第03讲 物质的量和摩尔质量-【暑假自学课】2023年新高一化学暑假精品课（鲁科版2019必修第一册）（原卷版+解析版）

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1．理解物质的量、摩尔质量的涵义及其应用。
2．能运用物质的量、摩尔质量进行简单的计算。
3．体会定量研究对化学科学的重要作用。
一、物质的量及其单位——摩尔
1．物质的量
(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量，符号为_n_。它是国际单位制中的七个基本物理量之一。
国际单位制(SI)中的七个基本单位
(2)单位：摩尔，简称摩，符号为ml。
(3)应用范围：微观粒子，如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等或其特定组合。
(4)意义：把物质的宏观量和微观粒子的数量联系起来。
2．阿伏加德罗常数
(1)概念：1 ml任何粒子的粒子数，符号为NA，通常用6.02×1023_ml－1表示。
(2)单位：ml－1。
3．物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数目(N)的关系：__n＝eq \f(N,NA)__。
4．以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系
【温馨提示】(1)摩尔不是基本物理量。
(2)物质的量只能表示微观粒子，不能表示宏观粒子。
(3)在用物质的量表示物质时必须指明具体粒子的种类，常用化学式表示，如1 ml O、2 ml O2、1.5 ml O3；不能说“1 ml 氧”。
(4)注意整体与部分的关系，如1 ml H2SO4中含有2 ml H、1 ml S和4 ml O。
二、 摩尔质量
(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫作摩尔质量。
(2)符号和单位：摩尔质量的符号为M；单位为g·ml－1。
(3)数值：当质量以克为单位，物质的量以摩尔为单位时，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。
(4)摩尔质量、质量与物质的量之间的关系：M＝eq \f(m,n)。
【易错提醒】(1)摩尔质量概念的理解
①等值性：摩尔质量以g·ml－1为单位时，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。
(2)摩尔质量的计算方法
①已知任意状态物质的质量时：M＝eq \f(m,n)(定义式)。
②已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。
③已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时：
M＝eq \f(m分子,m12C)×12 g·ml－1。
考点一：物质的量
【例1】 下列对于“摩尔”的说法和理解正确的是( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C.国际上规定，0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1 ml
D.摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml
【答案】D
【解析】物质的量是国际单位制中的基本物理量，是连接宏观物质与微观粒子的桥梁；摩尔是物质的量的单位，摩尔计量的标准是0.012 kg 12C中所含碳原子的物质的量为1 ml。
【归纳提升】物质的量概念的多角度理解
(1)专有化：物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)微观化：物质的量的单位是摩尔，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，不适合表示宏观物质的数量。
(3)具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 ml氢的表述是错误的，没有指明微观粒子的名称。
(4)集体化：微粒个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。例：5 ml H2O、0.5 ml H2O。
考点二：阿伏伽德罗常数
【例2】下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是( )
A.阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 ml－1
D.0.2 ml水中含有的氢原子数为0.2NA
【答案】C
【解析】阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg 12C所含的碳原子数，A项未说明12 g碳原子为12C，错误；阿伏加德罗常数近似为6.02×1023 ml－1，单位为ml－1，B项错误、C项正确；0.2 ml水所含氢原子的物质的量＝0.2 ml×2＝0.4 ml，即0.4NA，D项错误。
考点三：摩尔质量
【例3】下面关于摩尔质量的描述或应用中正确的是( )
A.一个钠原子的质量约为eq \f(23,6.02×1023) g
B.二氧化碳的摩尔质量是44 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 ml氢氧根离子的质量是17 g·ml－1
【答案】A
【解析】一个钠原子的质量＝eq \f(1 ml×23 g·ml－1,6.02×1023)＝eq \f(23,6.02×1023) g；二氧化碳的摩尔质量是
44 g·ml－1；在以g·ml－1为单位时，铁原子的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量；1 ml 氢氧根离子的质量是1 ml×17 g·ml－1＝17 g。
【温馨提示】摩尔质量与物质的质量的区别
(1)概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，而质量是指物体所含物质多少的物理量。
(2)单位不同。摩尔质量的单位是g·ml－1，而物质的质量的单位是g或kg。
考点四：质量、物质的量与微粒数目之间的换算
【例4】最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为__________，氢原子的物质的量约为________ml。
【答案】0.33NA 0.26
【归纳提升】计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
弄清楚微粒与所给物质的关系：原子(电子)的物质的量＝分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。如：第2题中，Na0.35CO2·1.3H2O是一个整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。
1．（2022·高一课时练习）下列物质所含原子个数按由大到小的顺序排列正确的是
①0.5 ml氨气 ②4 g氦气 ③4 ℃时9 mL水 ④0.2 ml磷酸
A．④③②①B．①④③②C．②③④①D．①④②③
【答案】B
【详解】①1个氨气分子含有4个原子，0.5 ml氨气含有原子的物质的量为0.5 ml×4=2 ml，故含有原子数为2NA；
②氦气的物质的量为4 g÷4 g·ml-1=1 ml，氦气是单原子分子，故氦原子数为NA；
③水的质量为9 mL×1 g·mL-1=9 g，物质的量为9 g÷18 g·ml-1=0.5 ml，含有原子的物质的量为0.5 ml×3=1.5 ml，故含有原子数为1.5NA；
④1个磷酸(H3PO4)分子含有8个原子，故0.2 ml磷酸含有原子的物质的量为0.2 ml×8=1.6 ml，故含有原子数为1.6NA；
故答案选B。
2．若100滴水正好是，已知水的密度为，则1滴水所含的分子数是
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】水的质量为，则一滴水的质量为，。故选B。
3．下列有关水的说法正确的是
A．1mlH2O的质量是18B．H2O的摩尔质量为18g·ml-1
C．水的摩尔质量等于水的相对分子质量D．1mlH2O约含有6.02×1023个氢原子
【答案】B
【详解】A．1mlH2O的质量是18g，单位错误，A错误；
B．H2O的相对分子质量为18，则摩尔质量为18g·ml-1，B正确；
C．水的摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，但不能说二者相等，C错误；
D．1mlH2O含有6.02×1023个H2O分子，含2×6.02×1023个氢原子，D错误；
综上所述答案为B。
4．（2023秋·上海静安·高一上海市市西中学校考期末）用 NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．摩尔是一个基本物理量B．0.5 ml 氧气所占体积为 11.2L
C．含有 2NA 个氢原子的水，其物质的量为 1 mlD．2 ml NaCl 中含离子数 2NA
【答案】C
【详解】A．摩尔是物质的量的单位，物质的量是基本物理量，A错误；
B．没有给出标况，无法计算气体体积，B错误；
C．每个水分子含有2个氢原子，含有2NA个氢原子的水，其物质的量为1 ml，C正确；
D．2ml NaCl中含离子数4NA，D错误；
故选C。
5．（2023秋·四川广安·高一统考期末）下列关于“摩尔”的说法，正确的是
A．是一种物理量
B．是物质的量的单位
C．1ml任何物质都含有个原子
D．可以用“摩尔”描述宏观物体
【答案】B
【详解】A．物质的量是物理量，摩尔是单位，A错误；
B．摩尔是物质的量的单位，B正确；
C．1ml物质不一定含有NA个原子，如1mlO2含有2NA个原子，C错误；
D．摩尔是描述微观粒子多少的单位，不能用于描述宏观物质，D错误；
故答案选B。
6．（2022秋·上海奉贤·高一校考期末）对于质量相同的CH4和O2，下列比较中正确的是
A．所含原子个数之比为5：1B．二者物质的量相等
C．二者所含分子个数相等D．二者摩尔质量的数值相等
【答案】A
【详解】A．假设CH4和O2的质量均为1g，物质的量分别为ml、ml，其原子个数之比=(×5)：(×2)=5：1，故A正确；
B．根据n=知，相同质量时，二者的物质的量之比等于其摩尔质量的反比，为32g/ml：16g/ml=2：1，故B错误；
C．根据N=nNA=NA知，相同质量时，二者的分子个数之比等于其摩尔质量的反比，为32g/ml：16g/ml=2：1，故C错误；
D．摩尔质量在数值上等于相对分子质量，CH4和O2的摩尔质量的数值分别为16、32，故D错误；
故选：A。
7．（2023秋·广东湛江·高一统考期末）最近止疼退烧药布洛芬需量大增，其分子式为C13H18O2，下列说法正确的是
A．布洛芬的摩尔质量为206B．布洛芬分子中含有O2
C．一个布洛芬分子中含18种H元素D．12C与14C是同位素
【答案】D
【详解】A．布洛芬的摩尔质量为206g/ml，A错误；
B．布洛芬分子中含有O元素，不含O2，B错误；
C．一个布洛芬分子中含18个H原子，C错误；
D． 12C与14C属于质子数相同而中子数不同的核素，二者互为同位素，D正确；
故选D。
8．（2022春·湖南长沙·高一长沙市明德中学校考期中）“物质的量”是联系宏观世界和微观世界的桥梁，下列说法正确的是
A．“摩尔”是描述物质所含粒子多少的物理量
B．任何气体的“气体摩尔体积”均为22.4L·ml-1
C．同温同压下，相同体积的甲烷和氧气含有相同的分子数
D．1mlH2的质量是2g·ml-1
【答案】C
【详解】A．“摩尔”是物理量——“物质的量”的单位，A错误；
B．气体摩尔体积与气体所处的温度、压强有关，外界条件未知，不能确定气体摩尔体积的大小，B错误；
C．同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，C正确；
D．质量单位是g，不是g/ml，1mlH2的质量是2g，D错误；
故合理选项是C。
9．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高一黑龙江实验中学校考期中）下列叙述错误的个数是
①摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量
②的摩尔质量是的摩尔质量的2倍
③的摩尔质量等于它的相对分子质量
④一氧化碳的质量为
⑤的摩尔质量是36.5
⑥常温常压下，氯气含有的电子数目为
⑦氖气的原子数为
A．4B．5C．6D．7
【答案】C
【详解】①摩尔是物质的量的单位，物质的量是用来衡量微观粒子多少的一种物理量，故①错误；
②摩尔质量与物质的物质的量多少无关，所以2mlH2O的摩尔质量、1mlH2O的摩尔质量相等，故②错误；
③摩尔质量的单位是g/ml，数值上等于其相对分子质量，的摩尔质量等于44g/ml，故③错误；
④一氧化碳的质量为28g，故④错误；
⑤摩尔质量的单位是g/ml，的摩尔质量是36.5g/ml，故⑤错误；
⑥氯气的物质的量为1ml，含有的电子数目为34ml，即，故⑥正确；
⑦氖气是单原子分子，氖气的原子数为，故⑦错误；
故选C。
10．（2023秋·黑龙江哈尔滨·高一统考期末）黑龙江凤凰山国家森林公园，被称为“中国天然氧吧”，其原因是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子。就是一种空气负离子，其摩尔质量为
A．32gB．32C．32g·mlD．33g·ml
【答案】C
【详解】一种物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量，单位为g/ml，而的相对分子质量为32，故其摩尔质量为32g/ml，故选C。
【点睛】本题的易错点为B，要注意摩尔质量的单位为“g/ml”，而相对分子质量的单位为“1”。
一、选择题
1．（2023秋·重庆合川·高一重庆市合川中学校考期末）下列有关说法中正确的是
A．原子、电子、质子、凳子等都可用物质的量来描述
B．青蒿素的分子式为，它的摩尔质量为282
C．中含1ml碳和2ml氧
D．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体，是七个基本物理量之一
【答案】D
【详解】A．凳子是宏观物质，不可用物质的量来描述，A错误；
B．摩尔质量单位为g/ml，B错误；
C．中含1ml碳原子和2ml氧原子，C错误；
D．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体，是七个基本物理量之一，D正确；
故选D。
2．甘氨酸(C2H5O2N)是最简单的氨基酸，1ml甘氨酸分子中含有
A．1ml氮原子B．10ml氢原子
C．6.02×1023个氧原子D．6.02×1023个碳原子
【答案】A
【详解】A．1ml甘氨酸分子中含有1ml氮原子，A正确；
B．1ml甘氨酸分子中含有5ml氢原子，B错误；
C．1ml甘氨酸分子中含有2ml氧原子、即含1.204×1024个氧原子，C错误；
D．1ml甘氨酸分子中含有2ml碳原子、即含1.204×1024个碳原子，D错误；
答案选A。
3．（2023秋·广东潮州·高一统考期末）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是
A．的摩尔质量是
B．中氧原子的物质的量是
C．中阴离子数为
D．的溶液中含有氯离子数为
【答案】C
【详解】A．的摩尔质量是/ml，A错误；
B．没有给出气体的状态，无法计算其物质的量，B错误；
C．过氧化钠是由钠离子和过氧根离子组成的离子化合物，0. ImlNa2O2中所含阴离子个数为，C正确；
D．没有给出溶液的体积，无法计算氯离子的数目，D错误；
故选C。
4．（2022秋·四川泸州·高一四川省泸县第四中学校考期末）下列有关青蒿素(化学式：C15H22O5)的叙述正确的是
A．青蒿素的摩尔质量为282B．6.02×1023个青蒿素分子的质量约为282g
C．1ml青蒿素的质量为282g·ml-1D．141g青蒿素中含有15个碳原子
【答案】B
【详解】A．根据青蒿素的分子式可知，青蒿素的相对分子质量为282，故青蒿素的摩尔质量为282g/ml，A错误；
B．6.02×1023个青蒿素分子的物质的量为=1ml，其质量约为282g/ml×1ml=282g，B正确；
C．1ml青蒿素的质量为282g/ml×1ml=282g，C错误；
D．141g青蒿素的物质的量为=0.5ml，1个青蒿素分子中含有15个碳原子，故0.5ml青蒿素分子中含有0.5ml×6.02×1023ml-1=3.01×1023个C原子，D错误；
故答案为：B。
5．（2023秋·福建厦门·高一统考期末）某市售矿泉水中含量为，下列有关该矿泉水中说法正确的是
A．摩尔质量B．物质的量
C．浓度D．含有个
【答案】C
【详解】A．摩尔质量/ml，A错误；
B．物质的量为=，B错误；
C．物质的量浓度为=，C正确；
D．物质的量为=，个数为×6.02×1023/ml=，D错误；
故选C。
6．（2023秋·宁夏吴忠·高一青铜峡市高级中学校考期末）设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1ml氢约含有个原子B．的摩尔质量是
C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量D．个的质量为196g
【答案】D
【详解】A．1ml氢，微粒指向不明确，没有明确是氢原子还是氢分子，故A错误；
B．摩尔质量的单位是“g/ml”，其数值等于相对分子质量，的摩尔质量是，故B错误；
C．钠的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量，摩尔质量和相对原子质量的单位不同，故C错误；
D．个的物质的量是2ml，质量为2ml×98g/ml=196g，故D正确；
选D。
二、填空题
7．（2022秋·新疆乌鲁木齐·高一乌市八中校考期中）填空。
(1)19g某金属氯化物ACl2中含有0.4mlCl-离子，则ACl2的摩尔质量是_______，A的相对原子质量是_______。
(2)等质量的O2和O3，它们的物质的量之比为_______，所含分子数之比为_______，所含原子数之比为_______，相同状况下的密度比为_______。
(3)6.02×1023个CO2与_______mlH2的质量相等，与_______gSO2含有的氧原子数相等。
(4)氢原子数相等的NH3和CH4的物质的量之比为_______，相同条件下体积之比_______。
【答案】(1) 95g/ml 24
(2) 3：2 3：2 1：1 2：3
(3) 22 64
(4) 4：3 4：3
【详解】（1）中含有0.4ml离子，则的物质的量为0.2ml,，其中氯相对原子质量为35.5，则A的相对原子质量为；
（2）根据可知，质量相等时，物质的量和摩尔质量成反比，则物质的量之比为3：2；根据可知分子数之比即物质的量之比为3：2；一个氧气分子有2个氧原子，一个臭氧分子有3个氧原子，所含原子个数比为1：1；根据，相同状况气体摩尔体积相同，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为2：3；
（3） 个为1ml,质量为44g,则与22ml氢气的质量一样；1ml二氧化碳含有2ml氧原子，与1ml二氧化硫所含的氧原子数相同，则需要二氧化硫64g；
（4）氢原子数相等，则氨气和甲烷的物质的量4：3；相同条件下气体摩尔体积相等，体积之比即物质的量之比为4：3；
8．（2022秋·黑龙江双鸭山·高一双鸭山一中校考期中）关注环保，消除污染是化学研究的重要方向，科学家发现，利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛，其反应微观示意图如图所示
(1)甲醛的化学式为_______；图示物质中有_______种氧化物；
(2)实验测定：该催化剂每小时可消除5ml甲醛，并生成等物质的量的H2O，求：
①每小时消除甲醛的分子数______
②生成水的摩尔质量_______；
(3)相同质量的O2和CO2所含原子个数比是 _______ 。
【答案】(1) 2
(2) 或
(3)
【详解】（1）如图根据微观示意图，甲醛中含有两个H原子，一个氧原子和一个碳原子，其化学式为，氧化物是指分子中只有两种元素，其中一种为O元素的化合物，图中的氧化物有和，共2种，故填和2；
（2）①根据，该催化剂每小时可消除5ml甲醛，则每小时消除的甲醛分子数为，故填或；
②摩尔质量在数值上等于相对分子质量或相对原子质量，水的相对分子质量为18，摩尔质量为，故填；
（3）设和质量均为44g，则44g的物质的量为，所含原子的物质的量为；44g的物质的量为，所含原子的物质的量为，根据，原子个数比即为物质的量之比，即相同质量的和所含原子个数比是，故填。
9．按要求填空：
(1)88克二氧化碳含________个二氧化碳分子，含___________ml氧原子.
(2)34克氨气和_______克水含有氢原子数相同。标准状况下，44.8升氮气含有________ml氮原子。
(3)12.4gNa2R含Na+0.4ml则Na2R的摩尔质量是_________，R的相对原子质量是______________。
(4)含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1则该样品中FeCl3的物质的量分数为_____________________。
【答案】(1) 2NA 4
(2) 54 4
(3) 62g/ml 16
(4)10%
【详解】（1）88g二氧化碳的物质的量为=2ml，则含有二氧化碳分子数为2NA个，含氧原子的物质的量为2ml2=4ml，故答案为：2NA；4；
（2）34g氨气的物质的量为=2ml，含有2ml3=6ml氢原子，而含有6ml氢原子的水的物质的量为=3ml，3ml水的质量为3ml18g/ml=54g；标准状况下，44.8L氮气的物质的量为=2ml，含有氮原子的物质的量为2ml2=4ml，故答案为：54；4；
（3）1mlNa2R中含有2ml Na+，则含0.4ml Na+的Na2R为0.2ml，所以=62g/ml，根据摩尔质量以g/ml为单位时，在数值上与物质的相对分子质量相等得(Na2R)=62，求得R的相对原子质量=62-223=16，故答案为：62g/ml；16；
（4）设混合物中FeCl2和FeCl3的物质的量分别为xml，yml，由题意得，解得x:y=9:1，则样品中FeCl3的物质的量分数为100%=10%，故答案为：10%。
10．已知硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)为1ml，请计算填空：
(1)钠离子的物质的量是_______，硫酸钠晶体的物质的量是_______；
(2)所含硫酸根离子的物质的量是_______，硫酸根离子的数目是_______；
(3)所含结晶水的物质的量是_______，所含氧原子的物质的量是_______。
【答案】(1) 2ml 1ml
(2) 1ml NA
(3) 10ml 14ml
【详解】（1）已知Na2SO4·10H2O的物质的量为1ml，则钠离子的物质的量为2ml。硫酸钠晶体的物质的量为1ml。
（2）Na2SO4·10H2O的物质的量为1ml，则含有硫酸根离子的物质的量为1ml，硫酸根离子的数目为1ml×NA/ml=NA。
（3）Na2SO4·10H2O的物质的量为1ml，则含有结晶水的物质的量为10ml，含有氧原子的物质的量为（4+10）×1ml=14ml。
三、计算题
11．（2023秋·云南昆明·高一统考期末）某校在国际禁毒日的宣传板报上有这样一则内容：
“摇头丸”是一种人工合成毒品，具有兴奋和致幻作用，会严重破坏人体的中枢神经，具有很强的精神依赖性，上瘾后难以戒断。合成“摇头丸”的一种重要物质为苯丙胺。
(1)苯丙胺的摩尔质量为多少______?
(2)0.5ml苯丙胺分子中含有多少个氢原子______?
(3)270g苯丙胺的物质的量是多少______?其中含有碳元素的质量是多少______?
【答案】(1)135g/ml
(2)6.5NA
(3) 2ml 216g
【详解】（1）苯丙胺的分子式为C9H13N，相对分子质量是9×12+13×1+14＝135，因此摩尔质量为135g/ml。
（2）0.5ml苯丙胺分子中含有氢原子的物质的量是0.5ml×13＝6.5ml，因此含有氢原子的个数是6.5NA。
（3）270g苯丙胺的物质的量是270g÷135g/ml＝2ml，其中含有碳元素的质量是2ml×9×12g/ml＝216g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(ml)
坎(cd)