化學(xué)計(jì)量，是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

    化學(xué)計(jì)量的內(nèi)容，在高中化學(xué)必修一的第一章《從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)》的第二節(jié)，“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”，我們?cè)谇懊娴膬晒?jié)課中，已經(jīng)精辟地講解了“物質(zhì)的量”、“摩爾質(zhì)量”、“氣體的摩爾體積”三個(gè)重要的化學(xué)計(jì)量概念，相信大家已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，經(jīng)過(guò)練習(xí)、習(xí)題、模擬題和真題的逐步訓(xùn)練，會(huì)深刻理解、牢牢記住這三個(gè)概念的。

    本次課將詳細(xì)解析教材中提出的所有問(wèn)題，包括課堂練習(xí)、學(xué)與問(wèn)、科學(xué)探究、課后習(xí)題等。在此之前，對(duì)這三個(gè)概念做進(jìn)一步的提示，以加深理解，增強(qiáng)記憶，提高解題的能力。

    理解化學(xué)計(jì)量的這三個(gè)量，同學(xué)們要充分發(fā)揮想象空間。還有以后的化學(xué)學(xué)習(xí)，電子、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)等等都是肉眼看不到的，教材里畫出來(lái)的都是想象的，所以同學(xué)們都要記住：

    發(fā)揮想象力有助于學(xué)好化學(xué)。

一、深入理解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量？

    化學(xué)計(jì)量，完全建立在物質(zhì)的量的基礎(chǔ)之上。物質(zhì)的量的引出，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)理論要求的必然結(jié)果。

    例如，氧氣和硫的完全燃燒反應(yīng)，相對(duì)分子質(zhì)量為 32 的氧分子能夠與相對(duì)原子質(zhì)量為 32 的硫原子反應(yīng)，生成了一個(gè)SO2分子，SO2的相對(duì)分子質(zhì)量恰好是 64，為O2和S的相對(duì)分子（原子）質(zhì)量之和。

                  O2   +   S  ＝ SO2

         相對(duì)量   32       32     64   ——生成SO2的相對(duì)質(zhì)量是O2和S的相對(duì)質(zhì)量之和

                                           可以理解為 32 克氧氣與 32 克硫生成了64 克SO2

                                           （滿足質(zhì)量守恒定律）

    又例如，假設(shè)取相對(duì)質(zhì)量為 32 克的氧氣和相對(duì)質(zhì)量為 32 克的碳反應(yīng)，結(jié)果如何？

                  O2   +   C  ＝ CO2

         相對(duì)量   32       12     44   ——只能生成相對(duì)質(zhì)量為 44 的CO2

                                           或者理解為，32 克氧氣只能與 12 克碳反應(yīng)

                                           （加入的 32 克碳不能完全反應(yīng)）

    結(jié)論：不能用克來(lái)計(jì)量化學(xué)反應(yīng)的量比關(guān)系，于是有了物質(zhì)的量的概念，按照參與反應(yīng)的粒子數(shù)來(lái)計(jì)量化學(xué)反應(yīng)，NA個(gè)粒子是一個(gè)計(jì)量單位，這個(gè)NA是阿伏加德羅常數(shù)，這個(gè)計(jì)量單位是 mol、摩爾、摩（三者意義完全相同——化學(xué)中同義詞很多）。

    一個(gè)原子的質(zhì)量叫做相對(duì)原子質(zhì)量，一個(gè)分子的質(zhì)量叫做相對(duì)分子質(zhì)量。相對(duì)原子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量的單位都是碳單位，一個(gè)碳12原子的質(zhì)量的1/12。

    NA那么多個(gè)原子、或者分子的質(zhì)量，叫做摩爾質(zhì)量。我們?cè)诔踔械馁|(zhì)量守恒定律中已經(jīng)多次用到摩爾質(zhì)量來(lái)進(jìn)行化學(xué)計(jì)算，只不過(guò)當(dāng)時(shí)老師并沒(méi)有提到過(guò)“摩爾質(zhì)量”這個(gè)名詞。

二、深入理解氣體的摩爾體積？ 

    這里要注意發(fā)揮力：

    （1）氣體的體積很大，氣體本身的粒子很小。

    （2）氣體均勻分散在空間里，氣體存在的多與少只與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)系。

    （3）相同溫度和壓強(qiáng)下，任何氣體的體積都相同，如果是在0℃、101 kPa條件下，1摩爾任何氣體的體積都大約等于 22.4 L，這個(gè)條件稱之為標(biāo)準(zhǔn)狀況。如果條件變了，氣體的體積也會(huì)變，例如溫度升高到 25攝氏℃，1摩爾氣體的體積會(huì)增加到 24.5 L。

三、溶液中的化學(xué)計(jì)量——物質(zhì)的量濃度

    溶液中，用物質(zhì)的量、摩爾體積來(lái)計(jì)量都不合適，這里引入了“物質(zhì)的量濃度”的概念。就是在單位體積中含有某種溶質(zhì)的物質(zhì)的量。物質(zhì)的量濃度用 CB表示，實(shí)用中是把溶質(zhì)B括起來(lái)。

             CB ＝ nB / V

    —— nB 是溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位是摩爾 mol；

    —— V 是溶液的體積，單位是升，L；

    —— 物質(zhì)的量濃度，但是是 mol/L。

四、教材中的練習(xí)題、思考題、實(shí)驗(yàn)探究題

    4.1 學(xué)與問(wèn)（第13頁(yè)）

  解：

    （1）先計(jì)算硫酸的相對(duì)分子質(zhì)量 M = 2*1 + 21 + 16*4 = 98

        因此，1摩爾硫酸的質(zhì)量是 98 克。題中的 24.5克為 0.25摩爾。

    （2）碳酸鈉的相對(duì)分子質(zhì)量 M = 23*2 + 12 + 16*3 = 106

        因此，1摩爾碳酸鈉的質(zhì)量是 106 克，題中的 1.5 摩爾為 159 克。

    4.2 科學(xué)探究（第13頁(yè)）



    解：

        （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到，生成氫氣與氧氣的體積比為 2:1。

        （2）1.8 克水為 0.1 摩爾，完全電解應(yīng)該生成 0.1 摩爾的氫氣和0.05 摩爾的氧氣，質(zhì)量分別

             為 0.2 克氫氣和1.6 克氧氣。

         上面的表應(yīng)該填寫為

                 質(zhì)量        物質(zhì)的量        氫氣與氧氣的物質(zhì)的量之比

       -----------------------------------------------------------------------

         氫氣     0.2           0.1              2:1 

         氧氣     1.6           0.05

       （1）氧氣和氫氣的摩爾體積計(jì)算

               氧氣的摩爾體積 = 32 g/mol ÷ 1.429 g/L  ≈ 22.4 L/mol

               氫氣的摩爾體積 = 2 g/mol ÷ 0.0899 g/L ≈ 22.4 L/mol

       （2）20℃的時(shí)候幾種固體和液體的摩爾體積

               鐵 ≈ 7.5 ml/mol  (計(jì)算過(guò)程同上, 略, 下同)

               鋁 ≈ 10.0 ml/mol

               水 ≈ 18.0 ml/mol

               硫酸 ≈ ? 

    4.3 學(xué)與問(wèn)（第16頁(yè)）

    第1題

    答：配制溶液的時(shí)候，燒杯一開(kāi)始盛放的是溶質(zhì)，即便將其中的溶質(zhì)溶解、倒入容量瓶之后，在杯子的壁上還有一些溶質(zhì)剩余，這些都需要轉(zhuǎn)移到容量瓶中，因此要用干凈的水（蒸餾水）洗滌，因此洗滌液也要注入容量瓶。

    第2題

    答：只要有溶質(zhì)損失，配制之后的實(shí)際濃度一定變小了。

    4.4 思考與交流（第17頁(yè)）

    第1題

    答：在初三的時(shí)候?qū)W過(guò)，濃硫酸有“三性”——吸水性（遇水發(fā)生強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)）、氧化性（對(duì)皮膚、眼睛有強(qiáng)烈的腐蝕作用）、脫水性（遇到肌膚組織、木材等會(huì)按照氫2氧1的比例脫水；。

    而稀硫酸就沒(méi)有這三性。

    第2題

    分析：這道題是對(duì)教材第 17 頁(yè)的公式 c（濃溶液）·V（濃溶液）＝ c（稀溶液）·V（稀溶液）的詮釋，這個(gè)公式的本質(zhì)為“稀釋前后，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變”。

    答：稀釋只是改變了溶液中溶劑的量，而溶質(zhì)的物質(zhì)的量和質(zhì)量沒(méi)發(fā)生變化。

    4.5 課后習(xí)題

    解：

      圖 1-16 見(jiàn)右圖。 
      題中所說(shuō)的“總膽紅素指標(biāo)”排在第4位，單位是 nmol/L。這個(gè)單位和 mol/L屬于同一類單位，物質(zhì)的量濃度。

      正確選項(xiàng)：D

    解：每 mol 硫酸鈉含有 NA×2 個(gè)鈉離子，0.5 mol 恰好含有 NA 個(gè)鈉離子。

       正確選項(xiàng)：B

    解：二者質(zhì)量比為 1:4 的時(shí)候，假設(shè)為 1 g 比 4 g。甲烷的物質(zhì)的量為 1/16，氧氣的物質(zhì)的量為 4/32，二者的物質(zhì)的量之比

          ＝ 1 : 2

       正確選項(xiàng)：B

    解：按照公式c（濃溶液）·V（濃溶液）＝ c（稀溶液）·V（稀溶液）

       推導(dǎo)出     

       代入數(shù)值   

                              ＝ 0.03 mol/L

       正確選項(xiàng)：B
 

    解：以 mg/dL 為計(jì)量單位時(shí)，需要把 3.61 - 6.11 mmol/L變換過(guò)來(lái)

       mmol/L中的 mmol 變化為 g，乘以 180、除以1000；

       mmol/L中的L 乘以 0.1。

       結(jié)果為   

       請(qǐng)自己辛苦一下，計(jì)算出結(jié)果，呵呵

6、某同學(xué)用容量瓶配制溶液，加水時(shí)不慎超過(guò)了刻度線，他（她）把水倒出一些，重新加水至刻度線。這樣做會(huì)造成什么結(jié)果？

    解：把水倒出時(shí)，溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)損失，因此重新加水后，所得的溶液的物質(zhì)的量濃度低于計(jì)算值。

    解：

       按照公式c（濃溶液）·V（濃溶液）＝ c（稀溶液）·V（稀溶液）

      

    解：

       分別計(jì)算這四種元素的物質(zhì)的量，分別為

       
 
9、現(xiàn)有0.270kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的CuCl2溶液。計(jì)算：

      （2）溶液中的銅離子的物質(zhì)的量，等于氯化銅溶質(zhì)的物質(zhì)的量，0.020 mol

           溶液中的氯離子的物質(zhì)的量，為銅離子的物質(zhì)的量的兩倍，0.040 mol

10、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，100 ml某氣體的質(zhì)量為0.179g，試計(jì)算這種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。

    解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，任何氣體的摩爾體積都是 22.4 L/mol。

       該氣體100ml為0.179g，密度為 0.179×1000/100 ｇ/L = 1.79 g/L

       1 mol該氣體的質(zhì)量為 22.4 L×1.79 g/L = 40 g

       所以，該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為 40