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用单位检查物质的量计算

一个计算可以看起来整齐,却仍然错了,而一个简单的检查本来就能发现。

本页内容
  1. 单位检查是什么样子?
  2. 另外两种合理性检查
  3. 例题详解
  4. 一个常见的失误
  5. 自我检测
  6. 下一步

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:

  1. 单位:g ÷ (g/mol) = mol,再 mol × (g/mol) = g。最终单位是 g,与题目要求一致。
  2. 大小:4.4 g 小于 10.0 g,符合气体离开固体的模型。
  3. 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。

常见问题

单位怎样告诉我方法错了?

每一步都应该把单位变成你想要的单位。例如 g ÷ (g/mol) 得到 mol,mol × (g/mol) 得到 g。如果单位变成 g² 或 mol²,那么运算就是错的,甚至不用看数字。

计算之后可以做哪些合理性检查?

问问大小是否合理。一摩尔物质的质量(克)等于它的 Mr,所以几克重的化合物应该只是一摩尔的一小部分。同时检查模型中总质量是否守恒。

每道题都要检查吗?

对每道多步骤的题做一次快速检查是值得的,只需几秒,却可能挽回好几分。选择与步骤相配的检查:换算用追踪单位,比例用质量守恒。

更新于:

下一步

如果你通常要等作业批改后才发现答案有误,一对一的老师可以帮你建立适合你自己习惯的检查方法。

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