高中化学 第一章 从实验学化学专题计算导学案无答案新人教版必修1.docx
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高中化学第一章从实验学化学专题计算导学案无答案新人教版必修1
第一章计算专题讲座
(一)平均摩尔质量的计算
1、平均摩尔质量(M)
假设混合气体为1mol,组成1mol混和气体的每一种气体的摩尔质量与其所占体积比的乘积之和,以g/mol为单位,就是混合气体的平均摩尔质量。
平均摩尔质量不仅适用于气体,对固体和液体也同样适用。
2、求算方法
(1)已知混合物的总质量(m混)和总物质的量(n混)
M=
例1、已知空气中N2和O2的体积比为4:
1,求空气的平均相对分子质量
解:
(2)已知标准状况下混合气体的密度d混,则M==22.4*d混
(3)相对密度:
已知同温、同压下,混合气体的密度d混是一种简单气体A的密度dA的D倍,则D称为相对密度。
D=
例2、某气体对H2的相对密度为14,求该气体分子量。
解:
[试题]1、某物质A在一定条件下加热分解,产物都是气体,分解方程为2A==B↑+2C↑+2D↑,测得生成的混合气体对H2的相对密度为d,则A的相对分子质量为()
A、7dB、5dC、2.5dD、2d
(二)有关气体摩尔体积的计算
例3、标准状况下,2.2gCO2的体积是多少?
解:
例4、在标准状况下,测得1.92克某气体的体积为672mL。
计算此气体的相对分子质量。
解:
[试题]1、标准状况下,CO和CO2混和气的质量为30g。
体积为17.6L求CO和CO2的质量和体积。
解:
2、0.5molH2和0。
5molO2在标准状况下混和。
求混和物中H2的体积分数和质量分数。
解:
(三)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
CB==
w=
[试题]
1、已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28g/cm3,求其物质的量浓度。
解:
2、已知75mL2mol·L-1NaOH溶液的质量为80克,计算溶液中溶质的质量分数。
(四)有关溶液稀释问题的计算
[讲]稀释浓溶液时,溶液的质量或体积要发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变。
为此,在用一定物质的量浓度的溶液配制新溶液时,遵循溶质守恒
m1w1=m2w2C1V1=C2V2
[试题]
1、配制250mL1mol·L-1的HCl溶液,需要12mol·L-1HCl溶液的体积是多少?
解:
2、在50gHCl的质量分数为30%的盐酸中加入250g水后,得到的稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
解:
3、配制500mL1mol/L的H2SO4溶液。
需要密度为1.836g/mL的浓硫酸(98%)多少毫升?
解:
(五)不同浓度溶液混合的计算
1、体积可加合时的混合问题
公式:
C==
(不给溶液密度认为可加和)
[试题]
1、2mol/L的盐酸溶液200L和4mol/L的盐酸溶液100L混合,求混合后溶液中盐酸的物质的量浓度
解:
2、2mol/L的盐酸200L和4mol/L的硫酸100L混合。
则混合后溶液中H+的物质的量浓度是多少?
解:
3、欲将0.1mol/L的NaOH溶液和0.6mol/L的NaOH溶液混合成0.2mol/L的NaOH溶液。
求两种溶液的体积比。
解:
2、不同浓度的两溶液混合后w的求算
求质量分数认为体积不可加和
设有同种溶质不同浓度的两份溶液,其溶质的质量分数分别为w1、w2,密度为ρ1、ρ2,且w1>w2
(1)当两者等质量混合时,
w混=
混合后溶液的质量分数等于混合前二者的算术平均值
(2)当两等体积混合时,
w==
I、当溶液密度大于1时,w1>w2,ρ1>ρ2,
w>
II、当溶液密度小于1时,w1>w2,ρ1<ρ2,
w<
1.等质量溶液混合时质量分数的变化
例1:
30%硫酸溶液和50%硫酸溶液等质量混合后,其质量分数为多少?
解:
2.等体积溶液混合后质量分数的变化
例2:
30%硫酸溶液ρ1和50%硫酸ρ2溶液等体积混合后,
其质量分数为多少?
解:
硫酸溶液密度大于水,硫酸越浓,密度越大。
所以,混合后硫酸溶液的质量分数大于两者的算术平均值
特别注意:
溶液密度小于1g/cm-3(如氨水,酒精等),溶液质量分数越大,密度越小。
[试题]
1、溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4溶液,按等体积混合,混合溶液中H2SO4的质量分数为()
A、3a%B、6a%C、>3a%D、<3a%
2、溶质质量分数分别为a%和5a%的NH3·H2O溶液,按等体积混合,混合溶液中NH3的质量分数为()
A、3a%B、6a%C、>3a%D、<3a%
[小结]主要就两方面的问题进行了探讨,一是表示溶液组成的溶质的物质的量浓度和溶质的质量的相互换算,解题的关键要进行具体的假设。
要么设溶液的质量为mg,要么设溶液的体积为VL;二是有关溶液稀释的问题,它遵循的原则是:
稀释前后溶质的量不变,由此建立等量关系。
(六)十字交叉法
十字交叉法是巧解二元混合问题的一种常见的有效方法。
若a、b分别表示为某二元混合物中的两种组分A、B的量(a、b可以是M、ρ、w、浓度等),c为a、b的相对平均值,则a>c>b,nA/nB为二元混合体系中A和B的组成比,则:
1、原理:
2、典型应用
(1)用组分的相对分子质量与混合气体的平均相对分子质量做十字交叉,求组分体积比或含量或物质的量之比。
[试题]
1、已知H2和CO的混合气体,其平均相对分子质量是20,求混合气中H2、CO体积比。
2、已知CO、CO2混合气体的平均相对分子质量是32,求混合气体中CO的体积百分比。
(2)用组分的气体密度与混合气体密度作十字交叉,求组分体积比
[试题]标准状况下,N2的ρ为1.25g/L,CH3CH3的ρ为1.34g/L。
两种气体混合后,其ρ为1.30g/L。
求混合气体中N2和CH3CH3体积比。
(3)用两种不同浓度溶液的w与混合液的w作十字交叉,求两种质量比
[试题]用60%和20%的两种NaOH溶液混合配成30%的NaOH溶液,则所用两种NaOH溶液的质量比为多少?
(4)两种不同浓度的溶液与混合液作十字交叉,求体积比
[试题]把0.6mol/L和1.2mol/L的两种盐酸按一定体积比混合,假设混合前后体积不变,测得混合液浓度为1mol/L,求所取两种溶液的体积比。
本章计算专题讲座
(一)平均摩尔质量的计算
1、平均摩尔质量(M)
假设混合气体为1mol,组成1mol混和气体的每一种气体的摩尔质量与其所占体积比的乘积之和,以g/mol为单位,就是混合气体的平均摩尔质量。
平均摩尔质量不仅适用于气体,对固体和液体也同样适用。
2、求算方法
(1)已知混合物的总质量(m混)和总物质的量(n混)
M=
例1、已知空气中N2和O2的体积比为4:
1,求空气的平均相对分子质量
∵
∴设N2为4mol,O2为1mol
M==
g/mol
(2)已知标准状况下混合气体的密度d混,则M==22.4*d混
(3)相对密度:
已知同温、同压下,混合气体的密度d混是一种简单气体A的密度dA的D倍,则D称为相对密度。
D=
例2、某气体对H2的相对密度为14,求该气体分子量。
M=2*14=28
[试题]1、某物质A在一定条件下加热分解,产物都是气体,分解方程为2A==B↑+2C↑+2D↑,测得生成的混合气体对H2的相对密度为d,则A的相对分子质量为()
A、7dB、5dC、2.5dD、2d
(二)有关气体摩尔体积的计算
例3、标准状况下,2.2gCO2的体积是多少?
解法:
n(CO2)=
=0.05mol。
因为标况下Vm=22.4L·mol-1。
V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L。
答:
在标准状况下2.2gCO2的体积为1.12L。
例4、在标准状况下,测得1.92克某气体的体积为672mL。
计算此气体的相对分子质量。
解法一:
解:
在标准状况下,该气体的密度为:
ρ标=
=2.86g·L-1,
标准状况下,Vm=22.4L·mol-1。
则该气体的摩尔质量为:
M=ρ标×22.4L·mol-1=2.86g·L-1×22.4L·mol-1=64g·mol-1,
即该气体的相对分子质量为64。
解法二:
解:
标准状况下,该气体的物质的量为
n=
=0.03mol
摩尔质量为:
M=
=64g·mol-1,
即气体的相对分子质量为64。
答:
此气体的相对分子质量为64。
[试题]1、标准状况下,CO和CO2混和气的质量为30g。
体积为17.6L求CO和CO2的质量和体积。
2、0.5molH2和0。
5molO2在标准状况下混和。
求混和物中H2的体积分数和质量分数。
CO:
8.g6.4L
CO2:
22g11.2L
50%;5.9%
(三)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
CB==
w=
[试题]
1、已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28g/cm3,求其物质的量浓度。
2、已知75mL2mol·L-1NaOH溶液的质量为80克,计算溶液中溶质的质量分数。
4.83mol/L;
7.5%
(四)有关溶液稀释问题的计算
[讲]稀释浓溶液时,溶液的质量或体积要发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变。
为此,在用一定物质的量浓度的溶液配制新溶液时,遵循溶质守恒
m1w1=m2w2C1V1=C2V2
[试题]
1、配制250mL1mol·L-1的HCl溶液,需要12mol·L-1HCl溶液的体积是多少?
2、在50gHCl的质量分数为30%的盐酸中加入250g水后,得到的稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
3、配制500mL1mol/L的H2SO4溶液。
需要密度为1.836g/mL的浓硫酸(98%)多少毫升?
20.8mL5%27.2mL
(五)不同浓度溶液混合的计算
[思考]体积何时可加合?
1、体积可加合时的混合问题
公式:
C==
(不给溶液密度认为可加和)
[试题]
1、2mol/L的盐酸溶液200L和4mol/L的盐酸溶液100L混合,求混合后溶液中盐酸的物质的量浓度
2、2mol/L的盐酸200L和4mol/L的硫酸100L混合。
则混合后溶液中H+的物质的量浓度是多少?
3、欲将0.1mol/L的NaOH溶液和0.6mol/L的NaOH溶液混合成0.2mol/L的NaOH溶液。
求两种溶液的体积比。
8/3mol;4mol/L;4:
1
2、不同浓度的两溶液混合后w的求算
求质量分数认为体积不可加和
1.等质量溶液混合时质量分数的变化
例1:
30%硫酸溶液和50%硫酸溶液等质量混合后,其质量分数为
混合后硫酸溶液的质量分数等于二者的算术平均值
2.等体积溶液混合后质量分数的变化
例2:
30%硫酸溶液ρ1和50%硫酸ρ2溶液等体积混合后,
其质量分数为
硫酸溶液密度大于水,硫酸越浓,密度越大。
所以,混合后硫酸溶液的质量分数大于两者的算术平均值
特别注意:
溶液密度小于1g/cm-3(如氨水,酒精等),溶液质量分数越大,密度越小。
【小结】设有同种溶质不同浓度的两份,其溶质的质量分数分别为w1、w2,密度为ρ1、ρ2,且w1>w2
(1)当两者等质量混合时,
w混=
(2)当两等体积混合时,
w==
I、当溶液密度大于1时,w1>w2,ρ1>ρ2,
w>
II、当溶液密度小于1时,w1>w2,ρ1<ρ2,
w<
溶质的摩尔质量大小溶剂,溶液的密度大于1,一般情况下,若M>18,ρ1>1
[试题]
1、溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4溶液,按等体积混合,混合溶液中H2SO4的质量分数为()
A、3a%B、6a%C、>3a%D、<3a%
2、溶质质量分数分别为a%和5a%的NH3·H2O溶液,按等体积混合,混合溶液中NH3的质量分数为()
A、3a%B、6a%C、>3a%D、<3a%
[小结]主要就两方面的问题进行了探讨,一是表示溶液组成的溶质的物质的量浓度和溶质的质量的相互换算,解题的关键要进行具体的假设。
要么设溶液的质量为mg,要么设溶液的体积为VL;二是有关溶液稀释的问题,它遵循的原则是:
稀释前后溶质的量不变,由此建立等量关系。
(六)十字交叉法
十字交叉法是巧解二元混合问题的一种常见的有效方法。
若a、b分别表示为某二元混合物中的两种组分A、B的量,C为a、b的相对平均值,nA/nB为二元混合体系中A和B的组成比,则:
1、原理:
2、适用范围:
凡能满足anA+bnB==c(nA+nB)关系的混合问题,均能用十字交叉法。
3、典型应用
(1)用组分的相对分子质量与混合气体的平均相对分子质量做十字交叉,求组分体积比或含量或物质的量之比。
[试题]
1、已知H2和CO的混合气体,其平均相对分子质量是20,求混合气中H2、CO体积比。
2、已知CO、CO2混合气体的平均相对分子质量是32,求混合气体中CO的体积百分比
(2)用组分的气体密度与混合气体密度作十字交叉,求组分体积比
[试题]标准状况下,N2的ρ为1.25g/L,CH3CH3的ρ为1.34g/L。
两种气体混合后,其ρ为1.30g/L。
求混合气体中N2和CH3CH3体积比
(3)用两种不同浓度溶液的w与混合液的w作十字交叉,求两种质量比
[试题]用60%和20%的两种NaOH溶液混合配成30%的NaOH溶液,则所用两种NaOH溶液的质量比为多少?
(4)两种不同浓度的溶液与混合液作十字交叉,求体积比
[试题]把0.6mol/L和1.2mol/L的两种盐酸按一定体积比混合,假设混合前后体积不变,测得混合液浓度为1mol/L,求所取两种溶液的体积比。
4:
975%4:
51:
31:
2
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