1.2 物质的量（题型专练）化学沪科版必修第一册

**基本信息** 以“概念辨析-公式应用-定律推论-综合计算”为主线，系统构建物质的量专项解题方法体系，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |物质的量与阿伏加德罗常数|1典例+3变式|公式N=nNₐ及微粒数关系应用|从基本公式到微粒数计算，建立宏观与微观联系| |摩尔质量的含义与计算|1典例+3变式|摩尔质量与相对原子(分子)质量区别联系表|明确概念差异，构建质量-物质的量-粒子数关系链| |气体摩尔体积|1典例+4变式|“四注意”“二看”使用规则|强调状态与条件限制，完善气体量计算要点| |阿伏加德罗定律|1典例+7变式|“三正比、二反比、一连比”推论表|基于pV=nRT推导定律应用，提升科学思维| |综合计算|1典例+3变式|多物理量联动计算模型|整合前四模块知识，培养综合问题解决能力|

第二节 物质的量（题型突破·举一反三） 题型01 物质的量与阿伏加德罗常数 题型02 摩尔质量的含义与计算 题型03 气体摩尔体积 题型04 阿伏加德罗定律 题型05 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的简单计算 ▌题型01 物质的量与阿伏加德罗常数 1.公式 通过这个公式，我们可以算出一定物质的量的微粒的粒子数或求得一定数量的微粒的物质的量。例如：①0.2mol H2O含有的水分子数N（H2O）=nNA=0.2 mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023;②3.01×1022个CO2分子的物质的量 n（CO2）==0.05mol。 2.关系式的应用 【典例1】(24-25高一·上海市上海中学·期中)下列物质所含分子数最多的是 A．常温常压下 B． C．溶液 D．含有个质子的 【答案】C 【解析】A．标况下的物质的量为0.15mol，常温高于标况温度，则常温常压下的物质的量小于0.15mol； B．由阴、阳离子组成，不含分子； C．溶液，含分子的物质的量0.1mol，另外溶液中含存在大量水分子，所含分子物质的量大于0.15mol； D．个质子即，1分子水中含10个质子，则水分子的物质的量为0.15mol； 综上分析可知C中所含分子数最多，故C正确； 故选：C。 【变式1-1】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)南南使用的铅笔芯主要成分是石墨和黏土。假设铅笔芯质量的一半是石墨(其余组成物质不含碳)，用铅笔写“南”字消耗的质量约为1mg，那么这个“南”字中所含的碳原子数约为 个。 【答案】2.5×1019 【解析】铅笔芯质量的一半成分是石墨，用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg，则一个铅笔字含有的碳的质量为0.5mg；所以一个铅笔字含有的碳的物质的量为0.5×10-3g÷12g/mol，所以含有的碳原子数目为0.5×10-3g÷12g/mol×6.02×1023mol-1=2.5×1019。 【变式1-2】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列说法错误的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) A．1molH2O含有的H2O分子数目为NA B．32gO2所含的原子数目为NA C．0．5molH2O含有的原子数目为1.5NA D．0．5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol 【答案】B 【解析】A．水是由水分子构成，1molH2O含有的H2O分子数目为NA，A正确； B．32gO2为1mol，含2mol氧原子，原子数目为2NA，B错误； C．0．5molH2O含有的原子数目为3×0.5 NA =1.5NA，C正确； D．0．5NA个氯气分子的物质的量是，D正确； 故选B。 【变式1-3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)O2和O3互为同素异形体，1molO3和1molO2具有相同的 A．分子数 B．原子数 C．质子数 D．电子数 【答案】A 【解析】两种气体的物质的量，根据N=nNA知，两种气体的分子数相同，每个氧气分子和臭氧分子中所含原子数不同，所以氧气和臭氧原子个数不同，质子数，中子数不同，故选A。 ▌题型02 摩尔质量的含义与计算 1．摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系 摩尔质量(M) 相对原子质量 相对分子质量 概念 ①单位物质的量的物质所具有的质量； ②单位是g/mol或kg/mol ①一个原子的质量与12C的1/12作比较，所得的比值； ②单位：无 ①化学式中各元素相对原子质量之和； ②单位：无 单位 联系 摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量； 混合物组成一定时，1 mol 混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量，在数值上等于该混合物的平均相对分子质量 结论：1mol任何微粒（原子、分子、离子等）的质量以克为单位时（即摩尔质量），在数值上等于该微粒的相对原子（分子）质量。 2.质量、物质的量、粒子数之间的关系 物质的量可以把物质的宏观量（如质量）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。具体关系如下∶ 3.相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系 物理量 单位 数值 相对原子（分子）质量 1 相同 1mol 物质的质量 g 摩尔质量 g·mol-1 【典例2】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·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。 【变式2-1】锗具有半导体的性质，原子序数为32，某种Ge原子的质量为，的质量是，用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．该锗原子的相对原子质量为 B．锗元素的摩尔质量为 C．该锗原子的物质的量为 D．该锗原子所含的电子数为 【答案】C 【解析】A．Ge原子的质量为，的质量是，则该锗原子的相对原子质量为，A错误； B．Ge原子的质量为，则锗元素的摩尔质量为g/mol，B错误； C．锗元素的摩尔质量为g/mol，则该锗原子的物质的量为，C正确； D．该锗原子的物质的量为，锗的原子序数为32，则所含的电子数为，D错误； 答案选C。 【变式2-2】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)2017年7月，我国首次海域可燃冰试采圆满成功。可燃冰是天然气的水合物，它组成是平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个分子或1个分子，每8个笼中有6个容纳分子，2个笼填充分子，则“可燃冰”(天然气水合物)的平均组成可表示为，其摩尔质量为 ，相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的 (填“大”或“小”)。 【答案】 160g/mol 小 【解析】摩尔质量的单位是g/mol，其数值等于相对分子质量，CH4⋅8H2O的摩尔质量为160g/mol；可燃冰中含有甲烷分子，甲烷的分子量小于水，所以“可燃冰”的密度比冰的小。 【变式2-3】(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)水是生命之源。冰层表面摩擦力小，原因可能是其表面有一层液态水，现有一冰面面积为200m2，液态水厚度为10-7m，水的密度为1g·cm-3，则液态水分子数为 (保留2位有效数字)。 【答案】6.7×1023 【解析】冰面面积为200m2，液态水厚度为10-7m，水的体积为，水的密度为1g·cm-3，则液态水分子数为。 ▌题型03 气体摩尔体积 ①使用气体摩尔体积四注意 ②用“22.4 L·mol－1”要“二看” 一看——物质状态，必有是气体，如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质； 二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa，不是常温、常压。非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol－1，但也可能是22.4 L·mol－1。 ③气体摩尔体积的适用范围：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。 【典例3】(24-25高一·上海市上海中学·期中)表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．与葡萄糖所含氧原子数相同 B．的摩尔质量均为 C．常温常压下，水中含有水分子个数为 D．标准状况下，与所占体积相同 【答案】C 【解析】A．1molO2含有2mol氧原子，氧原子数为2NA，葡萄糖的分子式为C6H12O6，摩尔质量为180g/mol，90g葡萄糖物质的量为0.5mol，含有氧原子数为3NA，A错误； B．CO2和N2O的摩尔质量均为44g/mol，B错误； C．常温常压下，18g水物质的量为1mol，含有水分子个数为NA，C正确； D．32g氧气的物质的量为1mol，18gH2O的物质的量为1mol，标况下，水不是气体，氧气是气体，则32g氧气所占体积大于18gH2O所占体积，D错误； 故答案选C。 【变式3-1】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)如果某双原子气体中含有的原子数为，则该气体在标准状况下的体积是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】某双原子气体中含有的原子数为，则cg该气体中含有的原子数为，该分子为双原子分子，则分子数为：，则cg该气体的物质的量为，所以该气体在标准状况下的体积是，故选A。 【变式3-2】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．NA的单位是mol-1 B．标准状况下，22.4LH2O含有原子个数为3NA C．105℃、101kPa下，同体积的H2O所含的氢原子数比H2多 D．20gD2O含有的中子数为10NA 【答案】AD 【解析】A．1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，单位是mol-1，A正确； B．标准状况下，H2O不呈气态，无法求出22.4LH2O的物质的量，也就无法求出含有的原子个数，B不正确； C．105℃、101kPa下，H2O呈气态，依据阿伏加德罗定律的推论，同温同压同体积的H2O和H2的所物质的量相同，则含有的氢原子数相同，C不正确； D．20gD2O含有的中子数为=10NA，D正确； 故选AD。 【变式3-3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)某气态氧化物化学式为RO2，在标准状况下，2.56g该氧化物的体积是896mL，则该氧化物的摩尔质量为 。 【答案】64g/mol 【解析】在标准状况下，2.56g该氧化物的体积是896mL，则其物质的量为0.896L÷22.4L/mol=0.04mol，则该氧化物的摩尔质量为2.56g÷0.04mol=64g/mol。 【变式3-4】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)南南一家三口每天做饭约消耗320g天然气，天然气的主要组成部分是CH4，标准状况下，CH4的密度为 (保留3位有效数字)，可估算出南南一家每天做饭消耗天然气体积约为 升(标准状况)，家用天然气会添加微量的有特殊臭味的泄露警告剂四氢噻吩(C4H8S)，一般添加量是20~50mg·m-3.若洋洋家一年使用的天然气约为310m3，则标准状况下，一年消耗的气态四氢噻吩的体积范围约为 (保留3位有效数字) 【答案】 0.714g·L-1 448 1.58~3.95L(误差波动0.1L均算对) 【解析】甲烷的摩尔质量是16g/mol，在标准状况下甲烷的密度为；320g甲烷的物质的量为=20mol，则南南一家每天做饭消耗天然气体积约为20mol×22.4L/mol=448L；310m3的天然气中含四氢噻吩的质量范围为310m3×20mg·m-3~310m3×50mg·m-3，即6.2g~15.5g，四氢噻吩(C4H8S)的摩尔质量为88g/mol，则四氢噻吩的体积范围是~，即1.58~3.95L。 ▌题型04 阿伏加德罗定律 1．阿伏加德罗定律 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粒子。 由此可推知： 同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。 在标准状况下，气体的密度＝ g·L－1。 2．阿伏加德罗定律的推论 利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，ρ为密度，T为热力学温度） 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比 记忆方法 三正比、二反比、一连比 【典例4】(24-25高一·上海市上海中学·期中)同温同压下，两个密闭容器中充有质量相等的甲、乙两种气体，若甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 A．甲的分子数比乙多 B．甲的物质的量比乙少 C．甲的摩尔体积比乙小 D．甲的相对分子质量比乙小 【答案】B 【分析】质量相同的甲、乙两种气体，甲的密度大于乙的密度，说明甲的容器体积小于乙的容器体积，PV=nRT同温同压下，体积与物质的量成正比，因此甲的物质的量比乙少。 【解析】A．根据前述分析可知，气体乙的物质的量大于气体甲的物质的量，则甲的分子数比乙少，A错误； B．根据分析可知，甲的物质的量比乙少，B正确； C．同温同压下，不同气体的摩尔体积相同，C错误； D．两种气体质量相同，但是甲的物质的量更小，说明甲的相对分子质量更大，D错误； 故答案选B。 【变式4-1】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)同温同压下，两种气体的体积不同，主要原因为 A．气体分子大小不同 B．气体化学性质不同 C．气体分子间平均距离不同 D．气体的物质的量不同 【答案】D 【分析】同温同压下，气体分子之间的平均距离相同，气体分子的大小相对于分子之间的平均距离可以忽略，气体的体积取决于气体分子总数。 【解析】A．同温同压下，气体分子的大小相对于分子之间的平均距离可以忽略，A错误； B．气体的体积与其化学性质无关，B错误； C．同温同压下，气体分子之间的平均距离相同，气体的体积取决于气体分子总数，C错误； D．同温同压下，气体的物质的量越多，分子数越多，体积越大，D正确； 故选D。 【变式4-2】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列说法正确的是 A．22.4L任何气体的物质的量均为1mol B．非标准状况下，1mol气体不可能占有22.4L的体积 C．0．6molO2和0.4molCO2组成的混合气体，在标准状况下的体积约为22.4L D．标准状况下，1molCO和1molCO2的体积比为1：2 【答案】C 【解析】A．体积一定，影响气体物质的量的因素有温度、压强，22.4L任何气体的物质的量可能为1mol，可能不是1mol，故A错误； B．由pV＝nRT可知，不是标准状况下，1mol任何气体可能占有22.4L体积，故B错误； C．标准状况下气体摩尔体积是22.4L/mol，0.6molO2和0.4molCO2组成的混合气体共1mol，混合气体的体积为22.4L，故C正确； D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数相同，标准状况下，1molCO和1molCO2的体积比为1：1，故D错误； 答案选C。 【变式4-3】对于同温同压下等质量的NO和NO2，下列叙述正确的是 A．分子数之比为1：1 B．体积之比为15：23 C．所含原子数之比为46：45 D．密度之比为23：15 【答案】C 【解析】A．根据n=可知等质量的NO和NO2的分子数目的比等于二者的物质的量的比，则N(NO)：N(NO2)=：=23：15，A错误； B．根据n=可知等质量的NO和NO2在同温同压下气体的体积比等于二者的物质的量的比，则V(NO)：V(NO2)=：=23：15，B错误； C．n=及物质的分子中含有的原子数目，可知等质量的NO和NO2所含原子数之比为：=46：45，C正确； D．根据密度ρ=，可知在 同温同压下NO和NO2的密度比等于二者的摩尔质量之比，所以ρ(NO)：ρ(NO2)=30：46=15：23，D错误； 故合理选项是C。 【变式4-4】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)某物质A在一定条件下加热完全分解，产物都是气体。其加热分解的化学方程式为4A=2B＋3C＋D，测得生成的混合气体对氢气的相对密度为2d，则A的相对分子质量为 A．7d B．5d C．6d D．4d 【答案】C 【解析】相同条件下，气体的相对分子质量和气体的密度成正比，所以混合气体的平均相对分子质量为4d，混合气体与A气体的物质的量之比为6：4，所以A气体的摩尔质量为4d× =6d； 答案为：C。 【变式4-5】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。 下列说法正确的是 A．实验开始时，四种气体密度相同 B．若容器的容积为22.4 L，13：00时N2原子个数等于2NA C．12：30-13：30时间范围内CO2压强最大 D．CO2是四种气体中温室效应最显著的 【答案】CD 【解析】A．在开始时四种气体的压强相同，体积相同，则气体的物质的量相同，但四种气体的摩尔质量不同，导致四种气体的质量不同，则四种气体的密度不相同，A错误； B．由图可知，在13∶00时N2温度高于0℃，则该条件不是标准状况下，若容器的容积为22.4 L，由于其气体摩尔体积大于22.4 L/mol，则N2的物质的量小于1mol，所以容器中N2原子个数小于2NA，B错误； C．根据图示可知，在12∶30-13∶30时间范围内CO2温度最高，容器体积、气体分子数均相等时，温度越高，气体压强越大，则这一段时间内CO2压强最大，C正确；   D．由图可知，四种气体中，光照时间相同，CO2的温度变化最大，则CO2是四种气体中温室效应最显著的，D正确； 故选CD。 【变式4-6】(24-25高一·上海市上海中学·期中)两个密闭容器中分别充有和气体，则 （1）同温同压下，相同体积的和气体的质量之比为 ； （2）同温同压下，相同质量的和气体的分子数之比为 ； （3）同温同体积下，56g CO和44g气体的压强之比为 。 【答案】（1）7:11 （2）11:7 （3）2:1 【解析】（1）由于PV=nRT，同温同压同体积时，n(CO)=n(CO2)，故，该空填7:11； （2）由可知，分子数与物质的量成正比，设相同质量为m，则，该空填11:7； （3）由于PV=nRT，同温同体积时，P与n成正比，故，该空填2:1。 【变式4-7】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)一种混合气体由与等体积组成，则该混合气体对氢气的相对密度为 。 【答案】23 【解析】混合气体由与等体积组成，则n()=n()，设两种气体均为1mol，则混合气体的平均摩尔质量为，根据阿伏伽德罗定律推论，同温、同压、同体积条件下，气体密度与摩尔质量成正比，则该混合气体对氢气的相对密度为。 ▌题型05 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的简单计算 【典例5】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)1mol精确包含6.02214076×1023个基本单元，该常数称为阿伏加德罗常数(NA)，下列关于NA的说法中正确的是 A．2molK2SO4溶于水中，所含K+个数为2NA B．标准状况下，22.4LH2O含有氢原子个数为2NA C．33.6L氢气中含有3NA个氢原子 D．36gH2O中所含的质子数为20NA 【答案】D 【解析】A．2molK2SO4中含4mol K+，溶于水中，所含K+个数为4NA，故A错误； B．标准状况下水不是气体，不能确定其物质的量，故B错误； C．气体状况不确定，无法根据体积确定确定物质的量，故C错误； D．1个水分子中含10个质子，则36gH2O物质的量为2mol，含质子物质的量为20mol，质子数目为20NA，故D正确； 故选：D。 【变式5-1】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)布洛芬(C13H18O2)是家庭常备药品，可用于缓解轻至中度疼痛如头痛、牙痛等，也用于普通感冒或流行性感冒引起的发热。下列有关说法正确的是 A．布洛芬中既含有金属元素和非金属元素 B．1个布洛芬分子中含有33个原子 C．布洛芬中氢、氧原子的物质的量之比为9：1 D．布洛芬属于氧化物 【答案】BC 【解析】A．布洛芬中含有碳、氢、氧三种元素，碳、氢、氧三种元素都是非金属元素，故A错误； B．1个布洛芬分子中含有13个碳原子、18个氢原子、2个氧原子，1个布洛芬分子中共含有33个原子，故B正确； C．布洛芬中氢、氧原子的物质的量之比即原子个数比为9：1，故C正确； D．布洛芬是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故D错误； 故选：BC。 【变式5-2】(24-25高一·上海市吴淞中学·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： （1）将aL通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，发生反应气体体积变为bL(气体体积均在同温同压下测定)，该bL气体中的体积分数是 。 （2）质量之比为16：7：6的三种气体、CO、NO氧原子个数之比为 ；相同条件下的体积之比为 ；相同条件下密度比为 。 （3）在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2mol，此氯化物的摩尔质量为 ，该金属元素的相对原子质量为 。 （4）VmL溶液中含有mg，取mL该溶液用水稀释至4VmL，则物质的量浓度为 。 【答案】（1） （2）10∶5∶4 5∶5∶4 32∶14∶15 （3）95g/mol 24 （4）mol/L 【解析】（1）设参加反应的氨气体积为x，则 ，解得x=b-a，所以b L气体中NH3的体积分数为； （2）质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO的物质的量之比为∶∶=5∶5∶4，其O原子个数之比为(5×2)∶(5×1)∶(4×1)= 10∶5∶4；相同条件下体积之比等于其物质的量之比，则体积之比为5∶5∶4；相同条件下密度之比等于其摩尔质量之比，则密度之比为64∶28∶30=32∶14∶15； （3）某二价金属的氯化物中含0.2mol，则此氯化物的物质的量是，所以此氯化物的摩尔质量是；氯元素的相对原子质量是35.5，所以该金属元素的相对原子质量是95-35.5×2=24； （4）VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+mg，Al3+的物质的量为，则的物质的量为，取mL该溶液稀释至4VmL，则稀释后溶液中的物质的量为，则物质的量浓度为。 【变式5-3】(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热，使石灰石分解生产CO2。主要反应如下： C+O2→CO2①， CaCO3→CO2↑+CaO ② （1）含碳酸钙95%的石灰石2.0 t按②完全分解（设杂质不分解），可得标准状况下CO2的体积为 m3。 （2）纯净的CaCO3和焦炭按①②完全反应，当窑内配比率=2.2时，窑气中CO2的最大体积分数为 ？（设空气只含N2与O2，且体积比为4∶1，下同） （3）某次窑气成分如下：O20.2%，CO 0.2%，CO241.6%，其余为N2。则此次窑内配比率为 ？ 【答案】 425.6 44.4% 1.90 【分析】（1）依据CaCO3=CO2↑+CaO反应，计算碳酸钙物质的量来定量计算二氧化碳物质的量，得到标准状况气体的体积； （2）当空气O2中与C完全反应生成CO2时，所得窑气中CO2体积分数最大，依据化学方程式计算得到； （3）依据化学方程式和题干条件计算各物质的物质的量，分析计算配料比。 【解析】（1）根据反应②的化学方程式可知CO2的物质的量等于CaCO3的物质的量，所以标准状况下CO2的体积为：×22.4L/mol=425600L，即425.6m3。 （2）空气只含N2与O2，且体积比为4∶1；设n（C）=1mol，则n（CaCO3）=2.2mol，当空气中的O2与C完全反应时，所得窑气中CO2体积分数最大，1molC燃烧生成1mol CO2，2.2mol CaCO3分解生成2.2mol CO2，所以CO2的体积分数=×100%=44.4%； （3）设窑气为100mol，则n（N2）=100mol-41.6mol-0.2mol-0.2mol=58mol，所以反应前O2的总量为：=14.5mol，参加反应的O2为：14.5mol-0.2mol=14.3mol；2C+O2=2CO，生成0.2mol CO需O20.1mol；C+O2=CO2，与C反应生成CO2的O2为：14.3mol-0.1mol=14.2mol，生成的CO2为14.2mol；CaCO3分解生成的CO2为：41.6mol-14.2mol=27.4mol，则CaCO3的物质的量为27.4mol，所以窑内配比率为：=1.90。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 物质的量（题型突破·举一反三） 题型01 物质的量与阿伏加德罗常数 题型02 摩尔质量的含义与计算 题型03 气体摩尔体积 题型04 阿伏加德罗定律 题型05 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的简单计算 ▌题型01 物质的量与阿伏加德罗常数 1.公式 通过这个公式，我们可以算出一定物质的量的微粒的粒子数或求得一定数量的微粒的物质的量。例如：①0.2mol H2O含有的水分子数N（H2O）=nNA=0.2 mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023;②3.01×1022个CO2分子的物质的量 n（CO2）==0.05mol。 2.关系式的应用 【典例1】(24-25高一·上海市上海中学·期中)下列物质所含分子数最多的是 A．常温常压下 B． C．溶液 D．含有个质子的 【变式1-1】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)南南使用的铅笔芯主要成分是石墨和黏土。假设铅笔芯质量的一半是石墨(其余组成物质不含碳)，用铅笔写“南”字消耗的质量约为1mg，那么这个“南”字中所含的碳原子数约为 个。 【变式1-2】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列说法错误的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) A．1molH2O含有的H2O分子数目为NA B．32gO2所含的原子数目为NA C．0．5molH2O含有的原子数目为1.5NA D．0．5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol 【变式1-3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)O2和O3互为同素异形体，1molO3和1molO2具有相同的 A．分子数 B．原子数 C．质子数 D．电子数 ▌题型02 摩尔质量的含义与计算 1．摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系 摩尔质量(M) 相对原子质量 相对分子质量 概念 ①单位物质的量的物质所具有的质量； ②单位是g/mol或kg/mol ①一个原子的质量与12C的1/12作比较，所得的比值； ②单位：无 ①化学式中各元素相对原子质量之和； ②单位：无 单位 联系 摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量； 混合物组成一定时，1 mol 混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量，在数值上等于该混合物的平均相对分子质量 结论：1mol任何微粒（原子、分子、离子等）的质量以克为单位时（即摩尔质量），在数值上等于该微粒的相对原子（分子）质量。 2.质量、物质的量、粒子数之间的关系 物质的量可以把物质的宏观量（如质量）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。具体关系如下∶ 3.相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系 物理量 单位 数值 相对原子（分子）质量 1 相同 1mol 物质的质量 g 摩尔质量 g·mol-1 【典例2】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·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 【变式2-1】锗具有半导体的性质，原子序数为32，某种Ge原子的质量为，的质量是，用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．该锗原子的相对原子质量为 B．锗元素的摩尔质量为 C．该锗原子的物质的量为 D．该锗原子所含的电子数为 【变式2-2】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)2017年7月，我国首次海域可燃冰试采圆满成功。可燃冰是天然气的水合物，它组成是平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个分子或1个分子，每8个笼中有6个容纳分子，2个笼填充分子，则“可燃冰”(天然气水合物)的平均组成可表示为，其摩尔质量为 ，相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的 (填“大”或“小”)。 【变式2-3】(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)水是生命之源。冰层表面摩擦力小，原因可能是其表面有一层液态水，现有一冰面面积为200m2，液态水厚度为10-7m，水的密度为1g·cm-3，则液态水分子数为 (保留2位有效数字)。 ▌题型03 气体摩尔体积 ①使用气体摩尔体积四注意 ②用“22.4 L·mol－1”要“二看” 一看——物质状态，必有是气体，如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质； 二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa，不是常温、常压。非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol－1，但也可能是22.4 L·mol－1。 ③气体摩尔体积的适用范围：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。 【典例3】(24-25高一·上海市上海中学·期中)表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．与葡萄糖所含氧原子数相同 B．的摩尔质量均为 C．常温常压下，水中含有水分子个数为 D．标准状况下，与所占体积相同 【变式3-1】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)如果某双原子气体中含有的原子数为，则该气体在标准状况下的体积是 A． B． C． D． 【变式3-2】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．NA的单位是mol-1 B．标准状况下，22.4LH2O含有原子个数为3NA C．105℃、101kPa下，同体积的H2O所含的氢原子数比H2多 D．20gD2O含有的中子数为10NA 【变式3-3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)某气态氧化物化学式为RO2，在标准状况下，2.56g该氧化物的体积是896mL，则该氧化物的摩尔质量为 。 【变式3-4】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)南南一家三口每天做饭约消耗320g天然气，天然气的主要组成部分是CH4，标准状况下，CH4的密度为 (保留3位有效数字)，可估算出南南一家每天做饭消耗天然气体积约为 升(标准状况)，家用天然气会添加微量的有特殊臭味的泄露警告剂四氢噻吩(C4H8S)，一般添加量是20~50mg·m-3.若洋洋家一年使用的天然气约为310m3，则标准状况下，一年消耗的气态四氢噻吩的体积范围约为 (保留3位有效数字) ▌题型04 阿伏加德罗定律 1．阿伏加德罗定律 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粒子。 由此可推知： 同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。 在标准状况下，气体的密度＝ g·L－1。 2．阿伏加德罗定律的推论 利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，ρ为密度，T为热力学温度） 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比 记忆方法 三正比、二反比、一连比 【典例4】(24-25高一·上海市上海中学·期中)同温同压下，两个密闭容器中充有质量相等的甲、乙两种气体，若甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 A．甲的分子数比乙多 B．甲的物质的量比乙少 C．甲的摩尔体积比乙小 D．甲的相对分子质量比乙小 【变式4-1】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)同温同压下，两种气体的体积不同，主要原因为 A．气体分子大小不同 B．气体化学性质不同 C．气体分子间平均距离不同 D．气体的物质的量不同 【变式4-2】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列说法正确的是 A．22.4L任何气体的物质的量均为1mol B．非标准状况下，1mol气体不可能占有22.4L的体积 C．0．6molO2和0.4molCO2组成的混合气体，在标准状况下的体积约为22.4L D．标准状况下，1molCO和1molCO2的体积比为1：2 【变式4-3】对于同温同压下等质量的NO和NO2，下列叙述正确的是 A．分子数之比为1：1 B．体积之比为15：23 C．所含原子数之比为46：45 D．密度之比为23：15 【变式4-4】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)某物质A在一定条件下加热完全分解，产物都是气体。其加热分解的化学方程式为4A=2B＋3C＋D，测得生成的混合气体对氢气的相对密度为2d，则A的相对分子质量为 A．7d B．5d C．6d D．4d 【变式4-5】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。 下列说法正确的是 A．实验开始时，四种气体密度相同 B．若容器的容积为22.4 L，13：00时N2原子个数等于2NA C．12：30-13：30时间范围内CO2压强最大 D．CO2是四种气体中温室效应最显著的 【变式4-6】(24-25高一·上海市上海中学·期中)两个密闭容器中分别充有和气体，则 （1）同温同压下，相同体积的和气体的质量之比为 ； （2）同温同压下，相同质量的和气体的分子数之比为 ； （3）同温同体积下，56g CO和44g气体的压强之比为 。 【变式4-7】(24-25高一·上海市七宝中学·期中)一种混合气体由与等体积组成，则该混合气体对氢气的相对密度为 。 ▌题型05 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的简单计算 【典例5】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)1mol精确包含6.02214076×1023个基本单元，该常数称为阿伏加德罗常数(NA)，下列关于NA的说法中正确的是 A．2molK2SO4溶于水中，所含K+个数为2NA B．标准状况下，22.4LH2O含有氢原子个数为2NA C．33.6L氢气中含有3NA个氢原子 D．36gH2O中所含的质子数为20NA 【变式5-1】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)布洛芬(C13H18O2)是家庭常备药品，可用于缓解轻至中度疼痛如头痛、牙痛等，也用于普通感冒或流行性感冒引起的发热。下列有关说法正确的是 A．布洛芬中既含有金属元素和非金属元素 B．1个布洛芬分子中含有33个原子 C．布洛芬中氢、氧原子的物质的量之比为9：1 D．布洛芬属于氧化物 【变式5-2】(24-25高一·上海市吴淞中学·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： （1）将aL通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，发生反应气体体积变为bL(气体体积均在同温同压下测定)，该bL气体中的体积分数是 。 （2）质量之比为16：7：6的三种气体、CO、NO氧原子个数之比为 ；相同条件下的体积之比为 ；相同条件下密度比为 。 （3）在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2mol，此氯化物的摩尔质量为 ，该金属元素的相对原子质量为 。 （4）VmL溶液中含有mg，取mL该溶液用水稀释至4VmL，则物质的量浓度为 。 【变式5-3】(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热，使石灰石分解生产CO2。主要反应如下： C+O2→CO2①， CaCO3→CO2↑+CaO ② （1）含碳酸钙95%的石灰石2.0 t按②完全分解（设杂质不分解），可得标准状况下CO2的体积为 m3。 （2）纯净的CaCO3和焦炭按①②完全反应，当窑内配比率=2.2时，窑气中CO2的最大体积分数为 ？（设空气只含N2与O2，且体积比为4∶1，下同） （3）某次窑气成分如下：O20.2%，CO 0.2%，CO241.6%，其余为N2。则此次窑内配比率为 ？ / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 物质的量（题型突破·举一反三） ▌题型01 物质的量与阿伏加德罗常数 【典例1】C 【变式1-1】2.5×1019 【变式1-2】B 【变式1-3】A ▌题型02 摩尔质量的含义与计算 【典例2】C 【变式2-1】C 【变式2-2】160g/mol 小 【变式2-3】6.7×1023 ▌题型03 气体摩尔体积 【典例3】C 【变式3-1】A 【变式3-2】AD 【变式3-3】64g/mol 【变式3-4】0.714g·L-1 448 1.58~3.95L(误差波动0.1L均算对) ▌题型04 阿伏加德罗定律 【典例4】B 【变式4-1】D 【变式4-2】C 【变式4-3】C 【变式4-4】C 【变式4-5】CD 【变式4-6】（1）7:11 （2）11:7 （3）2:1 【变式4-7】23 ▌题型05 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的简单计算 【典例5】D 【变式5-1】BC 【变式5-2】（1） （2）10∶5∶4 5∶5∶4 32∶14∶15 （3）95g/mol 24 （4）mol/L 【变式5-3】425.6 44.4% 1.90 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $