【同步讲义】高中化学（鲁科版2019）必修第一册--第04讲 物质的量及其单位——摩尔摩尔 质量 讲义

第04讲  物质的量及其单位——摩尔  摩尔质量

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_____（如质量、体积）与原子、分子或离子等__________的数量联系起来。

（2）单位：_____，简称：_____。

（3）符号：_____。

2．摩尔——物质的量的单位

（1）标准：国际计量大会规定，1mol包含_______________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：_____。

（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__________。

【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

知识点02  摩尔质量

1．概念：单位__________的物质所具有的质量

（1）符号：_____

（2）单位：__________或__________

【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

3．摩尔质量的计算

（1）经验判断：摩尔质量以__________为单位时，在数值上等于该微粒的__________（或_______________）

（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

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

【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”

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

【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

【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

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

【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。

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

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

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

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

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

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

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

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_______________。

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

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

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

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

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

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

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

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：

（2）若有等质量的两种气体，试完成下表：

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_______。

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．

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

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

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

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

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．

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。

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__________。