第一节 氧化还原反应 一、化学反应的类型
1(化学反应基本类型(依据反应物、生成物的类别和种类分类)
2(氧化还原反应和非氧化还原反应(依据反应物有无电子转移或物质的相关元素在反应前后有无化合价改变分
类)
3(其它分类法
a(依据反应的热效应分为:吸热反应,放热反应。
b(依据反应进行的程度分为:可逆反应,非可逆反应。
c(依据反应中有无离子参与分为:离子反应,分子反应。
4(氧化还原反应与基本反应类型的关系(请自己在右边图示)
如:
?4P(红),P为化合反应,但为非氧化还原反应; 4
?2O,3O有单质生成但为非氧化还原; 32
如:
?NHNO的分解,随条件不同,产物也不同,可能生成NO、HO等为氧化还原反应,但没有单质参与; 4322?NaO与MnO化合可以生成NaMnO也是氧化还原反应,但没有单质参与。 22224
二、氧化还原反应
1、特征:反应前后元素的化合价发生改变。
2、实质:有电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移)。
3、氧化还原反应概念
?氧化与还原(指反应过程)
?氧化剂与原还剂(指反应物质)
?氧化性与还原性(指物质能获得电子或能失去电子的性质)
注:物质的氧化性(或还原性)的强弱,指的是得(或失)电子的难易,不是指得(失)电子的多少。
?氧化产物与还原产物(指生成物)
4、氧化还原反应概念间的关系。
5、氧化还原反应中电子转移的表示方法
?双线桥法――表明了反应前后某种元素化合价的变化情况 ?用两条带箭头的线由反应物指向生成物,且对准同种元素。 ?要标明“得”“失”电子,且得失电子总数相等。
?箭头不代表电子转移的方向,而是指某元素从反应到产物时价态的变化。 ?单线桥法――表明了一个氧化还原反应中电子的转移方向和数目 ?用一条箭线在反应物间表示电子得失。
?箭线从失电子元素到得电子元素。
?在箭线上标明电子转移总数,但不写“得”或“失”。
6、常见的氧化剂和还原剂
?常见的氧化剂有:
a(高价或较高价的含氧化合物:MnO KMnO KCrO HNO HSO(浓) 242273242+3++b(高价金属阳离子:Cu、Fe、Ag等。
c(非金属单质:Cl、Br、I、O、S等。 2222
注:具有最高价元素的物质,在氧化还原反应中该元素只能得到电子。 ?常见的还原剂有:
a(活泼或较活泼的金属:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等。
---2-b(非金属阴离子:Cl、Br、I、S等。
c(较低价的化合物:CO、HS、NH等。 23
注:具有最低价元素的物质,在氧化还原反应中该元素只能失去电子。 ?具有中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子,又能失去电子,既可作氧化剂,又可作还原剂,
2+它们既有氧化性,又有还原性,如Fe等。
例1(下列反应属于氧化还原反应的是( )
A、HSO+BaCl,BaSO?+2HCl B、2KMnOKMnO+MnO+O? 24244 2422C、CaO+HO,Ca(OH) D、3CO+FeO2Fe+3CO 2223 2例2(在Cl+SO+HO=HSO+2HCl的反应中,__________是氧化剂,_________是还原剂;________元素被氧22224
化,________元素被还原;__________有氧化性,_________有还原性;__________是氧化产物,________是还
原产物。
三、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法
1(根据金属活动性顺序进行判断
K、Ca、Na、……、Zn、Fe、……、Cu、Hg、Ag
在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,其还原性就越强;金属的位置越靠后,其阳离子的氧化性就
2+越强。(注意:上面说的阳离子中Fe有+2、+3两种价态,其中+2价按正常位置排列,但+3铁的氧化性在Cu、g2+2+3+2+H之间,即:氧化性Cu < fe="">< hg)="">
2(根据非金属活动性顺序判断
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。对单质而言,非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱,非金属单质的氧化性越弱,对于阴离子的还原性越强;金属单质的还原性越强,对于阳离子的氧化性越弱,金属单质的还原性越弱,对于阳离子的氧化性越强。
3(根据化学方程式进行判断
氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物。
4(根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件或剧烈程度)的不同进行判断。
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。例如:2Na+2HO,2NaOH+H?,Mg+2HOMg(OH)+H? 前者比后者容易发生,可判断还原性:Na>Mg。 22222
5(根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断例如:Cu+ClCuCl , 2Cu+SCuS,根据2222++Cl、S分别与Cu反应,使Cu氧化的程度不同(Cu, Cu)可判断出单质的氧化性:Cl>S 226(物质中元素具有最高价,则该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价时,该元素只有还原性;物质中元素具有中间价时,该元素既有氧化性又有还原性。一般,对于同一种元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性就越强(正价的卤素相反)。
3+2+例如氧化性:Fe>Fe,HSO(浓)>HSO,HClO > HClO > HClO 242334
7(可根据元素周期表判断
同周期元素,随着核电荷数的递增,单质的氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;最高价阳离子氧化性逐渐增强,最低价阴离子还原性逐渐减弱。
同主族元素,随着核电荷数的递增,单质的氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强;同价态阳离子氧化性逐渐减弱,同价态阴离子还原性逐渐增强。
8(其它条件
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强,反之则越弱。 如:?温度:如热的浓HSO的氧化性比冷的浓HSO的氧化性强。 2424
?浓度:氧化性 浓HNO>稀HNO;还原性 浓盐酸>稀盐酸。 33
?酸碱性:如KMnO 溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲,在酸性条件下KMnO被还原44
2+2-为Mn,在中性条件下被还原为MnO,碱性条件下被还原为MnO。 24
注意:?氧化还原性的强弱与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;而失电子能力越强,其还原性就越强。?同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。 例3(根据反应式:(1) ,(2) ,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
例4(G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)
?G?Q+NaCl
?Q+HO X+H 22
?Y+NaOH?G+Q+HO 2
?Z+NaOH?Q+X+HO 2
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为( )
A、QGZYX B、GYQZX C、GYZQX D、ZXGYQ
例5(今有三个氧化还原反应:
(1)2FeCl+2KI,2FeCl+2KCl+I 322
(2)2FeCl+Cl,2FeCl 223
(3)KMnO+16HCl,2KCl+2MnCl+5Cl?+8HO 42222+--2+- 若某溶液中有Fe和I共存,要氧化除去I离子而又不影响Fe和Cl,可加入的试剂是( )
A、Cl B、KMnO C、FeCl D、HCl 243
四、氧化还原类型与配平方法――化合价升降法
理论依据:氧化还原反应中,氧化剂获得电子总数与还原剂失去电子总数相等,表现为:化合价升高与化合价降低总数相等。此外,属于离子反应的氧化还原反应,还遵循电荷守恒。
1、普通氧化还原方程式的配平
?要标对所有变化了的化合价,单质中元素化合价为零;化合物中,一般情况下H总是+1价,O总是-2价(在个别物质中有例外,如过氧化物)然后推算其它元素的化合价。?对于有变价的金属元素在化合物中,常先看阴离子的价态,再定金属的化合价,如: 、 ,FeO 可看成是:FeO?FeO,即其中有2个 ,3423
一个 ?先配平发生氧化还原的物质,倍数乘到氧化产物与还原产物中,最后通过质量守恒,完成配平 例6、配平 ?HS + ?HNO,?HSO + ?NO + ?HO 232422
练习:完成下列化学方程式的配平
?Cu + HNO ?? Cu(NO) + NO?+ HO 3322
?C + HSO?? SO? + CO? + HO 24222
?Zn + HNO??Zn(NO) + NHNO + HO 332432
2、变化的元素带下角标情况――把下角标数的该元素的原子数做为一个整体看待,倍数乘到含该角标元素的物质前(不论该物质是反应物还是生成物)
例7、配平NH + O ??NO + HO 再如:KMnF+SbF??KSbF+MnF+F? 322265632
练习:完成下列化学方程式的配平
?FeSO + KMnO+ HSO ,Fe(SO) +MnSO + KSO +HO 44 242434242
?(NH)PtCl,Pt + NHCl + N? + HCl? 42642
?SO + Cl + HO,HCl +HSO 22224
?NaClO +FeSO +HSO ,NaCl +Fe(SO) + HO 34242432
?Fe(OH)+O+HO,Fe(OH) 2223
?KClO+HCl(浓),KCl+ClO+Cl+HO 3222
?KMnO + HCl??KCl + MnCl + Cl? +HO 4222
?Fe(NO)+NaOH+Cl??NaFeO+NaNO+NaCl+HO 3322432
3、岐化反应和归中反应――一般不必考虑单质的角标,把倍数乘到两端价态元素的物质前;若结果出现化学计
量数为分数情况,则乘最小公倍数变为整数(如练习??);若归中反应的元素在同一化合物中且所需两原子
个数不同时,要满足倍数大者的需要(见练习?)。
例8、Cl + KOH,KClO + KCl + HO 232
练习:
?NaS+NaSO+HSO??S?+NaSO+HO 22324242
?KCl+KClO+HSO??KSO+Cl?+HO 3242422
?NHNO??HNO+N?+HO 43322
?NaSO+HSO??NaSO+S?+SO?+HO 223242422
?KClO+HCl??Cl?+KCl+HO 322
?HS+HSO(浓)??S?+SO?+HO 22422
?NaO+CO??NaCO+O 222232
?NaO+HO??NaOH+O? 2222
?P + KOH + HO??KHPO +PH? 2243
4、氧化数(化合价)为分数的情况??直接按分数进行配平,兼顾前面的3条原则(把倍数乘到有角码的物质
前面等)例9、
5、同一化合物的所有组成元素的价态均升高(或均降低)??把此化合物看成一个整体,保持元素原子个数比
且求出化合价升高(或降低)之代数和,,并结合其他规则配平。例10、FeS+O,FeO+SO 22232练习:配平下面的化学方程式
?CuS+HNO(稀),Cu(NO)+HSO+NO?+HO 2332242
?FeS + KMnO + HSO ,Fe(SO) + MnSO +KSO +S? +HO 4242434242
?S+KNO+C,CO?+N?+KS 3222
6、某元素发生岐化或归中反应且还有其它元素得失电子的类型――先求出化合价升高总数与化合价降低总数,
再求最小公倍数;同时注意角码。
例11、P+CuSO+HO,CuP+HPO+HSO 4233424
7、带未知数的氧化还原方程式的配平――把未知数看成一个常数进行配平
例12、NaS+NaClO+NaOH??NaSO+NaCl+HO 2x242
8、有机方程式的配平――计算有机物中C元素的平均氧化数或根据有机物的结构确定价态变化的元素
例13、HCO+KMnO+HSO??CO+KSO+MnSO+HO 22442422442
练习:配平下面的化学方程式
?CrO(红色)+CHOH+HSO??Cr(SO)(绿色)+CHCHO+HO 3252424332
?KCrO + HCO + HSO,KSO + Cr(SO) +CO +HO 227224242424322
9、离子反应方程式的配平――除化合升降外,还要充分运用电荷平衡
2+-3+例14、Fe+Cl=2Cl+Fe是错误的。正确的如下: 22+-3+ 2Fe+Cl=2Cl+2Fe 2
练习:配平下列离子方程式
2-+2- ?S+SO+H??S?+HO 32+2- ?SO+H??S?+SO?+HO 2322-+- ?ClO+Cl+H??Cl?+HO 322+-2+ ?MnO+H+Cl??Mn+Cl?+HO 2222+-- ?Cu+I??CuI?+I 3+2+- ?Cu+H+NO??Cu+NO?+HO 323+2+2+ ?Cu+Fe??Fe+Cu
+- ?Na+HO??Na+H?+OH 22-- ?Al+OH+HO??AlO+H? 222-2- ?Si+OH+HO??SiO+H? 232
——2— NO+Zn+OH+HO??NH+Zn(OH) 3234
10、缺项配平
缺项配平的一般规律:
a、缺项一般不可能是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
+-b、缺项一般是介质,如HO、KOH、HSO,对于离子方程式的缺项通常是H、OH、HO 2242配平的步骤是:
(1)先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各项化学计量数; (2)根据两边氢、氧原子数或某一原子团确定缺项物质;
(3)用观察法确定其它各项化学计量数。
例15、2KMnO+5KNO+囗____??2MnSO+KSO+5KNO+3HO 缺项为HSO 化学计量数为3 424243224
练:3Pt+4HNO+18HCl——3HPtCl+4NO?+囗____ 326--2- 练:3ClO+2Fe(OH)+囗____??3Cl+2FeO+5HO 342+注意:如果是化学反应方程式,其缺项一般为:水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项一般为:水、H、
-+-OH。在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(HO、H)或(HO、OH),还应考虑离子共存的问222+2+2-题如:Cu+FeS+囗____??CuS+SO+Fe+囗____ 224+-可有两种选择:(14、5、12HO、7、3、5、24H)或(14、5、24OH、7、3、5、12HO)后一种配平由于22-2+OH与Cu不能共存所以不正确。
11、整体把握变化的原子数
练习:配平下面的化学方程式
?K[Fe(CN)],KCN+Fe+C+N? 462
?PbO+MnSO+HSO??Pb(MnO)+PbSO+HO 24244242
五、氧化还原反应的基本规律及应用
1(氧化还原反应中的守恒
(1)原子守恒:从宏观上阐述即指质量守恒,从微观上讲就是指原子守恒。 (2)电荷守恒:方程式左边的净电荷数等于方程式右边的净电荷数。 (3)电子守恒:氧化还原反应中得失电子总数相等。
+3+2++3+2++例16、按反应式NH+4Fe? 4Fe+Y+…,在水溶液中,NH将Fe还原为Fe,作为NH 的氧化产物Y252525
可能是( )
A(NH B(N C(NO D(NO 322
例17、SO和MO在酸性溶液中发生如下反应:5SO+2MO+6H,5SO+2M+ 3HO,则MO中2x的数值为_______________。
2(强弱规律:
较强氧化性的氧化剂和较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。 应用:在适宜的条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
3(归中规律:
同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应时:高价态 中间价态 低价态,也可归纳为:两相靠,不相交。若中间有多种价态,则原高价物质对应的还原产物价态仍高,原低价态的物质对应的氧化产物的价态仍低,或说成:同种元素不同价态间反应向中间靠近时,价态:还原产物?氧化产物,也可说成:高对高,低对低。
例如:
此反应中HS不可能变为SO,同样,HSO也不可能变为生成物中S。 2224
4(歧化反应:反应物自身氧化还原反应,同种元素一部分化合价升高,一部分化合价降低的反应。 高价态 中间价态 低价态 例如: +2NaOH,Na +NaO+HO 25(先后规律:一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是依还原性(或氧化性)强弱顺序先后去氧化还原剂(或去还原氧化剂 )
应用:判断物质的稳定性及反应顺序。
2+-2+-例如:把Cl通入FeBr溶液中,Cl的强氧化性可将Fe、Br氧化。由于还原性Fe>Br,所以,当通入少量2222+2+-2+3+-的Cl时,根据先后规律,Cl首先将Fe氧化。当Cl足量时,方可把Fe、Br一并氧化。2Fe+Cl,2Fe+2Cl22222+-3+-(Cl不足量),2Fe+4Br+3Cl,2Fe+2Br+6Cl(Cl足量) 2222
6(性质规律
?某元素处于最高价态时,则含有该元素的物质就具有氧化性。(在化学反应中,该元素化合价只能降低,不可升高)例:KnO、HO、HO、Cl、等。 424332
?某元素处于最低价态时,则含有该元素的物质具有还原性。(在化学反应中,该元素的化合价只能升高,不能降低)例:H、、Na等。 2
?某元素处于中间价态时,则含有该元素的物质既有氧化性,又有还原性。(该元素的化合价可能升高或者降低)例: 、 、 、 等。
?金属单质只有还原性,非金属单质多数既具有氧化性,又具有还原性,少数只具有氧化性(如O、F)。 22?含同种元素相邻价态的两种物质之间不发生氧化还原反应。
例:C与CO,CO与CO,Cl和HCl,浓HSO与SO等各组的两种物质均不能发生氧化还原反应。 22242
例18(一定量的氯酸钾加到浓盐酸中发生如下反应:
KClO+6HCl(浓),KCl+3Cl?+3HO,其中被还原的元素和被氧化的元素间的质量比是( ) 322
A、1?6 B、6?1 C、1?1 D、1?5
六、分类例题
?判断概念
例19、已知化学方程式CaCO+2HCN=CaCN+CO?+H?+CO?,在反应中( ) 3222
A(氢元素被氧化,碳元素被还原 B(HCN既是氧化剂又是还原剂
C(CaCN是氧化产物(H为还原产物 D(CO为氧化产物,H为还原产物 22
?氧化性、还原性强弱判断
例20、常温下,在下列溶液中发生如下反应:
+-2+2+3+———— ?16H+10Z+2XO=2x+5Z+8HO ?2A+B=2A+2B ?2B+Z=B+2Z 422222
由此判断下列说法错误的是( )
2+3+— A(反应Z+2A=2A+2Z可以进行 B(Z元素在??反应中均被还原 23+2+——2+— C(氧化性由强到弱的顺序是XO、Z、B、A D(还原性由强到弱的顺序是A、B、Z、X 422
?简单计算
3+2+3+2—例21、在一定条件下,PbO与Cr反应,产物是CrO和 Pb,则与1molCr反应所需PbO的物质的量为( ) 2272
A(3.0 mol B(1.5mol C(1.0mol D(0.75mol
例22、一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为 ,在反应中被氧化与被还原的氮原子之比为
A(1?1 B(5?4 C(5?3 D(3?5
【作业】
1、在3BrF+5HO=HBrO+Br+O?+9HF反应中,若有2mol HO被氧化,则被水还原的BrF有几摩尔, 3232223思考:P+CuSO+HO ——HPO+CuP+HSO(未配平),问1mol CuSO能氧化几摩尔P, 42343244
2、配平化学方程式:CH+O+NaO——NaCO+NaOH 422223
第二节 离子反应
一、电解质的定义:能够在水溶液里或熔融状态下导电的化合物叫做电解质。 ?物质的组成指的是化合物;?导电的外在环境是水溶液状态或熔融状态;?结果是能够导电。 以上三个条件缺一不可。
电解质之所以在一定环境下能够导电的原因是:电解质在水溶液里或熔融状态下能够电离出自由移动
+-+-+-的离子之故。例如:NaCl = Na + Cl; NaOH = Na + OH; HCl = H + Cl;??;等等。
通过实验我们总结出酸、碱和盐这三类化合物属于电解质。其他的如单质、氧化物、蔗糖、酒精、甲烷等不能电离的物质就不属于电解质,我们把它叫做非电解质。
所以,可以根据化合物溶于水或熔化状态时是否导电,可以判断是否为电解质。 , 离子化合物在熔化状态时都能导电,因此都是电解质。有些离子化合物因难溶于水而使其水溶液难
导电,如BaSO、AgCl等。 4
, 共价化合物在水溶液中可电离的为电解质,相反为非电解质。如HCl、HSO、HNO等,在液态时243
虽不导电,但水溶液能导电,是电解质。
, 有些化合物如SO、SO、NH、PCl等,其水溶液也可导电,但它们却是非电解质,原因是它们在2333
水溶液中并不能电离出离子,只是与水发生反应产生电解质而引起导电。 , 氯水、铁、石墨等尽管能导电,但既不是电解质,又不非电解质。
二、强电解质和弱电解质:
在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质,
在水溶液中只有部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。
酸、碱和盐能够电离,但不同的酸、碱和盐电离的程度不同,也就是说,有些酸、碱和盐能够完全电((
+-+-+-离,表示为:NaCl = Na + Cl; NaOH = Na + OH; HCl = H + Cl;而有些酸、碱和盐不能完全电离,((((表示为:人们把完全电离的电解质归为强电解质类,不能完全电离的电解质归为弱电解质。长期的实践经验总结出:大多数盐类、强酸和强碱属于强电解质如,NaOH、KOH、HCl、HNO、HSO、NaCl、KNO等都是;3243诸如,CHCOOH、NH?HO、HS、HO等都是弱电解质。 33222
强酸:HCl、HSO、HNO、HBr、HI、HClO????? 2434
强电解质 强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)?????? 2
大多数盐(含难溶盐):NaCl、CaSO、KNO、BaSO、AgCl ???? 434
弱酸:HF、HClO、HSO、HCO、HPO、CHCOOH、 ???? 2323343
弱电解质 弱碱:NH?HO、Cu(OH)、Fe(OH)、?????? 3223
少数盐:AgI、ZnCl、Pb(CHCOO)、???? 23
水是一种极弱的电解质。
三、离子反应的特征
(1)复分解反应:这类离子反应又叫离子互换反应,酸、碱、盐在水溶液或熔化状态下是通过离子微粒参与反应的。离子反应中必须有离子参加或生成,离子反应总是向减少(对反应物而言)某些离子的方向发生。由此,我们衡量一个化学反应是否属于离子间的反应,就看反应物中的离子在反应过程中量是否减少了,若减少了的属于离子反应,否则不属于离子反应。
2+2+2-例如:CuSO溶液和BaCl溶液混合后Ba和SO结合以不溶于水得BaSO沉淀离开溶液,明显地减少了Ba42442-和SO两种离子。图示如下: 42+ 2-CuSO= Cu+ SO 4 4
+
-2+BaCl= 2Cl+ Ba 2
‖
BaSO? 4
(2)氧化还原反应:这类离子反应发生的条件是:就是氧化还原反应发生的条件。 四、离子方程式
? 定义:用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。
2+2+2-2-定义中的“实际”,就是指减少了的离子,如前面提到的Ba和SO,离子方程式是:Ba + SO = BaSO444? 意义:
?表示反应的实质,即离子之间的反应;
+-?不仅表示一定物之间的某个反应,而且表示所有同一类型的离子反应(要认真理解)。如:H + OH = HO,2不仅可以表示HCl溶液和NaOH溶液的反应,而且可以表示强酸和强碱发生的中和反应。 ?书写:课本上讲了四个步骤,其中第二步是关键,即把易溶于水、易电离的物质拆开写成离子形式;易溶或难电离的物质以及气体等物质不拆开,仍写成化学式形式。
(下面阅读部分的知识有些要在以后的学习过程中慢慢地去领会)
书写离子方程式时应该注意的一些问题:
? 没有自由移动的离子参加的反应,即反应不是在溶液中或熔融状态时,不能写离子方程式。如浓硫酸
与任何固体物质反应时都不能写离子方程式。
? 离子反应是在溶液或熔融状态时进行反应的,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子反应方程式,亦
即没有自由移动离子参加的反应,不能写出离子反应方程式。如NHCl固体和Ca(OH)固体混合加热,42
虽然也有离子和离子反应,但不能写出离子反应方程式,只能写化学方程式。
+? 对生成物易溶于水的气体,要注意反应条件,如NaOH溶液与NHCl溶液的反应有下列两种情况:NH + 44--+OH(稀、冷) = NH?HO, NH + OH(浓、热) = NH?+ HO。 32432
? 单质、氧化物、气体在溶液中的反应一律写化学式;弱电解质如弱酸(HF、HS、HClO、HCO等)、223
弱碱(如NH?HO)和中强酸(如HSO、HPO)等难电离的物质必须写化学式;难溶于水的物质322334
〔如CaCO、BaSO、FeS、PbS、BaSO、Fe(OH)等〕必须写化学式。 3343
多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆写。如NaHCO溶液和稀硫酸反应: 3
+-HCO,H?CO?,HO 232
? 微溶物质作为反应物时,若浓度很大,写其化学式,若是稀溶液时,写离子式。如乳浊液的石灰水与
-2-NaCO溶液反应式写成Ca(OH) + CO = CaCO + 2OH。而澄清石灰水中通入CO的反应离子方程式是2323322+-Ca + 2OH + CO = CaCO? + HO。微溶物作为生成物时,一般按难溶物处理,写化学式,如在NaCl2322+- 溶液中加入烧碱溶液的离子方程式是Ca+2OH= Ca(OH)?。 2
即对于微溶物的处理有三种情况:
在生成物里有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。如NaSO溶液中加入AgNO溶液: 243+2- 2Ag , SO ? AgSO? 424
当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时,应写成离子的形式。如CO气体通入澄清石灰水中: 22+- CO,Ca,2OH?CaCO?,HO 232
当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写化学式。如在石灰乳中加入NaCO溶液: 23-2- Ca(OH),CO?CaCO?,2OH 233
?具有强氧化性的微粒与强还原性的微粒相遇时,首先应考虑氧化还原反应,不能简单地考虑复分解反应。
, -2+如Fe(OH)溶液与HI酸混合的离子反应式是2Fe(OH) + 6H+ 2I = 2Fe + I + 6HO。 33222+ -?注意反应物之间的量的关系,如NaHPO与澄清石灰水的反应,物质的量之比为1:1时:3HPO + 3Ca2424-2+ -3--+ 6OH = Ca(PO)? + 6HO + PO;物质的量之比为2:3时:2HPO+ 3Ca+ 4OH = Ca(PO)? + 4HO;342242434222+ --2-物质的量之比为4:3时:4HPO + 3Ca+ 6OH = Ca(PO)? + 6HO + 2HPO。 2434224+-?要了解离子方程式的含义,把离子方程式改写成化学方程,如H + OH = HO,其含义是强酸与强碱且无2沉淀生成的反应或强酸式盐与强碱反应的且无沉淀、气体生成的反应。
2+-?离子方程式要与化学方程式进行量的对应,如将少量Cl通入FeBr溶液,因还原性:Fe > Br,Cl只2222+2+3+-2+能先将还原性较强的Fe氧化。2Fe+ Cl = 2Fe + 2Cl,若将过量的Cl通入FeBr溶液,Cl均能将Fe、2222-2+-Br离子氧化,由FeBr组成可知,溶液中发生反应的Fe与Br的数目之比为1:2。因此,离子方程式为:23+-3+-3+-3+-2Fe + 4Br +3Cl = 2Fe + 2Br + 6Cl,若写成:2Fe + 2Br + 2Cl = 2Fe + Br + 4Cl,尽管符合2222质量、电荷守恒,也符合电子得失数相等的条件,但不符和参加反应物质的离子组成比(或化学方程式量的关系),因此是错误的。
五、检查离子方程式书写是否正确的几个原则
?必须满足三个守恒原则
?元素守恒:反应前后各元素的原子个数相等。
?电荷守恒:方程式左右两边离子的电荷总数相等。
?电子守恒(价守恒):对于氧化还原反应,反应过程中元素化合价升高总数与降低总数相等。 (2)正确把握与“量”有关的反应原则
?某物质若其阴、阳离子都参加了反应,且都反应完全,则方程式中,该物质阴、阳离子个数比应与化学
2+-+2-式中组成一致,如Ba(OH)与HSO溶液反应,离子方程式为:Ba,2OH,2H,SO?BaSO?,2HO224442+-注意:在H、OH、HO之前的化学计量数2是不可能省去。 2
?若反应物之间由于量比不同可发生反应时,必须结合量比书写。如Ca(OH)与NaHCO反应,有两种情232+--况:若Ca(OH)过量:Ca,OH,HCO?CaCO?,HO 32232-2+--若NaHCO过量:Ca,2OH,2HCO?CaCO?,2HO,CO 32333
(3)注意反应条件的原则
2--?溶液酸碱性条件:有些物质在不同条件下存在形态不同,如反应产物有碳酸盐时,则CO与HCO取决于332--溶液碱性强弱,强碱溶液中写CO,弱碱溶液中(如CO过量时)写HCO。 323
?温度条件:NHCl与NaOH溶液反应时,只有在浓溶液且加热条件下,才可写成NH?,否则写成43NH?HO。 32
?浓度条件:如BaCl溶液与稀的NaHCO溶液不发生反应,而BaCl溶液与浓的NaHCO反应,生成BaCO232332+-?,其离子方程式为:Ba,2HCO?BaCO?,HO,CO? 3322
?注意实验操作条件:如NaCO溶液与稀盐酸之间的反应,若将少量的HCl往多量NaCO溶液中滴加2323++2---时:先发生:CO,H?HCO;后发生:H,HCO?CO?,HO;若将少量NaCO往多量HCl中滴加3332223
+2-时:CO,2H?CO?,HO。 322
(4)必须遵循依据客观实验事实的原则
只有电解质参加的且具备电离条件的反应,才可写出离子方程式,某些反应,如甲烷燃烧只能写化学方程
燃烧 式:CH,2OCO?,2HO此外,必须根据反应实际情况写出正确产物。 4222 六、弱酸的电离与离子反应
规律1.当一种相对较强的弱酸跟另一种相对较弱的弱酸的混合时,也能发生离子反应,如氢氟酸跟醋
+--酸钠溶液混合时,由于电离能力:HF>CHCOOH,也即酸根离子结合H的能力:CHCOO>F。所以能发33--生如下的反应:HF,CHCOO?F,CHCOOH 33
从中就可以延伸出弱酸跟弱酸盐反应的一般规律:
较易电离的弱酸,较难电离的弱酸盐?较易电离的弱酸盐,较难电离的弱酸
--如:醋酸与次氯酸钠溶液反应:CHCOOH,ClO?HClO,CHCOO 332-2- CO通入硅酸钠溶液:CO,2HO,SiO?HSiO,CO 2223443
等等。
规律2.多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度。所以在多元弱酸跟其它弱酸盐反应时,可能生成多种产物,如HCO反应232--后可能生成CO或HCO。 33
规律3.离子反应规律是可以迁移的,水溶液中进行的离子反应的规律也可以迁移到非水溶剂体系中,如在液氨溶液中:2AgCl,Ba(NO)?BaCl?,2AgNO 3223
七、离子共存问题
在溶液中,不能反应生成新物质的离子,我们称这些离子能够共存,反之,能发生反应生成新物质的离子我们说这些离子不能共存。大致有下列几种情况:
2--2-?若两种离子会发生复分解反应而生成沉淀或气体或难电离物质则不能大量共存。如CO、HCO、SO、3332-----+2-3-2-2-S、HS、ClO、CHCOO、AlO、SO、PO、SiO、HPO等均不能与H离子大量共存(想一想,为什么,)。 323434---2-2+-?若离子间可发生氧化还原反应,则不能大量共存。如MnO、与I、Br、Cl、S、Fe不能共存。 4
(以下两条知识高一同学还没有学习到)
3+--?若离子间可以发生络合反应,则不能大量共存。如Fe与SCN 或CHO不能共存。 653+3+2-2-- -?若离子间发生双水解反应,则不能大量共存。如Al或Fe与CO、HCO、S、AlO等弱酸根不能共存。 332, 附加隐含条件的应用规律
2+3+2+-?溶液无色透明时,则溶液肯定无有色离子。如Cu(蓝色)、Fe(棕黄色)、Fe(浅绿色)、MnO(紫42-红色)、MnO(绿色)等都有颜色,若无色溶液则说明这些离子不存在。 4-?强碱性溶液中肯定不存在与OH起反应的离子。
+?强酸性溶液中肯定不存在与H起反应的离子
2-3-3-?与水反应的离子,如O、N、P等在水溶液中不存在。
第三节 化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
(1) 反应产生大量气泡,同时试管温度升高,说明反应过程中有热量放出。
化学反应方程式:2Al+6HCl=2AlCl+3H? 32
(2)混合搅拌后,玻璃片和小烧杯粘在一起,说明该反应吸收了大量的热,使水温降低结成冰。化学反应方程式:Ba(OH)?8HO+2NHCl=BaCl+2NH?+10HO 224232
[结论]
放热反应:化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。如 CH(g)+2O(g) CO(g)+2HO(l) 4222吸热反应:化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。如 C(s)+HO(g) CO(g)+H(g) 22
二、燃料燃烧的条件和环境保护
1、使燃料充分燃烧需要考虑两点:?燃烧时要有足够多的空气;?燃料与空气要有足够大的接触面。 空气不足:?浪费资源;?产生大量一氧化碳污染空气,危害人体健康。
空气过量:过量空气会带走部分热量,浪费能源。
增大接触面:改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。 2、大量使用化石燃料:?能引起温室效应;?会造成化石燃料蕴藏量的枯竭;?煤燃烧排放二氧化硫,导致酸雨;?煤燃烧会产生大量的烟尘。
三、现代能源结构和新能源展望
物质的量知识点
1.物质的量浓度
(1)定义:用单位体积溶液中所含溶质B 的 (2)符号:(3)单位: (5)说明:(1)公式中V 代表的体积,而非 的体积.
(6)取出任意体积的1 mol/L的溶液,其浓度都是 则因体积不同而 不同
以配制1000 mL 1.0 mol/L的NaCl 溶液为例.
①计算:计算所需NaCl 固体的质量为 58.5 g ②称量:根据计算结果,称量NaCl 固体.
③溶解:将称量好的NaCl 固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用 玻璃棒 搅拌. ④转移:待恢复到 室温 后,将溶液转移到 1000 mL 容量瓶 中. ⑤洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并振荡容量瓶.
⑥定容:往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶颈刻度线 1~2 cm 时,改用 胶头滴管 滴加蒸馏水至液面与刻度线 相切 塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀. (4)误差分析
①若未用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒,则溶质的质量 减小 ,结果偏 低 ②将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,则溶质的质量减小,结果偏低
以下各组溶液中Cl -的物质的量浓度与300 mL 1 mol/L NaCl溶液中Cl
-的物质的量浓度
相同的是( )
A .100 mL 1 mol/L AlCl3溶液 B .200 mL 1 mol/L MgCl2溶液 C .100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液 D .100 mL 2 mol/L KCl溶液
解析:300 mL 1 mol/L NaCl溶液中Cl -的物质的量浓度为1 mol/L;100 mL 1 mol/L AlCl3溶液中Cl -的物质的量浓度为3 mol/L;200 mL 1 mol/L MgCl2溶液中Cl -的物质的量浓度为2 mol/L;100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液中Cl -的物质的量浓度为1 mol/L;100 mL 2 mol/L KCl溶液中Cl -的物质的量浓度为2 mol/L. 答案:C
标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度
.溶液的稀释
可根据稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变,公式c 1·V 1=c 2·V 2; 溶液的混合
依据混合前后溶液中溶质的质量或物质的量守恒求解. 若混合后忽略溶液体积变化时:c 1V 1+c 2V 2=c 混(V 1+V 2) 几点说明:
①浓度与密度的变化关系
a .若溶液的密度大于1 g/cm3,溶质的质量分数越大,则其密度就越大. b .若溶液的密度小于1 g/cm3,溶质的质量分数越大,则其密度就越小.
常见溶液中,氨水、酒精等溶液比水轻,氯化钠溶液、硝酸、硫酸等溶液比水重. ②等体积或等质量溶液混合后的质量分数的变化规律
a .一定质量分数的溶液加等体积水稀释后,质量分数一般不会恰好是原来的一半.原因在于溶液密度与水的密度不同,溶液、水体积相等,但质量并不相等. .(2009·江苏南通调研) 已知某饱和溶液的①体积,②密度,③溶质和溶剂的质量比,④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算该溶液的物质的量浓度,上述条件中必不可少的是
( A )
A .②④ B .①④ C .①②③ D .①②③④
1.容量瓶
(1)规格及特点:常见的容量瓶有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等几种. 容量瓶上标有温度、容量和刻度线. (2)使用注意事项
①使用容量瓶第一步操作:检查是否漏水.
检查方法:打开瓶塞→加水→塞上瓶塞→倒立→观察→正立,瓶塞旋转180°→倒立→观察. ②根据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶.如配950 mL 某浓度溶液应选用1000 mL 的容量瓶.
③使用前用蒸馏水洗净,但不能用待配溶液润洗.
④不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,容量瓶也不能作为反应容器或长期贮存溶液.
⑤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,同时移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上部位,以免瓶内溶液受热而发生体积变化,使溶液的浓度不准确.
2.误差分析
n m
根据公式c = V MV
实验操作是“m ”还是“V ”引起的误
差,再具体分析.(以配制NaOH 溶液为
例)
欲配制500 mL 0.5 mol/L的NaOH 溶液,试回答下列问题. (1)计算:需要NaOH 固体的质量为________.
(2)某学生用托盘天平称量小烧杯的质量(烧杯中盛NaOH) ,称量前把游码放在标尺的零刻度,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,此时左边的托盘将________(填“高于”或“低于”) 右边的托盘,欲使天平平衡,所进行的操作为________.假定最终称量小烧杯的质量为________(填“32.6 g”或“32.61 g”) . (4)配制方法:设计五个操作步骤
①向盛有NaOH 的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解,并冷却至室温; ②继续向容量瓶中加入蒸馏水至离液面刻度1~2 cm; ③将NaOH 溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中;
④在烧杯中加入少量蒸馏水,小心洗涤2~3次后移入容量瓶中; ⑤改用胶头滴管加入蒸馏水至刻度线,加盖摇匀. 试用以上编号写出正确顺序________.
(5)某学生实际配制NaOH 溶液的浓度为0.48 mol/L,原因可能是 ( )
A .使用滤纸称量NaOH 固体 B .容量瓶中原来存有少量水 C .溶解后的烧杯未经多次洗涤 D .用胶头滴管加水定容时仰视刻度
:(1)10 g (2)高于 调节平衡螺丝使之平衡 32.6 g (4)①③④②⑤ (5)ACD
点拨:本题考查了一定物质的量浓度的溶液的配制,特别是实验的步骤及误差分析,同时也考查了托盘天平的作用,要牢固掌握基础知识. 解析:(1)m (NaOH)=M ·n =40 g/mol×500×10-3 L×0.5 mol/L=10 g
刻度盘的指针偏向哪方,哪方就重,左边托盘高于右边托盘,这时应先往左盘添加药品.天平精确到0.1 g ,所以称量结果只能为32.6 g ,在称量物品时,砝码的选择是由大到小.而溶液的配制过程为:计算→称量→溶解→转移→定容→装瓶→贴签.
配制出的溶液浓度小于所要求的原因,可能是:①使用滤纸称量NaOH ,因为NaOH 吸收空气中的水和CO2,从而使实际使用的NaOH 质量小了;②溶解后的烧杯未经多次洗涤,从而使溶质残留在烧杯中;③定容时仰视,此时液面已经超过了刻度线.而容量瓶中是否有蒸馏水不影响结果.
1.用硫酸铜晶体配制0.10 mol/L的硫酸铜溶液1000 mL时,使所配溶液浓度偏低的操作是 ( ) A .称取晶体16.0 g
B .称量固体时,天平指针偏左
C .选用的容量瓶内留有少量的蒸馏水
D .定容、摇匀后,发现液面低于环形标线
解析:A 项中应称量”晶体”的质量为 0.10 mol/L×1 L×250 g/mol=25.0 g,所以称取16.0 g所配溶液浓度偏小;B 项,托盘天平的指针偏向哪方,哪方就重,故指针偏左,所称取样品偏多,浓度偏高;C 项中对所配溶液浓度无影响;D 项摇匀后,液面低于刻度线对所配溶液无影响. 答案:A
2.配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH 溶液时,下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是 ( )
A .转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B .在容量瓶中进行定容时仰视刻度线 C .在容量瓶中定容时俯视刻度线
D .定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,再补充几滴水至刻度 解析:A 项中未洗涤烧杯及玻璃棒造成溶质损失,溶液浓度偏小;B 项,定容时仰视刻度线,造成溶液体积增大,浓度偏小;C 项,定容时俯视刻度线,造成溶液体积减小,浓度偏大;
D 项定容摇匀后,再补充水,使溶液体积偏大,浓度偏小,故只有C 符合题意. 答案:C
.等质量的CuO 和MgO 粉末分别溶于相同体积的硝酸中完全溶解,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的浓度分别为a mol/L和b mol/L.则a 与b 的关系为 ( ) A .a =b B .a =2b C .2a =b D .a =5b
解析:n (CuO)∶n (MgO)=
m m m m
体 M (CuO )∶M (MgO )=80401∶2,
积相同时,物质的量的比等于物质的量
浓度的比,所以a =n (CuO )=1,即2a
b 2n (MgO )
=b ,故选C.
实验室中需要配制2 mol/L的NaCl 溶液950 mL ,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl 的质量分别是( ) A .950 mL 111.2 g B .500 mL 117.0 g C .任意规格 111.2 g D .1000 mL 117.0 g 解析:欲配制2 mol/L的NaCl 溶液950 mL,需选择1000 mL的容量瓶,所需称量的m (NaCl)=1 L×2 mol/L×58.5 g/mol=117.0 g,故选D. 答案:D
.用固体NaOH 配制250 mL 0.5 mol/L NaOH溶液:
(1)在下列仪器中:①托盘天平(带砝码) ;②量筒;③烧杯;④玻璃棒;⑤漏斗;⑥500 mL 容量瓶;⑦药匙;⑧250 mL容量瓶;⑨胶头滴管;⑩坩埚. A .配制过程中必须用到的仪器有________.(填写代号) .
B .容量瓶使用前应________.中学化学实验常用仪器中使用前和容量瓶使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有________、________;
(2)下列操作使所配制的NaOH 溶液浓度偏高的有________(填写代号) . ①称取固体NaOH 时未用小烧杯 ②没有用水冲洗烧杯2~3次
③定容时,俯视液面使之与刻度相切
④溶液配好摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水至液面与刻度线相切 ⑤将未冷却的溶液注入容量瓶后,马上定容 答案:(1)A.①②③④⑦⑧⑨
B .检查密闭性 滴定管 分液漏斗 (2)③⑤
解析:配制溶液在称量时所需的仪器有:天平、药匙;溶解时所需仪器有:烧杯、玻璃棒、量筒;配制250 mL溶液需用250 mL容量瓶;定容时需要使用胶头滴管.容量瓶、分液漏斗和滴定管使用之前均应检查是否漏水.①~⑥的误差分析如下: ①称量NaOH 固体时应用小烧杯,如果放在滤纸上NaOH 会吸水,导致所称得的NaOH 固体质量偏小,浓度偏低.
②未用水冲洗烧杯,导致溶质损失,溶液的浓度偏低.
③定容时,俯视液面使之与刻度线相切,导致所加水不足,浓度偏高. ④当溶液配好后摇匀,液面低于刻度线是正常现象,若再加水浓度会偏低.
⑤溶液未冷却就注入容量瓶,液体体积热胀冷缩,马上定容,会导致溶液真正的体积不足刻度所标的体积,浓度偏高.
物质的量知识点
物质的量
知识点:
一、物质的量
1、物质的量:物质的量是表示含有一定数目粒子的集体的物理量,符号是n,单位为mol
(摩尔)。该物理量描述的对象是微观粒子,如分子、原子、离子、中子、质
子、电子等。
-1mol2、阿伏伽德罗常数:阿伏伽德罗常数是指1mol任何粒子的粒子数。符号是NA,,单位为。
12C国际上规定,1mol粒子集体中所含粒子数与0.012kg中所含的碳原
子数相同, 约为6.02×10??.
阿伏伽德罗常数将微粒的数目与物质的量联系在一起,三者的关系为:
N=n?NA.
3、摩尔质量:摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,符号是M,单位是g/mol
摩尔质量将物质的质量与物质的量联系在一起,三者的关系为:m=n?M 二、气体摩尔体积 阿伏伽德罗定律及推论
1、气体摩尔体积:气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,符号是Vm,单位为
L/mol。它的大小与温度、压强有关,在标准状况下,任何气体的摩尔体积
都约等于22.4L/mol。 气体摩尔体积将气体的体积与物质的量联系在一起,
VmN气三者的关系为:V=n?Vm。 相互关系: n,,,,c,V溶液MNVAm2、阿伏伽德罗定律:同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子 3、阿伏伽德罗定律的推论
条件 结论
公式 语言描述
n1V1T、p相同 在同温、同压下,气体的体积与物质的量成这个比 , n2V2
T、V相同 温度与体积相同的气体,压强与其物质的量成正比 p1n1, p2n2
T、p相同 在同温、同压下,气体密度之比等于气体摩尔质量之比 ,1M1, ,2M2
V1M2T、p、m相同 在同温、同压下,相同质量的气体体积之比等于气体摩, 尔质量的反比 V1M1
T、V、m相同 在同温、同体积下,相同质量的气体压强之比等于气体p1M2, 摩尔质量的反比 p2M1
三、物质的量浓度
1、物质的量浓度:物质的量浓度是以单位体积溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组
成的物理量。符号是c(B),单位为mol/L
2、物质的量浓度的计算
n,(1)利用公式来计算 公式为: c,,,,V
(2)利用溶液的质量分数和密度来计算 在已知某溶液溶质的质量分数为,密度为 ,
g/mL)时,可假设该溶液的体积为1000mL,则有公式: ρ(
1000,,,,mL,,g/mL,,1000,,,,= c,,,,M,1(L)M,,
3、一定物质的量浓度溶液的配制
(1)所需仪器(溶质为固体):容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙、胶头滴管。若溶
质为液体或浓溶液,上述仪器中的托盘天平、药匙可改为滴
定管。
(2)配制步骤:计算、称量(或量取)、溶解(或稀释)、移液、洗涤、定容、摇匀 (3)注意事项:a.容量瓶使用前必须检漏、洗涤,但不能润洗
b.容量瓶只能配制一定体积的溶液,即不能配制任意体积的一定物质的量
浓度的溶液
c.转移溶液时,溶液的温度应为室温;玻璃棒要靠在瓶颈刻度线以下 (4)误差分析
能引起误差的一些操作(以配置0.1mol/L的NaOH溶因变量 c/mol?Lˉ
液为例) ? m V
定容时仰视刻度线 不变 增大 偏小
定容时俯视刻度线 不变 减小 偏大
称量时间过长 减小 不变 偏小
用滤纸称NaOH 减小 不变 偏小
向容量瓶内注液时有少量液体流出 减小 不变 偏小
未洗烧杯和玻璃棒 减小 不变 偏小
整个过程不摇动 不变 减小 偏大
定容时水加多了,用滴管吸出 减小 不变 偏小
定容摇匀时,液面下降,再加水 不变 增大 偏小 突破方法:
一、阿伏伽德罗定律的应用
1、气体的密度和相对密度(为相对分子质量)的求算方法 Mr
M-1r,,,,g,L标准状况下,气体的密度 22.4
同温同压下,A气体的密度与B气体的密度之比叫做A气体对B气体的相对密,,,,,,AB
,,,M,,rD,,度(D),。 ,,,M,,r
2、摩尔质量(相对分子质量)的几种求算方法
-1(1)根据气体的密度求解:在标准状况下, ,,,,22.4L,mol
,,,2,,(2)根据气体的相对密度D求算: ,M,D,M21,,,1,,
mm总(3)摩尔质量定义法:,对于混合物 M,M,nn总
(4)根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量:
(其中a%、b%....是混合气体中A、B…..成分的物质的M,M,a%,M,b%,......,,
量分数或体积百分含量)
二、物质的量浓度的相关计算
1、溶液稀释或混合的相关计算
对于任何溶液来说,稀释前后溶质质量和溶质的物质的量都是不变的,这就是溶液的稀释定
律。
依据溶质的物质的量不变可得公式: c,V,c,V稀稀浓浓
依据溶质的质量不变可得公式:
m,,,m,,,V,,,,,V,,,,,c,V,M,c,V,M11221112221122(m代表溶液的质量,代表溶质的质量分数,V代表溶液的体积,ρ代表溶液的密度,c,
代表溶质的质量分数)
2、溶解度与物质的量浓度的换算
S对于饱和溶液来说,溶质的溶解度与溶质的质量分数存在换算关系:,,,,100%100,S将此式代入物质的量浓度的计算公式中,即可得出溶解度与物质的量浓度的换算公式:
n10001000S,,,c,,, ,,VMM100,S
3、溶质为气体的溶液浓度计算
已知气体溶质的体积(标准状况)、水的体积和溶液的密度,计算溶质的物质的量浓度时应
Vm气体n,先运用求出溶质的物质的量,然后运用V,求出溶液的体积,最后运-122.4L,mol,
nc,用进行运算。 V
-3如在标准状况下,1L水中溶解某气体VL,所得溶液的密度为,已知该气体的摩,g,cm
,n1000Vm溶质MV,,-1c,,,,尔质量为,则 , , Mg,molV22400,MV,,m溶液22400,MV溶液
物质的量知识点
第三章 物质的量
一、物质的量及其单位:
1、物质的量:与质量、长度等一样,是科学上来研究微粒(如原子、分子、离子、电子等)的物理量。它的单位是摩尔。即:摩尔是表示物质的量的单位。(mol)
122、摩尔的基准:科学上以12克所含的原子数作为摩尔的基准。即每摩尔物质含有阿伏加德罗C
23常数个微粒,近似值为6.02×10。
小结:物质的量n(mol)=N/N A
注:不能说1摩氢、1摩氧,因这样说指哪种微粒不明确。
二、摩尔质量:1mol物质中,微粒数是确定的,因而其总质量也随之确定。
定义:1mol物质的质量叫该物质的摩尔质量。单位:
物质的质量(g)小结:物质的量n(mol)= 摩尔质量(g/mol)
例:33克CO是几摩CO,和几克氢气所含分数相等,(0.75mol,1.5g) 22
三、气体摩尔体积:
231mol任何物质所含微粒数都是6.02×10个,它们占的体积又如何呢,
1、固体和液体的摩尔体积:
由于原子(或分子)大小不同,所以体积也不一样。
2、气体的摩尔体积:
气体体积由分子间的平均距离决定,在相同条件下分子间平均距离相等,则体积相等。
定义:在标准状况下,1mol的任何气体所占的体积都约是22.4升,这个体积叫做气体摩尔体积。单位“升/摩”。
小结:物质的量n(mol)=V/Vm
注:?必须是标况?必须是1mol气体?22.4是个约数。
四、阿伏加德罗定律及其应用:
定义:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,这就是阿伏加德罗定律(即三同和一同)。这一内容是高考的必考内容之一,考查能力层次从理解到综合应用。正确理解和应用该定律十分重要。
(一)关于该定律的理解:
正确理解该定律可从如下两个方面进行:
1、 从实验事实来理解:
5 在1.013×10帕和100?条件下,1克水在液态和气态时的体积分别为1ml和1700ml。1克水由液态转变为气态,分子数并没有改变,可见气体的体积主要决定于分子间的平均距离。对于一定数目分子的气体,温度升高时,气体分子间的平均距离增大,温度降低,平均距离减小;压强增大时,气体分子间的平均距离减小,压强减小时,平均距离增大。各种气体在一定温度和压强下,分子间的平均距离是相等的。在一定温度和压强下,气体体积的大小只随分子数的多少而变化,相同的体积含有相同的分子数。
2、 从气态方程来理解:
根据PV=nRT,此方程适用于各种气体,对于两种不同的气体,有PV= nRT,PV= nRT,当P= 111122221P、T= T时,若V=V,则一定有n= n。即在一定的温度和压强下,相同体积的任何气体都有含有2121212
相同数目的分子。
(二)该定律的推论
在真正理解了阿伏加德罗定律之后,我们不难得出如下推论:
1
Vn11 推论1:同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,即。 ,Vn22
Pn11推论2:同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,即,。 Pn22
推论3:同温同压下,同体积的任何气体的质量之比,等于分子量之比,也等于密度之比,即mMd111,,。 mMd222
VM12,推论4:同温同压下,同质量的气体体积之比等于摩尔质量之反比,即。 VM21
推论5:混和气体平均分子量的几种计算方法:
M (1)标准状况下,平均分子量 (?d=)(1mol的物质所具有的质量) M,22.4d22.4
dM11D,,,所以M,DM (2)因为相对密度 (相对密度的定义要补充) 12dM22
m总 (3)摩尔质量定义法: (混合总质量除以混合总物质的量) M,n总
(4)物质的量或体积分数法:
M,M,a%,M,b%,?AB
Mn,Mn,?,Mn1122nn ,n总
,,?,MVMVMV1122nn,V总
以上推论及气态方程PV=nRT在有关气体的化学计算中具有广泛的应用。
(三)应用举例
[例1]两个体积相等的容器,一个盛有NO,另一个盛有N和O,在同温同压下两个容器内的气体22
一定具有相同的( )
(A)原子总数 (B)质子总数 (C)分子总数 (D)质量
[解]根据阿伏加德罗定律,在同温同压下,同体积的气体含有的分子数相同。尽管第二个容器内的气体是由两种混合气体组成,但这种混合气体同样也服从阿伏加德罗定律,因此(C)可首先肯定为正确答案。NO、N和O都有是双原子分子。由于其分子数相同,其原子数也相同,因此(A)也是本题22
答案。
[例2]按质量各占50%的甲烷和乙烯混和的混和物,则混和气体中甲烷和乙烯体积比为( )
(A)7 :2 (B)7 :3 (C)7 :4 (D)6 :4
[解]混和后的气体一定是在同温同压下,题意中又告知两种气体等质量,根据推论4,有:
2
VMCHCH287244 ,,, 应选(C) VCHMCH164244
[例3]在一个6升的密闭容器中,放入3升X和2升Y,在一定条件下发生下列 (气)(气)
反应:4X+3Y 2Q+nR,达到平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来(气)(气)(气)(气)
1增加5%,X的浓度减小,则该反应方程式中的n值是( ) 3
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
[解]本题若按化学平衡计算的方法很难解答,由推论2知:若反应后气体的压强大于反应前气体的
压强,则反应后气体的物质的量必然大于反应前气体的物质的量,即,所以。故答2,n,4,3n,5案是(D)。
[例4]CH在一定条件下催化氧化可以生成CH、CH(水和其他反应产物忽略不计)。取一定量42426
CH经催化氧化后得到一种混合气体,它在标准状况下的密度为0.780g/L。已知反应中CH消耗了4420.0%,计算混合气体中CH的体积分数(本题计算过程中请保持3位有效数字)。 24
[解]设反应前CH为1mol,其中有xmol转化成CH,(0.2-x)mol转化成CH,由关系式 42426
2CHCH,2CHCH,426424
x0.200x,xmolmol(0.200x)molmol,22
0.2可知,反应后混合气体的总物质的量 n,0800,,0.900mol总2
MnMnMn,,?,1122nnM22.4d根据,, n总
x0.200,x16,0.800,28,,30,2222.4,0.78,有 0.900
解得 x,0.0800
0.0800/2 ?C2H4的体积分数,物质的量分数,,100%,4.44%0.900
五、物质的量浓度
1、定义:以1升溶液里含多少摩尔溶质来表示的溶液浓度叫物质的量浓度。单位“摩/升”。
溶质的量(mol) 物质的量浓度C(mol/L)= 溶液的体积(L)
例:把29.3g食盐配成500ml溶液,其物质的量浓度为多少,如果配制成2L溶液,其物质的量浓
度又是多少,(1mol/L、0。25mol/L)
2、一定物质的量浓度溶液的配制:
例:配制0.5mol/L的溶液500ml:
(1) 计算:溶质用量:0.5×0.5×58.5=14.6(g)
(2) 称量:称取已研细的NaCl14.6g
(3) 溶解:在烧杯中进行
(4) 转移:
(5) 洗涤:
(6) 定容:
(7) 摇匀:
3
(8) 保存:
附:配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液实验误差的主要原因
(1) 称量时所引起的误差
使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因
? ?天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀;
? ?试剂、砝码的左右位置颠倒
? ?调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端
? ?用量筒量取液体时,仰视读数,使所读液体的体积偏大等待
使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因
?直接称量热的物质
?砝码残缺
?在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢
?用量筒量取液体时,俯视读数,使所读液体的体积偏小等待
(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液的浓度偏低。
(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,致使溶液浓度偏低。
(4)容量瓶内温度高于20?,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高。
(5)在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液的体积增大,致使溶液的浓度偏低;俯视读数会使溶液的体积减小,致使溶液浓度偏高。
例题精选:某学生进行中和滴定实验,需要用到浓度为0.10mol/L氢氧化钠约75ml,实验过程中用到的主要仪器有托盘天平和容量瓶。现有以下几种规格的容量瓶,实验过程中宜选用的是( ) A.50mL B.100mL C.250mL D.500mL 解题中,不少学生认为是 B选项。有资料的答案为C。能说说选C的理由吗,
托盘天平的感量是0.5g,如果配制100ml的话,只需要0.4g氢氧化纳,不好称量
3、 溶液浓度的计算与换算:
(1)配制溶液的计算:
因为 C=n/V 所以 n=CV V=n/C
例1、用氯化氢气做喷泉实验后,溶液充满全瓶内。设实验在标准状况下进行,求在烧瓶中得到的稀盐酸中HCl的质量分数和物质的量浓度。
解:?求溶液中溶质的质量分数。设烧瓶容积为22.4L,有
36.5 ω(HCl)==0.163% ,100%1,22.4,1000,36.5
?求HCl的物质的量浓度。设烧瓶容积为22.4L,有
C(HCl)=1mol/22.4L=0.045mol/L
例2、实验室中要配制磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的混合溶液2000ml,要求每升溶液中含磷元素0.2mol。磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的物质的量的比是1:3,今用98%磷酸和固体NaOH来配制,要取
3用98%磷酸(密度1.844g/cm)多少ml?固体NaOH多少克,(上海市高考题)
解:由题意知,2升中NaHPO和NaHPO共0.4mol,NaHPO0.1mol,NaHPO0.3mol。 24242424
设需98%HPOxml,需NaOHyg 34
x,1.844,98% 解得 x=21.7(ml) ,0.498
y 解得y=20(g) ,0.1,0.2,0.3,0.140
(2)浓溶液稀释的有关计算:
稀释定律:稀释前后溶液中溶质的质量和物质的量不变。
4
CV=CV(C、C为稀释前后溶质的物质的量浓度) 112212
例3、100ml容量瓶内有100ml0.1010mol/LNaCl溶液,设法把它配成0.1000mol/L的NaCl溶液。
仪器、药品:100ml容量瓶(内装溶液),酸式滴定管,1ml移液管,滴管,100ml烧杯,100ml量筒,10ml量筒,蒸馏水。
解:依稀释定律:100×0.1010=0.1000×V2,V2=101.0(ml)用移液管或滴定管往盛有100.0ml0.1010mol/LNaCl溶液的容量瓶内加1.0ml蒸馏水,然后摇匀即得所需浓度的溶液。
(3)有关物质的量浓度与溶液中溶质分数(设为ω%)的换算。
1000(ml),(g/cm3),%,,C(mol/L)= 溶质的摩尔质量(g/mol),1L溶液
例4、常温下将20g14.0%的NaCl溶液跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合,得到密度为1.15g/ml的混合溶液。计算:
(1)该混合溶液的质量分数;(2)该溶液的物质的量浓度;(3)在1000g水中需溶入多少molNaCl,才能使其浓度恰好与上述混合溶液的浓度相等。
解:(1)混合溶液的质量分数:
20.0,14.0%,30.0,24.0% ,%,,100%,20.0%20.0,30.0
(2)物质的量浓度:
1000,1.15,20.0% C,,3.93(mol/L)58.5,1
(3)设需xmolNaCl
58.5x,100%,20.0%x,4.27(g) 1000,58.5x
物质的量浓度的计算,公式虽简单,但种类繁多,题型比较复杂,关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液体积(L),即可求溶液的物质的量浓度。若已知溶液的密度还可进行物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数(或饱和溶液的溶解度)之间的相互求算:
,31000mL,溶液的密度(g,cm),溶质的质量分数物质的量浓度(c)= ,1溶质摩尔质量(g,mol),1L
1000%,,,,cM记为c= 则ω%,% 10,,M
因此,在有关计算形成解题思路一般有两个出发点:
?由“定义式”出发:物质的量浓度定义的数学表达式为c=n/V,由此知,欲求c,先求n及V。
?由守恒的观点出发:
a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”。
b.溶液中“微粒之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。
++2-2-如在NaSO溶液中,阴离子SO与阳离子Na所带电荷一定相等,即n(Na)×1=n(SO)×2,又因2444在同一溶液中,体积都相同,故有
,2-c(Na)×1=c(SO)×2。 4+++--2-再如,在NaSO、KNO和HCl的混合液中,阳离子有Na、K、H,阴离子有SO、NO、Cl,由电24343荷守恒知:
,,,2---c(Na)×1+c(K)×1+c(H)×1=c(SO)×2+c(NO)×1+c(Cl)×1 43,,,2,,,简化为c(Na),c(K),c(H),2c(SO),c(NO),c(Cl) 43
c.化学反应前后的质量守恒
5
现将两类浓度的求算总结如下:
1.溶液中粒子的物质的量浓度
y+x-强电解质 AxBy====xA+yB有
y,x-c(A)====xc(AxBy) c(B)====yc(AxBy)
y+x-c(A)?c(B)====x?y
,13+,12-以Fe(SO)为例:(1)若Fe(SO)的物质的量浓度为amol?L,则c(Fe)=2amol?L,c(SO)=3a 2432434,1mol?L。
a2,,1,1若Fe(SO)溶液中(SO), mol?L,则,, mol?L。 (2)ca243433
3+2-(3)溶液中电荷关系:3c(Fe)=2c(SO)。 4
2.气体溶于水后溶质的物质的量浓度
-1在标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液密度为ρ g?mL,已知该气体的摩尔质量为M
,1,1g?mol,水的密度是1 g?mL,则溶于水后溶质的物质的量浓度为:
vVmol1000,Vn,,1,122.422.4,,=mol?L=mol?L cmVV22400,MVL(1000,1,M)1000,22.4
1000,
VMgm(溶质)MV22.4 w,,100%,,100%,,100%Vm(溶液)22400,MV(1000,M)g22.4
(4)综合计算:
3例5、用密度为1.32g/cm的硫酸溶液,逐滴滴入BaCl溶液中,直到沉淀恰好完全为止。已知所2生成的沉淀的质量等于所用硫酸溶液的质量,则硫酸溶液的浓度为( ) (A)21.9% (B)42.1% (C)13.5mol/L (D)5.67mol/L
解:依题意,生成沉淀的质量应等于溶液的质量
?HSO+BaCl=BaSO?+2HCl 2424
98 233
M×ω% M
98 ?HSO%=,100%=42.1% 24233
1000,1.32,42.1%C,,5.67(mol/L) 98,1
故答案为B、D
例题精选:
5例:4mLO和3mLNH(Y,X)混合气体在120?、1.01×10Pa条件下点燃完全反应后,2xy
恢复到原温度和压强时,测得反应后N、O、HO(气)混合气体密度减小3/10。 222
(1)该反应的化学方程式为 YO+4NH=2XN+2YHO 2XY22
(2)通过计算确定的化学式
解:设混合气体的质量为W。反应前的密度为W/7,反应后的密度为W/7×7/10=W/10.即反应后气
体的体积为10Ml. YO+4NH======2XN+2YHO 2XY22
y 4 2x 2y 2x+y-4
3 10-7=3
6
由此可得:X+Y/2-2=2 Y=2(4-X)
讨论:当X=1时,Y=6 一个N不能结合6个氢
X=2时,Y=4
X=3时,Y=1,不符合Y,X
故有NH的化学式为NH XY24
练习:
31、在标准状况下,1体积水溶解700体积氨气,所得溶液的密度为0.9g/cm。则氨水的浓度是( )
(A)18.4mol/L (B)34.7% (C)20.4mol/L (D)38.5%
32、式量为M的某物质在室温下的溶解度为Sg/100g水,此时测得饱和溶液的密度为dg/cm。则该饱和溶液的物质的量浓度是( )
(A)M/10Sdmol/L (B)1000Sd/[M(100+S)]mol/L
(C)10Sd/Mmol/L (D)M(100+S)/1000Sdmol/L
3、在一定温度下,溶质溶解在两种互相接触但互不相溶的溶剂中的浓度之比是一个常数K。若C、AC(g/L)分别表示溶质在A、B两种溶剂中的浓度,则C/C=K。对溶质碘来说,有C/C=85,BABCCl4H2O现有2L碘水,其中含碘0.02g,若用CCl为萃取剂,以两种不同的方法进行萃取:(?)第一种方法是4
50ml萃取剂萃取一次;(?)分两次萃取,每次用25ml萃取剂。求两种情况下水中残留碘的质量。
(答:1、AB 2、B 3、第一次0.0064g;第二次0.0047g。)
附:溶解度:
在相同条件下,不同物质在同一溶剂里溶解的能力各不相同。通常把一种物质溶解在另一种物质里的能力叫做溶解性。物质溶解性的大小跟溶质和溶剂的性质有关,通常用溶解度表示物质的溶解性大小。
1、固体物质的溶解度:
在一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
如食盐在10?时的溶解度为35.8克。
(不指明溶剂时,通常所说的溶解度就是物质在水里的溶解度。)
溶质的质量 溶解度 ,,100克溶剂的质量
在使用溶解度这个概念时应注意:
(1)要指明在什么温度下; (2)该溶液必须是饱和的;
(3)溶剂的质量是以100克为标准;(4)溶解度的单位是克。
易溶:>10g 可溶:>1g 微溶:<1g>1g><0.01g>0.01g>
(习惯上把难溶叫“不溶”)
2、气体物质的溶解度:
气体的溶解度是指在一定温度下,某气体(压强为1标准大气压)在一体积溶剂里达到饱和状态时所溶解的体积数(换算成标准状况的体积数),例如:0?、1大气压下,氧气的溶解度为0.049,表示该条件下1体积水中最多能溶解0.049体积的氧气。气体的溶解度是没有单位的。(0?时,NH3的溶解度是1176;20?时为702)
3、影响物质溶解度的因素:
物质溶解度的大小主要决定于溶质和溶剂的性质(内因),外界条件如温度、压强以物质的溶解度也有一定的影响(外因)。
(1)温度对固体物质溶解度的影响:
大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大;少数物质(如食盐)的溶解度受温度的影响很小;还有极少数物质(如熟石灰)的溶解度随温度的升高而减小。
(2)温度、压强对气体溶解度的影响:
7
气体的溶解度一般随着温度的升高而减小(如氨水受热逸出氨气);当温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解度增大;随着压强的降低,气体溶解度减小。(如打开汽水瓶盖即冒气泡。)
4、溶解度曲线:
物质的溶解度和温度的关系,可用溶解度曲线来表示。纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,曲线上任何一点表示这种物质在该温度下的溶解度。
根据某物质的溶解度曲线可以查知这种物质在某温度时的溶解度,也可以看出这种物质的溶解度随着温度的变化而变化的规律,还可以比较温度相同时不同物质溶解度的大小。
例1、在20?时,将34.3克氯化铵饱和溶液蒸干后,得到9.3克氯化铵。求20?时氯化铵的溶解度。
9.3 解:S,,37.2(g)34.3,9.3
答:20?时氯化铵的溶解度是37.2克。
例2、从溶解度曲线上查出,硝酸钾的溶解度在70?时约为140克,在9?时为20克。将70?时的硝酸钾饱和溶液200克,降低到9?时,问能析出硝酸钾晶体多少克,
[解法一]
(1)设70?时200克硝酸钾饱和溶液中含水x克
(100 + 140): 100 = 200:x
x = 83.3 (g)
200克硝酸钾饱和溶液中含硝酸钾的质量为:
200,83.3,116.7(g)
(2)设9?时,83.3克水中能溶解硝酸钾y克
100:20 = 83.3:y
y =16.7(g)
在83.3克水中,从70?降低到9?时,少溶解硝酸钾的质量,就是析出硝酸钾的质量:
116.7,16.7,100(g)
[解法二]
设能析出KNO3晶体x克
(100 + 140): (140-20) = 200:x
x = 100 (g)
8
物质的量知识点
物质的量
定义:表示含有一定数目粒子集合体的物理量,符号为:n。单位:摩尔(mol)。 适用范围:原子、分子、离子等微观粒子。
注意:1. “物质的量”四个字是一个整体,不能拆分开。
2. 物质的量只能用于微观粒子,不能用于宏观物质。
3. 物质的量是宏观和微观的桥梁。
4. 物质的量是物理量。
5. 在使用物质的量的时候必须明确指出微粒的名称或符号。
1. 下列叙述中正确的是( )
A. 物质的量就是物质的质量
B. 物质的量是国际单位制中的一个物理量
C. 物质的量是指物质的数量
D. 物质的量是描述物质多少的单位
E. 物质的量就是物质的质量与相对分子质量的比值
F. 摩尔是一个物理量
G. 摩尔质量是物质相对分子质量的6.02×1023倍
H. 摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
I. 摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
J. 摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
K. 国际上规定,0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1 mol
阿伏伽德罗常数
定义:1 mol任何粒子的粒子数,规定:12 g 12C中的碳原子数。符号:NA单位:mol-1。 数值:6.02×1023。
注意:1. 我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体都成为1 mol。
2. 1 mol任何粒子所含粒子的数目就是阿伏伽德罗常数的数值。
3. 在计算的时候,如果需要使用数值,我们就把NA=6.02×1023
1. 下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A. 32克O2所含的原子数目为NA
B. 0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5 NA
C. 1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA
D. 0 5 NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
E. 6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
F. 0.012 Kg 12C含有的碳原子数就是阿伏伽德罗常数
G. 阿伏伽德罗常数个粒子的物质的量是1 mol
2. 铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混和、压制,就可
以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为( )
A. 2.5×1019个 B. 2.5×1022个 C. 5×1019个 D.5×1022个
3. 设NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法不正确的是( )
A. 醋酸的摩尔质量与NA个醋酸分子的质量在数值上相等
B. NA个氧气分子和NA个氢气分子的质量比等于16:1
C. 2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1 NA
D. 17 g NH3所含的原子数目为4 NA,所含的电子数目为10 NA
4. NA表示阿伏加德罗常数,下列说法错误的是( )
A. 质量为a g的R分子,其相对分子质量为a NA
B. 12 g石墨含有NA个碳原子
C. 标准状况下,11.2 L CHCl3中含有的分子数为0.5 NA
D. 78 g Na2O2中总离子数为4 NA
5. NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是( )
A. l mol D2O所含质子数为12 NA
B. 84 g MgCO3与NaHCO3混合物中含氧原子3 NA
C. 1 mol NH4+中含有11 NA个电子
D. 1 mol氯化氢分子中含H+离子数为NA
摩尔质量
定义:单位物质的量的物质所具有的质量。符号:M。单位:g / mol。
与式量的关系:数值相等,单位不同。
结论:任何粒子的摩尔质量在树枝上与其化学式的式量相等。
1. 下列说法正确的是( )
A. 1 mol H2O的质量是18 g / mol
C. CO2的摩尔质量是44 g / mol
2. 下列说法正确的是( )
A. H2的摩尔质量是2 g B. 1molH2O 的质量是18 g/ mol
C. 氧气的摩尔质量是32 g/ mol D. 2g H2含1mol H B. 硫酸根例子的摩尔质量是96 g D. HCl的相对分子质量是36.5 g / mol
3. 下列物质中氧原子数目与11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是( )
A. 6.72 L CO
A. CH4 B. 6.6 g CO2 B. NH3 C. 6.4 g SO2
C. H2O D.9.6 g H2SO4 D. HF 4. 相同质量的下列物质,所含分子数目最多的是( ) 5. 对于相同质量的二氧化硫和三氧化硫来说,下列说法中正确的是( ) A. 含氧原子的个数比为2:3 C. 含氧元素的质量比为5:6 B. 含硫元素的质量比为5:4 D. 含硫原子的个数比为1:1
6. 若某原子的摩尔质量是M g / mol,则该原子的真实质量约为
7. 已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g,则X气体的摩尔质量是( )
A. 16 g
A. 16 B. 32 g B. 28 C. 16 g / mol C. 14 D. 32 g / mol D. 31 8. 2.16 g X2O5中含有0.1 mol氧原子,则X的相对原子质量为( )
9. 血液中的血清素(摩尔质量为176 g ? mol-1)在人体中起着镇定情绪、解出忧虑
的作用。血清素所含碳元素的质量分数为68.2%,所含氢元素的质量分数为
6.82%,所含氮元素的质量分数为15.9%,所含氧元素的质量分数为9.08%。请你尝试写出血清素的化学式。
气体摩尔体积
定义:单位物质的量的气体所占的体积。符号:Vm。单位:L / mol。
标况下气体的摩尔体积为22.4 L / mol。
物质体积的大小取决于:粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离。其中:固体和液体,其体积主要取决于粒子大小;气体主要取决于粒子之间的距离。
注意:1. 气体摩尔体积与温度和压强有关。
2. 气体摩尔体积只能用于气体,不论是单一气体还是混合气体。
3. 讨论气体摩尔体积必须给定条件。
4. 标准状况下,气体的摩尔体积为22.4 L / mol。
5. 气体摩尔体积,对于固体和液体是不适用的。
1. 在一定温度和压强下,气体体积主要取决于( )
A. 气体分子间的平均距离
C. 气体分子数目的多少 B. 气体分子粒子大小 D. 气体分子相对分子质量的大小
2. 标准状况下两个容积相等的贮气瓶,一个装有O2,另一个装有CH4,两瓶气体具
有相同的( )
A. 质量 B. 原子总数 C. 密度 D. 分子数
3. 下列说法正确的是( )
A. 1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B. H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C. 在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D. 在标况下22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中含有的N原子的物质的量为2 mol
4. 下列说法正确的是( )
A. 1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B. 1 mol H2的质量是1 g,它所占的体积是22.4 L
C. 在标准状况下,1 mol任何物质所占的体积都约为22.4 L
D. 在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L
5. 设NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,任意比例的CH4和CO2的混合物22.4 L,所含有的分子数均为NA
B. 在标准状况下,NA个水分子所占的体积为22.4 L
C. 常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2,失去的电子数均为2 NA
D. 常温常压下,28 g氮气所含有的核外电子数为10 NA
6. 下列说法中,正确的是( )
A. 在标准状况下,1 mol水的体积是22.4 L
2C. 0.3 mol N2、0.7 mol O2在标准状况下的总体积为22.4 L
D. 0.1 mol N2在25℃和101kP时的体积约为2.24 L
7. NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法中正确的是( )
A. 等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B. 1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
C. 1 mol Na2O2固体中含离子总数4 NA
D. 标准状况下,2.24 L戊烷所含分子数为0.1 NA
8. 在标准状况下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体,其体积约为
( )
A. 8.4 L B. 11.2 L C. 14.0 L D. 16.8 L
9. 在一定的温度?压强下,向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2,点燃使
其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460 mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )
A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1
10. 在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72 L,质量为12 g?此混合物中CO
和CO2物质的量比是 ,CO的体积分数是 ,CO的质量分数是 ,C和O原子个数比是 ,混合气体的平均相对分子质量是 ,对氢气的相对密度是 。
11. 设阿伏伽德罗常数为NA,在标准状况下,O2和N2的混合其他m g含有b个分子,
则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应该是( )
A.22.4nb/(mNA) B.22.4mb/(nNA)
AA阿伏伽德罗定律及推论
定义:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。适用范围:气体。 推论:阿伏加德罗定律的推论有很多,只需要记住一些常见的和经常考的就好,其余的就可以通过公式自己进行推导:PV=nRT。
1. 2 mol Cl2和2 mol CO2相比较,下列叙述中正确的是( )
A. 分子数相等 B. 原子数相等 C. 体积相等 D. 质量相等
2. 同温同压下,1 mol He和1 mol Cl2具有相同的(二者都是气态)( )
A. 原子数 B. 质子数 C. 质量 D. 体积
3. 在三个密闭容器中分别冲入Ne、H2、O2这三中气体,当它们的温度和密度都相同
时,这三中气体的压强(p)从大到小排列为( )
A. p(Ne) > p(H2) > p(O2)
B. p(O2) > p(Ne) > p(H2) D. p(H2) > p(Ne) > p(O2) C. p(H2) > p(O2) > p(Ne)
4. 标准状况下有:①6.72 L甲烷;②3.01×1023个氯化氢分子;③13.6 g硫化氢;④
0.2 mol氨气。下列对这四种气体的关系从大到小表示不正确的是( )
A. 体积:④ < ①="">< ②=""><>
C. 质量:④ < ①="">< ③="">< ②="" b.="" 密度:①="">< ④="">< ③="">< ②="" d.="" 氢原子数:②="">< ④="">< ③=""><>
5. 根据阿伏伽德罗定律,下列说法正确的是( )
A. 同温同压下,两种气体的体积比等于其摩尔质量之比
B. 同温同压下,两种气体的物质的量之比等于密度之比
C. 同温同压下,两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D. 同温同体积时,两种气体的物质的量之比等于压强之比
6. 同温同压下,分别为1 mol的氢气和氧气,它们的( )
A. 质量相同,体积不同
B. 分子个数相同,质量不同 D. 体积相同,分子数也相同 C. 体积相同,分子数不同
7. 在同温同压下,A容器中盛有H2,B容器中盛有NH3,若使他们所含的原子总数
相等,则两个容器的体积之比是( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 2:3 D. 1:3
8. A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8∶9。将两种金属单质按物质的量之比
为3∶2组成1.26 g混合物。将此混合物与足量稀硫酸溶液反应,放出1.344 L(标准状况)氢气。若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等,则A的摩尔质量是 ,B的摩尔质量是 。
9. 同温同压下,某集气瓶充满O2时的质量为116 g,充满CO2时的质量为122 g,
充满X气体时的质量为114 g,则X气体的相对分子质量是多少?
10. 氢气和氧气的混合气体,在120℃和一定压强下体积为a L,点燃后发生反应,待
气体恢复到原来的温度和压强时测得其体积为b L,原混合气体中氢气和氧气各是多少升?
物质的量浓度
定义:单位体积溶液里所含溶质的物质的量。单位:mol / L。
注意:1. 计算公式中的V表示的是溶液的体积,单位是L。
2. 同一种溶液,其物质的量浓度是不会随着体积的变化而变化的。
物质的量浓度和溶质的质量分数的换算:C=1000 M
1. 下列各种溶液中,溶质的物质的量浓度是1mol/L的是( )
A. 将40 g NaOH溶解于1 L水中
B. 将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C. 将160 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液
D. 将10 g NaOH溶解于水中配成250 mL溶液
2. 从1 L物质的量浓度为1 mol / L的NaOH溶液中取出100 mL溶液,对于这100 mL
溶液,下列叙述错误的是( )
A. 浓度为0.1 mol / L
C. 含有4 g NaOH B. 浓度为1 mol / L D. 含有0.1 mol NaOH
3. NA为阿伏加德罗常数,下列关于0.2 mol / L K2SO4溶液的正确说法是( )
A. 500 mL溶液中所含K+、SO42-总数为0.3 NA
B. 500 mL溶液中含有0.1 NA个K+离子
C. 1 L溶液中K+离子浓度是0.2 mol / L
D. 2 L溶液中SO42-离子浓度是0.4 mol / L
4. 下列溶液中,Cl-的物质的量浓度最大的是( )
A. 10 mL 0.1 mol / L的AlCl3溶液
C. 30 mL 0.1 mol / L的KCl溶液 B. 20 mL 0.1 mol / L的CaCl2溶液 D. 100 mL 0.2 mol / L的NaCl溶液
5. A L硫酸铝溶液中,含有B mol铝离子,则此溶液的物质的量浓度是( )
A. B/A mol/L
C. B/2A mol/L B. 2A/B mol/L D. A/2B mol/L
6. 在V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ m g,取V/4 mL该溶液用水稀释至4V mL,则
SO42-离子的浓度为( )mol/L
A. 125m / 9V
C. 125m / 36V B. 125m / 18V D. 125m / 54V
7. 在50mL 0.2mol/L H2SO4溶液中,溶质的质量是( )
A. 98 g/mol B. 0.01 mol C. 0.98 g D. 9.8 g
8. 把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol Na2SO4
的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol AgNO3的溶液,恰好使Cl-完全沉淀,则该混合溶液中K+的浓度是( )
A. 0.1(b-2a) B. 10(2a-b) C. 10(b-a) D. 10(b-2a)
9. 将100mL 0.1mol/L的BaCl2溶液与50mL 0.2mol/L的NaCl 溶液混合,若不考虑
混合溶液的体积变化,则混合后溶液中Cl-的物质的量浓度是( )
A. 0.2 mol / L
C. 0.1 mol / L B. 0.01 mol / L D. 0.02 mol / L
10. 含浓度为0.50 mol / L的某金属阳离子Mn+的溶液10.00 mL 恰好与 0.40 mol / L
的NaOH 溶液12.50 mL 完全反应,生成沉淀,则n是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
11. 等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液分别与等体积等物质的量浓度的AgNO3
溶液恰好完全反应,则NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度之比是( )
A. 1:2:3 B. 3:2:1 C. 6:3:2 D. 1:1:1