2.1.1 物质的量 基础知识一课过（Word教师用书）-【创新方案】2025年高考化学一轮总复习（新教材Ⅱ）

大主题整合(一)　物质的量(2课时教学) 课标要求 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。 3.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单 计算。 微课时突破1　基础知识一课过(零散知识系统化，为深化学习奠基) 　　　　　　　　　　　　　　　　 [系统知识] 1．物质的量(n) (1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体。 (2)单位为摩尔，符号为mol。 (3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。 (4)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023_mol－1。 (5)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。 2．摩尔质量(M) (1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。 (2)常用单位：g·mol－1(或g/mol)。 (3)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。 (4)公式：M=或m＝n·M或n＝。 [基点查清] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)物质的量就是物质的质量(×) (2)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(×) (3)氧化钙的摩尔质量为56 g(×) (4)0.8 g氦气所含的原子数目约为1.204×1023(√) (5)2 mol 水的摩尔质量是1 mol 水的摩尔质量的2倍(×) (6)1 mol HCl气体中所含Cl－的数目为NA(×) 2．15 g A物质和10.5 g B物质完全反应，生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质，则E的摩尔质量为(　 ) A．16.5 g·mol－1 B．85 C．55 D．55 g·mol－1 解析：选D　15 g A物质和10.5 g B物质完全反应生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质，由质量守恒定律可知，E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8 g＝16.5 g，则E的摩尔质量为＝55 g·mol－1。 3．根据相关量的关系，完成下列填空。 (1)有以下四种物质：①22 g二氧化碳　②8 g氢气 ③1.204×1024个氮气分子　④4 ℃时18 mL水，它们所含分子数最多的是________，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________。(填序号) (2)12.4 g Na2R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的物质的量为______________。 答案：(1)②　②　③　③ (2)62 g·mol－1　16　0.1 mol 4．某氯原子的质量为a g,12C原子的质量为b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。 (1)该氯原子的相对原子质量为________________________________________________； (2)该氯原子的摩尔质量为____________________________________________________； (3)m g该氯原子的物质的量为_________________________________________________； (4)n g该氯原子所含的电子数为_______________________________________________。 答案：(1)　(2)aNA g·mol－1　(3) mol (4) (二)　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律　　　　　　　　　　　　　　　　 [系统知识] 1．气体摩尔体积(Vm) (1)概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。 (2)常用单位：L·mol－1(或L/mol)。 (3)特例：标准状况(0 ℃，101 kPa)下的气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1。 (4)公式：Vm＝或V＝n·Vm或n＝。 2．阿伏加德罗定律 (1)内容：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 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 气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝n1∶n2 [基点查清] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)标准状况下，任何物质的摩尔体积都约为22.4 L·mol－1(×) (2)20 ℃、101 kPa下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L(×) (3)某混合气体的摩尔体积为22.4 L·mol－1 ，则该气体一定处于标准状况(×) (4)标准状况下，1 mol N2和O2混合气体的体积约为22.4 L(√) (5)同温同压下，ρ(H2)<ρ(O2)(√) (6)同温同压下，相同体积的氩气与氧气含有相同的分子数和原子数(×) 2．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，该分子由1.204×1024个原子构成，下列有关说法不正确的是(　 ) A．该温度和压强可能是标准状况 B．标准状况下，该纯净物的体积约为22.4 L C．该气体中每个分子含有两个原子 D．若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L 解析：选A　标准状况下，该气态纯净物的体积约为22.4 L，故该温度和压强不可能是标准状况，A项错误，B项正确；由分子数和原子数的关系可知，该分子为双原子分子，且物质的量为1 mol，C项正确；根据题意，在此温度和压强下，Vm＝30 L·mol－1，若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L，D项正确。 3．下列选项中的物质所含指定原子的数目一定相等的是(　 ) A．等温等压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数 B．等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6混合气体的总原子数 C．温度和压强不同时，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数 D．温度和压强不同时，相同质量的NH3和CH4两种气体中的氢原子数 解析：选C　等温等压下，相同体积的O2和O3的物质的量相等，但O2、O3分子所含的氧原子数目分别为2、3，故所含氧原子的数目不相等，A错误；等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6 混合气体的物质的量相等，但C2H2、C2H6混合气体中，二者的比例未知，故所含的总原子数目不一定相等，B错误；N2O和CO2的摩尔质量都是44 g·mol－1，相同质量的N2O和CO2的物质的量相等，且二者都是3原子分子，故所含的总原子数目相等，C正确；NH3和CH4的质量相同，CH4的物质的量更大，且NH3和CH4分子所含的氢原子数目分别为3、4，故所含氢原子的数目不相等，D错误。 4．[双选]如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入0.3 mol O2，甲室中充入Ar、H2的混合气体，静止时活塞位置如图。已知此时甲室中混合气体对He的相对密度为6.2。若将隔板a去掉，将混合气体点燃引爆(Ar不参与反应)，恢复原温度后，活塞b将位于刻度m处。下列说法错误的是(　 ) A．反应前甲室中Ar的体积分数为60% B．m＝5 C．反应前甲室与反应后的混合气体的密度比为46∶31 D．若将甲室的Ar和乙室的O2进行对换，在反应过程中，隔板a可左右滑动，隔板b始终保持固定，其他条件相同，甲室中气体反应前后的压强比为5∶8 解析：选CD　设反应前甲室中Ar有x mol，H2有 y mol，反应前甲室气体占5格，乙室气体占3格，同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，乙室气体为0.3 mol O2，则甲室气体的物质的量为 0.5 mol，x＋y＝0.5，由甲室中混合气体对He的相对密度为6.2可知，＝6.2×4，解得x＝0.3，y＝0.2，则反应前甲室中Ar的体积分数为×100%＝60%，A正确；去掉隔板a后，有0.2 mol H2和0.1 mol O2发生反应：2H2＋O22H2O，反应后容器中剩余 0.2 mol O2 和0.3 mol Ar，该0.5 mol混合气体占5格，则m＝5，B正确；反应前甲室气体占5格，反应后气体也占5格，气体体积相同，故密度之比为质量之比，反应前甲室气体质量＝m(Ar)＋m(H2)＝(0.3×40＋0.2×2)g＝12.4 g，反应后混合气体质量＝m(Ar)＋m(O2)＝(0.3×40＋0.2×32)g＝18.4 g，＝，C错误；对换后，乙室中有0.3 mol Ar，甲室中有0.2 mol H2、0.3 mol O2，反应前甲室气体占5格，反应后，乙室中有0.3 mol Ar，甲室中有 0.2 mol O2，由于隔板b固定，0.2 mol O2会占×8格，则甲室中气体反应前后的压强之比为∶＝8∶5，D错误。 5．按要求回答下列问题。 (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________(填化学式)气体。 (2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则该气体的相对分子质量为________。 (3)18 g CO和CO2的混合气体，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)，则 ①该混合气体在标准状况下的密度为______g·L－1。 ②该混合气体在标准状况下的平均摩尔质量为________g·mol－1。 解析：(1)气体A的相对分子质量为2.857 g·L－1×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1；根据相对分子质量，推测可能是二氧化硫气体。(2)M＝＝＝ g·mol－1＝64 g·mol－1，即相对分子质量为64。(3)CO燃烧时发生反应：2CO＋O22CO2，混合气体中CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为＝0.5 mol，设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，有，解得x＝y＝0.25。①混合气体在标准状况下的密度＝≈1.61 g·L－1。②混合气体在标准状况下的平均摩尔质量为1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1。 答案：(1)64　SO2　(2)64　(3)①1.61　②36 大概念知识体系构建 [课时跟踪检测]　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列对摩尔(mol)的有关说法错误的是(　 ) A．摩尔是一个单位而非物理量 B．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物 C．1 mol任何气体所含分子的数目都相等 D．0.5 mol氦约含有1.204×1024个电子 解析：选D　摩尔是物质的量的单位，A正确；摩尔用来计量微粒的量，可以是纯净物的微粒，也可以是混合物的微粒，B正确；气体物质的量相等，则气体的分子数目相等，C正确；氦为单原子分子，0.5 mol氦含有0.5 mol氦原子，1个氦原子含有2个电子，所以0.5 mol氦约含有6.02×1023个电子，D错误。 2．我国航天员成功实现了在太空泡茶，茶装在特制包装袋中，注水后用加热器进行加热就可以饮用，但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是(　 ) A．航天员喝茶时注入的2 mol H2O的摩尔质量是36 B．1 mol水的质量是18 g C．1 mol H2O含有3 mol电子 D．标准状况下，1 mol冰水混合物的体积约是22.4 L 答案：B 3．下列说法正确的是(　 ) A．标准状况下，22.4 L H2和O2的混合物含有的分子数为NA B．标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 L C．常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA D．标准状况下，11.2 L CCl4含有的原子数为2.5NA 解析：选A　标准状况下，H2O、CCl4均为非气态，B、D错误；常温常压下，11.2 L N2不是0.5 mol，C错误。 4．如图，用油膜法测出一层油酸分子(视为球形)的厚度后，要计算出阿伏加德罗常数的值，还需要下列哪一个物理量(　 ) A．油酸分子的直径 B．油滴的体积 C．1 mol油酸的体积 D．油酸的摩尔质量 解析：选C　由题意可知，一层油酸分子的厚度即为油酸分子的直径，可算出一个油酸分子的体积，设其体积为V，NA＝，即只要知道1 mol油酸的体积，即可求出NA。 5．下列说法正确的是(　 ) A．同温同压下，甲烷和氧气的密度之比为2∶1 B．1 g甲烷和1 g氧气所含原子数之比为5∶1 C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1 D．标准状况下，等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2 解析：选B　同温同压下，甲烷和氧气的密度之比等于二者的相对分子质量之比，则ρ(CH4)∶ρ(O2)＝16∶32＝1∶2，A错误；1 g甲烷和1 g氧气的物质的量之比为∶＝2∶1，二者所含原子数之比为(2×5)∶(1×2)＝5∶1，B正确；根据m＝n·M可知，等物质的量的甲烷和氧气的质量之比等于二者的摩尔质量之比，则m(CH4)∶m(O2)＝16∶32＝1∶2，C错误；根据V＝n·Vm可知，同温同压下，等质量的甲烷和氧气的体积之比等于二者的物质的量之比，设甲烷和氧气的质量均为m g，则n(CH4)∶n(O2)＝∶＝2∶1，D错误。 6．如图所示，甲、乙、丙常温下都为气体，2 mol甲反应生成1 mol丙和3 mol乙，下列判断不正确的是(　 ) A．1个乙分子中含有2个H原子 B．甲的摩尔质量为17 g·mol－1 C．同温同压下，生成丙和乙的体积比为1∶3 D．化学反应中各物质的质量之比等于2∶1∶3 解析：选D　该化学反应中各物质的质量之比为(2×17)∶(1×28)∶(3×2)＝17∶14∶3，D错误。 7．某硫原子的质量为a g,12C原子的质量为b g，若NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是(　 ) ①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol ③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA A．①③ B．②④ C．①② D．②③ 解析：选C　该硫原子的相对原子质量为＝，①对；该硫原子的摩尔质量为a g×NA mol－1＝aNA g·mol－1，③错；m g该硫原子的物质的量为＝ mol，②对；1个硫原子所含的电子数为16，则16 NA为1 mol硫原子所含电子数，④错。 8．在同温同压下的两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气，则两容器内的气体一定具有相同的(　 ) A．原子数 B．密度 C．质量 D．摩尔质量 解析：选A　根据阿伏加德罗定律，在同温同压下的两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气，则两容器内的气体一定具有相同的分子数，由于HCl、H2、Cl2都是双原子分子，所以两容器内的气体一定具有相同的原子数，故选A。 9．在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是(　 ) A．充入的CO分子数比CO2分子数少 B．甲容器的体积比乙容器的体积小 C．CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小 D．甲中CO的密度比乙中CO2的密度小 解析：选D　质量相等的CO和CO2的物质的量之比为44∶28＝11∶7，根据N＝n·NA，二者分子数之比为11∶7，故A错误；在温度和压强相同时，气体体积之比等于物质的量之比，为11∶7，故B错误；在温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，故C错误；根据ρ＝，质量相等的CO和CO2的密度之比等于摩尔质量之比，为28∶44＝7∶11，故D正确。 10．以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础。下列与物质的量相关的计算正确的为(　 ) A．现有CO、CO2、O3三种气体，它们分别都含有1 mol O，则三种气体的物质的 量之比为3∶2∶1 B．5.6 g CO和4.48 L CO2中含有的碳原子数一定相等 C．标准状况下，11.2 L X气体分子的质量为32 g，则X气体的摩尔质量为64 D．a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可以表示为 解析：选D　设一氧化碳、二氧化碳和臭氧的物质的量分别为x mol、y mol、z mol，由三种气体含有的氧原子个数都为1 mol可得x＝2y＝3z，则三种气体的物质的量之比为6∶3∶2，故A错误；未注明气体所处状况，无法计算4.48 L二氧化碳的物质的量和含有的碳原子数，故B错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，故C错误；a g氯气的物质的量为 mol，含有的氯原子个数为 mol×2NA mol－1＝b，则阿伏加德罗常数NA的数值可以表示为，故D正确。 11．[双选]我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗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C15H22O5，相对分子质量为282，双氢青蒿素的分子式为C15H24O5，相对分子质量为284。NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于青蒿素的说法不正确的是(　 ) A．C15H22O5的摩尔质量为282 g B．14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA C．一个C15H22O5粒子的质量约为 g D．含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol 解析：选AD　摩尔质量的单位是g·mol－1，A错误；含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol，D错误。 12．一个密闭容器，被中间一个可自由滑动的隔板(厚度不计)分成两部分， 当左侧充入1 mol N2，右侧充入一定量CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(　 ) A．左右两侧气体分子数之比为1∶4 B．右侧CO的质量为5.6 g C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍 D．若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入 0.2 mol CO 解析：选C　左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，左右两侧气体体积之比为4∶1，则左右两侧气体物质的量(分子数)之比为4∶1，分子数之比也为4∶1，A错误；右侧CO的物质的量为0.25 mol，质量为0.25 mol×28 g·mol－1＝7 g，B错误；相同条件下，气体密度之比等于摩尔质量之比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝14倍，故C正确；隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相同，则右侧应再充入0.75 mol CO，D错误。 13．[双选]向三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是(　 ) A．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2) B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)>p(N2)>p(O2) C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)>V(N2)>V(H2) D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(O2) 解析：选AB　同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，N2、H2、O2三种气体的摩尔质量分别为28 g·mol－1、2 g·mol－1、32 g·mol－1，故密度：ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2)，A正确；根据pV＝nRT＝RT得pM＝RT＝ρRT，当温度和密度相同时，气体压强与摩尔质量成反比，故压强：p(H2)>p(N2)>p(O2)，B正确；由A可知同温同压下，密度：ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2)，现质量也相同，由m＝ρV可知密度与体积成反比，故体积：V(H2)>V(N2)>V(O2)，C错误；由A可知同温同压下，密度：ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2)，现体积也相同，由ρ＝可知密度与质量成正比，故质量：m(O2)>m(N2)>m(H2)，D错误。 14．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。用NA表示阿伏加德罗常数的值，回答下列问题。 (1)该混合气体的平均摩尔质量：_______________________________________________。 (2)混合气体中碳原子的个数：_________________________________________________。 (3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。 ①气球中收集到的气体的摩尔质量为__________________________________________。 ②在标准状况下，气球中收集到的气体的体积为________________________________。 ③气球中收集到的气体的电子总数为__________。 解析：(1)14.4 g CO和CO2混合气体的物质的量为＝0.4 mol，则该混合气体的平均摩尔质量为＝36 g·mol－1。(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，根据混合气体的质量为14.4 g，有28x＋44y＝14.4，根据混合气体的物质的量为0.4 mol，有x＋y＝0.4，解得x＝y＝0.2；由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2的混合气体中共含0.4 mol 即0.4NA个碳原子。(3)将混合气体依次通过装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，收集在气球中。①CO的摩尔质量为28 g·mol－1。②标准状况下，气球中收集到的CO的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。③气球中收集到的CO所含电子的总物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8NA。 答案：(1)36 g·mol－1　(2)0.4NA (3)①28 g·mol－1　②4.48 L　③2.8NA 15．某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，他们以教材中相关【科学探究】为基础，设计了如下实验装置并记录相关实验数据。 实验装置： 部分实验数据： 温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积 30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0 30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 　 1.243 L 请回答下列问题： (1)4分钟时H2、O2的物质的量分别为______mol、______mol。 (2)该温度下，气体摩尔体积为_________________________________________________。 (3)下列叙述不正确的是________(填字母)。 A．气体摩尔体积与气体的温度相关 B．在该实验条件下，3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol－1 C．同温同压下，2 mol CO、CO2混合气体和 2 mol O2的体积相同 D．在该实验条件下，O2的密度约为1.287 g·L－1 解析：(1)4分钟时水槽中H2O减轻的质量为300 g－298.2 g＝1.8 g，根据反应：2H2O2H2↑＋O2↑可知，消耗1.8 g即0.1 mol H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。(2)0.05 mol O2的体积为1.243 L，所以气体摩尔体积为＝24.86 L·mol－1。(3)在其他条件不变时，一定物质的量的气体，温度越高，其体积越大，所以温度越高，气体摩尔体积也越大，A项正确；气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol，所以在该实验条件下，O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol－1，B项错误；同温同压下，气体的物质的量相同，其体积也相同，所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同，C项正确；该实验条件下，1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g，所以O2的密度为≈1.287 g·L－1，D项正确。 答案：(1)0.1　0.05　(2)24.86 L·mol－1　(3)B 学科网（北京）股份有限公司 $$