课程06物质的量 【寒假辅导班】 高中化学人教版（2019）必修第一册 学案

课程06物质的量一、物质的量摩尔质量1．物质的量(n)（1）概念：表示含有一定数目粒子的集合体，单位为mol。（2）描述对象：微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合(如原子团、官能团等)。2．阿伏加德罗常数(NA)（1）概念：1mol任何粒子所含的粒子数，通常用6.02×1023_mol－1表示。（2）物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为n＝eq\f(N,NA)。3．摩尔质量(M)（1）概念：单位物质的量的物质所具有的质量，单位：g/mol(或g·mol－1)。（2）数值：当粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该粒子的相对分子(原子)质量。（3）物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为n＝eq\f(m,M)。【方法技巧】求解气体摩尔质量“五”方法（1）根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝eq\f(m,n)。（2）根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·eq\f(m,N)。（3）根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)。（4）根据同温同压下气体的相对密度(D＝eq\f(ρ1,ρ2))：eq\f(M1,M2)＝D。（5）对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。二、气体摩尔体积阿伏加德罗定律1．气体摩尔体积(Vm)（1）概念：单位物质的量的气体所占的体积，单位为L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。（2）特例：标准状况(0℃，101kPa)下，Vm约为22.4_L·mol－1。（3）气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为Vm＝eq\f(V,n)。2．阿伏加德罗定律（1）含义：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。（2）阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的物质的量与其体积成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比①阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”，既包括纯净气体，也包括混合气体。②阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背，可由理想气体状态方程pV＝nRT进行推导。三、物质的量浓度1．物质的量浓度(cB)（1）概念：表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。（2）表达式：cB＝eq\f(nB,V)；单位：mol·L－1或mol/L。（3）相同浓度溶液中某些物理量之间的关系现有两种溶液：①1mol·L－1KCl溶液、②1mol·L－1BaCl2溶液，请用“相同”或“不同”填写下表：取不同体积的KCl溶液取相同体积的两种溶液c(溶质)相同相同ρ(溶液)相同不同n(溶质)不同相同m(溶质)不同不同2．溶质的质量分数（1）概念：以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示，也可用小数表示。（2）表达式：w(B)＝eq\f(m（B）,m（aq）)×100%。（3）与物质的量浓度的关系：c(B)＝eq\f(1000·ρ·w（B）,M)。3．关于物质的量浓度计算的三大类型（1）标准状况下气体溶质形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(溶质的物质的量n＝\f(V气体,22.4L·mol－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m气体＋m溶剂,ρ)))c＝eq\f(n,V)（2）溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算计算公式：c＝eq\f(1000ρw,M)(c为溶质的物质的量浓度，单位为mol·L－1，ρ为溶液密度，单位为g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位为g·mol－1)。（3）溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算①溶液稀释a．溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。b．溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。c．溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(溶剂)(体积一般不守恒)。②同种溶质的溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即：c1V1＋c2V2＝c混V混。四、一定物质的量浓度溶液的配制1．主要仪器托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。2．容量瓶的构造及使用（1）构造及用途（2）查漏操作3．配制过程以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。（1）计算：需NaCl固体的质量为5.85g。（2）称量：根据计算结果，用托盘天平称量NaCl固体5.9g。（3）溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌。（4）移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，用玻璃棒引流将溶液注入100mL容量瓶。（5）洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液全部注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。（6）定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线1～2_cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。（7）摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。（8）装瓶、贴签。配制流程如下图所示：【特别提醒】（1）配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容，不必计量水的用量。（2）配制NaOH溶液时，必须用小烧杯快速称量NaOH固体，不能将NaOH直接放在纸上，因NaOH固体易潮解，且易与空气中的CO2反应。（3）玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤2~3次，洗涤液转移至容量瓶。但量筒内壁残留液不要冲洗。引流时注意玻璃棒下端应在刻度线以下。（4）容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用，不必干燥，对配制溶液的浓度无影响。（5）定容时，若不慎加水超过刻度线，应重新配制。（6）定容摇匀后，若发现液面低于刻度线，不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度偏低。（7）遗漏仪器。做需要补充仪器的实验题时，要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤，思考每一步所需仪器，然后与现有仪器对比，就一定不会漏写某种仪器。缺少容量瓶时不能只答“容量瓶”。一定要指明规格。选择容量瓶要遵循“相匹配”和“大而近”的原则。五、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析1．误差的分析方法（1）根据cB＝eq\f(nB,V)＝eq\f(mB,MBV)可知，MB为定值(溶质的摩尔质量)，实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大，则cB偏大；若实验操作导致V偏大，则cB偏小。（2）容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响(如下图)①仰视刻度线(如图a)：加水量高于基准线(刻度线)，溶液体积偏大，c偏低。②俯视刻度线(如图b)：加水量低于基准线(刻度线)，溶液体积偏小，c偏高。2．配制100mL1.00mol·L－1的氯化钠溶液常出现的误差能引起误差的操作因变量cnV称量①砝码生锈(没有脱落)偏大不变偏大②少量氯化钠粘在称量纸上偏小不变偏小③使用游码，且药品砝码位置颠倒偏小不变偏小转移④有少量液体溅出偏小不变偏小⑤容量瓶内有少量水不变不变不变⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶偏小不变偏小定容⑦仰视不变偏大偏小⑧超过刻度线，吸出一部分水偏小不变偏小⑨摇匀后液面下降，补充水不变偏大偏小装瓶⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过不变偏大偏小一、单选题1．下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述不正确的是A．1mol任何物质中都含有阿伏加德罗常数个原子B．摩尔是一个单位，用于计量物质所含微观粒子的多少C．12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值D．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物2．下列关于气体的说法，正确的是A．同温同密度下，相同体积的、气体，比的质量小B．常温常压下，和密度之比为C．同温同压条件下，含原子数相等的、、体积比为4：3：2D．和点燃充分反应后和原子数目之比为3．用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．与足量盐酸或足量氢氧化钠溶液充分反应，转移电子数均为B．标准状况下，溶于水中，转移的电子数目为C．中离子总数目为D．常温常压下，所含电子数为4．已知同温同压下﹐气体的物质的量之比＝气体分子数之比＝气体体积之比，一定温度和压强下，用质量相等的、、、四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中错误的是A．气球②中装的是 B．气球①和气球③中气体分子数相等C．气球①和气球②中原子数之比为11∶16 D．气球③和气球④中气体体积之比为1∶25．与溶液中的物质的量浓度相等的是A．溶液 B．溶液C．溶液 D．溶液6．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．常温常压下，所含有的氧原子数为0.5NAB．标准状况下，溶于足量NaOH溶液反应，转移的电子数目为0.2NAC．的碳酸钠溶液中，氧原子总数为0.3NAD．和的混合气体中原子数为0.3NA7．下列各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是①1.0mol

②8gHe

③4℃时18g

④0.4molA．①④③② B．④③②① C．②③④① D．①④②③8．某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7：4，则该NOx可表示为A．N2O B．NO C．N2O3 D．NO29．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．22.4LCO2和N2O的混合气体平均摩尔质量为44g/molB．物质的量浓度为0.5mol/L的AlCl3溶液中，含有Cl－数目为1.5NAC．常温常压下，30mLNH3和60mLO2所含分子个数比为1∶1D．相同质量的CO和CO2所含原子个数比为21∶2210．98%的浓硫酸(密度为)可采取不同的形式表示。根据表示方法的定义，下列说法不正确的是A．该溶液中溶质的物质的量浓度：18.4mol/LB．单位体积溶液中溶质的质量：C．把浓硫酸当作硫酸的水合物，用化学式表示：D．把浓硫酸当作复合氧化物，用化学式表示：二、填空题11．关于物质的量计算，试回答：(设NA为阿伏伽德罗常数)(1)6.02×1022个OH-中含有mol质子，mol电子。(2)1.204×1024个H2S分子中所含硫元素的质量为。(3)常温常压下，160g的SO3气体含有的原子数为。(4)含有3.01×1023个O原子的H2O与molNH3的质量相同。(5)SO2和O2在一定条件可下发生反应：2SO2＋O22SO3，现有amolSO2和bmolO2充分反应后，硫原子与氧原子的个数比为。(6)在25℃、101kPa的条件下，等质量的CH4和A气体的分子数之比为15∶8，则A的摩尔质量为。(7)1.6g某物质含有3.01×1022个分子，该物质的相对分子质量为。12．按要求填空。(1)与具有相同电子数且含两种元素的阴离子的符号为。(2)某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与原子组成分子。在a克中所含质子的物质的量是mol。(3)10.8g中氧原子的数目为，则元素R的相对原子质量为。(4)由CO、两气体组成的混合气体12.8g，标况下，体积为8.96L，则CO和的物质的量之比为。(5)和的混合溶液，已知其中物质的量浓度为物质的量浓度为，则的物质的量浓度为。(6)体积相等的NaCl、、三种溶液，与等体积、等物质的量浓度的溶液均恰好完全反应，则NaCl、、三种溶液的物质的量浓度之比为。(7)等质量的和，所含中子数之比为。(8)以下为中学化学中常见的几种物质：①液氨，②熔融KCl，③固体，④铜，⑤稀硫酸，⑥蔗糖，⑦澄清石灰水。请按下列分类标准回答问题。能导电的有(填写物质编号)；属于电解质有(填写物质编号)(9)如图是中学化学中常用于混合物分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：装置C中①的名称是，在分液时，为使液体顺利滴下，应进行的具体操作是。13．某家用防疫用品“84消毒液”的包装说明如下，请回答下列问题：【产品名称】84消毒液

【有效成分】NaClO(含有一定浓度的NaCl)【质量分数】74.5%

【密度】1.18g·cm-3注：①按一定比例稀释后使用②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用。(1)次氯酸钠的摩尔质量为。(2)该“84消毒液”原液的物质的量浓度为。(3)欲将“84消毒液”原液，稀释配制成480mL0.5mol·L-1的稀溶液，配置过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、，配置时，需要量取mL“84消毒液”原液。配制该稀溶液的步骤如下：a．向容量瓶中直接加蒸馏水至离刻度线处b．将溶液冷却至室温后转移到容量瓶中c．将配制好的溶液转入准备好的试剂瓶中贮存备用d．将量取好的次氯酸钠溶液用适量水在小烧杯内稀释e．盖上容量瓶塞子，上下颠倒容量瓶使溶液混合均匀f．用胶头滴管小心加蒸馏水至刻度线g．用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒次，并将洗涤液转移到容量瓶中①正确的操作顺序是(填标号)。②此实验中两次用到玻璃棒，先后作用分别是、。③判断下列操作对所配制溶液的浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)：i．转移溶液后的小烧杯，玻璃棒未洗涤。ii．转移溶液前，容量瓶中有少量的蒸馏水。iii．定容时俯视刻度线。iv．未冷却至室温就转移定容。参考答案：1．A【详解】A．1mol任何物质的个数都是阿伏加德罗常数，但该物质不一定是单原子分子，不一定含有有阿伏加德罗常数个原子，故A错误；B．摩尔是物质的量的单位，用于计量物质所含微观粒子的多少，故B正确；C．12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值，故C正确；D．摩尔既能用来计量纯净物所含微观粒子，也能计量混合物所含微观粒子，故D正确；故选A。2．D【详解】A．，则体积与密度相同时，质量相同，A错误；B．常温常压下，为液体，不适用于阿伏伽德罗定律的推论，B错误；C．根据，同温同压条件下，体积之比等于物质的量之比，含原子数相等的、、的物质的量之比为6：4：3，则三者体积比为6：4：3，C错误；D．根据反应前后的原子守恒，和点燃充分反应后和原子数目之比为，D正确；故选D。3．A【详解】A．无论与足量盐酸反应还是与足量氢氧化钠溶液反应，化合价都由0价升高到+3价，因此转移电子数均为，A正确；B．氯气溶于水中是可逆反应，因此即0.1molCl2溶于水中，转移的电子数目小于，B错误；C．未指明体积，无法计算，C错误；D．常温常压下，气体摩尔体积为24.5mol/L，因此常温常压下，物质的量小于1mol，则其所含电子数小于，D错误；故选A。4．B【分析】质量相等的四种气体，相对分子质量越大，物质的量越小，则对应气球的体积越小。四种气体的物质的量大小顺序为n(CH4)>c(O2)>c(CO2)>n(SO2)。【详解】A．气球②体积仅大于气球①，其中装的是CO2，A正确；B．气球①和气球③体积不同，气球③体积更大，气体的物质的量更大，分子数更多，B错误；C．气球①装的是SO2，气球②装的是CO2，质量相等的情况下，两者的物质的量之比为44：64=11：16，两者分子中都含有3个原子，则原子数之比为11：16，C正确；D．气球③中为O2，气球④中为CH4，质量相同的情况下，两者气体的物质的量之比为16：32=1：2，则气体体积之比为1：2，D正确；故答案选B。5．D【分析】溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L×3=0.3mol/L；【详解】A．溶液中；B．溶液不能电离出；C．溶液中；D．溶液中；故选D。6．D【详解】A．常温常压下，的物质的量为=0.5mol，所含有的氧原子数为NA，A不正确；B．标准状况下，的物质的量为0.1mol，溶于足量NaOH溶液，可建立如下关系式：Cl2——e-，则转移的电子数目为0.1NA，B不正确；C．的碳酸钠溶液中，溶质中所含氧原子总数为0.3NA，溶剂中还含有氧原子，则溶液中含氧原子总数大于0.3NA，C不正确；D．、4.6g所含氧原子的物质的量都为0.3mol，则混合气体中所含氧原子数也为0.3NA，D正确；故选D。7．A【详解】①1.0mol含1.0mol×4=4mol原子；②8gHe的物质的量为8g÷4g/mol=2mol，氦气为单原子分子，故含2mol原子；③4℃时18g的物质的量为18g÷18g/mol=1.0mol，含1.0mol×3=3.0mol原子；④0.4mol含0.4mol×8=3.2mol原子。各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是①④③②；故选A。8．A【详解】由氧化物中氮元素和氧元素的质量比为7:4，则氮、氧元素组成的氧化物中两种元素的原子个数比=，因此该氧化物的化学式可表示为N2O；故选A。9．A【详解】A．CO2和N2O的相对分子质量都是44，混合气体的平均摩尔质量为44g/mol，A正确；B．没有明确溶液体积，不能计算0.5mol/L的AlCl3溶液中含有的Cl－数目，B错误；C．常温常压下，30mLNH3和60mLO2的物质的量之比为1：2，所含分子个数比也为1：2，C错误；D．相同质量的CO和CO2的物质的量之比为44：28，所含原子个数比为(44×2)：(28×3)=22：21，D错误；故选A。10．B【详解】A．根据，A正确；B．设98%浓硫酸的体积为1L，则溶液中硫酸的质量为1000mL×1.84g/mL×0.001kg/g×98%≈1.80kg，则单位体积溶液中溶质的质量为1.80kg，B错误；C．设98%浓硫酸的体积为1L，则溶液中硫酸的物质的量为，水的物质的量为，则硫酸和水的物质的量比为1：，则把浓硫酸当作硫酸的水合物的化学式为，C正确；D．设98%浓硫酸的体积为1L，则溶液中硫酸的物质的量为，水的物质的量为，则硫酸和水的物质的量比为1：，则三氧化硫和水的物质的量比为1：(1+)=1：，则把浓硫酸当作复合氧化物的化学式表示为，D正确；故选B。11．(1)0.91(2)64g(3)8NA(4)(5)(6)30g/mol(7)32【详解】（1）1个OH－中有9个质子，6.02×1022个OH-中含有=0.9mol质子；1个OH－中有10个电子，6.02×1022个OH－中含有=10mol电子；故答案为：0.9；1。（2）1mol硫元素质量为32g，1.204×1024个H2S分子中所含硫元素的质量为；故答案为：64g。（3）SO3气体的相对分子质量为80g/mol，常温常压下，160g的SO3气体含有的原子数为；故答案为：8NA。（4）含有3.01×1023个O原子的H2O共有，则H2O的质量有，相同质量的NH3的物质的量为；故答案为：。（5）根据原子个数守恒，amolSO2和bmolO2充分反应后，硫原子与氧原子的个数比为；故答案为：。（6）且设两者质量为mg，可得关系式，解得MA=30g/mol；故答案为：30g/mol。（7）1.6g某物质含有3.01×1022个分子，根据公式得到摩尔质量：，相对分子质量为32；故答案为：32。12．(1)OH-、(2)(3)14(4)3:1(5)0.4(6)(7)(8)②④⑤⑦②③(9)蒸馏烧瓶要打开分液漏斗上端活塞或使凹槽对准小孔，然后打开下端的活塞，以保证内部液体顺利流下【详解】（1）含有10个电子，与具有相同电子数且含两种元素的阴离子的符号可以为OH-、；（2）某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，则其质子数为A-N，它与原子组成分子，则摩尔质量为(m+A)g/mol；a克为，所含质子的物质的量是；（3）10.8g中氧原子的数目为，则O的物质的量为0.5mol，为0.1mol，的摩尔质量为，则元素R的相对原子质量为（108-16×5）÷2=14；（4）设CO和的物质的量分别为amol、bmol，CO、两气体组成的混合气体12.8g，标况下体积为8.96L（为0.4mol），则a+b=0.4，28a+44b=12.8，a=0.3、b=0.1，故CO和的物质的量之比为3:1；（5）和的混合溶液，已知其中物质的量浓度为，物质的量浓度为，根据溶液电中性可知，的物质的量浓度为；（6）体积相等的NaCl、、三种溶液，与等体积、等物质的量浓度的溶液均恰好完全反应，则三者所含氯离子的物质的量相同，故NaCl、、三种溶液的物质的量浓度之比为；（7）等质