专题四 物质的量

专题四 物质的量

第一单元 物质的量 气体摩尔体积

[教材基础—自热身]

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 ，单位为摩尔，符号为mol 。

(2)数值：1 mol 任何物质所含有的微粒数与 0.012_kg 所含的碳原子个数相等。

2．阿伏加德罗常数 (1)概念：中所含的原子数称为阿伏加德罗常数，符号为N A ，近似值为

6.02×1023_mol －

1。

(2)物质的量、微粒数(N )与阿伏加德罗常数的关系为n ＝

N N A

。 [注意] 阿伏加德罗常数有单位，应写为6.02×1023 mol －

1，不能仅写数值6.02×1023。 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 ，当微粒的摩尔质量以g·mol －1

为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。

(2)关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n ＝m M

。

[注意] 摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如H 2O 的摩尔质量为18 g·mol －

1，H 2O 的相对分子质量为18,1 mol H 2O 的质量为18 g 。

[知能深化—扫盲点]

提能点(一) 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 L·mol －

1。

(2)根据气体的相对密度⎝⎛⎭⎫D ＝ρ1ρ2：M

1M 2＝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(N A )：M ＝N A · 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 ＝M 1×a %＋M 2×b %＋M 3×c %＋…，其中a %、b %、c %指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。

[对点练]

1．已知16 g A和20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________________。

解析：根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，则M(C)

＝4.24 g

0.04 mol＝106 g·mol

－1。

答案：106 g·mol－1

2．在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。

(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________，NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。

(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为____________________。

(3)在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为______________________。

解析：(1)混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体平均相对分子质量等于2d，混合

气体总质量为m g，则混合气体的物质的量为m

2d mol。

由分解方程式NH4HCO3===NH3＋CO2＋H2O

1 1 1 1

NH4HCO3与生成气体的物质的量之比为1∶3，则n(NH4HCO3)＝m

6d mol，

M(NH4HCO3)＝m

m

6d

g·mol－1＝6d g·mol－1。(2)混合气体的平均摩尔质量M(混合气体)＝

m

n＝

ρ g·L－1×V m

V m

22.4 L·mol－1

＝22.4ρ g·mol－1。(3)混合气体的平均相对分子质量等于各气体的摩尔质量乘以各成分的体积分数之和M(混合气体)＝M(NH3)×a%＋M(CO2)×b%＋M(H2O)×c%＝17a%＋44b%＋18c%。

答案：(1)m

2d mol6d g·mol

－1

(2)22.4ρ g·mol－1

(3)17a%＋44b%＋18c%

提能点(二)微粒数目的计算

3．(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0.5N A的CO2分子的质量是________。

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的分子数与________g 18O2的分子数相等。

答案：(1)n＝m

M＝

N

N A＝

V

V m＝c·v

(2)①0.2N A(或1.204×1023)②2.8 mol③22 g

④38 g·mol－1N A·m

N g·mol

－118

[题后归纳]以物质的量为中心的换算关系

[题点全练—过高考]

题点一基本概念的辨析与应用

1.下列对摩尔(mol)的说法中错误的是()

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1.204×1024个电子

解析：选D A项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，正确；B项，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，正确；C项，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，正确；D项，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6.02×1023个电子，错误。

2．下列说法正确的是()

A．1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧

B．12 g 12C中含有约6.02×1023个碳原子