摩尔质量

2024-04-22

摩尔质量(精选10篇)

篇1:摩尔质量

摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,表达式为:摩尔质量=质量/物质的量,用符号表示为:M=m/n

注意:

1、上表达式是在不知道物质化学式的情况下,用来计算物质的摩尔质量。

2、如果知道物质是什么了,那摩尔质量是个定值,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量.如水H2O的摩尔质量M==(1*2+16*1)g/mol==18g/mol(不管水的质量是0.1g还是100g,那么水的摩尔质量就是18g/mol,是不会改变的),再如Fe的摩尔质量M==56g/mol(也不管是100gFe,还是10000gFe,Fe的摩尔质量也永远都是56g/mol)。

3、那么表达式M=m/n,一般是用来求物质的`质量或物质的量的,也就是说,这个表达式中:摩尔质量是个定值,而质量跟物质的量是成正比的。

4、物质的量浓度就是单位体积内物质的摩尔数,公式:c=n/v,单位:mol/L。

5、气体摩尔体积就是1摩尔气体在标准状况下的体积(标准状况的定义:温度为0摄氏度,一个标准大气压).所有气体在标准状况下的气体摩尔体积均为22.4L/mol。

6、摩尔质量即1摩尔物质的质量,在数值上等于其相对分子质量,例如:O2的摩尔质量为32g/mol。

篇2:摩尔质量

2、若1gN2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数是:()A x/28 mol-1 B x/14 mol-1 C 14x mol-1 D 28x mol-1

3、设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是:()A、标准状况下,22.4L辛烷完全燃烧,生成CO2分子的数目是8 NA B、18g水中含有的电子数为10 NA C、46g NO2和46g N2O4含有的原子数均为3 NA D、在1L 2 mol/l 的Mg(NO3)2溶液中含有的“硝酸根离子”数为4 NA

4、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:()A、在标准状况下,以任意比例混合的CH4与CO 2混合物22.4L,所含有的分子数为NA B、在标准状况下,NA个水分子所占的体积为22.4L C、常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1 mol H2,失去的电子数为2 NA D、常温常压下,28克氮气含有的核外电子数为10 NA 5、16g X2O5 中含0.1 mol 氧原子,则X的相对 原子质量为()

A、21.6 B、28 C、14 D、31

6、若NA代表阿伏加德罗常数的数值,则相对分子质量为a的一个分子的质量()A aNA g B NA/a g C a/NA g D 1/aNA g

7、已知有反应2NO + O2 == 2NO2,今有体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2,反应后容器中的氮原子和氧原子个数之比为()

8、多少摩尔CaCL2溶解在1 molH2O中才能使CL-与H2O分子的物质的量之比为1:10()

A 0.1 mol B 10 mol C 0.5 mol D 0.05 mol

9、在0℃ 1.01×105 Pa下,有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是()

A、其密度之比等于物质的量之比 B、其密度之比等于摩尔质量之比

C、等质量的三种气体,其体积比等于相对分子质量的倒数比

D、等体积的三种气体,其物质的量之比等于相对分子质量之比

10、A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下,B气体的质量是同体积空气的m倍,则A的相对分子质量为()A、m/n B、29m/n C、29mn D、29n/C

11、.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述正确的是()A.、密度比为16:11 B、密度比为11:16 C、体积比为1:1 D、体积比为11:16

12、在一定体积的容器中,加入1.5mol氙气(Xe)和7.5mol氟气(F2),于400℃和2633KPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol氟气.则所得无色晶体产物中,氙与氟原子个数之比是()

A、1∶2 B、1∶3 C、1∶4 D、1∶6

13、混合气体由N2和CH4组成,测得混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L,则混合气体中N2和CH4的体积比为()A、1:1 B、1:4 C、4:1 D、1:2 14、0.2g H2、8.8g CO2、5.6gCO组成的混合气体,其密度是相同条件下O2的密度的()A、0.913倍 B、1.852倍 C、0.873倍 D、1.631倍

15、同温同压下某瓶充满O2时重116g,充满CO2时重122g,充满某气体时重132g,则该未知气体的分子量为()A、28 B、64 C、32 D、44

16、一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25 g磷消耗掉314 mL氯气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于()A、3:1 B、5:3 C、2:3 D、1:2

17、同温同压下,两种气体A和B 的体积之比为2:1,质量之比为8:5,则A与B 的密度之比为,摩尔质量之比为。18、0.3 mol的氧气和 0.2 mol 的臭氧(O3),它们的质量 等,它们所含的分子数 等,原子数 等,它们在同温同压下的体积比是。19、0.2 mol NH3 分子与 个CH4含有的分子数相同,与 g H2O含有的氢 原子数相同,与 mol CO含有的原子数相等。

20.(6)已知CO和CO2的混合气体14.4g在标准状况下所占的体积为8.96L。则该混合气体中,CO的质量为 g,CO2的物质的量为 mol。

21、标准状况下,由等物质的量的A 和B 两种气体组成的混合气体5.6L,其质量为7.5g。已知A的相对分质量是B 的2.75 倍,则A 的摩尔质量为,B的摩尔质量为。

22、一定量的液态化合物,在一定量的氧气中恰好完全燃烧,反应方程式为:

XY2(l)+3O2(g)==XO2(g)+2YO2(g)冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672ml,密度是2.56 g/L。(1)、反应前O2的体积是______ml(标准状况)。(2)、化合物XY2的摩尔质量是______。(3)、若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3:16,则X、Y两元素分别为___和___(写元素符号)。

1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L B.25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA C.在常温常压下,11.2L Cl2含有的分子数为0.5NA D.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA 2.等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的()

A.原子数 B.体积 C.质子数 D.质量

3.相同状况下,下列气体所占体积最大的是()A.80g SO3 B.16g O2 C.32g H2S D.3g H2 4.下列各物质所含原子数目,按由大到小顺序排列的是()

① 0.5mol NH3 ②标准状况下22.4L He ③4℃ 9mL 水 ④0.2mol H3PO4 ② A.①④③② B.④③②① ③ C.②③④① D.①④③② 5.下列说法正确的是()

A.标准状况下22.4L/mol就是气体摩尔体积

B.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L C.标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02×1023个分子 D.1mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L 6.在一定温度和压强下的理想气体,影响其所占体积大小的主要因素是()

A.分子直径的大小 B.分子间距离的大小 C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少

7.在0℃ 1.01×105 Pa下,有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是()

A.其密度之比等于物质的量之比 B.其密度之比等于摩尔质量之比

C.等质量的三种气体,其体积比等于相对分子质量的倒数比 D.等体积的三种气体,其物质的量之比等于相对分子质量之比 8.A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下,B气体的质量是同体积空气的m倍,则A的相对分子质量为()A.m/n B.29m/n C.29mn D.29n/m 9.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述正确的是()

A.密度比为16:11 B.密度比为11:16 C.体积比为1:1 D.体积比为11:16 10.24mL H2和O2的混合气体,在一定条件下点燃,反应后剩余3mL气体,则原混合气体中分子个数比为()A.1:16 B.16:1 C.17:7 D.7:5 11.在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023 个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是()

a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>① c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>③>④>② A.abc B.bcd C.cba D.abcd 12.0.2g H2、8.8g CO2、5.6gCO组成的混合气体,其密度是相同条件下O2的密度的()

A.0.913倍 B.1.852倍 C.0.873倍 D.1.631倍

13.同温同压下,某瓶充满O2时为116g,充满CO2时为122g,充满气体A时为114g,则A的式量为()A.60 B.32 C.44 D.28 14.在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物,则该化合物的化学式为()A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3 15.混合气体由N2和CH4组成,测得混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L,则混合气体中N2和CH4的体积比为()

A.1:1 B.1:4 C.4:1 D.1:2 16.1mol O2在放电条件下发生下列反应:3O2放电 2O3,如有30%O2转化为O3,则放电后混合气体对H2的相对密度是()

A.16 B.17.8 C.18.4 D.35.6

(二)、填空题

17.阿伏加德罗定律是指:“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都。由阿伏加德罗定律可以推导出:(1)同温同压下:

a.同体积的两种气体的质量与式量关系为。b.两种气体的体积与物质的量关系为。c.两种气体等质量时,体积与式量关系为。d.两种气体密度与式量关系。

(2)同温同体积时,不同压强的任何气体,与其物质的量的关系为。

(三)、计算题

篇3:摩尔质量

涉及化学计算的解题技巧多种多样, 其要点是依据物质间量的关系特点, 挖掘其内在的实质联系, 突破思维定势, 提高解题效率。笔者通过教学实践体会到, 利用“等价假定”与“平均摩尔质量”相结合的思想解题, 能实现快速、准确确定混合物组成的目的。

所谓“等价假定”, 是将不同价态的原子或原子团转换为某价态, 同时将原子量或分子量作相应转换的变通过程。

如将Na、K、Al等转化为二价金属时, (即2Na, 2K, 2/3Al, 相当于某种新的二价金属, ) 则其原子量分别为:2×23=46, 2×39=78, 2/3×27=18。

如将NaCl转化为二价金属氯化物, 即为2Nacl, 其“分子量”为:2×58.5=117。

例1:两种金属组成的混合物15g, 投入到足量盐酸中充分反应得到11.2L (标准状况下) H2, 下列各组金属中, 能组成上述混合物的是 ()

解析:选项中与盐酸反应的金属有Mg、Zn、Al、Fe、Na、K, (价态不同) 为便于计算, 现将能与盐酸反应的金属折合成二价金属, 则各“原子量”分别为:Mg24, Zn:56, 2/3Al:18, Fe:56, 2Na:46, 2K:78。 (选项中与盐酸不反应的金属有:Ag、Cu, 它们的原子量看作无穷大。) 每组二价金属平均原子量为: (28) 。

如A选项, ∵24<30且Ag的原子量无穷大

∴A选项正确, 同理, C、F也正确。

例2:把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后, 与足量的硝酸银溶液反应, 生成氯化银沉淀300mg, 则该氯化镁中的杂质可能是 ()

A.NaCl B.AlCl3 C.KCl D.CaCL2

解析:因选项中各氯化物中Cl-个数不同, 与AgNO3溶液反应时生成的AgCl沉淀的量也不同, 为了便于将生成AgCl沉淀的量与氯化物建立统一关系, 故将各氯化物均折合成与MgCl2等效的二元氯化物, 则各“分子量”为:2NaCl:2×58.5=117, 2/3AlCl3:2/3×133.5=89, 2KCl:2×74.5=149, CaCl2:111, MgCl2:95, 二元氯化物的平均“分子量”为:

练习题:

1.已知一种不纯的铁粉中含下列杂质, 取5.6g该样品与足量稀硫酸反应, 放出0.21gH2, 则杂质为 ()

A.Zn B.Pb C.Cu D.Mg

2.13.5g Cu Cl2样品含下列某一种盐类杂质, 当它与足量Ag NO3溶液充分作用后, 生成沉淀29g, 判断样品中混有的杂质可能为 ()

A.KCl B.MgCL2 C.ZnCL2 D.BaCL2

3.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g, 与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L, 则混合物中一定含有的金属是 ()

A.锌B.铁C.铝D.镁

4.有Mg、Al、Fe和Cu四种金属, 若两两混合, 取混合物26g, 使之与足量的稀H2SO4, 产生11.2L (标况下) H2, 则该混合物可能的组合方式有 ()

A.2种B.3种C.4种D.5种

篇4:运用手持技术测定尿素的摩尔质量

关键词:凝固点降低;摩尔质量;冰乙酸;尿素

文章编号:1008-0546(2011)06-0096-02中图分类号:G633.8文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2011.06.051

一、问题的提出

人教版教材《化学》(九年级下册)在第十一单元《盐 化肥》中指出——公路上的积雪可以用氯化钠来消除。在实际的教学过程中,学生对食盐融化积雪的原理不知甚解。原来,非挥发性溶质溶解在溶剂中后,溶液的凝固点会低于纯溶剂,而且其凝固点降低值只与溶质的分子数有关而与溶质的种类无关,这种性质称为稀溶液的依数性。因此,当向积雪中加入氯化钠后,体系凝固点的降低促使冰雪融化。

经查阅资料,在稀溶液中,溶质、溶剂质量已知的前提下,根据溶液凝固点的降低值可以测定出溶质的摩尔质量。本实验即以冰乙酸为溶剂、尿素作溶质,运用手持技术监测溶剂在加入溶质前后凝固点的变化情况,从而计算出尿素的摩尔质量。

二、实验原理

一定压力下,固态物质与液态物质呈相平衡时的温度称为该物质的凝固点。拉乌尔用实验证明了,溶液的凝固点下降ΔTf(即纯溶剂A与溶液B的凝固点之差)与溶液的质量摩尔浓度bB呈正比:

ΔTf=T-T=K·b=

由此即可导出溶质摩尔质量MB的公式: MB=

以上各式中,T为纯溶剂的凝固点,Tf为溶液的凝固点,单位都是K;比例常数Kf称为凝固点下降常数,与溶剂的性质有关,单位K·kg·mol-1;MB为溶质的摩尔质量,单位kg·mol-1;mA、mB分别为纯溶剂的质量和溶质的质量,单位kg。

通常情况下,测定凝固点的方法是将溶液逐渐冷却,使其结晶。但是,实际上溶液冷却到凝固点,往往并不析出晶体。这是因为新相的形成需要一定的能量,故结晶并不析出,这就是所谓的过冷现象。然后由于搅拌或加入晶种促使溶剂结晶,由结晶放出的凝固热使体系温度回升至凝固点。

三、实验过程

1.试剂与仪器

Vernier温度传感器及数据采集器、分析天平、酒精灯、试管、烧杯;冰乙酸(分析纯)、尿素(分析纯)、粗盐、冰块。

2.实验步骤

(1)冷剂准备及温度调节

向200mL烧杯中装入适量的冰块和水,取适量粗盐与冰水混合,使冷剂温度达到-2℃~3℃。实验时冷剂应经常搅拌,并间断地补充少量的碎冰或食盐,使冷剂温度基本保持不变。

(2)溶剂凝固点的测定

将Vernier数据采集器、温度传感器、计算机三者连接(见图1)。双击“Logger Pro”软件,设置采集长度:600秒,取样速度:1样本/秒。向干燥的试管内加入约10mL冰乙酸,加热试管使冰乙酸的温度高于其凝固点。将温度传感器插入试管中,待温度稳定后将其放入冰水浴中(试管中液面高度低于冷水浴液面),并点击“采集”按钮。用温度计传感器缓慢搅拌,使溶剂较快地冷却。当温度低于凝固点0.2~0.3℃时急速搅拌(防止过冷),促使固体析出。当固体析出时,温度迅速回升,立即改为缓慢匀速搅拌。待数据采集停止后,选中图中的稳定阶段,点击 按钮,统计得出此段的平均值即为冰乙酸的凝固点。

(3)溶液凝固点的测定

用分析天平称量mA g冰乙酸和mB g尿素。将准确称量的尿素加入盛有冰乙酸的试管(注意不要粘于试管壁上),加热试管,同(2)测定溶液的温度随时间的变化关系。

3. 实验数据与分析

(1)溶剂凝固点的测定

选中温度回升后的平稳阶段进行拟合,求得该段的平均值为15.71℃。如图2,冰乙酸的凝固点是15.71℃。

文献中查得冰乙酸的凝固点下降常数为3.9 K·kg·mol-1,五次实验测得的实验数据见表1。

根据表1中的测量数据可以算出尿素的摩尔质量,其算术平均值为59.93g/mol,实验标准偏差S=0.61g/mol。测量值与理论值(60.06g/mol)的平均误差b=0.13g/mol,相对误差R=0.22%,说明测量结果的准确度较好。

四、实验说明

(1)实验所用试管必须洁净、干燥。

(2)在冷却过程中,使用温度传感器轻轻地充分搅拌,以免把样品溅在试管内壁上。

(3)为了避免冰乙酸的大量挥发,在每次测完冰乙酸的凝固点后,最好都换成新的溶剂,溶入尿素后再测定溶液的凝固点。

(4)根据稀溶液的依数性,溶质加入的量要少;太多则不符合稀溶液的条件,太少凝固点下降不明显。

(5)在冰乙酸-尿素体系中,冰乙酸与尿素发生了缩合反应。在该体系中的溶质即发生了变化,但因反应前后化学计量数相等,且加入尿素的质量符合稀溶液的标准,故消耗的冰乙酸和生成的水对体系的影响,在误差允许的范围内可以忽略不计。且为了降低缩合反应发生的程度,采集数据前对溶液的加热温度不宜过高。

参考文献

[1]课程教材研究所等.化学(九年级下册)[M].北京:人民教育出版社,2001:68

[2]北京师范大学等校.无机化学(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2002:302

篇5:水的摩尔质量是多少?

物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集体,符号为n。物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。国际上规定,1mol为精确包含6.02214076×10^23个原子或分子等基本单元的系统的物质的量。物质的量是表示物质所含微粒数(N)(如:分子,原子等)与阿伏加德罗常数(NA)之比,即n=N/NA。阿伏伽德罗常数的`数值约为0.012kg 12C所含碳原子的个数,为6.02214076×1023。它是把一定数目的微观粒子与可称量的宏观物质联系起来的一种物理量。

篇6:物质的量与摩尔质量同步检测

1.下列对于“摩尔”的理解正确的是()

A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量

B.我们把含有6.02×10个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔

C.摩尔是物质粒子的单位,简称摩,符号为mol

D.1 mol氧含6.02×1023个O2

2.下列说法正确的是()

A.摩尔质量就等于物质的式量

B.摩尔质量就是物质式量的6.02×1023倍

C.HNO3的摩尔质量是63 g

D.硫酸和磷酸的摩尔质量相等,都是98 g/mol

3.某原子的摩尔质量是M g•mol-1,则一个该原子的真实质量是()

A.MgB.1/M g

C.M/(6.02×1023)gD.6.02×1023/M g

4.下列叙述正确的是()

A.1 mol氢为2 gB.H2O的摩尔质量为18 g

C.44 g CO2的体积为22.4 LD.9.8 g H2SO4含0.1NA个H2SO4分子 5.0.5molNa2SO4中()

A.含3.01×1023个SO42-B.含0.5个Na2SO4分子

C.含0.5molNa+D.含1mol氧原子

6.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是()

A.32 g O2所含的原子数目为NA

B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5 NA

C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA

D.05 NA个氧气分子的物质的量是0.5 mol

7.下列物质中氧原子数目与4.8 g O2中氧原子数一定相等的是()

A.6.72 L COB.6.6 g CO2C.16 g SO3D.9.6 g H2SO4

—8.已知2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2.3 g金属钠与足量的水反应,所得溶液中OH的物质的量。23

答案: 1. B. 2.D. 3.C. 4. D. 5.A.6. A.7. B

篇7:摩尔质量

我生活中的摩尔庄园-《摩尔庄园》读后感

我在暑假里,买了两本《摩尔庄园》系列丛书。里面的故事很吸引我。当我把数借给翟宇昕,和肖含肖时,他俩也很喜欢里面的内容。  作者把主人公谢的很形象,具体。书中的主要内容是:达达丁和他的对手分妮,还有达达丁的.好伙伴盖文,遇到各种各样的奇异事件,然后经过细心观察,努力思考,最终破解谜团。哪一次有事件,只要达达丁在,芬妮也会随之而来。芬妮总是和达达丁争来争去的,而盖文只有站在那里看着他俩吵来吵去。  为什么说它在我的生活中呢?那是因为我和肖韩肖天天吵来吵去,争来争去的,就像达达丁和芬妮一样。翟宇昕是我的好朋友,就像盖文是达达丁的好朋友一样。我和肖含肖不管是什么,都像达达丁他们一样,争先恐后。   每次试卷发下来是,我的分要是比肖含肖低,我就想:你等着,我要^_^o~ 努力!,下次争取分比你高。我的分如果比她高,我会想:我要再^_^o~ 努力!,争取下次分更高!  《摩尔庄园》系列丛书里的内容真的非常吸引人。如果你感兴趣的话,你可以去读一下,相信你也会喜欢故事里的主人公!    

篇8:纪念摩尔定律50周年

关键词:摩尔定律,Intel公司,工艺微细化,信息,3D化,三五族半导体,量子计算机,仿脑计算机

摩尔定律的提出

1965年4月19日, 曾创造了“electronics”一词的美国著名电子技术杂志《Electronics》 (《电子学》, 早已停刋) 刋载了一篇论文“Cramming More Components onto Integrated Circuits” (“让集成电路装进更多的元器件”) , 作者即Intel的合作创始人Gordon Moore (摩尔) [英特尔公司, 1968年创立年营收2672美元, 去年达559亿美元, 久执世界半导体公司之牛耳。笔者插一句, 创立时主要领导是摩尔和集成电路发明人之一的诺伊斯 (R.N.Noyce) 二人, 原计划起名“Moore Noyce”, 认为不太理想, 且有“more noise” (更多噪声) 之谐音, 故借助“Integrated Circuits”而取名“Intel”。格鲁夫 (A.Grove) 是最早为数不多的的员工之一, 多才多智, 为公司克艰避难, 快速发展屡著劳绩, 1976年升任公司首席运营官, 1987年任总裁, 1997年取代摩尔任董事长, 超前决策, 威望夙著, 有《高产出管理》一书问世, 风靡一时, 故后常把三人相提并论]。摩尔时任Fairchild Semiconductor (仙童半导体公司*) 研究开发实验室主任, 文章是应《电子学》杂志成立35周年而写。摩尔依据集成电路产业在1959年~1965年6年间的发展倾向, 进行了观察、总结并预测:“至少今后10年间 (集成电路的集成度) 将以每年翻番的速度前进 (图1) 。”

资料来源:Intel

集成电路于1959年研发成功, 大约是5个元器件, 1965年时单块集成电路上也不过集成了30个元器件, 摩尔推断10年后到1975年时可增长到6万个。杂志刊载的原文是这样的:“These「1965」were the very early days of integrated circuits that typically 30 components and I could see in the lab, we had something with 60 components that would be launch in the next years”, “So I looked back and saw that we had pre y much doubled the components every year, so I took this and extrapolated for the next ten years to 60, 000.”

实际那时集成电路问世不久, 可增长十分迅速, 摩尔观察时间并不算长, 资料基础不扎实, 故而只是连自己信心都不强的大致推算, 他说:“It got the idea across, but I didn’t expect it to be precise.”“I cou1d just see the trends ear1ier than some others, someone ca11ed it Moore’s Law.”当时在杂志上发表后, 读者也没什么反响。但是, 随着时间的前进, Intel公司的坚持, 集成电路产业的实际发展, 多少年来的事实证明摩尔的预测是准确的, 且一直沿用至今, 将它视为推动产业前进的核心动力, 被誉为IT (信息技术) 产业的第一定律。摩尔是比人看得早一点, 反映了摩尔的过人洞察力和预见性。

摩尔定律通常的表达方式有二: (1) 集成电路上集成的元器件数量每隔18个月翻一番; (2) 微处理器的性能每隔18个月提高一倍, 而价格下降一半。两种表达的内涵大同小异, 第二种表达加上了价格的因素 (当然很重要) , 二者最大的一致是都说“18个月 (一年半) ”而非摩尔所说的“每年翻番”。的确, “摩尔定律”这一概念的提出并不是摩尔自己, 摩尔也说是“someone ca11ed it Moore’s Law.”摩尔反倒说过:同在Intel工作的Dave House曾经提出, “计算机的功率大约每l8个月翻一番”, 因而摩尔认为“18个月翻番”的提法应归功于他。今天通用的“18个月翻番”的提法究竟是否即由此而来, 笔者查阅了不少资料, 还是不无歉意地难道其详。

摩尔定律的发展

摩尔定律提出以后包括摩尔在内一直在进行修正, 据报道, 1975年摩尔即在IEEE年会上提交了论文, 根据当时实际的发展情况即对增长率作了重新审定和修正, 他说:“from l975 it was doubling every couple of years rather than every year” (l975年后两年翻一番) 。笔者所见的具体报道是这样的:按集成电路的集成度计算, 1965年~1970年间其上的晶体管数是每年翻一番, l970年~2003年间为1.5年~2年翻一番, 2003年~2009年间2年翻一番, 往后将是3年翻一番。《日经电子学》最新报道则说:从摩尔定律提出以后, 集成度增速曾被修正为“2年2倍” (即2年翻番) 和“1.5年2倍” (1年半翻番) 等。总之, 摩尔定律提出的增长率从未停止过, 只是速度在趋缓罢了。

Intel公司是一直力挺摩尔定律的, 就其生产的处理器而言, 1971年推出的4004处理器上仅集成了2300个晶体官, 而到2004年推出的Itarium2处理器进步到5.92亿个, 33年的年均增长率为46% (l年长半倍) 。从DM的存储容量来看, 则1970年为4Kb, 2005年达到32Gb, 35年的年均增长率为57% (更快一点, l年半倍多) 。

摩尔定律持续生效在很大程度上应归功于半导体加工工艺微细化的不断进步。半导体工艺的微细化大约是每3年缩小60%~70%, 加工尺寸缩小60%, 芯片面积就能缩小近1/3, 从而使摩尔定律得以实现集成度每1年半翻番的规律。纵观半导体工艺微细化的发展速度, 从0.1μm后开始缓行, 从30nm后的发展速度更进一步放慢 (图2) 。

资料来源:《日经电子学》2015N4

摩尔定律的功绩

摩尔定律诞生至今已整整50年了, 从未失准, 始终适用, 受到了业界的普遍认可和赞誉, 说“摩尔定律的重要性怎么形容也不为过”!它的影响及于电子产业的一切领域, 涵盖电子元器件的尺寸、价格、密度和速度, 产品的性能和存储容量, 传感器的敏感度、时钟速度甚至图像芯片的像素等。正是因为集成电路上的晶体管数量成倍增长使芯片能够搭载越来越复杂的电路系统, 使电子产品不仅变得越来越小, 而且性能提高、能源节约、价格便宜, 推动了信息技术革命, 催生了个人电脑、以i Phone为代表的移动电话、可穿戴设备等等。一台计算机的价格比起40年前, 已然便宜了许多倍, 而一部智能手机拥有的计算能力, 已经超过了20世纪90年代计算机科学家使用的工作站。

50多年前, 信息的传递既昂贵又缓慢, 今天, 互联网把计算能力日益强大的服务器、PC和移动终端连接在一起, 彻底改变了人与信息的关系, 瞬息之间信息可以免费传递到世界任何一个角落。摩尔定律彻底改变了我们的生活, 世界己到了人手一机 (手机) 的地步, 以前一般认为:“衣食住行”是人生的四大需求, 而今则必须再加“信” (通信) , 而成为“衣食住行信”五大需求。摩尔定律的一大效应是把信息权力 (power) 交给了每一个人, 让每个人都拥有信息权利 (right) , 信息不再为少数人所垄断, 从而改变了人与人、人与社会、人与万物乃至物与物之间的关系。摩尔说, 摩尔定律既关乎硅技术的延伸性, 也关乎经济学 (和社会学) 。在工业化时代, 社会与经济间最大的中介就是大众传播媒体 (mass media) , 从生产、商业到最终消费者之间的信息流动, 存在着这样一条复杂的链条:研发-产品-销售-市场-公关-记者-编辑-印刷-发行-读者。信息单向流动而缺少互动;信息不对称而存在鸿沟。摩尔定律效应大大削弱了大众媒体的作用, 特别是纸媒体受到巨大冲击;读者的阅读变为消费者的网络搜索, 并可越过销售中介直接与厂商对话。信息的显著活跃和自由流动使人类大踏步地迈进了信息时代!

资料来源:i Supp1i

在摩尔定律诞生50周年之际, 由三位作者Arnold Thackray (化学家) 、Dav id C.Brock (史学家) 和R achel Jones (记者) 合著了一册名为“Moore’s Law――e Life of Gordon Moore, Silicon Valley’s Quiet Revolutionary (《摩尔定律――戈登·摩尔的一生, 硅谷寂静的革命者》) 的传记 (至今唯一的一本有关传记, 据查似尚无中译本) 。书中写道:今日世界从你口袋里装的手机到你驾驶的汽车, 从社会媒体的巨大吸引力到五角大楼的战略制定, 无一不是由硅晶体管技术引导而成。年复一年, 至今半个世纪, 这些小东西的能力不断增大, 就如剧烈震荡的政治或社会革命一样, 改变了人类的历史进程。革命的核心人物就是一位文雅的加利福尼亚人:戈登·摩尔。《华尔街日报》发表评论说:《摩尔定律传》全面描述了摩尔的人生经历和他功盖千秋的预测。摩尔的预测无比准确, 使他青史留名, 成为硅谷传奇。传记对摩尔其人, 特别是摩尔定律作了践履笃实的历史评价 (未完待续) 。

参考文献

[1]陶然.守望摩尔定律[J].电子产品世界, 2010 (6)

篇9:摩尔质量

摘要:为了使学牛真正理解和掌握摩尔质量的概念及由来,充分利用玻璃注射器对压力反应灵敏、刻度准确、气密性良好等特点进行常温下体积法测定氧气摩尔质量实验的设计,使实验过程能自动收集气体并调节装置内外的压力相一致。通过测量过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下产牛氧气的体积,可以求出氧气的摩尔质量。实验操作简单,实验成本低,便丁推广。

关键词:体积法测定;气体摩尔质量;实验设计;化学实验探究

文章编号:1005 - 6629(2015)5 - 0066 - 03

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

1 问题的提出

在学习摩尔质量一节时[1],各种物质的摩尔质量的数值都是通过理论推导得出的,导致课堂教学显得枯燥无味,不便于学生掌握,增加了学生的学习负担。那么,能否通过实验来测定,将这一知识点的学习由感性认识逐步转变为理性认识,从而降低学生学习的难度,实现有效教学?

2 研究目的

为了解决这一问题,我们通过网络,以“常温下氧气摩尔质量的测定”、“氧气摩尔质量的测定”、“摩尔质量的测定”等词条进行搜索,结果都没有找到所需的内容。为此,我们设计了如下实验。

3 实验方法

3.1 实验原理

双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气。

通过网上资料查到,标准状况( 20℃,latm)下,氧气的密度为1.43 g/L,水的密度为0.998 g/cm3。再将《水的密度表》[2]和《过氧化氢浓度密度对照表》[3]进行对比,发现在同一条件下,溶质的质量分数为1%~5%的双氧水的密度与水的密度非常接近,特别是3%的双氧水与水的密度几乎相等,约为0.998 g/cm3,为了方便数据处理,我们按1.0 g/cm3进行计算。

设常温常压下(实验时间为2014年10月16日下午17:30~18:30,实验条件为:98.8kPa,16℃,实验地点为贵州省金沙县城区),氧气的摩尔质量为M( g/mol),当用ImL 3%的双氧水(广东恒健制药有限公司生产的“恒健”牌过氧化氢溶液)来做实验时,完全反应后产生的氧气体积为V (mL),则有:

上式说明,只要测得ImL溶质的质量分数为3%的双氧水在常温常压下完全分解后产生的氧气体积V即可计算出氧气的摩尔质量。

但如何才能准确测定反应中所产生的02的体积呢?通过“常温下气体摩尔体积的测定”[4]一文的研渎,发现该方法可行,但文中所述实验方法是利用排水集气法收集并测量反应产生的O2,体积,涉及到反应前后两次调节集气筒和集液筒中液面高度的操作,操作比较麻烦。为了简化实验操作,我们考虑作以下改进。

(1)由于是通过测量体积而不是称质量来测定氧气的摩尔质量,故无需考虑气体的纯度,可以用排空气集气法来收集并测量氧气的体积,这样可以免去排水集气法收集并测量反应产生的02体积时,调节集气筒和集液筒中液面高度的操作,从而简化了实验操作。

(2)由于笔者曾经使用并研究过玻璃注射器,了解其对压力的感应非常灵敏,且具有刻度准确、气密性良好等特点,因此将其与气体发生装置直接相连,不仅使反应产生的气体被自动收集到其中,义能较准确地读出气体体积,从而使该实验实现了一定程度的自动化,减少了人工操作步骤,大大地简化了实验操作。

(3)为了缩短实验操作的时间,我们还考虑连续实验时所需解决的废液和废气的排出问题。于是在反应室底部设计了废液出口,当进行下一次实验时,只需打开止水夹将玻璃注射器活塞归零,再关闭止水夹就能同时解决废液和废气的排出问题。

3.2 实验装置

基于上述分析和思考,根据实验原理,我们设计了如图1所示的实验装置。

图示说明:

①支架(装饰用铝塑板粘合而成)

②20mL医用玻璃注射器(用于收集并测量反应产生的02体积。为了提高测量的精确度,用直尺测量注射器上两个最小刻度[lmL]之间的距离,直尺显示为3mm,于是打印了一张间距为Imm的短竖线纸条,用透明胶带粘贴在玻璃注射器的对应刻度上,从而将玻璃注射器的精确度提高到了0.33mL)

③注射用针头帽(将注射用针头的针管拔掉,用胶水将其粘在反应室侧壁上的孔中)

④SmL医用塑料注射器(用于抽取并添加液体反应物3%双氧水)

⑤橡皮塞(用于封闭反应室)

⑥反应室(用半截20mL医用塑料注射器制成,用作反应容器,盛装反应的催化剂——块状或颗粒状的二氧化锰)

⑦块状或颗粒状二氧化锰(将二氧化锰粉末与熟石膏按3:1或2:1的体积比或质量比混匀后加水调和晾干制成)

⑧废液出口管及开关(用一段输液管和止水夹组成)

⑨废液收集容器(半截空药瓶制成)

3.3 实验步骤

3.3.1 检查气密性

如图1所示,打开废液出口开关,拉动SmL注射器活塞抽人_定量空气,关闭废液出口开关,推、拉SmL注射器活塞,如果20mL注射器活塞移动的示数与SmL注射器相同,表明装置气密性良好,就可以用来做实验了。否则应用水将橡皮塞外沿和玻璃注射器内壁润湿后插回原位旋紧,然后重复上述操作,直至两注射器活塞移动的示数相同为止。

3.3.2 实验操作

(1)实验准备。取下反应室口橡皮塞,加入适量二氧化锰颗粒,重新塞好橡皮塞;然后取下SmL注射器筒抽取4~5mL 3%标准浓度的双氧水,插回原位。

(2)制取并收集氧气。打开废液出口开关,将20mL注射器活塞归零,关闭废液出口开关,推动5mL注射器活塞,向反应室中注入ImL 3%双氧水标准溶液。在二氧化锰的催化作用下,双氧水分解生成氧气,随着反应的进行,玻璃注射器活塞在产生的氧气形成的压力下慢慢向外移动。待反应室中不再产生气泡,恢复至室温,读取收集到的氧气的体积,同时从气压计中读取此时的大气压和室温,记录在表1中。重复相同操作3~4次。将几次实验测得的氧气体积的平均值减去加入的双氧水的体积(因为加入的双氧水排出的空气也会进入玻璃注射器)代人①式中,即可得出常温下氧气的摩尔质量。

4 精确度

(32.82-32)÷32 x100%=2.5%

亦即实验的精确度为97.5%。

5 误差分析

本实验的误差来自如下两个方面:

(1)双氧水的密度是按l.Og/cm3进行处理的,而实际上没有这么大。(2)本实验所用药品为广东恒健制药有限公司生产的“恒健”牌过氧化氢溶液,标签上标明“含过氧化氢(H202)2.5%~3.5%”,并不是我们所需要的标准3%的过氧化氢溶液。从实验结果来看,测量值比实际值略偏大,说明该厂生产的并非标准浓度的过氧化氢溶液,用于科研工作的定量实验中会产生一定误差。

6 实验说明

针对药品所造成的实验误差,我们义买来其他厂家生产的不同品牌的标识为3%的过氧化氢溶液进行反复实验,但测量结果仍然存在不同程度的误差,有时偏高,有时偏低,而在中学化学实验室义无法获取3%的标准过氧化氢溶液,因此实验只能到此为止。但这并不影响我们设计实验的初衷,因为我们设计该实验的目的,是旨在设计一个简单的实验装置和利用一些现成的物品,提供一种在普通中学实验室甚至日常生活中,均能轻松测量摩尔质量的实验方法,并达到高达97.5%的精确度,可以说实验已经获得了成功。

7 本实验的优点

(1)使摩尔质量的教学通过实验从感性认识逐步转变为理性认识,同时让学生感受和体验了科学研究的方法和过程。

(2)充分利用玻璃注射器对压力感应灵敏、气密性良好、刻度准确的特点,使实验实现了一定程度的自动化,大大简化了实验操作。

(3)利用体积法来进行测定,避免了质量法中因称量物质的微小质量而带来的操作难度大、对称量仪器精密度要求高、且要考虑称量过程中因注射器体积变化空气浮力对质量的影响等不利因素,解决了不具备质量法测定氧气摩尔质量实验条件的普通中学的实验设备问题。

(4)利用初中化学中所学基本化学反应原理进行设让实验原理简单,浅显易懂,学生容易理解和接受。实验所用物品均为学生所熟悉,使学生感受到生活中处处有化学,创新就在身边,从而激发学生的创新欲望,培养学生的创新意识和能力。

(5) 一瓶市售医用3%双氧水(lOOmL)售价为1元钱,而每次实验只需3—4mL,实验成本几乎为零,且反应产物为水和氧气,环保无污染。

(6)如果改变实验原理,更换药品后,用同样的操作方法,还能测量其他气体(如H2、C02、Cl2等气体)的摩尔质量。

参考文献:

[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M]北京:人民教育出版社,2007

[2] 1990年国际温标纯水密度表.http:∥wenku.baiducom/view/39fc7f785 acfalc7aaOOccbc.html

[3]过氧化氢浓度密度对照表.http://wenku.baidu.com/view/af4f8d46a8956bec0975e3be.html.

篇10:摩尔庄园,快乐无限

“嘀嘀嘀”,QQ号上的好友又发来消息了。我不耐烦的`打开,“餹子,耍摩尔,好不?”一听到摩尔这名字,我的眼睛一下子就亮了,连忙回道:“马上来。”

摩尔庄园是一个游戏,里面有许多朋友,大家都是小鼹鼠,还可以买回一只植物宠物——拉姆。你可以在里面自由自在的玩,玩的越多,摩尔豆(钱)就越多,就可以给自己的家买装饰物,给拉姆买吃的。里面还专门有一个拉姆学院,可以送你的拉姆去学习,但是,学习课时要花钱的呀!还有3种职务,任你当,怎么样,好玩吧!

我马上来到我的小屋,看看我那两个拉姆怎么啦。不好,两只拉姆都生病了,哎呀,我忍痛割爱,花了大价钱买了两瓶巨能药水(400摩尔豆)。拉姆服下去,没过一会儿,就又恢复了。我可是捏了一把汗。

我带着一只拉姆,来到了神秘湖。神秘湖里面是可以钓鱼的,而且特赚钱。我赶紧找了个位置坐下,开始钓鱼了。哈哈,我这是姜太公钓鱼——愿者上钩,瞧我这架势,把鱼竿直立着,管它三七二十一,鱼想来就来,不来就算了。嘿,还真是管用,没过一会儿的功夫,我就钓上了七八条。有紧急情况:鲨鱼、螃蟹、水母来了。鲨鱼和螃蟹可是凶猛,要把你的线咬断,使你失去一个食饵;水母则是把你电住,也是要损失一个食饵的。但是,由于不幸,我碰那个到了水母,当场电住了,看来,这一招:姜太公钓鱼——愿者上钩是不太管用啦!没事,不是还有两条鱼饵嘛!我坚持到了最后,用一条小鱼钓住了一条巨型红鲨鱼。哈哈,我赢得了244个摩尔豆。

对呀,还可以去滑雪嘛。我上了雪山,哇!人可真多呀,都排着队呢!我好不容易才等到了一个位置,一步跨上去,哈哈,游戏开始了。3、2、1GO!我连忙冲刺,糟了,撞着木栅栏了,哎呀,后面的选手冲上来了。不行,我得加速呀!唉,真是倒霉,又被北极熊拖住了。但是,在最后,我与另一个人就相差一步,我赢了,获得了60摩尔豆,而他,获得了30摩尔豆。

哎呀,谁给我发了一条信息呀,打开一看,哦,原来是提醒我45分钟过去了,要做操了。我随着电脑屏幕的动作,做起操来。一二三四,二二三四,三二三四……随着做操的声音,今天的摩尔之旅结束了。

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