第3讲 物质的量 气体摩尔体积
[考纲要求] 1.理解摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、阿伏加德罗常数的含义。2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。3.能正确解答阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律与物质的组成、结构及重要反应综合应用题。
考点一 物质的量 摩尔质量
1.物质的量
(1)物质的量(n)
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法:
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0.012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。
公式:NA=Nn
2.摩尔质量
(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。单位是g•mol-1。公式:M=mn。
(2)数值:以g•mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
深度思考
1.阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗?
答案 不相同。6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012kg12C所含的碳原子数相同,数值上约为6.02×1023。
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子数目( )
(2)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )
(3)1mol水中含有2mol氢和1mol氧( )
(4)NaOH的摩尔质量为40g( )
(5)1molO2的质量与它的相对分子质量相等( )
(6)1molOH-的质量为17g•mol-1( )
(7)氖气的摩尔质量(单位g•mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )
(8)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍( )
(9)1molH3PO4与1molH2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)×
摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点
1.相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)不是同一个物理量,单位不同,只是在数值上相等。
2.摩尔质量的单位为g•mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。
3.熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98g•mol-1);②Mg3N2和CaCO3(100g•mol-1);③CO、N2、C2H4(28g•mol-1)。
题组一 有关分子(或特定组合)中微粒数的计算
1.标准状况下有①0.112L水 ②0.5NA个HCl分子
③25.6gSO2气体 ④0.2mol氨气 ⑤2mol氦气 ⑥6.02×1023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为______________________。
答案 ①>⑥>⑤>③>②>④
2.计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目
(1)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中,含________molSO2-4,Al3+的物质的量__________0.8mol(填“>”、“<”或“=”)。
答案 1.2 <
解析 n(SO2-4)=3n[Al2(SO4)3]=3×0.4mol=1.2mol,0.4molAl2(SO4)3中含有0.8molAl3+,由于在溶液中Al3+水解,故Al3+的物质的量小于0.8mol。
(2)1L0.1mol•L-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)________0.1mol,n(CH3COO-)________0.1mol(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案 小于 小于
题组二 通过n=mM=NNA,突破质量与微粒数目之间的换算
3.最近材料科学家研究发现了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。若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2g该晶体中含氧原子数______________,氢原子的物质的量____________mol。
答案 0.33NA 0.26