量体积法:M=×22.4 mol / L
(4) 相对密度法:Mr1=D×Mr2;Mr =29 D空 ,Mr =2。(微观法)
9.求混合气体(气体间不发生反应)的平均摩尔质量或平均相对分子质量
(1) 物质的量定义法:=
(2) 密度法:=×22.4 mol / L
(3) 平均量法:混合气体可看成一种气体,不过平均分子量应按下式计算:
=M1×n1%+M2×n2%+……=M1×V1%+M2×V2%+……
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一. 守恒法
守恒法是解化学计算题的金钥匙。运用守恒法的技巧是分析变化的始终状态,找出恒量要素(如电子、质量、原子、电荷等),列出等式关系,回避复杂的反应过程,达到速解巧解。
(1)电荷守恒
例1. 已知相同条件下 的电离程度大于 。对于同温度、同浓度和同体积的 溶液和 溶液,下列判断正确的是( )
A. 两溶液中离子总数相等
B. 两溶液中 溶液离子总数多...
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一. 守恒法
守恒法是解化学计算题的金钥匙。运用守恒法的技巧是分析变化的始终状态,找出恒量要素(如电子、质量、原子、电荷等),列出等式关系,回避复杂的反应过程,达到速解巧解。
(1)电荷守恒
例1. 已知相同条件下 的电离程度大于 。对于同温度、同浓度和同体积的 溶液和 溶液,下列判断正确的是( )
A. 两溶液中离子总数相等
B. 两溶液中 溶液离子总数多
C. 两溶液中 溶液离子总数多
D. 溶液的 值大于 溶液的 值
解析:在两溶液中均有电荷守恒关系:
不水解,二者相等。由于 水解程度大于 , 溶液中 大于 溶液中 ,故根据 可知 溶液中 小于 溶液中 , 溶液中 大于 溶液中 ,故 溶液离子总数多。因此选C
(2)电子守恒
例2. (2006年湖南三模)在隔绝空气的情况下,9.8g铁、镁、铝混合物溶于一定浓度的稀硝酸中,当金属全部溶解后,收集到4.48LNO气体(标准状况下),在反应后的溶液中加入过量的烧碱溶液,可生成氢氧化物沉淀的质量可能是()
A. 18g B. 22g C. 20g D. 无法计算
解析: ,得到 电子。 , ,由 和电子守恒知金属失去电子的物质的量等于氮得到电子的物质的量,也等于生成沉淀时结合 的物质的量,最多生成沉淀的质量等于金属质量+净增 的质量= ,由于沉淀中没有氢氧化铝,所以质量应小于20g。选答案A
本题改变了思维方式,实际上考查电子守恒极端假设法的应用。部分同学会认为缺少数据,本题无解。
(3)原子守恒
(2006年湖北三模)由氧化铜、氧化铁、氧化锌的混合物ag,加入2mol/L的硫酸溶液50mL,恰好完全溶解。若将ag的该混合物在一氧化碳中加热充分反应,冷却后剩余固体的质量为()
A. 1.6a g B. C. D. 无法计算
解析:
。
把金属氧化物的混合物可看成两个部分:金属元素+氧元素。氧化物被 溶解,氧元素与 结合成 , 的物质的量是0.2mol,结合O共有0.1mol,即原来的混合物中共有1.6g的氧元素,被一氧化碳还原之后,氧与CO结合,剩余的质量就是金属的质量。所以选择B
二. 差量法
差量法是一种数学方法,用于化学计算,快捷、简明。它是利用反应物与生成物的始态与终态的质量差、物质的量差、气体的体积差成正比这一规律进行计算的。
例1. 将一定质量的钠投入到24.6g t℃的水中,得到t℃的 饱和溶液31.2g。t℃时 的溶解度是( )
A. 48g B. 62.5g C. 23g D. 31g
解析:由差量法可得
列式可得
故t℃时 的溶解度为:
例2. 将 通入浓氨水中可发生下列反应: 。将体积为1.12L、质量为3.34g的 和 的混合气体通入浓氨水中,充分反应后,收集到气体 ,其中 ,不含其它气体(以上气体体积均在标准状况下测定)。求反应中被氧化的氨的质量。
解析:首先进行数据分析,1.12L为原混合气体中 和 的体积之和,0.672L为剩余的 、原混合气体中的 和反应生成的 的体积之和,关系比较复杂,但若将两个数据相减,得到的数值便是参加反应的氯气与反应生成的氮气的体积之差。
设被氧化的氨的物质的量为x。
列方程式,便可求出
三. 极值法
采用极值法,把问题或过程推向极端,使复杂的问题变得单一化、极端化和简单化。常用于混合物的计算、化学平衡和平行反应等。
例1. 某 样品中含有 、 和 三种杂质中的一种或两种,现将6.9g样品溶于足量水中,得到澄清溶液。若再加入过量的 溶液,得到4.5g沉淀。对样品所含杂质的正确判断是()
A. 肯定有 和 ,没有
B. 肯定有 没有 ,可能还有
C. 肯定没有 和 ,可能有
D. 无法判断
解析:本题考查的是碳酸盐间复分解反应,因样品溶于水后得到澄清溶液,因此,一定没有 。对量的关系,运用“极端法”可快速解答。
设6.9g全为 ,则加入过量的 溶液,可计算出沉淀质量为5g,大于4.5g,显然,如果只含 一种杂质,产生沉淀的质量将大于5g;如果只含有 ,由于 不与 反应,沉淀质量将小于5g,可能等于4.5g。综合分析,样品中肯定含有 ,肯定没有 ,可能含有 。故答案为B。
例2. 在密闭容器中进行如下反应: 。已知 的起始浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是()
A. Z为0.3mol/L B. 为
C. 为 D. Z为
解析:假设反应正向进行到底时, 的浓度将分别为 ,但因反应是可逆的, 的转化率一定小于100%,所以达平衡时 的浓度大于0mol/L, 的浓度大于 ,Z的浓度小于 。假设反应逆向进行到底,则 的起始浓度将分别为 ,因反应是可逆的,Z的转化率小于100%,所以达平衡时 的浓度小于 , 的浓度小于 ,Z的浓度大于 。故选A。
四. 十字交叉法
十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分量计算的一种简便方法。
若a、b分别表示某两种组分A、B的量,c为a、b的相对平均值, 为二元体系中A和B的组成比,则
整理得:
凡是符合一般的二元一次方程组关系式的习题,均可用十字交叉法求解。
表示什么量之比,要视参加交叉的a、b、c的意义而定,a、b、c的单位中分母是以何种物理量为标准的, 就是什么量之比。
在使用十字交叉法之前,一定要首先明确两组分的某种等量关系,若不明确,不能使用十字交叉法,否则容易得出错误的结论。
例1. 向100g8%的 溶液中通入 气体,所得溶液经小心蒸干后,所得固体的质量为13.7g,求通入 气体的质量。
解析:所得固体可能为 ,可能为 ,也可能为 与 或 与 二者的混合物。若能求出每消耗1mol 生成的 和 的质量,即建立“十字交叉”关系。
利用题给条件,我们可以求出 的物质的量为0.2mol,若 中也含1个 ,混合物的物质的量就等于 的物质的量,于是我们想到改造 为 。这样产物的物质的量就为0.2mol,平均摩尔质量为 从而确定固体的相对分子质量介于 和 之间,即混合物为二者的混合物。
建立下列“十字交叉”:
这样 与 的物质的量都为 ,从而得出 的物质的量为 ,质量为 。
例2. 用惰性电极电解含有重水 的水时,通电一段时间后,两极生成的气体共 ,在标准状况下体积为 ,则产生的气体中H原子和D原子的个数比为()
A. 2:1 B. 3:1 C. 4:1 D. 8:1
解析:由反应 ,可知产生的气体中H原子和D原子的个数比等于电解所消耗的 与 的物质的量之比。由题意可知电解所消耗的 和 的总质量为18.5g,总物质的量为 ,所以 与 的平均摩尔质量为18.5g/mol。
由十字交叉法
可得 。
故选B。
五. 图象法
图象法指根据反应原理画出相应量的关系图,然后,根据图象分析问题。
例. 等物质的量的钠、镁、铝与含等物质的量的 的盐酸反应产生氢气,产生氢气体积会出现下列四种情况:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) 。
若盐酸中含 为1mol,将满足上述四种情况的所需x,y的量填入下表:
等物质的量
(1)
(2)
(3)
(4)
金属的物质的量
金属的质量
解析:该命题的目的是让学生分析各种金属与一定量的酸发生反应时,比较产生氢气的量。若由常规法分析,即由金属与酸(或水)反应的方程式计算,由于对应的化学方程式较多,关系显得非常复杂,不易处理。比较简捷的分析思路是将钠、镁、铝与含1mol 的盐酸恰好完全反应的物质的量及质量(此时产生氢气的物质的量相等): 是23g;Mg 1/2mol是12g;Al 1/3mol是9g。同时,钠与盐酸反应,剩余钠还能与水反应。利用上述数据建立坐标轴,对应的量的关系会一目了然,可大大节省作答的时间,提高解题的准确度。画图象如下图所示:
①当 时,则 ;
②当 时,则 ;
③当 时,则 ;
④当 时,则
收起
1楼最实在,复制粘贴谁不会?!
我刚学的时候也觉得有点难
但是只要多做题目,理解透彻
自然而然就会了