相对质量与物质的量中的每个计算都可以在一分钟内检查完。两种检查承担了大部分工作:让单位随每一行走下去,以及问一问答案的大小是否合理。这一课展示这两种方法,让你能在本模块的任何题目上使用。
单位检查是什么样子?
在每个数字旁写上单位,并把单位当成代数来处理。
- 质量 ÷ 摩尔质量:g ÷ (g/mol) = mol
- 物质的量 × 摩尔质量:mol × (g/mol) = g
- 物质的量 × 比例:mol × (mol ÷ mol) = mol
如果最后得到的单位不是题目要求的单位,说明某处乘除反了。
另外两种合理性检查
大小检查。 Mr 告诉你 1 mol 的质量是多少克。所以 10 g Mr 为 100 的物质是 0.1 mol,10 g Mr 为 10 的物质是 1 mol。答案应该符合这个尺度。
质量守恒。 在反应模型中,用掉的反应物总质量等于产物总质量。这可以检查比例这一步。
例题详解
有一道题问:10.0 g CaCO₃ 完全分解,生成多少质量的 CO₂?方程式是 CaCO₃ → CaO + CO₂。(Ca = 40,C = 12,O = 16)
带单位的计算:
n(CaCO₃) = 10.0 g ÷ 100 g/mol = 0.100 mol。
比例 1 : 1,所以 n(CO₂) = 0.100 mol。
m(CO₂) = 0.100 mol × 44 g/mol = 4.4 g。
检查:
- 单位:g ÷ (g/mol) = mol,再 mol × (g/mol) = g。最终单位是 g,与题目要求一致。
- 大小:4.4 g 小于 10.0 g,符合气体离开固体的模型。
- 质量守恒:CaO = 0.100 × 56 = 5.6 g。所以 5.6 + 4.4 = 10.0 g,与起始质量相等。
一个常见的失误
有学生写成:n = 10.0 × 100 = 1000 mol。
错误答案: 1000 mol
这一行的单位是 g × (g/mol) = g²/mol,不是 mol。大小检查也不通过:10 g Mr 为 100 的物质不可能是 1000 mol。
改正的方法是相除:10.0 ÷ 100 = 0.100 mol。单位检查本可以在下一步之前就标出这个错误。
自我检测
1. 0.20 mol × 98 g/mol 得到什么单位?算出数值。
查看答案
mol × g/mol 得到 g。0.20 × 98 = 19.6 g。
2. 有学生说,在 2H₂ + O₂ → 2H₂O 中,2.0 g 氢与 16 g 氧反应生成 18 g 水。用摩尔来核对。(H = 1,O = 16)
查看答案
H₂:2.0 ÷ 2 = 1.0 mol。O₂:16 ÷ 32 = 0.50 mol。比例 2 : 1 成立,所以两者都用完。H₂O = 1.0 mol × 18 = 18 g。质量守恒:2.0 + 16 = 18 g。这个说法是正确的。
3. 有学生把 8.0 g NaOH 的物质的量算成 8.0 × 40 = 320 mol。说明错在哪里,并给出正确答案。(Na = 23,O = 16,H = 1)
查看答案
g 乘以 g/mol 得到 g²/mol,不是 mol。正确的一步是相除:8.0 ÷ 40 = 0.20 mol。
下一步
把你的新习惯用在本模块的综合练习题组上。摩尔与方程式比例辅导工具在每一行都写上单位,这是值得模仿的写法,方程式配平推理训练器则支持方程式这一步。
有一套检查自己作业的常规,是老师可以陪你一题一题建立起来的技能,欢迎了解化学线上一对一补习。