高中化学必修112 知识点 2338范文.docx
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高中化学必修112知识点2338范文
第2节化学计量在实验中的应用
课标三维目标
真题链接
课标解读
常见题型
真题链接
1．认识摩尔是物质的量的单位，了解摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义
选择题、填空题、综合题
2011．广东理综
2．掌握物质的量与微粒数目、物质的量与质量、物质的量与气体体积之间的有关计算
选择题、计算题
2012．四川理综
3．理解物质的量浓度的含义并能进行有关计算
选择题、计算题
2011．新课标全国卷
4．学会配制一定物质的量浓度的溶液，掌握定量法实验误差的分析
综合题
2012．全国Ⅱ理综
三层完全解读
>>解题依据
1知识·能力聚焦
1.物质的量的单位—摩尔
1-1物质的量及其单位
（1）物质的量的概念
物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为no
（2）摩尔
物质的量的单位，作为计量原子、分子、离子、电子等微观粒子的物质的量的单位，可简称为摩，用mol表示。
（3）正确理解物质的量及其单位
①“物质的量”是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能写成“物质量”或“物质的质量”，否则就改变了原有的意义。
②概念中的粒子指的是原子、离子、分子、电子等微观粒子，不指宏观粒子。
③物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
④摩尔（或摩）不是物理量，仅是物理量——物质的量的单位，如同“米”是长度的单位一样。
⑤使用摩尔时必须指明微粒的名称或符号或化学式等具体组合，如2molH、lmolH2、1.5molH2O等，而不能这样表示：
1mol氢（指代不明）。
例1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCI分子。
（×）
1-2阿伏加德罗常数（2011．新课标全国）
概念：
国际上规定，1mol粒子集体所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02x1023，把6.02×1023mol-l叫做阿伏加德罗常数，符号为NA.
【注意】（l）我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体都称为1mol。
（2）lmol任何粒子所含粒子的数目就是阿伏加德罗常数的值。
（3）我们在计算的时候，NA=6.02×1023mol-1
（4）物质的量（n）、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间的关系为：
n=
。
【思考】1.5molH2O含有多少个H2O分子？
【答案】N=n·NA，故1.5molH2O含有的H2O分子数目N（H2O）=1.5mol×6.02×1023mol-l=9.03×1023。
例常温常压下，18gH2O中含有的原子数为3NA。
（√）（2012．江苏高考）
（提示：
18gH2O为lmolH2O）
1-3摩尔质量
（l）概念：
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，单位为g·mol-l
（2）定义式：
摩尔质量（M）=
，即M=
。
（3）摩尔质量与物质式量的关系：
化学式
式量
摩尔质量
化学式
式量
摩尔质量
数值
单位
数值
单位
数值
单位
数值
单位
H
1
1
1
g/mol
Cl-
35.5
1
35.5
g/mol
O
16
1
16
g/mol
H2O
18
1
18
g/mol
Na
23
1
23
g/mol
SO42-
96
1
96
g/mol
Na+
23
1
23
g/mol
NaCl
58.5
1
58.5
g/mol
结论：
任何粒子的摩尔质量，以g7mol为单位，数值上等于其化学式的式量。
【特别提醒】对具体的物质来说，摩尔质量是常数，不随物质的量的多少而变，也不随物质聚集状态的改变而改变。
2.气体摩尔体积
2-1电解水的实验探究
（1）电解水产生的H2、O2之间的体积比
如下图所示进行电解水的实验，可得到两种气体的体积比为：
V（H2）：
V（O2）=2：
l
（2）物质的量比与气体体积比的关系
假设电解1.8gH2O，有如下结果：
化学方程式
2H2O
2H2↑+O2↑
质量/g
1.80.21.6
物质的量/mol
0.10.10.05
n（H2）:
n（O2）
2:
1
由
（1）得：
V（H2）:
V（O2）
2:
1
（3）结论
①在同温同压下，气体的物质的量比等于体积比。
②在同温同压下，1mol的不同气体，其体积相同。
2-21mol不同物质的体积比较
（1）根据V=
计算出1mol不同物质的体积
状态
物质
密度
1mol该物质的质量
1mol该物质的体积
结论
气态
O2
1.429g·L-1[0℃、101kPa（标准状况）]
32g
22.4L
相同条件下，1mol气体的体积相同，在标准状况下约为22.4L
H2
0.089g·L-1[0℃、101kPa（标准状况）]
2.016g
22.4L
固态
Fe
7.86g·cm-3（20℃）
56g
7.1cm3
相同条件下，1mol固体的体积不同
Al
2.70g·cm-3（20℃）
27g
10.0cm3
液态
H2O
0.998g·cm-3（20℃）
18g
18.0cm3
相同条件下，1mol固体的体积不同
H2SO4
1.83g·cm-3（20℃）
98g
53.6cm3
（2）1mol不同物质的体积的微观解释
①物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离三个因素。
lmol任何物质中的粒子数目都是相同的，即为6.02×1023。
因此，1mol物质的体积大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
②固态或液态物质，粒子之间的距离是非常小的，故lmol固态或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。
不同的固态或液态物质，粒子的大小是不相同的，因此，lmol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。
③对于气体来说，粒子之间的距离远大于粒子本身的直径，所以lmol气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。
而在同温同压下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的，1mol任何气体都具有相同的体积。
2-3气体摩尔体积
（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，符
号：
Vm，常用单位：
L/mol（或L·mol-l）和m3/mol（或m3·mol-1）。
（2）公式：
Vm=
（3）影响因素：
Vm受温度、压强的影响，即温度和压强不同时，Vm不同，在0℃、101kPa（标准状况）的条件下，Vm约为22.4L·mol-l。
【特别提醒】①掌握气体摩尔体积这个概念时，一定要注意以下几点：
①气体在不同状况下，气体摩尔体积不同，气体摩尔体积与温度和压强有关。
②气体摩尔体积针对气体而言，可以是单一气体，也可以是混合气体。
如标准状况下水为液体，SO3是固体，所以lmol水、lmolSO3的体在标准状况下不是22.4L
③气体的体积，与同温同压下气体的粒子数目有关，而与气体分子的
种类无关，所以，讨论气体的摩尔体积时必须在一定条件下讨论才有意义。
④在利用气体摩尔体积概念进行化学计算时，必须注意下列几个问题：
a．22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积，因此在非标准状况时不能使用22.4L/mol
b．只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。
例标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子。
（×）
（2010．福建高考）
常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子。
（×）
（2010．广东理综）
3.物质的量在化学实验中的应用
3-1物质的量浓度
（l）物质的量浓度的概念
①定义：
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。
②单位：
mol·L-1。
③物质的量浓度=溶质的物质的量／溶液的体积，即c（B）=
（2）在实验运用时，要注意的问题
①V表示溶液的体积，溶液的体积应根据溶液的质量和密度来求算（V=
）。
②当气体溶于一定体积的水后，溶液的体积不再是原来水的积。
③从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变。
但随体积变化，其中溶质的物质的量发生变化。
④带有结晶水的物质作为溶质时，其“物质的量”的计算，用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即可。
例如：
ag硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）作为溶质，则溶质“物质的量”的求法为：
n（CuSO4）=
。
⑤某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质，此时溶质为
反应后的生成物，例：
CaO、Na2O溶于水后溶质分别是Ca（OH）2和NaOH。
例1L1mol·L-1硫酸溶液中所含H+数为阿伏加德罗常数.（×）
（2008．广东高考）
3-2物质的量浓度的简单计算
（l）已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法：
①若已知溶质质量。
②若已知溶液中某粒子的个数N。
（2）一定体积的气体（标准状况）溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法。
【特别提醒】溶液体积的求法：
假定气体的摩尔质量为Mg·mol-1，VL（标准状况）该气体溶于lL水中所得溶液的密度为pg·cm-3，则溶液的体积V（溶液）=
=
×1×10-3L·mL-1
=
【思考】配制500mL0.1rnol·L-1NaCl溶液，需要NaCI的质量是多少？
【答案】n（NaCI）=c（NaCI）·V[NaCl（aq）]=0.1mol·L-1×0.5L=0.05mol
m（NaCI）=n（NaCI）·M（NaCI）=0.05molx58.5g·mol-l=2.925g
【特别提醒】计算溶液体系中各微粒的浓度时，要分析物质的化学组成。
例如：
0.2,mol·L-1AI2（SO4）,溶液
例常温下，1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA。
（√）（2010．江苏高考）
3-3一定物质的量浓度溶液的配制
（1.）容量瓶的使用
容量瓶是只能用来配制溶液的专用仪器，比较精确。
颈上有一标线（刻度）、瓶上有容量和温度。
常用的规格有l00mL、250mL、500mL和1000mL。
使用时注意以下事项：
①只能配制容量瓶上规定的体积。
应据所配体积选取合适规格的容量瓶，如配制450mL溶液，应选500mL的容量瓶。
②容量瓶在使用前要检查是否漏水：
倒立不漏水（用滤纸在瓶口处检查），将瓶正立把瓶塞旋转180°后塞紧，再倒立不漏水。
③容量瓶不能作为反应器，也不能用来溶解、稀释或久贮溶液，溶液配好后要移至试剂瓶中保存。
④容量瓶上标有温度（20℃）。
溶解后的溶液要放置至20℃时才能转移到容量瓶；拿容量瓶时'手只能拿没有溶液的瓶颈部分；“摇匀”时，用手指托着瓶底，而不是用手掌捂着瓶底，以免使溶液受热温度升高而体积增大。
⑤若加水定容时超过了刻度线，或摇匀时洒出几滴，只能重配。
⑥容量瓶上的刻度是一环绕瓶颈的圆圈，观察时视要求瓶颈前面的刻度与瓶颈对面的刻度成一线，两点成一线，就定了眼睛的位置，就不会出现视线偏高、偏低的现象。
【特别提醒】配制溶液选择容量瓶时必须指明规格，容量瓶只有一个刻度，使用容量瓶时其规格应与所配溶液的体积相等。
如果不等，应该选择略大于且有这种规格的容量瓶，如配制480mL某浓度的溶液应选取500mL的容量瓶，且计算所需溶质的量时应按配制500mL溶液计算。
（2）操作步骤
以配制l00mL·100mol/L的NaCI溶液为例。
1算：
m（NaCI）=5.85g。
2量：
用分析天平称取NaCI5.85g。
3解：
把称得的5.85gNaCI固体放人烧杯中，加入适量的蒸馏水
溶解，溶解时用玻璃棒搅拌。
④移液：
待溶液恢复至室温，将溶液沿玻璃棒注入100mL的容量瓶中。
⑤洗涤：
用蒸馏永洗涤烧杯和玻璃棒2次。
3次，将洗涤液一并注入
容量瓶中。
⑥摇匀：
轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。
⑦定容：
操作时加水要用玻璃棒引流，当加水离刻度线1cm~2cm
时，改用胶头滴管逐滴加入，视线与瓶内凹液面最低处相切。
⑧振荡：
塞好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
⑨装瓶：
容量瓶不能长时间盛装溶液。
【巧记】下列图示可帮助我们记忆一定物质的量浓度的溶液的配制过程及所用仪器。
（3）配制一定物质的量浓度溶液的9个为什么
①在检验容量瓶是否漏水的操作中，为何第一次检查后还要将瓶塞
旋转180°后再检查一次？
为了防止因容量瓶的瓶塞、瓶口内部不规则而可能造成的判断错误。
如果瓶塞、瓶口不规则，在某处能相互吻合，容量瓶不漏水，但若将瓶塞旋
转180°，则瓶塞、瓶口仍吻合的可能性很小，因此，须如此检查两次。
②配制一定物质的量浓度的溶液时，量筒内壁的残液为什么不需要
冲洗？
因常用的量筒与移液管、滴定管一样均属于“流出量式”的量具。
如
果量筒量取20mL硫酸，倒出的液体（不包括内壁残留液）就是20mL。
所
以不必，也不应该再用水冲洗残留液并倒人烧杯。
③配制一定物质的量浓度的溶液，在溶液注入容量瓶前为什么要
冷却？
溶质在烧杯中稀释或溶解过程总有热效应。
因容量瓶的使用有一定
的温度指数，只标明在一定温度下的正确体积（如20℃、250mL），其含义
是，只有当液体的温度与容量瓶上标出的温度相同时，量出的体积才是准
确的。
这是因为，不管是固体（容量瓶的材料）还是液体（溶液）都存在热
胀冷缩现象。
④将烧杯中的液体沿玻璃棒转移到容量瓶中时，玻璃棒能否靠在瓶
口上？
不能，液体之所以要沿玻璃棒注入容量瓶是为了防止溶液溅出容量
瓶，所以玻璃棒的下端应靠在容量瓶瓶壁上，因此玻璃棒不能靠在瓶口
上。
否则会使溶液沿玻璃棒流出容量瓶之外。
⑤用胶头滴管滴人蒸馏水定容后，，再盖上容量瓶瓶塞颠倒几次后出
现液面低于刻度线，为什么？
能否再加蒸馏水？
因容量瓶属“容纳式”的玻璃量器。
用胶头滴管滴入蒸馏水定容到
液面正好与刻度线相切时，溶液体积恰好为容量瓶的标定容量。
如果再
振荡容量瓶（一般用手指压紧容量瓶的磨口玻璃塞颠倒几次）后，会出现
瓶内液面低于刻度线，这是因为极少量溶液在润湿磨口处损耗了（沾在瓶
塞或磨口处）。
容量瓶的刻度是以“容纳量”为依据，所以颠倒后不需再
加蒸馏水至刻度，若再加，则所配溶液浓度会偏低。
⑥为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？
因为移液后的烧杯内还沾有少量的溶质，必须用蒸馏水洗涤，使溶质
全部转入容量瓶，否则所配溶液的物质的量浓度会偏低。
⑦如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配
成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了？
该如何处理？
因为溶液洒到容量瓶外，溶质减少，实际浓度比所要求的小了。
要得
到所要求的浓度，应重新配制。
⑧配制NaCI溶液时，需称取5.85g固体NaCI，用托盘天平称量合理吗？
为什么？
不合理，因为托盘天平的精准度为0.1g。
⑨容量瓶是有规格的，如果要配制80mL某浓度的溶液应该怎么办？
容量瓶常有100mL、250mL、500mL、1000mL等规格，容量瓶只有
一个刻度，因此只能配体积与其容量相等的溶液。
如果所需溶液体积与
容量瓶容量不等，应选容量稍大于所需溶液体积的容量瓶。
配置80mL
溶液可选用100mL的容量瓶。
4.溶液稀释或混合的计算方法
（1）将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持
不变。
存在公式：
c（浓）·V（浓）=c（稀）·V（稀）
m（浓）·w（浓）=m（稀）·w（稀）
（2）同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量
（或总质量）等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和（或质量之和）o
存在等式：
C1·Vl+C2．V2=C（混）·V（混）
m1·w1+m2·w2=m（混）·w（混）
【特别提醒】混合后溶液的体积：
（1）若题目中指出不考虑溶液体积
的改变，可认为是原两溶液的体积之和；
（2）若题目中给出混合后溶液的
密度，应根据V（混）=
2方法·技巧平台
5.几个易错概念的辨析
（1）区别物质的量与摩尔。
错例：
“摩尔是基本物理量之一”；改正：
“物质的量是基本物理量之一”。
（2）区别摩尔质量与1mol物质的质量。
错例：
“硫酸的摩尔质量是
98g"；改正：
“lmol硫酸的质量是98g或硫酸的摩尔质量是98g/mol”。
（3）区别摩尔质量与相对分子质量。
错例：
“硫酸的相对分子质量是
98g/mol"；改正：
“硫酸的摩尔质量是98g/mol或硫酸的相对分子质量是
98"。
（4）区别元素微粒的名称与元素的名称。
错例：
“2g氢含有2mol氢
原子”；改正：
“2g氢气含有1molH2或2g氢气中含2molH"。
（5）区别6.02×1023mol-1与阿伏加德罗常数。
错例：
“1mol物质含
有指定的微粒数恰好是6.02×1023个”；改正：
“lmol物质含有指定的微
粒数是阿伏加德罗常数个”。
（6）区别物质的量与摩尔数（不存在“摩尔数”这一概念）。
错例：
“49g硫酸的摩尔数是0.5mol”；改正：
“49g硫酸的物质的量是0.5mol”。
（7）医别物质的量与量。
错例：
“4.9g硫酸的量是0.05mol”；改正：
“4.9g硫酸的物质的量是0.05mol”
（8）对于具体的物质，在使用“摩尔”这个单位时要指明微粒的种类。
错例：
“1mol硫酸含有阿伏加德罗常数个微粒”；改正：
“lmol硫酸含有
阿伏加德罗常数个H2SO4分子”。
6.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
根据c=
判断。
以配制0.1mol·L-l的NaOH溶液为例，误差分析如下表：
能引起误差的一些操作
因变量
C（mol·L-1）
m（溶质）
V（溶液）
托盘天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
/
偏大
调整天平零点时，游码放在刻度线的右端
减小
/
偏小
药品、砝码左右位置颠倒（用到游码）
减小
/
偏小
称量易潮解得物质（如NaOH）时间过长
减小
/
偏小
用滤纸称易潮解的物质（如NaOH）
减小
/
偏小
溶质含有其他杂质
减小
/
偏小
量筒
用量筒量取液体（溶质）时，仰视读数
增大
/
偏大
用量筒量取液体（溶质）时，俯视读数
减小
/
偏小
烧杯及玻璃棒
溶解前烧杯内有水
/
/
无影响
搅拌时部分液体溅出
减小
/
偏小
移液后未洗烧杯和玻璃棒
减小
/
偏小
容量瓶
未冷却到室温就注入容量瓶定容
/
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
/
偏小
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
/
偏小
定容后，经振荡、摇匀。
静置，液面下降再加水
/
增大
偏小
定容时，仰视刻度线
/
增大
偏小
定容时，俯视刻度线
/
减小
偏大
配好的溶液装入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分溶液
/
/
无影响
3创新·思维拓展
7.物质的量浓度和溶质的质量分数之间的区别与联系
物质的量浓度
溶质的质量分数
单位
mol·L-1
公式
物质的量浓度（CB）=
溶质的质量分数=
×100%
特点
体积相同，物质的量浓度
也相同的任何溶液中，所
含溶质的物质的量相同，
但溶质的质量分数不一
定相同
质量相同，溶质的质量分
数也相同的任何溶液中，
所含溶质的质量相同，但
溶质的物质的量浓度不
一定相同
物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数之间的换算
物质的量浓度（cB）=
（上式中密度的单位为g·mL-1,摩尔质量的单位为g·mol-1）
8.阿伏加德罗定律及推论
（1）阿伏加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分子。
【特别提醒】①阿伏加德罗定律仅适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
②阿伏加德罗定律的条件是三个“同”，只有在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论。
（2）阿伏加德罗定律推论
推论
公式
同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比
同温同压下，气体的压强之比等于其物质的量之比
同温同压下，相同体积的任何气体的质量之比，等于其摩尔质量之比
同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
同温同物质的量的气体，压强比等于体积的反比
【特别提醒】阿伏加德罗定律及其推论也可以通过理想气体状态方程pV=nRT理解、记忆和推导。
例如，同温同压下，两种气体的密度之比等于其摩尔质量（或相对分子质量）之比，可以推导如下：
1pV1=n1RT=
RT
2pV2=n2RT=
RT
由式①和②可得:
所以
=
以此类推可以导出推论中其他关系式。
9.物质的量浓度计算技巧
（1）气体溶于水后物质的量浓度求法
在标准状况下，将一种VL的气体（摩尔质量为Mg·mol-1）溶质溶
解于0.1L的水中，所得溶液密度为dg·cm-3。
求其溶液的物质的量浓
度的方法有：
混合后形成的溶液的总体积不是两者体积的简单加和，而应
为：
，再根据物质的量浓度的概念可得下式：
c=
=
mol·L-1
（2）根据溶解度求物质的量浓度：
可直接按物质的量浓度的概念求解。
若某物质（其相对分子质量为M）在室温下的溶解度为Sg，该饱和溶
液的密度为dg·cm-3，据物质的量浓度的概念，可求出此饱和溶液的物质的量浓度：
c=
=
mol·L-1
（3）求稀释后溶液的物质的量浓度：
按稀释前后溶质的物质的量不
变来求解。
如：
VmLAl2（SO4）3溶液中含Al3+ag，取（V/4）mL溶液稀释到
4VmL，求稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度。
根据稀释前后溶质的物质的量不变：
假定稀释前后溶液中SO42-的物质的量浓度分别为x、y，则：
x=
mol·L-1
y=
例l0mL质量分数为98%的H2SO4用水稀释至l00mL，H2SO4的
质量分数为9.8%。
（×）（山东理综）
（4）混合溶液中某离子浓度的求法
如：
l00mL0.3
Na2SO4溶液和50mL0.2
Al2（SO4），溶液混合后，溶液中SO42-的物质的量浓度为：
c=
=0.40
（5）根据溶液中阴、阳离子电荷守恒求解
如：
若mg密度为dg
cm-3的硝酸钙溶液里含xgCa2+，求溶液里
NO3-的浓度的方法为：
根据溶液中阴、阳离子所带正负电荷总数相等，可
得下式：
×
左边是Ca2+的总电荷数，右边是NO3-的总电荷数，两者相
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