高考化学 化学中常用计量知识精讲
- 格式:doc
- 大小:100.50 KB
- 文档页数:6
化学高考物质的量知识点引言:在化学学科中,物质的量是一个非常重要的概念,它可以帮助我们理解化学反应的过程和计算化学方程式中各个物质的关系。
本文将为读者介绍高考化学中与物质的量相关的知识点,包括化学计量、摩尔和物质的量计算等内容。
一、物质的量与阿伏伽德罗常数物质的量是化学反应中起作用的基本单位。
在国际上,物质的量的单位是摩尔(mol)。
1mol物质的质量称为相对分子质量(相对分子质量为1的物质是质子)。
而物质的量的计量单位为阿伏伽德罗常数(6.0221×10^23mol^-1),常用符号为N_A。
二、物质的量计算在计算物质的量时,我们可以使用以下公式:物质的量(mol)= 物质的质量(g)/ 物质的相对分子质量(g/mol)举例来说,如果我们想知道5克H2O的物质的量,首先我们需要知道水的相对分子质量是18g/mol。
将数值代入公式计算,可以得出物质的量为5/18≈0.28mol。
三、摩尔与化学计量摩尔使我们能够在化学方程中表达不同物质之间的摩尔比例关系。
例如,当方程式如下:2H2 + O2 → 2H2O我们可以看出,2mol的氢气和1mol的氧气反应生成2mol的水。
四、化学方程式中的物质的量关系在化学方程式中,通过判断摩尔的关系,我们可以推断不同物质之间的物质的量比例。
以铁水和硫酸铜反应为例:Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu根据化学方程,可以得知1mol的铁水反应生成1mol的硫酸铜、1mol的亚硫酸亚铁和1mol的铜。
五、溶液中物质的量与浓度在溶液中,我们经常使用物质的量来计算溶质的浓度。
溶液的浓度可以通过以下公式计算:浓度(mol/L)= 物质的物质的量(mol)/ 溶液的体积(L)举例来说,如果我们知道溶液的质量为0.5g,其中溶质的物质的量为0.02mol,我们可以使用以下公式计算溶液的浓度:浓度(mol/L)= 0.02mol /溶液的体积(L)结论:物质的量在化学领域中扮演着重要的角色。
考点22 物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量1.物质的量(1)物质的量是七个基本物理量之一,其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。
符号为:n ,单位为:摩尔(mol )。
(2)物质的量的基准(N A ):以0.012kg 12C 所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。
阿伏加德罗常数可以表示为N A ,其近似值为6.02×1023 mol -12.摩尔质量(M )1摩尔物质的质量,就是该物质的摩尔质量,单位是g/mol 。
1mol 任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子,但由于不同粒子的质量不同,因此,1 mol 不同物质的质量也不同;12C 的相对原子质量为12,而12 g 12C 所含的碳原子为阿伏加德罗常数,即1 mol 12C 的质量为12g 。
同理可推出1 mol 其他物质的质量。
3.关系式:n =A N N ;n =M m [例1]下列关于物质的量的叙述中,正确的是( )A.1mol 食盐含有6.02×1023个分子B.Mg 的摩尔质量为24C.1mol 水中含有2mol 氢和1mol 氧D.1molNe 含有6.02×1024个电子[解析] NaCl 为离子化合物,其结构中无分子,且食盐为宏观物质,不可用mol 来描述,故A 不正确;Mg 的摩尔质量为24g/mol ,单位不对,故B 不正确;C 中对1mol 水的组成的描述不正确,应为:1mol 水中含有2mol 氢原子和1mol 氧原子;故答案为D 。
[答案]D特别提醒:1.摩尔只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的化学微粒,不能描述宏观物质。
如1mol 麦粒、1mol 电荷、1mol 元素的描述都是错误的。
2.使用摩尔作单位时,应该用化学式(符号)指明粒子的种类。
如1mol 水(不正确)和1molH 2O (正确);1mol 食盐(不正确)和1molNaCl(正确)3.语言过于绝对。
精心整理专题一:化学计量在实验中的应用知识点一:物质的量、摩尔质量以及阿伏伽德罗常数(考点,易错点)1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
(注意任何粒子)2.摩尔(mol): 把含有6.02 ×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。
(注意任何粒子)3.阿伏加德罗常数:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。
(注意单位)4.物质的量=物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/N A5.摩尔质量(M)(1) 定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol 或 g.mol-1(3)6.物质的量=物质的质量/摩尔质量 ( n = m/M )例1:列说法中正确的是()A.H2的摩尔质量是2 gB.1 mol氧的质量是C.氧气的摩尔质量是32 g·mol-1D.2 g H2含6.02×10变式练习1.标准状况下有①0.112 L水②0.5N A个HCl氦气⑥6.02×10232.含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含、“<”或“=”)3.(1)1 mol_______________________个氢原子。
(2)水所含氢原子数相同。
4. 5 K下呈现超导性。
据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·12.2 g该晶体中含氧原子数__________,氢原5.用N A()。
A2N AB.28 g2N AC.常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6N AD.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2N A知识点二:气体摩尔体积与阿伏伽德罗定律(考点,重点,易错点)1.气体摩尔体积(Vm)(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.(2)单位:L/mol2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm3.标准状况下, Vm = 22.4 L/mol4. 阿伏加德罗定律:同温同压下,相同的任何气体,含有数目的分子(或气体的物质的量相同)。
专题二化学计量考向一以物质的量为核心的基本概念、基本计算(1)考纲要求①理解相对原子质量、相对分子质量的含义,并能进行有关计算。
②理解摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、物质的量浓度、并能进行有关计算。
③能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。
(2)命题规律化学常用计量是化学计算的基础,贯穿于高中化学始终,是每年高考的必考内容。
高考考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解或利用物质的量在元素化合物、理论方面计算中的应用,近年来高考中考查化学计算的试题主要分成两类:一类是以选择题形式出现的小计算题,一类是以填空题出现的小综合计算题,一般意在考查元素化合物与化学实验、有机化合物基础知识相联系的综合问题。
高考试题将以化工生产、科学实验为背景,强调计算与化学基本理论、化学变化过程、工业流程、化学实验等结合,突出思维能力的考查和数学工具的应用,体现计算为化学应用服务,强化对化学方程式的量化理解。
【例1】【2016年高考上海卷】称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入含0.1molNaOH的溶液,完全反应,生成NH31792ml(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为()A.1:1 B.1:2 C.1.87:1 D.3.65:1【答案】C【解析】132g/mol=0.0374mol。
因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为:1.87:1 ,故选C。
【考点定位】考查有关化学反应计算的技巧和方法。
【名师点睛】根据化学方程式的计算,多以物质的量为核心,考查物质的量、阿伏伽德罗常数、物质的量浓度、物质的质量、摩尔质量、气体的体积、气体摩尔体积等相关物理量的转化关系,以及反应物的转化率或产物的产率的计算,同时还可以融入多种化学解题思想,比如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等,是历来高考的重点内容。
日常学习中要注意相关知识的积累,以便快速准确作答,题目难度中等。
第三节化学中常用计量【知识网络】【易错指津】1.使用摩尔时,一定要指出物质的名称或写出化学式。
如1molH2,1molH+,而不能写成“1mol 氢”。
2.阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。
如果改变了它的标准,则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。
而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因素并不会因此而改变。
3.物质的量是指微观粒子多少的物理量。
微观粒子可以是分子、原子、电子、质子、中子以及他们的特定组合。
物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。
4.对题目所问微粒种类有所忽视。
如误认为“2g氢气所含氢原子数目为N A”说法正确。
5.摩尔质量与温度、压强无关;不同的物质一般不同。
(H3PO4和H2SO4;CO、C2H4、N2;CaCO3和KHCO3相同)6.对气体摩尔体积的概念不清。
气体摩尔体积是对气体而言,并且是在标准状况下1mol气体的体积。
若不在标准状况下或不是气体就不适用。
如:标准状况下,辛烷是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
固体和液体也有摩尔体积,但一般没有相同的数值。
标准状况(0℃,1.01×105Pa)不同于通常状况(25℃,1.01×105Pa)。
7.物质的量的大小,可衡定物质所含微粒的多少,但物质的量的数值并不是微粒的个数,它的个数应该是物质的量乘以6.02×1023mol-`。
8.气体摩尔体积使用的条件是:前提——标准状况;是指气体本身的状况,而不是外界条件的状况,因此就不能说“1mol水蒸气在标准状况下所占的体积是22.4L”。
研究对象是——气体(包括混合气体),但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气,如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。
量的标准是——1mol,结论——约是22.4L,此外还应注意:并非只有标准状况下,1mol气体的体积才约是22.4L。
9.外界温度和压强影响气体体积的大小,但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
高中化学知识点:化学常用计量总结
化学中的常用量,特别是以“物质的量”为中心的相关概念,必须深刻理解和灵活掌握。
(1)对相关概念的理解求“准”
有的常用量,比如“相对原子质量”,靠死记硬背是不能把握的,必须分清什么是“原子的相对原子质量”、“原子的近似相对原子质量”、“元素的相对原子质量”、“元素的近似相对原子质量”等,它们相对谁?绝不能含糊;再如有关的浓度:“物质的量浓度”、“质量分数”、“体积分数”等,都是一定条件下溶液浓度的表示方法,它们有区别、有联系,也不能混淆。
(2)对相关概念的运用求“活”
对相关概念的适用条件必须灵活掌握,如“气体摩尔体积”,该概念的使用条件为标准状况下的气体,若为固体(如S03)或液体(如CS2、HF、己烷等)则不存在该概念;又如质量守恒定律的使用范围是反应物与生成物的原子个数的相等关系,如果物质之间并不是恰好反应,那过量的部分就不存在该概念。
--来源网络整理,仅供学习参考。
1.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
2.理解物质的量的含义,并能用于进行简单的化学计算。
3.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积,物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
4.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
5.能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。
6.了解溶液的组成。
理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
7.能根据要求配制一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液。
知识点一、阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的常见考查内容和设错形式:对阿伏加德罗常数的考查往往以选择题的形式,渗透于高中各个知识点中进行考查,试题的知识覆盖面较大,但难度较小,该类试题的特点就是“容易忽视”,即容易落入命题者设置的“陷阱”中,因此明确命题者的考查方向和设错方式有利于我们快速、准确地作出选择。
同时要求同学们在解决该类试题时一定要细心、仔细。
1.考查气体体积与物质的量、微粒数目等关系时,故意忽略标准状况条件或给出常温常压条件。
2.物质状态问题。
考查气体摩尔体积时,常常用标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如水、三氧化硫、己烷、三氯甲烷等。
3.结合氧化还原反应考查电子转移的数目问题,特别是歧化反应的电子转移数目,如过氧化钠与水反应、氯气与水的反应等。
4.结合物质结构的有关知识考查物质的微粒数目(如分子、原子、质子、中子、电子等)、化学键数目等。
此处常常涉及的物质有稀有气体(单原子分子)、Na 2O 2(阴阳离子个数比)、SiO 2、Si 、P 4、CO 2(化学键数目)、特殊物质的质量与微粒数间的关系,如D 2O 、18O 2等。
5.考查溶液中离子数目时故意忽视盐类的水解,弱电解质的电离等。
高考化学复习《化学常用计量》知识点解析及练习题含答案6.结合化学平衡考查时,故意忽视可逆反应不能进行到底的特点。
【特别提醒】阿伏加德罗常数应用题常设的五大“陷阱”。
第三节化学中常用计量【知识网络】【易错指津】1.使用摩尔时,一定要指出物质的名称或写出化学式。
如1molH2,1molH+,而不能写成“1mol 氢”。
2.阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。
如果改变了它的标准,则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。
而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因素并不会因此而改变。
3.物质的量是指微观粒子多少的物理量。
微观粒子可以是分子、原子、电子、质子、中子以及他们的特定组合。
物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。
4.对题目所问微粒种类有所忽视。
如误认为“2g氢气所含氢原子数目为N A”说法正确。
5.摩尔质量与温度、压强无关;不同的物质一般不同。
(H3PO4和H2SO4;CO、C2H4、N2;CaCO3和KHCO3相同)6.对气体摩尔体积的概念不清。
气体摩尔体积是对气体而言,并且是在标准状况下1mol气体的体积。
若不在标准状况下或不是气体就不适用。
如:标准状况下,辛烷是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
固体和液体也有摩尔体积,但一般没有相同的数值。
标准状况(0℃,1.01×105Pa)不同于通常状况(25℃,1.01×105Pa)。
7.物质的量的大小,可衡定物质所含微粒的多少,但物质的量的数值并不是微粒的个数,它的个数应该是物质的量乘以6.02×1023mol-`。
8.气体摩尔体积使用的条件是:前提——标准状况;是指气体本身的状况,而不是外界条件的状况,因此就不能说“1mol水蒸气在标准状况下所占的体积是22.4L”。
研究对象是——气体(包括混合气体),但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气,如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。
量的标准是——1mol,结论——约是22.4L,此外还应注意:并非只有标准状况下,1mol气体的体积才约是22.4L。
9.外界温度和压强影响气体体积的大小,但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
化学计量学的基础知识化学计量学是化学分析中不可或缺的一部分,是指在化学反应中物质的量之间的关系及其计算方法。
它是化学领域的基础,可以帮助我们确定化学反应中物质的质量、体积、摩尔数等,进一步揭示物质变化的本质。
一、物质量的表示在化学反应中,我们通常用质量或摩尔数等物质量的表示方法来描述反应物和生成物之间的化学反应。
其中,质量是指物质的质量大小,用单位克表示;而摩尔数是表示物质中的分子或离子数量,用单位摩尔(Mol)表示。
化学计量学的相关计算也都是基于质量或摩尔数的。
二、化学方程式与反应物比例化学方程式是化学反应的摆式表示,用化学符号和化学反应条件表示化学反应中反应物和生成物之间的变化。
在化学方程式中,反应物和生成物之间的物质量比例是很重要的关系。
在反应物质量比例的计算中,首先需要根据已知条件确定摩尔数比例,然后通过摩尔质量把摩尔数转换为质量比例,这样就可以计算出反应物的质量比例。
例如,如何计算2mol H2和1mol O2按物质量参加反应时,反应物的质量比例呢?因为化学方程式中2mol H2和1mol O2按1:1的摩尔比参加反应,所以它们之间的摩尔比例为2:1。
若H2和O2的摩尔质量分别为2g/mol和32g/mol,则2mol H2和1mol O2的质量分别为4g和32g。
最后,根据质量比例公式,可以得到2mol H2和1mol O2参加反应时的质量比例为1:16,即H2:O2=1:16。
三、化学反应中质量守恒的原理在化学反应中,反应物和生成物之间总是遵循质量守恒的原理。
即反应物的质量总和等于生成物的质量总和。
这个原理意味着在化学反应中,物质虽然发生了转化,但总的质量并没有发生改变。
举例来说,当硫酸(H2SO4)水溶液中加入氢氧化钠(NaOH)水溶液时,产生了硫酸钠(Na2SO4)和水(H2O)。
在这个化学反应中,反应物是硫酸和氢氧化钠,生成物是硫酸钠和水。
通过计算反应物和生成物的摩尔数比例,可以得到这个反应的化学方程式为:H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O。
第三节化学中常用计量【知识网络】【易错指津】1.使用摩尔时,一定要指出物质的名称或写出化学式。
如1molH2,1molH+,而不能写成“1mol 氢”。
2.阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。
如果改变了它的标准,则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。
而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因素并不会因此而改变。
3.物质的量是指微观粒子多少的物理量。
微观粒子可以是分子、原子、电子、质子、中子以及他们的特定组合。
物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。
4.对题目所问微粒种类有所忽视。
如误认为“2g氢气所含氢原子数目为N A”说法正确。
5.摩尔质量与温度、压强无关;不同的物质一般不同。
(H3PO4和H2SO4;CO、C2H4、N2;CaCO3和KHCO3相同)6.对气体摩尔体积的概念不清。
气体摩尔体积是对气体而言,并且是在标准状况下1mol气体的体积。
若不在标准状况下或不是气体就不适用。
如:标准状况下,辛烷是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。
固体和液体也有摩尔体积,但一般没有相同的数值。
标准状况(0℃,1.01×105Pa)不同于通常状况(25℃,1.01×105Pa)。
7.物质的量的大小,可衡定物质所含微粒的多少,但物质的量的数值并不是微粒的个数,它的个数应该是物质的量乘以6.02×1023mol-`。
8.气体摩尔体积使用的条件是:前提——标准状况;是指气体本身的状况,而不是外界条件的状况,因此就不能说“1mol水蒸气在标准状况下所占的体积是22.4L”。
研究对象是——气体(包括混合气体),但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气,如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。
量的标准是——1mol,结论——约是22.4L,此外还应注意:并非只有标准状况下,1mol气体的体积才约是22.4L。
9.外界温度和压强影响气体体积的大小,但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
10.对阿伏加德罗常数的判断题:(1)若给出物质的体积:一看是否为标准状况下----不为标准状况无法求n;二看物质在标准状况下是否为气体---不为气态无法求n;(2)若给出气体的物质的量或质量:粒子数与外界条件无关;(3)若是惰性气体,注意为单原子分子;(4)若是气体单质,不一定是双原子分子;(5)其他:联系水解、电解、P4(6个P-P键)、SiO2(Si-O四键)等。
【典型例题评析】例1下列说法正确的是(N表示阿伏加德罗常数的值)(1999年全国高考题)A.28g氮气所含的原子数目为NB.4g金属钙变成钙离子时所失去的电子数目为0.1NC.1mol甲烷的质量与N个甲烷分子的质量之和相等D.标准状况下,22.4L甲烷与乙炔混合物所含的分子数为N思路分析:28g氮气(双原子分子)物质的量为1mol,其氮原子数目为2N而不是N;4g金属钙即0.1mol,因Ca-2e-=Ca2+,钙失去的电子数目为0.2N;1mol甲烷含N个甲烷分子,C对;D项考查了气体摩尔体积的一个要点:“任何气体”,其中也包括混合气,也对。
答案:C、D方法要领:1.阿伏加德罗常数的运用是高考考查和命题的热点。
如:已知物质的质量,物质的量,物质的体积,求粒子的数目或比较其粒子的数目大小;已知溶液的体积和浓度,求溶液中溶质的粒子的数目,或比较其粒子的数目大小;已知粒子的数目,求物质的质量,物质的量,物质的体积,溶液中溶质的粒子的浓度或溶液的浓度;物质在发生氧化还原反应时电子转移的数目。
2.解题时要特别注意所给的条件,求什么粒子数,审题要仔细,这种题型高考年年考,但失分者依然较多,主要失误在审题不够仔细。
审题时应注意如下细节:(1)物质的状态:水在标准状况下时为液态或固态;SO3在标准状况下为固态,常温常压下为液态;在标准状况下,碳原子数大于4而小于16的烃为液态,大于等于16的烃为固态。
(2)某些物质的分子中的原子个数,如惰性气体、臭氧(O3)、白磷(P4)等。
(3)一些物质结构中化学键的数目,如SiO2(Si-O四键)、Si、P4(6个P-P键)等。
(4)特别物质的摩尔质量,如D2O,T2O,18O2等。
(5)较复杂的氧化还原反应中,求算转移电子数,如Na2O2+H2O、电解Cu(NO3)2溶液等。
(6)在用到气体摩尔体积22.4L/mol时,必须注意所给物质是否为气体,如是气体看是否处于标况。
(7)某些离子或原子团水溶液中能发生水解反应,离子数目要改变。
例2设阿伏加德罗常数的符号为N A,标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是(1998年上海市高考题)A.22.4nb/mN AB.22.4mb/nN AC.22.4nN A/mbD.nbN A/22.4m思路分析:气体体积等于气体物质的量乘以气体摩尔体积:V=n×V m,本题只要求出n即可.气体的摩尔质量为mN A/b g.mol-1,n=m/M=n g/[mN A/b g.mol-1]=nb/mN A mol。
答案:A一题多解:法二:n g该混合气体所含有的分子数为nb/m个,则在标准状况下所占体积为22.4nb/mN A。
法三:m g混合气体的n=b/N A,而对相同的混合气体,其质量之比等于物质的量之比:m/n=[b/N A ]/x ,x=nb/mN A mol ,V= nb/mN A mol ×22.4L/mol 。
法四:根据选项特点,利用比例求解.mg bng x x=bn/m ,结对照选项b 、m 、n 的组合方式,只有A 符合。
例3 根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述中正确的是(1998年全国高考题)A.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比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.同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比思路分析:根据阿伏加德罗定律,在同温同压下,相同体积的气体其分子数相等,说明在该条件下两种气体的n 与它们的V 成正比,而体积与摩尔质量的大小无关,A 错;同理,n 与密度也不成正比关系,B 项错;对C 项211222111221221121M M V M n V M n V m V m V m V m ====ρρ,故C 项对。
D 项显然对。
答案:C 、D引申发散:这类试题以阿伏加德罗定律为基点,向摩尔质量、密度、气体摩尔体积等常见的物理量外延,运用阿伏加德罗定律进行推论,阿伏加德罗定律推论(可由PV=nRT 推出)①同T P :V 1/V 2=n 1/n 2 ②同T V :P 1/P 2=n 1/n 2 ③同T ρ:M 1/M 2=1ρ/2ρ ④同T P m :V 1/V 2=M 2/M 1 ⑤同T V m :P 1/P 2=M 2/M 1 ⑥同T ρ:P 1/P 2=M 2/M 1 例4 在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R 和5L 气体Q ,在一定条件下发生反应: 2R(气)+5Q(气)=4X(气)+nY(气)。
反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中n 值是(1998年全国高考题)A.2B.3C.4D.5思路分析: 2R (气)+5Q (气)=4X (气)+nY (气)起始量 3L 5L变化量 2L 5L 4L nL最终量 1L 0L 4L nL根据阿伏加德罗定律知:同温同体积下,压强与物质的量成正比:2,5341%5.87,=+++==n n n n P P 前后前后。
一题多解:本题看上去为一化学计算题,实际上根据反应后混合气体的压强是原来的87.5%可知,反应为体积缩小的反应。
由于反应物化学计量数之和为2+5=7,故反应后的化学计量数4+n<7,n<3,对照选项只有A 符合题意。
答案:A方法要领:据阿伏加德罗定律的推论,结合题中数据求解。
在高考选择的计算题中,一般都有巧解。
若用常规解法也能完成,但会浪费很多时间,在平时答卷中应尽量挖掘巧解计算的方法。
例5 为了测定某烷烃样品(丁烷,并含有少量丙烷等气态烃)的平均相对分子质量,设计了下面的实验:(2000年高考试测题)①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶,准确称量,得到质量m 1。
②往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品,塞好胶塞,准确称量;重复操作,直到前后两种次称量结果基本相同,得到质量m 2。
③往锥形瓶加满水,塞好胶塞,称量得到质量m 3。
已知实验时的温度T (K ),压强p (kPa ),水的密度水ρ(g/L ),空气的平均相对分子质量29.0,空气的密度空气ρ(g/L ),回答下面问题:(1)本实验的原理是(具体说明) 。
(2)步骤②中为什么要重复操作,直到前后两次称量结果基本相同?(3)具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同的体积下进行的?(4)本实验中收集气体样品的操作,可选用的方法是 (填图中标号)。
(5)锥形瓶内空气的质量(m 空气)是 (列出算式)。
(6)瓶中样品的质量(m 样品)是 (列出算式)。
(7)由实验测得该烷烃的平均相对分子质量是 (列出算式)。
思路分析:(1)根据阿伏加德罗定律,同温同压下,两种体积相同的气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。
(2)要使前后两种次称量结果基本相同,从操作角度看,是要使瓶内充满样品气体,或通入样品气体要有足够长的时间。
所以答案是“为了保证瓶内的空气已完全被排出,并充满了样品气”。
(3)抓住题中“一个配有合适胶塞的锥形瓶”可知,要做到每次测量都是在相同体积下进行,关键是要控制每次胶塞插入瓶口的深浅相同。
所以答案是“第一次称量前塞紧胶塞后,在瓶口处作一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准”。
(4)要根据定量实验要求来选择气体的收集方法,如果是定性实验显然可以用向下排空气法或排水法两种方法收集,但由于本实验中收集完后,还要连瓶一起称量,且由于瓶内气体的质量的绝对值较小,稍有误差就会对实验结果产生较大的影响,所以不能选排水法,只能选用向下排空气法。
答案是D 。
(5)~(7):根据物理学中有关浮力的原理,在空气中称量时,称量物体必定要受到空气的浮力,由此可得出(这是各小题中列计算式的关键)①m 1=m 瓶+m 空气,②m 2=m 瓶+m 样品,③m 3=m 瓶+m 水,明确了这几个测定量的物理意义后,就容易获得后几个小题的答案:③-①得:m 3-m 1=m 水-m 空气因为m 水>>m 空气,所以m 水=m 3-m 1V 瓶=m 水/ρ水=(m 3-m 1)/ρ水,m 空气=ρ空气×V 瓶= ρ空气×(m 3-m 1)/ρ水②-①得:m 样品=(m 2-m 1)+m 空气因为M 样品/M 空气=m 样品/m 空气,所以M 样品=M 空气×m 样品/m 空气=29×m 样品/m 空气答案:(1)(2)(3)见划线;(4)D ;(5)(m 3-m 1)空气ρ/(水ρ-空气ρ);(6)m 2-m 1+m 空气[或答(m 2-m 1)+(m 3-m 1)空气ρ/(水ρ-空气ρ)];(7)空气样品m m ⨯0.29 方法要领:运用气体摩尔体积知识和实验知识分析。