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 |
|---|---|---|---|
| H | 1.008 | O | 16.00 |
| C | 12.01 | N | 14.01 |
| Na | 22.99 | Mg | 24.31 |
| Cl | 35.45 | K | 39.10 |
| Ca | 40.08 | Fe | 55.85 |
| Cu | 63.55 | S | 32.06 |
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 |
|---|---|---|
| 8.314 | Pa | m³ |
| 0.08206 | atm | L |
| 62.36 | mmHg | L |
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 | 1.5-2 | 10⁻¹·⁵ |
| 柠檬汁 | 2.4 | 10⁻²·⁴ |
| 醋 | 2.9 | 10⁻²·⁹ |
| 纯水 | 7.0 | 10⁻⁷ |
| 血液 | 7.35-7.45 | 10⁻⁷·⁴ |
| 肥皂水 | 9-10 | 10⁻⁹·⁵ |
| 84 消毒液 | ~12 | 10⁻¹² |
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
- 需要 NaCl 物质的量:n = C×V = 0.1 mol/L × 0.1 L = 0.01 mol
- 换算质量:m = n×M = 0.01 × 58.44 = 0.584 g
- 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%:
- 稀释倍数 = 5% ÷ 0.05% = 100 倍
- 取 10mL 原液:V₂ = C₁V₁/C₂ = 5×10/0.05 = 1000mL → 加水定容到 1L(约加 990mL 水)
- 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。