内容正文:
第一章 化学计量在实验中的应用
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
【目标微解读】 1.了解物质
的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2.能准确使用“=n===c(B)·V(aq)”进行一定量某物质与所含指定微粒的数目换算。
3.正确使用阿伏加德罗定律及推论解答气体的体积、压强与物质的量、微粒数目相关问题。
4.掌握气体(平均)摩尔质量的计算方法。
考点1 物质的量
1.物质的量
(1)物质的量(n)。
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法。
(3)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
2.阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg 12C所含原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。公式:NA=。
3.摩尔质量(M)
(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g·mol-1。公式:M=。
(2)数值:以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
微诊断
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)物质的量是表示微粒数目多少的物理量。 (×)
(2)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。 (×)
(3)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。 (×)
(4)12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023。 (√)
(5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1。 (×)
微练一 基本概念的理解与应用
1.草酸(分子式为H2C2O4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是 ( )
A.2 mol草酸的质量是2×90 g·mol-1
B.1 mol草酸中约含有6.02×1023个分子
C.45 g草酸中约含有1.204×1024个氧原子
D.草酸分子中碳原子与氧原子的物质的量之比为1∶2
答案 A
2.有一瓶氯化钠试剂的标签如图所示,仔细观察该标签,然后回答下列问题:
(1)该瓶未开封的试剂中含氯化钠的物质的量为 。
(2)从上述试剂瓶中取出0.5 g样品配成溶液,溶液中Na+与Cl-总数为 。
解析 (1)≈8.21 mol。
(2)×2×6.02×1023 mol-1≈9.88×1021。
答案 (1)8.21 mol (2)9.88×1021
微练二 有关分子(或特定组合)中的微粒数计算
3.据央视新闻报道,在政府工作报告中指出,建设一批光网城市,推进5万个行政村通光纤,让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是 ( )
A.SiO2的摩尔质量为60
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
解析 摩尔质量的单位为g·mol-1,A项错误;标准状况下,SiO2为固体,B项错误;SiO2中Si与O的质量比为28∶32=7∶8,C项正确;SiO2和CO2的摩尔质量不同,D项错误。
答案 C
4.中国地质调查局宣称,我国将加速布局,推进“可燃冰”产业化进程。“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。
(1)1 mol甲烷中含有 个CH4分子,含有 个氢原子。
(2)甲烷的摩尔质量是 ,32 g甲烷和 g水所含氢原子数相同。
(3)0.3 mol CH4分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等。1.5 g C中的电子数为 。
(4)已知1.6 g “可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等,则该“可燃冰”的摩尔质量为 ,x值为 。
解析 (1)1 mol甲烷约含6.02×1023或NA个甲烷分子,1 mol甲烷中含有4 mol氢原子,氢原子个数约为2.408×1024或4NA个。(2)甲烷的相对分子质量为16,则甲烷的摩尔质量是16 g·mol-1。32 g甲烷物质的量为=2 mol,n(H)=8 mol,则含8 mol氢原子的水的物质的量为4 mol,即=72 g。(3)1 mol CH4含10 mol质子,0.3 mol CH4含3 mol质子,1 mol H2O含10 mol质子,则含3 mol质子的H2O物质的量为0.3 mol,即0.3 mol×6.02×1023 mol-1=1.806×1023或0.3NA个H2O分子;1.5 g C的物质的量为=0.1 mol,1 mol C含8 mol电