物质的量摩尔质量

第一章化学计量在实验中的应用第一节物质的量气体摩尔体积考纲要求1.理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。2.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。一、物质的量1．物质的量：表示含有一定数目粒子的集合体的，符号为。2．摩尔：摩尔是物质的量的，1mol物质的粒子数与0.012kg中所含有碳原子数相同，约为。3．阿伏加德罗常数(1)定义：1mol任何粒子所含的微粒数，用NA表示，NA≈________________(2)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系：n＝。考点一物质的量摩尔质量物理量n单位12C6.02×10236.02×1023mol－1NNA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：，单位：。2．数值：当微粒的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该微粒的。3．关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为：n＝。Mg/mol或g·mol－1相对分子(原子)质量mM1．阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗？提示：阿伏加德罗常数与6.02×1023不能等同，阿伏加德罗常数不是一个纯数，它有单位，其单位为“mol－1”，而6.02×1023只是一个近似值，它无单位。2．判断正误(1)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子()(2)1mol水中含有2mol氢和1mol氧()(3)1molH2O的质量是18g·mol－1()(4)1molO2的质量与它的相对分子质量相等()(5)0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子()(6)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(1)相对原子(分子)质量与摩尔质量不是同一个物理量，单位不同，只是在数值上相等。(2)摩尔质量的单位为g·mol－1，相对原子(分子)质量的单位为1。摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点1．下列说法正确的是()A．1mol氯含有6.02×1023个微粒B．阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量D．H2O的摩尔质量是18g答案：B与物质的量有关的概念答案：C2．(2015年南京检测)某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()①该硫原子的相对原子质量为②mg该硫原子的物质的量为mol③该硫原子的摩尔质量是aNAg④ag该硫原子所含的电子数为16NAA．①③B．②④C．①②D．②③3．(2015年厦门质检)下列数量的各物质所含原子个数由大到小的顺序排列的是()①0.5mol氨气②4g氦气③4℃时9mL水④0.2mol磷酸钠(Na3PO4)A．①④③②B．④③②①C．②③④①D．①④②③答案：A有关分子(或特定组合)中微粒数目的计算答案：(1)1∶2∶16(2)1∶1(3)1.2(4)0.2NA或1.204×10234．(1)等质量的O2、CH4、H2的分子数之比为________。(2)等质量的O2和O3的原子数之比为________。(3)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中，含________molSO，Al3＋物质的量________0.8mol(填“”“”或“＝”)。(4)15.6gNa2O2中的阴离子数目为________个。有关微粒数目比较的思维方法已知物理量――→计算物质的量――→依据组成计算所要比较的物理量一、气体摩尔体积1．概念：一定温度和压强下，的气体所占的体积，符号为Vm。2．常用单位：(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。3．数值：在标准状况下(指温度为或273K，压强为_________)，Vm≈。4．物质的量和气体的体积、气体摩尔体积之间的关系为：n＝。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律单位物质的量L/mol0℃101kPa22.4L·mol－1VVm二、阿伏加德罗定律1．内容在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即T1＝T2p1＝p2V1＝V2⇒N1＝N2“三同”(T、p、V)―→“一同”(N)―→(n)2．阿伏加德罗定律的推论特别提示(1)阿伏加德罗定律适用于：任何气体(包括混合气体)。(2)同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要有三个量相同，第四个量必定相同，即“三同”定“一同”。(3)上述结论均可由pV＝nRT＝mMRT＝ρVMRT导出，不需要“机械记忆”。1．标准状况下，1mol气体的体积是22.4L，如果当1mol气体的体积是22.4L时，一定是标准状况吗？提示：不一定。因为非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)在标准状况下，1mol戊烷所占的体积是22.4L。()(2)常温常压下，22gCO2气体中所含的分子数大于0.5NA。()(3)1LCO2和1LCO所含的分子数相同。()(4)同温同压下，等质量的CO2和CO的体积之比等于其摩尔质量之比。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×1．下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4L任何气体都约含有6.02×1023个分子B．含1mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2LC．常温常压下，11.2LCl2含有的分子数为0.5NAD．标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA答案：A气体摩尔体积的概念和计算答案：A2．(2016年咸阳检测)设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是()A.22.4nbmNAB.22.4mbnNAC.22.4nNAmbD.nbNA22.4m解析：b个分子的物质的量＝bNAmol，气体的平均摩尔质量M＝mgb/NAmol＝mNAbg·mol－1，ng气体的物质的量＝nM＝nbmNAmol，在标准状况下的体积为22.4nbmNAL。3．(2014年青岛模拟)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是()A．当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度ρ(H2)ρ(Ne)ρ(O2)B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)p(Ne)p(O2)C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积V(O2)V(Ne)V(H2)D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量m(H2)m(Ne)m(O2)阿伏加德罗定律及推论解析：同温同压下密度之比等于摩尔质量之比，故ρ(O2)ρ(Ne)ρ(H2)，A项错误；若三个容器容积相同，由m＝ρV可知三种气体质量相同，在同温同容同质量时，压强与摩尔质量成反比，即p(H2)p(Ne)p(O2)，B项正确；在温度、压强、质量相同时，体积也与摩尔质量成反比，即V(H2)V(Ne)V(O2)，C项错误；同温同压同体积即同物质的量，其质量与摩尔质量成正比，即m(O2)m(Ne)m(H2)，D项错误。答案：B4．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是()A．相同质量、不同密度的N2O和CO2B．相同体积、相同密度的CO和C2H4C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4解析：A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44，故质量相同时，分子数一定相等；B项中CO和C2H4相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，故分子数相等；C项为同温、同压、同体积，则气体所含分子数一定相同。答案：D5．如下图有三只气球，其中VA＝VB＝1.12L。(1)A、B中气体的物质的量________是0.05mol(填“一定”或“不一定”)。(2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则VA∶VC＝________。(4)若B中，N2与O2的分子数之比为3∶1，则气体的平均摩尔质量为________。答案：(1)不一定(2)1∶1(3)2∶1(4)29g·mol－1求气体的摩尔质量M的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4L·mol－1；(2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；(4)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；(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)。解答有关阿伏加德罗常数问题的关键点：(1)留心陷阱，仔细读题，注意关键字、词，边阅读边思索。(2)熟练掌握阿伏加德罗常数和其他量的换算关系式。(3)熟练掌握常见物质的组成、结构和性质。(4)要把各种量转化为物质的量，即“见量化摩”，以此为核心进行计算。考点三阿伏加德罗常数(NA)及其应用1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)用惰性电极电解食盐水，若线路中通过1NA电子电量，则阳极产生气体11.2L。()(2)常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。()(3)标准状况下，22.4LN2和O2的混合气体中含有的分子数为NA。()(4)常温常压下，11.2L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA。()(5)标准状况下，80gSO3中含3NA个氧原子，体积约为22.4L。()气体摩尔体积的使用(6)足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时，转移的电子数一定为2NA。()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×解有关22.4L/mol的题目时，注意三个方面(1)条件是否是标准状况。(2)标准状况下，该物质是否是气体，标准状况下不是气体的而又容易判断错的物质有：SO3、乙醇、水、己烷、CCl4等。(3)如果给出物质的质量，与处于何种条件无关，如常温常压32gO2的原子数目是2NA，注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√物质的组成和结构问题2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。(1)60gSiO2含有NA个SiO2分子()(2)常温下，0.1mol碳酸钠晶体中含有CO2－3的个数为0.1NA。()(3)0.1mol的CaO2中含阴离子数是0.2NA。()(4)7.8gNa2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1NA。()(5)12gNaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3NA。()(6)7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√3．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)18g重水(D2O)所含的电子数为10NA()(2)16gCH4与18gNH＋4所含质子数相等。()(3)常温常压下，3.0g乙烷中含有的碳氢键数为0.7NA。()(4)4.6gNa完全转化成Na2O和Na2O2的混合物，生成物中阴离子总数为0.1NA。()(5)300mL2mol·L－1蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA。()(6)8.0gCu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA。()解有关物质的组成和结构的题目时的注意事项(1)原子晶体如SiO2，离子化合物如NaCl中不存在分子。(2)Na2O2、CaO2中阴离子是O2－2，故Na2O、Na2S、Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2∶1。(3)1molSiO2含4NA个Si—O键，1molP4中含6NA个P—P键，1molNaHSO4晶体中含NA个Na＋和NA个HSO－4。(4)1molCH4、NH3、H2O、HF