内容正文:
第1节 物质的量 气体摩尔体积
素
养
呈
现
1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M),气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。(宏观辨识与微观探析)
2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。(证据推理与模型认知)
考点一 物质的量 摩尔质量
[教材梳理·自主预诊]
一、物质的量(n)和阿伏加德罗常数(NA)
1.基本概念及相互关系
[微点拨] 摩尔(mol)作为物质的量的单位,其计量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),也可以是化学键(如H-H键、H-O键等),但不适用于宏观物质。
2.物质的量的规范表示方法
如0.2 mol H2中含有的氢原子个数为 2.408×1023
6.02×1022个Na+的物质的量为 0.1 mol 。
3.物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为n= 。
二、摩尔质量
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol 氧( × )
(2)0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子( √ )
(3)CO2的摩尔质量就是NA个CO2分子的质量之和( × )
(4)一个钠原子的质量为( × )
(5)NH的摩尔质量小于18 g·mol-1( × )
(6)0.5 mol某气体质量是22 g,则该气体的摩尔质量是44 g( × )
(7)等质量的乙烯和丙烯中含有相等的共用电子对数( √ )
(8)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( × )
(9)12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA( × )
(10)常温下,将5.6 g铁片投入足量浓硝酸中,充分反应后转移电子数为0.3NA( × )
(11)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同( × )
(12)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍( × )
2.碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应的化学方程式为(2-x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O===2[(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑
生成物(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
(1)制备碱式硫酸铝溶液时,维持反应温度和反应时间不变,提高x值的方法有 ________________________ 。
(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中,溶液的pH ______ (填“增大”“减小”“不变”)。
(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:
①取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体2.330 0 g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL,稀释至25 mL,加入0.100 0 mol·L-1EDTA标准溶液25.00 mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.080 00 mol·L-1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)。
计算(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。
解析:(1)制备碱式硫酸铝溶液,维持反应温度和反应时间不变,提高x的值,即促进Al3+的水解和CaSO4的生成,可以采取的方法是:适当增加CaCO3的量、加快搅拌速率。
(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2,溶液碱性减弱,pH减小。
(3)25.00 mL溶液中n(SO)=n(BaSO4)==0.010 0 mol,
2.50 mL溶液中n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=0.100 0 mol·L-1×25.00 mL×10-3L·mL-1-0.080 00 mol·L-1×20.00 mL×10-3 L·mL-1=9.000×10-4 mol,则25.00 mL溶液中n(Al3+)=9.000×10-3 mol, 1 mol (1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;n(SO)=3(1-x)mol,==
,解得x≈0.41。
答案:(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率
(2)减小
(3)25.00 mL溶液中:
n(SO)=n(BaSO4)==0.010 0 mol ,
2.50