考点03 物质的量与阿伏加德罗常数——2023年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试专项精讲+测试

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考点03-物质的量与阿伏加德罗常数【学业要求】1.了解物质的量的含义和单位，了解阿伏加德罗常数的含义。2.了解摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的含义。3.学会配制一定物质的量浓度的溶液。4.了解物质的质量、摩尔质量、物质的微粒数、物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度等物理量之间的关系，能用它们进行简单的化学计算。【考点梳理】一、物质的量(1)国际单位制(SI)中的七个基本单位物理量长度质量时间电流热力学温度物质的量发光强度单位(符号) 米(m)千克(kg)秒(s)安(A)开(K)摩(mol)坎(cd) (2)物质的量及其单位①物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，用符号n表示。②物质的量的单位——摩尔2.阿伏加德罗常数(1)国际上规定：1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg12C中所含的原子数相同，约为6.02×1023。(2)阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数，符号是NA，单位是mol－1。(3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系：n＝。二、摩尔质量1．概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位是g/mol或(g·mol－1)。2．n、m、M之间的关系：M＝。3．当物质的质量以克为单位时，其在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。【核心归纳】摩尔质量——“四性”①等值性：摩尔质量以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。②近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g·mol－1。③确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。④混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。三、气体摩尔体积1．气体摩尔体积2．标准状况下的气体摩尔体积所以标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。四、物质的量浓度1．含义用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。符号为cB，常用单位为mol·L－1(或mol/L)。(B表示各种溶质)2．表达式：cB＝。如1 L溶液中含有1 mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1 mol·L－1。注意：公式cB＝中V指的是溶液的体积而不是溶剂的体积。【真题演练】例1. (2021 .江苏合格考真题)完成下列实验需用图所示仪器的是A. 制备少量CO2气体 B. 溶解少量NaOH固体C. 除去KNO3固体中混有的NaCl D. 配制100mL0.200mol/LKCl溶液【答案】D【解析】【详解】由图可知，该仪器为容量瓶，容量瓶容量瓶只能用于配制溶液，不能用于溶解或稀释、反应长时间或长期储存溶液，据此分析解题：A．制备少量CO2气体应该用大试管或者锥形瓶，容量瓶不能作为反应容器，A错误；B．溶解少量NaOH固体应该在烧杯中进行，完全溶解后再冷却后转移到容量瓶中，B错误；C．除去KNO3固体中混有的NaCl应该采用降温结晶，用蒸发皿或烧杯进行，容量瓶不能加热，C错误；D．选用一个100mL的容量瓶即可配制100mL0.200mol/LKCl溶液，D正确；故答案为：D。例2. (2020 .江苏合格考真题)标准状况下，1molO2的体积约为（    ）A. 5.6L B. 11.2L C. 22.4L D. 33.6L【答案】C【解析】【详解】标况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，1mol氧气的体积V=nVm=1mol×22.4L/mol=22.4L，故选：C。【核心归纳】1.阿伏加德罗常数正误判断中常用的陷阱与突破(1)记“组成”，突破陷阱①首先要看清题意中所说的微观粒子是哪一种，如分子数、原子数、离子数、电子数、质子数、转移电子数等。②注意组成物质的分子中的原子数目，如稀有气体为单原子分子，一个臭氧分子中含有三个原子等。③能够判断所描述的物质是否真实存在，如离子化合物中没有分子，共价化合物中不存在离子等。(2)抓“两看”，突破气体与状况陷阱一看“气体”是否处在“标准状况”。二看“标准状况”下，物质是否为“气体”，如H2O、苯等在标准状况下均不为气体。(3)排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。(4)审“组成、体积”因素，突破电解质溶液中粒子数目陷阱①是否存在弱电解质的电离或盐类水解。②已知浓度，是否指明体积，用好公式n＝cV。2. 有关物质的量浓度的计算方法(1)物质的量浓度的简单计算：c＝。(2)溶液稀释的有关计算：稀释前后溶质的物质的量不变：c1V1＝c2V2。(3)溶液混合的计算：混合前后溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c混V混。(4)物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系：c＝，w＝(ρ的单位：g·mL－1)。4.关于阿伏加德罗常数NA的正误判断误差分析的一般方法：根据公式c＝＝可知，在判断误差时，要分清是“m”还是“V”引起的误差，具体情况如下：可能引起误差的一些操作过程分析对c的影响mV称量1.06 g Na2CO3时，物码放反减少－偏低未冷却至室温就注入定容－减小偏高定容时，水加多后用滴管吸出减小－偏低定容摇匀时液面下降再加水－增大偏低定容时俯视刻度线－减小偏高定容时仰视刻度线－增大偏低【过关检测】1.下列说法正确的是(　　)A.摩尔是七个基本物理量之一B.每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个该指定微粒C.1 mol O就是1 mol氧气D.SO2的摩尔质量与NA个SO2分子相对分子质量总和在数值上相等2.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　)A.1 mol气体的体积就是该气体的摩尔体积B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 LC.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1D.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积3.(2022·无锡合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是(　　)A.18 g D2O含有的分子数目为NAB.常温常压下，22.4 L CO2含有的分子数目为NAC.1 L 1 mol·L－1 KOH溶液中含有的钾离子数目为NAD.1 mol Cl2溶于水充分反应转移的电子数目为NA4.(2022·盐城合格考模拟)用蘸有浓氨水的棉棒检漏输氯管道的原理为3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl。关于该反应的下列说法正确的是(　　)A.35.5 g氯气所含的分子数为6.02×1023B.常温常压下，22.4 L氨气所含原子总数为4×6.02×1023C.反应每生成1 mol N2转移电子数约为6×6.02×1023D.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，含有Cl－数约为6.02×10235.(2022·南京合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)A.32 g O2中含有的氧原子数为NAB.常温常压，22.4 L CH4含有的分子数为NAC.1 mol OH－中含有的电子数为NAD.1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液中含有Na＋的数目为NA6.(2022·江苏合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)A.18 g H2O中含有氢原子数为NAB.1 mol Fe与足量氯气反应，转移电子数为2NAC.1 L 1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，含有Cl－数为NAD.标准状况下，11.2 L乙醇中含有分子数为0.5NA7.(2022·江苏合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)A.明矾可用作净水剂B.单晶硅是光导纤维的主要成分C.1 mol O3中含有的分子数为3NAD.1 mol·L－1 BaCl2溶液中含有的氯离子数为2NA8.(2022·苏州合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是(　　)A.常温常压下，80 g SO3含有的原子数目为NAB.常温常压下，22.4 L甲醛(HCHO)含有的原子数目为4NAC.铝热反应中，每1 mol Al参加反应，失去的电子数目为3NAD.1.0 L 0.5 mol·L－1KClO3溶液中含有的氯离子数目为0.5NA9.(2022·镇江合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是(　　)A.常温常压下，22.4 L Cl2含有的分子数目为NAB.18.0 g H2O含有的氢原子数目为NAC.56.0 g Fe与足量Cl2完全反应时失去的电子数目为2NAD.1.0 L 1.00 mol·L－1Ca(NO3)2溶液中含有的NO数目为2NA10.(2022·徐州合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)A.标准状况下，4.48 L乙醇中含有的分子数目为0.2NAB.常温常压下，6.4 g SO2中含有的氧原子数目为0.2NAC.1 L 0.1 mol·L－1K2CO3溶液中含有的钾离子数目为0.1NAD.100 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液与足量铜反应，转移的电子数目为0.2NA11.(2022·金陵合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)A.1 mol O2与H2的混合气体中含有的分子数为NAB.1 L 1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中含有的OH－的数目为NAC.24 g Mg与足量稀盐酸反应转移的电子数为NAD.标准状况下，22.4 L H2O中含有的氧原子数为NA12.(2022·淮安合格考模拟)配制100 mL 2.0 mol·L－1NaOH溶液，下列操作中错误的是(　　)A.应称取8.0 g NaOH固体或量取8.0 mol·L－1的NaOH溶液25 mLB.将NaOH固体在烧杯中溶解，所得溶液冷却至室温后再转移至容量瓶中C.将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤2～3次，洗涤液也一并移入容量瓶中D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，应补加少量蒸馏水至刻度线13.(2022·启东合格考模拟)下列说法正确的是(　　)A.常温下，1 mol Cl2与足量NaOH溶液完全反应，转移的电子数为2×6.02×1023B.常温常压下，11.2 L CO2中含有的分子数是0.5×6.02×1023C.常温下，铁片能溶于浓硝酸D.常温下，淀粉溶液遇I2变为蓝色14.(2022·泰州合格考模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是(　　)A.32 g O2含有的氧原子数目为NAB.常温常压下，22.4 L CO2含有的分子数目为NAC.1 mol Na与氧气完全反应生成Na2O2时失去的电子数目为NAD.1 mol·L－1 K2CO3溶液中含有的钾离子数目为2NA15.(2022·江苏省清江中学期中考试)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A.22.4 L氢气中含有的氢分子数目为NAB.常温常压下，14 g氮气含有的原子数目为NAC.标准状况下，4.48 L水中含有H2O分子的数目为0.2 NAD.0.2 mol·L－1 CaCl2溶液中含有Cl－的数目为0.4 NA16.(2022·江苏合格考模拟)用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，22.4 L CH4中含有的原子数为5NAB.1 L 0.1 mol·L－1KClO3溶液中含有氯离子数目为NAC.16 g O2和O3的混合气体中含有的氧原子数目为1.5NAD.足量的Fe在1 mol Cl2中燃烧时转移的电子数目为2NA17.(2022·扬州合格考模拟)下列溶液中NO的物质的量浓度与50 mL 1 mol·L－1 Al(NO3)3溶液中NO的物质的量浓度相等的是(　　)A.150 mL 3 mol·L－1硝酸钠溶液B.75 mL 3 mol·L－1硝酸钙溶液C.150 mL 1 mol·L－1硝酸钾溶液D.50 mL 3 mol·L－1硝酸镁溶液18.(2022·镇江合格考模拟)下列有关实验操作的叙述正确的是(　　)A.可用上图所示的方法将烧杯中的溶液转移到容量瓶中B.容量瓶可用于配制溶液，但不能作为反应容器使用C.稀释浓硫酸时，先向烧杯中注入浓硫酸，再加水稀释D.用托盘天平称量NaOH固体时，需将NaOH固体放在托盘上的纸上19.(2020·江苏合格考模拟)配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液，下列操作正确的是(　　)A.称量时，将Na2CO3固体直接放在托盘天平的右盘上B.将Na2CO3固体在烧杯中溶解，所得溶液冷却到室温，再转移至容量瓶中C.定容时如果加水超过了刻度线，用胶头滴管直接吸出多余部分D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线20.(2022·南师附中合格考模拟)金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其反应原理是Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2现将有铜的印刷线路板浸入120 mL FeCl3的浓溶液中，有9.6 g铜被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4 g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8 g不溶物。(1)写出向取出印刷线路板后的溶液中加入铁粉的离子方程式：____________________。(2)反应结束后溶液中主要存在的离子是____________、____________、____________。(3)通过计算求出主要存在的离子的物质的量浓度分别是多少？(设溶液的体积不变)【答案解析】1.B　2.C　3.C4.C　[35.5 g氯气的物质的量为35.5 g/71 g·mol－1＝0.5 mol，所含Cl2分子数为0.5×6.02×1023＝3.01×1023，A错误；常温常压下，22.4 L氨气的物质的量无法计算，则分子数也无法计算，B错误；生成N2过程中，N元素化合价变化为－3―→0，所以生成1 mol N2转移6 mol电子，转移的电子数目为6×6.02×1023，C正确；由于缺少溶液的体积，NH4Cl的物质的量无法计算，Cl－的物质的量也无法计算，D错误。]5.D　[A项，32 g O2的物质的量为1 mol，含有的氧原子数为2NA，错误；B项，常温常压，气体的摩尔体积不是22.4 L·mol－1，错误；C项，每个OH－中含有10个电子，则1 mol OH－中含有的电子数为10NA，错误；D项，1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液中含有Na＋的物质的量为1 mol，Na＋的数目为NA，正确。]6.C　7.A8.C　[80 g SO3的物质的量为＝1 mol，含有的原子数目为4NA，故A错误；标准状况下，22.4 L甲醛(HCHO)含有的原子数目为4NA，故B错误；铝热反应中，铝的化合价由0升高为＋3，所以每1 mol Al参加反应，失去的电子数目为3NA，故C正确；KClO3溶液中含有ClO，不含氯离子，故D错误。]9.D　[常温常压下，气体的摩尔体积不是22.4 L·mol－1，A错误；18.0 g H2O的物质的量为1 mol，其含有的氢原子数目为2NA，B错误；56.0 g Fe与足量Cl2完全反应生成FeCl3，失去的电子数目为3NA，C错误；1.0 L 1.00 mol·L－1Ca(NO3)2溶液中Ca(NO3)2的物质的量为1 mol，含有的NO数目为2NA，D正确。]10.B　[标准状况下，乙醇为液态，A错误；氧原子的物质的量为n(O)＝×2＝0.2 mol，故氧原子的数目为0.2NA，B正确；1 L 0.1 mol·L－1K2CO3溶液中K2CO3的物质的量为0.1 mol，含有的钾离子数目为0.2NA，C错误；100 mL 1.0 mol·L－1 FeCl3溶液与足量铜反应，转移的电子数目为0.1NA，D错误。]11.A　[1 mol任何气体中含有的分子数均为NA，A正确；1 L 1 mol·L－1Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为2NA，B错；24 g Mg与足量稀盐酸反应转移的电子数为2NA，C错；标准状况下，H2O为液态，D错。]12.D　[定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，不能加水，若补加少量蒸馏水至刻度线会导致浓度偏小。]13.D　[A项，Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,1 mol氯气参与反应，转移电子物质的量为1 mol，错误；B项，常温常压不是标准状况，因此无法直接运用22.4 L·mol－1计算，错误；C项，常温下，铁与浓硝酸发生钝化反应，铁表面产生一层致密的氧化物薄膜阻碍反应的进行，错误；D项，淀粉遇碘单质变蓝，正确。]14.C　[A项，32 g O2是1 mol，含有的氧原子数目为2 NA，错误；B项，常温常压下，22.4 L CO2的物质的量不是1 mol，含有的分子数目不是NA，错误；C项，1 mol Na与氧气完全反应生成Na2O2时失去的电子数目为NA，正确；D项，不能确定溶液体积，则1 mol·L－1 K2CO3溶液中含有的钾离子数目不一定为2NA，错误，答案选C。]15.B　[标准状况下22.4 L氢气的物质的量是1 mol，非标准状况下22.4 L氢气的物质的量不一定是1 mol，故A错误；14 g氮气含有的原子数目为×2×NA＝NA，故B正确；标准状况下水是液体，不能根据n＝计算，故C错误；没有溶液体积，不能计算溶质物质的量，故D错误。]16.D　17.A　18.B　19.B20.(1)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(2)Fe2＋　Cu2＋　Cl－(3)n(Cu2＋)＝＝0.075 mol，c(Cu2＋)＝＝0.625 mol·L－1。根据Fe3＋得电子数与Fe、Cu失电子总数相等，可得：n(Fe3＋)×1＝×2＋0.075 mol×2＝0.45 mol，n(Fe2＋)＝＋0.45 mol＝0.6 mol，c(Fe2＋)＝＝5 mol·L－1。根据溶液中阴、阳离子所带电荷相等，可得：c(Cl－)＝0.625 mol·L－1×2＋5 mol·L－1×2＝11.25 mol·L－1故c(Cu2＋)＝0.625 mol·L－1，c(Fe2＋)＝5 mol·L－1，c(Cl－)＝11.25 mol·L－1。