届高考化学一轮复习第一章物质的量及溶液配制

第一章 物质的量及溶液配制

第1节 物质的量 气体摩尔体积

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1．了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。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。

4．了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。 5．能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。

1．物质的量

(1)含义：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，单位为 mol。

(2)数值：1 mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kg C所含的碳原子个数相等。 2．阿伏加德罗常数

(1)概念：1 mol任何粒子所含的微粒数，符号为NA，通常用6.02×10_mol表示。 N

(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为：n＝。

NA

[注意] 阿伏加德罗常数有单位，应写为6.02×10 mol，不能仅写数值6.02×10。 3．摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g·mol。

(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相对分子(原子)质量。

m(3)关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为：n＝。

M

问题1 摩尔质量、质量、相对分子质量的区别

1

－1

－1

23

－1

23

23

－1

12

以下几种说法，错误的是________________，并分析错误的原因________________________________________________________________________。

(1)NaCl的摩尔质量为58.5。

(2)1 mol Cl的质量为35.5 g·mol。 (3)NaOH的摩尔质量为40 g。

(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。

(5)氦气的摩尔质量(单位g·mol)在数值上等于它的相对原子质量。 (6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。 答案：(1)(2)(3)(4)(6) 原因略

摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量三者是三个不同的物理量，具

有不同的单位。如Fe的摩尔质量为56 g·mol，Fe的相对原子质量为56,1 mol Fe的质量为56 g。

问题2 微粒数目的计算

(1)试用关系式表示出物质的量(n)与质量(m)、粒子数(N)、气体体积(V)、液体体积(v)的关系________________________________________________________________________。

(2)计算下列粒子的微粒数目

①0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。 ②12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。 ③分子数为0.5NA的CO2分子，质量是________。

④9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol，A的摩尔质量是________，N个B分子的质量是m g，则B的摩尔质量是________，24 g O3中的分子数与________g O2中的分子数相等。

mNV

答案：(1)n＝＝＝＝c·v (2)①0.2NA

MNAVm②2.8 mol ③22 g ④38 g·mol 【归纳总结】

Nm

以物质的量为中心的计算，要注意“物质的量”的桥梁作用，n＝＝，解答此类题目NAM应注意看清所求微粒的种类，分子的构成(是单原子分子，还是双原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的质子数、中子数、电子数等。

－1

18

－1

－1

－

－1

NA·m

18 N

2

角度一 基本概念辨析与简单应用

1．下列对摩尔(mol)的有关说法中错误的是( ) A．摩尔是一个单位而非物理量

B．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物 C．1 mol任何气体所含的分子数目都相等 D．0.5 mol氦约含有1.204×10个电子

解析：选D 摩尔是物质的量的单位，不是物理量，A正确；摩尔是衡量微观粒子数量的单位，可以用来计量纯净物，也可以用来计量混合物，B正确；气体一般是由分子组成的，气体的物质的量相等，则所含的分子数目相等，C正确；每个氦原子中含有2个电子，而氦分子是单原子分子，即每个原子就是一个分子，0.5 mol氦约含有6.02×10个电子，D错误。

2．判断下列说法的正误

(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。( ) (2)1 mol苹果、1 mol铅笔。( )

(3)摩尔是一个单位，可用于计量物质所含微观粒子的多少。( ) (4)物质的量就是1 mol物质的质量。( )

(5)0.012 kg C中含有约6.02×10个碳原子。( ) (6)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。( ) (7)6.02×10 就是阿伏加德罗常数。( ) (8)1 mol任何物质都含有6.02×10个分子。( )

答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)× 3．请用物质的量和化学符号表示下列各物质。 (1)0.5 mol氢离子________。

(2)含25NA个电子的硫酸根离子________。 (3)含6.02×10个氢原子的氢气________。 (4)质量为26 g的 C原子________。 (5)含NA个质子数的氖原子________。 (6)117 g氯化钠________。

(7)9.03×10个D2O分子中的中子数________。

答案：(1)0.5 mol H (2)0.5 mol SO4 (3)5 mol H2 (4)2 mol C (5)0.1 mol Ne (6)2 mol NaCl (7)15 mol

3

13

＋

2－

23

13

24

23

2312

23

23

24

角度二 有关微粒数目的计算

4．(1)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO4，Al物质的量________0.8 mol(填“>”、“<”或“＝”)。

(2)1 L 0.1 mol·L的HF溶液中，n(HF)________ 0.1 mol，n(F)________0.1 mol，n(H2O)__________0.1 mol (填“>”、“<”或“＝”)。

解析：(1)n(SO4)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.4 mol＝1.2 mol，0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al，由于在溶液中Al水解，故n(Al)小于0.8 mol。(2)由n＝c·V 求得n(HF)为0.1 mol，但由于HF是弱酸，能发生部分电离，故n(HF)<0.1 mol，n(F)<0.1 mol。

答案：(1)1.2 < (2)< < >

5．0.3 mol CH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。2.4 g T2O中所含中子数为________，1.5 g CH3中的电子数为________，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为________。

解析：CH4分子和H2O分子的质子数都是10，所以H2O分子个数为0.3NA；T2O中的中子数为14,2.4 g T2O中所含中子数为1.4NA；CH3中的电子数为8，1.5 g CH3中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O2，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。

答案：0.3NA 1.4NA 0.8NA 0.2NA

6．某氯原子的质量是a g,C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。 ①该氯原子的相对原子质量为________；②m g该氯原子的物质的量为________；③该氯原子的摩尔质量是________；④n g该氯原子所含的电子数为________。

12am17n－1

答案：① ② mol ③aNA g·mol ④

baNAa

1．影响物质体积大小的因素

(1)构成物质的微粒的大小(物质的本性)。

(2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。 (3)构成物质的微粒的多少(物质的量的多少)。

4

12

2－

18

＋

＋

18

＋

18

－

3＋

3＋

3＋

2－

－1

－

2－

3＋

2．气体摩尔体积(Vm)

(1)定义：在一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积，单位：L/mol(或L·mol)，标准状况下(0 ℃，101 kPa)，Vm＝22.4_L·mol。

(2)相关计算

V①基本表达式：Vm＝；

nmV

②与气体质量的关系：＝；

MVmVN

③与气体分子数的关系：＝。

VmNA

(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。 3．阿伏加德罗定律及推论 (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分子。 (2)阿伏加德罗定律的推论

描述 同温同压下，气体的体积比等于V1/V2＝n1/n2 它们的物质的量之比 三 同温同体积下，气体的压强比等正 于它们的物质的量之比 比 同温同压下，气体的密度比等于ρ1/ρ2＝M1/M2 它们的相对分子质量之比 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量二 成反比 反 同温同体积时，相同质量的任何比 气体的压强与它们的相对分子质量成反比 一 连 比 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比 m1/m2＝M1/M2＝ρ1/ρ2 p1/p2＝M2/M1 V1/V2＝M2/M1 p1/p2＝n1/n2 关系 －1

－1

5

[注意]

(1)同温同压同体积的气体的分子数相等，但原子数不一定相等。

(2)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。

(3)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。

m

(4)理解阿伏加德罗定律及推论可根据公式：pV＝nRT(R为常量，T为热力学温度)，n＝，Mm

ρ＝导出。

V

问题1 气体摩尔体积的四项注意

(1)使用“条件”：一般指标准状况，即 0_℃、1×10_Pa。

(2)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。

(3)在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol，其他条件下不一定是22.4 L·mol

－1

－1

5

。

(4)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是

1 mol。

[对点练] 1.判断下列说法的正误

(1)标准状况下， 6.02×10个分子所占的体积约是22.4 L。( ) (2)0.5 mol H2所占体积为11.2 L。( )

(3)标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L。( )

(4)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L。( ) (5)各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×

问题2 求算气体摩尔质量的五种常用方法

(1)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4_g·mol。

－1

－1

23

?ρ1?M1

(2)根据气体的相对密度?D＝?：＝D。

?ρ2?M2

6

[注意]

(1)同温同压同体积的气体的分子数相等，但原子数不一定相等。

(2)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。

(3)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。

m

(4)理解阿伏加德罗定律及推论可根据公式：pV＝nRT(R为常量，T为热力学温度)，n＝，Mm

ρ＝导出。

V

问题1 气体摩尔体积的四项注意

(1)使用“条件”：一般指标准状况，即 0_℃、1×10_Pa。

(2)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。

(3)在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol，其他条件下不一定是22.4 L·mol

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。

(4)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是

1 mol。

[对点练] 1.判断下列说法的正误

(1)标准状况下， 6.02×10个分子所占的体积约是22.4 L。( ) (2)0.5 mol H2所占体积为11.2 L。( )

(3)标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L。( )

(4)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L。( ) (5)各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×

问题2 求算气体摩尔质量的五种常用方法

(1)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4_g·mol。

－1

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?ρ1?M1

(2)根据气体的相对密度?D＝?：＝D。

?ρ2?M2

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