用定量的方法研究物质世界

三、用定量的方法研究物质世界

物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号为n

，单位为摩尔(简称摩)，符号为mol

。

物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体。。粒子可以是原子、分子、离子、电子或原子团等的集合体。

1mol任何粒子的集合体都含有阿伏加德罗常数个粒子，约含有6.02ㄨ1023个。阿伏加德罗常数是0.012kg12C中含有的碳原子数，符号为NA

。6.02×1023mol-1是近似值。

⑴物质的量

⑴物质的量是一个专用名词，不能拆开理解。

⑶使用物质的量及其单位摩尔时，应该用化学式，并指明粒子的种类.例：0.5molO；1molH2；2molNa+等。

⑵描述的对象是微粒集合体。注意①摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。符号为M，常用单位：g/mol.

②物质的量(n)、物质的质量（m）和摩尔质量(M)之间关系如下：

M=

1mol任何物质的质量,若以克为单位，在数值上与微粒的相对原子质量，或相对分子质量相等。⑵摩尔质量例1、483gNa2SO4·10H2O中所含的Na＋和SO42－的物质的量各是多少？所含H2O分子的数目是多少？

例2、质量相同的Mg、Cl2、NH3、CH4、SO2、H3PO4所含原子数多少，由大到小排列的顺序是什么？CH4＞NH3＞H3PO4＞SO2＞Mg＞Cl2例3、质量相同的下列物质中，含分子数最多的是[]。

A．O2B．NH3

C．COD．CH4D例7、将4gNaOH溶于多少克水中，才能使每100个H2O分子溶有一个Na+?解：n（Na+）=n（NaOH）=m（NaOH）M=4g÷40g/mol=0.1mol100mol(H2O):1mol(Na+)=n(H2O):0.1mol(Na+)n(H2O)=10molm（H2O）=n（H2O）×M（H2O）

=10mol×18g/mol=180g（3）气体摩尔体积

（1）物质的聚集状态：主要有气态、液态和固态三种。同一物质在不同温度和压力下物质的聚集状态不同。物质的体积由三个因素决定：微粒数目、微粒间距、微粒大小。固体、液体的体积主要决定于微粒数目和微粒大小；而气体的体积主要决定于微粒数目、微粒间距单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。用符号Vm表示，常用的单位为L/mol。标准状况下（0℃、101Kpa），1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，即标况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol（2）气体摩尔体积

练习

判断正误并说明理由1、标况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L。2、1mol气体的体积约为22.4L。3.标准状况下，1molO2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4L。4.22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。5.任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4L。6.只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4L。×，物质应是气体

×，未指明条件（标况)

√，气体体积与分子种类无关×，未指明气体体积是否在相同条件下测定×，只在标况下×，不一定几个要点气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。气体在不同状况下的气体摩尔体积是不同的，其在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol。同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关。阿伏加德罗定律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。同温同压下：气体摩尔体积的推广

（1）同温同压下，气体的体积比等于物质的量比，也等于微粒的个数比。

（2）同温同体积时，气体的压强比等于物质的量比。

（3）同温同压下，气体的密度比等于摩尔质量比。阿伏加德罗定律推论：

例题1

、1.01×105Pa下，1mol

的下列物质的体积不同的是（）

A．10℃时HCl和水

B．400K时的水和CO2

C．20℃时的氧气与空气

D．常温下的氯气和溴A、D解析：A项10℃时HCl为气体，而水为液体，故体积一定不等；B项400K时，水和CO2均气体，在该条件下，它们的体积相同；C项是同温同压下的气体，体积相同；D项常温下溴为液体，与同物质的量的氯气体积不同。

例题2、下列说法中，错误的是（）

A．同温同压下，含有相同分子数的两种气体，占有相同的体积

B．同温同压下，相同质量的两种任何气体，占有相同的分子数

C．同温同压下，相同物质的量的两种气体，占有相同的体积

D．同温同压下，2LO2

和N2的混合气体与2LCO2和CO的混合气体，含有相同的分子数。B解析：本题考查对阿伏加德罗定律的理解。在阿伏加德罗定律中，“同温、同压、同体积、同分子数、同物质的量”。四个量中，只要三个相同，第四个量也一定相同。（4）物质的量浓度①定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶液B的物质的量浓度。

②表达式：物质的量浓度=溶质的物质的量溶液的体积摩尔/升（mol/L）③单位：nBCB=V④有关物质的量浓度的计算CB=1000×ρ×W%

M溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算:物质的量浓度的计算:有关溶液稀释的计算：

C浓V浓=C稀V稀两种不同浓度溶液混合的计算：

例1、20℃时把63.4g硝酸钾溶解在200g水中，测得溶液密度为1.133g／cm3，求这溶液的物质的量浓度。

例2、用充满HCl气体的烧瓶作喷泉实验，如果HCl气体是在标准状况下，在烧瓶内充满水之后，烧瓶内盐酸的物质的量浓度是[]。（A）0.045mol／L

（B）0.09mol／L

（C）1mol／L

（D）无法计算

例3、在标准状况下，350体积的氨，溶于1体积水中，得到密度为0.92g／cm3

的氨水。求这种氨水的溶质质量分数及物质的量浓度。

例4、用10mL0.1mol/L的BaCl2

溶液恰好使相同体积的硫酸铁，硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的SO42-离子完全转化为BaSO4沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是[]

A．3∶2∶2B．1∶2∶3

C．1∶3∶3D．3∶1∶1C

注意1：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。

注意2：对于气体物质，因为相同条件下分子数相等，物质的量相等、物质的体积也相等，所以化学反应中物质的系数之比等于相同条件下气体的体积比。（5）物质的量应用于化学方程式的计算计算

例1：将30g二氧化锰的质量分数为76.6％的软锰矿石与足量12mol/L浓盐酸完全反应（杂质不参加反应）。计算：（1）参加反应的浓盐酸的体积（2）生成的氯气的体积（标准状况）。

分析：根据题目中所给的已知条件，可先计算出参加反应的二氧化锰的物质的量，然后根据化学反应中各物质之间的化学计量数之比，计算出参加反应的浓盐酸的体积和生成的氯气的体积。

例2：400mL某浓度的氢氧化钠溶液恰好与5.8L氯气（标准状况）完全反应，计算：（1）生成的NaClO的物质的量；（2）该溶液中NaOH的物质的量浓度。解：答：（1）生成的NaClO的物质的量为0.26mol。（2）该溶液中NaOH的物质的量浓度为1.3mol/L。例3：例4：（1）化学方程式所表示是纯净物质之间的量的关系。（2）单位：上下一致，左右相当。（3）如果是离子反应，可根据离子方程式进行计算。如果是氧化还原反应，也可以用电子转移关系进行计算。弄清应注意的问题：物质的量与粒子数的关系：物质的量与物质质量的关系：物质的量与气体体积的关系：标准状况下：小结：物质的量浓度：溶质的物质的量与溶质的物质的量浓度及溶液体积的关系：物质的量、物质的量浓度、质量分数、溶液体积、溶液密度之间关系：

物质的量、物质的粒子数、物质的质量、气体体积、物质的量浓度之间的关系：

1、下列相同质量的气体中，含分子个数相同的是[]；含分子个数相差1倍的是[]

A．O2和SO2B．SO2和SO3

C．N2O和CO2D．CO和CO2CA巩固练习2、胆矾晶体的化学式CuSO4·nH2O。50g胆矾晶体在蒸发皿里加热(CuSO4不分解)至质量不再减轻为止，剩余无水盐32g。试求n值是多少？10kg胆矾的物质的量是多少？n值为5；10kg胆矾的物质的量为40mol。

3、3.01×1022个OH-

的物质的量为

，质量为

，含有质子的物质的量为

，含有电子的物质的量为

，这些OH-与

molNH3的质量相同，这些OH-

和

gNa+含有的离子数相同。0.05mol0.85g0.45mol0.5mol0.05mol1.15g4、

38g某二价金属氯化物RCl2中含Cl-0.8mol，求RCl2的摩尔质量？R的相对原子质量？RCl2的摩尔质量为95g/mol;R的相对原子质量为245、设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）（A）2.3g金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA（B）2g氢气所含原子数目为NA（C）17gNH3

所含的电子数为10NA（D）NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16：1C、D6、设一个12C原子的质量为ag，一个R原子的质量为bg，阿伏加德罗常数为NA，则R的相对原子质量可以表示为（）（A）

（B）

（C）bNA

（D）aNAB、C

7、在标准状况下，350体积的氨，溶于1体积水中，得到密度为0.92g／cm3

的氨水。求这种氨水的溶质质量分数及物质的量浓度。

8、已知2.00％的硫酸铜溶液的密度为1.02g／cm3，问：（1）欲配制500mL这种溶液需用胆矾CuSO4·5H2O晶体多少克？（2）所配制的硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？（3）以下配制溶液的操作是否正确？为什么？①用天平称取胆矾晶体；②在500mL烧杯中加入500mL蒸馏水使胆矾完全溶解；③将硫酸铜溶液注入500mL容量瓶中。

9、若20g密度为dg/cm3的硝酸钙溶液中含1gCa2+,则NO3-的物质的量浓度是[]

A.C．2.5dmol/L

B.D．1.25dmol/L

10、在标准状况下，将VLA气体（摩尔质量为Mg/mol）溶于0.1kg水中，所得溶液密度为dg/mL，则此溶液的物质的量浓度为[]

A．Vd/（MV+2240）mol/L

B．1000Vd/（MV＋2240）mol/L

C．1000VdM/（MV+2240）mol/L

D．MV/22.4（V+0.1）dmol/L

11、某温度下22％NaNO3溶液150mL，加入100g水稀释后溶液的质量分数变为14％，求原溶液的物质的量浓度。

12、VmLAl2（SO4）3

溶液中含Al3+ag，取V/4m