物質(zhì)的量與阿伏加德羅常數(shù)
考點(diǎn)聚焦
1.掌握物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積的涵義。
2.理解阿佛加德羅常數(shù)的涵義。
3.掌握物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目,氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的相互關(guān)系。
4.掌握有關(guān)物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、溶液的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。
知識(shí)梳理
一、掌握物質(zhì)的量、阿佛加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積的涵義。
1.1971年,在第十四屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上決定用 作為計(jì)量原子、分子或離子等微
觀粒子的“物質(zhì)的量”的單位。“物質(zhì)的量”的符號(hào)為 ,實(shí)際上表示含有一定數(shù)目 的
集合體。
2.1mol任何粒子集體所含的粒子數(shù)與
為 ,把 叫做 常數(shù),并作為一個(gè) ,符號(hào)為 。物質(zhì)的量只適用于微觀粒子,使用摩爾作單位時(shí),必須指明粒子的種類并且要用化學(xué)式來(lái)表示。
[討論]下列說(shuō)明是否正確?為什么?
(1)0.5mol氧氣 ;(2)0.2mol氫分子 ;
(3)0.3mol鈉離子 ;(4)10mol氮 ;
(5)4 mol蘋果 。
3.1mol任何粒子集合體都含有 個(gè)粒子;而任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量在
以 為單位時(shí),其數(shù)值都與該粒子的 或 相等。
將 叫做摩爾質(zhì)量。摩爾質(zhì)量的符號(hào)
為 ,單位常用 或 。
物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、摩爾質(zhì)量(M)三者之間的關(guān)系式是: n=
4.物質(zhì)體積的大小取決于構(gòu)成這種物質(zhì)的 、 和
這三個(gè)因素。 叫氣體摩爾體積,用符號(hào) 表示,常用的單位有 (或)和 。通常將 ℃、 Pa時(shí)的狀況稱為標(biāo)準(zhǔn)狀況。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積為 。
中所含的碳原子總數(shù)為A
5.在相同的 和 下,相同體積的任何 都含有 的粒子。
[討論]下列有關(guān)氣體的敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A. 不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數(shù)肯定不同
B.當(dāng)分子數(shù)目相同時(shí),氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離
C. 一定溫度和壓強(qiáng)下,氣體分子的物質(zhì)的量決定了它們的體積
D. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,的混合物
[課堂練習(xí)](1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下:
(2)0.01 mol某氣體的質(zhì)量是0.
該氣體的密度是 。
(3)相同條件下,CH4與O2的質(zhì)量比是1:8時(shí)二者的體積比是 。
6.以單位 溶液里所含 B的 來(lái)表示溶液組成的物理量,叫B的物質(zhì)的量濃度。符號(hào)為 ,常用的單位是 (或 )。
[課堂練習(xí)]
(1)2gNaOH溶于水配制成 mL溶液時(shí)其物質(zhì)的量濃度為2mol/L。
(2)現(xiàn)欲配制200mL0.2mol/L Na2SO4溶液,則需要用 mL 1mol/L的Na2SO4溶液加水稀釋而成。從稀釋而成的溶液中取出10 mL則其中含有的鈉離子是 個(gè)。
(3)把2.24LHCl氣體溶于水,配制成250mL溶液,則該溶液的物質(zhì)的量濃度為
,若其密度為1.
二、掌握物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目,氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系,并能根據(jù)上述關(guān)系圖進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、溶液的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。
V氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))(L)
粒子數(shù)(N) 物質(zhì)的量(n) 物質(zhì)的質(zhì)量(g)
V溶液(L)
請(qǐng)你將上述關(guān)系圖的轉(zhuǎn)化方法標(biāo)出來(lái)。
試題枚舉
【例1】如果我們規(guī)定
(1)一個(gè)
(4)O2的相對(duì)分子質(zhì)量 (5)氣體摩爾體積 (6)g C2H5OH的物質(zhì)的量
(7)98%()硫酸的物質(zhì)的量濃度 (8)44gCO2所含的分子個(gè)數(shù)
解析:(1)在規(guī)定
(2)原來(lái)是以
(3)原來(lái)所稱摩爾質(zhì)量,實(shí)質(zhì)上是指1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量即6.02×1023個(gè)微粒集體的質(zhì)量,當(dāng)作出了上述規(guī)定后,1摩爾所含的粒子數(shù)已經(jīng)變成了原來(lái)的2倍,故其質(zhì)量也就為原來(lái)的2倍;
(4) 原來(lái)氧分子的相對(duì)分子質(zhì)量=氧分子的質(zhì)量/
(5)氣體摩爾體積是指在一定的溫度和壓強(qiáng)下, 阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氣體分子所占有的體積,由于阿伏加德羅常數(shù)已經(jīng)變成了原來(lái)的2倍,氣體摩爾體積當(dāng)然也就是原來(lái)的2倍了;
(6)根據(jù)公式:物質(zhì)的量(n)=物質(zhì)的質(zhì)量(m)/物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(M),在新的條件下由于摩爾質(zhì)量變成了原來(lái)摩爾質(zhì)量的2倍,等質(zhì)量的物質(zhì)的“物質(zhì)的量”則等于原來(lái)的一半;
(7) 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(CB)=溶質(zhì)的物質(zhì)的量(n)/溶液的體積(V),在單位體積的98%()硫酸中所含溶質(zhì)――硫酸的質(zhì)量是不變的,但由(6)中所述可知,其物質(zhì)的量(n)變成了原來(lái)的一半,故物質(zhì)的量濃度變?yōu)樵瓉?lái)的0.5倍;
(8) 不論作為相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)如何變化,單個(gè)CO2分子的質(zhì)量并未變化,故一定質(zhì)量的CO2所含的分子個(gè)數(shù)是不會(huì)發(fā)生變化的。
答案:(1)不變(2)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(3)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(4)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(5)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(6)變?yōu)樵瓉?lái)的0.5倍(7)變?yōu)樵瓉?lái)的0.5倍(8)不變
【例2】下列說(shuō)法中,正確的是( )
A.KOH的摩爾質(zhì)量是
C.硫原子的質(zhì)量就是硫的相對(duì)原子質(zhì)量
D.氦氣的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于它的相對(duì)原子質(zhì)量
解析:摩爾質(zhì)量的單位應(yīng)當(dāng)是g/mol,而不是g,故A不對(duì);碳原子的相對(duì)原子質(zhì)量是指拿一個(gè)碳原子質(zhì)量除以一個(gè)
答案D
【變式】在一定條件下,
解析: 根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,
【例3】用NA表示阿佛加德羅常數(shù),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.1mol甲烷的質(zhì)量與NA個(gè)甲烷分子的質(zhì)量之和相等
B.
C.
D.
解析:]根據(jù)摩爾的定義,每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)(NA)個(gè)微粒,所以A組答案是正確的,氮?dú)馐请p原子分子,而氬氣是單原子分子,
【變式】(1)(NH4)2SO4的摩爾質(zhì)量為
,F(xiàn)有26.
(2)計(jì)算
NaHCO3 SO3
(3)計(jì)算出下列物質(zhì)的質(zhì)量0.2mol Na2CO3 ;0.3mol NH4HCO3
(4)26.
【例4】有一真空儲(chǔ)氣瓶,凈重
A. 44
B.
解析:本題題給條件應(yīng)當(dāng)說(shuō)是“同溫、同壓、同體積(同一個(gè)真空瓶)”,所以不論裝什么氣體,里面所含氣體的物質(zhì)的量是相同的,根據(jù)物質(zhì)的量(n)=物質(zhì)的質(zhì)量(m)/物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(M)可以得到計(jì)算式:(508―500)/32=(511―500)/ M,所以M=44。
答案:A
【變式】標(biāo)準(zhǔn)狀況下,mg氣體A與ng氣體B所含分子數(shù)相同,下列說(shuō)法不正確的是
A. A與B相對(duì)分子質(zhì)量之比為
B. 同質(zhì)量的A與B所含分子數(shù)之比為
C. 相同狀況下,同體積的A與B的質(zhì)量之比為
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,A與B的密度之比為
答案:D
【例5】配制250 mL 1.6mol/L NaCl溶液。具體步驟如下:
(1)計(jì)算:需 gNaCl。(2)稱量:使用的主要儀器是 。
(3)溶解:將稱好的NaCl放在 中加適量蒸餾水溶解,并用 加以攪拌。
(4)轉(zhuǎn)移:待溶液冷卻到室溫后,將其沿玻璃棒注入 中,其中玻璃棒的作用是 。
(5)洗滌:將燒杯和玻璃棒用蒸餾水洗滌 次,并將每次洗滌后的溶液都注入中;其主要目的是 。
(6)定容:將蒸餾水注入 中,直到其中液面接近其刻度 處時(shí),改用 滴加蒸餾水至溶液的 液面正好與刻度線相切。將瓶塞子蓋好,反復(fù)上下顛倒、搖勻。
【變式1】在配制物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),下列操作出現(xiàn)的后果是(填:“溶液濃度不準(zhǔn)確”、“偏低”、“偏高”、“無(wú)影響”):
(1)配制氫氧化鈉溶液時(shí),稱取已吸潮的氫氧化鈉固體。_____________。
(2)配制氫氧化鈉溶液時(shí),溶液不能澄清,溶質(zhì)少量不溶解。____________。
(3)配制氯化鈉溶液時(shí),容量瓶中有少量水。______________。
(4)定容時(shí),液面上方與刻度相齊時(shí),停止加水。__________。
(5)配制好溶液后,容量瓶未塞好,灑出一些溶液。_____________。
(6)發(fā)現(xiàn)溶液液面超過(guò)刻度線,用吸管吸出少量水,使液面降至刻度線____________。
答案:(1)偏低 (2)偏低 (3)無(wú)影響 (4)偏高 (5)無(wú)影響 (6)偏低
【變式2】實(shí)驗(yàn)中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的Na2CO3質(zhì)量分別為( )
A. 1000mL ,
解析:由于容量瓶的規(guī)格中不可能有950mL,只能選擇略大于所需溶液體積的規(guī)格(即1000mL),計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量時(shí)也就按1000mL溶液中所含的溶質(zhì)。
答案:A
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