物质的量基础知识

1、.四组名词一、物质的量与摩尔：1、物质的量我们知道，物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小，质量很轻，难于称量。但是物质之间的反应，既是按照一定的微粒个数进行，又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来， 这个物理量就是“物质的量” ，为了帮助同学尽快理解掌握这一概念，分析如下几点：(1) 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。七个基本物理量的名称、单位（SI 单位）及单位符号物 理 量单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒S电流安培 A热力学温度开尔文 K物质的量摩尔 mol发光强度坎德拉 cd（ 2）“物质的量”是

2、表示物质所含粒子（分子、原子、离子、电子、质子、中子等）多少的物理量。如同长度、质量等物理量一样， “物质的量”这四个字不得简化，也不得增添任何字，不能多一个字，也不能少一个字， 更不能把它当作表示物质数量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。它有量纲，有明确的物理含义，是一个科学专有名词。2、摩尔（ 1）摩尔的概念摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样， “物质的量”也有计量单位。正如米是长度的单位一样，摩尔是物质的量的单位。摩尔可简称为“摩” ，其符号是“mol ”。使用摩尔做物质的量的单位时，要注意：A 、摩尔只使用于微观粒子，不适用于宏观物质。B 、应用符

3、号表明微观粒子的种类或其特定组合（如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合） ，强调“用符号”而非“用汉字” ，这和以前的有所不同。（ 2）摩尔的确定按规定，科学上应用0.012kg（即 12g）碳 12（指原子核内含 6 个质子和 6 个中子的一种碳原子，通常表示为 12C 或 126 C）所含碳原子数目就是1 摩尔。也就是说，摩尔这个单位是以0.012kg12C 所含的原子个数为标准，来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。二、阿佛加德罗常数与6.02× 1023 mol -10.012kg 12C 中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数，常用N A 表示， N

4、A 是一个准确数字。阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值，现在已经由实验测得相当精确的数值，在使用时常取其近似值为 6.02× 1023。例如 2mol H 2 约含 2× 6.02× 1023 个 H2 分子。 12.04× 1023 个 O2 分子约是2mol。阿佛加德罗常数的单位是mol 1 或 /mol 。每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位，表示物质的基本微粒数目多少的物理量。（ 4）使用摩尔时的注意事项摩尔只能用于微观粒子，如分子、原子、离子、中子、质子、电子等；而不能用于宏观物质，如不能说 1mol 苹果、

5、1mol 小米等。使用摩尔时， 必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符号;.写在“摩尔”或“mol ”的后面，如：1mol 氢分子或写成1mol H 2； 1mol 氢原子或写成1mol H； 1mol钠离子或写成1mol Na + ； 1mol 电子或写成 1mol e 等。但不能说“ 1mol 氢”，因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子，很不明确；一般只说氢时常指氢元素，然而元素属于宏观概念，只有种类之分，不讲个数，所以“ 1mol 氢”这种说法或写法都是错误的。三、摩尔质量与化学式量（相对原子质量、相对分子质量）（ 1）摩尔质量的含义1 摩尔物质的质量叫该

6、物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩，符号是g/mol 或写成 g· mol -1 。数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。N A 个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样， 故 1mol 任何物质的质量也是不相同的。任何原子、分子或离子的摩尔质量，当单位为g/mol 时，其数值上等于其原子量、分子量或离子式量。物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量（相对分子质量）的关系如下表实例：微粒符号相对原子质量1 个微粒真实物质的所含微粒摩尔质量质量（ g）量（ mol）数（个）(g · mol -1 )C121.993 × 10-2316

7、.02× 102312Fe569.3 × 10-2316.02× 102356O2325.32× 10-2316.02× 102332H2O182.99× 10-2316.02× 10231824981.63×10-2216.02× 102398H SO-172.82×10-2316.02× 102317OHNa+233.82× 10-2316.02× 102323注意，摩尔质量的单位是g/mol ；原子量、分子量、式量都是相对比值，没有单位；1mol 物质的质量单

8、位是 g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。化学式量 是指该物质一个粒子（或单位组成）的质量与一个126 C 原子质量的 1/12 之比所得的数值，单位是 1，使用时两者的意义是不一样的（ 2）二个关系式物质的量（ mol ）物质的质量 g摩尔质量 g / mol物质的量（ mol ）物质的微粒数个阿佛加德罗常数个 / mol上面二个关系式中各种量之间的关系，也可归纳如下：化学方程式中的化学计量数之比，等于各物质的微粒数之比，也等于各物质反应时物质的量之比。例如：SO2 + 2H 2S = 3S+ 2H2O微粒数之比1 2 32物质的量之比1 2 32质量之比16 17249四、气体摩尔

9、体积与22.4 L· mol -1 ：1、影响物质体积的因素：从微观来看有：（1）微粒个数；（2）微粒本身的大小；（3）微粒间距离。;.对于固体和液体来说， 构成它们的微粒间的距离很小，但微粒直径较大， 所以含一定微粒个数的固体或液体的体积取决于微粒大小，因为各种微粒直径不同，即微粒本身的大小不同，所以1mol 固体或气体的体积不同。对于气体来说，气体微粒间距离很大，通常情况下，是气体微粒直径的10 倍左右。因此气体体积取决于微粒间距离，气体微粒间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时，不同气体微粒间的平均距离几乎是相等的。2、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积，叫气体的

10、摩尔体积，其符号是V m,即 V m=V/n ，单位是 L/mol 或L · mol -1 。在标准状况下， 1mol 任何气体所占的体积都约是22.4L 。进行有关计算时常写成22.4L/mol。对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：（ 1）气体摩尔体积的适用范围是气态物质 。因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小，且不同的固态或液态物质的微粒大小是不相同的，因而固态或液态物质的体积主要由微粒本身的大小决定。气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以 在标准状况下 ， 1mol 任何气体 所占的 体积都约是 22.4L 。（

11、2）气体的体积与温度、压强有关，只有在标准状况下（ 0、 1.01 × 105Pa）1mol 任何气体的体积才是 22.4L 。（标准状况可用S、P、 T 表示）（ 3）气体物质的量是 1mol。（ 4）“ 22.4L ”这个数值是近似值，但在计算时就取22.4L/mol即可。（ 5）气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如0.3molH 与 0.7mol O 的混合气在22标准状况下的体积约为22.4L 。（ 6） 1mol 气体在非标准状况下的体积，可能是22.4L ，也可能不是 22.4L 。应用气体摩尔体积的两个公式气体物质的量（mol）标准状况下气体的体积L气体摩

12、尔体积 22.4L/mol标准状况下气体的密度（g/L ）气体的摩尔质量g / mol气体摩尔体积22.4L / mol气体摩尔质量= 气体密度（ S、 P、 T）×气体摩尔体积（M=22.4 ）3、阿佛加德罗定律及其推论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。这就是阿佛加德罗定律。这个定律也可以记忆成：同T 、同 P、同 V 时， N 、n（气体）相同。A. 由三同推一同。B. 联系理想气体状态方程 PV=nRT ，可以得出一系列正比、反比关系。阿佛加德罗定律的推论：（ 1）同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。即同V1n1T、同 P时n 2V2（

13、2）同温下，同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。即同P1n1T、同V时n2P2（ 3）同温、同压下，不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比（或气体的分子量之比）。即同 T、同 P时1M 1M 22;.（4）同温、同压下，同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比，也等于其密度之比。即同 T、同 P、同 V 时m 1M 11m 2M 22（ 5）同温、同压下， 同质量的不同气体的体积之比等于其分子量的倒数之比。即同 T、1V1M 1M 2同 P、同 m 时1V2M 1M 2【典型例题】 例 1 在标况下，某气体的密度是1.25g / L ，求该气体摩尔质量。解析：MMVm22.4Lmol 1M1

14、.25g / L22.4L / mol28 g / mol点评： 此方法称为“绝对密度法” 例 2 在同温同压下，某气体对氢气的相对密度为16，则该气体的摩尔质量是多少？解析： M11DM 116M1 162 g / mol 32 g / molM 22M(H2)点评： 此法称为“相对密度法” 例 3 在标况下，将 1molN 2、 2molO 2 、 1molH 2混合，求混合气体的平均相对分子质量。解析： Mm总M 1n1M 2 n2n总n1n2M1282321223.5121点评： 这个公式用于求混合气体的平均分子量 例 4 体积为 1L 的干燥容器中充入HCl 气体后， 测得容器中气体

15、对氧气的相对密度为1.082，将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是（）A. 0.25LB.0.5LC.0.75LD.1L解析： M rDMr (O2 )1.0823234.6Mr (HCl ) 36.5故该混合气体中必混有空气。HCl 易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于HCl气体的体积。设 HCl 气体的体积为x ，则空气的体积为1Lx根据气体平均摩尔质量公式：x29g / mol(1Lx)34.6g / molx 0.75L36.5g / mol1L1L答案： C;.点评：本题运用到了空气的平均相对分子质量( 29) ，判断空气的存在应用了平均摩尔质量的方法。【模拟试题

16、】1.下列有关气体体积的叙述中，正确的是（）。（上海市高考题）A. 一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定。B. 一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定。C. 不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同。D. 气体摩尔体积是指1mol 任何气体所占的体积约为22.4L 。2.某温度下，在一密闭容器中有适量的Cl 2 和 NH 3，完全反应后容器中只有N 2 和 NH 4 Cl 颗粒，则容器中反应前后的压强之比为（）。A. 1: 11B.11: 7 C.11: 1D.7:113.设 N A 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）。（全国高考题）A

17、. 2.7g 金属铝变为铝离子时失去的电子数目为0.3N AB. 在常温、常压下， 11.2LN 2 含有的分子数为 0.5N AC. 在常温、常压下，1molNe （氖气）含有的原子数为N A4.在同温、同压下，有同质量的气体X 和 Y 。已知此时 Y 的体积大于 X 的体积，则它们的相对分子质量关系是（）。（陕西省会考题）A. MX MYB.M XMYC.MXMYD.无法确定5.在给定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是（）。（云南省会考题）A. 分子直径的大小B.分子间距离的大小C. 分子间引力的大小D.分子数目的多少6.在 150时，加热高氯酸铵发生分解反应2NH 4

18、 ClO 4N 2Cl 22O24H 2O，其气态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为（）。A.40.75B.29.375C.14.69D.无法计算7.有一真空储气瓶， 净重 500 g 。在相同条件下， 装满氧气后重508g ，装满另一种气体X 时重 511g ，则 X 的相对分子质量为（）。（石家庄市测试题）A.44B.48C.64D.718. 下列物质分解时，若产生的气体在常温、常压时体积相同，则消耗下列物质的物质的量最小的是（ ）。A.NaHCO 3B.KClO 3C.KMnO 4D.NH 4 HCO39. 1mol 氧气在放电条件下，有 30% 转化为臭氧 (O3 ) ，则放电后所

19、得混合气体对氢气的相对密度是（ ）。（北京市会考题）A. 16B.17.8 C.18.4 D.35.610.今有 H 2 和 CO（体积比为 1 : 2 ）的混合气体 VL ，当其完全燃烧时所需O2 的体积为 （）。（湖;.南省会考题）A.3VLB.2VLC.VLD.0.5VL11. 在一定温度、压强下， 1 体积 X 2 ( 气) 和 3 体积 Y2 ( 气) 化合生成 2 体积的气体化合物，则该气体化合物的化学式为（）。（苏州市测试题）A.XY3B.XYC.X 3YD.X 2Y312.将 m1 g 锌加到 m2 g 20% 的 HCl 溶液中去，反应结果共放出nL 氢气（在标准状况下） ，

20、则被还原的 HCl 的物质的量是（）。（高考科研题）A.m1 molB.5m2 molC.m2 molD.nmol6536.536.511.213.在同温、同压的条件下，相同体积的氧气和氢气的质量比为，密度比为，氧气对氢气的相对密度为。14.在标准状况下，1.6g 某气态氧化物RO2 的体积为 0.56L 。该气体的物质的量是，摩尔质量是， R 的相对原子质量是。15. 30mL 某气体 N x H y 全部分解生成 30mLN 2 和 60mLH 2 ，上述气体的体积均在同温、同压的条件下测定，由此推断该气体的相对分子质量是。（浙江省联考题）16.实验测量 CO 与 O 2 的混合气体的密度

21、是相同状况下H 2 密度的 14.5倍，则该气体的平均摩尔质量是， CO 与 O2 的物质的量之比为， CO 的质量分数是。17.在一定温度和压强下， H 2 、 O2 、 Cl 2 按体积比 10 : 4 : 1 混合，将此混合气体在密闭容器内用电火花引燃， 待反应完全后冷却到室温。容器内产生了盐酸，则盐酸溶液中溶质的质量分数为。（广西自治区竞赛题）18.每升天然水中通入 0.002 g 氯气就达到消毒作用，可供饮用。0.002g 氯气在标准状况下的体积为mL 。19.在同温、同压下，测得氢气密度为0.089g / L ，某种有刺激性的气体X 密度为 2.927 g / L 。又知气体 X

22、是三原子分子并由两种元素组成，两种元素的质量比为 1 : 1。则气体 X 的化学式为。（河北省测试题）20. 计算 11.2L 下列气体在标准状况下的质量：（ 1） N 2 和 O2 体积比为 4 : 1的混合气体；（ 2） N 2 质量分数为 20% 的 N 2 和 O 2 的混合气体。（南昌市测试题）;.试题答案1. B2. C3.AC4. A5. D6. B7. A8. D9. B10. D11. A12. D13.16:1； 16:1； 1614.0.025mol ； 64 g / mol ； 3215. 3216.29 g / mol ；3 : 1 72.4%17.33.6%18.0

23、.6319.SO220. （1） 14.4g（2） 15.56 g4、相对密度、平均分子量、平均摩尔质量及其计算。平均分子量： 对组成一定的混合物而言，可根据各组分的组成和分子量来计算平均分子量。M M A · a%+M B · b%+ 平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。相对密度： D MA/M B两种气体的密度之比称为相对密度。如A 气体对 B 气体的相对密度用D B 表示为：AM AD BM BB某M 某M某2 DH2由某气体对 H2 的相对密度 D H 2，可知。H 2M H2由某气体对空气的相对密度D空，可以知道 M某 29D 空 。5、在气体反应的化学方程式中，

24、化学计量数之比等于各气体的体积之比，也等于各气体物质的量之比。例如：6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系;.三 . 物质的量在化学实验中的应用容量瓶的使用之一1使用容量瓶前检查它是否漏水方法如下：往瓶内加水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，把瓶塞旋转 180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水，经检查不漏水的容量瓶才能使用。2配制溶液（ 1）如果试样是固体，把称好的试样溶解在烧杯里；如果试样是液体，需用移液管或量筒量取移入烧杯里，然后再加少量蒸馏水，用玻璃棒搅动，使它混合均匀。应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化，就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移。（ 2）把溶液从烧杯移到容量瓶里，并多次洗涤烧杯，把洗涤液也移入容量瓶，以保证溶质全部转移到容量瓶里。缓慢地加入蒸馏水，到接近标线 2 3cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线（小心操作，切勿超过标线）。（ 3）盖好瓶塞，用食指