(共73张PPT)
【典例1】下列说法正确的是
A.摩尔是表示物质的数量单位
B.1 mol氢的质量是2 g
C.O2的摩尔质量是32 g
D.每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个指定微粒
【思路点拨】解答本题需注意以下三点:
【自主解答】选D。物质的量是7个基本物理量之一,它不是物质的质量也不是物质的数量,摩尔是物质的量的单位,故A项错误;B项中“氢”指代不明确,无法确定其粒子种类,B项错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,C错误;把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,所以每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个指定微粒,D正确。
【互动探究】
(1)B项中1 mol氢元素的哪种微粒质量是2 g?
(2)冰、液态水、水蒸气的摩尔质量相同吗?
提示:(1)H2的相对分子质量是2,所以H2的摩尔质量为
2 g/mol,故1 mol H2的质量是2 g。
(2)相同,冰、液态水、水蒸气均为H2O,故其摩尔质量相同。
【变式训练】(2011·漳州高一检测)下列说法正确的是
( )
A. 1 mol O的质量是16 g/mol
B. Na+的摩尔质量为22 g/mol
C. CO2的摩尔质量为44 g/mol
D. 氢的摩尔质量为2 g/mol
【解析】选C。摩尔质量的单位是g/mol,质量的单位是g,A错误;Na的相对原子质量为23,CO2的相对分子质量为44,Na+与Na的相对原子质量相同,故Na+和CO2的摩尔质量应分别为23 g/mol和44 g/mol,B错误,C正确;D项中“氢”指代不明确,错误。
【典例2】在①、②、③、④处的横线上填写适当的内容。
【思路点拨】
【自主解答】1 mol CO(NH2)2含有4 mol H、1 mol O,故
2 mol CO(NH2)2含有8 mol H、2 mol 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 mol×
60 g·mol-1=120 g。
答案:①2NA或1.204×1024 ②120 g ③2 ④8
【互动探究】(1)2 mol CO(NH2)2含有的O原子的质量是多少?
(2)2 mol CO(NH2)2所含H原子数跟多少克H2O所含H原子数相等?
提示:(1)2 mol CO(NH2)2含有2 mol O,其质量为
2 mol×16 g·mol-1=32 g。
(2)2 mol CO(NH2)2含有8 mol H,含有8 mol H需4 mol H2O,其质量为4 mol×18 g·mol-1=72 g。
【变式训练】在①、②、③、④处的横线上填写适当的内容。
【解析】66 g CO2的物质的量为66 g÷44 g·mol-1=
1.5 mol。其分子数N=n×NA=1.5NA =1.5×6.02×1023
=9.03×1023;1 mol CO2含有1 mol C、2 mol O,
故1.5 mol CO2含1.5 mol C和3 mol O。
答案:①1.5NA 或9.03×1023 ②1.5 mol ③1.5
④3
【典例】将N2和H2等质量混合,求该混合气体的平均相对分子质量。
【思路点拨】计算混合气体的平均摩尔质量,需注意以下三点:
【自主解答】相对分子质量在数值上等于摩尔质量,因此
计算出混合气体的平均摩尔质量即可。设N2和H2的质量均为
1 g,则混合气体的总质量为2 g,N2和H2的物质的量分别
为 和 混合气体的总物质的量为
故混合气体的平均摩尔质量为
答案:3.73
【互动探究】(1)N2和H2等物质的量混合,该混合气体的平
均相对分子质量是多少?
(2)若N2和H2的混合气体的平均相对分子质量为20,则N2和
H2的物质的量之比是多少?
提示:(1)设N2和H2的物质的量均为1 mol,则混合气体的
总物质的量为2 mol,N2和H2的质量分别为28 g和2 g,混
合气体的总质量为30 g,故混合气体的平均摩尔质量为
30 g÷2 mol=15 g·mol-1,即平均相对分子质量为15。
(2)9∶4。利用十字交叉法进行计算:
【变式训练】氢气与氧气的混合气体,点燃后恰好反应生成水,求此混合气体的平均摩尔质量。
【解析】由方程式2H2+O2 2H2O可知,4 g H2与32 g
O2恰好反应,其物质的量分别为2 mol和1 mol,混合气体的总物质的量为3 mol,故混合气体的平均摩尔质量为
36 g÷3 mol=12 g·mol-1。
答案:12 g·mol-1
点燃
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【典例1】下列说法中正确的是
A.1 mol H2约含有6.02×1023个微粒
B.水的摩尔质量是18 g
C.氯化氢的摩尔质量就是它的相对分子质量
D.相同物质的量的SO2和SO3,含氧原子个数之比为2∶3
【易错选项】A
【易错剖析】
(1)易错选项分析
本题易错选A的原因在于题意理解不透彻。“微粒”不仅仅指分子,还包括原子、离子、质子、中子、电子、原子团等,1 mol H2约含有6.02×1023个氢分子才是正确的。
(2)其他错误选项分析:
【标准答案】D
【典例2】下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法中正确的是
A.1 mol任何物质都含有NA个分子
B.0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5NA
C.32 g O2和O3的混合气体中含有的氧原子数无法确定
D.1 mol氖气中含有2NA个氖原子
【易错选项】C
【易错剖析】
(1)易错选项分析
错选C的原因在于对知识掌握不灵活,不能理解题目的命题立意考查点。O2和O3的混合气体中只含有O原子,如果其质量为32 g,则含有的氧原子一定为2 mol,即32 g混合气体中有2NA个氧原子,与O2和O3两者混合时量的多少无关。
(2)其他错误选项分析
【标准答案】B
1.下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔
C.摩尔是物质粒子的单位,简称摩,符号为mol
D.1 mol氧含6.02×1023个O2
【解析】选B。物质的量是7个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,A、C错误;1摩尔粒子含有阿伏加德罗常数个微粒,约为6.02×1023个,B正确;D项中的“氧”指代不明确,应将“氧”改为“氧气”,D错误。
2.下列物质中,摩尔质量最大的是( )
A.10 mL H2O B.0.8 mol H2SO4
C.54 g Al D.1 g CaCO3
【解析】选D。对于纯净物来讲,其摩尔质量的大小是不变的,与其质量多少无关,摩尔质量在数值上与其相对分子或原子质量相等,A、B、C、D中四种物质的摩尔质量分别为18 g/mol、98 g/mol、27 g/mol、100 g/mol,摩尔质量最大的是D项。
3.下列说法中正确的是( )
A.氢氧化钠的摩尔质量为40 g
B.1摩尔氧原子的质量就是氧的相对原子质量
C.H2SO4的摩尔质量为96 g/mol
D.1 mol CO2的质量以克为单位时,在数值上等于CO2的相对分子质量
【解析】选D。摩尔质量的单位是g/mol,1 mol任何物质的质量以克为单位时,在数值上等于其相对分子或原子质量,A、B错误,D正确;H2SO4的摩尔质量为98 g/mol,C错误。
4.在0.5 mol Na2SO4中含有Na+的数目是( )
A.3.01×1023个 B. 6.02×1023个
C. 0.5个 D. 1个
【解析】选B。0.5 mol Na2SO4中含有Na+ 1 mol,即6.02×1023个。
5.(2011·临汾高一检测) 1 mol H2SO4的质量约是一个硫酸分子质量的( )
A. 6.02×1023倍 B. 6.02倍
C. 98倍 D. 3.01×1023倍
【解析】选A。1 mol H2SO4即6.02×1023个H2SO4分子,故A正确。
6.请填写下表:
【解析】摩尔质量与相对分子(原子)质量在数值上相等,故SO2的摩尔质量为64 g/mol,2 mol SO2的质量为
64 g/mol×2 mol=128 g,其分子数为6.02×1023mol-1×
2 mol=1.204×1024; 6.02×1022个SO42-的物质的量是6.02×1022÷6.02×1023mol-1=0.1 mol,SO42-的摩尔质量为96 g/mol,其质量是96 g/mol×0.1 mol=9.6 g。
答案:
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.(2011·保定高一检测)25 g CuSO4·5H2O的物质的量为
( )
A.25 mol B.1.56 mol
C.1 mol D.0.1 mol
【解析】选D。n=m/M=25 g÷250 g/mol=0.1 mol。
2.下列说法正确的是( )
A.摩尔质量等于物质的式量
B.摩尔质量就是物质式量的6.02×1023倍
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.硫酸和磷酸(H3PO4)的摩尔质量相等,都是98 g/mol
【解析】选D。摩尔质量与物质的式量不是同一个概念,二者在数值上相等,但摩尔质量有单位,其单位是g/mol,物质的式量没有单位,故A、B、C错误;硫酸和磷酸的分子式分别为H2SO4和H3PO4,其摩尔质量均是98 g/mol,D正确。
3.(2011·合肥高一检测)已知3.01×1023个X气体分子的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是( )
A.16 g B.32 g C.64 g /mol D.32 g /mol
【解析】选D。分子数N=3.01×1023,则此气体的物质的量n=N/NA=3.01×1023÷6.02×1023 mol-1=0.5 mol,摩尔质量M=m/n=16 g÷0.5 mol=32 g/ mol。
4.下列物质中含分子数最多的是( )
A.1.204×1023个CO2分子
B.0.6 mol CO
C.32 g SO2
D.1.6 g H2
【解析】选D。
5.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA
B.0.5 mol H2O含有的原子数目为0.5NA
C.1 mol H2含有的H2分子数目为2NA
D.0.5NA个氧气分子的物质的量是0.5 mol
【解析】选D。32 g O2的物质的量是
32 g÷32 g/mol =1 mol,含有的O2分子数目为NA,原子数目为2NA,A错误;0.5 mol H2O含有的分子数目为0.5NA,原子数目为1.5NA,B错误;1 mol H2含有的H2分子数目为NA,原子数目为2NA,C错误;0.5NA个氧气分子的物质的量是0.5NA÷NA= 0.5 mol,D正确。
【方法技巧】解决有关阿伏加德罗常数问题
(1)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子,如1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA。
(2)考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清微粒的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
(3)阿伏加德罗常数有单位(mol-l),计算时通常使用6.02×1023,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示。
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)铁的摩尔质量是_____,0.5 mol的铁含_____个铁原子,质量是______g;2.107×1024个铁原子是_____mol Fe,质量为_____g。
【解析】铁的相对原子质量为56,摩尔质量与相对原子质
量在数值上相等,故铁的摩尔质量是56 g/mol。
答案: 56 g/mol 3.01×1023 28 3.5 196
7.(16分)CH4是21世纪的重要能源,NH3是重要的工业原
料,请回答下列问题:
(1)若有等物质的量的两种气体,试完成下表:
(2)若有等质量的两种气体,试完成下表:
【解析】(1)因物质的量相同,故其质量之比等于摩尔质量之比,为16∶17;物质的量相同,故分子数相同,分子个数比为1∶1;1 mol CH4 含有5 mol原子(1 mol C +
4 mol H),1 mol NH3含有4 mol原子(1 mol N + 3mol H),原子个数比为5∶4;氢原子个数比为4∶3。
(2)若质量均为m,CH4和NH3的物质的量比为(m/16)∶(m/17)=17∶16;分子个数比为17∶16;原子个数比为(17×5)∶(16×4)=85∶64;氢原子个数比为(17×4)∶(16×3)=17∶12。
答案:(1)16∶17 1∶1 5∶4 4∶3
(2)17∶16 17∶16 85∶64 17∶12
8.(4分)(挑战能力)将3.22 g芒硝(Na2SO4·10H2O)溶于水中,要使每100个水分子中溶有1个Na+,则需水的质量为多少?
【解析】芒硝(Na2SO4·10H2O)的摩尔质量为322 g/mol,3.22 g芒硝的物质的量为
n=3.22 g÷322 g/mol=0.01 mol,含有的Na+为0.02 mol,所需水分子的物质的量为0.02 mol ×100=2 mol,其质量为2 mol×18 g/mol=36 g。
答案:36 g
化学兴趣小组根据反应Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑(1 mol Mg置换出1 mol H2),设计测定镁原子摩尔质量的实验,简易装置如图,除去表面氧化膜的镁条质量为0.24 g。镁条完全反应后,用量筒收集水,体积为0.25 L(已知此条件下H2的密度为0.08 g/L)。
【思考探究】
(1)如何检查该装置的气密性?
提示:两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿,如观察到广口瓶中短导管口有气泡产生,且放开手后有一段水柱高出液面,表明装置不漏气。
(2)根据实验数据计算镁的摩尔质量。
提示:水的体积为0.25 L,说明生成的氢气的体积是
0.25 L,氢气的质量为0.08 g/L×0.25 L=0.02 g,氢气的物质的量是0.02 g÷2 g/mol=0.01 mol,因为1 mol Mg置换出1 mol H2,所以参加反应的Mg的物质的量也是0.01 mol,故镁的摩尔质量为0.24 g÷0.01 mol=24 g/mol。
(3)若将铜丝换成铁丝,会导致实验结果偏大、偏小还是不变?
提示:偏小。铜丝换成铁丝,则铁丝也会和硫酸反应生成氢气,所以生成的氢气偏多,故计算出的镁的摩尔质量就偏小。