2019版高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)專題計(jì)算導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1.doc

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2019版高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)專題計(jì)算導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1 (一) 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 1、平均摩爾質(zhì)量(M) 假設(shè)混合氣體為1 mol，組成1 mol混和氣體的每一種氣體的摩爾質(zhì)量與其所占體積比的乘積之和，以g/ mol為單位，就是混合氣體的平均摩爾質(zhì)量。平均摩爾質(zhì)量不僅適用于氣體，對(duì)固體和液體也同樣適用。 2、求算方法 (1)已知混合物的總質(zhì)量(m混)和總物質(zhì)的量(n混) M= 例1、已知空氣中N2和O2的體積比為4：1，求空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量 解： (2) 已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的密度d混，則M==22.4*d混 (3)相對(duì)密度：已知同溫、同壓下，混合氣體的密度d混是一種簡(jiǎn)單氣體A的密度dA的D倍，則D稱為相對(duì)密度。 D= 例2、某氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為14，求該氣體分子量。 解： ［試題］1、某物質(zhì)A在一定條件下加熱分解，產(chǎn)物都是氣體，分解方程為2A==B↑+2C↑+2D↑，測(cè)得生成的混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為d，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為( ) A、7d B、5d C、2.5d D、2d (二) 有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算 例3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.2 g CO2的體積是多少？ 解： 例4、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，測(cè)得1.92克某氣體的體積為672 mL。計(jì)算此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。 解： ［試題］1、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO 和CO2混和氣的質(zhì)量為30 g。體積為17.6L求CO 和CO2的質(zhì)量和體積。 解： 2、 0.5mol H2和0。5mol O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下混和。求混和物中H2的體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解： (三) 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 CB== w= ［試題］ 1、已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g/cm3，求其物質(zhì)的量濃度。 解： 2、已知75 mL 2 molL－1 NaOH溶液的質(zhì)量為80克，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (四) 有關(guān)溶液稀釋問題的計(jì)算 ［講］稀釋濃溶液時(shí)，溶液的質(zhì)量或體積要發(fā)生變化，但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此，在用一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制新溶液時(shí)，遵循溶質(zhì)守恒 m1w1=m2w2 C1V1=C2V2 ［試題］ 1、配制250 mL 1 molL－1的HCl溶液，需要12 molL－1 HCl溶液的體積是多少? 解： 2、在50g HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸中加入250g水后，得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？ 解： 3、配制500mL 1 mol/L的H2SO4溶液。需要密度為1.836g/mL的濃硫酸(98%)多少毫升？ 解： (五) 不同濃度溶液混合的計(jì)算 1、體積可加合時(shí)的混合問題 公式：C==（不給溶液密度認(rèn)為可加和） ［試題］ 1、2mol/L的鹽酸溶液200L和4mol/L的鹽酸溶液100L混合，求混合后溶液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度 解： 2、2mol/L的鹽酸200L和4mol/L的硫酸100L混合。則混合后溶液中H＋的物質(zhì)的量濃度是多少？ 解： 3、欲將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。求兩種溶液的體積比。 解： 2、不同濃度的兩溶液混合后w的求算 求質(zhì)量分?jǐn)?shù)認(rèn)為體積不可加和 設(shè)有同種溶質(zhì)不同濃度的兩份溶液，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為w1、w2，密度為ρ1、ρ2，且w1>w2 (1) 當(dāng)兩者等質(zhì)量混合時(shí)， w混= 混合后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于混合前二者的算術(shù)平均值 (2) 當(dāng)兩等體積混合時(shí)， w== I、當(dāng)溶液密度大于1時(shí)，w1>w2, ρ1>ρ2， w> II、當(dāng)溶液密度小于1時(shí)，w1>w2, ρ1<ρ2， w< 1.等質(zhì)量溶液混合時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化 例1：30%硫酸溶液和50%硫酸溶液等質(zhì)量混合后，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？ 解： 2.等體積溶液混合后質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化 例2：30%硫酸溶液ρ1和50%硫酸ρ2溶液等體積混合后， 其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？ 解： 硫酸溶液密度大于水，硫酸越濃，密度越大。 所以，混合后硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于兩者的算術(shù)平均值 特別注意：溶液密度小于1g/cm-3（如氨水，酒精等），溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，密度越小。 ［試題］ 1、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%和5a%的H2SO4 溶液，按等體積混合，混合溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A、3a% B、6a% C、 >3a% D、 <3a% 2、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%和5a%的NH3H2O 溶液，按等體積混合，混合溶液中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A、3a% B、6a% C、 >3a% D、 <3a% ［小結(jié)］主要就兩方面的問題進(jìn)行了探討，一是表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量的相互換算，解題的關(guān)鍵要進(jìn)行具體的假設(shè)。要么設(shè)溶液的質(zhì)量為m g，要么設(shè)溶液的體積為V L；二是有關(guān)溶液稀釋的問題，它遵循的原則是：稀釋前后溶質(zhì)的量不變，由此建立等量關(guān)系。 (六) 十字交叉法 十字交叉法是巧解二元混合問題的一種常見的有效方法。若a、b分別表示為某二元混合物中的兩種組分A、B的量（a、b可以是M、ρ、w、濃度等），c為a、b的相對(duì)平均值，則a＞c＞b，nA/nB為二元混合體系中A和B的組成比，則： 1、原理： 2、典型應(yīng)用 (1) 用組分的相對(duì)分子質(zhì)量與混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量做十字交叉，求組分體積比或含量或物質(zhì)的量之比。 ［試題］ 1、已知H2和CO的混合氣體，其平均相對(duì)分子質(zhì)量是20，求混合氣中H2、CO體積比。 2、已知CO、CO2混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是32，求混合氣體中CO的體積百分比。 (2) 用組分的氣體密度與混合氣體密度作十字交叉，求組分體積比 ［試題］標(biāo)準(zhǔn)狀況下，N2的ρ為1.25g/L，CH3CH3的ρ為1.34g/L。兩種氣體混合后，其ρ為1.30g/L。求混合氣體中N2和CH3CH3體積比。 (3) 用兩種不同濃度溶液的w與混合液的w作十字交叉，求兩種質(zhì)量比 ［試題］用60%和20%的兩種NaOH溶液混合配成30%的NaOH 溶液，則所用兩種NaOH溶液的質(zhì)量比為多少？ (4) 兩種不同濃度的溶液與混合液作十字交叉，求體積比 ［試題］把0.6 mol/L和1.2mol/L 的兩種鹽酸按一定體積比混合，假設(shè)混合前后體積不變，測(cè)得混合液濃度為1mol/L，求所取兩種溶液的體積比。 (一) 平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 1、平均摩爾質(zhì)量(M) 假設(shè)混合氣體為1 mol，組成1 mol混和氣體的每一種氣體的摩爾質(zhì)量與其所占體積比的乘積之和，以g/ mol為單位，就是混合氣體的平均摩爾質(zhì)量。平均摩爾質(zhì)量不僅適用于氣體，對(duì)固體和液體也同樣適用。 2、求算方法 (1)已知混合物的總質(zhì)量(m混)和總物質(zhì)的量(n混) M= 例1、已知空氣中N2和O2的體積比為4：1，求空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量 ∵ ∴ 設(shè)N2為4 mol，O2為1 mol M== g/ mol (2) 已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的密度d混，則M==22.4*d混 (3)相對(duì)密度：已知同溫、同壓下，混合氣體的密度d混是一種簡(jiǎn)單氣體A的密度dA的D倍，則D稱為相對(duì)密度。 D= 例2、某氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為14，求該氣體分子量。 M=2*14=28 ［試題］1、某物質(zhì)A在一定條件下加熱分解，產(chǎn)物都是氣體，分解方程為2A==B↑+2C↑+2D↑，測(cè)得生成的混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為d，則A的相對(duì)分子質(zhì)量為( ) A、7d B、5d C、2.5d D、2d (二) 有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算 例3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.2 g CO2的體積是多少？ 解法：n(CO2)==0.05 mol。 因?yàn)闃?biāo)況下Vm=22.4 Lmol－1。 V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol22.4 Lmol－1=1.12 L。 答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.2 g CO2的體積為1.12 L。 例4、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，測(cè)得1.92克某氣體的體積為672 mL。計(jì)算此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。 解法一：解：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的密度為： ρ標(biāo)==2.86 gL－1， 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm=22.4 Lmol－1。 則該氣體的摩爾質(zhì)量為： M=ρ標(biāo)22.4 Lmol－1=2.86 gL－122.4 Lmol－1=64 gmol－1， 即該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 解法二：解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的物質(zhì)的量為 n==0.03 mol 摩爾質(zhì)量為：M==64 gmol－1, 即氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 答：此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 ［試題］1、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO 和CO2混和氣的質(zhì)量為30 g。體積為17.6L求CO 和CO2的質(zhì)量和體積。 2、 0.5mol H2和0。5mol O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下混和。求混和物中H2的體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 CO：8.g 6.4L CO2:22g 11.2L 50%；5.9% (三) 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 CB== w= ［試題］ 1、已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g/cm3，求其物質(zhì)的量濃度。 2、已知75 mL 2 molL－1 NaOH溶液的質(zhì)量為80克，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 4.83 mol/L； 7.5% (四) 有關(guān)溶液稀釋問題的計(jì)算 ［講］稀釋濃溶液時(shí)，溶液的質(zhì)量或體積要發(fā)生變化，但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此，在用一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制新溶液時(shí)，遵循溶質(zhì)守恒 m1w1=m2w2 C1V1=C2V2 ［試題］ 1、配制250 mL 1 molL－1的HCl溶液，需要12 molL－1 HCl溶液的體積是多少? 2、在50g HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸中加入250g水后，得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？ 3、配制500mL 1 mol/L的H2SO4溶液。需要密度為1.836g/mL的濃硫酸(98%)多少毫升？ 20.8 mL 5% 27.2 mL (五) 不同濃度溶液混合的計(jì)算 ［思考］體積何時(shí)可加合？ 1、體積可加合時(shí)的混合問題 公式：C==（不給溶液密度認(rèn)為可加和） ［試題］ 1、2mol/L的鹽酸溶液200L和4mol/L的鹽酸溶液100L混合，求混合后溶液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度 2、2mol/L的鹽酸200L和4mol/L的硫酸100L混合。則混合后溶液中H＋的物質(zhì)的量濃度是多少？ 3、欲將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。求兩種溶液的體積比。 8/3 mol ; 4 mol/L; 4:1 2、不同濃度的兩溶液混合后w的求算 求質(zhì)量分?jǐn)?shù)認(rèn)為體積不可加和 1.等質(zhì)量溶液混合時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化 例1：30%硫酸溶液和50%硫酸溶液等質(zhì)量混合后，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 混合后硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于二者的算術(shù)平均值 2.等體積溶液混合后質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化 例2：30%硫酸溶液ρ1和50%硫酸ρ2溶液等體積混合后， 其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 硫酸溶液密度大于水，硫酸越濃，密度越大。 所以，混合后硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于兩者的算術(shù)平均值 特別注意：溶液密度小于1g/cm-3（如氨水，酒精等），溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，密度越小。 【小結(jié)】設(shè)有同種溶質(zhì)不同濃度的兩份，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為w1、w2，密度為ρ1、ρ2，且w1>w2 (1) 當(dāng)兩者等質(zhì)量混合時(shí)， w混= (2) 當(dāng)兩等體積混合時(shí)， w== I、當(dāng)溶液密度大于1時(shí)，w1>w2, ρ1>ρ2， w> II、當(dāng)溶液密度小于1時(shí)，w1>w2, ρ1<ρ2， w< 溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量大小溶劑，溶液的密度大于1，一般情況下，若M>18，ρ1>1 ［試題］ 1、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%和5a%的H2SO4 溶液，按等體積混合，混合溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A、3a% B、6a% C、 >3a% D、 <3a% 2、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%和5a%的NH3H2O 溶液，按等體積混合，混合溶液中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A、3a% B、6a% C、 >3a% D、 <3a% ［小結(jié)］主要就兩方面的問題進(jìn)行了探討，一是表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量的相互換算，解題的關(guān)鍵要進(jìn)行具體的假設(shè)。要么設(shè)溶液的質(zhì)量為m g，要么設(shè)溶液的體積為V L；二是有關(guān)溶液稀釋的問題，它遵循的原則是：稀釋前后溶質(zhì)的量不變，由此建立等量關(guān)系。 (六) 十字交叉法 十字交叉法是巧解二元混合問題的一種常見的有效方法。若a、b分別表示為某二元混合物中的兩種組分A、B的量，C為a、b的相對(duì)平均值，nA/nB為二元混合體系中A和B的組成比，則： 1、原理： 2、適用范圍：凡能滿足 a nA + b nB ==c(nA+nB)關(guān)系的混合問題，均能用十字交叉法。 3、典型應(yīng)用 (1) 用組分的相對(duì)分子質(zhì)量與混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量做十字交叉，求組分體積比或含量或物質(zhì)的量之比。 ［試題］ 1、已知H2和CO的混合氣體，其平均相對(duì)分子質(zhì)量是20，求混合氣中H2、CO體積比。 2、已知CO、CO2混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是32，求混合氣體中CO的體積百分比 (2) 用組分的氣體密度與混合氣體密度作十字交叉，求組分體積比 ［試題］標(biāo)準(zhǔn)狀況下，N2的ρ為1.25g/L，CH3CH3的ρ為1.34g/L。兩種氣體混合后，其ρ為1.30g/L。求混合氣體中N2和CH3CH3體積比 (3) 用兩種不同濃度溶液的w與混合液的w作十字交叉，求兩種質(zhì)量比 ［試題］用60%和20%的兩種NaOH溶液混合配成30%的NaOH 溶液，則所用兩種NaOH溶液的質(zhì)量比為多少？ (4) 兩種不同濃度的溶液與混合液作十字交叉，求體積比 ［試題］把0.6 mol/L和1.2mol/L 的兩種鹽酸按一定體積比混合，假設(shè)混合前后體積不變，測(cè)得混合液濃度為1mol/L，求所取兩種溶液的體積比。 4：9 75% 4：5 1：3 1：2