第1讲物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积

第1讲 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积

[考纲要求] 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。

考点一 物质的量、摩尔质量

1．物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数

(1)基本概念间的关系

(2)物质的量的表示方法

【注意】物质的量只适用于微观粒子，如原子、分子、离子、电子等。使用摩尔作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子种类要用化学式表示。如0.2 mol

H，2 mol Na＋，3 molH2O。

像1mol氢这种说法是错误的。

(3)阿伏加德罗常数是一个物理量，单位为mol-1，即NA约为6.02×1023mol-1，而不是6.02×1023。而且该常数为近似值，不是精确值。

(4)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为：n＝

。

2．摩尔质量

(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为

g·mol－1。

(2)数值：以 g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。

【注意】摩尔质量和相对分子（原子）质量仅数值相同，单位不同，前者单位为g·mol－1，后者单位为“1”。

(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为：n＝

。

1．阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗？

答案：不相同。6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.02×1023。

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。( )

(2)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目。( )

(3)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。( )

(4)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧。( )

(5)NaOH的摩尔质量为40 g。( )

(6)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。( )

(7)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1。( )

(8)铁的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量。( )

(9)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。( )

(10)若H2O2分解产生1 mol O2，理论上转移的电子数约为4×6.02×1023。(2015·高考江苏卷，11A)( )

答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×

(8)√ (9)× (10)×

考向1 物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量等概念的正确理解

(2016·最新调研)下列说法正确的是( )

A．1 mol氯含有6.02×1023个微粒

B．阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023

C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量

D．H2O的摩尔质量是18 g

[解析] A项没有指明微粒的种类，错误；C项，摩尔质量与相对原子质量在数值上大小相等，错误；D项，H2O的摩尔质量为18 g/mol，错误。

[答案] B

「易误警示」 理解物质的量的相关概念要注意的四点

(1) 物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量，其描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。

(2)使用摩尔做单位时，应用化学式指明粒子的种类，如1 mol H不能描述为1 mol氢。

(3)摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，单位为“1”。

(4)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。

1．下列说法中，正确的是( )

A．KOH的摩尔质量是56 g

B．一个碳原子的质量就是其相对原子质量

C．28gN2中所含的原子数为NA

D．22 g CO2中含有的氧原子的物质的量为1 mol

解析：选D。摩尔质量的单位应是g·mol－1，而不是g，故A不对；碳原子的相对原子质量是指一个碳原子质量除以一个12C原子质量的1/12所得的值；同理，一个硫原子的质量除以一个12C原子质量的1/12所得的值才是硫的相对原子质量，故B、C均不对；D项，n(CO2)＝

＝

＝0.5 mol，n(O)＝0.5 mol×2＝1 mol，正确。

2．某气体的摩尔质量为M g/mol，分子数目为N，质量是m g，阿伏加德罗常数为NA，m(C)为一个12C原子的质量。试说明下列各式所表示的意义。

(1)

________________________________________________________________________。

(2)

________________________________________________________________________。

(3)

________________________________________________________________________。

(4)

________________________________________________________________________。

解析：(1)因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个粒子，所以

表示该气体的物质的量。

(2)每摩尔物质所具有的质量与每摩尔物质所具有的粒子个数的比值，表示该气体一个分子的质量。

(3)气体的质量与气体的个数相比，表示该气体一个分子的质量。

(4)该气体一个分子的质量与一个12C原子质量的

相比，得到的是该气体的相对分子质量。

答案：(1)表示该气体的物质的量

(2)表示该气体一个分子的质量

(3)表示该气体一个分子的质量

(4)表示该气体的相对分子质量

考向2 n、M、NA、m和N之间的换算关系

12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为____________，R的相对原子质量为____________。含R元素的质量为1.6 g的Na2R，含Na＋的个数为____________。

[解析] 1 mol Na2R中含有2 mol Na＋，题目中有Na＋ 0.4 mol，则有0.2

mol Na2R。M(Na2R)＝

＝

＝62 g/mol。由Mr(Na2R)＝62，求得Ar(R)＝62－2×23＝16。已知m(R)，根据n＝

，得n(R)＝0.1 mol，n(Na2R)＝0.1 mol，则n(Na＋)＝0.2 mol，故N(Na＋)＝0.2NA。

[答案] 62 g/mol 16 0.2NA

「思维建模」 有关微粒数计算的思维方法

3．标准状况下有①0.112 L水 ②0.5NA个HCl分子

③25.6 g SO2气体 ④0.2 mol氨气 ⑤2 mol氦气

⑥6.02×1023个白磷分子，所含原子数目从大到小的顺序为____________。

答案：①>⑥>⑤>③>②>④

4．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含有的氧原子数为____________，氢原子的物质的量为____________mol。

解析：晶体Na0.35CoO2·1.3H2O的摩尔质量为122 g·mol－1，n＝

＝0.1 mol，故氧原子数目＝0.1×(2＋1.3)NA＝0.33NA，n(H)＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。

答案：0.33NA 0.26

考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律

1．影响物质体积大小的因素

(1)微粒的大小(物质的本性)

(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)

(3)微粒的数目(物质的量的大小)

2．气体摩尔体积

(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为 Vm，标准状况下，Vm约为 22.4_L·mol－1。

(2)相关计算