届高考总复习第1章 物质的量.docx

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届高考总复习第1章物质的量

考纲要求

教学建议

1.了解物质的量（n）及其单位摩尔（mol）的含义。

2.了解摩尔质量（M）、气体摩尔体积（Vm）、阿伏加德罗常数（NA）的含义。

3.能根据微粒（原子、分子、离子等）物质的量、数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

4.了解溶液的含义。

了解物质的量浓度（c）的含义，溶液浓度的表示方法。

5.理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。

6.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。

　　本章是学好化学的起始章节，俗话说：

基础不牢，地动山摇。

故本章安排3个课时，分别为“化学常用计量”、“以物质的量为中心的计算”、“一定物质的量浓度溶液的配制”。

旨在让考生理清本章较多的概念和零碎的小知识点，为后续的学习打下良好的基础。

第1课时　化学入门——化学常用计量

知识点一　物质的量、摩尔质量

1．物质的量、阿伏加德罗常数

（1）基本概念间的关系

[提醒]　“物质的量”的计量对象是微观粒子（如：

分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等），而不是宏观物质。

（2）“物质的量”的表示方法

如：

1molFe、1molO2、1molNa＋。

[提醒]　物质的量（n）、粒子数（N）、阿伏加德罗常数（NA）之间的关系：

n＝

。

2．摩尔质量

（1）概念：

单位物质的量的物质所具有的质量。

符号：

，单位：

g·mol－1。

（2）数值：

当粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该粒子的相对分子（或原子）质量。

（3）关系：

物质的量（n）、质量（m）与摩尔质量（M）之间的关系为n＝

。

（4）计算方法

①根据标准状况下气体的密度（ρ）：

M＝ρ×22.4L·mol－1。

如：

标准状况下某气体的密度为1.429g·L－1，则该气体的M＝32_g·mol－1。

②根据气体的相对密度

：

＝D。

如：

某气体对甲烷的相对密度为4，则该气体的M＝64_g·mol－1。

③根据物质的质量（m）和物质的量（n）：

M＝

。

如：

0.5mol某气体的质量是22g，则该气体的M＝44_g·mol－1。

④根据一定质量（m）的物质中粒子数目（N）和阿伏加德罗常数（NA）：

M＝NA·

。

如：

45g乳酸中含乳酸的分子数为3.01×1023，则乳酸的摩尔质量为90_g·mol－1。

[对点训练]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）0.012kg12C中含有的碳原子数约为6.02×1023个（√）

（2）7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.2NA（×）

（3）1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子数目（×）

（4）1molOH－的质量是17g·mol－1（×）

（5）22gCO2中含有的氧原子数为NA（√）

（6）常温常压下，14g乙烯和丙烯的混合物中含有的氢原子数目为2NA（√）

2．在0.5molNa2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是（　　）

A．1.5NA　2mol　　　　　B．1.5NA　32g

C．3.01×1023　4molD．NA　64g

解析：

选B　0.5molNa2SO4中含有的离子数为0.5×3NA＝1.5NA，含氧原子的物质的量为0.5mol×4＝2mol，质量为2mol×16g·mol－1＝32g。

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为________，氢原子的物质的量为________mol。

解析：

晶体的摩尔质量约为122g·mol－1，n＝

＝0.1mol，故氧原子数目＝0.1×（2＋1.3）NA＝0.33NA，n（H）＝0.1mol×1.3×2＝0.26mol。

答案：

0.33NA　0.26

知识点二　气体摩尔体积、阿伏加德罗定律

1．影响物质体积的因素

2．气体摩尔体积

[提醒]　①使用对象：

必须是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。

如：

水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算。

②22.4L·mol－1的理解：

气体摩尔体积的数值与温度、压强有关；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol－1，也可能不是22.4L·mol－1。

故1mol气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273℃和202kPa时，Vm也为22.4L·mol－1。

3．阿伏加德罗定律

概括为：

“三同”定“一同”。

即同温、同压、同体积的任何气体，含有相同的分子数（或物质的量相同）。

4.阿伏加德罗定律的推论

公式

语言叙述

T、p

相同

＝

同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比

＝

同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量（或相对分子质量）成正比

T、V

相同

＝

温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比

[提醒]　同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子数不一定相等。

[对点训练]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）在标准状况下，1mol氧气和1mol氦气的体积相同，含有原子数也相同（×）

（2）同温同压下，等质量的12C18O和NO体积相同（√）

（3）标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NA（×）

（4）不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同（√）

（5）同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为2∶1（×）

2．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是（　　）

A．相同质量、不同密度的N2O和CO2

B．相同体积、相同密度的CO和C2H4

C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3

D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4

解析：

选D　A项，N2O和CO2的相对分子质量均为44，质量相同时，分子数一定相等；B项，CO和C2H4的相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，分子数一定相等；C项，同温、同压、同体积时，气体分子数一定相等。

3．下列说法正确的是（　　）

A．同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相等

B．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子

C．标准状况下，22.4L氨水含有NA个NH3分子

D．标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA

解析：

选B　A项，同温、同压、同体积的CO和NO的分子数相同，但一个CO分子中含14个质子，一个NO分子中含15个质子；B项，由Fe转变为Fe3O4，铁元素的化合价由0价升高到＋

价，故3molFe失去电子数为

×3NA＝8NA；C项，标准状况下，氨水呈液态；D项，n（NO2）＝0.3mol，由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，反应共转移0.2mol电子。

4．同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，完成下列填空。

（1）若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为________。

（2）若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为________。

（3）若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为________。

（4）若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为________。

答案：

（1）35∶37　

（2）1∶1　（3）37∶35　（4）9∶10

知识点三　物质的量浓度及计算

1．溶液组成的两种表示方法

（1）物质的量浓度（cB）

概念

以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，表达式为cB＝

，单位是mol·L－1

注意事项

①从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度相同、所含溶质的物质的量不同；

②溶质的浓度和离子的浓度不一定相同，要依据化学式进行分析计算。

如：

0.5mol·L－1AlCl3溶液中，c（Cl－）＝0.5mol·L－1×3＝1.5mol·L－1

（2）溶质的质量分数（w）

①概念：

用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。

②表达式：

w＝

×100%。

2．物质的量浓度计算的要素

（1）正确判断溶液的溶质

与水发生反应生成新的物质

如Na、Na2O、Na2O2

NaOH；

SO3

H2SO4；NO2

HNO3

特殊物质

如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质

含结晶水的物质

CuSO4·5H2O―→CuSO4；

Na2CO3·10H2O―→Na2CO3

（2）准确计算溶液的体积

c＝

中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和，不能用水的体积代替溶液的体积，应根据V＝

计算。

3．两种重要的换算关系

（1）溶解度与质量分数的关系

某温度下饱和溶液质量分数（w）与溶解度（S）的换算公式：

w＝

×100%

（2）物质的量浓度与质量分数的关系

如图所示，体积为VL，密度为ρg·cm－3的溶液，含有溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，溶质的质量分数为w，则物质的量浓度c与质量分数w的关系是：

c＝

＝

＝

＝

＝

⇨w＝

。

4．溶液的稀释规律

（1）溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。

（2）溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。

（3）溶液质量守恒，m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。

[提醒]　1L1mol·L－1的氨水中，NH3的物质的量并不是1mol，而是指溶液中NH3、NH3·H2O、NH

三者的物质的量之和为1mol。

5．溶液的混合规律

（1）同种溶质的溶液混合后浓度计算的关键点

有关溶液稀释及混合的计算，应抓住稀释前后溶质的物质的量不变列方程式：

c前·V前＝c后·V后或c1V1＋c2V2＝c混·V混，混合后溶液的体积不等于混合前两溶液的体积和，而是要根据密度计算，即V混＝

。

（2）溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律

同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。

等体积混合

①当溶液密度大于1g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，等体积混合后，质量分数w>

（a%＋b%）（如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液）

②当溶液密度小于1g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小，等体积混合后，质量分数w<

（a%＋b%）（如酒精溶液、氨水）

等质量混合

两溶液等质量混合时（无论ρ>1g·cm－3还是ρ<1g·cm－3），则混合后溶液中溶质的质量分数w＝

（a%＋b%）

[对点训练]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）1L水中溶解了5.85gNaCl，所得溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1（×）

（2）31gNa2O溶于水得到1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.5mol·L－1（×）

（3）标准状况下，22.4LHCl溶于水配成1L溶液，所得盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1（√）

（4）从100mL0.1mol·L－1HNO3溶液中取出25mL，剩余溶液中NO

的物质的量浓度为0.075mol·L－1（×）

（5）将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%（×）

（6）将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为49%（√）

（7）将1mol·L－1的NaCl溶液和0.5mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化c（Cl－）＝0.75mol·L－1（×）

（8）同浓度的三种溶液：

Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）3，其体积比为3∶2∶1，则SO

浓度之比为3∶2∶3（×）

2．某同学购买了一瓶“84消毒液”，包装说明如下：

根据以上信息和相关知识判断，下列分析不正确的是（　　）

A．该“84消毒液”的物质的量浓度为4.0mol·L－1

B．一瓶该“84消毒液”能吸收空气中44.8L的CO2（标准状况）而变质

C．取100mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒，稀释后的溶液中c（Na＋）约为0.04mol·L－1

D．参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液，需要称量的NaClO固体质量为143g

解析：

选D　根据c＝

得，c（NaClO）＝

mol·L－1≈4.0mol·L－1，A正确；一瓶该“84消毒液”含有的n（NaClO）＝1L×4.0mol·L－1＝4.0mol，根据反应：

CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO，吸收CO2的物质的量最多为4.0mol，即标准状况下V（CO2）＝4.0mol×22.4L·mol－1＝89.6L，则能吸收空气中44.8L的CO2而变质，B正确；根据稀释前后溶质的物质的量不变有100mL×4.0mol·L－1＝100mL×100×c（NaClO），解得稀释后c（NaClO）＝0.04mol·L－1，c（Na＋）＝c（NaClO）＝0.04mol·L－1，C正确；应选取500mL的容量瓶进行配制，然后取出480mL，所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0mol·L－1×74.5g·mol－1＝149g，D错误。

3．现有100mL1mol·L－1稀盐酸，欲将其浓度变为2mol·L－1，可以采取的措施为（　　）

A．向其中通入标准状况下体积为22.4L的HCl气体

B．加热蒸发使溶液体积变为50mL

C．加热蒸发掉50mL水

D．加入5mol·L－1盐酸100mL，再将溶液体积稀释到300mL

解析：

选D　原稀盐酸中n（HCl）原＝1mol·L－1×0.1L＝0.1mol。

通入标准状况下体积为22.4L的HCl气体，通入的n（HCl）＝

＝1mol，通入气体后溶液中n（HCl）后＝1.1mol，通入HCl气体后溶液体积发生变化，体积未知，无法确定浓度，A错误；加热蒸发溶液时由于HCl的挥发，溶质质量减小，溶液体积变为原来的一半，稀盐酸浓度比2mol·L－1小，B错误；加热蒸发掉水时由于HCl的挥发，且加热后溶液体积未知，无法确定浓度，C错误；混合后溶液中n（HCl）＝0.1mol＋5mol·L－1×0.1L＝0.6mol，稀释到溶液体积为300mL，c（HCl）＝

＝2mol·L－1，D正确。

4．某温度时，有500mL饱和的硫酸镁溶液，它的密度是1.20g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，试回答下列问题：

（1）溶质的质量分数：

__________________。

（2）溶液的物质的量浓度：

__________________。

（3）溶质和溶剂的物质的量之比：

______________。

（4）硫酸根离子的质量分数：

__________________。

（5）该温度下硫酸镁的溶解度：

________________。

答案：

（1）24.0%　

（2）2.4mol·L－1　（3）1∶21

（4）19.2%　（5）31.6g

[课时跟踪检测]　

1．已知3.01×1023个X气体分子的质量为16g，则X气体的摩尔质量是（　　）

A．16g　　　　　　　　　B．32g

C．64g·mol－1D．32g·mol－1

解析：

选D　3.01×1023个X气体分子的物质的量为0.5mol，X的摩尔质量为32g·

mol－1。

2.如图是氨气与氯化氢反应的装置。

抽走玻璃片充分反应，反应中有关物理量的描述正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的数值）（　　）

A．气体反应物的总体积为0.224L

B．生成物的分子个数为0.005NA

C．产物中的N—H键个数为0.02NA

D．加水溶解后所得溶液中NH

数目为0.005NA

解析：

选C　A项，没有说明气体所处的状况，故气体反应物的总体积不一定是0.224L，错误；B项，生成物NH4Cl为离子化合物，不存在分子，错误；D项，由于NH

部分水解，故所得溶液中NH

数目小于0.005NA，错误。

3．冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便，其中醋酸钾（CH3COOK）是融雪效果较好的融雪剂，下列关于醋酸钾的说法正确的是（　　）

A．1molCH3COOK的质量为98g·mol－1

B．CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量

C．一个“CH3COOK”粒子的质量约为

g

D．含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1mol

解析：

选C　1molCH3COOK的质量为98g，A错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量的单位是“1”，B错误；一个“CH3COOK”粒子的质量约为

g，C正确；一个“CH3COOK”中含有2个C原子，所以当醋酸钾中有6.02×1023个C原子时，醋酸钾的物质的量为0.5mol，D错误。

4．下列说法正确的是（　　）

A．22.4LO2中一定含有6.02×1023个氧原子

B．将80gNaOH固体溶于1L水中，所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2mol·L－1

C．18gH2O在标准状况下的体积是22.4L

D．在标准状况下，20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1∶3

解析：

选D　不知是否为标准状况，无法求算其物质的量，故A错误；由于80gNaOH溶于1L水中，所得的溶液的体积未知，故所得NaOH的物质的量浓度无法计算，故B错误；H2O在标准状况下是液体，故C错误；同温同压条件下气体的物质的量比等于体积比，所以20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1∶3，故D正确。

5．草酸（分子式为H2C2O4，沸点：

150℃）是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中，下列有关判断不正确的是（　　）

A．草酸的摩尔质量是90g·mol－1

B．1mol草酸中含有6.02×1023个分子

C．45g草酸中含有1.204×1024个氧原子

D．1mol草酸在标准状况下的体积约为22.4L

解析：

选D　根据草酸的分子式：

H2C2O4知，其相对分子质量为1×2＋12×2＋16×4＝90，故草酸的摩尔质量是90g·mol－1，A正确；草酸是由草酸分子构成的，1mol草酸中含有NA个分子，即6.02×1023个分子，B正确；45g草酸的物质的量为0.5mol，含有氧原子为0.5mol×4＝2mol，个数为2×6.02×1023＝1.204×1024，C正确；草酸沸点为150℃，故草酸在标准状况下不是气体，1mol草酸在标准状况下的体积小于22.4L，D错误。

6.如图表示1gO2与1g气体X在相同容积的密闭容器中压强（p）与温度（T）的关系，则气体X可能是（　　）

A．C2H4B．CH4

C．NOD．CO2

解析：

选D　根据阿伏加德罗定律推论，同温同容下，存在

＝

，可得n（O2）＞n（X），又因质量均为1g，由n＝

可得M（X）＞M（O2），故仅有D项符合题意。

7．标准状况下，1L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为（　　）

A．22.4（m＋n）B．22.4×6.02×1023（m＋n）

C.

D．m＋n

解析：

选A　标准状况下22.4L气体所含有的分子为1mol，1L气体中所含有的气体分子数为（m＋n），则

＝

，可知阿伏加德罗常数NA可近似表示为22.4（m＋n）。

8．下列说法中正确的是（　　）

A．将286gNa2CO3·10H2O溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1

B．将1L2mol·L－1H2SO4溶液加水稀释到2L，所得溶液的物质的量浓度为1mol·

L－1

C．将1L18.4mol·L－1的H2SO4溶液加入到1L水中，所得溶液的物质的量浓度为

9.2mol·L－1

D．将336mLHCl气体溶于水，配成300mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.05mol·

L－1

解析：

选B　将286gNa2CO3·10H2O溶于1L水中，所得溶液的体积不是1L，不能计算溶液的物质的量浓度，A错误；将1L2mol·L－1H2SO4溶液加水稀释到2L，根据稀释过程中溶质的物质的量不变可知，所得溶液的物质的量浓度为1L×2mol·L－1÷2L＝1mol·L－1，B正确；将1L18.4mol·L－1的H2SO4溶液加入到1L水中，所得溶液的体积不是2L，不能计算溶液的物质的量浓度，C错误；336mLHCl气体不一定处于标准状况下，不能计算其物质的量，因此不能计算盐酸的物质的量浓度，D错误。

9.科学家最近在－100℃的低温下合成了一种化合物X，此分子的模型如图所示，其中黑球代表碳原子，白球代表氢原子，下列说法中不正确的是（　　）

A．该分子的分子式为C5H4

B．1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时需耗6molO2

C．该物质完全燃烧生成的CO2与H2O的分子数比为5∶4

D．1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时转移电子数为24NA

解析：

选C　由模型图可知，1个分子中含5个C原子、4个H原子，故该分子的分子式为C5H4，A正确；1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时需耗O2为1×（5＋4/4）mol＝6mol，B正确；由C、H原子守恒可知，该物质完全燃烧生成的CO2与H2O的分子数比为5∶2，C错误；反应过程中C元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由O元素的化合价变化可知，1mol该物质完全燃烧生成CO2与H2O时转移电子数为6mol×2×（2－0）×NA＝24NA，D正确。

10．1molHCl溶解在1L水中（水的密度近似为1g·cm－3），所得溶液的密度为ρg·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是（　　）

A．所得溶液的物质的量浓度c＝1mol·L－1

B．所得溶液中含有NA个HCl分子

C．1molHCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4L

D．所得溶液中溶质的质量分数w＝

解析：

选C　所得溶液的物质的量浓度c＝

＝

＝

mol·L－1，A项错误；盐酸中不含HCl分子，B项错误；n（HCl）＝1mol，在标准状况下的体积约为22.4L，C项正确；溶质的质量分数w＝

，D项错误。

11．由C16O和C18O组成的气体与同温、同压下空气（平均相对分子质量为29）的密度相同，则下列关系正确的是（　　）

A．气体中C16O与C18O的分子数之比为14∶15

B．气体中C16O与C18O的物质的量之比为1∶1

C．气体中C16O与C18O的质量之比为15∶14

D．气体中C16O与C18O的密度之比为1∶1

解析：

选B　C16O的相对分子质量为28，C18O的相对分子质量为30，它们的平均相对分子质量为29，利用十字交叉法求出气体中二者的物质的量之比为1