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化学复习第一章 第3讲

化学复习第一章 第3讲
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第3讲 物质的量 气体摩尔体积 考纲要求 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(V m )、物质的量浓度(c )、阿伏加德罗常数(N A )的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。

考点一 物质的量、气体摩尔体积

1.物质的量

(1)物质的量(n ) 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。

(2)物质的量的规范表示方法:

(3)阿伏加德罗常数(N A )

0.012 kg 12C 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol -1。

公式:N A =N n

。 2.摩尔质量

(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol -1。公式:M =m n

。 (2)数值:以 g·mol

-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。

3.气体摩尔体积

(1)影响物质体积大小的因素

①微粒的大小(物质的本性);②微粒间距的大小(由温度与压强共同决定);③微粒的数目(物质的量的大小)。

(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m ,标准状况下,V m 约为 22.4_L·mol -1。

(3)基本关系式:n =V V m =m M =N N A

(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。

4.阿伏加德罗定律及其推论

(1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质

的量相同)。

(2)阿伏加德罗定律的推论

相同

条件

结论公式语言叙述

T、p 相同n1

n2=

V1

V2

同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比

T、V 相同p1

p2=

n1

n2

温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比

T、p 相同ρ1

ρ2=

M1

M2

同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比

提醒对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。

物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念的理解

(1)2 g氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×1023()

(2)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子()

(3)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同()

(4)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L()

(5)标准状况下,O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16 g·mol-1()

(6)常温常压下,14 g N2与7 g乙烯(C2H4)所含原子数相同()

(7)22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同()

答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√

题组一有关n=m

M=N

N A=

V

V m的计算

1.(1)含6.02×1023个中子的73Li的质量是________g。

(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成________________gD218O。

(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。

答案 (1)74

(2)22 (3)62 g·mol -1 16 解析 (1)根据n =N N A

计算中子物质的量,73Li 的中子数为7-3=4,进而计算Li 的物质的量,再根据m =nM 计算。

(2)根据不足量的物质计算生成D 182O 的质量;18O 2过量。

(3)1 mol Na 2X 中含有2 mol 钠离子,0.2 mol Na 2X 中含有0.4 mol 钠离子,则Na 2X 的摩尔质

量为M (Na 2X)=12.4 g 0.2 mol

=62 g·mol -1;X 的相对原子质量=62-46=16。 2.CO 和CO 2的混合气体18 g ,完全燃烧后测得CO 2体积为11.2 L(标准状况),

(1)混合气体中CO 的质量是________g 。

(2)混合气体中CO 2在标准状况下的体积是________L 。

(3)混合气体在标准状况下的密度是________g·L -1。

(4)混合气体的平均摩尔质量是________g·mol -1。

答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36

解析 CO 燃烧发生反应:2CO +O 2=====点燃2CO 2,CO 的体积与生成CO 2的体积相等,燃烧后CO 2的总体积为11.2 L ,故18 g CO 和CO 2的混合气体的总体积为11.2 L ,在标准状况下,18 g CO 和CO 2的混合气体的物质的量为0.5 mol ,设CO 的物质的量为x mol ,CO 2的物质的量为y mol ,

则?

???? 28x +44y =18x +y =11.2 L 22.4 L·mol -1,解得x =0.25,y =0.25。 (1)混合气体中CO 的质量=28 g·mol -1×0.25 mol =7 g 。

(2)原混合气体中,CO 2的体积为0.25 mol ×22.4 L·mol -1=5.6 L 。

(3)原混合气体的密度=18 g 11.2 L

≈1.61 g·L -1。 (4)解法一:M =ρ·22.4 L·mol -1=1.61 g·L -1×22.4 L·mol -1≈36 g·mol -1;

解法二:M =18 g 11.222.4 mol =36 g·mol -1; 解法三:M =28 g·mol -1×50%+44 g·mol -1×50%=36 g·mol -1;

故平均摩尔质量为36 g·mol -

1。

3.(2017·长沙市第一中学高三检测)1个某种氯原子的质量是a g,1个12C 原子的质量是b g ,用N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )

①该氯原子的相对原子质量为12a /b ②m g 该氯原子的物质的量为m /(aN A ) mol ③该氯原子的摩尔质量是aN A g ④a g 该氯原子所含的电子数为17 mol

A .①③

B .②④

C .①②

D .②③

答案 C

解析 ①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个12C 质量的112的比值,即a b 12

=12a b

,正确;②阿伏加德罗常数个氯原子的质量,即为1 mol 该氯原子的质量,因而该氯原子摩尔质量为aN A g·mol -1,n (Cl)=m aN A

mol ,正确,③错误;④电子数应为17,错误。 4.设N A 为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p ,则b g 该气体在标准状况下的体积V (L)是( )

A.22.4ap bN A

B.22.4ab pN A

C.22.4N A b a

D.22.4pb aN A 答案 D

解析 解法一 公式法:

a g 双原子分子的物质的量=

p N A mol , 双原子分子的摩尔质量=a g

p N A mol =aN A p g·mol -1, 所以b g 气体在标准状况下的体积为

b g

aN A p g·mol -1×22.4 L·mol -1=22.4pb aN A

L 。 解法二 比例法:

同种气体其分子数与质量成正比,设b g 气体的分子数为N

a g ~ p

b g ~ N

则:N =bp a ,双原子分子的物质的量为pb aN A ,所以b g 该气体在标准状况下的体积为22.4pb aN A

L 。 题组二 阿伏加德罗定律及应用

5.(2018·合肥模拟)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M )的关系判断,下列说法中正确的是( )

A .若M (甲)<M (乙),则分子数:甲<乙

B .若M (甲)>M (乙),则气体摩尔体积:甲<乙

C .若M (甲)<M (乙),则气体的压强:甲>乙

D .若M (甲)>M (乙),则气体的体积:甲<乙

答案 C

解析 等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M (甲)<M (乙),则分子数:甲>乙,A 项错误;若M (甲)>M (乙),则物质的量:甲<乙,又气体体积相等,故气体摩尔体积:甲>乙,B 项错误;同温同体积同质量的气体或混合气体,压强与摩尔质量成反比,C 项正确;由质量和密度相等可知气体体积相等,D 项错误。

6.等温等压下,有质子数相等的CO 、N 2、C 2H 2三种气体,下列叙述中正确的是( )

A .体积之比为13∶13∶14

B .密度之比为14∶14∶13

C .质量之比为1∶1∶1

D .原子数之比为1∶1∶1

答案 B

解析 A 项,三种气体分子的质子数均为14,质子数相等的CO 、N 2、C 2H 2三种气体,物质的量相等,等温等压下,气体的体积与其物质的量成正比,所以三者体积之比为1∶1∶1,错误;B 项,CO 、N 2、C 2H 2摩尔质量分别为28 g·mol -1、28 g·mol -1、26 g·mol -1,等温等压下,气体摩尔体积相同,根据ρ=nM nV m =M V m 知,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28∶28∶26=14∶14∶13,正确;C 项,三种气体分子的物质的量相等,CO 、N 2、C 2H 2摩尔质量分别为28 g·mol -1、28 g·mol -1、26 g·mol -1,根据m =nM 知:质量之比与摩尔质量成正比为28∶28∶26=14∶14∶13,错误;D 项,1分子CO 、N 2、C 2H 2分别含原子数为2、2、4,所以三种气体原子数之比为1∶1∶2,错误。

7.在某温度时,一定量的元素A 的氢化物AH 3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了75%。则A 单质的一个分子中有________个A 原子,AH 3分解反应的化学方程式为____________________。

答案 4 4AH 3=====一定温度A 4+6H 2

求气体的摩尔质量M 的常用方法

(1)根据物质的质量(m )和物质的量(n ):M =m /n 。

(2)根据一定质量(m )的物质中微粒数目(N )和阿伏加德罗常数(N A ):M =N A ·m /N 。

(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M =ρ×22.4(g·mol -1)。

(4)根据气体的相对密度(D =ρ1/ρ2):M 1/M 2=D 。

(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M =M 1×a %+M 2×b %+M 3×c %……,a %、b %、c %指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。

微专题气体体积的测定

气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等),也可直接测量收集的气体体积。

测量气体体积的常用方法:

(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。

测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。

D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。

解答该量气装置读数时的答题模板:

①将××××恢复至室温。

②调节×××与×××两端液面相平。

③视线与×××在同一水平线上。

E装置:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。

(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。

专题训练

欲测定金属镁的相对原子质量,请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次,假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。

填写下列各项(气流从左到右):

(1)各种仪器连接的先后顺序是________接________、________接________、________接________、________接________(用小写字母表示)。

(2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步,其先后顺序是___________________(填序号)。

①待仪器B中的温度恢复至室温时,测得量筒C中水的体积为V a mL;

②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量,得质量为m g,并将其投入试管B中的带孔隔板上;

③检查装置的气密性;

④旋开装置A上分液漏斗的活塞,使其中的水顺利流下,当镁完全溶解时再关闭这个活塞,这时A中共放入水V b mL。

(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量,其数学表达式为

________________________________________________________________________。

(4)若试管B的温度未冷却至室温,就读出量筒C中水的体积,这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(5)仔细分析上述实验装置后,经讨论认为结果会有误差,于是又设计了如下图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为________mL。

答案(1)a h g b c f e d(2)③②④①(3)22.4×1 000m

V a-V b

(4)偏小(5)①使分液

漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差②V1-V2

解析(1)根据实验目的及各装置的特点可分析知:利用A装置中的水压将E中稀盐酸压至B 中,产生的气体通过将D中的水排入C中测量其体积,所以连接顺序为a→h→g→b→c→f→e→d。

(2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。

(3)由题意知:

M~H2

M22.4 L

m (V a -V b )×10-

3 L

所以M =22.4×1 000m V a -V b

。 (4)由于试管B 未冷却至室温,会导致V a 变大,所以使Mg 的相对原子质量偏小。 考点二 突破阿伏加德罗常数应用的“5个”陷阱

1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱

一看“气体”是否处在“标准状况”。

二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl 4、CHCl 3、CH 2Cl 2(注:CH 3Cl 为气体)、H 2O 、溴、SO 3、己烷、苯等在标准状况下均不为气体]。

2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱

给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。

3.记“组成”,突破陷阱

(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne 、D 2O 、18O 2、—OH 、OH -等。

(2)记最简式相同的物质,如NO 2和N 2O 4、乙烯(C 2H 4)和丙烯(C 3H 6)等。

(3)记摩尔质量相同的物质,如N 2、CO 、C 2H 4等。

(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H 2O 2、C n H 2n +2中化学键的数目分别为3、3n +1。

4.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱 (1)2SO 2+O 2

催化剂△2SO 3 2NO 2N 2O 4 N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3 (2)Cl 2+H 2O

HCl +HClO (3)NH 3+H 2O NH 3·H 2O

NH +4+OH - (4)MnO 2+4HCl(浓)===△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O

(5)盐溶液中弱酸根或弱碱阳离子的水解。

(6)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。

5.抓“反应”,突破陷阱

(1)明确三步确定电子转移数目

(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)

反应物质转移电子的物质的量或电子数目

Na2O2+CO2(或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或N A 1 mol O2 2 mol或2N A

Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或N A

Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2N A 1 mol Fe 3 mol或3N A

题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3N A()

(2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5N A()

(3)标准状况下,2.24 L 氨水含有NH3分子数为0.1N A()

(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为N A()

(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2N A个原子() 答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

题组二物质的量或质量与状况

2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2N A()

(2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为N A()

(3)室温下,1 mol CH4中含有5N A原子()

(4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2N A()

答案(1)√(2)√(3)√(4)√

题组三物质的组成与结构

3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)在常温常压下,18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10N A()

(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10N A()

(3)30 g SiO2中含有硅氧键个数为1N A()

(4)32 g甲醇中所含共价键数目为5N A()

(5)常温常压下,32 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为2N A()

(6)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12N A()

(7)78 g苯中含有3N A碳碳双键()

(8)60 ℃时,92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6N A()

答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√

解析(3)每个硅原子都以单键与周围的四个氧原子直接相连。(5)直接计算氧原子的物质的量。(6)乙烯中碳碳双键是两对共用电子对。(7)苯分子中不含碳碳双键。(8)混合气体抽出特定组合“NO2”,其摩尔质量为46 g·mol-1。

题组四电解质溶液中粒子数目的判断

4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.6N A()

(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2N A()

(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2N A()

(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1N A()

(5)1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3N A()

答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×

解析(2)等体积不是1 L、等浓度不是1 mol·L-1,无法计算。(3)没有体积无法计算。(5)溶液中水分子也含有氧原子。

审“组成、体积”因素,规避电解质溶液中粒子数目判断陷阱

(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。

(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。

(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。

题组五物质转化中的“隐含反应”

5.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3N A()

(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2N A()

(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成N A个SO2分子()

(4)一定条件下合成氨反应,用1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为N A()

(5)1 L 0.01 mol·L-1KAl(SO4)2溶液中含有的阳离子数大于0.02N A()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

解析(1)随着反应进行浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。(2)隐含NO2与N2O4的转化平衡。(3)常温下铁遇浓硫酸钝化。(4)合成氨反应为可逆反应,不可能完全反应。(5)一个铝离子水解,产生三个氢离子(阳离子)。

题组六氧化还原反应中电子转移数目的判断

6.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N A()

(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2N A()

(3)1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为N A()

(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2N A()

(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为N A()

(6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2N A()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×

解析(1)当铁粉过量时生成Fe2+。(2)盐酸不足,Zn不能完全反应。(3)不论是哪种氧化物,钠均是从0价变为+1价。(4)该反应为Na2O2中-1价的氧元素的歧化反应,1 mol Na2O2反应转移1 mol电子。(5)I-的还原性比Fe2+强,Cl2首先氧化I-。(6)氯气与水、碱反应时既是氧化剂又是还原剂。

1.(2017·全国卷Ⅱ,8)阿伏加德罗常数的值为N A。下列说法正确的是()

A.1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,NH+4的数量为0.1N A

B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1N A

C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2N A

D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2N A

答案 D

解析A项,因铵根离子水解,其数量小于0.1N A,错误;B项,2.4 g Mg为0.1 mol,与硫酸完全反应后转移的电子数为0.2N A,错误;C项,标准状况下,2.24 L任何气体所含有的分子数都为0.1N A,错误;D项,H2(g)+I2(g)2HI(g),反应前后气体物质的量不变,正确。2.(2017·全国卷Ⅲ,10)N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()

A.0.1 mol的11B中,含有0.6N A个中子

B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1N A个H+

C .2.24 L(标准状况)苯在O 2中完全燃烧,得到0.6N A 个CO 2分子

D .密闭容器中1 mol PCl 3与1 mol Cl 2反应制备PCl 5(g),增加2N A 个P —Cl 键

答案 A

解析 A 项,硼原子的质子数为5,11B 的中子数为6,故0.1 mol 的11B 中含有中子数为0.6N A ,正确;B 项,未指明溶液体积,无法计算H + 的物质的量,错误;C 项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO 2分子数,错误;D 项,PCl 3+Cl 2PCl 5 ,这是一个可逆反应,1mol PCl 3与1mol Cl 2不可能完全反应生成1 mol PCl 5,故增加的P —Cl 键数目小于2N A ,错误。

3.(2016·全国卷Ⅰ,8)设N A 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )

A .14 g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N A

B .1 mol N 2与4 mol H 2反应生成的NH 3分子数为2N A

C .1 mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为2N A

D .标准状况下,2.24 L CCl 4含有的共价键数为0.4N A

答案 A

解析 A 项,乙烯和丙烯的最简式均为CH 2,14 g 乙烯和丙烯混合气体中相当于含有1 mol CH 2,则其氢原子数为2N A ,正确;B 项,合成氨的反应是可逆反应,则1 mol N 2与4 mol H 2反应生成的NH 3分子数小于2N A ,错误;C 项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1 mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为3N A ,错误;D 项,标准状况下CCl 4为液态,故2.24 L CCl 4的物质的量不是0.1 mol ,则其含有的共价键数不是0.4N A ,错误。

4.(2015·全国卷Ⅱ,10)N A 代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )

A .60 g 丙醇中存在的共价键总数为10N A

B .1 L 0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中HCO -3和CO 2-

3的离子数之和为0.1N A C .钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g 钠充分燃烧时转移电子数为1N A

D .235 g 核素235 92U 发生裂变反应:235 92U +10n ――→裂变

9038Sr +136 54Xe +1010n ,净产生的中子(10n)数为10N A

答案 C

解析 A 项,60 g 丙醇的物质的量是1 mol ,根据其结构式可知,1 mol 丙醇分子中存在的共价键总数为11N A ,错

误;B 项,根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中HCO -3、CO 2-3和H 2CO 3粒子数之和为0.1N A ,错误;C 项,在氧化物中,钠元素的化合价只有+1价,因

此23 g Na(即1 mol Na)充分燃烧时转移电子数为1N A ,正确;D 项,235 g 核素235 92

U 即1 mol 235 92U ,发生裂变反应时净产生的中子数为9N A ,错误。

5.(1)(2015·全国卷Ⅰ,9改编)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式

如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为__________________________________________________。

(2)[2015·山东理综,29(2)]在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为 2.41 g,CO2的体积为 1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为____________________________。

(3)[2015·浙江理综,27Ⅱ(1)改编]一定条件下金属钠和H2反应生成化合物甲。将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和 2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测甲的化学式:________ 。

答案(1)3∶2(2)Co3O4(3)NaH

解析(1)由乌洛托品的分子式C6H12N4可知,反应中HCHO提供C原子,氨提供N原子,分子中C、N原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比,为3∶2。

(2)n(CO2)=1.344 L

22.4 L·mol-1

=0.06 mol,根据原子守恒,可知:CoC2O4~2CO2,n(CoC2O4)=0.03 mol,则钴的氧化物中m(Co)=0.03 mol×59 g·mol-1=1.77 g,则氧化物中m(O)=2.41 g-1.77

g=0.64 g,故n(O)=

0.64 g

16 g·mol-1

=0.04 mol,则n(Co)∶n(O)=0.03 mol∶0.04 mol,则氧化物

为Co3O4。

(3)甲是由Na和H2反应得到的,故甲中含有Na、H两种元素,又因为4.80 g甲分解得到2.24 L(标准状况)H2,得到H2的质量为0.2 g,所以生成Na的质量为4.6 g,化合物甲中Na和H 的原子个数比为1∶1,可判断甲的化学式为NaH。

1.(2018·天津市第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA,分子式为C15H16O2)可能降低男性及女性的生育能力。下列有关判断不正确的是()

A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1

B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子

C.BPA属于有机化合物

D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L

答案 D

解析BPA在标准状况下肯定不是气体。

2.(2017·腾冲县模拟)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是()

A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g

B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g

C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1

D.6 g偏二甲肼含有1.2N A个偏二甲肼分子

答案 B

解析A项,摩尔质量的单位为g·mol-1;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1 mol,质量为60 g,正确;C项,1 mol物质的质量在数值上等于摩尔质量,质量的单位为g;D项,

6 g偏二甲肼的物质的量为6 g

60 g·mol-1

=0.1 mol,分子数为0.1N A。

3.(2016·海南,9)利用太阳能分解水制氢,若分解0.02 mol水,下列说法正确的是() A.可生成H2的质量为0.02 g

B.可生成氢的原子数为2.408×1023个

C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)

D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量

答案 D

解析根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,分解0.02 mol水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2,

结合n=m

M=V

V m=

N

N A解答该题。

4.(2017·石景山区一模)相同状况下的12C18O和14N2两种气体,下列说法正确的是() A.若分子数相等,则体积相等

B.若原子数相等,则中子数相等

C.若质量相等,则质子数相等

D.若体积相等,则质量数相等

答案 A

解析一个14N2分子是由2个14N原子构成,14N原子内有7个质子和7个中子,一个14N2分子中有14个质子和14个中子,相对分子质量是28。A项为阿伏加德罗定律内容的直接考查,正确。

5.(2018·玉山县模拟)下列说法正确的是()

A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积

B.等质量的O2 和H2 的物质的量之比为16∶1

C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等

D.同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比

答案 D

解析 本题考查阿伏加德罗定律及推论,注意气体摩尔体积的适用范围和适用条件,为易错

点。A 项,未指明气体,错;B 项,假设质量都是1 g ,n (O 2)∶n (H 2)=132 mol ∶12

mol =1∶16,错;C 项,未限定温度与压强,无法判断。

6.(2017·大庆二模)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )

A .某密闭容器中盛有0.2 mol SO 2和0.1 mol O 2,一定条件下充分反应,生成SO 3分子数为0.2N A

B .一定条件下,2.3 g Na 与O 2完全反应生成3.6 g 产物时失去的电子数为0.1N A

C .25 ℃时,0.1 mol·L -1Na 2S 溶液中含有Na +的数目为0.2N A

D .将1 L 5.68 mol·L

-1的FeCl 3饱和溶液制成胶体,可得到5.68N A 个Fe(OH)3胶粒

答案 B

解析 A 项,该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化成生成物;C 项,缺少溶液体积,无法计算溶液中钠离子的数目;D 项,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,无法计算生成的胶粒数目。

7.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N 2,右边充入一定量的CO 时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是

( )

A .右边与左边分子数之比为4∶1

B .右侧CO 的质量为5.6 g

C .右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍

D .若改变右边CO 的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2 mol CO 答案 C

解析 左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左右体积

之比为4∶1,则左右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量=14

mol =0.25 mol 。相同条件下密度之比与摩尔质量成正比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的282=14倍,故C 正确。

8.(2018·四川省绵阳中学高三模拟)硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na 2S 2O 3+2HCl===2NaCl +S ↓+SO 2↑+H 2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下,若该反应产生固体单质16 g ,则反应中各有关物质的物理量正确的是(N A 表示阿伏加德罗常数的值)( )

选项

二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子

A 1 mol N A

B 11.2 L 0.5 mol

C 158 g 2 mol

D 79 g N A

答案 D

解析该反应为S2O2-3在酸性条件下的歧化反应,S2O2-3中硫的化合价为+2,每摩尔S2O2-3参加反应生成1 mol单质硫和1 mol SO2,转移电子2 mol。故常温常压下反应生成16 g (即0.5 mol)单质硫时,必生成0.5 mol SO2,同时转移1 mol电子,需要注意的是常温常压下11.2 L SO2的物质的量不是0.5 mol,故只有D项正确。

9.(2017·北京海淀区检测)肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。用N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()

A.标准状况下,11.2 L N2中含电子总数为5N A

B.标准状况下,22.4 L N2H4中所含原子总数为6N A

C.标准状况下,3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6N A

D.若生成3.6 g H2O,则上述反应转移电子的数目为0.2N A

答案 D

解析1个N2分子含有14个电子,标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,则所含电子数为7N A,A项错误;标准状况下肼为液体,22.4 L N2H4的物质的量远大于1 mol,故所含原子数远大于6N A,B项错误;1个肼分子含有5个共价键,3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol,则所含共价键的数目为0.5N A,C项错误;反应N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O中,生成4 mol H2O时转移4 mol电子,故生成3.6 g(即0.2 mol)H2O时,转移电子的数目为0.2N A,D项正确。

10.(2018·荆州质检)N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()

A.0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3N A

B.0.1 mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6N A

C.64 g的SO2与足量的O2充分反应后可得到N A个SO3分子

D.标准状况下,2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1N A

答案 B

解析0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧,Fe剩余,则转移电子数为0.2N A,A项错误;乙烷和丙烯的分子式分别为C2H6、C3H6,故0.1 mol该混合物含有0.6N A个H原子,B项正

确;SO 2与O 2的反应为可逆反应,SO 2不可能完全反应生成SO 3,故得到SO 3分子数小于N A ,C 项错误;标准状况下,四氯化碳为液体,2.24 L CCl 4的物质的量远大于0.1 mol ,故所含分子数目远大于0.1N A ,D 项错误。

11.(2017·临沂一模)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )

A .4.6 g 乙醇含有的C —H 键数为0.6N A

B .2 g D 216O 含有的质子数和中子数均为N A

C .每生成1 mol O 2,转移的电子数一定为4N A

D .标准状况下,22.4 L NO 与11.2 L O 2充分反应,产物分子数为N A

答案 B

解析 A 项,1个乙醇分子中含有5个碳氢键,4.6 g 乙醇的物质的量为0.1 mol ,错;B 项,D 216O 分子中含有质子数和中子数都是10,相对分子质量为20,2 g D 216O 物质的量为0.1 mol ,正确;C 项,过氧化物中氧的化合价是-1价,由过氧化物生成1 mol 氧气转移的电子为2 mol ,错;D 项,标准状况下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在转化平衡,错。

12.设N A 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )

A .30 g NO 和30 g SiO 2中含有的氧原子数均为N A

B .0.5 L 2.0 mol·L -1NaHSO 4溶液中含有的HSO -4数目少于N A

C .标准状况下,5.6 L N 2与足量的H 2反应生成NH 3转移的电子数为1.5N A

D .标准状况下,11.2 L NH 3和HCl 的混合气体中的分子数为0.5N A

答案 A

解析 30 g NO 和30 g SiO 2中含有的氧原子数均为1 mol ,A 项正确;NaHSO 4溶液中不存在HSO -4,B 项错误;N 2+3H 2高温、高压

催化剂2NH 3为可逆反应,C 项错误;NH 3和HCl 反应生成NH 4Cl ,

不存在二者的混合气体,D 项错误。

13.(2017·湖南、湖北八市十二校联考)8.34 g FeSO 4·7H 2O(相对分子质量:278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示,下列说法正确的是( )

A .温度为78 ℃时固体物质M 的化学式为FeSO 4·5H 2O

B .取适量380 ℃时所得的样品P ,隔绝空气加热至650 ℃得到一种固体物质Q ,同时有两种无色气体生成,Q 的化学式为Fe 3O 4

C .在隔绝空气条件下,N 得到P 的化学方程式为FeSO 4·H 2O=====高温

FeSO 4+H 2O

D .温度为159 ℃时固体N 的化学式为FeSO 4·2H 2O

答案 C

解析 本题看似推断化学式,实则考查以物质的量为核心的计算,解答该题的关键是求出FeSO 4·7H 2O 失去全部结晶水后的质量及对应的温度。8.34 g FeSO 4·7H 2O 样品的物质的量为

8.34 g÷278 g·mol -1=0.03 mol ,其中m (H 2O)=0.03 mol ×7×18 g·mol -

1=3.78 g ,如果晶体失去全部结晶水,固体的质量应为8.34 g -3.78 g =4.56 g ,可知在加热到373 ℃之前,晶体失去部分结晶水。可根据不同温度下失水的质量计算相应的化学式:373 ℃之后为FeSO 4分解生成的产物为铁的氧化物,根据铁原子守恒和质量守恒计算出氧原子的物质的量,确定Fe 与O 原子数之比来判断分解后氧化物的化学式。

14.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M 和N 两种气体(同温同压),取下弹簧夹A ,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强由大到小的顺序是( )

编号 ① ② ③ ④ 气体M

H 2S H 2 NH 3 NO 气体N

SO 2 Cl 2 HCl O 2

A.②④①③

B .①②③④

C .④①②③

D .①④③② 答案 A

解析 设气体M 、N 的物质的量均为a mol 。

①2H 2S + SO 2===3S ↓+2H 2O

a mol 12

a mol n (SO 2)=12

a mol ; ②H 2和Cl 2混合不反应,n (气)=2a mol ;

③NH 3+HCl===NH 4Cl

气体的物质的量变为0;

④2NO + O 2 === 2NO 2

a mol 12

a mol a mol 2NO 2N 2O 4

a mol 12a mol

a mol <n (气)<32

a mol 。 15.Ⅰ.现有m g 某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol -1,若阿伏加德罗常数的值用N A 表示,则:

(1)该气体的物质的量为________mol 。

(2)该气体所含原子总数为________。

(3)该气体在标准状况下的体积为________L 。

Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O 2=====放电2O 3,将8 L 氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L ,其中臭氧为________L 。

答案 Ⅰ.(1)m M (2)2mN A M (3)22.4m M

Ⅱ.3 解析 Ⅱ.3O 2=====放电2O 3 ΔV

3体积 2体积 1体积

V (8-6.5) L =1.5 L

V =3 L 。

16.(2018·开封调研)合成氨工业生产中所用的α-Fe 催化剂的主要成分为FeO 、Fe 2O 3。

(1)某FeO 、Fe 2O 3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4∶5,其中Fe 2+与Fe 3+物质的量之比为________。

(2)当催化剂中Fe 2+与Fe 3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。

(3)写出由C(炭粉)与Fe 2O 3在高温下反应制备α-Fe 催化剂的化学方程式(另一种产物可溶于水)_____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe 2O 3粉末加入炭粉的质量为________,生成实验条件下CO 2的体积为________(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·mol -1)。 答案 (1)1∶1 (2)0.72 (3)2Fe 2O 3+C=====高温4FeO +CO 2↑ (4)6 g 12 L

解析 (1)设FeO 、Fe 2O 3分别为x mol 、y mol ,根据铁、氧物质的量之比得:(x +2y )∶(x +3y )=4∶5,x ∶y =2∶1,Fe 2+与Fe 3+物质的量之比:x ∶2y =1∶1。(2)根据催化剂中Fe 2+与Fe 3+的物质的量之比为1∶2,可推知,FeO 、Fe 2O 3的物质的量之比为1∶1,混合物中铁的质量

分数为3×5672+160

≈0.72。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分Fe 2O 3还原成FeO ,同时C(炭粉)被氧化成CO 2。(4)由于催化剂中Fe 2+与Fe 3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO 、Fe 2O 3的物质的量之比为1∶1,原料480 g Fe 2O 3为3 mol ,

Fe2O3~2FeO,原料中必须有1

3的Fe2O3参加反应,即1 mol Fe2O3参加反应,理论上要有0.5 mol

C反应,即6 g C。生成CO2为0.5 mol,在该条件下体积为12 L。

17.将含有2.05 g某高价含氧酸的钙盐溶液A与含1.20 g碳酸盐的溶液B混合,恰好完全反应,生成1.25 g白色沉淀C。将滤去沉淀C的滤液蒸发,得到白色固体D,继续加热D,分解生成两种气态物质的混合物,在0 ℃、1×105 Pa下,体积变为0.56 L,并得到0.90 g液态水,另一种气态物质为气态氧化物R2O。

试回答下列问题:

(1)白色沉淀C的物质的量为________mol。

(2)A的摩尔质量为________,B的摩尔质量为________。

(3)R2O与H2O的物质的量之比为________,生成D的质量为________,D的摩尔质量为________,R2O的相对分子质量为________,R2O的化学式是________。

(4)写出A和B混合的化学方程式:_______________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)0.012 5(2)164 g·mol-196 g·mol-1 (3)1∶2 2 g80 g·mol-144N2O

(4)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3===CaCO3↓+2NH4NO3

解析由A+B===C+D知,C为CaCO3,D是一种含三种元素的含氧酸盐,该盐只能是NH4NO3,分解生成的R2O为N2O。A为Ca(NO3)2,B为(NH4)2CO3。

(1)C的物质的量为1.25 g÷100 g·mol-1=0.012 5 mol。(3)N2O的物质的量为0.56 L÷22.4 L·mol -1=0.025 mol,N2O与H2O的物质的量之比为1∶2。

化工原理(上)主要知识点

化工原理(上)各章主要知识点 三大守恒定律:质量守恒定律——物料衡算;能量守恒定律——能量衡算;动量守恒定律——动量衡算 第一节 流体静止的基本方程 一、密度 1. 气体密度:RT pM V m = = ρ 2. 液体均相混合物密度: n m a a a ρρρρn 22111+++=Λ (m ρ—混合液体的密度,a —各组分质量分数,n ρ—各组 分密度) 3. 气体混合物密度:n n m ρ?ρ?ρ?ρ+++=Λ2211(m ρ—混合气体的密度,?—各组分体积分数) 4. 压力或温度改变时,密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体(液体);若有显著的改变则称为可压缩流体(气体)。 二、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系: mmHg O mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012===== 2、压力的两种基准表示:绝压(以绝对真空为基准)、表压(真空度)(以当地大气压为基准,由压力表或真空表测出) 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程 1、静止流体内部任一点的压力,称为该点的经压力,其特点为: (1)从各方向作用于某点上的静压力相等; (2)静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面; (3)在重力场中,同一水平面面上各点的静压力相等,高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。 2、流体静力学方程(适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体) )(2112z z g p p -+=ρ )(2121z z g p g p -+=ρρ p z g p =ρ(容器内盛液体,上部与大气相通,g p ρ/—静压头,“头”—液位高度,p z —位压头 或位头) 上式表明:静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关,所在位置与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶,且其密度比被测流体的大。 测量液体:)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体: gR p p 021ρ=- 2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=- 第二节 流体流动的基本方程 一、基本概念 1、体积流量(流量s V ):流体单位时间内流过管路任意流量截面(管路横截面)的体积。单位为13 -?s m 2、质量流量(s m ):单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为1 -?s kg s s V m ρ=

人教版八年级化学全册第一章第三节练习以及答案解析

人教版八年级全册第一章第三节练习以及答案解析 一、选择题 1.下列实验操作中,错误的是( ) A. B. C. D. 2.下列处理意外事故的做法中不合理的是( ) A. 扑灭森林火灾的有效方法之一是设置隔离带 B. 油锅着火,立即用水浇灭 C. 燃着的酒精灯不慎碰倒,立即用湿布盖灭 D. 被化学试剂灼伤,缓缓用流水冲洗一分钟以上 3.用所给实验器材(规格和数量不限),就能顺利完成相应实验的是() A. A B. B C. C D. D 4.下列仪器有“0”刻度线的是() A.体温计 B.量筒

C.刻度尺 D.量杯 5.在实验室的仪器中,可用来直接加热固体或液体的玻璃仪器是() A.酒精灯 B.试管 C.量筒 D.烧杯 6.下列各种实验仪器中,主要制作材料属于金属材料的是() A. 试管 B. 蒸发皿 C. 铁架台 D. 橡胶塞 7.实验是探究物质变化的重要方法,下列“加热硫酸铜晶体”的实验操作中正确的是() A. 取样 B. 加料 C. 加热 D. 熄灭 8.下列常见仪器的使用正确的是()

A. 量筒可用作反应的容器 B. 烧杯加热时应放置在石棉网上 C. 温度计可用于搅拌溶液 D. 熄灭酒精灯,可用灯帽盖灭,也可用嘴吹灭 9.下列酒精灯的使用方法正确的是() A. 用嘴吹灭燃着的酒精灯 B. 用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯 C. 向燃着的酒精灯里添加酒精 D. 万一洒出的酒精在桌面燃烧,用湿布盖灭 10.下列实验操作正确的是() A. 为了节省药品,实验结束后将剩余的药品放回原试剂瓶 B. 为了节省火柴,用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯 C. 向酒精灯里添加酒精时,不超过酒精灯容积的2/3 D. 用嘴吹灭酒精灯 11.下列对实验意外事故的处理,错误的是() A. 若不慎将燃着的酒精灯碰倒,洒出的酒精在桌上燃烧,应立刻用湿抹布扑盖 B. 若不慎将腐蚀性药液溅入眼睛,要先用手揉眼睛,再立即用水冲洗 C. 若不慎将烧碱溶液(有腐蚀性)沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶 液 D. 使用火焰、红热的玻璃和金属时若发生烫伤,应立即用大量水冲洗和浸泡12.实验室内有一些危险品存放于特别指定的地点,危险品的容器外有相应的警告标志。图中警告标志表示有毒的是() A. B. C. D. 13.下列实验操作不符合规范的是() A. 进实验室前一定要对即将进行的科学实验进行充分预习 B. 通过品尝来确定实验室中某种试剂的味道

第一章化工原理流体流动课件

第一章流体流动 液体和气体统称为流体。流体的特征是具有流动性,即其抗剪和抗张的能力很小,无固定形状,随容器的形状而变化,在外力作用下其内部发生相对运动。 流体随压强的改变而改变自身体积的性质称为流体的压缩性。 压缩性的大小被看作是气体和液体的主要区别。由于气体在压强增大时体积缩小,而液体则变化不明显,故气体属于可压缩性流体,液体属于不可压缩性流体。 气体在输送过程中若压强和温度变化不大,因而体积和密度变化也不大时,也可按不可压缩流体来处理。 一般气体在常温常压下仍可按理想气体考虑,以简化计算。 在化工生产中,涉及流体流动的规律,主要有以下几个方面: (1)流体阻力及流量、压强的计算 (2)流动对传热与传质及化学反应的影响 (3)流体的混合 第一节流体静力学基本方程 流体静力学是研究流体在外力作用下达到平衡的规律。也即流体在静止状态下流体内部压力的变化规律。 1-1-1 流体的密度 单位体积流体所具有的质量称为流体的密度,其表达式为: (1—1) 式中:ρ——流体的密度,kg / m3; m——流体的质量,kg; V——流体的体积,m3。 不同流体的密度是不同的,对一定的流体,密度ρ是压力p和温度T的函数,可用下式表达: ρ = f ( p,T ) 液体的密度随压力的变化甚小,可忽略不计,故常称液体为不可压缩的流体。温度对液体的密度有一定影响,但改变不大(极高压力下除外),液体的密度ρ一般可从物理化学手册或有关资料中查到。 气体具有压缩性及膨胀性,其密度随压强,温度的变化很大。当压强不太高,

温度不太低时,其密度可近似地按理想气体状态方程式来计算: ρ= m / V = pM / RT (1—2) 式中:p——气体的绝对压强,kN / m2或kPa; T——气体的绝对温度,K; M——气体分子的分子量; R——气体常数,8.314 kJ / kmol·K。 若以知标准状态下气体的密度ρ0、温度T0和压力P0,则某状态下(T、P)理想气体的密度ρ也可按下式计算: ρ = ρ0T 0P / TP0(1—3)式中:ρ0——标准状态下(T0=273K P0=101.33 kPa)气体的密度, kg / m3 ρ0 = M / 22.4 kg / m3 在化工生产中所遇到的流体,往往是含有几个组分的混合物。通常手册中所列出的为纯物质的密度,所以混合物的平均密度ρm还得通过以下公式进行计算:气体混合物的密度ρm可由下式求得(假定混合时各组分的体积不变): ρm = ρ1y1 + ρ2y2 + … + ρn y n (1—4) 式中:ρi——各组分的密度; y i——各组分的体积分数。 当气体混合物的温度,压力接近理想气体时,(即温度不太低时,压强不太高时)仍可用式(1—2)来计算气体的密度,但式中气体分子的分子量M应以混合气体的平均分子量M m代替,即: Mm=M1Y1+M2Y2+…+Mn Y n(1—5) 式中:Mi——气体混合物各组分的分子量; Yi——气体混合物各组分的摩尔分率。 气体混合物的组成通常以体积分率表示。 对于理想气体,其体积分率与摩尔分率,压力分率是相等的。 液体混合物的组成通常以质量分率表示,它的密度可按下式计算: 1 / ρm =a1/ρ1+a2/ρ2+…+a n / ρn(1—6) 式中:a i——液体混合物中各组分的质量分率; ρi——液体混合物中各组分的密度;

人教版 高中化学必修二第一章第三节化学键

化学键学案 【学习目标】 1.理解离子键的含义,了解离子键的形成条件。 2.能用电子式表示离子化合物的形成过程。 3.理解共价键、非极性键、极性键的含义。 4.能用电子式表示共价化合物的形成过程。 5.知道化学键的含义及其分类,并从化学键的角度认识化学变化的本质 【学习过程】 第一课时 一、离子键 1.钠与氯气反应实验: 实验现象及解释实验结论 钠在氯气中剧烈燃烧,产生色火焰(原因: ),集气瓶中有白烟生成(原因: )。金属钠与氯气剧烈反应,生成氯化钠。 2.用原子结构知识解释NaCl的形成过程 原子结构示意图达到稳定结构 的途径 离子结构 示意图 NaCl形成过程 Na: 失去Na+: 电子 Cl: 得到 电子 Cl-: 3、离子键概念:称为离子键。 思考:“相互作用”可以认为是相互吸引吗? 4、离子键成键微粒:阴阳离子 5、成键本质:静电作用 6、离子化合物: 由的化合物叫离子化合物。通常, 由形成。 (含金属元素的化合物不一定是离子化合物,如A1C13、BeCl2等。) 思考:离子化合物中一定含金属元素吗? 注意:含有离子键的化合物均为离子化合物(如:铵盐、大多数金属化合物) 例1.下列化合物中有离子键的是() (1)KI (2)HBr (3)Na2SO4(4)NaOH (5)KNO3 7、电子式 在化学反应中,一般是原子的电子发生变化,我们可以在元素符号周围用小黑点(·或X)来代表原子的最外层电子,这种式子叫电子式。 例如:原子电子式: 阳离子电子式:阳离子的电子式一般是离子符号本身来表示 Na+ Mg2+

阴离子电子式:阴离子的电子式要用方括号括起来并标明离子所带电荷 离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式构成,但相同离子不能合并 AB型: AB2型: A2B型: ①用电子式表示原子或离子: 氟原子钙原子氢原子氧原子 钙离子铝离子 氯离子硫离子 ②用电子式表示下列化合物:(注意相同的离子不能合并) NaCl: MgO Na2S: MgCl2 ③用电子式表示下列化合物的形成过程:离子化合物的形成过程,可用电子式表示 例:用电子式表示氯化钠的形成过程: 注意:左边写原子的电子式,右边写化合物的电子式,中间用箭头连接,离子化合物还要用箭头表示出电子的转移方向,不写反应条件。 练习:用电子式表示下列物质的形成过程KBr: MgCl2: 第二课时 二、共价键 1、共价键的概念:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。 2、共价键的成因:非金属元素的原子容易得电子,当非金属元素的原子间形成分子时一般不发生电子的得失,通常通过形成共用电子对的方式结合。 3、成键本质:共用电子对 4、共价化合物 以原子间以共用电子对所组成的化合物叫做共价化合物。如H20、C02等。 注意: (1)只含有共价键的化合物属于共价化合物(即若存在离子键,就为离子化合物)(2)共价键存在于非金属单质的双原子分子、多原子分子中、共价化合物和某些离子化合物中(如NaOH、Na2O2) (3)判断化合物是离子化合物还是共价化合物方法:判断化合物中是否含有离子键,如果有,则为离子化合物;如没有,则为共价化合物。 5、共价键的表示方法 ①电子式:H2 O2 CO2 H2S ②结构式:(用短线“—”表示一对共用电子):

大学化工原理习题-第一章 蒸馏自测

20XX年复习资料 大 学 复 习 资 料 专业: 班级: 科目老师: 日期:

第一章蒸馏 【学生自测】 一、选择与填空 1. 汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度__________,但汽相组成__________液相组成。 2. 汽液两相呈平衡状态时,若汽液两相组成相同,则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。A. 相等; B. 大于;C. 小于;D. 不确定。 3. 所谓理论板是指___________________________________,且 ____________________。 4. 操作中的精馏塔,保持、、、不变,增加,则_______,______。 A. 增加; B. 不变; C. 不确定; D.减小。 5.某二元物系,相对挥发度,对、两层理论板,在全回流条件下,已知,则__________________。 6. 精馏塔中由塔顶向下的第、、层塔板,其汽相组成关系为_________。 A. ; B. ; C. ; D. 不确定。 7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为,则该精馏塔的操作回流比为 ________,馏出液组成为________。 8. 操作中的精馏塔,保持、、、、不变,减小,则有_________。

A. D增加,R减小; B. D不变,R增加; C. D减小,R增加; D. D减小,R不变。 9. 在塔的精馏段测得、、< (均为摩尔分率),已知 ,,则第三层塔板的_________。 二、计算题 1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为 20XXXX0 kmol/h,其组成为0.55(摩尔分率,下同);釜残液流量为45 kmol/h,其组成为0.20XXXX;进料为泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.6倍;物系的平均相对挥发度为 2.0。 (1)计算塔釜重组分的收率; (2)求出提馏段操作线方程。 2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。已知原料液的流量为20XXXX0 kmol/h,组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的 1.6倍;操作条件下平均挥发度为2.4 ;测得现场操作数据:x n-1=0.270, x n=0.230 。若要求轻组分的回收率为20XXXX% ,塔釜残液组成为0.20XXXX 。试求: (1)塔顶产品的流量和组成; (2)操作回流比; (3)第n块塔板的气相默弗里板效率。

第一章第三节化学键知识点归纳总结

高中化学必修2知识点归纳总结 第一章物质结构元素周期律 第三节化学键 知识点一化学键的定义 一、化学键:使离子相结合或使原子相结合的作用力叫做化学键。相邻的(两个或多个)离子或原子间的强烈 的相互作用。 二、形成原因:原子有达到稳定结构的趋势,是原子体系能量降低。 三、类型: 离子键 化学键 共价键 极性键 非极性键 知识点二离子键和共价键 一、离子键和共价键比较 化学键类型离子键共价键 概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键 成键微粒阴、阳离子原子 成键性质静电作用共用电子对 形成条件活泼金属与活泼非金属 a.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非 金属元素。 b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如 Na+与0H—、SO42-等)。非金属元素的原子之间 某些不活泼金属与非金属之间。 形成示例共用电子对 存在离子化合物中非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中作用力大小一般阴、阳离子电荷数越多离子半径越小作用 力越强 原子半径越小,作用力越强 与性质的关系离子间越强离子化合物的熔沸点越高。 如:MgO>NaCl 共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高。如稳 定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅 实例NaCl、MgO Cl2、HCl、N aOH(O、H之间) 二、非极性键和极性键 非极性共价键极性共价键 概念同种元素原子形成的共价键不同种元素原子形成的共价键, 共用电子对发生偏移 原子吸引电子能力相同不同 共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子 形成条件由同种非金属元素组成由不同种非金属元素组成 通式及示例A—A、A==A、A≡A,如Cl-Cl、C=C、N≡N A—B、A==B、A≡B,如H-Cl、 C=O、C≡N

化工原理(上)主要知识点

化工原理(上)各章主要知识点 三大守恒定律:质量守恒定律——物料衡算;能量守恒定律——能量衡算;动量守恒定律——动量衡算 第一节 流体静止的基本方程 一、密度 1. 气体密度:RT pM V m = = ρ 2. 液体均相混合物密度: n m a a a ρρρρn 22111+++=Λ (m ρ—混合液体的密度,a —各组分质量分数,n ρ—各组 分密度) 3. 气体混合物密度:n n m ρ?ρ?ρ?ρ+++=Λ2211(m ρ—混合气体的密度,?—各组分体积分数) 4. 压力或温度改变时,密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体(液体);若有显著的改变则称为可压缩流体(气体)。 二、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系: mmHg O mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012===== 2、压力的两种基准表示:绝压(以绝对真空为基准)、表压(真空度)(以当地大气压为基准,由压力表或真空表测出) 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程 1、静止流体内部任一点的压力,称为该点的经压力,其特点为: (1)从各方向作用于某点上的静压力相等; (2)静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面; (3)在重力场中,同一水平面面上各点的静压力相等,高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。 2、流体静力学方程(适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体) )(2112z z g p p -+=ρ )(2121z z g p g p -+=ρρ p z g p =ρ(容器内盛液体,上部与大气相通,g p ρ/—静压头,“头”—液位高度,p z —位压头 或位头) 上式表明:静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关,所在位置与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶,且其密度比被测流体的大。 测量液体:)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体: gR p p 021ρ=- 2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=- 第二节 流体流动的基本方程 一、基本概念 1、体积流量(流量s V ):流体单位时间内流过管路任意流量截面(管路横截面)的体积。单位为13 -?s m 2、质量流量(s m ):单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为1 -?s kg

化学:1.3.1第一章第三节_常见的烃

第一章第三节常见的烃 (第一课时) 【问】你知道什么是烃? 烃是一类只含有C、H元素的有机物。 一烃的分类 1 结构中有无苯环 不含双键、叁键等不饱和键——饱和烃——烷烃不含苯环————脂肪烃 含双键、叁键等不饱和键——不饱和烃——烯烃、炔烃 烃 含有苯环————芳香烃 二脂肪烃的性质 1 物理性质 【交流与讨论】 (1)烷烃的熔、沸点(见课本P40) 【问】烷烃的沸点与其分子中所含有的碳原子数之间有什么关系? (a)随着分子里含碳原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大; (b)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。在常温常压下都是气体,其他烷烃在常温常压下都是液体或固体; (c)烷烃的相对密度小于水的密度。 注意:表中所列烷烃均为无支链的烷烃,常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外,还有一种碳原子数为5的分子,但分子中含有支链的戊烷, 【问】烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢? 由于随着相对分子质量的增大,分子之间的范德华力逐渐增大,从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。 补充:烷烃的熔点在开始时随着碳原子数的增加而呈折线上升,这是由于其熔点不仅与分子间作用力有关,还与结构的对称性有关。 (2)水溶性——烷烃分子均为非极性分子,故一般不溶于水,而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。 二化学性质 1 【知识回顾】完成下表

2 特成反应 【学生回答】——完成下列填空 (1)甲烷与纯卤素单质(Cl2)发生取代反应 这类反应中,有机物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应 (2)不饱和键的加成反应——构成有机物不饱和键的两个原子与其它原子或原子团直接结合生成新物质的反应 A 单烯烃中的加成反应 乙烯与HCl的反应 乙烯与H2O的反应 乙烯与氯气的反应 乙烯与H2的反应 乙炔(“能”或“不能”)使溴水褪色。 乙炔与少量溴水反应 乙炔与过量溴水反应 乙炔与足量H2反应 乙炔制备氯乙烯

化工原理

百科名片 化工原理 化学工程学及其进展化学工程学,以化学、物理和数学原理为基础,研究物料在工业规模条件下,它所发生物理或化学点击此处添加图片说明状态变化的工业过程及这类工业过程所用装置的设计和操作的一门技术学科。化学工程学的进展:三阶段:单元操作:20世纪初期。单元操作的物理化学原理及定量计算方法,奠定了化学工程做为一门独立工程学科的基础。“三传一反”概念:20世纪60年代多分支:20世纪60年代末。形成了单元操作、传递过程、反应工程、化工热力学、化工系统工程、过程动态学及控制等完整体系。 目录 英文名称 0.1 化学工程学科的进展 单元操作 图书信息 内容简介 图书目录 绪论 第1章流体流动原理及应用 第2章传热及传热设备 第3章传质原理及应用 第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离 第5章固体干燥 第6章其他单元 附录 化工原理(第三版上册) 化工原理(第三版)(下册) 内容简介 目录 一、上册 二、下册 英文名称 0.1 化学工程学科的进展 单元操作 图书信息

图书目录 绪论 第1章流体流动原理及应用 第2章传热及传热设备 第3章传质原理及应用 第4章固体颗粒流体力学基础与机械分离 第5章固体干燥 第6章其他单元 附录 化工原理(第三版上册) 化工原理(第三版)(下册) 内容简介 目录 一、上册 二、下册 展开 编辑本段英文名称 Chemical Engineering Principles 编辑本段0.1 化学工程学科的进展 单元操作 化工生产是以化学变化或化学处理为主要特征的工业生产过程。在化学工业中,对原料进行大规模的加工处理,使其不仅在状态与物理性质上发生变化,而且在化学性质生也发生变化,成为合乎要求的产品,这个过程即叫化工生产过程。以氯碱生产为例说明化工生产过程的基本步骤。 可见,虽然电解反应为核心过程,但大量的物理操作占有很大比重。另外象传热过程,不仅在制碱中,在制糖、制药、化肥中都需要,在传热过程物料的化学性质不变,遵循热量传递规律,通过热量交换的方式实现,所用设备均为换热器,作用都是提高或降低物料温度,为一普遍采用的操作方式。 因此我们将整个化工生产中(包括冶金、轻工、制药等)那些普遍采用的、遵循共同的操作原理,所用设备相近,具有相同作用的一些基本的物理性操作,称为“化工单元操作”。 编辑本段图书信息 书名: 化工原理 作者:王晓红 出版社:化学工业出版社

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