混合氣體摩爾質量的計算方法和物質的量概念的理解

2022-11-21 04:48:04 字數 4676 閱讀 5335

混合氣體摩爾質量(或相對分子質量)的計算

(1)已知標況下密度,求相對分子質量.

相對分子質量在數值上等於氣體的摩爾質量,若已知氣體在標準狀況下的密度,則mr在數值上等於m=·22.4l/mol

(2)已知相對密度,求相對分子質量

若有兩種氣體a、b將的比值稱為a對b的相對密度,記作db,即

db=,由推論三,=db

mr(a)=db·mr(b)

以氣體b(mr已知)作基準,測出氣體a對它的相對密度,就可計算出氣體a的相對分子質量,這也是測定氣體相對分子質量的一種方法.基準氣體一般選h2或空氣.

(3)已知混和氣體中各組分的物質的量分數(或體積分數),求混和氣體的平均相對分子質量.

例等物質的量的co、h2的混和氣,氣體的平均相對分子質量mr.

解:平均相對分子質量在數值上等於平均摩爾質量,按照摩爾質量的定義

設co、h2的物質的量均為1mol

m =由此例推廣可得到求m的一般公式:

設有a、b、c…諸種氣體

mhun hun =

[推論一] m=m(a)·n(a)%+m(b)n(b)%+……

[推論二] m =m(a)·v(a)%+m(b)·v(b)%+……

例:空氣的成分n2約佔總體積的79%,o2約佔21%,求空氣的平均相對分子質量.

解:由上面計算平均摩爾質量的方法可得

m(空氣)=m(n2)·v(n2)%+m(o2)·v(o2)%

28g/mol×79%+32g/mol×21%

28.8g/mol

答:空氣的平均相對分子質量為28.8.

利用模擬加深對物質的量概念的理解

《物質的量》這一章涉及很多概念和公式很多。對這些概念和公式的正確理解,是我們靈活運用這章知識的關鍵,更是學好化學的關鍵。《物質的量》也是我們進入高中來學習的第一章理論性很強的知識。

概念抽象,特別是物質的量,大家很容易弄錯,但是物質的量是我們化學計算的基礎,聯絡微觀世界和巨集觀世界的橋梁,只有掌握了它,我們才能學好化學,正確理解化學反應。可以說,物質的量是我們真正走入化學世界的第一步。以後很多化學的思考方式,都是建立在它的基礎上。

現在就打個比方吧,物質的量實際上是乙個度量衡,就像秦始皇統一中國時,所採取的度量衡統一一樣。

大思路概念分為很多層次,我們要從根子上入手,即從最本源的概念入手。打個比方,什麼叫同位素,大家都知道說是指質子數相等的一類原子,可是什麼又是原子呢?大家就說是物質的基本微粒,由原子核和核外電子組成,如果繼續問,就追究到了原子核與核外電子,然後又到了中子、質子。

這最本源的東西就是中子、質子、電子。我們暫且把這種方法叫做「尋根刨底」吧!在利用我們的模擬方法,一定可以理解這章抽象的概念!

下面是我們這一章的所有的新概念以及公式。

阿佛加德羅常數:0.012kg12c所含有的12c原子個數,,這不是乙個精確值,而是乙個近似值。

1摩爾:把含有個物質的結構微粒叫做1摩爾該物質,即物質微粒。與生活中把12支鉛筆叫做1打鉛筆一樣哦!

舉例:個分子,或者說個分子,就是1摩爾水;

個質子,或者說個質子,就是1摩質子;

1摩爾氧氣就是氧分子,即個氧分子;

1摩爾電子就是電子,即個電子。

但是我們不能說1摩爾雞蛋,原因是雞蛋不是微觀的粒子。

物質的量—摩爾:以摩爾為單位來計量物質所含結構微粒數的物理量。它與物質的質量不一

樣。我們在表述時,必須指明微粒種類。

我們接著上面的例子幫助大家理解:

1打鉛筆等於12支鉛筆;

2打鉛筆等於支鉛筆;

3打鉛筆等於支鉛筆;

n打鉛筆等於支鉛筆;

第一點: 這裡的「打」是「數量這個物理量」的乙個單位,相當於「摩爾」,是乙個

「物質的量這個物理量」的單位。

第二點:「12」相當於,即,是乙個阿佛加德羅常數。

我們在繼續往下想:

12支鉛筆是1打;

支鉛筆是打;

支鉛筆是打;

支鉛筆是打;

所以我們類推得到:個物質微粒就是摩該物質。

即得到公式:

摩爾質量—克/摩:單位物質的量的物質所具有的質量,即1摩爾物質的質量。實際上就是

該物質分子的質量。從這個定義就知道,質量與摩爾質量是不一樣的,

他們的單位也不一樣。摩爾質量數值上等於相對原子質量或者相對分子質量。

舉例:1mol氧氣的質量是32g,那麼氧氣的摩爾質量就是32g/mol。氧氣的相對分子質量是32。

1mol質量是23g,那麼鈉的摩爾質量就是23g/mol。鈉的相對原子質量是23。那麼32g氧氣就是1mol;

64g氧氣就是mol;

mg氧氣就是mol;

mg就是mol;

於是我們可以得到乙個公式:

其中m是摩爾質量,是密度,是體積。

氣體摩爾體積—公升/摩:標準狀況下,單位物質的量的氣體所占有的體積為22.4l,即1摩爾

氣體的體積。實際上就是氣體分子占有的體積約為 22.4l。和摩爾質量一樣的推導法,我們得到乙個公式:

物質的量濃度—摩/公升:在一定溫度和壓強下,單位體積中所含溶質物質的量的多少,即1l溶液中含有溶質的物質的量,實際就是1l溶液中含有多少個個溶質分子。

公式:在這些概念中,最本源的是什麼,其實就是阿佛加德羅常數na和摩爾。其他的概念和定義都建立在它們的基礎上。讓我們以題為載體來理解吧!

體驗1下列各指定粒子數目不等於阿伏加德羅常數值的是( )

a.1g h2所含的原子個數

b.4g氦氣所含的原子個數

c.23g金屬na全部轉變為金屬離子時失去的電子個數

d.16g o2所含的分子個數

體驗思路:抓住定義,阿佛加德羅常數指的是1摩爾物質的微粒數,1摩爾就是阿佛加德羅常數個,就像「一打就是12個」。所以我們求物質的量,即求物質到底有多少摩爾,就有多少個阿佛加德羅常數,就像「到底有多少打,就有多少個12個」。

利用公式或者,根據已知條件選擇其中之一,然後我們還要注意題目具體指的是什麼微粒。

體驗過程:a選項:,這個選項中大家一定就要注意指的是氫原子數而不是氫分子數,選項對。

b選項:,1摩爾he含有阿佛加德羅常數個he分子。

c選項:,每個失去乙個電子,所以電子數和離子數相等,根據阿佛加德羅常數的定義,1摩爾電子就是阿佛加德羅常數個電子。

d選項:,根據阿佛家德羅常數的定義,1mol就是阿佛加德羅常數,那麼0.5mol只是阿佛加德羅常數的

。答案:d

小結:從這道題中,我們知道要注意具體指的是什麼微粒,就要注意分子式中的下標,看是單原子分子還是多原子分子,或者指的是電子。

體驗2設na代表阿佛加德羅常數,下列說法正確的是( )

(a)2.4克金屬鎂變成鎂離子時失去的電子數目為0.1na

(b)2克氫氣所含原子數目為na

(c)在25℃,壓強為1.01×105帕時,11.2公升氮氣所含的原子數目為na

(d)標準狀況(0℃,101.3千帕)下,22.4公升氯氣中所含的氯原子數為2na

體驗思路:這道題還是阿佛加德羅常數定義的理解,1摩爾就是na個,就像「一打就是12個」。抓住的主要線索還是:

1摩爾某物質微粒數就是阿佛加德羅德常數,所以還是求物質的量,看到底有多少摩爾,「看到底有幾打,有幾個12個」。根據已知選擇公式還是,直接計算就好了。

體驗過程:a選項:,由於每個失去兩個電子,即電子摩爾數為的兩倍,即0.2。

b選項:,即氫原子數為2。

c選項:公式成立的條件是標準狀況下,所以這個選項肯定不對。

d選項:這次可以利用公式, ,應該是2個氯原子。

答案:d

總結:通過這兩道題,你是不是對阿佛加德羅常數和摩爾理解透了呢!理解好了我們就進入下一步啦!

體驗3下列說法正確的是( )

a、摩爾表示物質的質量的單位b、10ghf含有0.5molhf分子

c、2gh2的體積約為22.4ld、物質的摩爾質量等於其式量

體驗思路:這道題的主要考察我們表述的嚴密性,注意任何乙個公式的應用都有它的範圍哦。

體驗過程:a選項:摩爾是物質的量的單位,並非物質的質量哦

b選項:摩爾後面修飾的是物質,不能物質微粒哦,應該是10ghf含有0.5molhf,不能是hf分子。

c選項:只有標準狀況下的1摩爾氣體體積才是22.4公升,這裡用乙個「約」,所以他正確了。

d選項:摩爾質量數值上等於式量,並非是完全相等哦!

實踐1設na表示阿伏加德羅常數,下列說法中正確的是 ( )

a.na個n2分子和na個co分子質量比為1∶1

b.1 mol h2o的質量等於na個h2o質量的總和

c.在任何條件下1mol h2所含的原子數為na

d.1mol h2so4中所含的粒子數目一定是na

實踐2下列說法正確的是

a、摩爾是含有6.02×1023個微粒的集體

b、0.012kg12c所含的原子數精確值是6.02×1023

c、1mol h2的體積為22.4l

d、1molh2so4的質量是98g

實踐題答案

實踐1實踐略解:a選項:考察的是摩爾質量定義,1摩爾n2和1摩爾co的質量比就是它們的摩爾質量比。。

b選項:1 mol h2o就是na個h2o分子啦,質量當然相等啦!

c選項:要仔細哦,1mol h2說的當然是na個h2分子啦,沒說在標況下

d選項:1mol h2so4中所含的粒子數,什麼粒子沒說清楚。錯啦!

答案:ab

實踐2思路略解:a選項:摩爾是乙個微粒集體單位,不是含有6.02×1023個微粒的集體

1摩爾某微粒才是含有6.02×1023個微粒的集體。

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