内容正文:
第一章 认识化学科学
第三节 化学中常用的物理量——物质的量
第1课时 物质的量及其单位—摩尔 摩尔质量
1.了解物质的量及其单位——摩尔,了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2.从物质的量与微观粒子之间的关系,能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算。
3.体会以内物质的量的概念对化学科学的重要作用。
重点:物质的量的概念。
难点:阿伏伽德罗常数。
一、物质的量及其单位
1.物质的量
(1)概念:物质的量是一个基本物理量,通过它可以把物质的宏观量(如质量、体积)与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
(2)单位:摩尔,简称:摩。
(3)符号:n。
2.摩尔——物质的量的单位
(1)标准:1mol包含6.02214076×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
(2)符号:mol。
(3)计量对象:分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3.阿伏加德罗常数
4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数(N)的关系n=。
【易错提醒】(1)物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
(2)摩尔不是物理量,仅是物理量——物质的量的单位,如同“米”是长度的单位一样。
(3)使用摩尔时必须指明微粒的名称或符号或化学式等具体组合,如2molH、1molH2、1.5molH2O等,而不能这样表示:1mol氢(指代不明)。
(4)阿伏加德罗常数是有单位的常数。在应用阿伏加德罗常数时要注意它是6.02×1023mol-1,而不是6.02×1023。
二、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量
(1)符号:M;
(2)单位:g·mol-1或kg·mol-1。
2.摩尔质量的计算
(1)经验判断:摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量);(2)微观计算:M=m个×NA;
(3)宏观计算:物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n=;
3.已知混合物的总质量m(混)和总物质的量n(混),则混合物的平均摩尔质量=。
【易错提醒】摩尔质量——“三性”
(1)等值性:摩尔质量只有以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。(3)
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。( )
(2)1mol OH-的质量是17 g·mol-1 ( )( )
(3)1molCH4中含有1mol碳和4mol氢。( )
(4)6.02×1023个Na+的质量等于23g( )
(5)NaOH的摩尔质量是40g( )
(6)18gD2O和18gH2O中含有的分子数均为NA。( )
(7)2molH2O是1molH2O摩尔质量的2倍( )
(8)1molO2的质量就是O2的相对分子质量相等( )
(9)在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
(10)阿伏加德罗常数就是6.02×1023( )
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9√(10)×
2.(2024辽宁省阜新市第二高级中学高一上学期第二次月考)回答下列问题
(1)0.5mol,氧气分子的数目是 (粒子数用NA表示)。
(2)0.5mol的质量是 g。
(3)个分子的物质的量是 mol。
(4)CO2的摩尔质量是 g/mol
【答案】(1)0.5NA (2)53 (3)0.5 (4)44
【解析】(1)0.5molO2,含有的氧气分子的数目为0.5NA。
(2)0.5molNa2CO3的质量为0.5mol×106g/mol=53g。
(3)1.204×1023个CH4分子的物质的量为1.204×1023÷6.02×1023=0.5mol。
(4)CO2的摩尔质量为44g/mol。
►问题一 物质的量及其单位
【典例1】(2024河南省安阳市龙安高级中学高一上学期期中考)下列关于物质的量的说法正确的是
A.物质的量可以理解为物质的数量
B.1 mol任何物质都约含有个原子
C.物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子
D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
【答案】C
【解析】物质的量表示一定数目的粒子集合体,不能理解为物质的数量,也不能理解为物质的质量,A项错误;物质的构成微粒可能是原子,也可能是离子或分子,1mol任何物质都约含有个组成该物质的基本微粒,但不一定都是原子,B项错误;物质的量表示一定数目的粒子集合体,微观粒子可以是分子、原子、离子,也可能是质子、中子等,故描述的对象是分子、原子等微观粒子,C项正确;摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,D项错误。
【解题必备】使用物质的量应该注意的问题:
1.物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
2.摩尔不是物理量,仅是表示物质的量的单位的一种物理量,如同“米”是长度的单位一样。
3.使用物质的量的“四化”
专有化
“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化
只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如大米
具体化
必须指明具体粒子的种类,如“1molO”“2molO2”“1.5molO3”,不能说“1mol氧” (指代不明)。
集体化
物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如“1molNaCl”“0.5molH2SO4”
【变式1-1】(2024湖南省郴州市明星高级中学高一上学期期中)下列叙述正确的是
A.摩尔属于七大基本物理量之一 B.H2O的摩尔质量为18
C.食盐可用物质的量计量即1 mol食盐 D.1 mol任何微粒含有的粒子数为NA
【答案】D
【解析】摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七大基本物理量之一,A项错误;H2O的相对分子质量是18,所以H2O的摩尔质量为18 g/mol,B项错误;食盐是宏观物质,物质的量是表示一定数目的粒子集合体,只能表示微观粒子,故食盐不可用物质的量计量,C项错误;物质的量表示的是一定数目的粒子集合体,若微粒集体中含有的基本粒子数目是NA个,我们就说其物质的量是1mol,D项正确。
【变式1-2】(2024广东省湛江市某校高一上学期期中)下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是表示物质粒子多少的物理量 B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为
C.物质的量就是物质的数量 D.氢含个
【答案】B
【解析】摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A项错误;物质的量是含有一定数目粒子的集体,单位是摩尔,简称摩,符号为mol,B项正确;物质的量不是物质的数量,而表示含有一定数目粒子的集合体,C项错误;氢指代不明,可以表示氢原子,也可以表示氢气,D项错误。
►问题二 物质的质量、物质的量、微粒数之间的关系
【典例2】物质的量是高中常用的物理量,请回答以下有关问题
(1)10.6克Na2CO3中碳原子和氧原子的物质的量之比为__________。1.5molNa2SO4中Na+ 的物质的量为________。0.2gH2含有__________个氢原子。标准状况下,3.2gSO2的物质的量为_________,体积约为___________。
(2)32.5g某金属氯化物MCl3中含有0.6molCl- ,则该氯化物的摩尔质量为_______________,金属M的相对原子质量为________________。
【答案】(1)1:3 3mol 0.2NA 0.05mol 1.12L (2)162.5g/mol 56
【解析】(1)10.6克Na2CO3中碳原子和氧原子的物质的量之比为1:3;1.5molNa2SO4中Na+ 的物质的量为1.5mol×2=3mol;0.2gH2的物质的量为=0.1mol,含有0.2NA个氢原子;标准状况下,3.2gSO2的物质的量为=0.05mol,体积约为0.05mol×22.4L/mol=1.12L;(2)32.5g某金属氯化物MCl3中含有0.6molCl- ,则MCl3物质的量为0.2mol,该氯化物的摩尔质量为=162.5g/mol,金属M的相对原子质量为162.5-35.5×3=56。
【解题必备】(1)物质的质量、物质的量、微粒数之间的关系:
(2)物质的分子数之比等于其物质的量之比。
(3)比较物质所含有的分子数多少时,可以比较两物质的物质的量大小。
【变式2-1】广东早茶是一种岭南民间饮食风俗,据《广东新语》记载,唐代曹松把茶种移植到南海西樵山,便拉开了广东茶文化的序幕。茶叶中含有丰富的咖啡因(C8H10N4O2,相对分子质量为194),能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194g咖啡因,则其物质的量为( )。
A.4.00×10-3mol B.3.00×10-3mol C.2.00×10-3mol D.1.00×10-3mol
【答案】D
【解析】摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以咖啡因的摩尔质量为194g/mol,n==1.00×10-3mol。
【变式2-2】一定质量的NH3中含有的原子总数为N,若阿伏加德罗常数用NA表示,则NH3的物质的量是( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】一个NH3中含有4个原子,已知NH3中原子的总数是N,则NH3的分子数是,n(NH3)=。
►问题三 阿伏伽德罗常数
【典例3】(2024上海市晋元高级中学高一上学期期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法,不正确的是
A.单位是 B.近似值为
C.是一个基本物理量 D.可表示氢原子的个数
【答案】C
【解析】阿伏加德罗常数的单位是mol−1,A项正确;阿伏加德罗常数有单位,其数值近似等于,B项正确;阿伏加德罗常数是一个常数,不是一个基本物理量,C项错误;阿伏加德罗常数可表示氢原子、氢分子、氢离子等等微观粒子的集合体,1mol氢原子的个数为阿伏加德罗常数,D项正确。
【解题必备】使用阿伏加德罗常数的注意事项和简单判断:
1.注意事项
(1)阿伏加德罗常数是有单位的常数。在应用阿伏加德罗常数时要注意它是6.02×1023mol-1,而不是6.02×1023。
(2)NA的标准是0.012kg12C中所含的碳原子个数
(3)NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算
2.微粒数的计算:根据N=nNA,微粒的物质的量为多少,其中所含的该微粒数就有多少NA个。
3.微粒中原子数、质子数、电子数的计算
(1)原子的物质的量=微粒的物质的量×微粒中该原子的个数
(2)质子的物质的量=微粒的物质的量×微粒中原子的原子序数之和
(3)质子的物质的量=微粒的物质的量×(微粒中原子的原子序数之和±电荷数)
【变式3-2】设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 mol
【答案】B
【解析】32 g O2所含原子数为×2×NA=2NA,A项错误;0.5 mol H2SO4含有的原子数目为0.5 ×7×NA=3.5NA,B项正确;摩尔质量的单位是g·mol-1,C项错误;0.5NA个Cl2的物质的量为 mol=0.5 mol,D项错误。
【变式3-2】用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.标准状况下,1mol氦气含有的原子数为2NA
B.71g氯气所含原子数目为NA
C.100g46%的乙醇(C2H6O)水溶液中含NA个氧原子
D.1.8gH2O含有的质子数为NA
【答案】D
【解析】所有的稀有气体都是单原子分子,所以1mol氦气含有的原子数为NA,A项错误;71g氯气的物质的量为1mol,所含原子数目为2NA,B项错误;100g46%的乙醇水溶液中n(C2H6O)=n(O)==1mol,但是因为溶剂水分子还含有氧原子,属于含有的氧原子个数大于NA个,C项错误;1.8gH2O的物质的量为1mol,每个H2O分子中有10个质子,故1.8gH2O含有的质子数为NA,D项正确。
►问题四 物质摩尔质量的计算与应用
【典例4】(2024山西省太原市第五中学校高一上学期10月月考)科学家刚刚发现了某种元素的原子,其一个原子的质量是ag,一个12C原子的质量是bg,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.该原子的摩尔质量是aNA
B.Wg该原子的物质的量一定是bw/aNAmol
C.Wg该原子中含有W/a个该原子
D.由已知信息可得:
【答案】C
【解析】摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g•mol-1,根据摩尔质量概念可知.摩尔质量应为aNAg•mol-1,A项错误;物质的量=质量/摩尔质量,结合A分析可知,Wg该原子的物质的量是W/aNAmol,B项错误;一个原子的质量是ag,则Wg该原子中含有W/a个该原子,C项正确;1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数,以12g12C中所含碳原子数定义为阿伏伽德罗常数,应为NA=12/b,D项错误。
【解题必备】(1)摩尔质量的计算方法
前提条件
公式
任意状态的任意物质
M=(定义式)
已知一个分子的质量
M=m(分子)×NA
标准状况下的气体
M=22.4 ×ρ(注意:ρ以g·L-1为单位)
同温同压下的气体
M(A)=M(B)×D(D是气体A对气体B的相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量
M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%…指混合物中各成分的物质的量分数
(2)常见物质的相对分子质量
摩尔质量(g·mol-1)
物质
28
N2、C2H4、CO
32
O2、SiH4、N2H4
40
Ar、Ca、MgO、NaOH
44
C3H8、CO2、N2O
56
Fe、CaO、KOH
60
CH3COOH、CH3CH2CH2OH、HCOOCH3
64
SO2、Cu、CaC2
78
Na2O2、Al(OH)3
80
CuO、SO3、NH4NO3
84
MgCO3、NaHCO3
98
H2SO4、H3PO4
100
CaCO3、KHCO3、Mg3N2
160
CuSO4、Fe2O3、Br2
【变式4-1】2.16gX2O5中含有0.1mol氧原子,则X的相对原子质量为( )。
A.28 B.28g/mol C.14 D.14g/mol
【答案】C
【解析】n(X2O5)=n(O)=×0.1mol=0.02mol,M(X2O5)==108g/mol,所以108=2Mr(X)+16×5,Mr(X)=14。
【变式4-2】(2024河南省周口市鹿邑县第二高级中学校高一上学期第四次月考)已知3.01×1022个X2气体分子的质量为1.6 g,则X的相对原子质量为
A.16 B.32 C.64 D.96
【答案】A
【解析】3.01×1022个X2气体分子对应物质的量为0.05mol,其相对分子质量数值大小等于其摩尔质量数值大小,则,即,A项正确。
1.(2024宁夏石嘴山第三中学高一上学期期中)下列说法正确的是
A.物质的量是描述物质数量的一个物理量
B.物质的摩尔质量与其相对原子或分子质量相等
C.1mol粒子所含的粒子数约为6.02×1023
D. 摩尔质量的单位是mol/g
【答案】C
【解析】物质的量是描述微观粒子数目多少的一个物理量,A项错误;物质的摩尔质量与其相对原子或分子质量在数值上相等,B项错误;1mol粒子所含的粒子数约为6.02×1023,C项正确;摩尔质量的单位是g/mol,D项错误。
2.下列关于摩尔质量的说法正确的是( )
A.水的摩尔质量是18 g
B.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量就是它的相对分子质量或相对原子质量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
【答案】D
【解析】水的摩尔质量是18g·mol-1,A项错误;水的摩尔质量为18g·mol-1,与物质的量多少无关,2 mol水的质量是1mol水的质量的2倍,B项错误;摩尔质量以g·mol-1为单位,在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量,但两者含义不同,C项错误;水的摩尔质量为18g·mol-1,氢气的摩尔质量为2 g·mol-1,水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍,D项正确。
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是
A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
B.1 mol水中约含有6.02×1023个水分子
C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 mol
D.1 mol 氨气所含的原子数约为2.408×1024
【答案】A
【解析】6.02×1023是阿伏加德罗常数的数值,阿伏加德罗常数的单位mol-1,A项错误;1mol任何微粒集合体均约含有6.02×1023个微粒,1mol水中约含有6.02×1023个水分子,B项正确;含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 mol,C项正确;1mol氨气所含6.02×1023个氨气分子,一个氨气分子中含4个原子,1 mol 氨气含原子数约为2.408×1024,D项正确。
4.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A. mol-1 B. mol-1 C. mol-1 D. mol-1
【答案】B
【解析】由关系式n=可知,NA=,a mol H2SO4中含4a mol氧原子,已知其个数为b,因此可得NA= mol-1。
5.(2024山西省大同市浑源县第七中学校高一上学期第二次月考)下列说法正确的是
A.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,如的摩尔质量为
B.与 所含原子数相等
C.摩尔是一个基本物理量,粒子的数目约为
D.水中含有氢和氧
【答案】B
【解析】单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,其单位为g/mol,A项错误;与所含原子的物质的量均为6mol,因此二者所含原子数相等,B项正确;物质的量是一个基本物理量,摩尔是物质的量的单位,C项错误;指代不明,正确的说法:水中含有氢原子和氧原子,D项错误。
6.(2024上海市奉贤区致远高级中学高一上学期期末教学评估)下列说法正确的是
A.一氧化碳的摩尔质量是28g
B.氧原子的质量就是氧的相对原子质量
C.氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量(以克为单位)
D.1mol二氧化碳含有的分子的准确数目是6.02×1023个
【答案】C
【解析】一氧化碳的摩尔质量是28g/mol,A项错误;根据相对原子质量的定义可以知道,氧原子的质量应该用氧原子的质量除以碳原子质量的十二分之一,B项错误;氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量(以克为单位),C项正确;1mol二氧化碳含有的分子的数目约为6.02×1023个,D项错误。
7.(2024福建省长泰第二中学高一上学期第二次月考)下列说法正确的是
A.摩尔是表示物质所含微粒个数的物理量
B.O2的摩尔质量是32 g·mol−1,所以2 mol O2的摩尔质量是64g·mol−1
C.HCl气体的摩尔质量等于HCl分子的相对分子质量
D.1 mol氢气和氧气的混合气体中含有的分子数约为6.02×1023
【答案】D
【解析】摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A错误;摩尔质量不随物质的量的改变而改变,B项错误;当摩尔质量以g/mol为单位时,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等,C项错误;1mol任何气体所含的分子数都约为6.02×1023,该气体可以是纯净物也可以是混合气体,D项正确。
8.(2024江西省南昌市江西科技学院附属中学高一上学期期中)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MoleDay),这个时间的美式写法为6:0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。
(1)分子数为个的物质的量约为 mol。
(2)等质量的CO和中氧原子的个数之比为 。
(3)中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数的表达式为 。(用含a、b的式子表示)
(4)已知a g的A和b g的B恰好完全反应生成0.2mol的C和d g的D,则C的摩尔质量为 。(用含a、b、d的式子表示)
【答案】(1)1 (2)11∶14
(3) (4)
【解析】(1)分子数为个的物质的量;
(2)根据可知,等质量的CO和的物质的量之比为11:7,则氧原子的个数之比为=11:14;
(3)中氧原子的物质的量为4a mol,氧原子个数为b,则;
(4)a g的A和b g的B恰好完全反应生成0.2mol的C和d g的D,根据质量守恒定律可知,生成C的质量为(a+b-d) g,则C的摩尔质量为。
1.(2024宁夏回族自治区银川一中高一上学期期中)下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125 mol
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
【答案】B
【解析】物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A项错误;硫酸的分子式为H2SO4,硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是=0.125 mol,B项正确;用物质的量描述物质时,对微粒必须指明,不能含糊其辞,则1molCO2中含有1mol碳原子和2mol氧原子,C项错误;6.02×1023就是阿伏加德罗常数近似值的数值,NA表示阿伏加德罗常数,D项错误。
2.(2024陕西省咸阳市高新一中高一上学期第二次质量检测)下列说法正确的是
A.1 mol O2的质量是32 g·mol-1 B.阿伏加德罗常数的准确值就是6.02×1023
C.CO2的摩尔质量是44 g·mol-1 D.等质量的H2与Cl2所含的分子数一样多
【答案】C
【解析】1molO2的质量是1mol×32 g·mol-1=32g,A项错误;阿伏加德罗常数的近似数值是6.02×1023,B项错误;CO2的摩尔质量是44g/mol,C项正确;H2与Cl2摩尔质量不同,等质量的H2与Cl2物质的量不同,所含的分子数不一样,D项错误。
3.现在雾霾天气频繁,严重影响着人们的生活质量,因此一种号称“空气维生素”的神秘物质应运而生。实际上“空气维生素”就是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)。O就是一种空气负离子,其摩尔质量为( )
A.32 g B.33 g C.32 g·mol-1 D.33 g·mol-1
【答案】C
【解析】O的相对分子质量为2×16=32,因此O的摩尔质量为32 g·mol-1。
4.2019年3月10日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星6C”卫星发射升空。“中星6C”主要用于广播和通信,可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大的能量,可作为航天运载火箭的推动力来源。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
【答案】B
【解析】偏二甲肼的摩尔质量应为60g·mol-1,A项错误;6.02×1023个偏二甲肼约为1 mol,其质量为60 g,B项正确;1 mol偏二甲肼的质量为60g,C项错误;6 g偏二甲肼的物质的量为0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,D项错误。
5.(2024海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学高一上学期12月月考)2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素的分子式为,相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是
A.的摩尔质量为
B.分子中氢原子与氧原子质量比为
C.1个分子的质量约为
D.含有个碳原子的的物质的量为
【答案】C
【解析】的摩尔质量为,A项错误;分子中氢原子与氧原子质量比为,B项错误;1mol的质量为282g,1mol中含有个分子,所以1个分子的质量约为,C项正确;含有个碳原子的的物质的量为,D项错误。
6.(2024四川省雅安天立学校腾飞高中高一上学期11月月考)下列有关摩尔质量的描述或应用中,正确的是
A.1molNH3的质量为17
B.二氧化碳的摩尔质量为44g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量等于g
【答案】D
【解析】1 mol NH3的质量是17g,A项错误;二氧化碳的摩尔质量为44g/mol,B项错误;铁原子的摩尔质量如果用g/mol作单位,在数值上等于它的相对原子质量,C项错误;1mol钠的质量是23,因此一个钠原子的质量约等于,D项正确。
7.(2024福建省莆田第一中学高一上学期期末)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物。
下列有关青蒿素(化学式:)的叙述不正确的是
A.青蒿素的摩尔质量为282 B.个青蒿素分子的质量约为
C.青蒿素的质量为 D.青蒿素中含有个碳原子
【答案】A
【解析】根据青蒿素化学式可知,其相对分子质量为282,摩尔质量为282g/mol,A项错误;个青蒿素分子物质的量约为1mol,质量约为,B项正确;青蒿素的质量为,C项正确;青蒿素的物质的量为1mol,1个分子中含有15个碳原子,青蒿素中含有个碳原子,D项正确。
8.(2024上海市新川中学高一上学期期中)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。
(2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。
(4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。
【答案】(1)32 (2)0.4NA (3)36 (4)2.2
【解析】(1)摩尔质量在数值上等于相对分子质量,单位是g/mol,CH4O的摩尔质量为32 g·mol-1;
(2)0.2mol H2O中所含0.2mol×2=0.4mol氢原子,数目为N=n NA =0.4NA;
(3)1mol CH4O所含氢原子数1mol×4 ×NAmol-1 =4 NA,与2mol水中所含氢原子的数目相同,水的质量为m=nM=2mol×18g/mol=36g;
(4)含有0.1NA个氧原子即0.1molO原子,CO2的物质的量为0.05mol,质量为m=nM=0.05mol×44g/mol=2.2g。
(
6
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
第一章 认识化学科学
第三节 化学中常用的物理量——物质的量
第1课时 物质的量及其单位—摩尔 摩尔质量
1.了解物质的量及其单位——摩尔,了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2.从物质的量与微观粒子之间的关系,能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算。
3.体会以内物质的量的概念对化学科学的重要作用。
重点:物质的量的概念。
难点:阿伏伽德罗常数。
一、物质的量及其单位
1.物质的量
(1)概念:物质的量是一个基本物理量,通过它可以把物质的 (如质量、体积)与原子、分子或离子等 的数量联系起来。
(2)单位: ,简称: 。
(3)符号: 。
2.摩尔——物质的量的单位
(1)标准:1mol包含6.02214076×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
(2)符号: 。
(3)计量对象:分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3.阿伏加德罗常数
4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数(N)的关系n= 。
【易错提醒】(1)物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
(2)摩尔不是物理量,仅是物理量——物质的量的单位,如同“米”是长度的单位一样。
(3)使用摩尔时必须指明微粒的名称或符号或化学式等具体组合,如2molH、1molH2、1.5molH2O等,而不能这样表示:1mol氢(指代不明)。
(4)阿伏加德罗常数是有单位的常数。在应用阿伏加德罗常数时要注意它是6.02×1023mol-1,而不是6.02×1023。
二、摩尔质量
1.概念:单位 的物质所具有的质量
(1)符号: ;
(2)单位: 或 。
2.摩尔质量的计算
(1)经验判断:摩尔质量以 为单位时,在数值上等于该微粒的 (或 );
(2)微观计算:M=m个×NA;
(3)宏观计算:物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n= ;
3.已知混合物的总质量m(混)和总物质的量n(混),则混合物的平均摩尔质量= 。
【易错提醒】摩尔质量——“三性”
(1)等值性:摩尔质量只有以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。(3)
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。( )
(2)1mol OH-的质量是17 g·mol-1 ( )( )
(3)1molCH4中含有1mol碳和4mol氢。( )
(4)6.02×1023个Na+的质量等于23g( )
(5)NaOH的摩尔质量是40g( )
(6)18gD2O和18gH2O中含有的分子数均为NA。( )
(7)2molH2O是1molH2O摩尔质量的2倍( )
(8)1molO2的质量就是O2的相对分子质量相等( )
(9)在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
(10)阿伏加德罗常数就是6.02×1023( )
2.(2024辽宁省阜新市第二高级中学高一上学期第二次月考)回答下列问题
(1)0.5mol,氧气分子的数目是 (粒子数用NA表示)。
(2)0.5mol的质量是 g。
(3)个分子的物质的量是 mol。
(4)CO2的摩尔质量是 g/mol
►问题一 物质的量及其单位
【典例1】(2024河南省安阳市龙安高级中学高一上学期期中考)下列关于物质的量的说法正确的是
A.物质的量可以理解为物质的数量
B.1 mol任何物质都约含有个原子
C.物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子
D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
【解题必备】使用物质的量应该注意的问题:
1.物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
2.摩尔不是物理量,仅是表示物质的量的单位的一种物理量,如同“米”是长度的单位一样。
3.使用物质的量的“四化”
专有化
“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化
只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如大米
具体化
必须指明具体粒子的种类,如“1molO”“2molO2”“1.5molO3”,不能说“1mol氧” (指代不明)。
集体化
物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如“1molNaCl”“0.5molH2SO4”
【变式1-1】(2024湖南省郴州市明星高级中学高一上学期期中)下列叙述正确的是
A.摩尔属于七大基本物理量之一 B.H2O的摩尔质量为18
C.食盐可用物质的量计量即1 mol食盐 D.1 mol任何微粒含有的粒子数为NA
【变式1-2】(2024广东省湛江市某校高一上学期期中)下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是表示物质粒子多少的物理量 B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为
C.物质的量就是物质的数量 D.氢含个
►问题二 物质的质量、物质的量、微粒数之间的关系
【典例2】物质的量是高中常用的物理量,请回答以下有关问题
(1)10.6克Na2CO3中碳原子和氧原子的物质的量之比为__________。1.5molNa2SO4中Na+ 的物质的量为________。0.2gH2含有__________个氢原子。标准状况下,3.2gSO2的物质的量为_________,体积约为___________。
(2)32.5g某金属氯化物MCl3中含有0.6molCl- ,则该氯化物的摩尔质量为_______________,金属M的相对原子质量为________________。
【解题必备】(1)物质的质量、物质的量、微粒数之间的关系:
(2)物质的分子数之比等于其物质的量之比。
(3)比较物质所含有的分子数多少时,可以比较两物质的物质的量大小。
【变式2-1】广东早茶是一种岭南民间饮食风俗,据《广东新语》记载,唐代曹松把茶种移植到南海西樵山,便拉开了广东茶文化的序幕。茶叶中含有丰富的咖啡因(C8H10N4O2,相对分子质量为194),能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194g咖啡因,则其物质的量为( )。
A.4.00×10-3mol B.3.00×10-3mol C.2.00×10-3mol D.1.00×10-3mol
【变式2-2】一定质量的NH3中含有的原子总数为N,若阿伏加德罗常数用NA表示,则NH3的物质的量是( )A. B. C. D.
►问题三 阿伏伽德罗常数
【典例3】(2024上海市晋元高级中学高一上学期期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法,不正确的是
A.单位是 B.近似值为
C.是一个基本物理量 D.可表示氢原子的个数
【解题必备】使用阿伏加德罗常数的注意事项和简单判断:
1.注意事项
(1)阿伏加德罗常数是有单位的常数。在应用阿伏加德罗常数时要注意它是6.02×1023mol-1,而不是6.02×1023。
(2)NA的标准是0.012kg12C中所含的碳原子个数
(3)NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算
2.微粒数的计算:根据N=nNA,微粒的物质的量为多少,其中所含的该微粒数就有多少NA个。
3.微粒中原子数、质子数、电子数的计算
(1)原子的物质的量=微粒的物质的量×微粒中该原子的个数
(2)质子的物质的量=微粒的物质的量×微粒中原子的原子序数之和
(3)质子的物质的量=微粒的物质的量×(微粒中原子的原子序数之和±电荷数)
【变式3-2】设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 mol
【变式3-2】用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.标准状况下,1mol氦气含有的原子数为2NA
B.71g氯气所含原子数目为NA
C.100g46%的乙醇(C2H6O)水溶液中含NA个氧原子
D.1.8gH2O含有的质子数为NA
►问题四 物质摩尔质量的计算与应用
【典例4】(2024山西省太原市第五中学校高一上学期10月月考)科学家刚刚发现了某种元素的原子,其一个原子的质量是ag,一个12C原子的质量是bg,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.该原子的摩尔质量是aNA
B.Wg该原子的物质的量一定是bw/aNAmol
C.Wg该原子中含有W/a个该原子
D.由已知信息可得:
【解题必备】(1)摩尔质量的计算方法
前提条件
公式
任意状态的任意物质
M=(定义式)
已知一个分子的质量
M=m(分子)×NA
标准状况下的气体
M=22.4 ×ρ(注意:ρ以g·L-1为单位)
同温同压下的气体
M(A)=M(B)×D(D是气体A对气体B的相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量
M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%…指混合物中各成分的物质的量分数
(2)常见物质的相对分子质量
摩尔质量(g·mol-1)
物质
28
N2、C2H4、CO
32
O2、SiH4、N2H4
40
Ar、Ca、MgO、NaOH
44
C3H8、CO2、N2O
56
Fe、CaO、KOH
60
CH3COOH、CH3CH2CH2OH、HCOOCH3
64
SO2、Cu、CaC2
78
Na2O2、Al(OH)3
80
CuO、SO3、NH4NO3
84
MgCO3、NaHCO3
98
H2SO4、H3PO4
100
CaCO3、KHCO3、Mg3N2
160
CuSO4、Fe2O3、Br2
【变式4-1】2.16gX2O5中含有0.1mol氧原子,则X的相对原子质量为( )。
A.28 B.28g/mol C.14 D.14g/mol
【变式4-2】(2024河南省周口市鹿邑县第二高级中学校高一上学期第四次月考)已知3.01×1022个X2气体分子的质量为1.6 g,则X的相对原子质量为
A.16 B.32 C.64 D.96
1.(2024宁夏石嘴山第三中学高一上学期期中)下列说法正确的是
A.物质的量是描述物质数量的一个物理量
B.物质的摩尔质量与其相对原子或分子质量相等
C.1mol粒子所含的粒子数约为6.02×1023
D. 摩尔质量的单位是mol/g
2.下列关于摩尔质量的说法正确的是( )
A.水的摩尔质量是18 g
B.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量就是它的相对分子质量或相对原子质量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是
A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
B.1 mol水中约含有6.02×1023个水分子
C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 mol
D.1 mol 氨气所含的原子数约为2.408×1024
4.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A. mol-1 B. mol-1 C. mol-1 D. mol-1
5.(2024山西省大同市浑源县第七中学校高一上学期第二次月考)下列说法正确的是
A.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,如的摩尔质量为
B.与 所含原子数相等
C.摩尔是一个基本物理量,粒子的数目约为
D.水中含有氢和氧
6.(2024上海市奉贤区致远高级中学高一上学期期末教学评估)下列说法正确的是
A.一氧化碳的摩尔质量是28g
B.氧原子的质量就是氧的相对原子质量
C.氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量(以克为单位)
D.1mol二氧化碳含有的分子的准确数目是6.02×1023个
7.(2024福建省长泰第二中学高一上学期第二次月考)下列说法正确的是
A.摩尔是表示物质所含微粒个数的物理量
B.O2的摩尔质量是32 g·mol−1,所以2 mol O2的摩尔质量是64g·mol−1
C.HCl气体的摩尔质量等于HCl分子的相对分子质量
D.1 mol氢气和氧气的混合气体中含有的分子数约为6.02×1023
8.(2024江西省南昌市江西科技学院附属中学高一上学期期中)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MoleDay),这个时间的美式写法为6:0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。
(1)分子数为个的物质的量约为 mol。
(2)等质量的CO和中氧原子的个数之比为 。
(3)中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数的表达式为 。(用含a、b的式子表示)
(4)已知a g的A和b g的B恰好完全反应生成0.2mol的C和d g的D,则C的摩尔质量为 。(用含a、b、d的式子表示)
1.(2024宁夏回族自治区银川一中高一上学期期中)下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.硫酸中含有3.01×1023个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125 mol
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
2.(2024陕西省咸阳市高新一中高一上学期第二次质量检测)下列说法正确的是
A.1 mol O2的质量是32 g·mol-1 B.阿伏加德罗常数的准确值就是6.02×1023
C.CO2的摩尔质量是44 g·mol-1 D.等质量的H2与Cl2所含的分子数一样多
3.现在雾霾天气频繁,严重影响着人们的生活质量,因此一种号称“空气维生素”的神秘物质应运而生。实际上“空气维生素”就是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成的空气负离子(也叫阴离子)。O就是一种空气负离子,其摩尔质量为( )
A.32 g B.33 g C.32 g·mol-1 D.33 g·mol-1
4.2019年3月10日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星6C”卫星发射升空。“中星6C”主要用于广播和通信,可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大的能量,可作为航天运载火箭的推动力来源。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
5.(2024海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学高一上学期12月月考)2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素的分子式为,相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是
A.的摩尔质量为
B.分子中氢原子与氧原子质量比为
C.1个分子的质量约为
D.含有个碳原子的的物质的量为
6.(2024四川省雅安天立学校腾飞高中高一上学期11月月考)下列有关摩尔质量的描述或应用中,正确的是
A.1molNH3的质量为17
B.二氧化碳的摩尔质量为44g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量等于g
7.(2024福建省莆田第一中学高一上学期期末)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物。
下列有关青蒿素(化学式:)的叙述不正确的是
A.青蒿素的摩尔质量为282 B.个青蒿素分子的质量约为
C.青蒿素的质量为 D.青蒿素中含有个碳原子
8.(2024上海市新川中学高一上学期期中)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。
(2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。
(4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。
(
6
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$