衔接点17 物质的量的单位—摩尔-2022年高一化学预科班 含答案 解析

衔接点17  物质的量的单位—摩尔

一、物质的量的单位——摩尔

1．物质的量

（1）概念：表示含有一定数目粒子的集合体。

（2）符号：n

（3）单位：mol

（4）描述对象：微观粒子

2．摩尔

（1）符号：mol

（2）标准：1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的C原子个数相同，即含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称为1 mol。

（3）注意事项：

①摩尔使用于微观粒子；

②使用时指明微粒种类或组合。

3．阿伏加德罗常数

（1）数值及单位：6.02×1023mol－1

（2）物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)的关系：n＝

4．摩尔质量

（1）概念：单位物质的量的物质所具有的质量

（2）符号及单位：M，g·mol－1或kg·mol－1

（3）数值：任何粒子的摩尔质量，当以g·mol－1为单位时，数值上等于其化学式的式量

（4）物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系：n＝

5．物质的量、摩尔质量、微粒数目、阿伏加德罗常数之间的关系：n＝＝

实验探究

例．19世纪中期，某化学家为了测定元素X的摩尔质量而选择了如下的方法：他制备了含有元素X的四种化合物A、B、C、D，并测定了每种化合物中X的质量分数。在250℃时，四种化合物都是气态。将它们分别转移至预先抽成真空的四个等容积的烧瓶中，直至每个烧瓶内的压强达到1.013×105Pa。称每个烧瓶的质量，减去空瓶的质量后可得到烧瓶内气体的质量。用氮气重复这一过程，得到如下数据表。

请通过计算后确定元素X可能的摩尔质量(要求写出推算过程)。

一、物质的量与摩尔质量的应用

1．注意事项

(1)物质的量：“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添或减字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。

(2)摩尔质量。

①适用于任何一种微观粒子。

②纯净物和混合物都有摩尔质量，混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量

2．物质的量和摩尔质量的认识误区

(1)误认为物质的量适用于所有物质。物质的量只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不能用于表示宏观物质的数量，使用“摩尔”表示物质的量时，首先必须弄清物质所含微粒的种类，而摩尔只是它的单位。

(2)将摩尔质量与质量的单位混淆。摩尔质量与质量的单位不同，摩尔质量的单位是g·mol−1，质量单位是g。

(3)误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。摩尔质量有单位，而相对原子质量或相对分子质量没有单位，当摩尔质量以g·mol−1为单位时，数值上才与相对原子质量或相对分子质量相等。

二、有关质量、摩尔质量与物质的量之间的计算

1．质量、摩尔质量与物质的量之间的计算关系

2．摩尔质量的计算方法

(1)M=m/n，该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量，物质确定，其摩尔质量就确定，不能认为摩尔质量与质量成正比，与其物质的量成反比。

(2)M=m(一个粒子) ·NA，即阿伏加德罗常数个粒子的质量。

(3)Mr = m(一个原子)÷ l/12m(12C)，摩尔质量在数值上等于其相对原子质量，即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。

一．阿伏加德罗常数NA

阿伏加德罗常数是一个物理量，单位是mol－1，而不是纯数。

不能误认为NA就是6.02×1023。

二．摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系

特别提醒　

①1 mol任何粒子的质量以克为单位时，在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。

②“摩尔质量在数值上一定等于该物质的相对分子质量或相对原子质量”。这句话对否？为什么？

不对。因为摩尔质量的单位有g·mol－1或kg·mol－1等，只有以g·mol－1为单位时，在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。

③两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系？为什么？

相等。因为任何一种原子的相对原子质量，都是以12C质量的1/12为标准所得的比值。所以，任何原子的质量之比，就等于它们的相对原子质量之比。

三、物质的量n、质量m、粒子数目N之间的关系

准确性训练

1．“物质的量”是指                                                                    (    )

A．物质的质量        

B．物质的微观粒子数       

C．物质的质量与微观粒子数

D．能把物质的质量同微观粒子数联系起来的一个基本物理量

2．下列说法正确的是                     (　　)

A．硫酸的摩尔质量是98 g

B．18 g水中含有1 mol水

C．O2的摩尔质量(单位是g·mol－1)在数值上等于其相对分子质量

D．1 mol一氧化碳的质量为28 g·mol－1

3．下列说法中正确的是                                                                  (    )

A．1 mol氧          B．1 mol H2SO4       C．1 mol米        D．1 mol面粉

4．在0.5 mol Na2SO4中，含有的Na+数约为                                                  (    )

A．3.01×1023          B．6.02×1023        C．0.5             D．1

5．氢原子数目为9.03×1023的NH3是                                                        (    )

A．1.5 mol            B．1 mol           C．0.5 mol         D．2 mol

• 敏捷性训练

6．在1 mol H2O中                                                                       (    )

A．含1 mol H                              B．含6.02×1023个氢原子

C．含6.02×1023个水分子                    D．含3.01×1023个氧原子

7．1 mol下列气体中所含原子数最多的是                                                   (    )

  A． H2               B．CO2              C．CH4              D．O2

8．将1 mol CO与1 mol CO2相比较，正确的是                                              (    )

A．分子数相等       B．原子数相等        C．电子数相等        D．质子数相等

9．在FeO、Fe2O3. Fe3O4三种化合物中，与等质量铁元素结合的氧元素的质量比为                  (    )

    A．6∶9∶8        B．12∶8∶9          C．2∶3∶6           D．1∶3∶4

10．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是                                      (    )

A．3.01×1023个氮分子中含有的原子数为NA

B．18 g水中所含的氢原子数为3NA

C．1 mol H2O分子的质量与NA个H2O分子的质量相等

D．1 mol H2SO4约含有氢原子数为1.204×1024

广阔性训练

11．下列说法中正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)                                       (    )

A．1 mol N2和1 molCO所含的分子数都是NA

B．1 mol H2和1 mol CO2所含的原子数都是NA

C．1 mol CO和1 mol CO2所含的氧原子数都是NA 

D．1 mol H2SO4和1 mol H3PO4所含的原子数都是4NA

12．物质的量相同的甲烷和氨气具有不同的                                                 (    )

A．电子数目           B．质子数目         C．分子数目          D．原子数目

13．下列说法中正确的是                                         (　　)

A．摩尔是国际单位制中的七个物理量之一    B．0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5NA

C．64 g氧相当于2 mol氧              D．1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子

14．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是                              (　　)

A．2.3 g钠离子中含有的电子数为0.1NA

B．0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数

C．28 g氮气所含的原子数为NA

D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1

15．若某原子的摩尔质量是M g·mol－1，则一个该原子的真实质量是             (　　)

A．M g              B． g              C．g          D．

• 灵活性训练 

16．偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生巨大能量，可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述中正确的是                                                      (　　)

A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g            B．6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60 g

C．1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol－1        D．6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子

17．同温同压下，等质量的SO2与SO3相比较，下列叙述正确的                                (　　)

A．含氧原子个数比为2∶3                    B．含氧原子个数比为5∶6

C．含原子个数为3∶4                        D．含硫元素质量比为4∶5

18．对于1.204×1024个 H2，下列说法不正确的是                                      (　　)

A．它可与1 mol O2完全反应(点燃)            B．它是4 mol H

C．它与16 g CH4所含的H的数目相同          D．它与2NA个H2SO4所含的H的数目相同

19．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是                                            (　　)

A．含NA个H的H2的物质的量为1 mol

B．NA个CO和1 mol N2所含分子数相等

C．NA个H2SO4与1 mol  H3PO4所含氢原子的个数比为1∶1

D．0.1 mol C含1.2NA个质子

20．标准状况下，32g某气体的分子数目与22 g CO2的分子数目相同，则该气体的摩尔质量为(　　)

A．32                  B．32 g/ mol          C．64g/ mol          D．64

1．【答案】C

【解析】A选项中钠在氯气中燃烧，生成NaCl小颗粒，形成白烟，没有雾的出现；B选项中CuCl2为鼓励提小颗粒，产生棕黄色的烟，没有雾，B不正确；C中的说法完全符合实验事实；D中氯气用于漂泊，这是对的，但是起漂白作用的不是氯气本身，而是次氯酸，故错误。

2．【答案】C

【解析】Cl2可溶于水，能与氢氧化钠反应，所以不能用A、D，Cl2在饱和食盐水中溶解度不大，而HCl在饱和食盐水中溶解度很大，所以可以用饱和食盐水。

3．【答案】D

【解析】氯气是有毒气体，闻氯气的时候，应该用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。用排水法收集氯气会带有水蒸气且氯气能与水反应，氯气本身没有漂白性。

4．【答案】D

【解析】能与空气中CO2、O2、H2O反应和见光易分解的物质在空气中均不能稳定存在。CO2＋H2O＋2NaClO==Na2CO3＋2HClO

5．【答案】C

【解析】N2、CO2是无色、无毒气体；CO有毒但无色；Cl2是黄绿色且有毒的气体。

6．【答案】B

【解析】新制氯水中氯气与水反应生成HCl和HClO，光照时HClO分解冒出气泡O2；氯水久置会变成稀盐酸，故其pH减小，遇AgNO3溶液产生白色沉淀。

7．【答案】A

【解析】结构决定性质，氯离子最外层达到了8个电子的稳定结构，因此化学性质稳定，而氯原子最外层有7个电子，很容易再得1个电子形成8电子结构，因此氯原子很活泼。＋5价的氯原子处在中间价态，既有氧化性又有还原性。氯气中的氯也是中间价态，既有氧化性又有还原性。盐酸中氢元素是高价态，氯元素是低价态，因此既有氧化性又有还原性。

8．【答案】C

【解析】根据反应Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO可知， HClO的酸性比碳酸弱，故证明次氯酸也是一种弱酸。

9．【答案】B

【解析】氯水是一种多组分的混合物，新制的氯水中除了含有较多的水分子外，还含有Cl2、HClO分子及H+、C1-、C1O-。

10．【答案】C

【解析】本题考查HClO的漂白性及酸性以及Cl2、漂白粉漂白的原理。能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色，要求该物质具有酸性和漂白性。酸性需有较多的H+，漂白性要有HClO。①和②中只有Cl2分子，④中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应，产生不了H+和HClO。⑤中HCl只有酸性无漂白性，③中Cl2和水反应生成HCl和HClO，⑥中发生反应：Ca(ClO)2＋2HCl=CaCl2＋2HClO，且少量漂白粉反应盐酸过量。

11．【答案】C

【解析】自来水中常通入0.002 g/L氯气作消毒剂，因此水中含有微量的次氯酸，对金鱼的喂养有害，须经日晒，除去水中少量的次氯酸。

12．【答案】D

【解析】A项CuCl2可有Cu和Cl2反应制得。但不能由Cu和盐酸反应制得，A错误；B选项中的FeCl3可由Fe与Cl2反应制得。但不能由Fe和盐酸反应制得，B错误；C选项中的FeCl2可由Fe和盐酸反应制得，但不能Fe与Cl2反应制得，C错误，D选项中AlCl3可由Fe与Cl2反应制得，也可以由Al和盐酸反应制得，D正确。

13．【答案】B

【解析】反应①生成的HClO为弱酸，应用HClO表示；反应③中浓盐酸可全部电离，应写成H+和Cl－的形式。

14．【答案】C

【解析】充分反应后溶液的酸碱性取决于22.4L混合气体中Cl2、H2的相对多少。Cl2多显酸性，H2多显碱性，Cl2与H2等体积则恰好与1 mol NaOH反应，溶液显中性。

15．【答案】C

【解析】每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗2 mol。

16．【答案】C

【解析】根据反应方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO　2HClO2HCl＋O2↑可知，1 mol Cl2可生成1 mol HClO，1 mol HClO分解生成1/2 mol O2，

17．【答案】A

【解析】Fe和Cl2、HCl都能反应，但是生成的产物不同，与Cl2反应生成FeCl3，与HCl反应生成FeCl2，所以有1 mol Fe发生反应时，前者失去的电子数大于后者失去的电子数。

18．【答案】

【解析】新制的氯水因其含Cl2而呈淡绿色，其中还含有HClO和H2O分子及H+、Cl-、ClO-离子，故氯水为混合物，由于其中的HClO见光易分解：2HClO2HCl＋O2↑，所以氯水经光照有O2气泡逸出。

19．【答案】C

【解析】真正有漂白性的是HClO，漂白效果会更好是漂白粉跟空气中的CO2反应生成更多的HClO。

20．【答案】A

【解析】钠在空气中燃烧发出黄色火焰，生成过氧化钠。