内容正文:
第一章|化学常用计量
第一节 物质的量 气体摩尔体积
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。
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
[微点拨]
“物质的量”的计量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),而不是宏观物质。
(2)“物质的量”的表示方法
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+。
[微点拨]
物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系:n=。
2.摩尔质量
概念
单位物质的量的物质所具有的质量。符号:M,单位:g·mol-1
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
关系
物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为n=
[微点拨]
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。
题点全面练清
1.“物质的量”是联系宏观世界和微观世界的桥梁。下列说法正确的是( )
A.“摩尔”是“物质的量”的单位
B.1 mol O2的质量是32 g·mol-1
C.任何气体的“气体摩尔体积”均为22.4 L·mol-1
D.10 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液中取出的5 mL溶液,其浓度为1 mol·L-1
解析:选A 物质的量的单位是摩尔,故A正确;质量的单位是g,故B错误;22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,故C错误;溶液是均一透明、稳定的体系,取出5 mL溶液,浓度仍为2 mol·L-1,故D错误。
2.2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,任务圆满成功。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
3.(1)0.3 mol CH4中所含质子数与________个H2O中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为________,1.5 g CH中的电子数为________,15.6 g Na2O2中的阴离子数为________。
(2)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________。
解析:(1)CH4和H2O中所含质子数都是10,所以H2O个数为0.3NA;TO中所含中子数为14,2.4 g TO中所含中子数为1.4NA;CH中的电子数为8,1.5 g CH中的电子数为0.8NA;Na2O2中的阴离子为O,15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。(2)据电离方程式:Na2R===2Na++R2-,得1 mol Na2R电离生成2 mol Na+,题目中有Na+0.4 mol,则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)===62 g·mol-1。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。
答案:(1)0.3NA(或1.806×1023) 1.4NA 0.8NA
0.2NA (2)62 g·mol-1 16 0.1 mol
4.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,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为______,氢原子的物质的量为______mol。
答案:0.33NA 0.26
[思维建模]
由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型
考点(二) 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
[微点拨]
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。如水、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。
②22.4 L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·mol-1,也可能不是22.4