化学新知 物质的量在化学计算中的重要地位
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篇首语：三人行必有我师焉。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了化学新知 物质的量在化学计算中的重要地位相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
在相当多的化学计算中，都可以通过“物质的量”进行运算，“物质的量”的引入，给许多化学运算带来了方便。
“物质的量”在化学计算中的运用，例示如下：
1．换算和比较
除了以物质的量为中心的各种换算外，还有有关溶液各种浓度的换算，以及微粒数目、质量的多少比较，气体体积、压强的大小等的比较。有的情况则是在进行换算1后再进行各种比较。
例1．将98％的浓硫酸（ρ＝1．84／厘米），配制成1∶5的稀硫酸（ρ＝1．225克／厘米）求此稀硫酸的质量百分比浓度和物质的量浓度。
解：设：取1毫升98％浓硫酸和5毫升水，即可配成1∶5的稀硫酸。
则：其质量百分比浓度为：
1×1.84×98%
1×1.84+5×1×100％=26.36％
又设：取1升此稀硫酸，其物质的量浓度为：
（100×1.225×26.36％）/98 =3.295（摩尔/升）
例2分别由下列四组物质制取气体：
①MnO2和浓盐酸；②Ca（OH）2和（NH4）2SO4；③NaCl和浓 h2SO4；④FeS和 h2SO4（稀）。所产生的气体在同温同压下的密度，由小到大的排列顺序为（）
解：由题意分析可知：①Cl2、②NH3、③HCl、④H2S
∵同温、同压下ρA／ρB＝MA／MB
又∵上述气体的摩尔质量由小到大的顺序是：②④③①。
∴密度由小到大的顺序是②④③①。
2、求原子量、分子量
在运算中，只要求出物质的摩尔质量，即可求出相应的原子量或分子量。
例3有 a、B、C三种一元碱，它们的分子量之比为3∶5∶7。若把7摩尔 a，5摩尔 b和3摩尔 c混合均匀，取混和碱5．36克，恰好能中和含0．15摩尔氯化氢的盐酸。试计算 a、B、C三种碱的分子量各是多少？
解：因一元碱与盐酸中的氯化氢刚好中和，它们的物质的量相同，所以
5．36克混和一元碱的总物质的量是0．15摩尔。
设：A、B、C的摩尔质量分别为3X、5X、7X。
7×3x+5×5x+3×7x5.36
根据题意有：
7+5+3=0.15
解得：X＝8
∴MA＝3×8＝24克／摩尔、MB＝5×8＝40克／摩尔
mC＝7×8＝56克／摩尔
即：A、B、C三种一元碱的分子量分别是24、40、56。
3、求化合物的分子式
化合物的分子是同一定数目的原子构成的。只要求出构成分子的各原子的物质的量或物质的量之比，就可以求出分子式。
例4有 x和 y两种元素，能形成两种化合物 c1和 c2，每种化合物的质量百分组成如下：
x y
c175％25％
c280％20％
若知道 c1的分子式为 xY4，求 c2的分子式。
解：根据 c1：mX∶mY＝3∶1（质量比）
nX∶nY＝1∶4（原子个数比物质的量比）
可知：MX∶MY=∶（原子量之比）
即：MX＝12MY
在 c2中：
nX∶nY= y∶ y=1∶3（物质的量比原子个数比）
12M m
∴C2的分子式为 xY3。
例5将0．435克某种铁的氧化物加热，同时通入足量的 cO使之还原。将 生成 cO2通入足量的澄清的石灰水中，得到0．75克沉淀。求该铁氧化物的分子式。
解：铁氧化物中的氧被 cO全部夺去，而且1molCO可夺得1mol氧原子转化为1molCO2。1molCO2通入石灰水可得1molCaCO3。
设：铁的氧化物中含氧 x克。
根据题意有：
解得：X＝12（克）
则铁氧化物中含铁为：0．435?0．12＝0．135（克）
∴nFe∶no=0.315∶0.12=3∶4
5616
则铁氧化物的分子式为：Fe3O4。
例6在一定条件下，取50毫升气态有机物 a并充入200毫升氧气（同温、同压）点燃，恰好完全反应后生成等体积的二氧化碳和水蒸气。在相同条件下测得反应后混和气体的密度比反应前减了1／6。求 a的分子式。
解：由题意分析可知 nco2∶nH2O＝1∶1
∴nc∶nH＝1∶2、且 vA∶Vo2＝1∶4
设：A的分子式为 cxHyOz，
则：CxHyOz+4O2点燃
→ xCO2+XH2O
∵反应前后氧原子数相同，∴3X＝8＋Z……①
又∵ρ前∶ρ后＝n后∶n前
设：ρ前＝1、∴ρ后＝1?1／6＝5／6。
12x
∴5/=解得：X=3
61+4
将 x＝3代入①式中解得：Y＝1
∴A的分子式为：C3H6O
4、有关混和气体的计算
混和气体中的各种组分均处于同条件下。运用有关关系式可以计算出混和气体中各组分的体积或百分含量，也可计算出气体的压强。
例7有一无色气体可能由 cO2，CO和 o2组成。取3O毫升该混和气体，使其缓缓通过 na2O2充分反应后气体体积变为25毫升；同电火花引燃剩余的气体，反应完全后恢复到原来的温度和压强时，气体体积变为20毫升。通过计算说明原混和气体由哪些成分组成？各成分的体积是多少？
解：在同温同压下，气体的体积与物质的量成正比。
设：X毫升 cO2与 na2O2充分反应，放出 y毫升 o2。
2Na2O2＋2CO2＝2Na2O3＋O2气体体积减小
212?1＝1
x y30?25＝5
剩余 cO和 o2点燃。设 z毫升 cO跟 m毫升 o2反应，
2CO＋O2＝2CO2气体体积减小
21（2＋1）?2＝1
z m25?20＝5
211
即：?=解得Z=10毫升
m m5
m＝5毫升
讨论：①若 cO有剩余，则含 cO210毫升，CO20毫升。无 o2。
②若 o2剩余，则含 cO210毫升、CO10毫升、O210毫升。
例8在20℃、1．01×105Pa条件下，等体积的4个容器中分别装有 o2、NO、NH3、HCl气体。当把它们连通起来，各种气体充分混和后，在温度和总体积不变的情况下，容器内的压强为多少？
解：设四种气体均为 x mol。
则2NO＋O2＝2NO2
x x／2X
即剩余 o2X／2mol，生成 nO2xmol，共1．5×mol。
又∵HN3＋HCl＝NH4Cl（固），压强可忽略不计。
p215X
∴==0.375
p14X
∴p1＝0．01×105Pa，∴P2＝3．788×104Pa
5、有关溶液的计算
包括计算溶液物质的量浓度，各种溶液浓度的换算，溶液的稀释和浓缩，溶液的 pH值等。
例9现有硫酸和硫酸钠混和溶液200毫升，其物质的量浓度分别为
2mol／1和1mol／1。若使混和溶液中硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别达到
4mol／1和0．4mol／1，需向混和溶液中加入72％ρ＝1．63g／cm3的硫酸多少毫升后再加水配制？
解：由题意知：配制后硫酸浓度增大，硫酸钠浓度减小。应首先计算出硫酸钠溶液稀释后的体积。再根据稀释后体积计算应加入72％的硫酸多少才能使其浓度达到4mol／1。
设：Na2SO4溶液稀释后混和溶液体积为 x
则：1×200＝0．4×X解得：X＝500（ml）
设：需加入72％的 h2SO4YML
y×1.63×72%
则4×0.5=2×0.2+=133.6（ML）
98
解得：y＝133．6（ml）
以上通过例题简介了物质的量在化学计算中的应用。其实物质的量应用很广，它还可以应用于反应热，氧化?还原反应，化学平衡等计算。
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