高考化学二轮复习讲义+分层训练解密02物质的量（讲义）

这是一份高考化学二轮复习讲义+分层训练解密02物质的量（讲义），共29页。
解密02 物质的量

【考纲导向】
1．认识相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。
2．了解物质的量的单位—摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
3．根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4．掌握阿伏加德罗定律及质量守恒定律的实际应用。
【命题分析】
1．主要考查内容有:以选择题的形式考查关于阿伏加德罗常数的正误判断、气体摩尔体积的概念;以物质的量为中心的有关计算、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等基本概念;对物质的量浓度的理解及简单的计算;配制一定物质的量浓度溶液的方法及相关误差分析。
2．今后的高考仍会围绕阿伏加德罗常数、气体摩尔体积设置知识陷阱,同时又隐含对物质结构、氧化还原反应、电离、水解等知识的考查。主要培养学生的宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。



核心考点一 物质的量及其单位
1．物质的量(n)
(1)概念：用0.012 kg 12C中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。
(2)单位：摩尔，简称“摩”，符号：mol。
2．摩尔
(1)概念：摩尔是物质的量的单位，1 mol物质含有阿伏加德罗常数值个微粒。
(2)适用范围及注意事项
①用mol为单位只能用于物质的微观粒子，如分子、原子、离子或它们的特定组合。不能用于宏观物质。
②用mol为单位必须指明物质微粒(或微粒组合)的符号。
3．阿伏加德罗常数(NA)
(1)含义：0.012 kg 12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数，根据实验测得其数值约为6.02×1023。
1 mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个相应微粒。
(2)单位：mol―1，符号NA。
(3)微粒数(N)、物质的量(n)与阿伏加德罗常数(NA)三者关系。
n=，利用该关系式，已知其中任意两个量，可以求第三个量。
4．摩尔质量
(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。
(2)单位：g·mol―1或kg·mol－1 。
(3)数值：当摩尔质量单位是g·mol－1时数值上等于物质的相对分子质量或相对原子质量。
(4)物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系式：。
5．相对原子质量
(1)定义：以12C原子质量的1/12为标准，其它原子的质量跟它相比较所得到的比值，作为这种原子的相对原子质量。
(2)两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系：
二者相等。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。

考法1 物质的量概念的理解
【典例1】下列说法中正确的是( )
A．摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B．阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数
C．1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子
D．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol－1
【解析】摩尔是物质的量的单位；1 mol粒子集体所含的粒子数是阿伏加德罗常数，与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同；阿伏加德罗常数是1 mol粒子所含的粒子数，在数值上等于12 g12C所含的碳原子数，是个具体的值，6.02×1023mol－1是阿伏加德罗常数的近似值。
【答案】C
考法2 摩尔质量概念的理解
【典例2】下列说法正确的是(　　)
　　A．阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位
　　B．0.012 kg 12C中所含有的碳原子数的精确值是6.02×1023
　　C．H2O的相对分子质量为18，1 mol水的质量也是18
　　D．1.5 mol NaCl晶体中含有Na+数约为9.03×1023
【解析】国际上规定，阿伏加德罗常数的值与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，单位是每摩，所以A选项不对；阿伏加德罗常数为6.0221367×1023 / mol，6.02×1023是它用于计算时约化后的值，故B不对；1 mol任何物质的质量，以克作单位时，在数值上等于其相对原子或相对分子质量，所以1 mol水的质量应是18 g而不是18，故C不对。
【答案】D

1．摩尔不是基本物理量。摩尔可以计量所有微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，适用于微观粒子或微观粒子的特定组合，如1 mol CaCl2可以说含1 mol Ca2＋，2 mol Cl－或3 mol阴、阳离子，或含54 mol质子，54 mol电子。摩尔不能量度宏观物质，如“中国有多少摩尔人”的说法是错误的。
2．使用摩尔时必须指明物质微粒的种类，如“1 mol氢”的说法就不对，因氢是元素名称，而与氢有关的微观粒子有氢原子(H)也可以是氢离子(H＋)或氢分子(H2)，不知所指。种类可用汉字名称或其对应的符号、化学式等表示，如1 mol H表示1 mol氢原子，1 mol H2表示1 mol氢分子(或氢气)，1 mol H＋表示1 mol氢离子。
3．多少摩尔物质指的是多少摩尔组成该物质的基本微粒，如1 mol磷酸表示1 mol磷酸分子。
4．阿伏加德罗常数是有单位的，是6.02×1023 mol-1，不能误认为阿伏加德罗常数是6.02×1023。
5．相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g·mol－1为单位时)只是在数值上相等，不是同一个物理量，单位不同。如Fe的摩尔质量为56 g·mol-1，Fe的相对原子质量为56，1 mol Fe的质量为56 g。
6．摩尔质量只有以g·mol-1做单位时，在数值上才等于其相对分子(或原子)质量，相对原子(分子)质量无单位。
7．对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的变化而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化

1．下列说法正确的是(　　)
A．1 mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个分子 B．1 mol H2O的质量是18 g/mol
C．H2O的摩尔质量是18 g D．18 g水中所含氧原子数约为6.02×1023个
【答案】D
【解析】有些物质不是由分子构成的，故A项错误；1 mol H2O的质量是18 g，H2O的摩尔质量是18 g/mol，故B、C项错误；18 g水为1 mol，所含氧原子数约为6.02×1023个，D项正确。
2．下列叙述中正确的是( )
A．镁的原子质量就是镁的相对原子质量 B．一个氧原子的实际质量约等于
C．水的相对分子质量等于18g D．二氧化硫的摩尔质量是64g
【答案】B
【解析】相对原子质量是比值，不是原子的实际质量，故A不正确；1mol氧原子的实际质量是16g，故一个氧原子的质量为，所以B正确；相对分子质量的单位是1，不是g，所以C错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，所以D也是错的。
3．火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2)，它是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A．偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60
B．6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60g
C．1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D．60g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个氮原子
【答案】B
【解析】偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60g/mol，相对分子质量为60，故A错误； 6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1mol，质量为1mol×60g/mol=60g，故B正确；1mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60g，60g/mol是偏二甲肼的摩尔质量，故C错误；60g偏二甲肼(C2H8N2)的物质的量为=1mol，每个偏二甲肼(C2H8N2)分子中含有2个氮原子，所以含有氮原子数目为1mol×2×NAmol-1=2NA，故D不正确。
4．(2021·浙江省台州地区期中)下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol H2SO4 的质量为98 g·mol−1 B．98 g H2SO4含有NA个H2SO4分子
C．H2SO4的摩尔质量为98 g D．6.02×1023个H2SO4分子的质量为9.8 g
【答案】B
【解析】A项，质量的单位为g，g•mol-1是摩尔质量的单位，故A错误；B项，98g硫酸的物质的量为1mol，含有NA个H2SO4分子，故B正确；C项，摩尔质量的单位是g•mol-1，故C错误；D项，6.02×1023个H2SO4分子的物质的量为1mol，质量为98 g，故D错误。故选B。
5．科学家刚刚发现的某种元素的一个原子，其质量是a g，一个12C的原子质量是b g，设NA是阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是(　　)
A．该原子的摩尔质量是aNA g·mol－1 B．W g该原子中含有NA个原子
C．W g该原子的物质的量是 mol D．由已知信息可得：NA＝ mol－1
【答案】B
【解析】摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g·mol－1，一个原子的质量是a g，则1 mol该原子的质量即NA个原子的质量为aNA g，所以摩尔质量应为aNA g·mol－1，A项正确；一个原子的质量是a g，W g该原子中原子个数为个，B项错误；根据上述分析，该原子的摩尔质量是aNA g·mol－1，W g该原子的物质的量是 mol，C项正确；1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，以12 g 12C中所含碳原子数定义阿伏加德罗常数，应为NA＝ mol－1，D项正确。
6．科学家屠呦呦因发现青蒿素和双氢青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5，相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是(　　)
A．NA个双氢青蒿素的质量为284 g·mol－1
B．均为NA的C、H、O三种原子的质量比6∶1∶8
C．14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
D．含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol
【解析】质量的单位是g，不是g·mol－1，A错误；当摩尔质量的单位是g·mol－1时，均为NA个C、H、O三种原子的物质的量为1 mol，分别乘以各自的摩尔质量12 g·mol－1、1 g·mol－1、16 g·mol－1，得到质量比12∶1∶16，B错误；14.2 g双氢青蒿素的物质的量是14.2 g÷284 g·mol－1＝0.05 mol，由于在一个分子中含有的原子个数是44个，所以0.05 mol双氢青蒿素中含有的原子的总数为2.2NA，C正确；一个双氢青蒿素的分子中含有15个碳，含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol÷15≈0.067 mol，D错误。
【答案】C

核心考点二 气体摩尔体积
1．物质体积大小的影响因素

2．粒子数目相同时不同物质的体积关系

3．气体摩尔体积

4．标况下气体摩尔体积

5．阿伏加德罗定律
(1)内容：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。即气体物质的量之比等于气体体积之比，也等于气体分子数之比。即：。
(2)两个推论：
①同温同压下：气体密度之比等于气体式量之比，的比值称为气体1对气体2的相对密度。
②同温同体积下：气体压强之比等于气体物质的量之比说明：M：摩尔质量，m：质量，n：物质的量
3．气体式量的基本计算方法：
(1)密度法： ：该气体在标准状况下的密度，g·L－1。
：气体摩尔体积，22.4 L·mol－1(标准状况)。
M：气体的摩尔质量，数值上等于相对分子质量。
(2)相对密度法：
(3)公式法：(混合气体的平均化学式量)

考法1 气体摩尔体积概念的理解
【典例1】下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
B．0.5 mol H2所占的体积是11.2 L
C．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L
D．标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
【解析】6.02×1023个分子的物质的量是1 mol，但此分子不一定是气体，故在标准状况下的体积不一定是22.4 L，A项错误；B项中未指明气体所处的状况，所以此气体体积不一定是11.2 L，B项错误；H2O在标准状况下不是气体，所以1 mol H2O的体积不是22.4 L，C项错误；N2和CO的摩尔质量都是28 g·mol－1，所以28 g N2和CO的混合气体的物质的量是1 mol，在标准状况下的体积约为22.4 L，D项正确。
【答案】D
考法2 气体摩尔体积概念的理解
【典例2】在标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数相同，下列说法中正确的是(　　)
A．同温同压下，两气体A与B的密度之比为n∶m
B．同质量的A、B两种气体的分子数之比为m∶n
C．相同状况下，同体积的气体A和B的质量之比为n∶m
D．A与B两种气体的相对分子质量之比为m∶n
【解析】标准状况下，分子数相同的气体A和B，它们的物质的量相同，气体体积相同。则同温同压，气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比，即为m∶n，A错误；A与B相对分子质量之比为m∶n，同质量时由n＝可知，分子数之比等于∶＝n∶m，B错误；相同状况下，同体积的A与B的物质的量相同，则质量之比等于相对分子质量之比，即为m∶n，C错误；由n＝可知，分子数相同的气体，相对分子质量之比等于质量之比，即A与B相对分子质量之比为m g∶n g＝m∶n，D正确。
【答案】D


1．下列两种气体的分子数一定相等的是(　　)
A．质量相等、密度不等的N2和CO B．等体积、等密度的CO和NO
C．等温、等体积的O2和N2 D．等压、等体积的N2和CO2
【答案】A
【解析】依据阿伏加德罗定律可知，相同条件(温度、压强)下，体积相等则分子数(或物质的量)一定相等。B中，由m=V可知二者质量相等，但M (CO)≠M (NO)，故二者物质的量n (CO)≠n (NO)，其分子数不相等；C中，压强不确定，则分子数不确定；D中，温度不确定，分子数也无法确定；而A中，由于二者摩尔质量相等，质量相等，则n (N2)=n (CO)。
2．同温同压下，x g的甲气体和y g的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是(　　)
A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比
B．x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比
C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比
D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比
【答案】B
【解析】由阿伏加德罗定律，n甲＝n乙，则M甲∶M乙＝x∶y，ρ甲∶ρ乙＝M甲∶M乙，等质量时甲与乙的分子个数比为y∶x，同温同体积时等质量的甲、乙压强比等于物质的量之比，为y∶x。
3．(2021·宁波市余姚中学高三月考)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是(　　)
A．当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
【答案】B
【解析】温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ＝，可知气体的密度与摩尔质量呈正比，则ρ(O2)＞ρ(Ne)＞ρ(H2)，故A错误；根据pV＝nRT可知，pM＝ρRT，因此在温度和密度相等的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)，故B正确；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝＝可知，等质量时，气体的体积和摩尔质量呈反比，应为V(H2)＞V(Ne)＞V(O2)，故C错误；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝＝可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量呈正比，则m(O2)＞m(Ne)＞m(H2)，故D错误。
4．在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是(　　)
A．若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙 B．若M(甲)＞M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙
C．若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲＞乙 D．若M(甲)＞M(乙)，则气体的体积：甲＜乙
【答案】C
【解析】由质量和密度相等可知气体体积相等，D错误；等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＞乙，A错误；若M(甲)＞M(乙)，则物质的量：甲＜乙，又气体体积相同，故气体摩尔体积：甲＞乙，B错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，摩尔质量与压强成反比，C正确。
5．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)