第二节 化学计算在实验中的应用
第1课时 物质的量 摩尔质量
【学习目标定位】
1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。
2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。
3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。
【课前预习】
1.国际单位制(SI)中的七个基本物理量及其单位
物理量 质量 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
单位 米(m) 秒(s) 安(A) 开(K) 坎(cd)
2.物质的量是表示含有 的物理量,用符号 表示。“物质的量”四个字是一个整体概念,为专用名词,不可任意加减字,既不是物质的质量,也不是物质的数量。
3.物质的量单位是摩尔(mol),摩尔不能量度宏观物质,其量度对象只能是 。
4.使用摩尔作单位表示物质的量时,要用化学式指明粒子的种类。如1 mol H表示1 mol氢原子,1 mol H2表示1 mol氢分子(或氢气),1 mol H+表示1 mol氢离子,但如果说“1 mol氢”就违反了使用准则,因为氢是 ,不是 ,也不是微粒的符号或化学式。
知识点一 阿伏加德罗常数、摩尔质量
(1)阿伏加德罗常数
①阿伏加德罗常数是 所含的原子个数,约为 个,用符号 表示。其单位是 。
②物质若含有 个微粒,其物质的量为 mol。(上表中各微粒的物质的量都是 mol)。
(2)摩尔质量
①摩尔质量是 ;用符号 表示,单位是 。
②上表中1 mol各物质的质量各不相同,但在数值上分别等于该物质的 。
【迁移应用】
1.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
2.下列有关物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是( )
A.水的摩尔质量是18 g
B.0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
3.下列说法正确的是( )
A.1 mol H+的质量是1 g B.H2的摩尔质量是2 g
C.1 mol O2的质量是32 g·mol-1 D.1 mol Na+的质量是11 g
知识点二 物质的质量(m)、物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和粒子数(N)之间的关系
1.基本关系式
计算关系式(公式) 主要应用 注意事项
在n、N和NA中,已知任意两项求第三项 ①NA有单位:mol-1;②求n或N时,概念性问题用NA;数字性问题用6.02×1023 mol-1
①在M、n和m中,已知任意两项求第三项;②先求M,后求Mr M的单位取g·mol-1时,m的单位取g;M的单位取kg·mol-1时,m的单位取kg
2.恒等关系式
由基本关系式n=和n=可得恒等关系式=,在N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
【迁移应用】
4.19 g某二价金属R的氯化物中含有0.4 mol Cl-,此金属氯化物的摩尔质量为 ,该金属的相对原子质量为 。
5.如果1 g水中含有a个氢原子,则阿伏加德罗常数是( )
A. mol-1 B.9a mol-1 C.2a mol-1 D.18a mol-1
6.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
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
【课堂练习】
1.下列关于物质的量的叙述中,错误的是( )
①1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子; ②0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子; ③1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧; ④1 mol Ne约含有6.02×1024个电子
A.①③ B.②④ C.③④ D.①②
2.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 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol 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 mol
3.2.5 mol Ba(OH)2中含有 个Ba2+,含有 个OH-,2.5 mol Ba(OH)2的质量是 g。
1.下列说法中正确的是( )
①1 mol O的质量是16 g·mol-1; ②Na+的摩尔质量是23 g·mol-1; ③CO2的摩尔质量是44 g·mol-1; ④氢的摩尔质量是2 g·mol-1
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
2.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.阿伏加德罗常数是0.012 kg 12C中所含的原子数
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,近似为6.02×1023
3.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 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C.1 mol 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
4.下列说法不正确的是( )
A.磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个H2的质量比等于14∶1
C.32 g O2所含的原子数目为2×6.02×1023
D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子质量是28 g
5.若某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量是( )
A.M g B. g C. g D. g
6.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A. mol-1 B. mol-1 C. mol-1 D. mol-1
7.下列各组物质,组成物质粒子的物质的量最多的是( )
A.0.4 mol O2 B.4℃时5.4 mL水(水的密度为1 g·cm-3)
C.10 g氖气 D.6.02×1023个硫酸分子
8.下列关于物质的量的叙述中,错误的是( )
①1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子; ②0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子; ③1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧; ④1 mol Ne约含有6.02×1024个电子
A.①③ B.②④ C.③④ D.①②
9.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 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol 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 mol
10.2.5 mol Ba(OH)2中含有 个Ba2+,含有 个OH-,2.5 mol Ba(OH)2的质量是 g。
11.4.9 g磷酸中含氢原子的物质的量是 ;氧原子的质量是 ;磷原子的数目是 ;与 g五氧化二磷(P2O5)中含有的磷原子数相等。
12.计算相同质量的SO2和SO3所含硫原子的个数比为 。
13.已知M与R的摩尔质量之比为9∶22,在反应X+2Y===2M+R中,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则参加反应的Y和生成物M的质量之比为__________。
14.某含结晶水的化合物的分子式为A·nH2O,A的相对分子质量为M,如果加热a g该化合物直至结晶水全部失去,剩余物质的质量为b g,则求得n的计算关系式是____________。
15.将4gNaOH溶于多少克水中,才能使每100个水分子溶有一个钠离子?
16.经分析,某氯化钠与氯化镁的混合物中,钠离子与镁离子的物质的量之比为3:2,求:(1)混合物中两种物质的质量比;(2)如果混合物中共有28 mol的Cl-求混合物中氯化钠和氯化镁的质量?
1.国际单位制(SI)中的七个基本物理量及其单位
长度 时间
千克(kg) 摩(mol)
2. 一定数目粒子集合体 , n 。
3. 微观粒子(如原子、分子、离子、电子、中子、质子等)及这些粒子的特定组合(如由Na+与Cl-组合的NaCl) 。
4. 氢元素的名称 , 微粒的名称 。
知识点一 阿伏加德罗常数、摩尔质量
【探究活动】
物质微粒 物质质量 1个微粒实际质量 所含微粒数目
6.02×1023
6.021_5×1023
32.064_g
22.996_4_g
【归纳总结】
(1) ① 12 g 12C , 6.02×1023 , NA , mol-1 。
② 阿伏加德罗常数(6.02×1023) , 1 。( 1 )。
(2)① 单位物质的量的物质所具有的质量 ;是 g·mol-1 。
② 相对原子质量或相对分子质量 。
【迁移应用】1. C 2. B 3. A
【迁移应用】4. 95 g·mol-1 24 5. B 6. B
1. B 2. B 3. C 4. D 5. C 6. B 7. D 8. A 9. A
10. 1.505×1024 3.01×1024 427.5
11. 0.15 mol 3.2 g 3.01×1022 3.55 g
12. 5∶4 13. 16∶9。
14. 15.180
16.(1) 351∶380; (2)m(NaCl)=702 g; m(MgCl2)=760 g