内容正文:
第3讲 物质的量
[课标要求] 1.了解物质的量n及其单位摩尔mol、摩尔质量M、气体摩尔质量Vm、阿伏加德罗常数NA的含义。2.能根据微粒原子、分子、离子等物质的量、数目、气体体积标准状况下之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量、摩尔质量
1.物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(2)规范表示方法
2.摩尔质量
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.若1 mol草酸中含a个碳原子,则阿伏加德罗常数为
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.草酸分子中碳与氧原子的物质的量之比为1∶2
答案 A
2.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为________,氢原子的物质的量约为________mol。
答案 0.33NA 0.26
[方法规律]
计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
弄清楚微粒与所给物质的关系:原子(电子)的物质的量=分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。
考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
1.气体摩尔体积
2.阿伏加德罗定律
(1)同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。
(2)阿伏加德罗定律的推论
同温、
同压下
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=N1∶N2
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=ρ1∶ρ2
同温、
同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=n1∶n2
►题组一 气体摩尔体积及其计算
1.(双选)工业制备硝酸的反应之一为3NO2+H2O===2HNO3+NO。用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法不正确的是( )
A.室温下,22.4 L NO2中所含原子总数等于3NA
B.36 g H2O中含有共价键的总数为4NA
C.上述反应,生成1 mol HNO3转移电子的数目为NA
D.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5NA
解析 室温下,22.4 L NO2物质的量不是1 mol,无法计算所含原子总数,A不正确;标准状况下,11.2 L NO的物质的量为0.5 mol,所含电子总数为0.5×15NA=7.5NA,D不正确。
答案 AD
2.有以下四种物质:①标准状况下,11.2 L 二氧化碳
②8 g 氢气 ③1.204×1024个氮气分子 ④4 ℃时18 mL 水(ρ=1 g·cm-3)。完成下列填空:
它们所含分子数量多的是________(填序号,下同),所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。
答案 ② ② ③ ③
[思维建模]
以物质的量为中心计算的思维流程
►题组二 气体摩尔质量的求算
3.(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为______,可能是________气体。
(2)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________,NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。
②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。
③若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为________(用含a、b、c的代数式表示)。
解析 (1)M=ρ×Vm=2.857 g·L-1×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1。
(2)①因为NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g),①(混)=2d g·mol-1⇒n(混)= mol⇒M(NH4HCO3)=3×2d g·mol-1=6d g·mol-1。
②(混)=22.4ρ g·mol-1。
③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,(混)=17a%+44b%+18c%。
答案 (1)64 SO2
(2)① mol 6d g·mol-1 ②22.4ρ g·mol-1 ③17a%+44b%+18c%
[方法技巧]
求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M