内容正文:
第一讲 物质的量、摩尔质量
考点精编
1.物质的量(n)
(1) 含义:用 0.012kg12C 中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体中所含微粒数目多少的物理量。物质的量把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来。
(2) 符号: ,单位:
(3) 注意事项:
①物质的量是一个整体不能拆开(专有名词),不等于物质的质量、数量
②单位 mol 只适用于微观粒子(原子、电子、分子、离子、质子、中子),不适用于宏观物质
③使用 mol 作为单位表示物质的量时,必须指明微粒的种类
例题:
1.判断正误:
(1)物质的量能表示物质所含微粒的多少 g ( )
(2)物质的量是国际单位制中基本的物理量之一 ( )
(3)物质的量就是物质的质量 ( )
(4)物质的量可以表示宏观物质的多少 ( )
(5)摩尔能表示物质所含微粒的多少 ( )
(6)摩尔能描述微观粒子 ( )
(7)摩尔能把宏观量和微观量联系在一起 ( )
(8)摩尔是国际单位制中基本的物理量之一 ( )
(9)摩尔是物质的量的单位 ( )
2.下列表示方法正确的是________。
①1mol 氧 ②1.5mol 碳原子 ③2mol H ④1.5mol SO42-
⑤10mol 大米 ⑥4mol e- ⑦2mol O2 ⑧3mol 铁单质
3.填空
(1)0.5mol H2O 中 H 原子的物质的量为 ,O 原子的物质的量为
(2)0.1 mol Al2(SO4)3 中 Al3+的物质的量为
(3)0.1 mol O2 中所含质子的物质的量为 ,所含电子的物质的量为 ,所含中子的物质的量为
(4) 0.5mol CO32-中质子的物质的量为 ,电子的物质的量为 ,中子的物质的量为 。
2、阿伏伽德罗常数(NA)
(1) 定义:国际上规定,1mol 任何微粒,所含微粒的个数与 0.012kg 12C 中所含碳原子的数目相同,实验表明,0.012kg12C 中C原子的个数约为 。
(2) 符号: ,单位:
(3) 物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)与微粒个数(N)的关系:
n= 、N= 、NA =
例题:
1.计算(设 NA 为阿伏伽德罗常数)
(1)1mol 的水有 个 H2O 水分子, 个 H 原子, 个 O 原子
(2)0.5molNa2SO4 中有 个 Na+
(3)1mol H2O 中有 个质子, 个中子, 个电子
(4)1mol NH4+中有 个质子, 个中子, 个电子
(5)含 3.01×1023 个 O2 分子的氧气的物质的量是
(6)含 1.204×1024 个 CO2 分子的二氧化碳的物质的量是
(7)2 mol CO 和 NO 的混合气体中所含氧原子数为
(8)1mol CuO 与 2mol MnO2 混合,混合物中所含氧原子数为
3、摩尔质量(M)
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量。
1mol 任何物质的质量,以 g 为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量,
(2)符号: ,单位:
(3)物质的量、质量与摩尔质量的关系: n= ,m= , M=
(4)1 个微粒的质量== =
例题:
1.计算
(1)0.5 mol H2O 的质量为 ,1mol OH-的质量为
(2)5.6g Fe 的物质的量为 ,3.01×1023 个氧分子的质量为
(3)1.6g O2 和 O3 的混合气体,电子数目为 个
2.判断正误
1. 水的摩尔质量是 18g ( )
2. 2mol 水的摩尔质量是 1mol 水的摩尔质量的 2 倍 ( )
3. 任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子质量或分子质量 ( )
4. 硫酸的摩尔质量与 NA 个硫酸分子的质量在数值上相等 ( )
5. 1 个氢原子的质量为 1g g ( )
题型突破
题型一 概念辨析
1.下列叙述正确的是
A.摩尔是七个基本物理量之一
B.阿伏加德罗常数的符号为,近似为
C.阿伏加德罗常数是中所含的碳原子数
D.摩尔既是物质的量的单位,又是粒子数量的单位
2.下列叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是96 g
B.的质量为
C.中约含有个碳原子
D.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
3.2018年11月13日至16日,第26届国际计量大会在巴黎召开。这次,对物质的量的单位—摩尔的定义进行了修改。摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是在第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
D.1mol水分子中含有1mol氢分子和1mol氧原子
题型二 原子、分子等物质的量的相互转换
1.2mol的分子中C原子的物质的量是
A.1mol B.2mol C.4mol D.8mol
2.某盐的混合物中含有0.6 mol Na+、0.2 mol Mg2+、0.4 mol Cl-,则为
A.0.1 mol B.0.3 mol C.0.5 mol D.0.15 mol
3.现有HCl、H2O、NH3三种物质,它们都含有1mol氢原子,则三种物质的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1 B.6∶3∶2 C.3∶2∶1 D.1∶2∶3
题型三 求质子、电子的的量
7.1996年科学家在宇宙深处发现了离子和分子,和具有不同的
A.原子数 B.质子数 C.电子数 D.中子数
8.下列物质所含原子个数最多的是
A.标准状况下11.2L的NH3 B.0.2molHNO3
C.4℃时9mL水 D.1gH2
题型四 阿伏伽德罗常数的表示
1.2a 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
2.设表示阿伏加德罗常数的值,4℃时水的密度为,若20滴水恰好,那么1滴水中所含的水分子数为
A. B. C. D.
3.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)含有6.02×1023个H的H2O,其物质的量是 ;1 mol Na2SO4溶于水能电离出 个Na+。
(2) mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。
(3)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为 。
(4)标况下6.72升氧气质量为 g
(5)V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度为
题型五 比例关系型问题
1.相同物质的量的SO2和SO3相比较,下列叙述正确的是
①分子数之比为1:1 ②所含O原子数之比为2:3 ③原子总数之比为3:4 ④S原子数之比为1:1 ⑤质子数之比4:5
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①⑤ D.③④⑤
2.两份质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是
A.分子个数比为17∶16
B.同温同压下两种气体的体积之比是17∶16
C.氢原子个数比为17∶12
D.原子个数比为17∶16
3.质量之比为16:7:6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
题型六 一定量的物质与粒子数目之间的关系
题型突破:
具有相同最简式的不同物质,当质量相同时,所含分子数不同,但原子数、原子中的各种粒子数(质子、电子)都相同。如46gNO2和46gN2O4含有相同的原子数,质子数,中子数,电子数。
注意:单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(He、Ne),三原子分子(O3),四原子分子( P4)
1.下列说法正确的是 ( )
A.2.7g金属铝变为铝离子时得到的电子数目为0.3NA
B.0.5mol O3与11.2L O2所含的分子数一定相等
C.14g由乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)组成的混合物中含有原子的数目为3NA
D.22.4LCO2与CO的混合气体中含碳原子数为NA
题型七 平均摩尔质量的求算
题型突破:
方法1:n总=N总/NA , M=m总/n总
方法2:M=M1×a%+M2×b%+M3×C%+...(a%,b%,c%分别为气体的体积分数)
1.已知和CO的混合气体的平均相对分子质量是20,则该混合气体中和CO的物质的量之比为
A.4∶9 B.9∶4 C.2∶63 D.63∶2
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第一讲 物质的量、摩尔质量
考点精编
1.物质的量(n)
(1) 含义:用 0.012kg12C 中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体中所含微粒数目多少的物理量。物质的量把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来。
(2) 符号: n ,单位: 摩尔(mol) 。
(3) 注意事项:
①物质的量是一个整体不能拆开(专有名词),不等于物质的质量、数量
②单位 mol 只适用于微观粒子(原子、电子、分子、离子、质子、中子),不适用于宏观物质
③使用 mol 作为单位表示物质的量时,必须指明微粒的种类
例题:
1.判断正误:
(1)物质的量能表示物质所含微粒的多少 (√)
(2)物质的量是国际单位制中基本的物理量之一 (√)
(3)物质的量就是物质的质量 (×)
(4)物质的量可以表示宏观物质的多少 (×)
(5)摩尔能表示物质所含微粒的多少 (×)
(6)摩尔能描述微观粒子 (×)
(7)摩尔能把宏观量和微观量联系在一起 (×)
(8)摩尔是国际单位制中基本的物理量之一 (×)
(9)摩尔是物质的量的单位 (√)
2.下列表示方法正确的是②③④⑥⑦。
①1mol 氧 ②1.5mol 碳原子 ③2mol H ④1.5mol SO42-
⑤10mol 大米 ⑥4mol e- ⑦2mol O2 ⑧3mol 铁单质
3.填空
(1)0.5mol H2O 中 H 原子的物质的量为 1mol ,O 原子的物质的量为 0.5mol
(2)0.1 mol Al2(SO4)3 中 Al3+的物质的量为 0.2mol
(3)0.1 mol O2 中所含质子的物质的量为 1.6mol ,所含电子的物质的量为 1.6mol ,所含中子的物质的量为 1.6mol
(4) 0.5mol CO32-中质子的物质的量为 12mol,电子的物质的量为 14mol,中子的物质的量为12mol。
2、阿伏伽德罗常数(NA)
(1) 定义:国际上规定,1mol 任何微粒,所含微粒的个数与 0.012kg 12C 中所含碳原子的数目相同,实验表明,0.012kg12C 中C原子的个数约为 NA 。
(2) 符号: NA ,单位: mol-1
(3) 物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)与微粒个数(N)的关系:
n= 、N= nNA 、NA =
例题:
1.计算(设 NA 为阿伏伽德罗常数)
(1)1mol 的水有 NA 个 H2O 水分子, 2NA 个 H 原子, NA 个 O 原子
(2)0.5molNa2SO4 中有 NA 个 Na+
(3)1mol H2O 中有 10NA 个质子, 8NA 个中子, 10NA 个电子
(4)1mol NH4+中有 11NA 个质子, 7NA 个中子, 10NA 个电子
(5)含 3.01×1023 个 O2 分子的氧气的物质的量是 0.5mol
(6)含 1.204×1024 个 CO2 分子的二氧化碳的物质的量是 0.2mol
(7)2 mol CO 和 NO 的混合气体中所含氧原子数为 2mol
(8)1mol CuO 与 2mol MnO2 混合,混合物中所含氧原子数为 5mol
3、摩尔质量(M)
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量。
1mol 任何物质的质量,以 g 为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量,
(2)符号: M ,单位: g/mol
(3)物质的量、质量与摩尔质量的关系: n= ,m= nM , M=
(4)1 个微粒的质量== =
例题:
1.计算
(1)0.5 mol H2O 的质量为 9g ,1mol OH-的质量为 17g
(2)5.6g Fe 的物质的量为 0.1mol ,3.01×1023 个氧分子的质量为 16g
(3)1.6g O2 和 O3 的混合气体,电子数目为 0.8NA 个
2.判断正误
1. 水的摩尔质量是 18g (×)
2. 2mol 水的摩尔质量是 1mol 水的摩尔质量的 2 倍 (×)
3. 任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子质量或分子质量 (×)
4. 硫酸的摩尔质量与 NA 个硫酸分子的质量在数值上相等 (√)
5. 1 个氢原子的质量为 1g (×)
题型突破
题型一 概念辨析
1.下列叙述正确的是
A.摩尔是七个基本物理量之一
B.阿伏加德罗常数的符号为,近似为
C.阿伏加德罗常数是中所含的碳原子数
D.摩尔既是物质的量的单位,又是粒子数量的单位
【答案】C
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,是国际单位制七个单位之一,故A项错误;
B.国际上规定0.012kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,阿伏加德罗常数的符号为NA,近似值为6.02×1023mol-1,故B项错误;
C.国际上规定0.012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,故C项正确;
D.摩尔为物质的量的单位,不是粒子数的单位,故D项错误;
故本题选C。
2.下列叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是96 g
B.的质量为
C.中约含有个碳原子
D.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
【答案】D
【详解】A.的相对分子质量是96,所以水的摩尔质量是,故A错误;
B.1molO2的质量是,故B错误;
C.0.012kg为12g碳,即1molC,所含的碳原子数约为个,故C错误;
D.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,故D正确;
故答案选D。
3.2018年11月13日至16日,第26届国际计量大会在巴黎召开。这次,对物质的量的单位—摩尔的定义进行了修改。摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是在第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
D.1mol水分子中含有1mol氢分子和1mol氧原子
【答案】B
【详解】A.有些物质不是由分子构成,1mol任何分子所含有的分子数都相同,A不正确;
B.物质的量是国际单位制中的一种基本物理量,摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,B正确;
C.物质的量是连接宏观物体与微观粒子的桥梁和纽带,可以把宏观物质的质量与微观粒子的数量联系起来,C不正确;
D.水分子是由氢原子和氧原子构成,1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子,D不正确;
故选B。
题型二 原子、分子等物质的量的相互转换
1.2mol的分子中C原子的物质的量是
A.1mol B.2mol C.4mol D.8mol
【答案】B
【详解】1个分子含有1个碳原子,则2mol的分子中C原子的物质的量是2mol;
故选B。
2.某盐的混合物中含有0.6 mol Na+、0.2 mol Mg2+、0.4 mol Cl-,则为
A.0.1 mol B.0.3 mol C.0.5 mol D.0.15 mol
【答案】B
【详解】根据溶液呈电中性可知:n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+2n(),则:2n()=n(Na+)+2n(Mg2+)-n(Cl-)=0.6mol+0.2mol×2-0.4mol=0.6mol,解得:n()=0.3mol,故本题选B。
3.现有HCl、H2O、NH3三种物质,它们都含有1mol氢原子,则三种物质的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1 B.6∶3∶2 C.3∶2∶1 D.1∶2∶3
【答案】B
【详解】HCl、H2O、NH3三种物质,它们都含有1mol氢原子,则三种物质的物质的量分别是1mol、0.5mol、1/3mol,所以物质的量之比是6∶3∶2;
答案选B。
题型三 求质子、电子的的量
7.1996年科学家在宇宙深处发现了离子和分子,和具有不同的
A.原子数 B.质子数 C.电子数 D.中子数
【答案】C
【详解】1个氢原子含有1个质子、0个中子和1个电子,因此1个含有3个氢原子,并带有1个单位的正电荷,因此1个共带有3个质子、0个中子和2个电子,1个分子中带有3个原子、3个质子、0个中子和3个电子;则和具有不同电子数;
答案为C。
8.下列物质所含原子个数最多的是
A.标准状况下11.2L的NH3 B.0.2molHNO3
C.4℃时9mL水 D.1gH2
【答案】A
【详解】A.标准状况下11.2LNH3为0.5mol,0.5mol氨气(NH3)含有原子物质的量n=0.5mol×4=2mol,则原子数目为2NA;
B.0.2mol硝酸(HNO3)含有原子物质的量n=0.2mol×5=1.0mol,则原子数目为NA;
C.4℃时9mL水(H2O)的质量为9g,其物质的量n==0.5mol,含有原子物质的量=0.5mol×3=1.5mol,则原子数目为1.5NA;
D.1gH2的物质的量n==0.5mol,含有原子为1mol,则原子数目为NA;
故含有原子数目最多的是A,答案选A。
题型四 阿伏伽德罗常数的表示
1.2a 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】D
【详解】设阿伏加德罗常数为NA,由化学式建立的关系式为:H2SO4——4O,n(H2SO4)= 2a mol,
则2a mol×4×NA=b,则NA=mol-1;故选D。
2.设表示阿伏加德罗常数的值,4℃时水的密度为,若20滴水恰好,那么1滴水中所含的水分子数为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】4℃时水的密度为1g/mL,则4℃时1mL水的质量为1g,又已知20滴水为1mL,则1滴水为0.05g,故0.05g水含有的水分子数N=n·NA===;
答案选B。
3.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)含有6.02×1023个H的H2O,其物质的量是 ;1 mol Na2SO4溶于水能电离出 个Na+。
(2) mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。
(3)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为 。
(4)标况下6.72升氧气质量为 g
(5)V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度为
【答案】 0.5 mol 2NA 3 17∶16 9.6
【详解】(1) 1 mol H2O含有2×6.02×1023个H,则含有6.02×1023个H的H2O的物质的量是0.5 mol;1 mol Na2SO4溶于水能电离出2 mol的Na+,即2NA个Na+。
(2) 1.5 mol CO2中含有的氧原子数为3NA个,含有3NA个氧原子数H2O为3 mol。
(3)将等物质的量,如1 mol的NH3和CH4混合, NH3的质量为1 mol×17 g/mol=17 g,CH4的质量为1 mol×16 g/mol=16 g,则混合气体中NH3与CH4的质量比为17∶16。
(4) 标况下6.72升氧气质量为m=nM==9.6 g。
(5) V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO,此溶液0.5V L含有0.5a g SO,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度为。
题型五 比例关系型问题
1.相同物质的量的SO2和SO3相比较,下列叙述正确的是
①分子数之比为1:1 ②所含O原子数之比为2:3 ③原子总数之比为3:4 ④S原子数之比为1:1 ⑤质子数之比4:5
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①⑤ D.③④⑤
【答案】A
【分析】①分子数之比等于物质的量之比;②所含O原子数之比可由物质的物质的量及物质的构成来分析;③原子总数之比可由物质的物质的量及物质的构成来分析;④因1个分子中含有硫原子个数相同,则S原子数之比等于物质的物质的量之比;⑤质子数之比可由分子的构成及原子的质子数来计算。
【详解】设物质的量均为1mol,则①由N=nNA可知,分子数之比为1:1,故正确;②O原子的物质的量分别为2mol、3mol,则所含O原子数之比为2:3,故正确;③含原子分别为3mol、4mol,则原子总数之比为3:4,故正确;④S原子均为1mol,则S原子数之比为1:1,故正确;⑤质子的物质的量分别为32mol、40mol、质子数之比4:5,故正确;答案选A。
2.两份质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是
A.分子个数比为17∶16
B.同温同压下两种气体的体积之比是17∶16
C.氢原子个数比为17∶12
D.原子个数比为17∶16
【答案】D
【详解】质量相同的CH4和NH3的物质的量分别是、;分子个数比为∶=17∶16,故A正确;同温同压下两种气体的体积之比是∶=17∶16,故B正确;氢原子个数比为∶=17∶12,故C正确;原子个数比为∶=85∶64,故D错误。
3.质量之比为16:7:6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
【答案】 5:5:4 10:5:4 5:5:4
【详解】根据n=计算SO2、CO、NO的物质的量之比,分子数目之比等于其物质的量之比,结合分子式计算含有氧原子数目之比,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比。质量比为16:7:6的三种气体 SO2、CO、NO物质的量之比为::=5:4:4,故三者分子数目之比为5:4:4,含有氧原子数目之比为5×2:5×1:4×1=10:5:4,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,则三者体积之比为5:4:4,故答案为5:5:4;10:5:4;5:5:4。
题型六 一定量的物质与粒子数目之间的关系
题型突破:
具有相同最简式的不同物质,当质量相同时,所含分子数不同,但原子数、原子中的各种粒子数(质子、电子)都相同。如46gNO2和46gN2O4含有相同的原子数,质子数,中子数,电子数。
注意:单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(He、Ne),三原子分子(O3),四原子分子( P4)
1.下列说法正确的是 ( )
A.2.7g金属铝变为铝离子时得到的电子数目为0.3NA
B.0.5mol O3与11.2L O2所含的分子数一定相等
C.14g由乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)组成的混合物中含有原子的数目为3NA
D.22.4LCO2与CO的混合气体中含碳原子数为NA
【答案】C
【详解】A.金属铝反应后变成+3价,所以2.7克铝变为铝离子失去0.3mol电子,故错误;
B.没有说明氧气是否在标况下,不能计算其物质的量,故错误;
C.混合物的最简式为CH2,14克混合物含有相当于1molCH2,含有3mol原子,即含有原子的数目为3NA故正确;
D.没有说明是否为标况,故错误。
故选C。
题型七 平均摩尔质量的求算
题型突破:
方法1:n总=N总/NA , M=m总/n总
方法2:M=M1×a%+M2×b%+M3×C%+...(a%,b%,c%分别为气体的体积分数)
1.已知和CO的混合气体的平均相对分子质量是20,则该混合气体中和CO的物质的量之比为
A.4∶9 B.9∶4 C.2∶63 D.63∶2
【答案】A
【详解】设混合气体中氢气的物质的量为xmol,一氧化碳的物质的量为ymol,由混合气体的平均相对分子质量是20可得,解得,故选A。
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