2.3 物质的量 第1课时(培优讲义)化学人教版必修第一册
2026-08-07
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 物质的量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量及单位——摩尔 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.61 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59122471.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“物质的量的单位—摩尔”核心知识点,系统梳理物质的量的概念、单位及“四化”特征,摩尔质量与相对原子(分子)质量的关系,阿伏加德罗常数的定义及计算应用,搭建微观粒子数目与宏观质量间的学习支架。
资料通过进阶与拔高典例结合解题点睛,强化科学思维中的证据推理与模型建构,融入高考真题及对点练习,助力学生形成“物质结构决定性质”的化学观念。课中辅助教师突破抽象概念教学难点,课后帮助学生通过分层练习查漏补缺,提升知识应用能力。
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
考点 1 元素与物质分类的关系
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n,是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。
(2)单位:摩尔(简称摩),类似于长度的基本单位——米。
(3)使用范围:适用于微观粒子(如分子、原子、离子、中子、质子、电子等)或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数:1 mol任何粒子的粒子数(相等),符号为NA,单位为mol-1。国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,即NA≈6.02×1023 mol-1。
(5)计算公式:n=AA。
2.物质的量的特征—“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、电子等及这些微粒的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如米、苹果等。
具体化
必须指明具体微粒的种类,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
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数的关系
(1)关系:粒子数(N)== 物质的量(n)×阿伏加德罗常数(NA),即N==n×NA。
(2)实例:
①1mol水分子含有1×NA 个水分子; ②1mol 水分子含有1×NA个氧原子
③1mol 水分子含有2×NA个氢原子; ④1mol 水分子含有10×NA个电子
【进阶典例】 对物质的量的有关说法错误的是
A.物质的量将一定数目微观粒子与可称量的物质之间联系起来了,以后我们就可让“质量”这一个物理量“下岗”了
B.使用物质的量时要指明所计量的微观粒子是谁,最好用化学式表示,既规范,又显得简洁准确
C.化学方程式中的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。这样以后依据化学方程式进行计算时就可以用物质的量关系进行计算了
D.学习了物质的量后,我们就能大致知道一杯水中大约有多少个水分子了
【答案】A
【解析】A.质量和物质的量都是基本的物理量,两者不可相互替代,A错误;B.使用物质的量时必须指明具体粒子种类,用化学式表示便于区分,更符合规范,B正确;C.化学方程式中计量数之比等于物质的量之比,可用物质的量进行计算,C正确;D.通过一杯水的质量计算出水的物质的量,再结合阿伏伽德罗常数可估算水分子数目,D正确;故答案选A。
解题点睛
①物质的量只能衡量微观粒子(如分子、原子、离子、中子、质子、电子等),必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称;如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。
②物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
③“物质的量”四个字是一个整体的物理量名词,不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
④6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
【拔高典例】(2026高一下·湖南永州·开学考试)硒酸中加入盐酸共热可转化为亚硒酸,再将通入亚硒酸的溶液中即可析出单质硒。下列叙述正确的是
A.具有强氧化性
B.通入亚硒酸反应氧化产物是硒
C.亚硒酸只能作氧化剂
D.与亚硒酸反应生成1mol单质硒转移的电子数是2NA
【答案】A
【解析】A.反应中能将氧化为,说明其氧化性强于,具有强氧化性,A正确;B.亚硒酸中为价,生成单质(价)时发生还原反应,硒是还原产物,氧化产物是被氧化得到的硫酸根,B错误;C.亚硒酸中为价,属于中间价态,既可以得电子作氧化剂,也可以失电子升高到价作还原剂,C错误;D.生成单质时,元素化合价从降至,每个得到个电子,转移电子数为,D错误;故选A。
【对点练1】2018 年第 26 届大会对阿伏加德罗常数予以重新规定,即 1 摩尔精确包含6.02214076 ×1023 个基本微粒,该数即为以单位mol−1表示阿伏加德罗常数 NA 的固定数值。摩尔来源于拉丁文 moles,原意为大量、堆积。下列有关说法中错误的是
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6.02 ×1023个原子
③氢原子的摩尔质量是1 g ④ HCl 的摩尔质量等于1molHCl 分子的质量
⑤1molCO2 中含有1mol 碳和2mol氧
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑤ D.全部
【答案】D
【解析】①物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,故①错误;②1mol 任何物质都含有约6.02 1023个原子,若是双原子或多原子分子,则含有的原子数不等于6.02 1023,故②错误;③氢原子的摩尔质量是1 g∙mol−1,故③错误;④HCl的摩尔质量以g∙mol−1为单位时,数字上等于1molHCl 分子的质量,故④错误;⑤1molCO2 中含有1mol 碳原子和2mol氧原子,要指代清楚,故⑤错误;因此全部错误,故D符合题意。综上所述,答案为D。
【对点练2】(2026·北京·三模)反应,是潜艇中氧气来源之一,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含个氧原子
B.含有的质子数为
C.反应中每生成转移电子
D.溶于水中,所得溶液的质量分数为
【答案】B
【解析】A.22.4L 未指明处于标准状况下,无法计算其物质的量,也就无法确定氧原子数目,A错误;B.1.8g 的物质的量为,每个分子含有10个质子,故1.8g 含有的质子数为,B正确;C.该反应中中-1价的O发生歧化反应,每生成1mol ,有2mol O从-1价升高到0价,转移2mol电子,C错误;D.4g NaOH溶于100g水中,溶液总质量为104g,所得溶液的质量分数为,D错误;故选B。
考点 2 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)概念:摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M。
(2)表达式:M = m/n,所以摩尔质量M的常用单位为g·mol-1。
(3)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量或式量。
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
(1)n= (n表示物质的量,单位是mol;N表示粒子数;NA表示阿伏伽德罗定律常数,单位是 mol-1)
(2)n= (n表示物质的量,单位是mol;m为物质的质量,单位是g;M为摩尔质量,单位是 g·mol-1)
3.摩尔质量的特征—“四性)
(1)等值性:摩尔质量以g·mol-1作单位时,在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)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,其数值近似等于相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)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。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1 mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
特别提醒
①摩尔质量定义中的“单位物质的量的物质”是指分子、原子或离子等微观粒子。
②摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以g·mol -1为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
③物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
【进阶典例】(2026高一下·湖北襄阳·期末)将一定量的碳单质在氧气中不完全燃烧,得到4.48 L(已折算为标准状况)和的混合气体,该混合气体对氢气的相对密度为15。下列有关说法正确的是
A.碳单质的质量为 B.碳单质燃烧时消耗了氧气
C.混合气体中比多 D.混合气体的平均摩尔质量为
【答案】B
【解析】A.标准状况下4.48 L混合气体总物质的量为,碳的物质的量等于CO和的总物质的量,故碳单质质量为,A错误;B.相同条件下气体密度之比等于摩尔质量之比,混合气体平均摩尔质量为,混合气体总质量为,根据质量守恒,消耗氧气质量为,B正确;C.设CO物质的量为,物质的量为,列方程:、,解得,,的量比CO少,C错误;D.根据相对密度计算,混合气体平均摩尔质量为,D错误;故选B。
解题点睛
①物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
②摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
③对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
【拔高典例】用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.28 g N2含有的原子数是NA
B.48 g S6与S8所含硫原子数为1.5NA
C.化学反应中1 mol Fe参加反应,失去的电子数一定3NA
D.1 mol H2在O2中完全燃烧转移的电子数目为NA
【答案】B
【解析】A项,28 g N2的物质的量是1 mol,由于N2是双原子分子,所以1 mol N2中含有的原子数是2NA,错误;B项,S6与S8分子都是由S原子构成,S原子相对原子质量是32,则48 g S6与S8所含的硫原子的物质的量是n(S)=48 g÷32 g·mol-1=1.5 mol,则1.5 mol S 原子中含有的S原子数目为1.5NA,正确;C项,Fe具有可变化合价,在反应时可能产生+2价化合物,也可能产生+3价化合物,所以化学反应中1 mol Fe参加反应,失去的电子数不一定3NA,错误;D项,H2与O2反应产生H2O,H元素化合价升高1价,则1 mol H2在O2中完全燃烧转移的电子数目为2NA,错误。
【对点练1】(2026高一下·甘肃陇南·期末)氮化铝是一种耐高温结构陶瓷,制备方法:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO,下列说法正确的是
A.1 mol N2含有28mol电子 B.Al2O3的摩尔质量是102
C.1 mol AlN的质量为41 g D.N2的摩尔质量与CO的相对分子质量相同
【答案】C
【解析】A.1个氮原子有7个电子,1个N2分子有 14 个电子,则1 mol N2分子含有14 mol电子,A错误;B.Al2O3的摩尔质量为102 g/mol,选项未写明单位,B错误;C.AlN的摩尔质量为41 g/mol,则1 mol AlN的质量为41 g,C正确;D.摩尔质量有单位,而CO的相对分子质量没有单位,D错误;故答案选C。
【对点练2】科学家发现某种元素的一个原子,其质量是a g,一个C原子的质量是b g,NA是阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是
A.该原子的摩尔质量是a NA B.W g该原子的物质的量是mol
C.W g该原子含有 个该原子 D.由已知信息可得NA=
【答案】B
【解析】A.摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g/mol,1个该原子质量为a g,则1 mol原子的质量为aNA g,所以该原子的摩尔质量为aNA g/mol,选项未带单位,A错误;B.该原子物质的量,B正确;C.1个原子质量为a g,故W g该原子个数=w/a个,C错误;D.1个C原子n=1/NAmol,bg C原子n=b/12mol,故1/NA=b/12,所以NA=12/bmol-1,选项未带单位,D错误;故答案选B。
考点 3 阿伏伽德罗常数
1.阿伏伽德罗常数
(1)定义:国际上科学家们规定1mol任何物质所含的粒子数量叫做阿伏加德罗常数,是个物理量,符号为NA。
(2)意义:1mol任何粒子的粒子数与阿伏伽德罗常数数值相等。1摩尔粒子集合体所含的粒子数与 0.012kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023mol-1。
(3)应用:NA指1 mol任何粒子的粒子数,一定要指明何种粒子,如1 mol H2O含有的分子数为NA,而原子数目为3NA。涉及稀有气体时注意He、Ne、Ar等为单原子分子,即分子数与原子数相等。
(4)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n=。如0.5 mol H2O中分子数为 3.01×1023。
2.物质的量、摩尔及阿伏加德罗常数比较
定义
应用注意事项
物质的量
“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,只用来描述微观粒子的物理量
摩尔
只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是特定组合,使用时要用化学式指明粒子种类,如1 mol NaCl,1 mol OH-
阿伏加德
罗常数
①NA的基准是0.012 kg 12C中的原子个数
②12C不仅是物质的量的基准对象,而且还是相对原子质量的基准
③NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023的近似值进行一个计算
④阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,计算时通常使用6.02×1023这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示
3.气体摩尔质量的计算方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ(g·L-1)×22.4(L·mol-1)。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:
M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……(a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数)。
特别提醒
①阿伏加德罗常数是一个物理量,基准是0.012 kg 12C中的碳原子个数,单位是mol-1,近似值为6.02×1023 mol-1。
②一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),应注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
【进阶典例】下列关于阿伏加德罗常数的叙述不正确的是
A.阿伏加德罗常数是指1mol物质中所含有的原子数
B.0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA
C.国际上规定0.012kg12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数
D.1molO2中的分子数为NA,而原子数为2NA
【答案】A
【解析】A.阿伏加德罗常数是指1 mol物质中含有的粒子数,A错误;B.1个H2O中含有3个原子,所以0.5 mol H2O中含有1.5 mol原子,含有的原子个数为1.5NA,B正确;C.国际上规定0.012 kg 12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数,C正确;D.每个O2分子由2个氧原子构成,1 mol O2中含2 mol氧原子,D正确;故答案为:A。
解题点睛
①6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
②计算气体摩尔质量时,应根据已知条件,以物质的量为中心,选择不同的计算方法。
【拔高典例】(2026·海南三亚·一模改编)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.相等物质的量的CO和CO2相比较,它们所含的原子总数目之比为3∶2
B.Na与含的稀盐酸反应,生成氢气分子数目为
C.密闭容器中和充分反应后,容器内分子总数为
D.标准状况下,与反应生成时,转移的电子数为
【答案】D
【解析】A.相等物质的量的CO和CO2相比较,它们所含的原子总数目之比为2∶3,A错误;B.4.6g Na的物质的量为0.2mol,Na不仅能与HCl反应,还能与溶剂水反应,0.2mol Na完全反应生成0.1mol H2,分子数为,B错误;C.与O2生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故2mol 和1mol O2充分反应后分子总数大于,C错误;D.标准状况下11.2L O2的物质的量为0.5mol,Na2O2与CO2反应时,生成1mol O2转移2mol电子,故生成0.5mol O2时转移电子数为NA,D正确;故选D。
【对点练1】(25-26高一下·广西百色·期末)钙及其化合物的转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,含有的分子数目为
B.含有的原子数目为
C.每消耗,反应①转移的电子数为
D.常温下,的溶液中含离子数为
【答案】B
【解析】A.标准状况下水为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,水的物质的量远大于,所含分子数远大于,A错误;B.的物质的量为,因此含有的原子数目为,B正确;C.反应①中Ca转化为元素化合价从0价变为价,参与反应转移电子,转移电子数为,C错误;D.未给出溶液的体积,无法计算溶液中离子的物质的量,D错误;故选B.
【对点练2】(2026高一下·湖南长沙·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.3.2 g 和的混合气体中含有的氧原子数目为0.2
B.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2
C.将22.4 L 通入水中,则溶液中含HClO、、的粒子数之和为2
D.87.0 g 与足量12 的浓盐酸充分反应生成的分子数为1.0
【答案】C
【解析】A.和的混合气体中含有的原子只有O,3.2 g O的物质的量为0.2 mol,氧原子数目为0.2,A正确;B.过氧化钠与水反应方程式为:,氧气是该反应的氧化产物(O化合价:-1→0)生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2,B正确;C.未说明是否处于标准状况,所以22.4 L氯气的物质的量不一定为1 mol,且氯水中存在氯气分子,HClO、、粒子数之和无法确定,C错误;D.与足量浓盐酸反应,离子方程式为:,87.0 g 的物质的量为1.0 mol,生成氯气的物质的量为1.0 mol,分子数为,D正确;故答案选C。
1.下列关于物质的量和摩尔的叙述中不正确的是
A.摩尔是国际单位的七个基本单位之一
B.物质的量可用n表示,1mol分子中的粒子数目都约为6.02×1023
C.摩尔的计量对象为分子、原子、离子等微观粒子
D.用摩尔表示物质的量时,用中文表示时需指明微粒种类
【答案】B
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,摩尔是国际单位制中七个基本单位之一,故A说法正确;B.物质的量可用n表示,1mol任何粒子的粒子数为阿伏加德罗常数,约为6.02×1023,但是1mol分子中的粒子数目不一定为6.02×1023,故B说法错误;C.物质的量表示微观粒子,微观粒子指分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等,故C说法正确;D.能用中文名称,但要求指明粒子的种类,如1mol氢原子,故D说法正确。答案选B。
2.(2025高一上·河南信阳·期中)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.1.5molH2O中含有3molH原子、1.5molO原子
B.1mol是6.02×1023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,1.5molH2O中含有3molH原子、1.5molO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。
3.下列说法不正确的是
A.硫酸的摩尔质量(g/mol)与6.02×1023个磷酸分子的质量(g)在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于7∶8
C.3.2 g O2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023
D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子的质量是44 g
答案:D
解析:H2SO4的摩尔质量为98 g/mol,6.02×1023个H3PO4分子的质量为98 g,两者在数值上相等,A正确;6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比为N2与O2的相对分子质量之比,即28∶32=7∶8,B正确;3.2 g O2的物质的量为:=0.1 mol,含氧原子数约为0.1×2×6.02×1023,C正确;0.5×6.02×1023个CO2的物质的量为0.5 mol,质量为0.5 mol×44 g/mol=22 g,D不正确。
4.(25-26高一上·山东德州·开学考试)下列说法正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98g
B.中含有的质量为2g,含有O的质量为16g
C.一定条件下,与的质量相同
D.1molCO的质量为28g/mol
【答案】C
【解析】A.摩尔质量的单位为,硫酸的摩尔质量是,不是,A错误;B.由氢原子和氧原子构成,分子中不存在分子,不能表述为含有的质量,B错误C.的质量为,的质量为,二者质量相同,C正确;D.质量的单位为,的质量为,是的摩尔质量,D错误;故选C
5.(2026高二下·浙江温州·期末)二氧化氯()是一种高效水处理剂,其制备原理:,下列说法不正确的是
A.HCl既不是还原剂,也不是氧化剂 B.中氯元素呈价
C.为氧化产物 D.若参与反应,则转移20 mol电子
【答案】D
【解析】A.HCl中氯元素化合价为-1,反应后生成的NaCl中氯元素仍为-1,化合价没有变化,因此HCl既不是还原剂也不是氧化剂,A正确;B.中Na为+1价,O为-2价,设Cl化合价为x,根据化合物化合价代数和为0,,解得,即氯元素呈+3价,B正确;C.中Cl为+4价,由中+3价的Cl化合价升高得到,发生氧化反应,因此为氧化产物,C正确;D.5mol 参与反应时,其中4mol Cl化合价从+3升高到+4,1mol Cl化合价从+3降低到-1,共转移电子的物质的量为,不是20mol,D错误;故答案选D。
6.(25-26高三上·天津·开学考试)根据溶液中发生的两个反应:
①
②(未配平)
下列说法不正确的是
A.反应①中作氧化剂显氧化性
B.反应②配平后,的化学计量数为2
C.等物质的量的的消毒能力是的2.5倍
D.在溶液中反应可发生
【答案】A
【解析】A.反应①中Cl元素化合价从0价升高到+5价,Cl2失电子作还原剂,显还原性,并非作氧化剂显氧化性,A错误;B.反应②中中Cl元素化合价从+5价降低到中的+4价,HCl中的Cl元素化合价从-1价升高到中的0价,根据电子得失守恒、原子守恒配平可得,的化学计量数为2,B正确;C.消毒时中Cl从+4价变为-1价,1 mol 得5 mol电子;中Cl从0价变为-1价,1 mol 得2 mol电子,等物质的量时的消毒能力是的倍,C正确;D.由反应①可知氧化性,酸性条件下可氧化Cl⁻生成,氧化性更强,故该反应可发生,D正确;故选A。
7.我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.1 mol CO2中含有的氧原子数和1 mol CO中含有的氧原子数相同
B.淀粉的摩尔质量为
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6:10:5
D.22gCO2的物质的量为0.5mol
【答案】D
【解析】A.1 mol CO2含有2 mol氧原子,而1 mol CO含有1 mol氧原子,两者氧原子数不同,A错误;B.淀粉的摩尔质量应为162n g/mol,选项中未考虑n,B错误;C.淀粉中C、H、O的质量比为(6×12):(10×1):(5×16)=72:10:80=36:5:40,C错误;D.CO2的摩尔质量为44 g/mol,22 g CO2的物质的量为=0.5 mol,D正确;故选D。
8.(2026高一下·浙江温州·期末)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.是还原剂,是氧化剂
B.被氧化
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为
D.生成转移电子的数目为
【答案】C
【解析】A.中N元素化合价从+4价降低到0价,得电子作氧化剂,中C元素化合价从+2价升高到+4价,失电子作还原剂,A错误;B.作氧化剂,反应过程中化合价降低被还原,B错误;C.氧化产物为还原剂被氧化得到的,还原产物为氧化剂被还原得到的,由反应方程式可知二者物质的量之比为,C正确;D.题目未说明反应处于标准状况,无法确定的物质的量,因此无法计算转移电子的数目,D错误;故答案选C。
9.(25-26高一上·山西阳泉·开学考试)锡是传统的“五金”之一,可制造焊接材料以及各种合金。人类使用锡的历史至少已有5500年,古代冶锡的反应原理为。下列关于该反应的说法正确的是
A.氧化锡在反应中被氧化 B.每生成1molCO2,转移4NA个电子
C.M是CO D.氧化产物与还原产物个数比为
【答案】C
【解析】A.氧化锡中Sn元素化合价从+4价降低到0价,得电子被还原,不是被氧化,A错误;B.该反应中2mol SnO2得8mol电子,总转移电子数为8,每生成1mol 对应转移个电子,不是,B错误;C.根据质量守恒,反应物共含4个O原子、3个C原子,生成物含2个O原子、1个C原子,剩余2个O原子和2个C原子,故,M为,C正确;D.氧化产物为2个和1个共3个,还原产物为2个,个数比为,不是,D错误;故选C。
10.(2026高一下·吉林·期中)含重金属铬的工业废水(主要含、Cr3+等)具有强毒性,会污染土壤和水体,需经无害化处理后排放。常用处理流程为:先向废水中加入硫酸酸化,再加入亚硫酸钠(Na2SO3)将转化为Cr3+,最后加入碱性物质调节pH,使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去。核心反应为:+3+8H+=2Cr3++3+4H2O。
(1)中的Cr元素化合价为_______价。反应+3+8H+=2Cr3++3+4H2O的发生,利用了的_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)用单线桥法标出该反应中的电子转移情况:_______。
(3)当核心反应中有4 mol H+被消耗时,转移的电子数目为_______。
(4)在处理废水时,FeSO4可代替Na2SO3将转化为Cr3+,同时生成可溶性三价铁盐。写出在酸性条件下,Fe2+与反应的离子方程式:_______。
(5)判断氧化性:_______Fe3+ (填“>”或“<”)。
【答案】(1)+6 还原性 (2)
(3)3NA (4)6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O (5)>
【解析】(1)中氧元素化合价为-2,该离子带2个单位负电荷,则Cr元素化合价为+6价;反应中硫元素化合价升高(+4→+6),被氧化,是利用了的还原性;
(2)反应中铬元素化合价由+6变为+3,得到2×3个电子,硫元素化合价由+4变为+6,失去3×2个电子,单线桥表示为:;
(3)结合(2)小题,核心反应中有4 mol H+被消耗时,消耗了1.5 mol,转移3 mol电子,转移电子数目为3NA;
(4)FeSO4可将转化为Cr3+,同时生成可溶性三价铁盐,反应中铬元素化合价由+6变为+3,铁元素化合价由+2变为+3,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O ;
(5)氧化剂的氧化性大于氧化产物,故氧化性:>Fe3+ 。
11.(2026高一下·湖南衡阳·期末)Cl2可用于自来水的杀菌消毒,也是重要的化工原料。实验室用Cl2分别和KOH、NaOH溶液反应制KClO3和NaClO的装置如下。
回答下列问题:
(1)盛装MnO2的仪器名称为___________,a中装入的试剂是___________。
(2)用4.35 gMnO2固体与足量浓盐酸反应,理论上可制Cl2(标准状况下)为___________L。
(3)b中采用的加热方式为___________,该装置中所发生的反应,其还原产物是___________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(4)写出c中制取NaClO反应的离子方程式___________。
(5)设计简单实验证明d中溶液有氯离子___________。
【答案】(1)圆底烧瓶 饱和食盐水 (2)1.12
(3)水浴加热 KCl 5∶1 (4)Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O
(5)取d中溶液少量于试管中,滴加足量硝酸酸化后再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明其中含有氯离子
【解析】此题为实验室用Cl2分别和KOH、NaOH溶液反应制KClO3和NaClO的实验,首先用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,经过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再将氯气通入到水浴加热的氢氧化钾溶液中制备KClO3,通入到冰水浴的氢氧化钠溶液中制备NaClO,最后剩余氯气经过氢氧化钠溶液进行尾气处理,据此回答问题。
(1)①盛装MnO2的仪器为圆底烧瓶;②根据分析a中装入的试剂是饱和食盐水;
(2)根据公式n=可计算4.35 gMnO2的物质的量为0.05 mol,根据方程式,可知MnO2的物质的量和氯气物质的量之比为1:1,则生成氯气的物质的量也为0.05 mol,标准状况下体积为0.05 mol×22.4 L=1.12 L;
(3)①根据分析b装置采用的为水浴加热;
②b装置中发生的反应为3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,此反应中KCl为氯气降价得到的产物,所以KCl为还原产物;
③上述反应为歧化反应,氯气既是氧化剂又是还原剂,生成氯化钾的氯气是氧化剂,而生成氯酸钾的氯气为还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;
(4)c中制取NaClO的反应是歧化反应,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠以及水,可拆成离子的是氢氧化钠、氯化钠、次氯酸钠,故离子方程式为:Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O;
(5)此问是离子检验的问题,用离子检验的模板,即取d中溶液少量于试管中,滴加足量硝酸酸化后再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明其中含有氯离子。
12.(2026高一下·湖北襄阳·阶段检测)水合肼()是一种重要的化工原料,具有强还原性,易被氧化成无毒气体。工业上用尿素[,N元素为-3价]、和溶液反应制备水合肼的实验流程如图,据此某化学兴趣小组设计了下列实验制备。
制备溶液的装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用为储存多余的,B中盛放的试剂为_______。
(3)步骤Ⅰ中反应放热会生成其他副产物,现测得产物中与的物质的量之比为5:1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。为避免温度过高,可采取的措施是_______。
(4)步骤Ⅱ制备水合肼时,应将_______滴到_______中(填“溶液”或“尿素溶液”)。
(5)已知步骤Ⅱ中加入12 g尿素,最终得到8 g水合肼,则该流程的产率为_______。(不考虑损失)(尿素的相对分子质量为60,水合肼的相对分子质量为50)。()
【答案】(1)
(2)饱和氯化钠溶液 (3)5:3 冷水浴或减缓氯气的通入速率
(4)溶液 尿素溶液 (5)80%
【解析】氯气中通入氢氧化钠溶液,反应生成次氯酸钠,次氯酸钠与尿素反应生成,据此分析。
(1)装置A为二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,。
(2)氯气在饱和食盐水中溶解度很小,因此可用饱和食盐水储存多余氯气。
(3)设产物中为,为,被氧化的共,失电子总物质的量;根据得失电子守恒,被还原为的(氧化剂)得电子共,即氧化剂为,因此氧化剂与还原剂(被氧化的)物质的量之比为。降温可将装置置于冰水浴,或减慢反应速率减少放热,避免温度升高。
(4)水合肼有强还原性,易被氧化,若过量会氧化产物,因此需要将溶液逐滴加入尿素溶液中,保证尿素过量,避免产物被氧化。
(5),根据反应氮原子守恒,可得关系式:,理论生成水合肼,理论质量,因此产率。
1.下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
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 kg12C中所含的碳原子数为NA
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
【答案】C
【解析】A.摩尔质量的单位为g/mol,以克为单位时,摩尔质量在数值上等于其相对分子(原子)质量,二者表示的意义不同,A错误;B.物质的量是物理量,摩尔是国际单位制中的一个基本单位,B错误;C.0.012 kg12C中所含碳原子的数目即为阿伏加德罗常数,可用NA表示,C正确;D.1mol任何物质所含的微粒数在数值上都约为6.02×1023个,由于构成物质的粒子有分子、原子、离子等,所以1mol任何物质不一定都含有约6.02×1023个原子,D错误;故选C。
2.(2026高一下·甘肃陇南·期末)“摩尔日”(MoleDay)是一个在化学家之间流传的节日,通常在10月23日的上午6:02到下午6:02之间庆祝。在美式写法中,这两个时刻被记为6:02 10/23,恰似阿伏加德罗常数的值——。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.个氧气分子与个氖气分子的质量比是4:5
B.与所含电子数相等
C.物质的量相等的和中含有相同数目的
D.与所含分子数不相等
【答案】B
【解析】A.个氧气分子与个氖气分子的物质的量都是,氧气、氖气的摩尔质量分别是、,所以其质量比为8:5,A错误;B.与的物质的量都是,1个和1个含有的电子数都是10,所以二者所含电子数相等,B正确;C.和中均不含有错误;D.所含分子数为,所含分子数为,分子数相等,D错误;故选B。
3.(2025·福建泉州·模拟预测)铋酸钠()是一种强氧化剂,不溶于冷水,在酸性条件下能把氧化成,下列推断错误的是
A.发生的离子反应为:
B.“酸性条件”的“酸性”可以是硫酸的酸性条件
C.若有0.2 mol氧化产物生成,转移电子数为
D.可与浓盐酸发生反应
【答案】C
【解析】A.该离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,且NaBiO3不溶于冷水,写化学式符合反应事实,A正确;B.硫酸不会对Mn2+的氧化反应产生干扰,酸性条件可以选用硫酸,B正确;C.该反应的氧化产物为,每个被氧化为转移5个电子,生成0.2mol氧化产物时,转移1mol电子,电子数为,C错误;D.由题干反应可知氧化性,而可氧化浓盐酸生成,故也可与浓盐酸发生该反应,且方程式配平正确,D正确;故选C。
4.(2026·安徽合肥·三模)酸性条件下,与重铬酸盐反应时可发生过氧键的转移生成过氧化铬:①,在水溶液中进一步与发生反应②:。下列说法正确的是
A.反应①中是氧化剂 B.中Cr的化合价为+10
C.反应②中若生成,则转移 D.中含有2 mol过氧键
【答案】D
【解析】A.反应①发生过氧键的转移,所有元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应,既不是氧化剂也不是还原剂,A错误;B.Cr的最高化合价为+6,中Cr为+6价,其中含有过氧键,4个O为-1价、1个O为-2价,B错误;C.反应②中被氧化生成氧气,生成时总转移电子数为,因此生成转移,C错误;D.设含过氧键,根据化合物化合价代数和为0:,解得,D正确;答案选D。
5.(2026高一下·湖南邵阳·学业考试模拟)检验干香菇中添加剂亚硫酸盐的残留物(以计,最大允许值为)的方法如下:取干香菇样品,通过一系列步骤使其中的亚硫酸盐完全转化为,产生的恰好与12.00mL1.000×10-3mol/L的碘溶液完全反应,下列说法不正确的是
A.该碘溶液中含的物质的量为1.2×10-5mol B.的摩尔质量为64
C.该样品中亚硫酸盐含量为38.4(以计) D.该干香菇能安全食用
【答案】B
【解析】A.,A正确;B. 的摩尔质量应为,B错误; C.由反应方程式可知, ,样品中亚硫酸盐含量为,C正确;D.因,符合最大允许值要求,该干香菇能安全使用,D正确;故选B。
6.(25-26高二下·山东烟台·期末)实验室中利用固体和进行如下实验,下列说法错误的是
A.实验过程中至少发生了2个氧化还原反应
B.G与H均为氧化产物
C.整个过程转移电子的物质的量可能为2.8 mol
D.若用足量浓硫酸代替浓盐酸,H的物质的量不变
【答案】D
【解析】在的催化下分解产生氧气,方程式为:,气体单质G为O2,固体为和KCl的混合固体或MnO2、KClO3、KCl的混合固体,加入足量浓盐酸,在加热条件下发生氧化还原反应,反应过程中被氧化为Cl2,被还原为MnCl2,单质H为Cl2。
A.由分析可知实验过程涉及到的可能的反应,分别为、4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O和KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,A正确;B.由分析可知,在的催化下分解产生氧气,气体单质G为O2,O元素化合价上升,O2是氧化产物,固体为和KCl的混合固体或MnO2、KClO3、KCl的混合固体,加入足量浓盐酸,在加热条件下生成氯气,反应过程中被氧化为Cl2,Cl2是氧化产物 ,B正确;C.由分析可知,整个过程中发生反应和4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,若第一步反应氯酸钾无剩余,则消耗0.4mol,转移2.4mol电子,第二步反应消耗0.3molMnO2,转移0.6mol电子,两步反应共转移3mol电子;若0.4mol全部参与KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,转移电子数为,综上所述,整个过程转移电子数在~之间,故可能为,C正确;D.由可知,0.3molMnO2与浓盐酸反应最多可生成0.3mol Cl2,若有剩余,则还会发生KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,则产生的氯气会比0.3mol多,但少于1.5mol;用足量浓代替浓盐酸时,若第一步产生0.4molKCl,其中的氯离子可以被完全氧化生成0.2mol Cl2 ;若有剩余,则产生的氯气要少于0.2mol,D错误;故答案选D。
7.(2026高一下·陕西咸阳·期末)氯及其化合物的“价—类”二维图如图所示。a~k表示含氯元素的物质。
回答下列问题:
(1)k的化学式为___________;若e的焰色为黄色,则其___________(填“属于”或“不属于”)电解质。
(2)c必须保存在棕色试剂瓶中,原因是___________。
(3)实验室常用MnO2与a的浓溶液在加热条件下制备b.该反应的化学方程式为___________,该制备原理体现了a的___________(填字母)性质。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.挥发性
(4)某同学进行如下实验:
实验序号
实验1:制氯水
实验2:探究新制氯水的成分
实验操作
实验现象
蒸馏水由无色变为浅黄绿色
甲中溶液变蓝,乙中……
①实验1中Cl2应从___________(填“m”或“n”)口通入。
②结合化学方程式解释实验2甲中现象产生的原因___________。
③实验2乙中的现象是___________,说明新制氯水中含有的粒子为___________(填粒子符号)。
(5)已知:可用单位质量消毒剂得到的电子数表示消毒效率。d和b均可用于自来水的消毒,消毒时均被还原为,则d的消毒效率是b的___________倍(精确到0.01)。
【答案】(1) 属于 (2)HClO不稳定,见光易分解
(3) BC
(4)m 新制氯水中含有的与KI发生反应:,使淀粉溶液变蓝色 溶液先变红后褪色 、HClO (5)2.63
【解析】首先根据价-类二维图确定各物质对应类别和化合价:a为HCl、b为、c为、d为、e为氯化物、f为、g为次氯酸盐、h为氯酸盐、k为。
(1)k是+7价氯的氧化物,化学式为;
e是-1价氯的盐,若e的焰色为黄色说明含钠元素,e为NaCl,NaCl是在水溶液和熔融状态下均能导电的化合物,因此属于电解质;
(2)c为HClO,HClO不稳定,见光易分解,因此需要避光保存在棕色试剂瓶中;
(3)实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为:;
反应中部分Cl元素化合价从-1升高为0,被氧化,HCl体现还原性;部分Cl化合价不变,生成盐,HCl体现酸性,因此选BC;
(4)① 要让氯气和水充分混合,需要长导管进气,短导管排气,因此从m口通入Cl2;
② 新制氯水中含有的与KI发生反应:,生成的能使淀粉变蓝;
③ 新制氯水中含,使紫色石蕊变红,同时含,具有漂白性,会使红色褪去;
(5)消毒效率为单位质量消毒剂得电子数,中Cl从+4还原为,1g得电子;中Cl从0还原为,1 g得电子,比值为: 。
8.(2026高二下·山东烟台·期末)二氧化氯()是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用与亚氯酸钠()固体反应制备干燥纯净的,装置如图。
已知:熔点,沸点11℃,极易溶于水且不与水反应,易与碱反应,高浓度受热时易爆炸。
回答下列问题:
(1)导气管K的作用是__________,A中发生反应的离子方程式为_______________________。
(2)试剂X可选用__________(填标号);F的作用是____________________。
A.碱石灰 B. C. D.生石灰
(3)D中每生成转移电子的物质的量为__________mol。
(4)不易储存,可将其通入和的混合溶液中制得较稳定的保存液,使用时进行酸化处理,得到含的溶液,涉及的物质转化关系如图(部分反应物或产物未标出)。
制得保存液的离子方程式为______________________________;消毒自来水需用,若将制成保存液再酸化使用,其可消毒自来水的质量__________(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)平衡气压,保证浓盐酸顺利流下 2+10Cl−+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)BC 吸收Cl2,防止污染空气,防止外界空气中的水蒸气进入
(3)1 (4)2ClO2+H2O2+2=2+O2+2 <
【解析】A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,B中为饱和食盐水用于除去氯气中的HCl,C用于干燥氯气;D中氯气与NaClO2反应制备ClO2,干燥氮气的目的是降低ClO2的浓度,防止爆炸;E中收集ClO2,F吸收尾气,同时防止空气中的水蒸气进入E中与生成的ClO2反应。
(1)导气管K连通分液漏斗上口和锥形瓶,作用为平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴下;A中是与浓盐酸常温下反应制,离子方程式:。
(2)易与碱反应,因此试剂X不能选碱性干燥剂,碱石灰、生石灰都是碱性干燥剂;为酸性干燥剂、无水为中性干燥剂均可干燥氯气,故选BC;F中碱石灰的作用为吸收尾气中未反应的,防止污染空气,同时阻挡空气中的水蒸气进入E装置。
(3)D中反应为,中从+3价升高为中的+4价,每生成,转移1 mol电子。
(4)根据转化关系,反应I中反应物为、、,产物为、、,过氧化氢将ClO2还原,而自身被氧化为氧气,配平得离子方程式:;制保存液时,先被还原为,酸化处理时发生反应:,每仅转化生成,剩余(无消毒能力),总氧化能力(得电子总数)小于原,因此可消毒自来水的质量。
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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
考点 1 元素与物质分类的关系
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目)_______的集合体。符号为___,是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。
(2)单位:摩尔(简称摩),类似于长度的基本单位——米。
(3)使用范围:适用于____________如分子、原子、离子、中子、质子、电子等)或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数:1 mol任何粒子的粒子数(相等),符号为NA,单位为_______。国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为___________________,即NA≈_________________。
(5)计算公式:n=AA。
2.物质的量的特征—“四化”
专有化
“物质的量”四个字是一个_______,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______________,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些微粒的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如米、苹果等。
具体化
必须指明具体微粒的_______,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_________,如1 mol NaCl、0.5 mol H2SO4
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数的关系
(1)关系:粒子数(N)== 物质的量(n)×阿伏加德罗常数(NA),即N==_______。
(2)实例:
①1mol水分子含有1×NA 个水分子; ②1mol 水分子含有1×NA个氧原子
③1mol 水分子含有2×NA个氢原子; ④1mol 水分子含有10×NA个电子
【进阶典例】 对物质的量的有关说法错误的是
A.物质的量将一定数目微观粒子与可称量的物质之间联系起来了,以后我们就可让“质量”这一个物理量“下岗”了
B.使用物质的量时要指明所计量的微观粒子是谁,最好用化学式表示,既规范,又显得简洁准确
C.化学方程式中的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。这样以后依据化学方程式进行计算时就可以用物质的量关系进行计算了
D.学习了物质的量后,我们就能大致知道一杯水中大约有多少个水分子了
解题点睛
①物质的量只能衡量微观粒子(如分子、原子、离子、中子、质子、电子等),必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称;如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。
②物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
③“物质的量”四个字是一个整体的物理量名词,不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
④6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
【拔高典例】(2026高一下·湖南永州·开学考试)硒酸中加入盐酸共热可转化为亚硒酸,再将通入亚硒酸的溶液中即可析出单质硒。下列叙述正确的是
A.具有强氧化性
B.通入亚硒酸反应氧化产物是硒
C.亚硒酸只能作氧化剂
D.与亚硒酸反应生成1mol单质硒转移的电子数是2NA
【对点练1】2018 年第 26 届大会对阿伏加德罗常数予以重新规定,即 1 摩尔精确包含6.02214076 ×1023 个基本微粒,该数即为以单位mol−1表示阿伏加德罗常数 NA 的固定数值。摩尔来源于拉丁文 moles,原意为大量、堆积。下列有关说法中错误的是
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6.02 ×1023个原子
③氢原子的摩尔质量是1 g ④ HCl 的摩尔质量等于1molHCl 分子的质量
⑤1molCO2 中含有1mol 碳和2mol氧
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑤ D.全部
【对点练2】(2026·北京·三模)反应,是潜艇中氧气来源之一,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含个氧原子
B.含有的质子数为
C.反应中每生成转移电子
D.溶于水中,所得溶液的质量分数为
考点 2 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)概念:摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的_______,符号为_____。
(2)表达式:M = _______,所以摩尔质量M的常用单位为_______。
(3)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的________________。
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
(1)n= (n表示物质的量,单位是mol;N表示粒子数;NA表示阿伏伽德罗定律常数,单位是 _______)
(2)n= (n表示物质的量,单位是mol;m为物质的质量,单位是g;M为摩尔质量,单位是 _______)
3.摩尔质量的特征—“四性)
(1)等值性:摩尔质量以_______作单位时,在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)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_______相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个_______,不随物质的物质的量的多少而改变。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1 mol该混合物的_______就是该混合物的平均摩尔质量。
特别提醒
①摩尔质量定义中的“单位物质的量的物质”是指分子、原子或离子等微观粒子。
②摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以g·mol -1为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
③物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
【进阶典例】(2026高一下·湖北襄阳·期末)将一定量的碳单质在氧气中不完全燃烧,得到4.48 L(已折算为标准状况)和的混合气体,该混合气体对氢气的相对密度为15。下列有关说法正确的是
A.碳单质的质量为 B.碳单质燃烧时消耗了氧气
C.混合气体中比多 D.混合气体的平均摩尔质量为
解题点睛
①物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
②摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
③对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
【拔高典例】用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.28 g N2含有的原子数是NA
B.48 g S6与S8所含硫原子数为1.5NA
C.化学反应中1 mol Fe参加反应,失去的电子数一定3NA
D.1 mol H2在O2中完全燃烧转移的电子数目为NA
【对点练1】(2026高一下·甘肃陇南·期末)氮化铝是一种耐高温结构陶瓷,制备方法:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO,下列说法正确的是
A.1 mol N2含有28mol电子 B.Al2O3的摩尔质量是102
C.1 mol AlN的质量为41 g D.N2的摩尔质量与CO的相对分子质量相同
【对点练2】科学家发现某种元素的一个原子,其质量是a g,一个C原子的质量是b g,NA是阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是
A.该原子的摩尔质量是a NA B.W g该原子的物质的量是mol
C.W g该原子含有 个该原子 D.由已知信息可得NA=
考点 3 阿伏伽德罗常数
1.阿伏伽德罗常数
(1)定义:国际上科学家们规定1mol任何物质所含的_______数量叫做阿伏加德罗常数,是个_______,符号为NA。
(2)意义:1mol任何粒子的粒子数与阿伏伽德罗常数数值_______。1摩尔粒子集合体所含的粒子数与 0.012kg 12C中所含的碳原子数_______,约为6.02×1023mol-1。
(3)应用:NA指1 mol任何粒子的粒子数,一定要指明何种粒子,如1 mol H2O含有的分子数为_______,而原子数目为_______。涉及稀有气体时注意He、Ne、Ar等为单原子分子,即分子数与原子数_______。
(4)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n=_______。如0.5 mol H2O中分子数为 _______。
2.物质的量、摩尔及阿伏加德罗常数比较
定义
应用注意事项
物质的量
“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,只用来描述__________的物理量
摩尔
只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是特定组合,使用时要用_______指明粒子种类,如1 mol NaCl,1 mol OH-
阿伏加德
罗常数
①NA的基准是0.012 kg 12C中的_______个数
②12C不仅是物质的量的基准对象,而且还是_______的基准
③NA是一个实验值,现阶段常取_______的近似值进行一个计算
④阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,计算时通常使用6.02×1023这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示
3.气体摩尔质量的计算方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ(g·L-1)×22.4(L·mol-1)。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:
M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……(a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数)。
特别提醒
①阿伏加德罗常数是一个物理量,基准是0.012 kg 12C中的碳原子个数,单位是mol-1,近似值为6.02×1023 mol-1。
②一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),应注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
【进阶典例】下列关于阿伏加德罗常数的叙述不正确的是
A.阿伏加德罗常数是指1mol物质中所含有的原子数
B.0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA
C.国际上规定0.012kg12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数
D.1molO2中的分子数为NA,而原子数为2NA
解题点睛
①6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
②计算气体摩尔质量时,应根据已知条件,以物质的量为中心,选择不同的计算方法。
【拔高典例】(2026·海南三亚·一模改编)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.相等物质的量的CO和CO2相比较,它们所含的原子总数目之比为3∶2
B.Na与含的稀盐酸反应,生成氢气分子数目为
C.密闭容器中和充分反应后,容器内分子总数为
D.标准状况下,与反应生成时,转移的电子数为
【对点练1】(25-26高一下·广西百色·期末)钙及其化合物的转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,含有的分子数目为
B.含有的原子数目为
C.每消耗,反应①转移的电子数为
D.常温下,的溶液中含离子数为
【对点练2】(2026高一下·湖南长沙·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.3.2 g 和的混合气体中含有的氧原子数目为0.2
B.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2
C.将22.4 L 通入水中,则溶液中含HClO、、的粒子数之和为2
D.87.0 g 与足量12 的浓盐酸充分反应生成的分子数为1.0
1.下列关于物质的量和摩尔的叙述中不正确的是
A.摩尔是国际单位的七个基本单位之一
B.物质的量可用n表示,1mol分子中的粒子数目都约为6.02×1023
C.摩尔的计量对象为分子、原子、离子等微观粒子
D.用摩尔表示物质的量时,用中文表示时需指明微粒种类
2.(2025高一上·河南信阳·期中)下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.1.5molH2O中含有3molH原子、1.5molO原子
B.1mol是6.02×1023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
3.下列说法不正确的是
A.硫酸的摩尔质量(g/mol)与6.02×1023个磷酸分子的质量(g)在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于7∶8
C.3.2 g O2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023
D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子的质量是44 g
4.(25-26高一上·山东德州·开学考试)下列说法正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98g
B.中含有的质量为2g,含有O的质量为16g
C.一定条件下,与的质量相同
D.1molCO的质量为28g/mol
5.(2026高二下·浙江温州·期末)二氧化氯()是一种高效水处理剂,其制备原理:,下列说法不正确的是
A.HCl既不是还原剂,也不是氧化剂 B.中氯元素呈价
C.为氧化产物 D.若参与反应,则转移20 mol电子
6.(25-26高三上·天津·开学考试)根据溶液中发生的两个反应:
①
②(未配平)
下列说法不正确的是
A.反应①中作氧化剂显氧化性
B.反应②配平后,的化学计量数为2
C.等物质的量的的消毒能力是的2.5倍
D.在溶液中反应可发生
7.我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.1 mol CO2中含有的氧原子数和1 mol CO中含有的氧原子数相同
B.淀粉的摩尔质量为
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6:10:5
D.22gCO2的物质的量为0.5mol
8.(2026高一下·浙江温州·期末)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.是还原剂,是氧化剂
B.被氧化
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为
D.生成转移电子的数目为
9.(25-26高一上·山西阳泉·开学考试)锡是传统的“五金”之一,可制造焊接材料以及各种合金。人类使用锡的历史至少已有5500年,古代冶锡的反应原理为。下列关于该反应的说法正确的是
A.氧化锡在反应中被氧化 B.每生成1molCO2,转移4NA个电子
C.M是CO D.氧化产物与还原产物个数比为
10.(2026高一下·吉林·期中)含重金属铬的工业废水(主要含、Cr3+等)具有强毒性,会污染土壤和水体,需经无害化处理后排放。常用处理流程为:先向废水中加入硫酸酸化,再加入亚硫酸钠(Na2SO3)将转化为Cr3+,最后加入碱性物质调节pH,使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去。核心反应为:+3+8H+=2Cr3++3+4H2O。
(1)中的Cr元素化合价为_______价。反应+3+8H+=2Cr3++3+4H2O的发生,利用了的_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)用单线桥法标出该反应中的电子转移情况:_______。
(3)当核心反应中有4 mol H+被消耗时,转移的电子数目为_______。
(4)在处理废水时,FeSO4可代替Na2SO3将转化为Cr3+,同时生成可溶性三价铁盐。写出在酸性条件下,Fe2+与反应的离子方程式:_______。
(5)判断氧化性:_______Fe3+ (填“>”或“<”)。
11.(2026高一下·湖南衡阳·期末)Cl2可用于自来水的杀菌消毒,也是重要的化工原料。实验室用Cl2分别和KOH、NaOH溶液反应制KClO3和NaClO的装置如下。
回答下列问题:
(1)盛装MnO2的仪器名称为___________,a中装入的试剂是___________。
(2)用4.35 gMnO2固体与足量浓盐酸反应,理论上可制Cl2(标准状况下)为___________L。
(3)b中采用的加热方式为___________,该装置中所发生的反应,其还原产物是___________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(4)写出c中制取NaClO反应的离子方程式___________。
(5)设计简单实验证明d中溶液有氯离子___________。
12.(2026高一下·湖北襄阳·阶段检测)水合肼()是一种重要的化工原料,具有强还原性,易被氧化成无毒气体。工业上用尿素[,N元素为-3价]、和溶液反应制备水合肼的实验流程如图,据此某化学兴趣小组设计了下列实验制备。
制备溶液的装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用为储存多余的,B中盛放的试剂为_______。
(3)步骤Ⅰ中反应放热会生成其他副产物,现测得产物中与的物质的量之比为5:1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。为避免温度过高,可采取的措施是_______。
(4)步骤Ⅱ制备水合肼时,应将_______滴到_______中(填“溶液”或“尿素溶液”)。
(5)已知步骤Ⅱ中加入12 g尿素,最终得到8 g水合肼,则该流程的产率为_______。(不考虑损失)(尿素的相对分子质量为60,水合肼的相对分子质量为50)。()
1.下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
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 kg12C中所含的碳原子数为NA
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
2.(2026高一下·甘肃陇南·期末)“摩尔日”(MoleDay)是一个在化学家之间流传的节日,通常在10月23日的上午6:02到下午6:02之间庆祝。在美式写法中,这两个时刻被记为6:02 10/23,恰似阿伏加德罗常数的值——。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.个氧气分子与个氖气分子的质量比是4:5
B.与所含电子数相等
C.物质的量相等的和中含有相同数目的
D.与所含分子数不相等
3.(2025·福建泉州·模拟预测)铋酸钠()是一种强氧化剂,不溶于冷水,在酸性条件下能把氧化成,下列推断错误的是
A.发生的离子反应为:
B.“酸性条件”的“酸性”可以是硫酸的酸性条件
C.若有0.2 mol氧化产物生成,转移电子数为
D.可与浓盐酸发生反应
4.(2026·安徽合肥·三模)酸性条件下,与重铬酸盐反应时可发生过氧键的转移生成过氧化铬:①,在水溶液中进一步与发生反应②:。下列说法正确的是
A.反应①中是氧化剂 B.中Cr的化合价为+10
C.反应②中若生成,则转移 D.中含有2 mol过氧键
5.(2026高一下·湖南邵阳·学业考试模拟)检验干香菇中添加剂亚硫酸盐的残留物(以计,最大允许值为)的方法如下:取干香菇样品,通过一系列步骤使其中的亚硫酸盐完全转化为,产生的恰好与12.00mL1.000×10-3mol/L的碘溶液完全反应,下列说法不正确的是
A.该碘溶液中含的物质的量为1.2×10-5mol B.的摩尔质量为64
C.该样品中亚硫酸盐含量为38.4(以计) D.该干香菇能安全食用
6.(25-26高二下·山东烟台·期末)实验室中利用固体和进行如下实验,下列说法错误的是
A.实验过程中至少发生了2个氧化还原反应
B.G与H均为氧化产物
C.整个过程转移电子的物质的量可能为2.8 mol
D.若用足量浓硫酸代替浓盐酸,H的物质的量不变
7.(2026高一下·陕西咸阳·期末)氯及其化合物的“价—类”二维图如图所示。a~k表示含氯元素的物质。
回答下列问题:
(1)k的化学式为___________;若e的焰色为黄色,则其___________(填“属于”或“不属于”)电解质。
(2)c必须保存在棕色试剂瓶中,原因是___________。
(3)实验室常用MnO2与a的浓溶液在加热条件下制备b.该反应的化学方程式为___________,该制备原理体现了a的___________(填字母)性质。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.挥发性
(4)某同学进行如下实验:
实验序号
实验1:制氯水
实验2:探究新制氯水的成分
实验操作
实验现象
蒸馏水由无色变为浅黄绿色
甲中溶液变蓝,乙中……
①实验1中Cl2应从___________(填“m”或“n”)口通入。
②结合化学方程式解释实验2甲中现象产生的原因___________。
③实验2乙中的现象是___________,说明新制氯水中含有的粒子为___________(填粒子符号)。
(5)已知:可用单位质量消毒剂得到的电子数表示消毒效率。d和b均可用于自来水的消毒,消毒时均被还原为,则d的消毒效率是b的___________倍(精确到0.01)。
8.(2026高二下·山东烟台·期末)二氧化氯()是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用与亚氯酸钠()固体反应制备干燥纯净的,装置如图。
已知:熔点,沸点11℃,极易溶于水且不与水反应,易与碱反应,高浓度受热时易爆炸。
回答下列问题:
(1)导气管K的作用是__________,A中发生反应的离子方程式为_______________________。
(2)试剂X可选用__________(填标号);F的作用是____________________。
A.碱石灰 B. C. D.生石灰
(3)D中每生成转移电子的物质的量为__________mol。
(4)不易储存,可将其通入和的混合溶液中制得较稳定的保存液,使用时进行酸化处理,得到含的溶液,涉及的物质转化关系如图(部分反应物或产物未标出)。
制得保存液的离子方程式为______________________________;消毒自来水需用,若将制成保存液再酸化使用,其可消毒自来水的质量__________(填“>”、“<”或“=”)。
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