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第04讲 物质的量及其单位——摩尔摩尔 质量-高一化学同步精品讲义（鲁科必修第一册 ）
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第04讲 物质的量及其单位——摩尔 摩尔质量
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课程标准
课标解读
1．了解物质的量及其相关量的含义和应用。
2．认识物质的量与微观粒子之间的相互关系，能够进行简单的化学计算。
3．了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系关系，能够进行简单的化学计算，体会定量研究对化学科学的重要作用。
1．了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。从物质的量的角度来认识物质的微观构成。
2．从物质的量与微观粒子之间的关系，能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算。
3．体会以内物质的量的概念对化学科学的重要作用。
知识精讲
知识点01 物质的量及其单位
1．物质的量
（1）概念：物质的量是一个基本物理量，通过它可以把物质的宏观量（如质量、体积）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
（2）单位：摩尔，简称：摩。
（3）符号：n。
2．摩尔——物质的量的单位
（1）标准：1mol包含6.02214076×1023个基本单元（原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合）。
（2）符号：mol。
（3）计量对象：分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3．阿伏加德罗常数
4．物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数（N）的关系n＝。
【即学即练1】（2022•丽水高一检测）下列对于“摩尔”的理解正确的是（ ）。
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
C．我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D．1mol氧含6.02×1023个O2
【解析】选B。物质的量是国际科学界建议采用的一种物理量，摩尔是物质的量的单位，故A错误；摩尔是物理量物质的量的单位，简称摩，符号为mol，故B正确；物质的量需要指明微粒种类，1mol氧气中约含6.02×1023个O2，故D错误；把12g12C中所含碳原子数规定为1mol，近似为6.02×1023/mol，称为阿伏伽德罗常数，是微观粒子的集合体，故C错误。
知识点02 摩尔质量
1．概念：单位物质的量的物质所具有的质量
（1）符号：M
（2）单位：g·mol－1或kg·mol－1
【课堂导引】根据下表数据，你可以得到什么结论？
1mol不同物质的质量
化学式
相对原子（分子）质量
质量
Fe
56
56g
NaCl
58.5
58.5g
H2O
18
18g
C2H5OH
46
46g
H2
2
2g
O2
32
32g
CO2
44
44g
3．摩尔质量的计算
（1）经验判断：摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量（或相对分子质量）
（2）微观计算：M＝m个×NA
（3）宏观计算：物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n＝
【即学即练2】下列叙述中正确的是（ ）。
A．硫酸的摩尔质量是98g
B．1molMg的质量在数值上等于镁的摩尔质量
C．Fe2+与Fe3+的摩尔质量不相同
D．铁的摩尔质量就是铁原子的相对原子质量
【解析】选B。摩尔质量的单位是g/mol，选项A不正确。如果质量的单位是g，则摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量，因此选项B正确，D不正确；Fe2+与Fe3+的摩尔质量相同，都是56g/mol。
能力拓展
考法01 物质的量的基本概念
【典例1】准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1mol的含义叙述中错误的是（ ）。
A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．16gO2约含有6.02×1023个氧原子
C．4mol水中含有8molH和4molO
D．1molNe中含有6.02×1024个电子
【解析】选A。1mol任何物质中不一定含有1mol分子，如1mol氯化钠中不存在氯化钠分子，故A错误；16g氧气中含有氧原子的质量为16g，含有1mol氧原子，约含有6.02×1023个氧原子，故B正确；4mol水中含有氢原子8mol、氧原子4mol，故C正确；1mol氖原子中含有10mol电子，含有6.02×1024个电子，故D正确。
【知识拓展】使用物质的量应该注意的问题
1．物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
2．摩尔不是物理量，仅是表示物质的量的单位的一种物理量，如同“米”是长度的单位一样。
3．使用物质的量的“四化”
专有化
“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化
只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合，如NaCl；不能表示宏观的物质，如大米
具体化
必须指明具体粒子的种类，如“1molO”“2molO2”“1.5molO3”，不能说“1mol氧” （指代不明）。
集体化
物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体，如“1molNaCl”“0.5molH2SO4”
考法02 阿伏伽德罗常数
【典例2】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，1mol氦气含有的原子数为2NA
B．71g氯气所含原子数目为NA
C．100g46%的乙醇（C2H6O）水溶液中含NA个氧原子
D．1.8gH2O含有的质子数为NA
【解析】选D。所有的稀有气体都是单原子分子，所以1mol氦气含有的原子数为NA，A不正确； 71g氯气的物质的量为1mol，所含原子数目为2NA，B不正确；100g46%的乙醇水溶液中n（C2H6O）＝n（O）＝＝1mol，但是因为溶剂水分子还含有氧原子，属于含有的氧原子个数大于NA个，C不正确；1.8gH2O的物质的量为1mol，每个H2O分子中有10个质子，故1.8gH2O含有的质子数为NA，D正确。
【知识拓展】使用阿伏加德罗常数的注意事项和简单判断
1．注意事项
（1）阿伏加德罗常数是有单位的常数。在应用阿伏加德罗常数时要注意它是6.02×1023mol－1，而不是6.02×1023。
（2）NA的标准是0.012 kg 12C中所含的碳原子个数
（3）NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023作计算
2．微粒数的计算：根据N＝nNA，微粒的物质的量为多少，其中所含的该微粒数就有多少NA个。
3．微粒中原子数、质子数、电子数的计算
（1）原子的物质的量＝微粒的物质的量×微粒中该原子的个数
（2）质子的物质的量＝微粒的物质的量×微粒中原子的原子序数之和
（3）质子的物质的量＝微粒的物质的量×（微粒中原子的原子序数之和±电荷数）
4．分子数与其物质的量的关系
（1）物质的分子数之比等于其物质的量之比。
（2）比较物质所含有的分子数多少时，可以比较两物质的物质的量大小。
考法03 摩尔质量的计算和应用
【典例3】铜的摩尔质量为Mg·mol－1，密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数为NA，下列说法中正确的是（ ）。
A．1 kg铜所含原子的数目为d NA
B．一个铜原子所占有的体积为cm3
C．一个铜原子的质量为g
D．1 dm3铜所含有的原子数为
【解析】选C。A选项要计算铜原子的数目，应先知道铜原子的物质的量，1kg Cu的物质的量为mol，其原子数目为NA。B选项根据体积计算方法，应先知道一个Cu原子的质量才能根据密度求出其体积，一个铜原子的质量为g，其体积为cm3。D选项1dm3为1000cm3，所以1dm3铜的质量为1000dg，物质的量为mol，原子数为NA。
【知识拓展】摩尔质量的特点及其计算
1．摩尔质量、相对原子质量和相对分子质量的辨析
摩尔质量（M）
相对原子质量
相对分子质量
概念
单位物质的量的物质所具有的质量
一个原子的质量与一个12C的质量的1/12作比较，所得的比值
化学式中各元素相对原子质量之和
单位
g/mol 或kg/mol
1
1
关系
摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量
2．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23g·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多少而改变。
（4）混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
3．求物质摩尔质量的几种方法
（1）根据基本公式计算：M＝。
（2）根据摩尔质量的概念计算：M＝m×NA（m为1个原子的质量）。
（3）根据原子量的定义计算：Ar（X）＝，M（X）＝Ar（X）g·mol－1。
4．已知混合物的总质量m（混）和总物质的量n（混），则混合物的平均摩尔质量＝
考法04 质量、物质的量与微粒数间的关系
【典例4】（2022•安徽黄山高一上学期期中）将0.01mol Na2SO4•10H2O溶于水中，要使Na+离子数目与水分子数目之比为1∶100，则需加入水的质量为（ ）。
A．18g B．36g C．34.2g D．37.8g
【解析】选C。Na+离子数目与水分子数目之比为1∶100，则钠离子和水分子的物质的量之比为1∶100，则溶液中钠离子的物质的量是0.02mol，则水的物质的量为2mol，0.01mol Na2SO4•10H2O中水的物质的量为：0.01mol×10＝0.1mol，则需要加入水的物质的量为：2mol－0.1mol＝1.9mol，加入水的质量为：m＝nM＝1.9mol×18g/mol＝34.2g。
【知识拓展】质量、物质的量与微粒数之间的关系
1．关系图
2．n＝
（1）n、N、NA三个量中，已知任意两项可求第三项。
（2）求N时，概念性问题用NA，数字性问题近似用6.02×1023mol－1。
（3）N与n成正比，比较微粒数多少时只判断n的大小即可。
3．n＝：m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。
4．＝：
（1）N、NA、m、M四个量中，已知任意三项可求第四项。
（2）该等式中一般NA、M为已知，则N与m可互求。
分层提分
题组A 基础过关练
1．（2022年1月江苏合格考模拟二）O2是地球上生物赖以生存的基础。O2的摩尔质量为（ ）。
A．16 B．32 C．16g·mol－1 D．32g·mol－1
【解析】选D。O2的相对分子质量为16+16＝32，O2的摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于其相对分子质量。
2．（西宁市2020~2021学年高一上学期期中测试）1molNO和1molNO2具有相同的：①分子数；②原子数；③N原子数；④O原子数（ ）。
A．②④ B．①③ C．①④ D．①②
【解析】选B。物质的量相等的一氧化氮和二氧化氮，则根据N＝nNA可以知道分子数是相等的，并且两分子中，一个分子中都含有一个氮原子，所以等物质的量的两种分子中含有的氮原子的物质的量以及数目是相等的；一个NO和一个NO2分子中含有的原子数分别为2个和3个，含有的氧原子数分别为1个和2个，则含有的原子总数和氧原子数不相等。
3．（2022·广东东莞高一上学期期中）广东早茶是一种岭南民间饮食风俗，据《广东新语》记载，唐代曹松把茶种移植到南海西樵山，便拉开了广东茶文化的序幕。茶叶中含有丰富的咖啡因（C8H10N4O2，相对分子质量为194），能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194g咖啡因，则其物质的量为（ ）。
A．4.00×10－3mol B．3.00×10－3mol C．2.00×10－3mol D．1.00×10－3mol
【解析】选D。摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以咖啡因的摩尔质量为194g/mol，n＝＝1.00×10－3mol。
4．（2022·河北迁安高一上学期期中）下列物质中摩尔质量最大的是（ ）。
A．10mLH2O B．0.8molH2SO4 C．54gAl D．1gCaCO3
【解析】选D。摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于相对原子质量或相对分子质量，与其质量或体积的多少无关。四个选项中相对分子质量分别18、98、27、100。
5．下列物质所含原子的个数为阿伏加德罗常数的是（ ）。
A．1molCl2 B．0.5molCO2 C．1mol氖气 D．0.5molSO3
【解析】选C。A项，所含原子的物质的量是2mol；B项，所含原子的物质的量是1.5mol；C项，所含原子的物质的量是1mol；D项，所含原子的物质的量是2mol。
6．（2022·丽水高一检测）下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是（ ）。
A．0.3molO2和0.3molH2O
B．0.1molH2SO4和0.2NA个CO2
C．0.1molCuSO4和0.1molCH3COOH
D．6.02×1023个CO2与0.1molKClO3
【解析】选B。0.3molO2中含氧原子0.6mol，0.3molH2O中含氧原子0.3mol，故A不选；0.1molH2SO4中含氧原子0.4mol，0.2NA个CO2即0.2molCO2中含氧原子0.4mol，故B选；0.1molCuSO4中含氧原子0.4mol，0.1molCH3COOH含氧原子0.2mol，故C不选；6.02×1023个CO2即1molCO2，含氧原子2mol，0.1molKClO3中含氧原子0.3mol，故D不选。
7．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）。
A．0.5moLAl与足量盐酸反应，消耗HCl的个数为1.5NA
B．0.1moLCH4含有的电子数为NA
C．46gNO2和N2O4的混合物所含分子数为NA
D．2moLH2O中所含原子总数为6NA
【解析】选C。由0.5moLAl完全反应消耗1.5molHCl，所以HCl的个数为1.5NA；1个CH4分子中含有10个电子，故B项正确；若46g全部为NO2，则其分子数为NA，若46g全部为N2O4，则其分子数为0.5NA，故二者混合，其分子个数小于NA，C项错误；1moL水中含3mol原子，故D项正确。
8．日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2•1.3H2O。试计算（比值可以用小数表示）：
（1）该晶体的摩尔质量是____________；
（2）钴原子与氧原子的物质的量之比是____________；钴原子与氧原子的个数之比是__________________；
（3）1mol该晶体中含有的氧原子数目约为_______________。
【解析】（1）Mr＝23×0.35+59+16×2+1.3×18＝122.45，所以M＝122.45g·mol－1；（2）n（Co）∶n（O）＝N（Co）∶N（O）＝1∶（2+1.3）＝1∶3.3；（3）1mol该晶体中含有的氧原子的物质的量为n（O）＝3.3mol，其个数为N（O）＝3.3mol×6.902×1023mol－1＝1.99×1024 个。
【答案】（1）122g·mol－1 （2）1∶3.3 1∶3.3 （3）1.99×1024 个
题组B 能力提升练
1．（2022·湖南湘潭高一上学期期末检测）质量相同的下列物质中，含分子数最多的是（ ）。
A．甲烷 B．氨气 C．氧气 D．一氧化碳
【解析】选A。根据n＝可知，分子数和物质的量成正比，又根据n＝可知，当质量一定时，物质的量和摩尔质量成反比，所以分子数和摩尔质量成反比。摩尔质量最小的分子数最多。摩尔质量在数值上和相对分子质量相等。甲烷的摩尔质量是16g/mol，氨气的摩尔质量是17g/mol，氧气的摩尔质量是32g/mol，一氧化碳的摩尔质量是28g/mol。
2．（2021·甘肃武威高一检测）在0.6molBa（OH）2中，含有OH－的数目是（ ）。
A．约为1.2 B．约为7.22×1023
C．约为6.02×1023 D．约为3.01×1023
【解析】选B。n（OH－）＝2n［Ba（OH）2］＝0.6mol×2＝1.2mol，故含有OH－的数目为：1.2mol×6.02×1023mol－1≈7.22×1023，B项正确。
3．（2022·台州高一检测）我国科学家合成了一种全新的环［18］碳分子（C18，如图），下列说法正确的是（ ）。
A．C18属于一种新型化合物
B．C18与C60的摩尔质量相等
C．等质量的C18与C60所含的原子个数比为1∶1
D．等质量的C18与C60所含的分子个数比为1∶1
【解析】选C。C18属于碳的一种单质，故A错误；C18的摩尔质量是216g·mol－1，C60的摩尔质量是720g·mol－1，摩尔质量不相等，故B错误；两种物质都只由碳原子构成，等质量的C18与C60所含的原子个数相等，故C正确；设质量为mg，则C18与C60所含的分子个数比为∶＝10∶3，故D错误。
4．（2022·日照高一检测）顺铂是一种用于治疗癌症的药物，它的结构如下图所示。关于1mol顺铂的下列说法中，正确的是（ ）。
A．含氮元素的质量为14g
B．含铂原子的数目约为6.02×1024
C．含氯元素的质量为35.5g
D．含氢原子的物质的量6mol
5．（2021·安徽滁州高一检测）相同质量的H2SO4与H3PO4中的氢原子数之比为（ ）。
A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．2∶1
【解答】选A。H2SO4与H3PO4的摩尔质量都是98g/mol，设质量均为98g，则H2SO4与H3PO4的物质的量均为n（H2SO4）＝n（H3PO4）＝＝1mol，1molH2SO4中有2molH，1molH3PO4中有3molH，所以氢原子数之比为2mol∶3mol＝2∶3。选项A符合题意。
6．（2022·绍兴高一检测）苹果中因含有戊酸戊酯（C10H20O2）而散发出苹果香味。下列四个选项中，关于C10H20O2的叙述正确的是（ ）。
A．C10H20O2中碳氢元素质量比为1∶2
B．C10H20O2的摩尔质量为172g
C．1molC10H20O2中含有2mol氧
D．1molC10H20O2约含有1.204×1025个H
【解析】选D。1molC10H20O2中含10mol碳原子、20molH原子，故碳氢元素的质量之比为10mol×12g/mol∶20mol×1g/mol＝3∶5，故A错误；摩尔质量的单位为g/mol，在数值上等于相对分子质量，故C10H20O2的摩尔质量为172g/mol，故B错误；指代不明，一个C10H20O2分子中含2个O原子，故1molC10H20O2中含有2mol氧原子，故C错误；一个C10H20O2分子中含20个H原子，故1molC10H20O2约含有1.204×1025个H，故D正确。
7．（2022·湛江高一上学期期中检测）与6.4gSO2所含氧原子数相等的NO的质量为（ ）。
A．3.0g B．6.0g C．6.4g D．3.2g
【解析】选B。6.4gSO2的物质的量为n（SO2）＝＝0.1mol，含有O的物质的量为n（O）＝0.1mol×2＝0.2mol，根据N＝nNA可知，二者含有氧原子数相等，说明二者含有氧原子的物质的量相等，则n（NO）＝n（O）＝0.2mol，m（NO）＝30g/mol×0.2mol＝6.0g。
8．（双选）（2021·泉州高一检测）相同质量的SO2和SO3它们之间的关系是（ ）。
A．所含硫原子的物质的量之比为1∶1
B．氧原子的物质的量之比为5∶6
C．所含硫原子的个数之比为5∶4
D．氧原子的个数比为3∶2
【解析】选BC。已知M（SO2）＝64g/mol，M（SO3）＝80g/mol，利用n＝的关系，可得n（SO2）＝mol，n（SO3）＝mol。n（SO2）∶n（SO3）＝mol∶mol＝5∶4。根据SO2~S~2O，SO3~S~3O，相同质量的SO2和SO3所含硫原子的物质的量之比为5∶4，氧原子的物质的量之比为5∶6，个数之比也是5∶6。
9．CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，现代工业生产中需要一定量的CH4和NH3：请回答下列问题。
（1）若有等物质的量的两种气体，试完成下表：
质量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
CH4∶NH3
（2）若有等质量的两种气体，试完成下表：
物质的量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
CH4∶NH3
【解析】（1）因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为16∶17；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为1∶1；1mol CH4含有5mol原子（1mol C+4mol H），1mol NH3含有4mol原子（1mol N+3mol H），原子个数比为5∶4，氢原子个数比为4∶3。（2）若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比为∶＝17∶16；分子个数比为17∶16；原子个数比为（17×5）∶（16×4）＝85∶64；氢原子个数比为（17×4）∶（16×3）＝17∶12。
【答案】（1）16∶17；1∶1；5∶4；4∶3
（2）17∶16；17∶16；85∶64；17∶12
10．（1）3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为_______；SO2气体的质量为_______。
（2）常温常压下，160g的SO3气体含有的原子数为_______（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
（3）NO和O2可发生反应：2NO+O2＝2NO2，现有amolNO和bmolO2充分反应后，氮原子与氧原子的个数比为___________________。
（4）1molOH－中含有_______mol质子，_______mol电子。
（5）1.5molNa2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是_______，所含的SO42－的物质的量是_______，所含H2O的数目是_______。
【解析】（1）1个SO2分子含有2个氧原子，则3.01×1023个SO2分子含有氧原子个数为3.01×1023×2＝6.02×1023；该SO2气体的物质的量n＝＝0.5mol，其质量m＝0.5mol×64g·mol－1＝32g。（2）160g的SO3气体的物质的量为2mol，故所含原子个数为8NA。（3）化学反应中原子进行了重新组合，但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶（a+2b）。（4）1molOH－中含有9mol质子，10mol电子。（5）每个Na2SO4·10H2O中含有Na+、SO42－、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5molNa2SO4·10H2O中所含Na+、SO42－物质的量分别是：1.5mol×2＝3mol、1.5mol，含H2O的数目为：1.5mol×10×6.02×1023mol－1＝9.03×1024。
【答案】（1）6.02×102332g（2）8NA（3）a∶（a+2b）
（4）910（5）3mol1.5mol9.03×1024或15NA
题组C 培优拔尖练
1．（2022·甘肃定西高一检测）一氧化二氮（N2O）又称笑气，是无色有甜味的气体，在室温下稳定，有轻微麻醉作用，其麻醉作用于1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现，该气体早期被用于牙科手术的麻醉，现用在外科手术和牙科起麻醉和镇痛作用。现有agN2O含b个分子，用NA表示阿伏加德罗常数的数值，则NA可表示为（ ）。
A． B． C． D．
【解析】选D。N2O的摩尔质量为44g/mol，根据n＝＝，则NA＝，所以D正确。
2．15gA和10.5gB完全反应，生成7.2gC、1.8gD和0.3molE，则E的摩尔质量为（ ）。
A．100g·mol－1 B．27.5g·mol－1
C．55g·mol－1 D．16.5g·mol－1
【解析】选C。根据质量守恒，E的质量为（15+10.5）g－（7.2+1.8）g＝16.5g，E的物质的量为0.3mol，所以E的摩尔质量为＝55g·mol－1。
3．（2022·宁波高一检测）下列各组物理量中，随取水量的变化而变化的是（ ）。
A．水的密度 B．水的沸点
C．水的物质的量 D．水的摩尔质量
【解析】选C。水的沸点、密度为水的物理性质，与水的量无关，水的摩尔质量为18g/mol，与水的量无关，由n＝可知，水的量越多，物质的量越多。
4．若1gO3和O2的混合气体中含有x个氧原子，则阿伏加德罗常数是（ ）。
A．48xmol－1 B．mol－1 C．32xmol－1 D．16xmol－1
【解析】选D。由于氧气和臭氧均由氧原子构成，故1g混合物中含有的氧原子的物质的量n（O）＝＝＝mol，含有的氧原子个数N＝nNA＝＝x，解得NA＝16xmol－1。
5．（2021·汉中高一检测）下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数）（ ）。
A．28g氮气含有的原子数为NA
B．4g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C．1molO2分子的质量等于1mol氧原子的质量
D．24gO2分子和24gO3分子所含的氧原子数目相等
【解析】选D。A项，28g氮气含有的氮原子数为×2×NA＝2NA，错误；B项，4g金属钙为＝0.1mol，Ca~2e－~Ca2+，故4g金属钙变成Ca2+时失去的电子数为0.2NA，错误；C项，1molO2分子的质量是32g，1mol氧原子的质量是16g，错误。
6．（2022·湖北荆门高一上学期期末）高温下用CO还原mg R2O3得ng R，已知氧的相对原子质量为16，则R的相对原子质量为（ ）。
A． B． C． D．
【解析】选D。根据化学式R2O3可知，n（R）∶n（O）＝2∶3，即∶＝2∶3，解得：M（R）＝g/mol，则R的相对原子质量为。
7．利用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必经之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士团队开发出新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。
若光解0.02mol水：
（1）生成H2的质量为__________；
（2）可生成氢的原子数为__________；
（3）生成O2的物质的量为__________；
（4）生成H2的量理论上等于______molFe与稀硫酸反应产生H2的量。
【解析】根据2H2O2H2↑+O2↑，光解0.02mol水，可产生0.02mol H2和0.01mol O2；生成H2的质量为0.04g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；根据Fe+H2SO4FeSO4+H2↑，则0.02mol Fe与稀硫酸反应产生0.02mol H2。
【答案】（1）0.04 g （2）2.408×1022个 （3）0.01mol （4）0.02
8．（2022·齐齐哈尔高一检测）物质的量是高中化学中常用的物理量，请完成以下有关其内容的计算。
（1）0.2g H2含有__________个氢原子。
（2）含有相同氧原子数的CO与CO2的质量之比为__________。
（3）在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为______；该金属元素的相对原子质量为__________。
（4）a个X原子的总质量为bg，则X的相对原子质量可表示为__________。
【解析】（1）0.2g H2的物质的量为0.1mol，含有0.2mol氢原子，其个数为1.204×1023。（2）含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1，其质量之比为14∶11。（3）某二价金属的氯化物可以表示为MCl2，在9.5g该二价金属的氯化物中含0.2mol Cl－，则9.5g该氯化物的物质的量为0.1mol，该氯化物的摩尔质量为M（MCl2）＝＝95g·mol－1，该金属元素的相对原子质量为95－2×35.5＝24。（4）一个X原子的质量为g，1mol X的质量为g，则X的相对原子质量为。
【答案】（1）1.204×1023（2）14∶11（3）95g·mol－1；24（4）
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课程标准
课标解读
1．了解物质的量及其相关量的含义和应用。
2．认识物质的量与微观粒子之间的相互关系，能够进行简单的化学计算。
3．了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系关系，能够进行简单的化学计算，体会定量研究对化学科学的重要作用。
1．了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。从物质的量的角度来认识物质的微观构成。
2．从物质的量与微观粒子之间的关系，能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算。
3．体会以内物质的量的概念对化学科学的重要作用。
知识精讲
知识点01 物质的量及其单位
1．物质的量
（1）概念：物质的量是一个基本物理量，通过它可以把物质的宏观量（如质量、体积）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
（2）单位：摩尔，简称：摩。
（3）符号：n。
2．摩尔——物质的量的单位
（1）标准：1mol包含6.02214076×1023个基本单元（原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合）。
（2）符号：mol。
（3）计量对象：分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3．阿伏加德罗常数
4．物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数（N）的关系n＝。
【即学即练1】（2022•丽水高一检测）下列对于“摩尔”的理解正确的是（ ）。
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
C．我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D．1mol氧含6.02×1023个O2
【解析】选B。物质的量是国际科学界建议采用的一种物理量，摩尔是物质的量的单位，故A错误；摩尔是物理量物质的量的单位，简称摩，符号为mol，故B正确；物质的量需要指明微粒种类，1mol氧气中约含6.02×1023个O2，故D错误；把12g12C中所含碳原子数规定为1mol，近似为6.02×1023/mol，称为阿伏伽德罗常数，是微观粒子的集合体，故C错误。
知识点02 摩尔质量
1．概念：单位物质的量的物质所具有的质量
（1）符号：M
（2）单位：g·mol－1或kg·mol－1
【课堂导引】根据下表数据，你可以得到什么结论？
1mol不同物质的质量
化学式
相对原子（分子）质量
质量
Fe
56
56g
NaCl
58.5
58.5g
H2O
18
18g
C2H5OH
46
46g
H2
2
2g
O2
32
32g
CO2
44
44g
3．摩尔质量的计算
（1）经验判断：摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量（或相对分子质量）
（2）微观计算：M＝m个×NA
（3）宏观计算：物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n＝
【即学即练2】下列叙述中正确的是（ ）。
A．硫酸的摩尔质量是98g
B．1molMg的质量在数值上等于镁的摩尔质量
C．Fe2+与Fe3+的摩尔质量不相同
D．铁的摩尔质量就是铁原子的相对原子质量
【解析】选B。摩尔质量的单位是g/mol，选项A不正确。如果质量的单位是g，则摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量，因此选项B正确，D不正确；Fe2+与Fe3+的摩尔质量相同，都是56g/mol。
能力拓展
考法01 物质的量的基本概念
【典例1】准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1mol的含义叙述中错误的是（ ）。
A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．16gO2约含有6.02×1023个氧原子
C．4mol水中含有8molH和4molO
D．1molNe中含有6.02×1024个电子
【解析】选A。1mol任何物质中不一定含有1mol分子，如1mol氯化钠中不存在氯化钠分子，故A错误；16g氧气中含有氧原子的质量为16g，含有1mol氧原子，约含有6.02×1023个氧原子，故B正确；4mol水中含有氢原子8mol、氧原子4mol，故C正确；1mol氖原子中含有10mol电子，含有6.02×1024个电子，故D正确。
【知识拓展】使用物质的量应该注意的问题
1．物质的量是构建微观粒子和宏观物质联系的桥梁。
2．摩尔不是物理量，仅是表示物质的量的单位的一种物理量，如同“米”是长度的单位一样。
3．使用物质的量的“四化”
专有化
“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化
只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合，如NaCl；不能表示宏观的物质，如大米
具体化
必须指明具体粒子的种类，如“1molO”“2molO2”“1.5molO3”，不能说“1mol氧” （指代不明）。
集体化
物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体，如“1molNaCl”“0.5molH2SO4”
考法02 阿伏伽德罗常数
【典例2】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，1mol氦气含有的原子数为2NA
B．71g氯气所含原子数目为NA
C．100g46%的乙醇（C2H6O）水溶液中含NA个氧原子
D．1.8gH2O含有的质子数为NA
【解析】选D。所有的稀有气体都是单原子分子，所以1mol氦气含有的原子数为NA，A不正确； 71g氯气的物质的量为1mol，所含原子数目为2NA，B不正确；100g46%的乙醇水溶液中n（C2H6O）＝n（O）＝＝1mol，但是因为溶剂水分子还含有氧原子，属于含有的氧原子个数大于NA个，C不正确；1.8gH2O的物质的量为1mol，每个H2O分子中有10个质子，故1.8gH2O含有的质子数为NA，D正确。
【知识拓展】使用阿伏加德罗常数的注意事项和简单判断
1．注意事项
（1）阿伏加德罗常数是有单位的常数。在应用阿伏加德罗常数时要注意它是6.02×1023mol－1，而不是6.02×1023。
（2）NA的标准是0.012 kg 12C中所含的碳原子个数
（3）NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023作计算
2．微粒数的计算：根据N＝nNA，微粒的物质的量为多少，其中所含的该微粒数就有多少NA个。
3．微粒中原子数、质子数、电子数的计算
（1）原子的物质的量＝微粒的物质的量×微粒中该原子的个数
（2）质子的物质的量＝微粒的物质的量×微粒中原子的原子序数之和
（3）质子的物质的量＝微粒的物质的量×（微粒中原子的原子序数之和±电荷数）
4．分子数与其物质的量的关系
（1）物质的分子数之比等于其物质的量之比。
（2）比较物质所含有的分子数多少时，可以比较两物质的物质的量大小。
考法03 摩尔质量的计算和应用
【典例3】铜的摩尔质量为Mg·mol－1，密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数为NA，下列说法中正确的是（ ）。
A．1 kg铜所含原子的数目为d NA
B．一个铜原子所占有的体积为cm3
C．一个铜原子的质量为g
D．1 dm3铜所含有的原子数为
【解析】选C。A选项要计算铜原子的数目，应先知道铜原子的物质的量，1kg Cu的物质的量为mol，其原子数目为NA。B选项根据体积计算方法，应先知道一个Cu原子的质量才能根据密度求出其体积，一个铜原子的质量为g，其体积为cm3。D选项1dm3为1000cm3，所以1dm3铜的质量为1000dg，物质的量为mol，原子数为NA。
【知识拓展】摩尔质量的特点及其计算
1．摩尔质量、相对原子质量和相对分子质量的辨析
摩尔质量（M）
相对原子质量
相对分子质量
概念
单位物质的量的物质所具有的质量
一个原子的质量与一个12C的质量的1/12作比较，所得的比值
化学式中各元素相对原子质量之和
单位
g/mol 或kg/mol
1
1
关系
摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量
2．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23g·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多少而改变。
（4）混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
3．求物质摩尔质量的几种方法
（1）根据基本公式计算：M＝。
（2）根据摩尔质量的概念计算：M＝m×NA（m为1个原子的质量）。
（3）根据原子量的定义计算：Ar（X）＝，M（X）＝Ar（X）g·mol－1。
4．已知混合物的总质量m（混）和总物质的量n（混），则混合物的平均摩尔质量＝
考法04 质量、物质的量与微粒数间的关系
【典例4】（2022•安徽黄山高一上学期期中）将0.01mol Na2SO4•10H2O溶于水中，要使Na+离子数目与水分子数目之比为1∶100，则需加入水的质量为（ ）。
A．18g B．36g C．34.2g D．37.8g
【解析】选C。Na+离子数目与水分子数目之比为1∶100，则钠离子和水分子的物质的量之比为1∶100，则溶液中钠离子的物质的量是0.02mol，则水的物质的量为2mol，0.01mol Na2SO4•10H2O中水的物质的量为：0.01mol×10＝0.1mol，则需要加入水的物质的量为：2mol－0.1mol＝1.9mol，加入水的质量为：m＝nM＝1.9mol×18g/mol＝34.2g。
【知识拓展】质量、物质的量与微粒数之间的关系
1．关系图
2．n＝
（1）n、N、NA三个量中，已知任意两项可求第三项。
（2）求N时，概念性问题用NA，数字性问题近似用6.02×1023mol－1。
（3）N与n成正比，比较微粒数多少时只判断n的大小即可。
3．n＝：m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。
4．＝：
（1）N、NA、m、M四个量中，已知任意三项可求第四项。
（2）该等式中一般NA、M为已知，则N与m可互求。
分层提分
题组A 基础过关练
1．（2022年1月江苏合格考模拟二）O2是地球上生物赖以生存的基础。O2的摩尔质量为（ ）。
A．16 B．32 C．16g·mol－1 D．32g·mol－1
【解析】选D。O2的相对分子质量为16+16＝32，O2的摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于其相对分子质量。
2．（西宁市2020~2021学年高一上学期期中测试）1molNO和1molNO2具有相同的：①分子数；②原子数；③N原子数；④O原子数（ ）。
A．②④ B．①③ C．①④ D．①②
【解析】选B。物质的量相等的一氧化氮和二氧化氮，则根据N＝nNA可以知道分子数是相等的，并且两分子中，一个分子中都含有一个氮原子，所以等物质的量的两种分子中含有的氮原子的物质的量以及数目是相等的；一个NO和一个NO2分子中含有的原子数分别为2个和3个，含有的氧原子数分别为1个和2个，则含有的原子总数和氧原子数不相等。
3．（2022·广东东莞高一上学期期中）广东早茶是一种岭南民间饮食风俗，据《广东新语》记载，唐代曹松把茶种移植到南海西樵山，便拉开了广东茶文化的序幕。茶叶中含有丰富的咖啡因（C8H10N4O2，相对分子质量为194），能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194g咖啡因，则其物质的量为（ ）。
A．4.00×10－3mol B．3.00×10－3mol C．2.00×10－3mol D．1.00×10－3mol
【解析】选D。摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以咖啡因的摩尔质量为194g/mol，n＝＝1.00×10－3mol。
4．（2022·河北迁安高一上学期期中）下列物质中摩尔质量最大的是（ ）。
A．10mLH2O B．0.8molH2SO4 C．54gAl D．1gCaCO3
【解析】选D。摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于相对原子质量或相对分子质量，与其质量或体积的多少无关。四个选项中相对分子质量分别18、98、27、100。
5．下列物质所含原子的个数为阿伏加德罗常数的是（ ）。
A．1molCl2 B．0.5molCO2 C．1mol氖气 D．0.5molSO3
【解析】选C。A项，所含原子的物质的量是2mol；B项，所含原子的物质的量是1.5mol；C项，所含原子的物质的量是1mol；D项，所含原子的物质的量是2mol。
6．（2022·丽水高一检测）下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是（ ）。
A．0.3molO2和0.3molH2O
B．0.1molH2SO4和0.2NA个CO2
C．0.1molCuSO4和0.1molCH3COOH
D．6.02×1023个CO2与0.1molKClO3
【解析】选B。0.3molO2中含氧原子0.6mol，0.3molH2O中含氧原子0.3mol，故A不选；0.1molH2SO4中含氧原子0.4mol，0.2NA个CO2即0.2molCO2中含氧原子0.4mol，故B选；0.1molCuSO4中含氧原子0.4mol，0.1molCH3COOH含氧原子0.2mol，故C不选；6.02×1023个CO2即1molCO2，含氧原子2mol，0.1molKClO3中含氧原子0.3mol，故D不选。
7．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）。
A．0.5moLAl与足量盐酸反应，消耗HCl的个数为1.5NA
B．0.1moLCH4含有的电子数为NA
C．46gNO2和N2O4的混合物所含分子数为NA
D．2moLH2O中所含原子总数为6NA
【解析】选C。由0.5moLAl完全反应消耗1.5molHCl，所以HCl的个数为1.5NA；1个CH4分子中含有10个电子，故B项正确；若46g全部为NO2，则其分子数为NA，若46g全部为N2O4，则其分子数为0.5NA，故二者混合，其分子个数小于NA，C项错误；1moL水中含3mol原子，故D项正确。
8．日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2•1.3H2O。试计算（比值可以用小数表示）：
（1）该晶体的摩尔质量是____________；
（2）钴原子与氧原子的物质的量之比是____________；钴原子与氧原子的个数之比是__________________；
（3）1mol该晶体中含有的氧原子数目约为_______________。
【解析】（1）Mr＝23×0.35+59+16×2+1.3×18＝122.45，所以M＝122.45g·mol－1；（2）n（Co）∶n（O）＝N（Co）∶N（O）＝1∶（2+1.3）＝1∶3.3；（3）1mol该晶体中含有的氧原子的物质的量为n（O）＝3.3mol，其个数为N（O）＝3.3mol×6.902×1023mol－1＝1.99×1024 个。
【答案】（1）122g·mol－1 （2）1∶3.3 1∶3.3 （3）1.99×1024 个
题组B 能力提升练
1．（2022·湖南湘潭高一上学期期末检测）质量相同的下列物质中，含分子数最多的是（ ）。
A．甲烷 B．氨气 C．氧气 D．一氧化碳
【解析】选A。根据n＝可知，分子数和物质的量成正比，又根据n＝可知，当质量一定时，物质的量和摩尔质量成反比，所以分子数和摩尔质量成反比。摩尔质量最小的分子数最多。摩尔质量在数值上和相对分子质量相等。甲烷的摩尔质量是16g/mol，氨气的摩尔质量是17g/mol，氧气的摩尔质量是32g/mol，一氧化碳的摩尔质量是28g/mol。
2．（2021·甘肃武威高一检测）在0.6molBa（OH）2中，含有OH－的数目是（ ）。
A．约为1.2 B．约为7.22×1023
C．约为6.02×1023 D．约为3.01×1023
【解析】选B。n（OH－）＝2n［Ba（OH）2］＝0.6mol×2＝1.2mol，故含有OH－的数目为：1.2mol×6.02×1023mol－1≈7.22×1023，B项正确。
3．（2022·台州高一检测）我国科学家合成了一种全新的环［18］碳分子（C18，如图），下列说法正确的是（ ）。
A．C18属于一种新型化合物
B．C18与C60的摩尔质量相等
C．等质量的C18与C60所含的原子个数比为1∶1
D．等质量的C18与C60所含的分子个数比为1∶1
【解析】选C。C18属于碳的一种单质，故A错误；C18的摩尔质量是216g·mol－1，C60的摩尔质量是720g·mol－1，摩尔质量不相等，故B错误；两种物质都只由碳原子构成，等质量的C18与C60所含的原子个数相等，故C正确；设质量为mg，则C18与C60所含的分子个数比为∶＝10∶3，故D错误。
4．（2022·日照高一检测）顺铂是一种用于治疗癌症的药物，它的结构如下图所示。关于1mol顺铂的下列说法中，正确的是（ ）。
A．含氮元素的质量为14g
B．含铂原子的数目约为6.02×1024
C．含氯元素的质量为35.5g
D．含氢原子的物质的量6mol
5．（2021·安徽滁州高一检测）相同质量的H2SO4与H3PO4中的氢原子数之比为（ ）。
A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．2∶1
【解答】选A。H2SO4与H3PO4的摩尔质量都是98g/mol，设质量均为98g，则H2SO4与H3PO4的物质的量均为n（H2SO4）＝n（H3PO4）＝＝1mol，1molH2SO4中有2molH，1molH3PO4中有3molH，所以氢原子数之比为2mol∶3mol＝2∶3。选项A符合题意。
6．（2022·绍兴高一检测）苹果中因含有戊酸戊酯（C10H20O2）而散发出苹果香味。下列四个选项中，关于C10H20O2的叙述正确的是（ ）。
A．C10H20O2中碳氢元素质量比为1∶2
B．C10H20O2的摩尔质量为172g
C．1molC10H20O2中含有2mol氧
D．1molC10H20O2约含有1.204×1025个H
【解析】选D。1molC10H20O2中含10mol碳原子、20molH原子，故碳氢元素的质量之比为10mol×12g/mol∶20mol×1g/mol＝3∶5，故A错误；摩尔质量的单位为g/mol，在数值上等于相对分子质量，故C10H20O2的摩尔质量为172g/mol，故B错误；指代不明，一个C10H20O2分子中含2个O原子，故1molC10H20O2中含有2mol氧原子，故C错误；一个C10H20O2分子中含20个H原子，故1molC10H20O2约含有1.204×1025个H，故D正确。
7．（2022·湛江高一上学期期中检测）与6.4gSO2所含氧原子数相等的NO的质量为（ ）。
A．3.0g B．6.0g C．6.4g D．3.2g
【解析】选B。6.4gSO2的物质的量为n（SO2）＝＝0.1mol，含有O的物质的量为n（O）＝0.1mol×2＝0.2mol，根据N＝nNA可知，二者含有氧原子数相等，说明二者含有氧原子的物质的量相等，则n（NO）＝n（O）＝0.2mol，m（NO）＝30g/mol×0.2mol＝6.0g。
8．（双选）（2021·泉州高一检测）相同质量的SO2和SO3它们之间的关系是（ ）。
A．所含硫原子的物质的量之比为1∶1
B．氧原子的物质的量之比为5∶6
C．所含硫原子的个数之比为5∶4
D．氧原子的个数比为3∶2
【解析】选BC。已知M（SO2）＝64g/mol，M（SO3）＝80g/mol，利用n＝的关系，可得n（SO2）＝mol，n（SO3）＝mol。n（SO2）∶n（SO3）＝mol∶mol＝5∶4。根据SO2~S~2O，SO3~S~3O，相同质量的SO2和SO3所含硫原子的物质的量之比为5∶4，氧原子的物质的量之比为5∶6，个数之比也是5∶6。
9．CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，现代工业生产中需要一定量的CH4和NH3：请回答下列问题。
（1）若有等物质的量的两种气体，试完成下表：
质量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
CH4∶NH3
（2）若有等质量的两种气体，试完成下表：
物质的量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
CH4∶NH3
【解析】（1）因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为16∶17；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为1∶1；1mol CH4含有5mol原子（1mol C+4mol H），1mol NH3含有4mol原子（1mol N+3mol H），原子个数比为5∶4，氢原子个数比为4∶3。（2）若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比为∶＝17∶16；分子个数比为17∶16；原子个数比为（17×5）∶（16×4）＝85∶64；氢原子个数比为（17×4）∶（16×3）＝17∶12。
【答案】（1）16∶17；1∶1；5∶4；4∶3
（2）17∶16；17∶16；85∶64；17∶12
10．（1）3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为_______；SO2气体的质量为_______。
（2）常温常压下，160g的SO3气体含有的原子数为_______（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
（3）NO和O2可发生反应：2NO+O2＝2NO2，现有amolNO和bmolO2充分反应后，氮原子与氧原子的个数比为___________________。
（4）1molOH－中含有_______mol质子，_______mol电子。
（5）1.5molNa2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是_______，所含的SO42－的物质的量是_______，所含H2O的数目是_______。
【解析】（1）1个SO2分子含有2个氧原子，则3.01×1023个SO2分子含有氧原子个数为3.01×1023×2＝6.02×1023；该SO2气体的物质的量n＝＝0.5mol，其质量m＝0.5mol×64g·mol－1＝32g。（2）160g的SO3气体的物质的量为2mol，故所含原子个数为8NA。（3）化学反应中原子进行了重新组合，但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶（a+2b）。（4）1molOH－中含有9mol质子，10mol电子。（5）每个Na2SO4·10H2O中含有Na+、SO42－、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5molNa2SO4·10H2O中所含Na+、SO42－物质的量分别是：1.5mol×2＝3mol、1.5mol，含H2O的数目为：1.5mol×10×6.02×1023mol－1＝9.03×1024。
【答案】（1）6.02×102332g（2）8NA（3）a∶（a+2b）
（4）910（5）3mol1.5mol9.03×1024或15NA
题组C 培优拔尖练
1．（2022·甘肃定西高一检测）一氧化二氮（N2O）又称笑气，是无色有甜味的气体，在室温下稳定，有轻微麻醉作用，其麻醉作用于1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现，该气体早期被用于牙科手术的麻醉，现用在外科手术和牙科起麻醉和镇痛作用。现有agN2O含b个分子，用NA表示阿伏加德罗常数的数值，则NA可表示为（ ）。
A． B． C． D．
【解析】选D。N2O的摩尔质量为44g/mol，根据n＝＝，则NA＝，所以D正确。
2．15gA和10.5gB完全反应，生成7.2gC、1.8gD和0.3molE，则E的摩尔质量为（ ）。
A．100g·mol－1 B．27.5g·mol－1
C．55g·mol－1 D．16.5g·mol－1
【解析】选C。根据质量守恒，E的质量为（15+10.5）g－（7.2+1.8）g＝16.5g，E的物质的量为0.3mol，所以E的摩尔质量为＝55g·mol－1。
3．（2022·宁波高一检测）下列各组物理量中，随取水量的变化而变化的是（ ）。
A．水的密度 B．水的沸点
C．水的物质的量 D．水的摩尔质量
【解析】选C。水的沸点、密度为水的物理性质，与水的量无关，水的摩尔质量为18g/mol，与水的量无关，由n＝可知，水的量越多，物质的量越多。
4．若1gO3和O2的混合气体中含有x个氧原子，则阿伏加德罗常数是（ ）。
A．48xmol－1 B．mol－1 C．32xmol－1 D．16xmol－1
【解析】选D。由于氧气和臭氧均由氧原子构成，故1g混合物中含有的氧原子的物质的量n（O）＝＝＝mol，含有的氧原子个数N＝nNA＝＝x，解得NA＝16xmol－1。
5．（2021·汉中高一检测）下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数）（ ）。
A．28g氮气含有的原子数为NA
B．4g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C．1molO2分子的质量等于1mol氧原子的质量
D．24gO2分子和24gO3分子所含的氧原子数目相等
【解析】选D。A项，28g氮气含有的氮原子数为×2×NA＝2NA，错误；B项，4g金属钙为＝0.1mol，Ca~2e－~Ca2+，故4g金属钙变成Ca2+时失去的电子数为0.2NA，错误；C项，1molO2分子的质量是32g，1mol氧原子的质量是16g，错误。
6．（2022·湖北荆门高一上学期期末）高温下用CO还原mg R2O3得ng R，已知氧的相对原子质量为16，则R的相对原子质量为（ ）。
A． B． C． D．
【解析】选D。根据化学式R2O3可知，n（R）∶n（O）＝2∶3，即∶＝2∶3，解得：M（R）＝g/mol，则R的相对原子质量为。
7．利用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必经之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士团队开发出新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。
若光解0.02mol水：
（1）生成H2的质量为__________；
（2）可生成氢的原子数为__________；
（3）生成O2的物质的量为__________；
（4）生成H2的量理论上等于______molFe与稀硫酸反应产生H2的量。
【解析】根据2H2O2H2↑+O2↑，光解0.02mol水，可产生0.02mol H2和0.01mol O2；生成H2的质量为0.04g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；根据Fe+H2SO4FeSO4+H2↑，则0.02mol Fe与稀硫酸反应产生0.02mol H2。
【答案】（1）0.04 g （2）2.408×1022个 （3）0.01mol （4）0.02
8．（2022·齐齐哈尔高一检测）物质的量是高中化学中常用的物理量，请完成以下有关其内容的计算。
（1）0.2g H2含有__________个氢原子。
（2）含有相同氧原子数的CO与CO2的质量之比为__________。
（3）在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为______；该金属元素的相对原子质量为__________。
（4）a个X原子的总质量为bg，则X的相对原子质量可表示为__________。
【解析】（1）0.2g H2的物质的量为0.1mol，含有0.2mol氢原子，其个数为1.204×1023。（2）含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1，其质量之比为14∶11。（3）某二价金属的氯化物可以表示为MCl2，在9.5g该二价金属的氯化物中含0.2mol Cl－，则9.5g该氯化物的物质的量为0.1mol，该氯化物的摩尔质量为M（MCl2）＝＝95g·mol－1，该金属元素的相对原子质量为95－2×35.5＝24。（4）一个X原子的质量为g，1mol X的质量为g，则X的相对原子质量为。
【答案】（1）1.204×1023（2）14∶11（3）95g·mol－1；24（4）
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