内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
教学目标
1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。
2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。
3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。
重点和难点
重点:物质的量 摩尔质量 阿伏加德罗常数
难点:摩尔质量 阿伏加德罗常数
◆知识点一 物质的量
1.定义:物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的 ,符号为n。
2.单位:物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为 。1 mol粒子集合体所含的粒子数约为 。
3.国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量
质量
电流
热力学
温度
物质
的量
发光
强度
单位
(符号)
米(m)
秒(s)
安(A)
开(K)
坎(cd)
4.摩尔的使用
(1)mol可以计量所有微观粒子(包括 、 、 、 、 、 、 等),如1 mol Fe、1 mol O2、1 mol OH-、1 mol e-等。不能计量宏观粒子,不能说1 mol大米。
(2)用mol作单位时,必须指明粒子种类,且粒子种类要用 或粒子符号。
5.物质与构成粒子的物质的量关系
(1)Na2CO3——2Na+——CO——3O
1 mol 2 mol 1 mol 3 mol
(2)H2SO4——2H——S——4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
易错点拨
(1)“物质的量”是一个专有名词。不能拆解,更不能理解成物质的质量。
(2)表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的种类,如1 mol氧的说法错误,应是1 mol氧原子或1 mol O2。
即学即练
1.关于摩尔,下列说法正确的是
A.摩尔的单位是 B.摩尔是相对分子质量
C.摩尔是物质的量的单位 D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
2.下列关于物质的量的说法中,不正确的是
A.物质的量就是物质的质量
B.摩尔是物质的量的单位,符号为“mol”,简称“摩”
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子等微观粒子
D.可以说“”,但不能说“1mol氢”
3.下列说法中错误的是
A. B.1mol C.0.5mol氧 D.3mol质子
◆知识点二 阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数,符号是 ,单位是mol-1。NA= 。
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系: 。
易错提醒
NA的基准是1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,表示微观粒子数目时,可以用NA来表示,也可以用6.02×1023 mol-1表示,如1 mol O2中含有氧分子数为NA个或6.02×1023个
即学即练
4.0.5mol 中所含的Na+数约为
A.个 B.个 C.0.5个 D.2个
5.已知阿伏加德罗常数NA约为6.02×1023 mol-1,一定量的水中含有2NA个水分子。则该水的物质的量为
A.0.2 mol B.0.5 mol C.1 mol D.2 mol
◆知识点三 摩尔质量
1.定义及符号: 的物质具有的质量,符号为 。
2.定义式:M=。
3.单位:g/mol或g·mol-1。
4.数值:以g/mol为单位时,数值与该粒子的 相等 。
5.示例:M(Na)= ,M(KCl)= ,M(CO)= ,M(Na2CO3)= 。
归纳总结
前提条件
公式
任意状态的任意物质
M=(定义式)
已知一个粒子的质量
M=m(粒子)×NA
已知一个粒子的质量和一个12C原子的质量
M=
即学即练
6.下列叙述中正确的是
A.水的摩尔质量是18
B.1mol 氮气的质量在数值上等于氮气的摩尔质量
C.与的摩尔质量不相同
D.碳的摩尔质量就是碳原子的相对原子质量
7.下列说法正确的是。
A.1molO2的质量是16g B.H2O的摩尔质量是18 g
C.CO的相对分子质量是28 D.1mol HCl的质量是
◆知识点四 关于物质的量的简单计算
1.基本关系式
(1)n=(n表示物质的量,N表示粒子数)。
关系式中NA的单位是 。
(2)M=(M为摩尔质量,m为物质的质量)。
在M、n和m中,已知任意两项求第三项;若M的单位是 时,则m的单位是g。
2.恒等关系式
由基本关系式n=和n=可得恒等关系式:=。在 N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
归纳总结
即学即练
8.本维莫德乳膏是我国拥有完整自主知识产权的创新药,其有效成分的分子式是。中含有
A. B. C. D.
9.(双选)下列说法正确的是
A.所含的原子数目为
B.含有的原子数目为
C.的摩尔质量是63g
D.个氯气中原子的物质的量是1mol
10.请根据物质的量的相关概念及计算公式,完成下列各题。
(1)1 mol H2O 含有 个水分子;1.204×1024 个水分子的物质的量为 mol。
(2)1 mol O 含有 个电子。
(3)2 mol H+ 含有 个H+ 。
(4)1.806×1024个电子的物质的量为 mol。
1.物质的量——“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、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如米
具体化
必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,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微粒的特定组合或集合体,如1 mol NaCl,0.5 mol H2SO4
2.阿伏加德罗常数——“三量”
(1)基准量:1 mol 所含的粒子数。
(2)准确量:是一个物理量,用NA表示,单位是mol-1。
(3)近似量:6.02×1023 mol-1。
3.摩尔质量——“三性”
(1)等同性:摩尔质量(单位为g·mol-1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的。
(2)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。
(3)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,其数值近似等于该粒子的相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
实践应用
1.下列说法中正确的是
A.的摩尔质量为58.5
B.的质量是
C.含有
D.个的物质的量约为
2.①相同物质的量的SO2和SO3,含氧原子个数比为 ,它们的质量之比为 。
②相同质量的SO2和SO3,物质的量之比为 。
3.回答下列问题:
(1)乙醇()中含有 , ,共含 原子。
(2)和的质量 ,它们所含的分子数 ,所含的氧原子数 (填“相等”或“不相等”)。
考点一 物质的量的单位——摩尔
【例1】下列说法正确的是
A.物质的量可以理解为物质的质量
B.物质的量就是物质的粒子数目
C.物质的量的单位——摩尔,只适用于分子
D.物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为6.02×1023
概念辨析
使用物质的量时应注意的问题
(1)用物质的量描述宏观物质。
(2)描述的对象不明确。如1 mol氮的表示方法错误,应指明对象,如1 mol N2表示1 mol氮分子,1 mol N表示1 mol氮原子。
(3)换算错误。如1 mol CH4中含有4 mol H,而不是1 mol H。
【变式1-1】下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.中含有原子、原子
B.1mol是个粒子的集合体,如1mol大米、1mol苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位,又是粒子数目的单位
【变式1-2】下列表述不规范的是
A.1 mol Cl2 B.1 mol Cl C.1 mol水 D.1 mol芝麻
考点二 摩尔质量、阿伏加德罗常数
【例2】每年10月23日的上午6:02到晚上的6:02被誉为“摩尔日”。下列说法正确的是
A.摩尔是基本物理量之一 B.摩尔是物质的数量单位
C.氢气的摩尔质量是 D.个的质量为14g
方法点拨
(1)粒子数目比较的一般思路
(2)使用摩尔质量时应注意的问题
①将摩尔质量与质量的单位混淆。②误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。
【变式2-1】下列关于摩尔质量的说法正确的是
A.氮气的摩尔质量是 B.摩尔质量是物质的质量
C.的质量是 D.氧化钙的摩尔质量是
【变式2-2】下列说法中正确的是
A.1molO2质量为32g/mol B.1mol的质量为17
C.的摩尔质量为 D.的相对分子质量为44g
考点三 有关物质的量的计算
【例3】设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol食盐含有个NaCl分子
B.1mol氦气中有2个氦原子
C.1molNe中约含有个电子
D.16g由和组成的混合气体中含有的O原子数目为
归纳总结
【变式3-1】下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序为
① ②氦气 ③时,水(时,水的密度是) ④
A.④③②① B.①④③② C.②③④① D.①④②③
【变式3-2】(1)等质量的CO和CO2,物质的量之比为__________________;
氧原子个数之比为________;
(2)1.5 mol H2SO4的质量是________ g,其中含有________ mol H,含有________ g氧原子。
(3)9.03×1023个氨分子含________ mol NH3,________ mol氢原子,________ mol 电子。
基础达标
一、单选题
1.(24-25高一上·上海·期中)下列有关物理量相应的单位表达错误的是
A.摩尔质量 B.物质的量mol C.气体摩尔体积L D.密度
2.(2024高一下·四川·学业考试)含C原子的物质的量为
A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol
3.(24-25高一上·河北衡水·阶段练习)下列说法正确的是
A.4.4g中约含有个分子
B.64g氧气中含有2mol氧
C.4g氦气中含有2mol氦原子
D.1molNaCl的质量是58.5
4.(23-24高一上·山西大同·阶段练习)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
5.(23-24高一上·河南周口·阶段练习)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
6.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)被称为“空气维生素”。就是一种空气负离子,其摩尔质量为
A.32g•mol﹣1 B.33g•mol﹣1 C.32g D.33g
7.(24-25高一上·上海浦东新·期中)下列叙述正确的是
A.2molCO的质量是28g·mol-1 B.CO2的相对分子质量是44g·mol-1
C.Cl2的摩尔质量是71g·mol-1 D.硫酸根离子的摩尔质量是96g
8.(24-25高一上·福建龙岩·阶段练习)下列各组物质。所含原子数最多的是
A.0.4 mol B.2 g氢气
C.个硫酸分子 D.0.3 mol
9.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)已知中含有b个氢原子,则阿伏加德罗常数为
A. B. C. D.
10.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,下列有关说法正确的是
A.上述反应中与的物质的量之比为
B.的物质的量为
C.中S、O的质量之比为
D.等质量的与中氧原子数之比为
综合应用
11.(24-25高一上·广西河池·阶段练习)下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是用于衡量微观粒子多少的一种物理量
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.1mol芝麻所含微粒数约为
D.的摩尔质量就是的相对分子质量
12.(24-25高一上·天津滨海新·阶段练习)下列有关阿伏加德罗常数的说法不正确的是
A.含有分子的数目为 B.个氯气分子的物质的量是
C.所含的原子数目为 D.含有的分子数目为
13.(24-25高一上·福建福州·期中)相同质量的和,它们之间的关系正确的是
A.所含硫原子的物质的量之比为 B.所含硫原子的质量之比为
C.所含氧原子的质量之比为 D.所含氧原子的物质的量之比为
14.(24-25高一上·云南昆明·期中)下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约个分子
③就是阿伏加德罗常数
④HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量
⑤中含有1mol氢分子和1mol氧原子
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15.(24-25高一上·贵州·期中)设为阿伏加德罗常数的值。中含氧原子的数目为
A. B. C. D.
16.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)设为阿伏加德罗常数,下列说法中错误的是
A.22g的中含有个质子 B.1mol氧含个氧分子
C.1mol氯化镁中含个离子 D.1mol NaOH中含有的氢氧根离子数为
拓展培优
17.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)金星中的主要气体为(如图所示),下列物质的摩尔质量与相同的是
A. B. C. D.
18.(24-25高一上·福建厦门·阶段练习)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素(青蒿素的化学式:C15H22O5),成为我国获得诺贝尔科学奖的第一人。下列关于青蒿素的叙述错误的是
A.lmol青蒿素中含有42NA个原子
B.青蒿素中碳元素的质量分数约为63.8%
C.青蒿素的相对分子质量为282
D.0.lmol青蒿素的摩尔质量为28.2g/mol
19.(24-25高一上·青海西宁·阶段练习)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、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH3OH的摩尔质量为 g·mol-1,1 mol CH3OH中所含氢原子的物质的量为 。
(2)0.2 mol H2O中所含原子的数目为 ,所含质子数为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。
(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为 。
20.(24-25高一上·北京·期中)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:回答下列问题:
(1)3.6 gH2O的物质的量是 mol,含有 个质子。
(2)0.5 mol Na2CO3中含 molNa+, 个。
(3)某金属氯化物MCl240.5 g,含有0.6 molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
教学目标
1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。
2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。
3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。
重点和难点
重点:物质的量 摩尔质量 阿伏加德罗常数
难点:摩尔质量 阿伏加德罗常数
◆知识点一 物质的量
1.定义:物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n。
2.单位:物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
3.国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学
温度
物质
的量
发光
强度
单位
(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
4.摩尔的使用
(1)mol可以计量所有微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等),如1 mol Fe、1 mol O2、1 mol OH-、1 mol e-等。不能计量宏观粒子,不能说1 mol大米。
(2)用mol作单位时,必须指明粒子种类,且粒子种类要用化学式或粒子符号。
5.物质与构成粒子的物质的量关系
(1)Na2CO3——2Na+——CO——3O
1 mol 2 mol 1 mol 3 mol
(2)H2SO4——2H——S——4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
易错点拨
(1)“物质的量”是一个专有名词。不能拆解,更不能理解成物质的质量。
(2)表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的种类,如1 mol氧的说法错误,应是1 mol氧原子或1 mol O2。
即学即练
1.关于摩尔,下列说法正确的是
A.摩尔的单位是 B.摩尔是相对分子质量
C.摩尔是物质的量的单位 D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
【答案】C
【解析】A.摩尔为物质的量的单位,不是粒子数的单位,故A错误;
B.摩尔为物质的量的单位,故B错误;
C.物质的量的单位是摩尔,故C正确;
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错误;
故选C。
2.下列关于物质的量的说法中,不正确的是
A.物质的量就是物质的质量
B.摩尔是物质的量的单位,符号为“mol”,简称“摩”
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子等微观粒子
D.可以说“”,但不能说“1mol氢”
【答案】A
【解析】A.物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,故A错误;
B.物质的量是一个物理量,其单位是摩尔,符号为“mol”,简称“摩”,故B正确;
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子、质子、中字、电子等微观粒子,故C正确;
D.“1mol氢”没有指出具体的微粒是什么,所以这种说法不对,而“1mol O2”指的是1mol O2分子,指明了具体微粒,故D正确;
故选A。
3.下列说法中错误的是
A. B.1mol C.0.5mol氧 D.3mol质子
【答案】C
【解析】A.是分子,为微观粒子,可用物质的量表示,A正确;
B.是分子,为微观粒子,可用物质的量表示,B正确;
C.氧可以是分子、原子等,题中叙述不明确,C错误;
D.质子为微观粒子,可用物质的量表示,D正确;
故答案为:C。
◆知识点二 阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数,符号是NA,单位是mol-1。NA=6.02×1023_mol-1。
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=。
易错提醒
NA的基准是1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,表示微观粒子数目时,可以用NA来表示,也可以用6.02×1023 mol-1表示,如1 mol O2中含有氧分子数为NA个或6.02×1023个
即学即练
4.0.5mol 中所含的Na+数约为
A.个 B.个 C.0.5个 D.2个
【答案】B
【解析】0.5mol中所含的Na+物质的量为0.5mol×2=1mol,所含的Na+数约为个,故选B。
5.已知阿伏加德罗常数NA约为6.02×1023 mol-1,一定量的水中含有2NA个水分子。则该水的物质的量为
A.0.2 mol B.0.5 mol C.1 mol D.2 mol
【答案】D
【解析】根据,可知2NA个水分子的物质的量为2mol,故选D。
◆知识点三 摩尔质量
1.定义及符号:单位物质的量的物质具有的质量,符号为M。
2.定义式:M=。
3.单位:g/mol或g·mol-1。
4.数值:以g/mol为单位时,数值与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等 。
5.示例:M(Na)=23g/mol,M(KCl)=74.5g/mol,M(CO)=60g/mol,M(Na2CO3)=106g/mol。
归纳总结
前提条件
公式
任意状态的任意物质
M=(定义式)
已知一个粒子的质量
M=m(粒子)×NA
已知一个粒子的质量和一个12C原子的质量
M=
即学即练
6.下列叙述中正确的是
A.水的摩尔质量是18
B.1mol 氮气的质量在数值上等于氮气的摩尔质量
C.与的摩尔质量不相同
D.碳的摩尔质量就是碳原子的相对原子质量
【答案】B
【解析】A.水的摩尔质量应为18g/mol,选项中缺少单位,描述不准确,A错误;
B.氮气的摩尔质量是28g/mol,1mol氮气的质量为28g,数值相等,B正确;
C.Na⁺与Na的摩尔质量均为23g/mol(忽略电子质量差异),C错误;
D.碳的摩尔质量是12g/mol,而相对原子质量是12(无单位),两者不同,D错误;
故选B。
7.下列说法正确的是。
A.1molO2的质量是16g B.H2O的摩尔质量是18 g
C.CO的相对分子质量是28 D.1mol HCl的质量是
【答案】C
【解析】A.O2的摩尔质量为32g/mol,1mol O2的质量应为32g,A错误;
B.摩尔质量的单位应为g/mol,选项未正确标注单位,B错误;
C.CO的相对分子质量为12(C)+16(O)=28,C正确;
D.质量的单位应为g,而非g·mol-1(该单位属于摩尔质量),D错误;
故选C。
◆知识点四 关于物质的量的简单计算
1.基本关系式
(1)n=(n表示物质的量,N表示粒子数)。
关系式中NA的单位是mol-1。
(2)M=(M为摩尔质量,m为物质的质量)。
在M、n和m中,已知任意两项求第三项;若M的单位是g·mol-1时,则m的单位是g。
2.恒等关系式
由基本关系式n=和n=可得恒等关系式:=。在 N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
归纳总结
即学即练
8.本维莫德乳膏是我国拥有完整自主知识产权的创新药,其有效成分的分子式是。中含有
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.1mol该物质含17mol C原子,质量为17mol×12g/mol=204g,而非17g,A错误;
B.1mol该物质含18mol H原子,质量为18mol×1g/mol=18g,B正确;
C.分子中的O以原子形式存在,1mol该物质含2mol O原子,而非O2分子,C错误;
D.分子中的H以原子形式存在,1mol该物质含18mol H原子,而非H2分子,D错误;
故选B。
9.(双选)下列说法正确的是
A.所含的原子数目为
B.含有的原子数目为
C.的摩尔质量是63g
D.个氯气中原子的物质的量是1mol
【答案】BD
【解析】A.32g氧气的物质的量为1mol,含有2mol氧原子,含有的氧原子数为2,A错误;
B.含有的原子数目为0.5mol×7×=3.5,B正确;
C.摩尔质量单位是g/mol,C错误;
D.5NA个Cl2的物质的量为0.5mol,含有原子0.5mol×2=1mol,D正确;
故选BD。
10.请根据物质的量的相关概念及计算公式,完成下列各题。
(1)1 mol H2O 含有 个水分子;1.204×1024 个水分子的物质的量为 mol。
(2)1 mol O 含有 个电子。
(3)2 mol H+ 含有 个H+ 。
(4)1.806×1024个电子的物质的量为 mol。
【答案】(1) 6.02×1023 2
(2)4.816×1024
(3)1.204×1024
(4)3
【解析】(1)1mol H2O含有NA个水分子;1.204×1024个水分子的物质的量为mol;
(2)1个O原子含有8个电子,1molO含有8NA个电子,即4.816×1024个电子;
(3)2molH+含有2NA个H+,即1.204×1024个H+;
(4)1.806×1024个电子的物质的量为mol。
1.物质的量——“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、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如米
具体化
必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,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微粒的特定组合或集合体,如1 mol NaCl,0.5 mol H2SO4
2.阿伏加德罗常数——“三量”
(1)基准量:1 mol 所含的粒子数。
(2)准确量:是一个物理量,用NA表示,单位是mol-1。
(3)近似量:6.02×1023 mol-1。
3.摩尔质量——“三性”
(1)等同性:摩尔质量(单位为g·mol-1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的。
(2)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。
(3)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,其数值近似等于该粒子的相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
实践应用
1.下列说法中正确的是
A.的摩尔质量为58.5
B.的质量是
C.含有
D.个的物质的量约为
【答案】D
【解析】A.的摩尔质量是,A项错误;
B.的质量是,B项错误;
C.分子由原子构成,中不含,C项错误;
D.任何物质都含有约个微粒,个的物质的量约为,D项正确;
答案选D。
2.①相同物质的量的SO2和SO3,含氧原子个数比为 ,它们的质量之比为 。
②相同质量的SO2和SO3,物质的量之比为 。
【答案】 2:3 4:5 5:4
【解析】(1)1molSO2中有2mol的氧原子,1molSO3中有3mol的氧原子,所以相同物质的量的SO2和SO3,含氧原子个数比为2:3;根据n= ,物质的量相同时质量之比等于摩尔质量之比,所以它们的质量之比为4:5。
(2)根据n=,所以质量相同时,物质的量之比等于摩尔质量的倒数之比,所以物质的量之比为80:64=5:4。
3.回答下列问题:
(1)乙醇()中含有 , ,共含 原子。
(2)和的质量 ,它们所含的分子数 ,所含的氧原子数 (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1) 3 1 4.5
(2) 相等 不相等 相等
【解析】(1)根据可知,乙醇含有原子,原子,共含原子。
(2)的质量为,含原子;臭氧()的质量为,含原子,两者质量相等,它们所含的分子数不相等,所含的氧原子数相等。
考点一 物质的量的单位——摩尔
【例1】下列说法正确的是
A.物质的量可以理解为物质的质量
B.物质的量就是物质的粒子数目
C.物质的量的单位——摩尔,只适用于分子
D.物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为6.02×1023
【答案】D
【解析】A.物质的量是表示粒子数量的物理量,而物质的质量是另一个独立概念,两者不可混淆,A错误;
B.物质的量是粒子数量的“计量单位”,而非数目本身,例如,1 mol粒子的数目约为阿伏伽德罗常数(6.02×1023),B错误;
C.摩尔不仅适用于分子,还适用于原子、离子、电子等其他微观粒子,C错误;
D.物质的量符号为n,且1 mol粒子的数目约为6.02×1023(阿伏伽德罗常数的近似值),符合中学阶段的表述规范,D正确;
故选D。
概念辨析
使用物质的量时应注意的问题
(1)用物质的量描述宏观物质。
(2)描述的对象不明确。如1 mol氮的表示方法错误,应指明对象,如1 mol N2表示1 mol氮分子,1 mol N表示1 mol氮原子。
(3)换算错误。如1 mol CH4中含有4 mol H,而不是1 mol H。
【变式1-1】下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.中含有原子、原子
B.1mol是个粒子的集合体,如1mol大米、1mol苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位,又是粒子数目的单位
【答案】A
【解析】A.依据水分子构成,中含有原子、原子,A项正确;
B.摩尔不可用于描述宏观物体,B项错误;
C.物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它并不是物质的数量,也不是物质的质量,C项错误;
D.物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,摩尔不是粒子数目的单位,D项错误;
故选A。
【变式1-2】下列表述不规范的是
A.1 mol Cl2 B.1 mol Cl C.1 mol水 D.1 mol芝麻
【答案】D
【解析】物质的量是一个基本物理量,符号是“n”,单位是“mol”,用于表示含有一定数目粒子的集合体,描述的是微观粒子(如分子、原子、离子等)的数目,A、B、C均是描述微观粒子,故本题选D。
考点二 摩尔质量、阿伏加德罗常数
【例2】每年10月23日的上午6:02到晚上的6:02被誉为“摩尔日”。下列说法正确的是
A.摩尔是基本物理量之一 B.摩尔是物质的数量单位
C.氢气的摩尔质量是 D.个的质量为14g
【答案】D
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量是基本物理量,A错误;
B.摩尔是物质的量的单位,B错误;
C.氢气的摩尔质量为2g/mol,C错误;
D.个氮气的物质的量为=0.5mol,质量为0.5mol×28g/mol=14g,D正确;
故选D。
方法点拨
(1)粒子数目比较的一般思路
(2)使用摩尔质量时应注意的问题
①将摩尔质量与质量的单位混淆。②误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。
【变式2-1】下列关于摩尔质量的说法正确的是
A.氮气的摩尔质量是 B.摩尔质量是物质的质量
C.的质量是 D.氧化钙的摩尔质量是
【答案】D
【解析】A.N2的摩尔质量为28g/mol,A错误;
B.摩尔质量以g/mol为单位,与物质的质量在数值上相等,B错误;
C.1molHNO3的质量为63g,C错误;
D.氧化钙的相对分子质量为56,其摩尔质量为56g/mol,D正确;
故选D。
【变式2-2】下列说法中正确的是
A.1molO2质量为32g/mol B.1mol的质量为17
C.的摩尔质量为 D.的相对分子质量为44g
【答案】C
【解析】A.1molO2质量为32g/mol×1mol=32g,单位错误,A错误;
B.1mol的质量为17g/mol×1mol=17g,B错误;
C.H2O的摩尔质量计算为(2×1 + 16)g/mol= 18g/mol,单位正确,C正确;
D.CO2的相对分子质量为(12 + 2×16)= 44,但相对分子质量是比值,无单位,D错误;
故选C。
考点三 有关物质的量的计算
【例3】设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol食盐含有个NaCl分子
B.1mol氦气中有2个氦原子
C.1molNe中约含有个电子
D.16g由和组成的混合气体中含有的O原子数目为
【答案】D
【解析】A.NaCl不是由分子构成,是由离子构成的,A错误;
B.He是单原子分子,所以1mol氦气中有个氦原子,B错误;
C.电子数=原子序数,Ne是10号元素,所以1molNe中约含有个电子,C错误;
D.16g由和组成的混合气体O原子的物质的量为1mol,所以O原子的数目为,D正确;
故选D。
归纳总结
【变式3-1】下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序为
① ②氦气 ③时,水(时,水的密度是) ④
A.④③②① B.①④③② C.②③④① D.①④②③
【答案】A
【解析】①含0.5mol×4=2 mol原子;
②氦气的物质的量为10g÷4g/mol=2.5 mol,氦气为单原子分子,故含2.5 mol原子;
③4℃时18mL水的质量是18 g ,物质的量为18g÷18g/mol=1.0 mol,含1.0mol×3=3.0 mol原子;
④含0.4mol×8=3.2 mol原子。
各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是④③②①;
故选A。
【变式3-2】(1)等质量的CO和CO2,物质的量之比为__________________;
氧原子个数之比为________;
(2)1.5 mol H2SO4的质量是________ g,其中含有________ mol H,含有________ g氧原子。
(3)9.03×1023个氨分子含________ mol NH3,________ mol氢原子,________ mol 电子。
【答案】 (1)11∶7 11∶14 (2)147 3 96 (3)1.5 4.5 15
【解析】 (1)由公式n=可知,质量相等时,物质的量与摩尔质量成反比,故等质量的CO和CO2,物质的量之比为44∶28=11∶7,氧原子个数比为(11×1)∶(7×2)=11∶14。(2)硫酸的摩尔质量为98 g·mol-1,所以1.5 mol H2SO4的质量是147 g,含有3 mol H,含有6 mol的氧原子,即96 g氧原子。(3)根据n=,可知9.03×1023个氨分子含1.5 mol NH3,所以含4.5 mol氢原子,1个NH3中含有10个电子,所以1.5 mol NH3含有15 mol电子。
基础达标
一、单选题
1.(24-25高一上·上海·期中)下列有关物理量相应的单位表达错误的是
A.摩尔质量 B.物质的量mol C.气体摩尔体积L D.密度
【答案】C
【解析】A.摩尔质量的单位是,A正确;
B.物质的量的单位是mol,B正确;
C.气体摩尔体积的单位是,C错误;
D.密度的单位是,D正确;
答案选C。
2.(2024高一下·四川·学业考试)含C原子的物质的量为
A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol
【答案】A
【解析】CO2分子中,每个分子含1个C原子和2个O原子。1mol CO2分子对应1mol C原子(与分子数一致),O原子为2mol。则C原子的物质的量为1mol。
故答案选A。
3.(24-25高一上·河北衡水·阶段练习)下列说法正确的是
A.4.4g中约含有个分子
B.64g氧气中含有2mol氧
C.4g氦气中含有2mol氦原子
D.1molNaCl的质量是58.5
【答案】A
【解析】A.4.4g的物质的量为=0.1mol,约含有个分子,故A正确;
B.2mol氧,指代不明,应该描述为氧分子,故B错误;
C.4g氦气的物质的量是=1mol,氦气为单原子分子,则含原子为1mol,故C错误;
D.1molNaCl的质量是58.5g,故D错误;
答案选A。
4.(23-24高一上·山西大同·阶段练习)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】A.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错误;
B.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正确;
C.物质的量是一个基本物理量,摩尔是物质的量的单位,C错误;
D.指代不明,正确的说法:水中含有氢原子和氧原子,D错误;
故选B。
5.(23-24高一上·河南周口·阶段练习)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,故选A。
6.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)被称为“空气维生素”。就是一种空气负离子,其摩尔质量为
A.32g•mol﹣1 B.33g•mol﹣1 C.32g D.33g
【答案】A
【解析】O的相对原子质量为16,摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于相对原子质量或相对分子质量,则的摩尔质量为32g/mol;
答案选A。
7.(24-25高一上·上海浦东新·期中)下列叙述正确的是
A.2molCO的质量是28g·mol-1 B.CO2的相对分子质量是44g·mol-1
C.Cl2的摩尔质量是71g·mol-1 D.硫酸根离子的摩尔质量是96g
【答案】C
【解析】A.2molCO的质量是2mol×28g·mol-1=56g,A错误;
B.CO2的相对分子质量是44,B错误;
C.摩尔质量单位为g/mol,Cl2的摩尔质量是71g·mol-1,C正确;
D.硫酸根离子的摩尔质量是96g/mol,D错误;
故选C。
8.(24-25高一上·福建龙岩·阶段练习)下列各组物质。所含原子数最多的是
A.0.4 mol B.2 g氢气
C.个硫酸分子 D.0.3 mol
【答案】C
【解析】A.0.4molO2所含原子的物质的量为0.4mol×2=0.8mol;;
B.的物质的量为1mol,所含原子的物质的量为2mol;
C.个硫酸分子的物质的量为1mol,所含原子的物质的量为7mol;
D.中所含原子的物质的量为0.9mol;
故选C。
9.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)已知中含有b个氢原子,则阿伏加德罗常数为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据,可得
,,A项正确。
10.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,下列有关说法正确的是
A.上述反应中与的物质的量之比为
B.的物质的量为
C.中S、O的质量之比为
D.等质量的与中氧原子数之比为
【答案】B
【解析】A.起始通入量未知,转化率也未知,所以不能得出与的物质的量之比,A错误;
B.的物质的量是,B正确;
C.中、的质量之比为,C错误;
D.等质量的与中氧原子数之比为,D错误;
故选B。
综合应用
11.(24-25高一上·广西河池·阶段练习)下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是用于衡量微观粒子多少的一种物理量
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.1mol芝麻所含微粒数约为
D.的摩尔质量就是的相对分子质量
【答案】B
【解析】A.物质的量是用语衡量微观粒子多少的一个物理量,摩尔是物质的量这个物理量的单位,A项错误;
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,B项正确;
C.物质的量是衡量微观粒子的物理量,不适用于宏观物质,C项错误;
D.以g/mol为单位时,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,但摩尔质量有单位,其单位是g/mol,相对分子质量没有单位,故两者不相等,D项错误;
故答案选B。
12.(24-25高一上·天津滨海新·阶段练习)下列有关阿伏加德罗常数的说法不正确的是
A.含有分子的数目为 B.个氯气分子的物质的量是
C.所含的原子数目为 D.含有的分子数目为
【答案】C
【解析】A.含有分子的数目为1mol×=,故A正确;
B.个氯气分子的物质的量是,故B正确;
C.所含的氧原子为32g÷16g/mol=2mol,原子数目为2,故C错误;
D.含有的分子数目为0.5mol×=,故D正确;
故选C。
13.(24-25高一上·福建福州·期中)相同质量的和,它们之间的关系正确的是
A.所含硫原子的物质的量之比为 B.所含硫原子的质量之比为
C.所含氧原子的质量之比为 D.所含氧原子的物质的量之比为
【答案】B
【解析】相同质量的和,其物质的量之比为。
A.二者均只含1个硫原子,因此所含硫原子的物质的量之比等于其物质的量之比,为5:4,故A错误;
B.二者均只含1个硫原子,因此所含硫原子的质量之比等于物质的量之比,为5:4,故B正确;
C.中含2个O原子,中含有3个O原子,二者所含氧原子的质量之比为(5×2×16):(4×3×16)=10:12=5:6,故C错误;
D.中含2个O原子,中含有3个O原子,二者所含氧原子的物质的量之比为(5×2):(4×3)=10:12=5:6,故D错误;
综上所述,答案为B。
14.(24-25高一上·云南昆明·期中)下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约个分子
③就是阿伏加德罗常数
④HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量
⑤中含有1mol氢分子和1mol氧原子
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【解析】①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,错误;
②构成物质的微粒不都是分子,还有原子和离子,错误;
③是阿伏加德罗常数的近似值,错误;
④摩尔质量的单位是g/mol,质量的单位是g,两者意义不同,错误;
⑤中含有2mol氢原子和1mol氧原子,错误;
错误的个数为5,选D。
15.(24-25高一上·贵州·期中)设为阿伏加德罗常数的值。中含氧原子的数目为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】的物质的量为:,1个中含有14个氧原子,因此中含氧原子的数目为,故答案选C。
16.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)设为阿伏加德罗常数,下列说法中错误的是
A.22g的中含有个质子 B.1mol氧含个氧分子
C.1mol氯化镁中含个离子 D.1mol NaOH中含有的氢氧根离子数为
【答案】B
【解析】A.22g的的物质的量为,其中含有0.5×(6+8×2)NA=11NA个质子,故A正确;
B.1mol氧没有指明是氧分子还是氧原子,故B错误;
C.氯化镁由氯离子和镁离子构成,1mol氯化镁中含个离子,故C正确;
D.氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子构成,1mol NaOH中含有的氢氧根离子数为,故D正确;
故答案为:B。
拓展培优
17.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)金星中的主要气体为(如图所示),下列物质的摩尔质量与相同的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的摩尔质量为12×2+16×3=72g/mol,的摩尔质量为40+16×2=72g/mol,的摩尔质量为12+16×2=44g/mol,的摩尔质量为2+16×4+32=98g/mol,摩尔质量与相同的是,故答案为:A。
18.(24-25高一上·福建厦门·阶段练习)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素(青蒿素的化学式:C15H22O5),成为我国获得诺贝尔科学奖的第一人。下列关于青蒿素的叙述错误的是
A.lmol青蒿素中含有42NA个原子
B.青蒿素中碳元素的质量分数约为63.8%
C.青蒿素的相对分子质量为282
D.0.lmol青蒿素的摩尔质量为28.2g/mol
【答案】D
【解析】A.青蒿素的化学式:C15H22O5,则青蒿素的一个分子中含有15+22+5=42个原子,则lmol青蒿素中含有42NA个原子,A正确;
B.青蒿素中碳元素的质量分数约为≈63.8%,B正确;
C.青蒿素的相对分子质量是15×12+22+5×16=282, C正确;
D.摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于相对分子质量,则青蒿素的摩尔质量等于282 g·mol-1,0.lmol青蒿素的质量为282 g·mol-1×0.lmol =28.2g,D错误;
答案选D。
19.(24-25高一上·青海西宁·阶段练习)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、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH3OH的摩尔质量为 g·mol-1,1 mol CH3OH中所含氢原子的物质的量为 。
(2)0.2 mol H2O中所含原子的数目为 ,所含质子数为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。
(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为 。
【答案】(1) 32 4 mol
(2) 0.6NA 2NA
(3)36
(4)1.1NA
【解析】(1)CH3OH的相对分子质量为12+3+16+1=32,其摩尔质量为32g·mol-1;1 mol CH3OH中所含氢原子的物质的量为4mol;
(2)1个H2O中含有3个原子,则0.2molH2O中所含原子的物质的量为3×0.2mol=0.6mol,其数目为0.6NA;1个H2O中含有10个质子,则0.2molH2O中所含质子的物质的量为10×0.2mol=2mol,其数目为2NA;
(3)1molCH3OH所含氢原子的物质的量为4×1mol=4mol,含4mol氢原子的水的物质的量为2mol,其质量为2mol×18g·mol-1=36g;
(4)1个CO2分子含有22个电子,含0.1NA个O的CO2的物质的量为0.05mol,则含有1.1mol电子,故所含电子数为1.1NA;
20.(24-25高一上·北京·期中)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:回答下列问题:
(1)3.6 gH2O的物质的量是 mol,含有 个质子。
(2)0.5 mol Na2CO3中含 molNa+, 个。
(3)某金属氯化物MCl240.5 g,含有0.6 molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 。
【答案】(1) 0.2 2NA
(2) 1 0.5NA
(3)135 g/mol
【解析】(1)3.6 gH2O的物质的量是n(H2O)==0.2 mol;由于在1个H2O分子中含有10个质子,则在0.2 mol H2O中含有的质子的物质的量是n(质子)=10×0.2 mol=2 mol,则含有的质子数目是N(质子)=2 mol×NA/mol=2NA;
(2)在1个Na2CO3中含2个Na+和1个,则在0.5 mol Na2CO3中含有1 mol Na+和0.5 mol,其中含有的的数目是N()=0.5 mol×NA/mol=0.5NA;
(3)在1个金属氯化物MCl2中含有2个Cl-,某金属氯化物MCl2质量是40.5 g,其中含有0.6 molCl-,则该氯化物的物质的量是0.3 mol,其摩尔质量为M==135 g/mol;
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