内容正文:
第1讲 物质的量 气体摩尔体积(基础课)
1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。 2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
物质的量 摩尔质量
1.物质的量、阿伏加德罗常数
n=变形式:N=n·NA或NA=。
2.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。符号:M,单位:g/mol(或g·mol-1)。
(2)数值:当粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。
(3)关系:物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为n=。
摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。
下列说法正确的是________(填序号)。
①物质的量就是物质中含有的微观粒子数目
②阿伏加德罗常数就是6.02×1023
③18 g H2O中含氢原子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
④H2SO4的相对分子质量为98,故H2SO4的摩尔质量为98
⑤3.2 g A气体的物质的量为0.1 mol,则A气体可能为O2
[答案] ③⑤
1.已知阿司匹林的结构简式为,下列说法不正确的是( )
A.阿司匹林的摩尔质量为180 g/mol
B.90 g阿司匹林中氧原子数约为0.5×6.02×1023
C.1 mol阿司匹林与足量Na反应生成0.5 mol H2
D.阿司匹林的相对分子质量为180
B [阿司匹林的分子式为C9H8O4,相对分子质量为180,摩尔质量为180 g/mol,90 g阿司匹林的物质的量为0.5 mol,含有O原子0.5×4 mol=2 mol,即2×6.02×1023,B不正确。]
2.某带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.25 g该晶体中含氧原子数为________,氢原子的物质的量为________mol。
[解析] M=122.45 g/mol,n= mol≈0.1 mol,N(O)=0.1×(2+1.3)×NA=0.33NA,n(H)=0.1×1.3×2=0.26 mol。
[答案] 0.33NA 0.26
3.(1)12.4 g Na2R中含Na+ 0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为__________,R的相对原子质量为__________。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
(2)2.0 g重水(D2O)中含有质子数为______,中子数为________,原子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数)。
(3)a mol双原子分子中含b个原子,则阿伏加德罗常数为________(用a、b表示)。
[解析] (1)据电离方程式:Na2R===2Na++R2-,得1 mol Na2R电离生成2 mol Na+,题目中有0.4 mol Na+,则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)===62 g/mol。由Mr(Na2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16。已知m(R),根据n=,得n(R)=0.1 mol,则n(Na2R)=0.1 mol。(2)M(D2O)=20 g/mol,n(D2O)= mol=0.1 mol,含质子数为0.1×10NA=NA,含中子数为0.1×10NA=NA,含原子数为0.1×3NA=0.3NA。(3)a×NA×2=b,故NA=。
[答案] (1)62 g/mol 16 0.1 mol (2)NA NA 0.3NA (3)
气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积的因素
2.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体所占有的体积,符号为Vm,单位为L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。定义式为Vm=。
(2)特例:标准状况是指温度为0_℃、压强为101_kPa,此情况下,气体摩尔体积约为22.4_L/mol。
(3)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系为n=或V=nVm。
使用22.4 L/mol应注意
①使用对象:必须是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算。
②气体摩尔体积为22.4 L/mol时不一定是标准状况。
3.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律的内容
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。即T1=T2,p1=p2,V1=V2,则n1=n2或N1=N2,即“三同定一同”。
(2)推论
相同条件
结论
语言叙述
同温同压
=
同温同压下,气体的体积与其物质的量成正比
=