内容正文:
第1课时 物质的量的单位——摩尔、阿伏
加德罗常数、摩尔质量
新课知识学习
知识点一
1.(1)n 3.n=
对点练习
1.解析:选A。构成物质的粒子除原子之外,还有分子、离子等,A错误;0.012 kg 12C 所含的粒子数(碳原子)即为阿伏加德罗常数,即为1 mol C原子,B正确;1 mol任何物质所含的粒子数即为阿伏加德罗常数,C正确;摩尔这一单位所指的对象是粒子,而粒子种类繁多,故需要指明粒子的种类,D正确。
2.解析:选D。n表示物质的量,mol表示摩尔,D错误。
3.解析:选D。2.2 g CO2的物质的量为0.05 mol,n(O)=0.1 mol,含0.1 mol O的CO的物质的量为0.1 mol,m(CO)=2.8 g。
4.解析:选B。CO2的摩尔质量为44 g·mol-1,则2 mol CO2的质量m(CO2)=2 mol×44 g·mol-1=88 g,A错误;因1 mol CO2中含有3 mol原子,故2 mol CO2含6 mol 原子,B正确;2 mol CO2所含分子数N(CO2)=2 mol·NA=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,C错误;摩尔质量为44 g·mol-1,D错误。
课时达标演练
1.解析:选C。当物质的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值是等于其相对分子(原子)质量,A错误;“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,不是单位,摩尔才是基本单位,B错误;0.012 kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,即NA个,C正确;1 mol任何物质都含有约6.02×1023个相应的粒子,但原子数不一定为6.02×1023,如1 mol O2含有的原子数约为2×6.02×1023个,D错误。
2.解析:选A。有的物质是由分子构成的,如CO2、O2等,而有的物质不含分子,如金属单质、NaCl等,A错误;16 g O2的物质的量为0.5 mol,所含氧原子数约为0.5 mol×6.02×1023mol-1×2=6.02×1023,B正确;由水的组成可知C正确;1个Ne中含10个电子,故1 mol Ne中含6.02×1024个电子,D正确。
3.解析:选C。物质的量是七个国际物理量之一,物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体,单位是摩尔,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A错误;摩尔是物质的量的单位,1摩尔任何粒子大约含有6.02×1023个该粒子,使用摩尔时必须要指明是何种物质,如1 mol氢气含有6.02×1023个H2分子,含有2×6.02×1023个H原子,B错误;1 mol任何粒子都含有阿伏加德罗常数个粒子,阿伏加德罗常数数值约为6.02×1023mol-1,C正确;2 mol NaOH和1 mol NaOH的摩尔质量相同,都为40 g·mol-1,质量不同,D错误。
4.解析:选B。6.02×1023个钠离子的物质的量n===1 mol,A正确;1 mol氧中氧指代不明,因此无法计算所含的氧分子数,B错误;1 mol CaCl2中含有1 mol Ca2+和2 mol Cl-,共3 mol离子,C正确;1 mol H+中含有的氢离子数N=1×NA=NA个,D正确。
5.解析:选C。1 mol NH4Cl含4 mol氢原子;1.5 mol NH4NO3含6 mol氢原子;1.204×1024个CO(NH2)2分子中含有8 mol氢原子;1 mol NH3含有3 mol氢原子。故选C。
6.解析:选C。1 g一氧化碳的物质的量为=mol,原子的物质的量为2×mol=mol,则阿伏加德罗常数可表示为=14a mol-1,故选C。
7.解析:选B。15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应,生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质,由质量守恒得E的质量为m(E)=(15+10.5)g-(7.2+1.8)g=16.5 g,由M===55 g·mol-1;故选B。
8.解析:选B。偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼约为1 mol,其质量约为60 g,B正确、C错误;6 g 偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,D错误。
9.解析:选D。NaOH的摩尔质量为40 g/mol,A错误;1 mol O2为32 g,B错误;1 mol NaCl中含1 mol Na+,元素为宏观概念,不能用物质的量描述,C错误;一个CO含有2个原子,所以1 mol CO中含2NA个原子,D正确。
10.解析:选B。根据N=×NA知,质量相同的两种气体中含有的分子个数与其摩尔质量成反比,所以两份质量相同的CH4和NH3的分子数之比为17∶16,故A正确;CH4和NH3的1个分子中含有的原子数分别为5、4,由A知两份质量相同的CH4和NH3的分子数之比为17∶16,所以含有的原子数之比为(17×5)∶(16×4)=85∶64,故B错误;CH4和NH3的1个分子中含有的H原子数分别为4、3,由A知两份质量相同的CH4和NH3的分子数之比为17∶16,所以含有的H原子数之比为(17×4)∶(16×3)=17∶12,故C正确;由C可知两份质量相同的CH4和NH3含有的H原子数之比为17∶12,则CH4和NH3含有的氢原子质量之比为17∶12,故D正确。
11.解析:选D。由题意可知,M===44 g·mol-1。
12.解析:选D。C60是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不属于化合物,故A错误;C60的摩尔质量为720 g·mol-1,故B错误;因“纳米车”很小,我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动,故C错误;“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段,故D正确。
13.解析:选D。1 mol氢的微粒指向不明确,没有指明是氢原子还是氢分子,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,其数值等于相对分子质量,4 g H2的摩尔质量是2 g·mol-1,B错误;钠的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量,摩尔质量和相对原子质量的单位不同,C错误;2NA个H2SO4的物质的量是2 mol,质量为196 g,D正确。
14.B
15.解析:(1)没有说明是氢的哪一种微粒,说法错误。(2)大豆不属于微粒,说法错误。(3)氢气属于具体的微粒,可用物质的量衡量,说法正确。(4)根据n=,NA个H的物质的量是1 mol,说法正确。(5)氢离子属于微观粒子,该说法正确。(6)电子属于微观粒子,该说法正确。
答案:(1)错误 (2)错误 (3)正确 (4)正确
(5)正确 (6)正确
16.解析:(1)根据n=计算中子物质的量,Li的质子数为3,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算。
(2)1 mol Na2X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g·mol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
答案:(1)7 (2)62 g·mol-1 16
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第1课时 物质的量的单位——摩尔、阿伏加德罗常数、摩尔质量
知识点一 物质的量及其单位——摩尔
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量,符号为________。
(2)单位:摩尔,简称摩,符号为mol。
(3)应用范围:微观粒子,如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等或其特定组合。
(4)意义:把物质的宏观量和微观粒子的数量联系起来。
2.阿伏加德罗常数
(1)概念:1 mol任何粒子的粒子数,符号为NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。
(2)单位:mol-1。
3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数目(N)的关系:________。
[提醒] (1)求N时,概念性问题用NA表示,数字性问题用6.02×1023 mol-1表示。
(2)N与n成正比,比较粒子数多少时只需比较其物质的量n即可。
[典题例析]
【例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NA,近似为6.02×1023
C.阿伏加德罗常数是12 g 12C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
【解析】 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;国际上规定0.012 kg 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;国际上规定0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,故C项正确;摩尔为物质的量的单位,不是粒子数的单位,故D项错误。
【答案】 C
【例2】 物质的量是一个物理量,它的基本单位是( )
A.升 B.千克
C.米 D.摩尔
【解析】 物质的量是国际7个基本物理量之一,其单位是摩,表示为mol。
【答案】 D
[对点练习]
1.下列说法,不正确的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
B.0.012 kg 12C约含有6.02×1023个碳原子
C.阿伏加德罗常数表示的粒子“集体”就是1 mol
D.使用摩尔这一单位时必须指明粒子的种类
2.下列对摩尔的叙述不正确的是( )
A.摩尔是物质的量的单位
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.O2和CO2各1 mol,它们所含的分子数目相等
D.摩尔通常用n来表示
归纳总结
理解物质的量概念的“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、电子等或这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如大米
续表
具体化
必须指明具体粒子的种类,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”;不能说“1 mol 氧”
集体化
物质的量可以表示多个粒子的特定组合或集合体,如“1 mol NaCl”“0.5 mol H2SO4”
知识点二 摩尔质量
1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量。符号为M,单位为g/mol(或g·mol-1)。
2.数值:摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
3.物质的量、质量和摩尔质量之间的关系:n=。
[提醒] 摩尔质量与物质的质量的区别
(1)概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,而质量是指物体所含物质多少的物理量。
(2)单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,而物质的质量的单位是g或kg。
归纳总结
理解摩尔质量的“三性”
等同性
摩尔质量只是在数值上与相对原子质量或相对分子质量相等,其含义和单位是不同的,即摩尔质量不是相对原子质量或相对分子质量
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的多少而改变
近似性
由于电子的质量非常微小,所以粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。如NH的摩尔质量为18 g·mol-1
[典题例析]
【例3】 下列说法正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量为98 g
B.硫酸的摩尔质量为98 kg/mol
C.1 mol H2SO4的质量为98 g/mol
D.1 mol H2SO4的质量为98 g
【解析】 摩尔质量的单位为g/mol,质量的单位为g。
【答案】 D
【例4】 (2023·武汉期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B.常温常压下,1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA
C.标准状况下,2.24 L H2O含有的分子数等于0.1NA
D.分子数为NA的CO、C2H4的混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g
【解析】 常温常压下,22.4 L CO2的物质的量不是1 mol,A错误;1.7 g H2O2的物质的量是0.05 mol,0.05 mol H2O2含有的电子数为0.9NA,B正确;标准状况下H2O不是气态,C错误;D项中未说明是标准状况,则气体的质量不一定是28 g,D错误。
【答案】 B
[对点练习]
3.与2.2 g CO2所含的氧原子数相等的CO质量为( )
A.56 g B.1.4 g
C.5.6 g D.2.8 g
4.关于2 mol二氧化碳的叙述,正确的是( )
A.质量为44 g
B.有6 mol原子
C.分子数为6.02×1023
D.摩尔质量为44 g
1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述正确的是( )
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA个
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
2.准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1 mol 的含义叙述错误的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.16 g O2约含有6.02×1023个氧原子
C.4 mol水中含有8 mol H和4 mol O
D.1 mol Ne中含有6.02×1024个电子
3.下列说法正确的是( )
A.物质的量和摩尔是两个不同的物理量
B.摩尔是物质的量的单位,1摩尔任何物质约含有6.02×1023个原子
C.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1
D.2 mol NaOH的摩尔质量为1 mol NaOH的摩尔质量的两倍
4.下列说法不正确的是( )
A.6.02×1023个钠离子的物质的量约为1 mol
B.1 mol氧约含6.02×1023个氧分子
C.1 mol氯化钙里含3 mol离子
D.1 mol H+中含有的氢离子数为NA
5.下列各物质中含氢原子数最多的是( )
A.1 mol NH4Cl
B.1.5 mol NH4NO3
C.1.204×1024个CO(NH2)2分子
D.1 mol NH3
6.1 g CO中含a个原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A. mol-1 B. mol-1
C.14a mol-1 D.28a mol-1
7.有15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应,生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质。则E的摩尔质量是( )
A.27.5 g·mol-1 B.55 g·mol-1
C.100 g·mol-1 D.111 g·mol-1
8.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
9.下列说法正确的是( )
A.NaOH的摩尔质量为40 g
B.1 mol O2为32 g·mol-1
C.1 mol NaCl中含1 mol钠元素
D.1 mol CO中含2NA个原子
10.两份质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是( )
A.分子个数比为17∶16
B.原子个数比为17∶16
C.氢原子个数比为17∶12
D.氢原子质量比为17∶12
11.已知0.25 mol X的质量为11 g,则X的摩尔质量是( )
A.22 g B.44 g
C.22 g·mol-1 D.44 g·mol-1
12.科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了具有特定结构的“纳米车”,如图所示,每辆“纳米车”是由1个有机分子和4个 C60分子构成,直径约为9 nm。“纳米车”可以用来运输单个有机分子。下列说法正确的是( )
A.C60是一种新型的化合物
B.C60的摩尔质量为720
C.人们用肉眼可以清晰观察到“纳米车”的运动
D.“纳米车”的诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段
13.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol氢约含有6.02×1023个原子
B.4 g H2的摩尔质量是4 g·mol-1
C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.2NA个H2SO4的质量为196 g
14.关于相同质量的氧气和臭氧(O3)的说法一定正确的是( )
A.分子数之比为1∶1
B.原子数之比为1∶1
C.电子数之比为3∶2
D.物质的量之比为2∶3
15.判断下列说法是否正确。
(1)1 mol氢:________。
(2)1 mol大豆:________。
(3)0.2 mol H2:________。
(4)NA个H的物质的量是1 mol:______。
(5)1 mol H+:________。
(6)1.2 mol e-:________。
16.(1)含1.806×1024个质子的Li的质量是________ g。
(2)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。
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