高考化学总复习化学计量

物质的量、摩尔质量

1．物质的量

(1)定义：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为n。

注意：对象为微观粒子而不是宏观物质，如电子、中子、离子、原子、分子等微观粒子 (2)单位：摩尔(mol)。 (3)规范表示方法：

2 mol H2SO4(注意：数值＋单位＋指定化学式或微粒符号) 2．阿伏加德罗常数

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国际上规定，1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg C中所含的碳原子数相同，约

为6.02×1023。

注意：指质子数为6，中子数为6的碳原子

把1 mol任何粒子所含的粒子数，叫做阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023 mol

－1

表示。

3．摩尔质量

(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M。 (2)单位：g/mol或g·mol1。

－

[拓展归纳]

1．阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023的区别与联系

NA是0.012 kg12C中所含的碳原子的准确数目，是一个精准值，而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的一个近似值。

2．摩尔质量与相对分子(或原子)质量的关系 以g·mol

－1

为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质

－

量，如CO2的摩尔质量为44 g·mol1，CO2的相对分子质量为44，两者数值相等。

3．物质的量与微粒数、物质的质量之间的关系

mN

即n＝M＝

NA

[题点全练]

题点(一) 基本概念的辨析与应用

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目(×) (2)1 mol OH的质量是17 g·mol1(×)

－

－

(3)22 g CO2中含有的氧原子数为NA(√)

(4)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同，溶于水后电离出的阴离子数目也相同(×) (5)常温常压下，14 g乙烯和丙烯的混合物中含有的氢原子的数目为2NA(√)

2．硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为142_g·mol1；71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为

－

1_mol，氧原子的物质的量为2_mol。

3．已知16 g A和20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。

解析：根据质量守恒定律可知：0.04 mol “C”的质量为(16 g＋20 g)－31.76 g＝4.24 g，则M(C)＝

4.24 g－

＝106 g·mol1。

0.04 mol

－

答案：106 g·mol1

[规律方法] 摩尔质量的计算方法

依据 根据摩尔质量的定义计算 根据标准状况下气体的密度ρ计算 ρAD＝?计算 根据气体的相对密度?ρ??B计算公式 mM＝ nM＝ρ×22.4(g·mol1) －M(A)＝M(B)×D M＝m·NA N根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)计算

mN

题点(二) 通过n＝M＝突破质量与微粒数目的计算

NA

4．在0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是( ) A．1.5NA 2 mol C．3.01×1023 4 mol

B．1.5NA 32 g D．NA 64 g

解析：选B 0.5 mol Na2SO4中含有的离子数为0.5×3NA＝1.5NA，含氧原子的物质的量为0.5 mol×4＝2 mol，质量为2 mol×16 g·mol1＝32 g。

－

5．标准状况下有① 0.112 L水 ② 0.5NA个HCl分子 ③25.6 g SO2气体 ④ 0.2 mol氨气 ⑤ 2 mol氦气

⑥6.02×1023 个白磷分子(P4)，所含原子个数从大到小的顺序为①>⑥>⑤>③>②>④。 6．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

含氧原子数________，氢原子的物质的量________mol。

解析：晶体的摩尔质量约为122 g·mol1，n＝

－

12.2 g

－＝0.1 mol，故氧原子数目＝

122 g·mol1

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

[真题验收]

1．(2015·全国卷Ⅰ)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为( )

A．1∶1 C．3∶2

B．2∶3 D．2∶1

解析：选C 由题图可知乌洛托品的化学式为C6H12N4，根据元素守恒，碳元素全部来自甲醛，氮元素全部来自氨，所以该有机物分子中C与N原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比，即6∶4＝3∶2。

2．(2016·海南高考)利用太阳能分解制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是( ) A．可生成H2的质量为0.02 g

B．可生成氢的原子数为2.408×1023个 C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)

D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量

解析：选D 根据方程式：2H2O=====2H2↑＋O2↑，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。A.可生成H2的质量为0.04 g，错误；B.可生成氢的原子数为2.408×1022个，错误；C.可生成标准状况下H2的体积为0.448 L，错误；D.0.04 mol Na与水反应产生H2和光解0.02 mol水生成H2理论上均为0.02 mol，正确。

考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律

气体摩尔体积 1.影响物质体积的因素 光解

2．气体摩尔体积

(1)定义：一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。

注意：物质所处的状态是气态而不是固态或液态

(2)单位：L/mol或L·mol1。

－

(3)数值：标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol1。

－

[拓展归纳]

(1)气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强，如标准状况下，气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol1，但在非标准状况下，1 mol气体的体积也可能是22.4 L。

－

如546 K、202 kPa时，1 mol气体的体积也是22.4 L。

(2)气体摩尔体积只适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，应用Vm＝22.4 L·mol

－1

时一定要看清是否是标准状况。

(3)有些物质如H2O、CCl4、乙醇、氯仿(CHCl3)、SO3、己烷、苯、HF等在标准状况下不是气体。故不能利用标准状况下的气体摩尔体积进行相关计算。

[对点训练]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)常温常压下，0.5 mol CH4的体积为11.2 L(×) (2)标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L(×)

(3)标准状况下，28 g N2和CO的混合气体的体积约为22.4 L(√) (4)标准状况下，22.4 L氧气与22.4 L苯中所含分子数均为NA(×) (5)常温常压下，11 g CO2的体积为5.6 L(×)

2．设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则 b g 该气体在标准状况下的体积 V(L)是( )

22.4apA. bNA22.4NAbC.a

22.4abB. pNA22.4pbD. aNA

pa g

解析：选D 气态双原子分子的物质的量为 mol，双原子分子的摩尔质量为＝

pNA

molNA

a·NAb g22.4pb－－

g·mol1，b g气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol1＝ L。 pa·NAaNA－1

molp g·

阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律 (1)定义

在相同温度和压强下，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子。

注意：可以是单一气体，也可以是混合气体

(2)注意事项