物质的量计算是高中化学的"难点",很多同学一看到物质的量计算就头疼,公式多、单位乱,不知道从哪下手。其实,只要掌握"1个核心公式",所有物质的量计算问题都能轻松搞定!
先看一道真题:
【真题】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A. 由Na2O和Na2O2组成的混合物中含阴离子数目为0.5NA B. 0.1mol/L的Na2CO3溶液中含O原子数目为0.3NA C. 1mol Fe与足量Cl2反应转移电子数目为2NA D. 1L 0.1mol/L的Na2CO3溶液中含Na+的数目为0.2NA
这道题涉及物质的量计算,很多同学因为不熟悉物质的量的计算公式,或者不知道如何应用,导致做错。其实,只要掌握"1个核心公式",就能轻松解决。
物质的量的核心公式:n = m/M = N/NA = cV
其中,n是物质的量,m是质量,M是摩尔质量,N是粒子数,NA是阿伏加德罗常数,c是物质的量浓度,V是溶液体积。
现在,我来分享我的"1个核心公式",帮你快速解题:
【物质的量计算1公式法】 n = m/M = N/NA = cV
这个公式可以解决所有物质的量计算问题,包括质量、粒子数、物质的量浓度的计算。
用这个公式,我们来解析上面的真题:
A. 由Na2O和Na2O2组成的混合物中含阴离子数目为0.5NA Na2O中阴离子是O²⁻,Na2O2中阴离子是O2²⁻。假设混合物中Na2O和Na2O2的物质的量相等,设为x mol,则阴离子的总物质的量为x + x = 2x mol。但题目没有给出具体质量或物质的量,无法确定阴离子数目,所以A错误。
B. 0.1mol/L的Na2CO3溶液中含O原子数目为0.3NA Na2CO3中含3个O原子,但题目没有给出溶液的体积,无法计算O原子数目,所以B错误。
C. 1mol Fe与足量Cl2反应转移电子数目为2NA Fe与Cl2反应生成FeCl3,Fe从0价升到+3价,1mol Fe失去3mol电子,所以转移电子数目为3NA,C错误。
D. 1L 0.1mol/L的Na2CO3溶液中含Na+的数目为0.2NA Na2CO3中含2个Na+,1L 0.1mol/L的Na2CO3溶液中Na2CO3的物质的量为0.1mol,所以Na+的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,D正确。
所以正确答案是D。
现在,我来分享一个更实用的解题技巧:用"换算链条"进行物质的量计算。
物质的量的换算链条: 粒子数(N)→物质的量(n)→质量(m)/体积(V,标况)
用这个链条,你可以解决所有物质的量计算问题。
【物质的量计算1公式法】
确定已知量:已知哪些数据(质量、体积、粒子数等)选择公式:根据已知量,选择合适的公式代入计算:代入已知数据,计算出结果用这个方法,你可以快速解决物质的量计算问题。
再举一个例子:
【练习】求标准状况下11.2L CO2的质量和所含分子数。
解:
确定已知量:V = 11.2L(标况)选择公式:n = V/Vm = 11.2L/22.4L/mol = 0.5mol计算结果: 质量:m = n×M = 0.5mol×44g/mol = 22g 分子数:N = n×NA = 0.5mol×6.02×10²³mol⁻¹ = 3.01×10²³这个方法简单直观,不需要死记公式,特别适合基础薄弱的同学。
最后,我再分享一个学习小技巧:把物质的量的计算和实际生活联系起来。比如,买水果时,我们用"斤"来计量,化学中用"摩尔"来计量,都是为了方便计算。
记住:物质的量是化学计算的基础,掌握好它,后续的化学反应计算、溶液配制等都会变得简单。
同学们,期末考试在即,不要被物质的量计算吓到。掌握"1个核心公式",你就能轻松应对所有物质的量计算问题。相信我,这1个公式会让你的化学成绩突飞猛进!
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