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第6讲 物质的量
1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。
2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
3.掌握物质的量浓度的计算。
考点一 物质的量　摩尔质量
1．物质的量
(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号为n，单位是摩尔(mol)。
(3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023 mol－1。
(5)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。
2．摩尔质量
INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\word\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李笑影\\d\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\word\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET
必备知识
1．下列说法中正确的是( )
A．摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B．阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数
C．1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子
D．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol－1
2．下列说法正确的是(　　)
A．阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位
B．0.012 kg 12C中所含有的碳原子数的精确值是6.02×1023
C．H2O的相对分子质量为18，1 mol水的质量也是18
D．1.5 mol NaCl晶体中含有Na+数约为9.03×1023
3．计算填空：
（1）__________molH2O中所含有的氧原子数与1.5 molCO2的氧原子数相同。
（2）质量为9.8g的H2SO4物质的量是__________
（3）1.204×1024个H2的物质的量是__________
（4）______ g H2O与34g NH3含有相同的氢原子数。
（5）相同物质的量的CO2和O2，其分子数之比为_________，原子数之比为__________，氧原子数之比为__________；质量相同的CO2和O2，其物质的量之比为__________。
考点二 气体摩尔体积　阿伏加德罗定律
1．物质体积大小的影响因素
2．粒子数目相同时不同物质的体积关系
3．气体摩尔体积
4．标况下气体摩尔体积
5．阿伏加德罗定律
(1)内容：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。即气体物质的量之比等于气体体积之比，也等于气体分子数之比。即：。
(2)两个推论：
①同温同压下：气体密度之比等于气体式量之比，的比值称为气体1对气体2的相对密度。
②同温同体积下：气体压强之比等于气体物质的量之比说明：M：摩尔质量，m：质量，n：物质的量
6．气体式量的基本计算方法
(1)密度法： ：该气体在标准状况下的密度，g·L－1。
：气体摩尔体积，22.4 L·mol－1(标准状况)。
M：气体的摩尔质量，数值上等于相对分子质量。
(2)相对密度法：
(3)公式法：(混合气体的平均化学式量)
必备知识
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
①标准状况下，11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
②同温同压下，体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等
③1L 2mol/L的氯化镁溶液中含氯离子为4NA
④标准状况下22.4LH2O中分子数为NA
⑤32g O2和O3混合气体中含有原子数为2NA
A．①②③⑤ B．③④ C．①③④ D．①②③④
2．三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是(　 　)
A．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>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(N2)>p(O2)
C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)>V(N2)>V(H2)
D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(O2)
3．按要求回答问题。
(1)将19.4gCO2和水蒸气的混合气体，与足量的Na2O2反应，收集到标准状况下5.6L的气体，试确定混合气体的平均相对分子质量为___________，CO2与水蒸气的物质的量之比为___________。
(2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳，将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中，通入4.032L(标准状况下的)O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况，AlN不跟O2反应)，则所得气体的摩尔质量为___________g·mol-1，该气体的成分是___________(写化学式)，该样品中含杂质碳___________g。
考点三 物质的量浓度
1．物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度，符号为cB。
(2)表达式：cB＝，变形： nB＝cB·V；V＝。
(3)常用单位：mol·L－1或mol/L。
(4)特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其浓度、密度、质量分数均不变，但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
2．物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c 溶质质量分数w
概念 以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量 以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位 mol g
溶液的单位 L g
表达式 c＝ w＝×100%
两者关系 w＝(M：摩尔质量，单位：g·mol－1；ρ：密度，单位：g·cm－3)
必备知识
1．在无土裁培中，配制1L内含0.5molNH4Cl、0.16molKCl、0.24molK2SO4的某营养液，若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体配制，则需此三种固体的物质的量分别为（ ）
A．0.40mol、0.50mol、0.12mol B．0.66mol、0.50mol、0.24mol
C．0.64mol、0.50mol、0.24mol D．0.64mol、0.02mol、0.24mol
2．下列溶液中Cl－的物质的量浓度最大的是（ ）
A．250mL 1mol/L AlCl3溶液 B．1000mL 2.5mol/L NaCl溶液
C．200mL 2mol/L MgCl2溶液 D．300mL 5mol/L KClO3溶液
3． (1)3.01×1023个H2SO4的物质的量为__________mol，含_______mol O。
(2)1.5molFe2(SO4)3中含________mol Fe3+，________mol SO。
(3)在标准状况下，35.5g氯气的体积是_____L，将其与氢气完全化合需氢气的物质的量是_____mol，将生成的气体配制成1L溶液，溶质的物质的量浓度是_____mol L﹣1，将此溶液取出20mL加蒸馏水制成200mL溶液，此稀释后溶液中溶质的物质的量浓度是_____mol L﹣1。
任务目标
必备知识
要点突破
必备知识
要点突破
必备知识
要点突破
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第6讲 物质的量
1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。
2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
3.掌握物质的量浓度的计算。
考点一 物质的量　摩尔质量
1．物质的量
(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号为n，单位是摩尔(mol)。
(3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023 mol－1。
(5)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。
2．摩尔质量
INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\word\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李笑影\\d\\2023\\一轮\\化学\\化学 人教 新教材 通用\\word\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X2-1.TIF" \* MERGEFORMATINET
必备知识
1．下列说法中正确的是( )
A．摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B．阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数
C．1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子
D．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol－1
【答案】C
【解析】摩尔是物质的量的单位；1 mol粒子集体所含的粒子数是阿伏加德罗常数，与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同；阿伏加德罗常数是1 mol粒子所含的粒子数，在数值上等于12 g12C所含的碳原子数，是个具体的值，6.02×1023mol－1是阿伏加德罗常数的近似值。
2．下列说法正确的是(　　)
A．阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位
B．0.012 kg 12C中所含有的碳原子数的精确值是6.02×1023
C．H2O的相对分子质量为18，1 mol水的质量也是18
D．1.5 mol NaCl晶体中含有Na+数约为9.03×1023
【答案】D
【解析】国际上规定，阿伏加德罗常数的值与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，单位是每摩，所以A选项不对；阿伏加德罗常数为6.0221367×1023 / mol，6.02×1023是它用于计算时约化后的值，故B不对；1 mol任何物质的质量，以克作单位时，在数值上等于其相对原子或相对分子质量，所以1 mol水的质量应是18 g而不是18，故C不对。
3．计算填空：
（1）__________molH2O中所含有的氧原子数与1.5 molCO2的氧原子数相同。
（2）质量为9.8g的H2SO4物质的量是__________
（3）1.204×1024个H2的物质的量是__________
（4）______ g H2O与34g NH3含有相同的氢原子数。
（5）相同物质的量的CO2和O2，其分子数之比为_________，原子数之比为__________，氧原子数之比为__________；质量相同的CO2和O2，其物质的量之比为__________。
【答案】(1)3 (2)0.1mol (3)2mol (4)54g (5)1：1 3：2 1：1 8：11
【解析】(1)每个CO2中含有2个氧原子，则1.5 molCO2中含有氧原子数为3mol，H2O中所含有的氧原子数为3mol，由于每个H2O中含有一个氧原子，所以H2O的物质的量为3mol；
(2) 质量为9.8g的H2SO4，根据n=可得，n(H2SO4)==0.1mol；
(3)1.204×1024个H2，根据n===2mol。
(4)，则氨气中所含氢原子的物质的量为： ；而1mol H2O中含2mol氢原子，则3mol H2O中含6mol氢原子，；
(5) 由分子数可知，相同物质的量的CO2和O2，其分子数之比为1：1；CO2与O2的原子数为
3：2，因此相同物质的量的的CO2和O2，其原子数之比为3：2；CO2与O2的氧原子数为1：1，因此相同物质的量的的CO2和O2，其氧原子数之比为1：1；设质量为m，质量相同的CO2和O2，其物质的量之比为=8：11。
考点二 气体摩尔体积　阿伏加德罗定律
1．物质体积大小的影响因素
2．粒子数目相同时不同物质的体积关系
3．气体摩尔体积
4．标况下气体摩尔体积
5．阿伏加德罗定律
(1)内容：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。即气体物质的量之比等于气体体积之比，也等于气体分子数之比。即：。
(2)两个推论：
①同温同压下：气体密度之比等于气体式量之比，的比值称为气体1对气体2的相对密度。
②同温同体积下：气体压强之比等于气体物质的量之比说明：M：摩尔质量，m：质量，n：物质的量
6．气体式量的基本计算方法
(1)密度法： ：该气体在标准状况下的密度，g·L－1。
：气体摩尔体积，22.4 L·mol－1(标准状况)。
M：气体的摩尔质量，数值上等于相对分子质量。
(2)相对密度法：
(3)公式法：(混合气体的平均化学式量)
必备知识
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
①标准状况下，11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
②同温同压下，体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等
③1L 2mol/L的氯化镁溶液中含氯离子为4NA
④标准状况下22.4LH2O中分子数为NA
⑤32g O2和O3混合气体中含有原子数为2NA
A．①②③⑤ B．③④ C．①③④ D．①②③④
【答案】A
【解析】①氮气和氧气都是双原子分子，标准状况下，11.2L以任意比例混合的氮气和氧气分子的物质的量为0.5mol，含有原子数为NA，故①正确；
②同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，即体积相同的氢气和氩气物质的量相等，其所含分子数也相等，故②正确；
③1L 2mol/L的氯化镁的物质的量为2mol，氯化镁和氯离子物质的量之比为1:2，即该氯化镁溶液含氯离子4mol，氯离子为数目为4NA ，故③正确；
④标准状况下水不是气态，所以不能用气体摩尔体积计算，故④错误；
⑤若32g全部是 O2，则n(O2)=1mol，所含原子数为1mol×2×NA =2 NA，若32g全部是O3，则n(O3)=2/3mol，所含原子数为：2/3mol×3×NA =2 NA，所以不管氧气和臭氧以何种比例混合的混合气体中含有原子数为2NA，故⑤正确，
2．三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是(　 　)
A．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>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(N2)>p(O2)
C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)>V(N2)>V(H2)
D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(O2)
【答案】B
【解析】氢气的摩尔质量是2g/mol，氮气的摩尔质量是28g/mol，氧气的摩尔质量是32g/mol，
A．当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据知，气体密度与摩尔质量成正比，根据摩尔质量知，三种气体的密度大小顺序是ρ（H2）＜ρ（N2）＜ρ（O2），故A错误；
B．根据PV=nRT=RT得PM==ρRT，当温度和密度相同时，气体压强与摩尔质量成反比，所以三种气体的压强大小顺序是p（H2）＞p（N2）＞p（O2），故B正确；
C．根据PV=nRT=RT得V=，当它们的质量和温度、压强均相同时，气体体积与摩尔质量成反比，所以这三种气体体积大小顺序是：V（O2）＜V（N2）＜V（H2），故C错误；
D．根据PV=nRT=RT得m=，当它们的压强和体积、温度均相同时，气体质量与摩尔质量成正比，所以三种气体的质量大小顺序是m（H2）＜m（N2）＜m（O2），故D错误；
3．按要求回答问题。
(1)将19.4gCO2和水蒸气的混合气体，与足量的Na2O2反应，收集到标准状况下5.6L的气体，试确定混合气体的平均相对分子质量为___________，CO2与水蒸气的物质的量之比为___________。
(2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳，将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中，通入4.032L(标准状况下的)O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况，AlN不跟O2反应)，则所得气体的摩尔质量为___________g·mol-1，该气体的成分是___________(写化学式)，该样品中含杂质碳___________g。
【答案】(1) 38.8 1:4
(2)30 CO和CO2 3.84
【解析】(1)19.4g混合气体的体积为5.6L，则混合气体的n==0.25mol，则混合气体的物质的量为0.5mol，其平均摩尔质量为=38.8g/mol；CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO2+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，，则由反应前后固体质量差可知m(O2)=11.6g-3.6g=8g，其物质的量n(O2)==0.25mol。假设混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y，则44x+18y=11.6g，0.5x+0.5y=0.25mol，解得x=0.1mol，y=0.4mol，所以CO2与水蒸气的物质的量之比为1:4。(2)气体的摩尔质量为=22.4L/mol×1.34g/L=30g/mol，根据反应方程式C+O2=CO2和2C+O2=2CO，28g/mol＜30g/mol＜44g/mol，应该为CO和CO2的混合气体，设反应后CO物质的量为xmol,CO2物质的量为ymol，由氧原子质量守恒可得①=0.36，反应后气体平均摩尔质量②，由①②解得x=0.28,y=0.04，则反应前C的质量m=nM=(0.28mo1+0.04mol)×12g/mol=3.84g。
考点三 物质的量浓度
1．物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度，符号为cB。
(2)表达式：cB＝，变形： nB＝cB·V；V＝。
(3)常用单位：mol·L－1或mol/L。
(4)特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其浓度、密度、质量分数均不变，但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
2．物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c 溶质质量分数w
概念 以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量 以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位 mol g
溶液的单位 L g
表达式 c＝ w＝×100%
两者关系 w＝(M：摩尔质量，单位：g·mol－1；ρ：密度，单位：g·cm－3)
必备知识
1．在无土裁培中，配制1L内含0.5molNH4Cl、0.16molKCl、0.24molK2SO4的某营养液，若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体配制，则需此三种固体的物质的量分别为（ ）
A．0.40mol、0.50mol、0.12mol B．0.66mol、0.50mol、0.24mol
C．0.64mol、0.50mol、0.24mol D．0.64mol、0.02mol、0.24mol
【答案】D
【解析】1L混合液中，n(NH4Cl)=0.5mol、n(KCl)=0.16mol、n(K2SO4)=0.24mol，故n(Cl-)=n(NH4Cl)+n(KCl)=0.5mol+0.16mol=0.66mol；
n(K+)=n(KCl)+2n(K2SO4)=0.16mol+2×0.24mol=0.64mol；
n()=n(K2SO4)=0.24mol；
用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4配制，则：n(KCl)=n(K+)=0.64mol；n(NH4Cl)=n(Cl-)-n(KCl)=0.66mol-0.64mol=0.02mol；n[(NH4)2SO4]=n()=0.24mol，D符合题意。
2．下列溶液中Cl－的物质的量浓度最大的是（ ）
A．250mL 1mol/L AlCl3溶液 B．1000mL 2.5mol/L NaCl溶液
C．200mL 2mol/L MgCl2溶液 D．300mL 5mol/L KClO3溶液
【答案】C
【解析】A．250mL 1mol/L AlCl3溶液中Cl－的物质的量浓度为3mol/L；
B．1000mL 2.5mol/L NaCl溶液中Cl－的物质的量浓度为2.5mol/L；
C．200mL 2mol/L MgCl2溶液中Cl－的物质的量浓度为4mol/L；
D．KClO3只能电离出K+和ClO3-，则300mL 5mol/L KClO3溶液中无Cl-，Cl－的物质的量浓度为0mol/L；
则选项C中Cl－的物质的量浓度最大，故答案为C。
3． (1)3.01×1023个H2SO4的物质的量为__________mol，含_______mol O。
(2)1.5molFe2(SO4)3中含________mol Fe3+，________mol SO。
(3)在标准状况下，35.5g氯气的体积是_____L，将其与氢气完全化合需氢气的物质的量是_____mol，将生成的气体配制成1L溶液，溶质的物质的量浓度是_____mol L﹣1，将此溶液取出20mL加蒸馏水制成200mL溶液，此稀释后溶液中溶质的物质的量浓度是_____mol L﹣1。
【答案】0.5 2 3 4.5 11.2 0.5 1 0.1
【解析】
(1)3.01×1023个H2SO4分子，其物质的量为＝0.5mol，含有氧原子的物质的量为0.5mol×4=2mol；
(2)1.5molFe2(SO4)3中含 3mol Fe3+，4.5mol SO；
(3)在标准状况下，35.5g氯气的物质的量为＝0.5mol，其体积是 0.5mol×22.4L/mol＝11.2L，将其与氢气完全化合需氢气的物质的量是0.5mol，由Cl2+H22HCl可知，生成1molHCl，将生成的气体配制成1L溶液，溶质的物质的量浓度是 1mol L﹣1，将此溶液取出20mL时溶液的浓度不变仍为1mol L﹣1，加蒸馏水制成200mL溶液，溶液的体积扩大10倍，此稀释后溶液中溶质的物质的量浓度是=0.1mol/L。
任务目标
必备知识
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必备知识
要点突破
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