内容正文:
必修第一册
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
3.1 物质的量与摩尔质量
课标要点
1.认识物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量,知道其单位是摩尔,能说出阿伏加德罗常数的含义与数值;
2.知道摩尔质量的含义与常用单位,能说明摩尔质量与相对分子(原子)质量的联系和区别;
3.能运用 、及其变形进行物质的量、粒子数、质量之间的相互换算;
4.能从宏观与微观联系的视角体会“物质的量”作为桥梁的作用,形成定量研究化学反应的意识。
学习重难点
【重点】
①物质的量概念的内涵与摩尔计量对象的确定(只能计量微观粒子);
②阿伏加德罗常数 的含义、单位与数值;
③ 与两个基本关系的建立与运用;
④摩尔质量与相对分子(原子)质量“数值相同、单位不同”的关系。
【难点】
①借助类比建立“物质的量”这一抽象概念,理解宏观质量与微观粒子数的联系;
②由化学式分析 1 mol 物质中所含各种微粒(分子、原子、离子、电子等)的数目;
③以物质的量为“枢纽”进行 N、n、m 的多步综合换算。
知识点一 物质的量——微观粒子的“计数单位”
生活中数东西常用“打”(12个)这样的大单位,谁也不会一个两个地数。化学世界里的微粒更小更多:1滴水大约含有1.67×10²¹个水分子,若按“个”计数,写出来是一串天文数字,既麻烦又容易出错。科学家于是为微观粒子造了一个“大号计数单位”——摩尔(mol):1 mol 约等于 6.02×10²³ 个粒子。有了它,化学计算就从“数颗粒”变成了“数堆数”。
1.物质的量——一个“新物理量”
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号为 n。它的单位是摩尔,简称摩,符号为 mol;摩尔是国际单位制(SI)7个基本单位之一。
注意把“物理量”和“单位”分开:
物理量
单位
质量
千克(kg)
物质的量
摩尔(mol)
2.计量标准——阿伏加德罗常数()
国际上规定,1 mol 任何粒子集合体所含的粒子数约为 6.02×10²³。1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为 ,单位是 mol⁻¹,通常用 6.02×10²³ mol⁻¹ 表示。
理解要点:①是一个带单位(mol⁻¹)的常数,6.02×10²³ 只是它的常用近似值;②只要粒子种类确定(分子、原子、离子、质子、中子、电子或原子团),1 mol 就对应约 6.02×10²³ 个这种粒子;③1 mol 不同物质所含粒子数相同,但不同粒子的质量不同,所以 1 mol 不同物质的质量不同(详见知识点二)。
3.计量对象——摩尔“只数微观粒子,不数宏观物体”
要求
含义
微观化
只能计量分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等微观粒子,不能说“1 mol 苹果”。
具体化
要用化学式(或明确的微粒名称)指明种类,不说“1 mol 氧”(是氧原子还是氧分子?),应说“1 mol O”或“1 mol O₂”。
专有化
“物质的量”是专有名词,不能拆开说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”。
集体化
物质的量表示粒子集合体,数值可以是整数也可以是小数,如 0.5 mol H₂O、2 mol Fe。
4.基本关系式:,即 N = n·
“n 是几,N 就是几个 ”:0.5 mol 就含约 3.01×10²³ 个粒子(0.5 个 ),2 mol 就含约 1.204×10²⁴ 个粒子(2 个 )。例如,1 mol MgCl₂ 中含 1 mol Mg²⁺ 和 2 mol Cl⁻,Cl⁻ 的数目约为 2×6.02×10²³=1.204×10²⁴。
▶ 重要结论(必背)
①物质的量是物理量,摩尔是它的单位——两者不能混为一谈;
②1 mol 任何粒子所含粒子数都约为 6.02×10²³,即约 1 个 ;
③N=n·,“n 是几,N 就是几个 ”;
④摩尔只计量微观粒子及其特定组合,不计量宏观物体。
▶ 易错易混(高频陷阱)
①“物质的量就是物质的质量(或数量)”——错!物质的量是物理量,表示粒子集合体;质量是另一个物理量。
②“摩尔是一个物理量”——错!摩尔是物质的量的单位。
③“1 mol 氧”“1 mol 氢”——错!未指明微粒种类,含义不明;应写“1 mol O₂”“1 mol H”。
④“1 mol 苹果”“1 mol 桌子”——错!摩尔只计量微观粒子,不计量宏观物体。
⑤“阿伏加德罗常数就是 6.02×10²³”——错!6.02×10²³ 只是数值(近似值), 是带单位(mol⁻¹)的常数。
随学随练
1.【2025-2026高一上·天津河北区·期中】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“1 mol O₂”,但不能说“1 mol 氢”
2.【2025-2026高一上·天津市第一百中学·期中】下列关于物质的量和摩尔的叙述中不正确的是( )
A.摩尔是国际单位制的七个基本单位之一
B.物质的量可用 n 表示,1 mol 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,用中文表示需指明微粒种类
3.【2025-2026高一上·天津河北区·期中】在 1 mol MgCl₂ 中氯离子数目为( )
A.6.02×10²³ B.1.204×10²⁴ C.1 D.2
知识点二 摩尔质量——连接宏观与微观的“质量桥梁”
18 g 水恰好约含 6.02×10²³ 个水分子,27 g 铝恰好约含 6.02×10²³ 个铝原子。为什么“1 mol 水”正好是 18 g?因为水分子的相对分子质量是 18。把“1 mol 粒子的质量”作为一把“标准秤”,就得到了摩尔质量——它把宏观上可称量的质量与微观上不可数的粒子联系起来。
1.摩尔质量的定义
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号为 M,常用的单位为 g/mol(或 g·mol⁻¹)。
2.数值规律——“单位不同,数值相同”
以 g/mol 为单位时,摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
物质
相对分子(原子)质量
摩尔质量
1 mol 物质的质量
Na
23
23 g/mol
23 g
H₂O
18
18 g/mol
18 g
Al
27
27 g/mol
27 g
O₂
32
32 g/mol
32 g
注意:摩尔质量与相对分子(原子)质量“数值相同、单位不同”——摩尔质量有单位(g/mol),相对分子(原子)质量无单位。离子的摩尔质量数值等于其相对离子质量(电子质量极小,得失电子忽略不计),如 Na⁺ 的摩尔质量为 23 g/mol。
3.基本关系式:n = (变形:m = n·M,)
知道物质的质量和摩尔质量,就能求出物质的量——宏观质量与微观粒子数由此打通。
示例①:4.9 g H₂SO₄ 的物质的量是多少?M(H₂SO₄)=98 g/mol,n(H₂SO₄)=4.9 g÷98 g/mol=0.05 mol。
示例②:0.5 mol CO₂ 的质量是多少?M(CO₂)=44 g/mol,m(CO₂)=0.5 mol×44 g/mol=22 g。
▶ 重要结论(必背)
①M 以 g/mol 为单位时,数值=相对分子(原子)质量;
②m=n·M——质量=物质的量×摩尔质量,一乘一除,质量与物质的量互求;
③摩尔质量是物质的固有属性:对指定物质,M 是定值,不随物质的质量、物质的量多少而改变(1 g 水与 100 g 水的摩尔质量都是 18 g/mol)。
▶ 易错易混(高频陷阱)
①“摩尔质量的单位是 g”——错!质量的单位是 g,摩尔质量的单位是 g/mol。
②“1 mol OH⁻ 的质量为 17 g/mol”——错!1 mol OH⁻ 的质量是 17 g(质量不带“/mol”),17 g/mol 是 OH⁻ 的摩尔质量。
③“二氧化碳的摩尔质量为 44”——错!缺单位,应写“44 g/mol”。
④“摩尔质量随物质的量增大而增大”——错!M 是定值,不随 m、n 改变。
⑤“摩尔质量数值等于相对分子质量”——对,但有前提:以 g/mol 为单位时,且相对分子质量本身无单位。
⑥“1 mol Na⁺ 的质量与 1 mol Na 的质量不同”——错!得失电子质量极小,可忽略,二者均为 23 g(摩尔质量均为 23 g/mol)。
随学随练
1.【2025-2026高一上·天津河东区·期中】2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素的分子式为 C₁₅H₂₂O₅,其摩尔质量用 M 表示。下面关于青蒿素的说法正确的是( )
A.C₁₅H₂₂O₅ 的摩尔质量为 282 g
B.1 个 C₁₅H₂₂O₅ 分子的质量约为 M/ g
C.1 mol C₁₅H₂₂O₅ 完全燃烧生成 22 mol H₂O
D.含有 6.02×10²³ 个碳原子的 C₁₅H₂₂O₅ 的物质的量为 1 mol
2.【21-22高一上·福建福州·阶段练习】在 8 g 某物质中含有 3.01×10²³ 个分子,该物质的相对分子质量为( )
A.40 B.16 C.40 g/mol D.16 g/mol
3.【2025-2026高一上·天津市第四十七中学·期中】20 g A 物质和 14 g B 物质恰好完全反应,生成 8.8 g C 物质、3.6 g D 物质和 0.3 mol E 物质,则 E 物质的摩尔质量为( )
A.72 g·mol⁻¹ B.72 C.108 D.108 g·mol⁻¹
知识点三 n、N、m“三兄弟”——以物质的量为枢纽的换算
N(粒子数)、n(物质的量)、m(质量)三者由两条公式连通:,n = 。解题时“先求 n,再求其他”——n 是换算的“枢纽”。
1.换算思路——“三步走”
①写化学式:明确要求的是哪种微粒(分子、原子、离子、电子……);
②找关系:由 n=m/M 求 n,或由 n=N/ 求 n;
③再换算:m→n→N,或 N→n→m。
2.“1 mol 物质中含多少微粒”速查(由化学式决定)
化学式
1 mol 中含有的微粒及数目
H₂O
约 6.02×10²³ 个 H₂O 分子;含 2 mol H 原子、1 mol O 原子
H₂SO₄
约 6.02×10²³ 个 H₂SO₄ 分子;含 2 mol H 原子、1 mol S 原子、4 mol O 原子
NaCl
约 6.02×10²³ 个 Na⁺ 和约 6.02×10²³ 个 Cl⁻(共 2 mol 离子)
CH₄
约 6.02×10²³ 个 CH₄ 分子;含 10 mol 电子(C 有 6 个,H 有 1×4 个)
注意:“1 mol H₂O 含 1 mol H₂ 和 1 mol O”的说法错误——水分子中不存在氢分子,应说“含 2 mol 氢原子”。
3.摩尔质量的“多角度求法”(本课时掌握前四种)
①定义式:M=m/n(最常用); ②由“1 个分子的质量”求:M=m(一个分子)×;
③由“1 个分子质量与 ¹²C 原子质量”求:M=m(分子)/m(¹²C)×12 g/mol;
④由相对原子质量直接确定:M=相对分子(原子)质量 g/mol。
(⑤气体密度法、⑥相对密度法将在“气体摩尔体积”课时学习,本讲义素养提升第1题先作衔接尝试。)
▶ 重要结论(必背)
①换算主线:N ⇌ n ⇌ m,一切从 n 出发;
②求微粒数“先数分子,再数原子”:1 mol O₂ 含 6.02×10²³ 个 O₂ 分子、2×6.02×10²³ 个 O 原子;
③化学式即“微粒配方”:化学式中的下标,就是 1 mol 该物质中对应微粒的物质的量(mol)。
▶ 易错易混(高频陷阱)
①“1 mol H₂O 中含有 1 mol H₂ 和 1 mol O”——错!水分子中不存在 H₂ 分子,应说含 2 mol H 原子、1 mol O 原子。
②“1 mol 任何物质都含有约 6.02×10²³ 个原子”——错!分子构成的物质先数分子再数原子,如 1 mol CO₂ 含约 1.806×10²⁴ 个原子。
③“含有 6.02×10²³ 个碳原子的 C₁₅H₂₂O₅ 的物质的量为 1 mol”——错!1 mol 青蒿素含 15 mol 碳原子,6.02×10²³ 个碳原子只对应 1/15 mol 青蒿素。
④“等质量的不同物质,分子数一定相同”——错!分子数由物质的量决定(n=m/M),M 不同则 n 不同。
⑤计算“张冠李戴”:求 O₂ 中氧原子数时误把 O₂ 的物质的量当成原子数(1 mol O₂ 的原子数是分子数的 2 倍)。
随学随练
1.【2025-2026高一上·天津市第一百中学·期中】用 表示阿伏加德罗常数的值,0.2 mol CH₄ 中含有的电子的物质的量为____mol。
2.【22-23高一上·山东淄博·期末】最近,全国的雾霾天气对环境造成了严重影响,芜湖市开展了臭氧的监测。下列有关说法正确的是( )
A.臭氧的摩尔质量是 48 g
B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为 2∶3
C.20 g 氖气中含有 6.02×10²³ 个原子
D.1.00 mol 臭氧中含有电子总数为 18×6.02×10²³
3.【23-24高一上·山东济宁·期末·改编】常温常压下,下列各组微粒,前者与后者数目相等的是( )
A.同温同压下相同体积的 O₂ 与 O₃ 所含的原子数
B.1 mol SO₂ 与 16 g O₂ 所含的分子数
C.等质量的 NO₂ 与 N₂O₄ 所含的电子数
D.未指明体积的 Na₂SO₄ 溶液中的 Na⁺ 与 SO₄²⁻ 数目
活学活用——判断下列说法是否正确(正确打√,错误打×)
(1)物质的量就是物质的质量。( )
(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。( )
(3)1 mol 任何物质都含有约 6.02×10²³ 个原子。( )
(4)可以说“1 mol 氢”,也可以说“1 mol H₂”。( )
(5)0.5 mol H₂O 中含有 0.5 mol H₂ 和 0.5 mol O。( )
(6)摩尔质量以 g/mol 为单位时,数值上等于该物质的相对分子(原子)质量。( )
(7)1 mol CO₂ 的质量是 44 g/mol。( )
(8)物质的量相同的不同物质,所含粒子数一定相同。( )
(9)1 mol Na⁺ 的质量为 23 g,其摩尔质量为 23 g/mol。( )
(10)阿伏加德罗常数就是 6.02×10²³。( )
题型一 物质的量与微粒数的换算
▌例1 【2025-2026高一上·天津市第五十四中学·期中】含 3.01×10²³ 个 Na⁺ 的 Na₂SO₄,其物质的量为____mol;其中 SO₄²⁻ 的数目约为____。
▌对点练1-1 【2025-2026高一上·天津市第四十三中学·期中】用 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有 个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为 11.2 L
B.25 ℃、1.01×10⁵ Pa 时,32 g O₂ 和 O₃ 的混合气体所含原子数为 2.5
C.标准状况下,11.2 L H₂O 含有的原子数为 1.5
D.常温常压下,44 g CO₂ 含有的原子数为 3
题型二 摩尔质量的理解与计算
▌例2 【2025-2026高一上·天津市第一百中学·期中】
(1)0.5 mol NH₃ 的质量是____g;
(2)7.8 g Na₂X 中含有 0.2 mol Na⁺,则 Na₂X 的摩尔质量为____g/mol。
▌对点练2-1 某气体的质量为 6.4 g,含有 6.02×10²² 个分子,则该气体的相对分子质量是( )
A.64 B.32 C.96 D.124
题型三 n、N、m 综合换算——摩尔质量的多种求法
▌例3 【23-24高一上·山东枣庄·期末】y mol H₂SO₄ 中含有 a 个氧原子,则阿伏加德罗常数 =____(用含 a、y 的代数式表示)。
▌对点练3-1 【2025-2026高一上·天津市耀华中学·期中·改编】某硫原子的质量是 a g,¹²C 原子的质量是 b g,若 只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )
A.该硫原子的摩尔质量为 (a/b) g·mol⁻¹
B.m g 该硫原子的物质的量为 (m/a) mol
C.1 mol 硫原子的质量是 a·g
D.¹²C 原子的摩尔质量是 b g·mol⁻¹
基础通关
一、单选题
1.下列理解正确的是
A.摩尔是国际单位制中的一个物理量
B.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.物质的量指物质的数量
2.下列叙述中,正确的是
A.摩尔是一个基本物理量,表示物质所含粒子的多少
B.1 mol Ne中约含有个电子
C.1 mol水中含有1 mol氢分子和1 mol氧原子
D.阿伏加德罗常数就是
3.下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是
A.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
B.是个粒子的集合体,如大米、苹果等
C. 中含有 H原子、 O原子
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
4.0.5mol Na2SO4中所含的Na+数约为
A.3.01×1023个 B.0.5个 C.6.02×1023个 D.2个
5.下列说法正确的是
A.1 mol氯含有个微粒
B.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
C.阿伏加德罗常数的数值约等于
D.H2O的摩尔质量是18 g
6.下列说法正确的是
A.1mol氢 B.SO的摩尔质量是96g
C.1mol H2O的质量是18g D.H2O的相对分子质量是18g
7.下列说法正确的是
A.摩尔是用来描述微观粒子的物理量
B.中含有的原子数目为
C.1mol的中含有的物质的量为1mol
D.1mol任何物质都含有个分子
8.下列说法正确的是
A.32 g 所含的原子数目为
B.0.5 mol 含有的原子数目为
C.的摩尔质量是63 g
D.个氮气中原子的物质的量是1.5 mol
9.a mol 中含有b个O,则阿伏加德罗常数可以表示为
A. B. C. D.
10.设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A.所含的原子数目为 B.含有的原子数目为
C.含有的分子数目为 D.个氯气分子的物质的量是
11.下列说法错误的是
A.12 g石墨和12 g金刚石中含有的碳原子数均为
B.小苏打能与酸反应产生CO2气体,可作面点膨松剂
C.做钠燃烧实验时,可用坩埚钳夹持金属钠放到酒精灯火焰上点燃
D.将鸭蛋放入食盐水一段时间,Na+和Cl-可以穿过半透膜,得到咸鸭蛋
12.用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol中阴离子数为
B.32 g和混合气体所含氧原子数目为
C.常温下,17 g所含质子数为
D.在中燃烧生成1 molHCl转移的电子数目为
13.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.120克NaHSO4固体含有离子数目为3NA
B.总质量为1g的O2与N2混合气体含有的电子数为0.5NA
C.Na2O2与CO2反应时,每产生1 mol O2转移电子数为NA
D.向含有FeI2的溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移电子数目为NA
素养提升
1.结合下图可知,所含水分子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
A.L B.3 C. D.3
2.下列说法中正确的是
A.的质量为
B.的摩尔质量为
C.的摩尔质量与的相对分子质量相等
D.氧的质量为
3.下列关于相同物质的量的和的比较中正确的是
①所含的分子数目之比为1∶1 ②所含的氢原子数之比为4∶3 ③所含的原子总数之比为5∶4 ④所含的电子数之比为1∶1
A.仅①② B.仅②③ C.仅①②④ D.①②③④
4.下列对摩尔(mol)的有关说法不正确的是
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.氧气的摩尔质量就是其相对分子质量
C.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
D.0.5 mol氦气约含有3.01×1023个原子
5.下列说法中正确的是
A.O的相对原子质量是16,说明氧原子质量是12C原子质量的16倍
B.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
C.1molOH-的质量是17g/mol
D.一个水分子的质量约为
6.下列说法正确的是
A.32 g 所含的原子数目为
B.0.5 mol 含有的原子数目为
C.的摩尔质量是63 g
D.个氮气中原子的物质的量是1.5 mol
7.卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的动力来源。下列叙述中正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
C.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60g
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
8.表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.64 g氧气中含氧分子的数目为
B.1.7 g 中含有的电子数为
C.40 g 中所含氧原子数为
D.58.5 g氯化钠中所含的离子数为
9.草酸()是生物体的一种代谢产物,并在不同的生命体中发挥不同的功能。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于草酸的说法错误的是
A.1 mol草酸含有2 mol H、2 mol C和4mol O
B.含2 mol O的草酸的摩尔质量为
C.45 g草酸中含有的原子总数为
D.117 g草酸完全燃烧生成和,转移电子为2.6 mol
10.下列叙述正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1 mol任何物质都含有约个原子
C.含有个氧原子的的物质的量是0.25 mol
D.64 g 含有的氧原子数约为
11.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标况下18g水和101、25℃时44g所含分子数均约为
B.个臭氧分子()与个分子质量相等
C.两种分子数和体积都相等的气体,所处的温度和压强一定相同
D.18.25g与8.5g所含分子数不相等
12.现有H2O、NH3、CH4三种物质,它们分别都含有1mol氢原子,则三种物质的物质的量之比为
A.1∶1∶1 B.6∶4∶3 C.4∶3∶2 D.6∶3∶2
13.下列哪种物质含有氢原子数目最多的是( )
A.0.3mol HNO3 B.0.3mol H2O
C.0.1molH3PO4 D.0.2molCH4
14.我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物。
下列有关青蒿素(化学式:)的叙述不正确的是
A.青蒿素的摩尔质量为282 B.个青蒿素分子的质量约为
C.青蒿素的质量为 D.青蒿素中含有个碳原子
15.下列关于的叙述中,正确的是
A.的摩尔质量是71 g
B.所含有分子数约为
C.的质量是71 g/mol
D.所含原子数与1 mol CO所含原子数相等
参考答案(教师用)
【随学随练·知识点一】
1.A(物质的量是物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量;“1 mol 氢”未指明微粒种类,不能说)
2.B(“1 mol 分子中的粒子数目都约为 6.02×10²³”表述含混:1 mol 任何分子所含分子数确为 ,但不同分子所含的原子、电子等更小微粒数各不相同,不能一概而论)
3.B(1 mol MgCl₂ 中含 1 mol Mg²⁺ 和 2 mol Cl⁻,Cl⁻ 数目为 2×6.02×10²³=1.204×10²⁴)
【随学随练·知识点二】
1.B(A错:摩尔质量的单位是 g·mol⁻¹,C₁₅H₂₂O₅ 的摩尔质量为 282 g·mol⁻¹;C错:1 mol 青蒿素含 22 mol H,完全燃烧生成 11 mol H₂O;D错:1 mol 青蒿素含 15 mol 碳原子,6.02×10²³ 个碳原子(1 mol C)只对应 1/15 mol 青蒿素)
2.B(n=3.01×10²³÷6.02×10²³=0.5 mol,M=8 g÷0.5 mol=16 g/mol,相对分子质量为 16;C、D 选项带单位且数值不对)
3.A(由质量守恒:m(E)=20 g+14 g-8.8 g-3.6 g=21.6 g,M(E)=21.6 g÷0.3 mol=72 g·mol⁻¹;B 缺单位,C、D 数值错误)
【随学随练·知识点三】
1.2(1 个 CH₄ 含 10 个电子(C 有 6 个、H 有 1×4 个),0.2 mol CH₄ 含 2 mol 电子)
2.C(A错:摩尔质量单位为 g·mol⁻¹,应为 48 g·mol⁻¹;B错:同温同压下等质量气体体积比等于摩尔质量反比,O₂∶O₃=48∶32=3∶2;C对:20 g 氖气为 1 mol,氖气是单原子分子,含 6.02×10²³ 个原子;D错:O₃ 含 24 mol 电子,应为 24×6.02×10²³)
3.C(A:同温同压同体积→分子数相同,但 O₂ 为双原子、O₃ 为三原子,原子数不同;B:1 mol SO₂ 含 个分子,16 g O₂ 为 0.5 mol,含 0.5 个分子;C:NO₂ 含 23 个电子、N₂O₄ 含 46 个电子,等质量时两者电子总数均为 m/2(以“g”为单位时的数值相同),相等;D:未给体积,无法计算)
【活学活用】
(1)×(物质的量是物理量,表示粒子集合体,不是质量)
(2)×(摩尔是国际单位制的基本单位,不是基本物理量)
(3)×(分子构成的物质先数分子再数原子,如 1 mol CO₂ 含 3×6.02×10²³ 个原子)
(4)×(“1 mol 氢”未指明微粒种类,不能说)
(5)×(水分子中不含 H₂ 分子,0.5 mol H₂O 含 1 mol H 原子、0.5 mol O 原子)
(6)√(以 g/mol 为单位时数值相等;相对分子(原子)质量无单位)
(7)×(1 mol CO₂ 的质量是 44 g;44 g/mol 是 CO₂ 的摩尔质量)
(8)×(未指明粒子种类:如 1 mol H₂O 含 3 mol 原子,1 mol CH₄ 含 5 mol 原子,所含粒子数不同)
(9)√(得失电子质量极小可忽略,Na⁺ 的摩尔质量为 23 g/mol,1 mol Na⁺ 的质量为 23 g)
(10)×(6.02×10²³ 只是 的近似数值,是带单位(mol⁻¹)的常数)
【题型一】
例1:0.25;1.505×10²³(n(Na⁺)=3.01×10²³÷6.02×10²³=0.5 mol,Na₂SO₄ 中 n(Na⁺)=2n(Na₂SO₄),故 n(Na₂SO₄)=0.25 mol;n(SO₄²⁻)=n(Na₂SO₄)=0.25 mol,数目为 0.25×6.02×10²³≈1.505×10²³)
对点练1-1:D(A错:含 个氦原子的氦气为 1 mol,标准状况下体积约 22.4 L;B错:32 g O₂ 和 O₃ 混合气体中氧原子总质量为 32 g,含 2 mol 氧原子,为 2;C错:标准状况下 H₂O 不是气体,11.2 L H₂O 不是 0.5 mol;D对:44 g CO₂ 为 1 mol,含 3 mol 原子,为 3)
【题型二】
例2:(1)8.5(m=0.5 mol×17 g/mol=8.5 g) (2)78(n(Na⁺)=0.2 mol,n(Na₂X)=0.1 mol,M(Na₂X)=7.8 g÷0.1 mol=78 g/mol)
对点练2-1:A(n=6.02×10²²÷6.02×10²³=0.1 mol,M=6.4 g÷0.1 mol=64 g/mol,相对分子质量为 64)
【题型三】
例3:=a/4y(y mol H₂SO₄ 含 4y mol 氧原子,即 4y·个=a 个,故 =a/4y)
对点练3-1:C(硫原子相对原子质量=12a/b,摩尔质量为 12a/b g·mol⁻¹,A错;m g 硫原子的物质的量=m/(a·) mol,B错;1 个硫原子质量 a g,1 mol 硫原子质量=a· g,C对;¹²C 原子的摩尔质量为 b·g·mol⁻¹,D错)
【基础通关】
1.C
【详解】A.物质的量是国际单位制中的基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,不属于物理量,A错误;
B.物质的量是可以将宏观物质与微观粒子数量联系起来的物理量,摩尔仅为物质的量的单位,不具备该桥梁作用,B错误;
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为,C正确;
D.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,和物质的数量含义完全不同,D错误;
故选C。
2.B
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量才是表示物质所含粒子数目的基本物理量,A错误;
B.1个原子含有10个电子,1 mol含有的电子数约为,B正确;
C.水的化学式为,水中不含氢分子,1 mol水含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,C错误;
D.阿伏加德罗常数的近似值为,二者不能完全等同,D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.物质的量是描述一定数目粒子集合体多少的物理量,物质的数量和物质的质量是另外的概念,三者不等价,A错误;
B.摩尔是物质的量的单位,指定的微观粒子所含粒子数约为,不能把“1 mol”本身说成粒子集合体,也不能用大米、苹果等宏观物体作为这里的微观粒子,B错误;
C.每个水分子含2个氢原子和1个氧原子,因此,,C正确;
D.物质的量是7个基本物理量之一,摩尔只是物质的量的单位,不是基本物理量,也不是粒子数目的单位,D错误;
故选C。
4.C
【分析】0.5mol中物质的量为 ,所含数目为
【详解】经过分析可知0.5mol 中 所含数目为6.02×1023,故选C。
5.C
【详解】A.使用物质的量描述微观粒子时需明确微粒种类,“1 mol氯”指代不明,无法确定对应微粒种类,A错误;
B.钠的摩尔质量以为单位时仅在数值上等于它的相对原子质量,二者单位不同,并不完全等同,B错误;
C.阿伏加德罗常数的数值为0.012 kg 中所含的原子数,约等于,C正确;
D.的摩尔质量是,是质量的单位,D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.使用物质的量描述微观粒子时必须指明具体微粒种类,“1 mol氢”未明确是氢原子、氢分子还是氢离子,指代模糊,A错误;
B.的摩尔质量单位应为,即其摩尔质量为,B错误;
C.的摩尔质量为,根据公式,的质量为,C正确;
D.相对分子质量是比值,单位为1(一般省略不写),的相对分子质量为18,不带单位,D错误;
故选C。
7.B
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量才是描述微观粒子的物理量,A错误;
B.1个分子含有3个原子,中原子总物质的量为,对应原子数目为,B正确;
C.纯为共价化合物,不存在电离出的,即中物质的量为0,C错误;
D.物质不一定都由分子构成(如离子化合物、共价晶体、金属等由离子、原子、金属阳离子与自由电子构成),且是的近似值,D错误;
故选B。
8.B
【详解】A.32 g 的物质的量为,1个分子含2个O原子,故所含原子数目为,A错误;
B.1个分子共含7个原子,0.5 mol 含原子的物质的量为,对应原子数目为,B正确;
C.摩尔质量的单位为,的摩尔质量是,选项单位错误,C错误;
D.个分子的物质的量为0.5 mol,1个分子含2个N原子,故所含原子的物质的量为,D错误;
故选B。
9.D
【详解】每个硫酸分子含有4个O原子,a mol硫酸含有个硫酸分子,因此其中O原子数为。由题意可得,解得。
故选D。
10.A
【详解】A.的摩尔质量为,的物质的量为,每个分子含2个原子,故原子总物质的量为,数目为,A错误;
B.每个分子含3个原子,含有的原子总物质的量为,数目为,B正确;
C.分子数,含有的分子数目为,C正确;
D.物质的量,个氯气分子的物质的量为,D正确;
故选A。
11.C
【详解】A.石墨和金刚石均为碳单质,的摩尔质量为,二者含原子的物质的量均为,碳原子数均为,A正确;
B.小苏打为,可与酸反应生成,受热也易分解生成,能使面点疏松多孔,可作面点膨松剂,B正确;
C.钠熔点低,受热易熔化,用坩埚钳夹持钠加热时,熔化的钠易滴落引发危险,正确操作是将钠放在坩埚或燃烧匙中加热,C错误;
D.鸭蛋的蛋壳内膜为半透膜,允许、等小分子、离子通过,蛋白质等大分子不能通过,故和可进入蛋内得到咸鸭蛋,D正确;
故选C。
12.B
【详解】A.中的阴离子为,1 mol 中阴离子数为,A错误;
B.和均由氧原子构成,32 g混合气体中氧原子的物质的量为,数目为,B正确;
C.17 g 的物质的量为1 mol,1个所含质子数为,故1 mol 质子数为,C错误;
D.与反应生成时,生成2 mol 转移2 mol电子,故生成1 mol 转移电子数为,D错误;
故选B。
13.B
【详解】A. 120克NaHSO4的物质的量是1mol,固体含有离子数目为2NA,A错误;B. 设氧气的质量是xg、氮气是1g-xg,则总质量为1g的O2与N2混合气体含有的电子数为,B正确;C. Na2O2与CO2反应时,每产生1 mol O2转移电子数为2NA,C错误;D. 碘离子的还原性强于亚铁离子,向含有FeI2的溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时2mol碘离子已经全部被氧化,共转移电子的物质的量是3mol,D错误,答案选B。
【素养提升】
1.C
【详解】A.L是体积单位,不能用来表示水分子数目,A错误;
B.3无对应计量意义,不是18g水的分子数结果,B错误;
C.H2O的摩尔质量为18g/mol,18g H2O的物质的量,所含分子数,C正确;
D.是1mol H2O含有的原子总个数,不是水分子数,D错误;
故选C。
2.B
【详解】A.质量的单位为,的质量为,单位描述错误,A错误;
B.摩尔质量以为单位时,数值上等于该物质的相对分子质量,的相对分子质量为,故其摩尔质量为,B正确;
C.的摩尔质量为,的相对分子质量为18,二者仅数值相等,单位不同,不能直接表述为相等,C错误;
D.“氧”指代不明确,未说明是氧原子还是氧分子,无法确定其质量,D错误;
故选B。
3.D
【详解】①和的物质的量相同,则含有的和的分子数也相同,正确;
②和分子中的氢原子数分别为4和3,则物质的量相同的和所含的氢原子数之比为4∶3,正确;
③和的分子中原子总数之比为5∶4,正确;
④物质的量相同的和,电子数之比是1∶1,正确;
符合题意的为①②③④,故答案选D。
4.B
【详解】A.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,不是物理量,A正确;
B.当氧气的摩尔质量以为单位时,其数值等于其相对分子质量,B错误;
C.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁,C正确;
D.氦气是单原子分子,0.5 mol氦气约含有原子的数目为,D正确;
故选B。
5.D
【详解】A.相对原子质量是该原子实际质量与原子质量的的比值,的相对原子质量为16,说明氧原子质量是原子质量的倍,并非16倍,A错误;
B.铁原子的摩尔质量以为单位时,仅数值上等于它的相对原子质量,二者单位不同,不能直接等同,B错误;
C.质量的单位为,的质量是,是摩尔质量的单位,C错误;
D.的质量为,所含分子数约为,因此一个水分子的质量约为,D正确;
故选D。
6.B
【详解】A.32 g 的物质的量为,1个分子含2个O原子,故所含原子数目为,A错误;
B.1个分子共含7个原子,0.5 mol 含原子的物质的量为,对应原子数目为,B正确;
C.摩尔质量的单位为,的摩尔质量是,选项单位错误,C错误;
D.个分子的物质的量为0.5 mol,1个分子含2个N原子,故所含原子的物质的量为,D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.偏二甲肼的摩尔质量单位应为,其摩尔质量为,A错误;
B.质量的单位为,偏二甲肼的质量为,B错误;
C.个偏二甲肼分子的物质的量为,质量为,C正确;
D.偏二甲肼的物质的量为,含有的分子数为,D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.氧气的摩尔质量为,氧气的物质的量,所含氧分子数目为,A正确;
B.的摩尔质量为,的物质的量为,1个含10个电子(O的8个电子+H的1个电子+得到的1个电子),总电子数为,B正确;
C.摩尔质量为,物质的量为0.5 mol,氧原子数为,C正确;
D.氯化钠的摩尔质量为,氯化钠的物质的量为,由和构成,含离子,离子数为,D错误;
9.B
【详解】A.1个草酸分子中含有2个H原子、2个C原子、4个O原子,因此1 mol草酸含有2 mol H原子、2 mol C原子和4 mol O原子,A正确;
B.摩尔质量是物质的固有属性,草酸的摩尔质量为,B错误;
C.草酸的摩尔质量为,45 g草酸的物质的量为,1个草酸分子共含8个原子,故含有的原子总数为,C正确;
D.117 g草酸的物质的量为,草酸中C为+3价,燃烧后生成中C为+4价,1 mol草酸燃烧转移2mol电子,故1.3 mol草酸完全燃烧转移电子为2.6 mol,D正确;
故选B。
10.C
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,而国际单位制中的七个基本物理量之一是物质的量,A错误;
B.因此1 mol物质所含的原子数与化学式有关,例如1 mol H2O含有3×6.02×1023个分子,B错误;
C.,4n(H3PO4)=nO,n(H3PO4)=0.25 mol,C正确;
D.64g SO2的物质的量为1mol,每个SO2分子含2个氧原子,故氧原子数为2×6.02×1023,D错误;
故选C。
11.A
【详解】A.18 g 的物质的量,44g 的物质的量,二者物质的量相同,所含分子数均约为,A正确;
B.个和个的物质的量均为1mol,摩尔质量为,摩尔质量为,二者摩尔质量不同,质量不相等,B错误;
C.根据理想气体状态方程,分子数相等则相等,体积相等时,压强P与温度T成正比,二者同比例变化即可满足等式,所以温度和压强不一定相同,C错误;
D.18.25 g 的物质的量,8.5 g 的物质的量,二者物质的量相同,所含分子数相等,D错误;
故选A。
12.B
【详解】三种物质的物质的量分别是x、y、z,分别都含有1mol氢原子,则2x=3y=4z=1mol,所以x:y:z=6:4:3,故选B。
13.D
【详解】A. 0.3mol HNO3中含有0.3mol氢原子;B. 0.3mol H2O中含有0.6mol氢原子;C. 0.1molH3PO4中含有0.3mol氢原子;D. 0.2molCH4中含有0.8mol氢原子,所以含氢原子数目最多的是甲烷,答案选D。
14.A
【详解】A.根据青蒿素化学式可知,其相对分子质量为282,摩尔质量为282g/mol,A错误;
B.个青蒿素分子物质的量约为1mol,质量约为,B正确;
C.青蒿素的质量为,C正确;
D.青蒿素的物质的量为1mol,1个分子中含有15个碳原子,青蒿素中含有个碳原子,D正确;
答案选A。
15.B
【详解】A.摩尔质量的单位为,的摩尔质量是,选项单位错误,A错误;
B.任何物质所含的结构微粒数约为,因此所含分子数约为,B正确;
C.质量的单位为,的质量是,C错误;
D.所含原子的物质的量为,所含原子的物质的量为,二者原子数不相等,D错误;
故选B。
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