核心答案:四大公式——摩尔质量 M=化学式各原子量之和;物质的量 n=m/M(1 mol 含 6.022×10²³ 个粒子);理想气体 PV=nRT(R=8.314 J/(mol·K));稀释 C₁V₁=C₂V₂;pH=−lg[H⁺],pH 7 中性,每差 1 个单位氢离子浓度差 10 倍。

摩尔质量怎么算

化学式中各元素的相对原子质量 × 下标个数求和:

  • H₂O = 1.008×2 + 16.00 = 18.015 g/mol
  • CO₂ = 12.01 + 16.00×2 = 44.01 g/mol
  • Ca(OH)₂ = 40.08 + (16.00+1.008)×2 = 74.09 g/mol(括号先展开)
  • CuSO₄·5H₂O = 63.55+32.06+16×4 + 5×18.015 = 249.68 g/mol(水合物点号展开)

嵌套括号与水合物都可用[摩尔质量计算器](/c/science/molar-mass)直接解析,还附质量占比。

常用原子量速查表

元素原子量元素原子量
H1.008O16.00
C12.01N14.01
Na22.99Mg24.31
Cl35.45K39.10
Ca40.08Fe55.85
Cu63.55S32.06

理想气体状态方程

PV = nRT,R 按单位三选一:

R 取值P 单位V 单位
8.314Pa
0.08206atmL
62.36mmHgL

温度必须开尔文:K = ℃ + 273.15。标况(0℃/1atm)下 1 mol 任意气体 = 22.4 L——这个数直接背。

稀释公式与加溶剂量

稀释前后溶质守恒:C₁V₁ = C₂V₂

加溶剂量 = V₂ − V₁(注意不是 V₂)——浓溶液里加溶剂到总体积 V₂,不是加 V₂ 体积溶剂。

pH 的计算与常见物质

pH = −lg[H⁺],25℃ 时 pH + pOH = 14。

物质pH[H⁺] mol/L
胃酸1.5-210⁻¹·⁵
柠檬汁2.410⁻²·⁴
2.910⁻²·⁹
纯水7.010⁻⁷
血液7.35-7.4510⁻⁷·⁴
肥皂水9-1010⁻⁹·⁵
84 消毒液~1210⁻¹²

pH 差 2 = 浓度差 100 倍——胃酸比柠檬水酸约 30 倍。

实例:配制 100mL 0.1M 盐水

  1. 需要 NaCl 物质的量:n = C×V = 0.1 mol/L × 0.1 L = 0.01 mol
  2. 换算质量:m = n×M = 0.01 × 58.44 = 0.584 g
  3. 操作:称 0.584g 食盐溶于约 80mL 水,转移到 100mL 容量瓶,定容到 100mL 刻度

实例:84 消毒液稀释配消毒水

原液有效氯 5%,物表消毒需 0.05%:

  1. 稀释倍数 = 5% ÷ 0.05% = 100 倍
  2. 取 10mL 原液:V₂ = C₁V₁/C₂ = 5×10/0.05 = 1000mL → 加水定容到 1L(约加 990mL 水)
  3. 现配现用,84 稀释后有效氯逐日衰减

任意三量求第四量可用[溶液稀释计算器](/c/science/dilution)。

常见误区

  • 「稀释 10 倍 = 加 10 倍水」:错。稀释 10 倍是总体积变 10 倍——1 体积浓液加 9 体积溶剂(定容到 10 体积)。加 10 体积水得到的是约 1/11 浓度。
  • 温度用摄氏度代入 PV=nRT:R 的单位基于开尔文,25℃ 必须写 298.15K——代 25 结果差 12 倍。
  • pH=7 一定中性:只在 25℃ 成立。100℃ 纯水电离增强,pH≈6.1 但仍是中性([H⁺]=[OH⁻])。
  • 摩尔质量查表背表:不需要背——原子量表加和即可,计算器连 CuSO₄·5H₂O 的水合点号都支持。