高中人教版 (2019)第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物学案

这是一份高中人教版 (2019)第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物学案，共10页。



核心微网络








素养新目标


1．认识物质的量及其单位——摩尔的含义。


2．理解阿伏加德罗常数的意义。


3．了解摩尔质量并能进行简单计算。








[新知预习]


一、物质的量











二、摩尔质量





[即学即练]


1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”


(1)0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子。( )


(2)1 ml氧气中约含有6.02×1023个原子。( )


(3)1 ml任何粒子所含有的粒子数相等。( )


(4)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )


(5)在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类。( )


答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√


2．“物质的量”是指( )


A．物质的质量


B．物质的微观粒子数


C．物质的质量与微观粒子数


D．把物质的质量同微观粒子数联系起来的一个基本物理量


答案：D


3．在1 ml H2O中含( )


A．1 ml H


B．6.02×1023个氢原子


C．6.02×1023个水分子


D．3.01×1023个氧原子


答案：C


4．下列叙述错误的是( )


A．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子


B．0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子


C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类


D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一


答案：A


5．在14.2 g Na2SO4中：


(1)含有的Na＋的数目是________；


(2)含有的SOeq \\al(2－,4)的质量是________；


(3)含氧原子的物质的量是________。


解析：由化学式Na2SO4可得如下关系式：


Na2SO4～2Na＋～SOeq \\al(2－,4)～4O


n(Na2SO4)＝eq \f(14.2 g,142 g·ml－1)＝0.1 ml


所以有：


(1)n(Na＋)＝2n(Na2SO4)＝0.2 ml，即0.2NA，


N(Na＋)＝0.2 ml×6.02×1023 ml－1＝1.204×1023。


(2)n(SOeq \\al(2－,4))＝n(Na2SO4)＝0.1 ml，


m(SOeq \\al(2－,4))＝0.1 ml×96 g·ml－1＝9.6 g。


(3)n(O)＝4n(Na2SO4)＝0.4 ml。


答案：(1)1.204×1023(或0.2NA) (2)9.6 g (3)0.4 ml





技 能 素 养





目标一 “n、ml、NA、M”的理解


[例1] 下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( )


A．物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量


B．“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位


C．0.012 kg12C中所含的碳原子数为NA个


D．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子


【解析】 当物质的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值是等于其相对分子(原子)质量，A错误；“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，不是单位，摩尔才是基本单位，B错误；0.012 kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，即NA个，C正确；1 ml任何物质都含有约6.02×1023个相应的微粒，但原子数不一定为6.02×1023，如1 mlO2含有的原子数约为2×6.02×1023个，D错误。


【答案】 C


熟练使用“物质的量”这一基本物理量的名称。


[提升1] 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )


A．32 g O2所含的原子数目为NA


B．0.5 ml H2O含有的原子数目为1.5NA


C．1 ml H2O含有的H2O分子数目为NA


D．0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 ml


解析：32 g O2为1 ml，氧原子数为2NA，A错误；0.5 ml H2O中原子数为0.5×3×NA，B正确；1 ml H2O中含有H2O分子数为NA，C正确；0.5NA个Cl2分子的物质的量为0.5 ml，D正确。


答案：A


[核心能力]


(1)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。


不能理解为一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量。当摩尔质量以g·ml－1为单位，质量以g为单位时，二者在数值上相等。


(2)摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量的关系


摩尔质量的单位用g·ml－1表示时，其数值与相对原子质量或相对分子质量相等。不能理解为摩尔质量与相对分子(或原子)质量相等。


阿伏加德罗常数——“三量”是指：


①基准量：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。


②准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是ml－1。


③近似量：6.02×1023 ml－1。


目标二 “n、m、N”之间的计算


[例2] 下列说法正确的是( )


A．16 g O2所含的分子数为6.02×1023个


B．0.5 ml H2SO4含有的原子数为3.5NA


C．18 g H2O中质子的物质的量为1 ml


D．22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023，则A的摩尔质量为44 g


【解析】 A项，16 g O2的物质的量为0.5 ml，其分子数为3.01×1023，A错误；B项，1 ml H2SO4中含7 ml原子，故0.5 ml H2SO4中含有的原子数目为3.5NA，B正确；C项，n(H2O)＝1 ml，其质子的物质的量为10 ml，C错误；D项，n(A)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023ml－1)＝0.5 ml，M(A)＝eq \f(mA,nA)＝eq \f(22 g,0.5 ml)＝44 g·ml－1，其单位不是“g”，D项错误。


【答案】 B


带单位计算是解答计算题的规范要求。


[提升2] 147 g H2SO4的物质的量是________；0.5 ml H2SO4的质量是________g，其中含有________ml H，含有________ml O；2 ml H2SO4中含有H2SO4分子数为________个，含氢原子数为________个。


解析：根据n＝eq \f(m,M)，n(H2SO4)＝eq \f(147 g,98 g·ml－1)＝1.5 ml；0.5 ml H2SO4的质量为49 g，其中含2×0.5 ml H、4×0.5 ml O；按N＝n·NA,2 ml H2SO4中含有的H2SO4分子数为2 ml×6.02×1023 ml－1＝1.204×1024，同理可得氢原子数为2.408×1024。


答案：1.5 ml 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024


[核心能力]


物质的量、物质的质量、粒子数目之间的计算分析


eq \(\s\up7(N),\s\d5(粒子数))eq \(,\s\up7(÷NA),\s\d5(×NA))eq \(\s\up7(n),\s\d5(物质的量))eq \(,\s\up7(×M),\s\d5(÷M))eq \(\s\up7(m),\s\d5(质量))








通过计算，准确理解“阿伏加德罗常数”把微观物理量和宏观物理量联系起来的“桥梁”作用。








学考评价


授课提示：对应学生用书30页


1．1 ml物质的含义是( )


A．0.012 kg碳


B．含有6.02×1023个粒子的物质


C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质


D．含有与6.02×1023个碳原子等质量的物质


答案：C


2．下列说法中正确的是( )


A．摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一


B．0.5 ml H2O中含有的原子数目为1.5 NA


C．64 g氧相当于2 ml氧


D．1 ml任何物质都约含有6.02×1023个原子


解析：A项：物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一，摩尔是物质的量的单位；C项：使用物质的量或摩尔时必须用化学式指明确定的粒子，“2 ml氧”这种说法中的氧未指明是氧原子、氧分子还是氧离子；D项：构成物质的粒子除了原子外，还有分子、离子等。


答案：B


3．下列说法中，正确的是( )


A．1 ml氢约含有阿伏加德罗常数个氢


B．1 ml CaCl2含有1 ml Cl－


C．1 ml电子约含有6.02×1023个电子


D．1 ml H2O含有1 ml H2和1 ml O


解析：A项错误，未注明微粒的种类，氢是氢分子、氢原子还是氢离子不明确；B项错误，1 ml CaCl2应含有2 ml Cl－；D项错误，由初中化学可知H2O中无H2，正确的表述为1 ml H2O含有2 ml H和1 ml O。


答案：C


4．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )


A．含NA个H的H2的物质的量为1 ml


B．NA个CO和1 ml N2所含分子数相等


C．NA个H2SO4与1 ml H3PO4所含氢原子的个数比为1：1


D．0.1 ml C含1.2NA个质子


答案：B


5．下列说法正确的是( )


A．1 ml氢约含有6.02×1023个微粒


B．H2的摩尔质量是2 g


C．1 ml O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA


D．2NA个H2SO4的摩尔质量为196 g·ml－1


解析：A项未指出1 ml氢具体是什么微粒，无法确定其个数，如1 ml H2含1 ml氢气分子，含 2 ml氢原子；B项摩尔质量的单位为g·ml－1；D项2NA个H2SO4的质量为196 g，但其摩尔质量仍然为98 g·ml－1。


答案：C


6．128 g SO2气体的摩尔质量为M，分子数目为N，质量为m，阿伏加德罗常数为NA，m(12C)为一个12C原子的质量，试说明下列各式所表示的意义并计算出具体数值。


(1)eq \f(N,NA)，________ ________


(2)eq \f(M,NA)，________ ________


(3)eq \f(m,M)，________ ________


(4)eq \f(m,N)，________ ________


(5)eq \f(12m,N·m12C)，________ ________


答案：


(1)表示SO2的物质的量 2 ml


(2)表示一个SO2分子的质量 1.06×10－22 g


(3)表示SO2的物质的量 2 ml


(4)表示一个SO2分子的质量 1.06×10－22 g


(5)表示SO2的相对分子质量 64





练后感悟


(1)物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁，已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量，再计算微粒数或质量。特别要注意微粒数目可能是分子，也可能是所含的原子、离子、电子等。解题时要审清题意。


(2)高中化学计算主要是以物质的量为中心的计算，学习时要养成把“其他物理量转化为物质的量”这一思维模式。如已知物质的质量求其粒子数，首先根据摩尔质量求出其物质的量，然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。


课时作业11 物质的量的单位——摩尔


授课提示：对应学生用书87页


[学业达标]


1．下列说法正确的是( )


A．1 ml H＋的质量是1 g


B．H2的摩尔质量是2 g


C．1 ml O2的质量是32 g·ml－1


D．1 ml Na＋的质量是11 g


解析：


答案：A





2．下列说法中正确的是( )


①1 ml O的质量是16 g·ml－1


②Na＋的摩尔质量是23 g·ml－1


③CO2的摩尔质量是44 g·ml－1


④氢的摩尔质量是2 g·ml－1


A．①② B．②③


C．③④ D．①④


解析：①中质量的常用单位之一是g而不是g·ml－1；②中在粒子的结构上Na＋比Na少了1个电子，由于与原子核的质量相比电子的质量是忽略不计的，所以Na与Na＋的相对原子质量相同，摩尔质量也相同；④中“氢”所表述的微粒对象不够明确，因此“2 g·ml－1”与“氢的摩尔质量”是不相称的，应改述为“H2的摩尔质量是2 g·ml－1”或“H的摩尔质量是1 g·ml－1”等。


答案：B


3．下列有关摩尔质量的描述或应用中，正确的是( )


A．1 ml OH－的质量为17 g·ml－1


B．二氧化碳的摩尔质量为44 g


C．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量


D．一个钠原子的质量等于eq \f(23,6.02×1023)g


解析：A项，1 ml OH－的质量为17 g·ml－1×1 ml＝17 g，单位错误；B项，单位应为g·ml－1；C项，没有指出以g·ml－1为单位，也没有指出在数值上相等；D项中可用1 ml Na的质量除以1 ml Na的原子数，求得每个钠原子的质量。


答案：D


4. 下列说法中正确的是( )


A．1 ml H2SO4的质量是98 g·ml－1


B．SO2的摩尔质量为64 g·ml－1


C．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等


D．1 ml氧的质量为32 g


答案：B


5．下列说法正确的是( )


A．物质的量是一个基本物理量，表示物质所含粒子的多少


B．1 ml氢中含有2 ml氢原子和2 ml电子


C．1 ml H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数)


D．摩尔表示物质的量的数量单位


解析：物质的量是一个基本物理量，表示含有一定数目(阿伏加德罗常数)粒子的集合体，不是表示物质所含粒子的多少，A项不正确；“物质的量”仅适用于微观粒子，用“物质的量”来表示物质时，必须指明微粒的种类，1 ml氢可能是指1 ml氢气分子、1 ml氢原子，也可能是1 ml氢离子等，指代不明确，B项不正确；1 ml H2O中含NA个H2O分子，故1 ml H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和，C项正确；摩尔是物质的量的单位，不是数量单位，D项不正确。


答案：C


6．下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )


A．阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数


B．已知微粒个数，可通过阿伏加德罗常数计算出微粒的物质的量


C．阿伏加德罗常数是6.02×1023


D．阿伏加德罗常数的符号为NA，通常用6.02×1023表示


解析：12 g 12C中所含的原子数是阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数与粒子数关系为N＝n·NA。它是一个有单位(ml－1)的物理量，而不是一个数。


答案：B


7．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是( )


A．2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.2NA


B．0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数


C．28 g氮气所含的原子数为NA


D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8：1


解析：A选项中Na＋为＋1价，2.3 g钠为0.1 ml钠原子，失去的电子数为0.1NA，故A错误；B选项中19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6 g÷98 g·ml－1＝0.2 ml)，等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数，故B正确；C选项中28 g氮气(N2)即为1 ml氮分子(28 g÷28 g·ml－1＝1 ml)，所以应含2NA个氮原子，故C错误；D选项中NA个氧分子质量为32 g，NA个氢分子质量为2 g，则其质量比为16：1，故D错误。


答案：B


8．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )


A．0.5 ml Al与足量盐酸反应失去电子数为NA


B．0.2 ml H2O所含的H数为0.2NA


C．0.1 ml CH4所含的电子数为NA


D．44 g CO2含有的原子数为NA


解析：A：Al与盐酸反应时，1 ml Al失去3 ml电子，故0.5 ml Al失去1.5 ml电子，A错误；B：1 ml H2O中H数为2NA,0.2 ml H2O中H数为0.4 NA，B错误；C：1 ml CH4含10 ml电子，故0.1 ml CH4所含电子数为NA，C正确；D：CO2摩尔质量是44 g·ml－1，故44 g CO2的物质的量是1 ml，含原子数为3NA，D错误。


答案：C


9．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中，正确的是( )


A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA


B．2 g氢气中含有的原子数为NA


C．3.01×1023个氮分子中含有的原子数为2NA


D．17 g氨气中含有的电子数为10NA


解析：2.4 g Mg的物质的量为0.1 ml，而1 ml Mg变成Mg2＋时失去2 ml电子，所以2.4 g Mg应失去0.2NA个电子，故A项错误；H2为双原子分子，2 g氢气即1 ml H2，应含有2 ml H，原子个数为2NA，故B项错误；N2为双原子分子，3.01×1023个氮气分子中所含原子数应为2×3.01×1023，即NA，故C项错误；D中17 g NH3的物质的量为1 ml ，含有的电子数为10NA，D项正确。


答案：D


10．下列有关物质的量的叙述，错误的是( )


A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一


B．物质的量表示含有一定数目粒子的集合体


C．物质的量是国际单位制中的一个基本单位


D．摩尔是计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位


解析：“物质的量”是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，对初学者来说，“物质的量”是一个很难理解的概念，要注意教材上的有关叙述。


答案：C


11．下列物质中所含分子物质的量最多的是( )


A．44 g CO2 B．1.5 ml H2


C．64 g SO2 D．3.01×1023个硫酸分子


解析：A项，44 g CO2的物质的量是44 g÷44 g·ml－1＝1 ml；C项，64 g SO2的物质的量是64 g÷64 g·ml－1＝1 ml；D项，3.01×1023个硫酸分子的物质的量是3.01×1023÷(6.02×1023 ml－1)＝0.5 ml，故选B。


答案：B


12．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( )


A．NA个氮分子与NA个氧分子的质量比为7：8


B．1 ml H2的质量与NA个氢分子的质量和相等


C．16 g O2中含有的氧分子数为NA


D．44 g CO2与28 g CO所含有的分子数均为NA


解析：A中NA个N2的质量是28 g，NA个O2的质量是32 g，质量比为7：8；B中1 ml H2含有NA个氢分子，所以1 ml H2的质量与NA个氢分子的质量和相等；C中16 g O2的物质的量为0.5 ml，其分子数为0.5NA；D中44 g CO2与28 g CO均是1 ml，故它们所含有的分子数都是NA。


答案：C


13．若某原子的摩尔质量是M g·ml－1，则一个该原子的真实质量是( )


A．M g B.eq \f(1,M) g C.eq \f(M,6.02×1023) g D.eq \f(6.02×1023,M) g


解析：当质量以g为单位时，摩尔质量与相对原子质量及1 ml原子的质量数值相等，故1 ml该原子的质量为M g，而1 ml原子的数目为6.02×1023个，故1个原子的质量为eq \f(M,6.02×1023) g。


答案：C


14．在①、②、③、④处的横线上填上适当的内容。





解析：1 ml CO(NH2)2含有4 ml H、1 ml O，故2 ml CO(NH2)2含有8 ml H、2 ml O；分子数N＝n×NA＝2NA＝2×6.02×1023＝1.204×1024；CO(NH2)2的相对分子质量为60，故其质量m＝n×M＝2 ml×60 g·ml－1＝120 g。


答案：①2NA或1.204×1024 ②120 g ③2 ④8





15．(1)9 g H2O的物质的量为________，含有的氢原子数为________。


(2)3.01×1023个H2SO4分子的物质的量为________，质量为________。


(3)0.5 ml H2SO4分子中N(H)________，N(O)________。


(4)Fe的摩尔质量为56 g/ml，则1个Fe原子质量为________(列式)。


答案：


(1)0.5 ml 6.02×1023(或NA)


(2)0.5 ml 49 g


(3)6.02×1023 1.204×1024


(4)eq \f(56,6.02×1023) g


16．在下面的横线上填上适当的内容。


(1)6.02×1024个Na＋约含________ml Na＋，其质量为________g。


(2)4.5 ml CH4约含有________个CH4，其质量为________g。


(3)3.01×1023个SOeq \\al(2－,4)约含________ml SOeq \\al(2－,4)，其质量为________g；49 g H2SO4约含有________个H，共含有________个原子。


解析：


(1)6.02×1024个Na＋的物质的量为：n＝N/NA＝(6.02×1024)/(6.02×1023 ml－1)＝10 ml，对应的质量为：m＝n·M＝10 ml×23 g·ml－1＝230 g。


(2)4.5 ml CH4的个数为：N＝n·NA＝4.5 ml×6.02×1023 ml－1＝2.709×1024，其质量为：m＝n·M＝4.5 ml×16 g·ml－1＝72 g。


(3)3.01×1023个SOeq \\al(2－,4)的物质的量为：n＝N/NA＝(3.01×1023)/(6.02×1023 ml－1)＝0.5 ml，质量为：m＝n·M＝0.5 ml×96 g·ml－1＝48 g,49 g H2SO4含有的分子个数：N＝(m·NA)/M＝3.01×1023，含有的H个数为：2×3.01×1023＝6.02×1023，含有的原子数为：7×3.01×1023＝2.107×1024。


答案：(1)10 230 (2)2.709×1024 72 (3)0.5 48 6.02×1023 2.107×1024


[等级突破]


17．(1)1.7 g NH3所含的分子数与________ g氮气所含的分子数相同，所含原子数与________g氮气所含的原子数相同。


(2)12.4 g Na2R含Na＋0.4 ml，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。


解析：(2)1 ml Na2R中含有Na＋2 ml，R2－ 1 ml，故含有0.4 ml Na＋的Na2R的物质的量应为0.2 ml。那么M(Na2R)＝eq \f(m,n)＝eq \f(12.4 g,0.2 ml)＝62 g·ml－1，M(R)＝62 g·ml－1－2×23 g·ml－1＝16 g·ml－1，故1.6 g R的物质的量为n(R)＝eq \f(1.6 g,16 g·ml－1)＝0.1 ml，所以n(Na2R)＝n(R)＝0.1 ml。


答案：(1)2.8 5.6 (2)62 g·ml－1 16 0.1 ml





18．(1)1个12C的质量是a kg,1个Na的质量是b kg，Na的摩尔质量是________。(用含a、b的表达式表示)


(2)铝的相对原子质量为27，则其摩尔质量为________，若阿伏加德罗常数取6.02×1023 ml－1，则可估算一个铝原子的质量约为________g。


解析：一个原子的实际质量与12C的质量eq \f(1,12)相比所得的数值是相对原子质量，因此钠的相对原子质量是b kg÷(a kg/12)＝eq \f(12b,a)，而摩尔质量在数值上等于其相对原子质量，故Na的摩尔质量是eq \f(12b,a) g·ml－1；铝的摩尔质量是27 g·ml－1，亦即6.02×1023个铝原子的质量是27 g，故一个铝原子的质量为27 g÷(6.02×1023)＝4.49×10－23 g。


答案：(1)eq \f(12b,a) g·ml－1 (2)27 g·ml－1 4.49×10－23








选项
分析
结论
A
1 ml H＋的质量是1 ml×1 g·ml－1＝1 g
√
B
H2的摩尔质量是2 g·ml－1
×
C
1 ml O2的质量是1 ml×32 g·ml－1＝32 g
×
D
1 ml Na＋的质量是1 ml×23 g·ml－1＝23 g
×