第三章 物质的量.docx
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第三章物质的量
第三章物质的量
一、知识要点与规律
1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数的涵义的对比：
名称
符号
涵义
说明
物质的量
n
国际单位制中七个基本物理量之一，单位是摩尔。
表示微观粒子及其特定组合数目的物理量。
摩尔
mol
物质的量的单位，如果一定量的粒子集体中含有的粒子数和0.012kg12C所含有的原子数相等，我们就说它的物质的量是1mol。
物质的量表示的是微粒集体的多少，必须能够表示清楚物质的微粒，所以用化学式来表示，不用汉字。
阿伏加德罗常数
NA
0.012kg12C所含碳原子的个数，近似值为6.02×1023mol-1。
物质的量n、微粒数N与阿伏加德罗常数NA的关系式为：
2.摩尔质量、物质的量、物质的质量之间的关系：
用代表符号表示为：
3.摩尔质量与相对原子质量（相对分子质量）之间的关系
粒子
相对原子（分子）质量
摩尔质量
H
1.0
1.0g/mol
O
16.0
16.0g/mol
H2O
18.0
18.0g/mol
4.气体摩尔体积：
⑴决定体积大小的因素：
⑵1mol固体、液体物质体积大小的决定因素：
由于不同微粒直径大小不同，所以同温、同压下，1mol不同的固体、液体物质的体积不同。
⑶1mol气体物质体积大小的决定因素：
由于在同温同压下，任何气体分子间的距离几乎都相等，所以同温同压下1mol任何气体的体积基本相同。
⑷气体摩尔体积：
单位物质的量气体所占据的体积。
符号Vm，单位mol/L等。
注：
①在不同温度和压强下单位物质的量的气体（通常为1mol气体）的体积不同，即不同温度和压强下，有不同的气体摩尔体积，但任何气体均大约相等。
②在0℃101kPa时1mol任何气体的体积都约为22.4L。
即为标准状况下的气体摩尔体积，表示为22.4L/mol。
⑸气体体积、气体摩尔体积及物质的量之间的关系：
⑸阿伏加德罗定律：
①同温，同压下相同体积的气体含有相同的粒子数。
（三同定一同）
②一般推论：
①A.T、P一定，则：
B.T、V一定，则：
C.T、P一定，则：
4.物质的量浓度
⑴定义：
以单位体积溶液里所含B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。
符号CB，常用单位mol/L（或mol·L－1）和mol/m3（或mol·m－3）。
⑵定义式：
使用物质的量浓度表示溶液组成时应注意：
①溶质B可以是分子、离子或其他的结构单元。
②物质的量浓度不随溶液体积的取量而变。
③公式中溶液的体积（V）并非等于溶剂的体积。
④固体、气体及浓溶液加水后，溶液的体积不等于水的体积，也不等于浓溶液（固体、气体）与加水体积之和。
5.有关计算
⑴强电解质溶液中溶质微粒的计算规律
易溶强电解质AxBy在溶液中全部以Ay+和Bx-离子形式存在，当AxBy的物质的量浓度为C，溶液体积为V时:
C（Ay+）=xC，C（Bx-）=yC；
n（Ay+）＝xCV，n（Bx-）＝yCV；
N（Ay+）＝xCVNA，N（Bx-）＝yCVNA。
（NA为阿伏加德罗常数）
⑵有关溶液稀释的计算
C1V1=C2V2（V单位相同即可）
⑶物理量之间的换算
二、方法与技巧
1.配制一定物质的量浓度的溶液。
⑴用固体物质来配制溶液
①所用仪器：
托盘天平、药匙、×××ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
②步骤：
计算——称取固体——溶解——恢复到室温后转移溶液——洗涤——振荡——定容——振摇——贮存。
⑵用液体物质来配制溶液
①所用仪器：
量筒（与所取溶液相匹配）、×××ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
②步骤：
计算——量取液体——溶解——恢复到室温后转移溶液——洗涤——振荡——定容——振摇——贮存。
⑶误差分析
依据：
常见情况：
①容量瓶洗涤后还有蒸馏水——无影响；
②称取的固体物质有一些粘在纸上或量取的液体物质在溶解时未倾倒完——偏小；
③溶解时溅出少量溶液——偏小；
④溶解后热的溶液未恢复到室温直接转移——偏大；
⑤转移溶液时玻璃棒下端在标线上方——偏小；
⑥转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒——偏小；
⑦定容时俯视——偏大；
⑧储存溶液时，洗涤后的细口瓶未用配制好的溶液润洗——偏小。
2.计算方法与技巧
⑴建立化学思想
本章内容的学习要注意建立这样一些思想：
①以物质的量为中心的思想，即在遇到相关问题时首先要考虑到物质的量是个桥梁，将其它量换算成物质的量会使问题简单化。
②守恒的思想，守恒的思想是一个解决化学问题的基本思想，本章在有关溶液计算中，尤其是离子浓度的计算和稀释问题的计算中要注意电荷守恒、溶质的质量（物质的量）守恒思想的运用。
⑵重视运用关系式法求解有关问题
【例题1】4℃时，若20滴水恰好为1ml，那么1滴水中所含有的水分子数约为（NA表示阿伏加德罗常数的值）
A.20NAB.NA/360C.9NA/10D.360/NA
【解答】可以建立如下关系：
选B。
【例题2】已知4gRO32－中核外电子数比质子数多6.03×1022个，则元素R的相对原子质量为
A.12B.27C.32D.80
RO32－～电子数－质子数
（M＋48）g2×6.02×1023
4g6.02×1022
【解答】令R的相对原子质量为M，建立如下关系：
M+48=80，M=32,选C。
⑶气体相对分子质量的计算
①绝对密度法：
已知气体在某一条件下的气体摩尔体积VmL/mol和这一条件下的密度为ρg/L，则1mol气体的质量为Vmρg，相对分子质量为Vmρ。
若为标准状况，则气体相对分子质量为22.4ρ。
②相对密度法：
同温同压下
则M1＝DM2。
★⑷气体平均相对分子质量的求算：
★⑸十字交叉法：
十字交叉法是进行二组分混和物平均量与组分量计算的一种简便方法。
凡可按M1n1+M2n2=
（n1+n2）计算的问题，均可用十字交叉法进行计算，其算式为：
式中，
表示混和物的某平均量，M1、M2则表示两组分对应的量。
本章中对于两组分的气体混合物，若平均相对分子质量为
，两种气体的物质的量之比（体积之比）可以通过十字交叉法求算：
即：
【例题】在常温常压下，将一定体积的氮气与和甲烷的混和，测得混和气体对氢气的相对密度为12，求两种气体的体积比。
【解】混和气体平均相对分子质量为12×2＝24。
根据阿伏加德罗定律，同温同压下两种气体的体积比等于物质的量之比。
利用十字交叉法：
【答】混和气体中氮气与甲烷的体积比为2:
1。
⑹列表比较法
【例题】当物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2和AlCl3三种溶液中所含Cl－的个数比为1:
1:
1时，则三种溶液的体积比应是（）
A.2:
3:
6B.1:
2:
3C.3:
2:
1D.6:
3:
2
【解答】比较：
三种物质的物质的量与Cl－物质的量的关系为：
NaCl——Cl－MgCl2——2Cl－AlCl3——3Cl－
既然Cl－个数比为1:
1:
1，可以调整使Cl－物质的量相等：
6NaCl——6Cl－3MgCl2——6Cl－2AlCl3——6Cl－
这样得出NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量之比应当为6:
3:
2。
又由于物质的量之比，在溶液中即为C与V的乘积之比，对于C相同的上述三种溶液即为体积之比，所以答案为D。
★三、小资料
1.国际单位制的基本单位
物理量
单位
符号
长度
米
m
质量
千克
Kg
时间
秒
s
电流
安培
A
热力学温度
开尔文
K
发光强度
坎德拉
cd
物质的量
摩尔
mol
2.有效数字运算规则简介：
⑴加、减运算中若出现多种有效数字位数时，结果应以小数点后位数最小的为准。
乘、除时应以各数中有效数字位数最小的为准，与小数点的位数无关。
⑵若乘积超过有效数字的位数时应修正为有效数字的位数最少的数字与10的乘幂关系。
⑶实验数据和实验用数据应以仪器的准确度为标准，如用托盘天平称取固体物质质量的数据保留小数点后1位数字为宜。
形成性检测
相对原子质量:
H-1；C-12；N-14；O-16；Na-23
（一）选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分）
1.某元素的原子数为3.01×1023个时，其质量为2克，该元素的相对原子质量接近于（ ）
A.1； B.4； C.7； D.12.
2.一个处于真空状态的瓶子质量20克。
在相同状况下，装满氧气称其质量为21克，若装满A气体，称其质量为22克，则A的相对分子质量是（ ）
A.16； B.64； C.32； D.128.
3.在同温同压下，3体积气体A2和1体积气体B2完全反应后生成2体积气体C，则C的化学式是（）
A、A2B3； B、A6B C、AB3 D、BA3
4.2.24L标准状况下的HCl气体溶解于水配成2L溶液，所得稀盐酸中HCl的物质的量浓度为（）
A.1.12mol/L； B.0.1 mol/L； C.0.5 mol/L； D.0.05 mol/L
5.下列各物质中氧元素的质量在数值上等于氧气摩尔质量的是（ ）
A.22.4升氧气； B.阿佛加德罗常数个氧原子；C.0.032千克氧气； D.1摩O
6.多少克氯化钾溶解于1.8升水中，才能使100个水分子中含有1个K+（ ）
A.7.45克；B.37.5克； C.74.5克； D.39克
7.下列数量的各物质所含原子个数，按由大到小顺序排列正确的是（ ）
①0.5摩氨；②标准状况下22.4升氦；③4℃时9毫升水；④0.2摩磷酸钠
A.①④③②； B.④③②①； C.②③④①； D.①④②③.
8.1克氧气中含有x个氧分子，则阿佛加德罗常数是（）
A.32x/mol B.x/mol C.x/mol D.3.2x/mol
9.在标准状况下，W升氮气含有n个氮分子，则阿佛加德罗常数可表示为（）
A.Wn/mol; B.22.4n/mol; C.22.4n/mol;D./mol
10.一定量的氧气中含有1摩电子，这些氧气的质量是（）
A.32克； B.16克； C.4克； D.2克
（二）填充题（每空3分，共36分）
11.12.4克Na2X中含有0.4摩钠离子，Na2X的摩尔质量是 ，它的相对分子质量是 ，X的相对原子质量是 。
12.在标准状况下，6.72升CH4和CO的混和气体的质量为6克，该混和气体中有 molCH4， g的CO。
13.0℃，1.01×105Pa时，500mlCCl4蒸气的质量为Cg，已知碳的相对原子质量为12，则氯的相对原子质量为 （用含字C的代数式表示）。
14.完全中和10.2g二元酸H2A，消耗了24gNaOH，此二元酸的物质的量为 mol，H2A的相对分子质量是 ，A的摩尔质量是 。
15.某金属元素R，其硝酸盐分子式为R（NO3）n，摩尔质量为M，在t℃时该盐的饱和溶液中溶质的质量分数为X%，则此温度下R（NO3）n的溶解度为 ；若该盐溶液的密度为ρg·cm－3，则Rn+在溶液中的物质的量浓度为 ，NO3－在溶液中的物质的量浓度为 。
（三）判断题：
下列说法是否正确，正确的打“
”，错误的打“×”（每小题1分，共8分）
16.摩尔质量等于相对分子质量（或相对原子质量）。
（）
17.1mol任何气体的体积都约是22.4L。
（）
18.1L水吸收22.4LHCl气体，所得溶液的体积为23.4L。
（）
19.同温、同压下，等质量的气体的体积相等。
（）
20.1molNa与足量的水反应时转移电子的数目为6.02×1023。
（）
21.同温、同体积的气体中含有相同数目的分子时，气体的压强一定相同。
（）
22.同温、同压下，两种气体的密度之比，一定等于两种气体的摩尔质量之比。
（）
23.在150℃时，碳酸氢钠固体分解后所得气体混合物的平均相对分子质量为31。
（）
（四）实验题（共16分，计算6分，仪器2分，步骤8分）
24.如何用98％（密度为1.84g/ml）的浓硫酸来配制1L1mol/L的稀硫酸。
计算所需浓硫酸的体积，说出所需仪器和配制步骤。
计算：
所用仪器：
配制步骤：
（五）计算题（10分）
25.在标准状况下，1升水吸收了448升NH3气，所得溶液的密度为0.90g/ml，问所得溶液的溶质质量分数和物质的量浓度分别为多大？
【参考答案】
（一）1.B；2.B；3.D；4.D；5.C；6.C；7.A；8.A；9.D；10.D
（二）11.62g/mol，62，16；12.0.2mol，2.8g；13.11.2C－3；14.0.3mol，34，32g/mol；
15.
（三）16.×17.×18.×19.×20.21.22.23.
（四）24.54.3ml；仪器：
100ml量筒、烧杯、玻璃棒、1000ml容量瓶、胶头滴管。
配制步骤：
①量取浓硫酸54.3ml；②稀释浓硫酸：
在烧杯中取蒸馏水约400ml，沿烧杯壁加入浓硫酸，用玻璃棒搅动，使产生的热量散失；③转移溶液：
恢复到室温后用玻璃棒引流转移溶液于容量瓶；④洗涤：
每次用约50ml蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤2——3次，洗涤液全部转移到容量瓶；⑤振荡；⑥定容：
加蒸馏水到凹液面离刻度线还有1cm左右时，改用胶头滴管加水至凹液面最低处于刻度线相切；⑦振摇：
塞紧塞子，反复振摇使其均匀；⑧贮存：
用配制好的溶液润洗试剂瓶2——3次，装入试剂，贴上标签——1mol/LH2SO4。
（五）25.25.4％；13.4mol/L。
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