課程06物質的量 【寒假輔導班】 高中化學人教版（2019）必修第一冊 學案

課程06物質的量一、物質的量摩爾質量1．物質的量(n)（1）概念：表示含有一定數(shù)目粒子的集合體，單位為mol。（2）描述對象：微觀粒子(如電子、質子、中子、分子、原子、離子等)或微觀粒子的特定組合(如原子團、官能團等)。2．阿伏加德羅常數(shù)(NA)（1）概念：1mol任何粒子所含的粒子數(shù)，通常用6.02×1023_mol－1表示。（2）物質的量、微粒數(shù)(N)與阿伏加德羅常數(shù)的關系為n＝eq\f(N,NA)。3．摩爾質量(M)（1）概念：單位物質的量的物質所具有的質量，單位：g/mol(或g·mol－1)。（2）數(shù)值：當粒子的摩爾質量以g·mol－1為單位時，在數(shù)值上等于該粒子的相對分子(原子)質量。（3）物質的量、物質的質量與摩爾質量的關系為n＝eq\f(m,M)。【方法技巧】求解氣體摩爾質量“五”方法（1）根據(jù)物質的質量(m)和物質的量(n)：M＝eq\f(m,n)。（2）根據(jù)一定質量(m)的物質中粒子數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝NA·eq\f(m,N)。（3）根據(jù)標準狀況下氣體的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)。（4）根據(jù)同溫同壓下氣體的相對密度(D＝eq\f(ρ1,ρ2))：eq\f(M1,M2)＝D。（5）對于混合氣體，求其平均摩爾質量，上述計算式仍然成立；還可以用下式計算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(shù)(或體積分數(shù))。二、氣體摩爾體積阿伏加德羅定律1．氣體摩爾體積(Vm)（1）概念：單位物質的量的氣體所占的體積，單位為L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。（2）特例：標準狀況(0℃，101kPa)下，Vm約為22.4_L·mol－1。（3）氣體摩爾體積與物質的量、氣體體積之間的關系為Vm＝eq\f(V,n)。2．阿伏加德羅定律（1）含義：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。（2）阿伏加德羅定律的推論相同條件結論公式語言敘述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同溫、同壓下，氣體的物質的量與其體積成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同溫、同壓下，氣體的密度與其摩爾質量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)同溫、同體積下，氣體的壓強與其物質的量成正比①阿伏加德羅定律所敘述的“任何氣體”，既包括純凈氣體，也包括混合氣體。②阿伏加德羅定律及其推論沒有必要死記硬背，可由理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT進行推導。三、物質的量濃度1．物質的量濃度(cB)（1）概念：表示單位體積的溶液里所含溶質B的物質的量。（2）表達式：cB＝eq\f(nB,V)；單位：mol·L－1或mol/L。（3）相同濃度溶液中某些物理量之間的關系現(xiàn)有兩種溶液：①1mol·L－1KCl溶液、②1mol·L－1BaCl2溶液，請用“相同”或“不同”填寫下表：取不同體積的KCl溶液取相同體積的兩種溶液c(溶質)相同相同ρ(溶液)相同不同n(溶質)不同相同m(溶質)不同不同2．溶質的質量分數(shù)（1）概念：以溶液里溶質質量與溶液質量的比值表示溶液組成的物理量，一般用百分數(shù)表示，也可用小數(shù)表示。（2）表達式：w(B)＝eq\f(m（B）,m（aq）)×100%。（3）與物質的量濃度的關系：c(B)＝eq\f(1000·ρ·w（B）,M)。3．關于物質的量濃度計算的三大類型（1）標準狀況下氣體溶質形成的溶液中溶質的物質的量濃度的計算eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(溶質的物質的量n＝\f(V氣體,22.4L·mol－1),溶液的體積V＝\f(m,ρ)＝\f(m氣體＋m溶劑,ρ)))c＝eq\f(n,V)（2）溶液中溶質的質量分數(shù)與物質的量濃度的換算計算公式：c＝eq\f(1000ρw,M)(c為溶質的物質的量濃度，單位為mol·L－1，ρ為溶液密度，單位為g·cm－3，w為溶質的質量分數(shù)，M為溶質的摩爾質量，單位為g·mol－1)。（3）溶液稀釋、同種溶質的溶液混合的計算①溶液稀釋a．溶質的質量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2。b．溶質的物質的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。c．溶液質量守恒，m(稀)＝m(濃)＋m(溶劑)(體積一般不守恒)。②同種溶質的溶液混合：混合前后溶質的物質的量保持不變，即：c1V1＋c2V2＝c混V混。四、一定物質的量濃度溶液的配制1．主要儀器托盤天平、藥匙、量筒、玻璃棒、燒杯、容量瓶、膠頭滴管。2．容量瓶的構造及使用（1）構造及用途（2）查漏操作3．配制過程以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液為例。（1）計算：需NaCl固體的質量為5.85g。（2）稱量：根據(jù)計算結果，用托盤天平稱量NaCl固體5.9g。（3）溶解：將稱好的NaCl固體放入燒杯中，加入適量蒸餾水溶解，并用玻璃棒攪拌。（4）移液：待燒杯中的溶液冷卻至室溫后，用玻璃棒引流將溶液注入100mL容量瓶。（5）洗滌：用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁和玻璃棒2～3次，洗滌液全部注入容量瓶，輕輕搖動容量瓶，使溶液混合均勻。（6）定容：將蒸餾水注入容量瓶，當液面距瓶頸刻度線1～2_cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線相切。（7）搖勻：蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。（8）裝瓶、貼簽。配制流程如下圖所示：【特別提醒】（1）配制一定物質的量濃度的溶液是將一定質量或體積的溶質在選定的容量瓶中定容，不必計量水的用量。（2）配制NaOH溶液時，必須用小燒杯快速稱量NaOH固體，不能將NaOH直接放在紙上，因NaOH固體易潮解，且易與空氣中的CO2反應。（3）玻璃棒和燒杯內壁必須用蒸餾水洗滌2~3次，洗滌液轉移至容量瓶。但量筒內壁殘留液不要沖洗。引流時注意玻璃棒下端應在刻度線以下。（4）容量瓶用蒸餾水洗凈后可直接使用，不必干燥，對配制溶液的濃度無影響。（5）定容時，若不慎加水超過刻度線，應重新配制。（6）定容搖勻后，若發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，不需要做任何處理。若再加水至刻度線會導致溶液的濃度偏低。（7）遺漏儀器。做需要補充儀器的實驗題時，要學會“有序思考”——即按照實驗的先后順序、步驟，思考每一步所需儀器，然后與現(xiàn)有儀器對比，就一定不會漏寫某種儀器。缺少容量瓶時不能只答“容量瓶”。一定要指明規(guī)格。選擇容量瓶要遵循“相匹配”和“大而近”的原則。五、配制一定物質的量濃度溶液的誤差分析1．誤差的分析方法（1）根據(jù)cB＝eq\f(nB,V)＝eq\f(mB,MBV)可知，MB為定值(溶質的摩爾質量)，實驗過程中不規(guī)范的操作會導致mB或V的值發(fā)生變化，從而使所配制溶液的物質的量濃度產生誤差。若實驗操作導致mB偏大，則cB偏大；若實驗操作導致V偏大，則cB偏小。（2）容量瓶定容時仰視、俯視對結果的影響(如下圖)①仰視刻度線(如圖a)：加水量高于基準線(刻度線)，溶液體積偏大，c偏低。②俯視刻度線(如圖b)：加水量低于基準線(刻度線)，溶液體積偏小，c偏高。2．配制100mL1.00mol·L－1的氯化鈉溶液常出現(xiàn)的誤差能引起誤差的操作因變量cnV稱量①砝碼生銹(沒有脫落)偏大不變偏大②少量氯化鈉粘在稱量紙上偏小不變偏小③使用游碼，且藥品砝碼位置顛倒偏小不變偏小轉移④有少量液體濺出偏小不變偏小⑤容量瓶內有少量水不變不變不變⑥未洗滌或洗滌液未注入容量瓶偏小不變偏小定容⑦仰視不變偏大偏?、喑^刻度線，吸出一部分水偏小不變偏?、釗u勻后液面下降，補充水不變偏大偏小裝瓶⑩試劑瓶剛用蒸餾水洗過不變偏大偏小一、單選題1．下列關于“物質的量”、“摩爾”和“摩爾質量”的敘述不正確的是A．1mol任何物質中都含有阿伏加德羅常數(shù)個原子B．摩爾是一個單位，用于計量物質所含微觀粒子的多少C．12g12C含有的碳原子數(shù)就是阿伏加德羅常數(shù)的值D．摩爾既能用來計量純凈物，又能用來計量混合物2．下列關于氣體的說法，正確的是A．同溫同密度下，相同體積的、氣體，比的質量小B．常溫常壓下，和密度之比為C．同溫同壓條件下，含原子數(shù)相等的、、體積比為4：3：2D．和點燃充分反應后和原子數(shù)目之比為3．用表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是A．與足量鹽酸或足量氫氧化鈉溶液充分反應，轉移電子數(shù)均為B．標準狀況下，溶于水中，轉移的電子數(shù)目為C．中離子總數(shù)目為D．常溫常壓下，所含電子數(shù)為4．已知同溫同壓下﹐氣體的物質的量之比＝氣體分子數(shù)之比＝氣體體積之比，一定溫度和壓強下，用質量相等的、、、四種氣體分別吹出四個體積大小不同的氣球，下列說法中錯誤的是A．氣球②中裝的是 B．氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)相等C．氣球①和氣球②中原子數(shù)之比為11∶16 D．氣球③和氣球④中氣體體積之比為1∶25．與溶液中的物質的量濃度相等的是A．溶液 B．溶液C．溶液 D．溶液6．設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A．常溫常壓下，所含有的氧原子數(shù)為0.5NAB．標準狀況下，溶于足量NaOH溶液反應，轉移的電子數(shù)目為0.2NAC．的碳酸鈉溶液中，氧原子總數(shù)為0.3NAD．和的混合氣體中原子數(shù)為0.3NA7．下列各物質所含原子數(shù)按由多到少的順序排列的是①1.0mol

②8gHe

③4℃時18g

④0.4molA．①④③② B．④③②① C．②③④① D．①④②③8．某工業(yè)廢氣所含氮氧化物(NOx)的氮氧質量比約為7：4，則該NOx可表示為A．N2O B．NO C．N2O3 D．NO29．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．22.4LCO2和N2O的混合氣體平均摩爾質量為44g/molB．物質的量濃度為0.5mol/L的AlCl3溶液中，含有Cl－數(shù)目為1.5NAC．常溫常壓下，30mLNH3和60mLO2所含分子個數(shù)比為1∶1D．相同質量的CO和CO2所含原子個數(shù)比為21∶2210．98%的濃硫酸(密度為)可采取不同的形式表示。根據(jù)表示方法的定義，下列說法不正確的是A．該溶液中溶質的物質的量濃度：18.4mol/LB．單位體積溶液中溶質的質量：C．把濃硫酸當作硫酸的水合物，用化學式表示：D．把濃硫酸當作復合氧化物，用化學式表示：二、填空題11．關于物質的量計算，試回答：(設NA為阿伏伽德羅常數(shù))(1)6.02×1022個OH-中含有mol質子，mol電子。(2)1.204×1024個H2S分子中所含硫元素的質量為。(3)常溫常壓下，160g的SO3氣體含有的原子數(shù)為。(4)含有3.01×1023個O原子的H2O與molNH3的質量相同。(5)SO2和O2在一定條件可下發(fā)生反應：2SO2＋O22SO3，現(xiàn)有amolSO2和bmolO2充分反應后，硫原子與氧原子的個數(shù)比為。(6)在25℃、101kPa的條件下，等質量的CH4和A氣體的分子數(shù)之比為15∶8，則A的摩爾質量為。(7)1.6g某物質含有3.01×1022個分子，該物質的相對分子質量為。12．按要求填空。(1)與具有相同電子數(shù)且含兩種元素的陰離子的符號為。(2)某元素的一種同位素X的質量數(shù)為A，含N個中子，它與原子組成分子。在a克中所含質子的物質的量是mol。(3)10.8g中氧原子的數(shù)目為，則元素R的相對原子質量為。(4)由CO、兩氣體組成的混合氣體12.8g，標況下，體積為8.96L，則CO和的物質的量之比為。(5)和的混合溶液，已知其中物質的量濃度為物質的量濃度為，則的物質的量濃度為。(6)體積相等的NaCl、、三種溶液，與等體積、等物質的量濃度的溶液均恰好完全反應，則NaCl、、三種溶液的物質的量濃度之比為。(7)等質量的和，所含中子數(shù)之比為。(8)以下為中學化學中常見的幾種物質：①液氨，②熔融KCl，③固體，④銅，⑤稀硫酸，⑥蔗糖，⑦澄清石灰水。請按下列分類標準回答問題。能導電的有(填寫物質編號)；屬于電解質有(填寫物質編號)(9)如圖是中學化學中常用于混合物分離和提純的裝置，請根據(jù)裝置回答問題：裝置C中①的名稱是，在分液時，為使液體順利滴下，應進行的具體操作是。13．某家用防疫用品“84消毒液”的包裝說明如下，請回答下列問題：【產品名稱】84消毒液

【有效成分】NaClO(含有一定濃度的NaCl)【質量分數(shù)】74.5%

【密度】1.18g·cm-3注：①按一定比例稀釋后使用②不得與酸性產品(如潔廁靈)同時使用。(1)次氯酸鈉的摩爾質量為。(2)該“84消毒液”原液的物質的量濃度為。(3)欲將“84消毒液”原液，稀釋配制成480mL0.5mol·L-1的稀溶液，配置過程中，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、，配置時，需要量取mL“84消毒液”原液。配制該稀溶液的步驟如下：a．向容量瓶中直接加蒸餾水至離刻度線處b．將溶液冷卻至室溫后轉移到容量瓶中c．將配制好的溶液轉入準備好的試劑瓶中貯存?zhèn)溆胐．將量取好的次氯酸鈉溶液用適量水在小燒杯內稀釋e．蓋上容量瓶塞子，上下顛倒容量瓶使溶液混合均勻f．用膠頭滴管小心加蒸餾水至刻度線g．用少量蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒次，并將洗滌液轉移到容量瓶中①正確的操作順序是(填標號)。②此實驗中兩次用到玻璃棒，先后作用分別是、。③判斷下列操作對所配制溶液的濃度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)：i．轉移溶液后的小燒杯，玻璃棒未洗滌。ii．轉移溶液前，容量瓶中有少量的蒸餾水。iii．定容時俯視刻度線。iv．未冷卻至室溫就轉移定容。參考答案：1．A【詳解】A．1mol任何物質的個數(shù)都是阿伏加德羅常數(shù)，但該物質不一定是單原子分子，不一定含有有阿伏加德羅常數(shù)個原子，故A錯誤；B．摩爾是物質的量的單位，用于計量物質所含微觀粒子的多少，故B正確；C．12g12C含有的碳原子數(shù)就是阿伏加德羅常數(shù)的值，故C正確；D．摩爾既能用來計量純凈物所含微觀粒子，也能計量混合物所含微觀粒子，故D正確；故選A。2．D【詳解】A．，則體積與密度相同時，質量相同，A錯誤；B．常溫常壓下，為液體，不適用于阿伏伽德羅定律的推論，B錯誤；C．根據(jù)，同溫同壓條件下，體積之比等于物質的量之比，含原子數(shù)相等的、、的物質的量之比為6：4：3，則三者體積比為6：4：3，C錯誤；D．根據(jù)反應前后的原子守恒，和點燃充分反應后和原子數(shù)目之比為，D正確；故選D。3．A【詳解】A．無論與足量鹽酸反應還是與足量氫氧化鈉溶液反應，化合價都由0價升高到+3價，因此轉移電子數(shù)均為，A正確；B．氯氣溶于水中是可逆反應，因此即0.1molCl2溶于水中，轉移的電子數(shù)目小于，B錯誤；C．未指明體積，無法計算，C錯誤；D．常溫常壓下，氣體摩爾體積為24.5mol/L，因此常溫常壓下，物質的量小于1mol，則其所含電子數(shù)小于，D錯誤；故選A。4．B【分析】質量相等的四種氣體，相對分子質量越大，物質的量越小，則對應氣球的體積越小。四種氣體的物質的量大小順序為n(CH4)>c(O2)>c(CO2)>n(SO2)。【詳解】A．氣球②體積僅大于氣球①，其中裝的是CO2，A正確；B．氣球①和氣球③體積不同，氣球③體積更大，氣體的物質的量更大，分子數(shù)更多，B錯誤；C．氣球①裝的是SO2，氣球②裝的是CO2，質量相等的情況下，兩者的物質的量之比為44：64=11：16，兩者分子中都含有3個原子，則原子數(shù)之比為11：16，C正確；D．氣球③中為O2，氣球④中為CH4，質量相同的情況下，兩者氣體的物質的量之比為16：32=1：2，則氣體體積之比為1：2，D正確；故答案選B。5．D【分析】溶液中的物質的量濃度為0.1mol/L×3=0.3mol/L；【詳解】A．溶液中；B．溶液不能電離出；C．溶液中；D．溶液中；故選D。6．D【詳解】A．常溫常壓下，的物質的量為=0.5mol，所含有的氧原子數(shù)為NA，A不正確；B．標準狀況下，的物質的量為0.1mol，溶于足量NaOH溶液，可建立如下關系式：Cl2——e-，則轉移的電子數(shù)目為0.1NA，B不正確；C．的碳酸鈉溶液中，溶質中所含氧原子總數(shù)為0.3NA，溶劑中還含有氧原子，則溶液中含氧原子總數(shù)大于0.3NA，C不正確；D．、4.6g所含氧原子的物質的量都為0.3mol，則混合氣體中所含氧原子數(shù)也為0.3NA，D正確；故選D。7．A【詳解】①1.0mol含1.0mol×4=4mol原子；②8gHe的物質的量為8g÷4g/mol=2mol，氦氣為單原子分子，故含2mol原子；③4℃時18g的物質的量為18g÷18g/mol=1.0mol，含1.0mol×3=3.0mol原子；④0.4mol含0.4mol×8=3.2mol原子。各物質所含原子數(shù)按由多到少的順序排列的是①④③②；故選A。8．A【詳解】由氧化物中氮元素和氧元素的質量比為7:4，則氮、氧元素組成的氧化物中兩種元素的原子個數(shù)比=，因此該氧化物的化學式可表示為N2O；故選A。9．A【詳解】A．CO2和N2O的相對分子質量都是44，混合氣體的平均摩爾質量為44g/mol，A正確；B．沒有明確溶液體積，不能計算0.5mol/L的AlCl3溶液中含有的Cl－數(shù)目，B錯誤；C．常溫常壓下，30mLNH3和60mLO2的物質的量之比為1：2，所含分子個數(shù)比也為1：2，C錯誤；D．相同質量的CO和CO2的物質的量之比為44：28，所含原子個數(shù)比為(44×2)：(28×3)=22：21，D錯誤；故選A。10．B【詳解】A．根據(jù)，A正確；B．設98%濃硫酸的體積為1L，則溶液中硫酸的質量為1000mL×1.84g/mL×0.001kg/g×98%≈1.80kg，則單位體積溶液中溶質的質量為1.80kg，B錯誤；C．設98%濃硫酸的體積為1L，則溶液中硫酸的物質的量為，水的物質的量為，則硫酸和水的物質的量比為1：，則把濃硫酸當作硫酸的水合物的化學式為，C正確；D．設98%濃硫酸的體積為1L，則溶液中硫酸的物質的量為，水的物質的量為，則硫酸和水的物質的量比為1：，則三氧化硫和水的物質的量比為1：(1+)=1：，則把濃硫酸當作復合氧化物的化學式表示為，D正確；故選B。11．(1)0.91(2)64g(3)8NA(4)(5)(6)30g/mol(7)32【詳解】（1）1個OH－中有9個質子，6.02×1022個OH-中含有=0.9mol質子；1個OH－中有10個電子，6.02×1022個OH－中含有=10mol電子；故答案為：0.9；1。（2）1mol硫元素質量為32g，1.204×1024個H2S分子中所含硫元素的質量為；故答案為：64g。（3）SO3氣體的相對分子質量為80g/mol，常溫常壓下，160g的SO3氣體含有的原子數(shù)為；故答案為：8NA。（4）含有3.01×1023個O原子的H2O共有，則H2O的質量有，相同質量的NH3的物質的量為；故答案為：。（5）根據(jù)原子個數(shù)守恒，amolSO2和bmolO2充分反應后，硫原子與氧原子的個數(shù)比為；故答案為：。（6）且設兩者質量為mg，可得關系式，解得MA=30g/mol；故答案為：30g/mol。（7）1.6g某物質含有3.01×1022個分子，根據(jù)公式得到摩爾質量：，相對分子質量為32；故答案為：32。12．(1)OH-、(2)(3)14(4)3:1(5)0.4(6)(7)(8)②④⑤⑦②③(9)蒸餾燒瓶要打開分液漏斗上端活塞或使凹槽對準小孔，然后打開下端的活塞，以保證內部液體順利流下【詳解】（1）含有10個電子，與具有相同電子數(shù)且含兩種元素的陰離子的符號可以為OH-、；（2）某元素的一種同位素X的質量數(shù)為A，含N個中子，則其質子數(shù)為A-N，它與原子組成分子，則摩爾質量為(m+A)g/mol；a克為，所含質子的物質的量是；（3）10.8g中氧原子的數(shù)目為，則O的物質的量為0.5mol，為0.1mol，的摩爾質量為，則元素R的相對原子質量為（108-16×5）÷2=14；（4）設CO和的物質的量分別為amol、bmol，CO、兩氣體組成的混合氣體12.8g，標況下體積為8.96L（為0.4mol），則a+b=0.4，28a+44b=12.8，a=0.3、b=0.1，故CO和的物質的量之比為3:1；（5）和的混合溶液，已知其中物質的量濃度為，物質的量濃度為，根據(jù)溶液電中性可知，的物質的量濃度為；（6）體積相等的NaCl、、三種溶液，與等體積、等物質的量濃度的溶液均恰好完全反應，則三者所含氯離子的物質的量相同，故NaCl、、三種溶液的物質的量濃度之比為；（7）等質