内容正文:
第2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
①物质的量及单位的描述
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+。
②n=的变形式:N=n·NA或NA=。
③物质的量只能用于衡量微观粒子,即在x mol后面一定加上微粒的化学式或者名称;物质的量是物理量,而摩尔是其单位;在物质的量与粒子数的换算公式中一定指向的是同一种粒子,在应用时最好用下标表示出对应粒子的化学式,如N(H2O)=n(H2O)·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=。
①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。如H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。
②在物质的量、质量与摩尔质量的换算公式或其应用变形(n=、m=M·n)中,三个物理量都应该指向同一物质的微粒,最好在写公式时加上所指向微粒的化学式,如:m(H2O)=M(H2O)·n(H2O)。
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.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8 g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D.32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
A [A.1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的浓度为0.01 mol/L,物质的量为0.01 mol/L×1 L=0.01 mol,OH-的数目为0.01NA,A正确;B.1.8 g重水(D2O)的物质的量为0.09 mol,所含质子数为0.9NA,B错误;C.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2(0.1 mol)反应,+4价Mn转化生成Mn2+,转移电子的数目为0.2NA,C错误;D.甲醇的结构简式为CH3OH,32 g (1mol)甲醇的分子中含有C—H键的数目为3NA,D错误。]
2.顺铂[化学名称为顺二氯二氨合铂(Ⅱ),化学式为Pt2Cl2]是一种用于治疗癌症的药物,它的结构如图所示。
一片顺铂药片所含顺铂的质量为3×10-4g,请计算:
(1)一片顺铂药片中顺铂的物质的量:________。
(2)一片顺铂药片中顺铂所含氮原子的物质的量和个数分别为________________。
[解析] (1)顺铂的相对分子质量为300,其摩尔质量为300 g/mol,根据n===1×10-6 mol;(2)n(N)=1×10-6 mol×2=2×10-6mol;N=nNA=2×10-6×6.02×1023=1.204×1018。
[答案] (1)1×10-6 mol (2)2×10-6 mol、1.204×1018
3.按要求回答下列相关问题。
(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为________。
(4)在反应X+2Y===R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22∶9,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则在此反应中Y和M的质量比是________。
[解析] (1) 一个氨气分子含有10个质子,一个水分子含有10个质子,所以0.3 mol NH3分子中所含质子为3 mol,对应的水为0.3 mol,则水分子个数为1.806×1023; (2) 含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3的物质的量为0.2 mol,含有的硫酸根离子物质的量为0.6 mol; (3)根据