高考一轮复习第1讲：物质的量的单位及摩尔质量

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一、知识介绍
1．物质的量
(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，用符号n表示。
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)书写方法及含义
表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的种类：
如1 ml H指1 ml氢原子，1 ml H2指1 ml氢分子。
2．阿伏加德罗常数
3．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式：n＝eq \f(N,NA)。
(2)结论：微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
物质的量的理解——“四化”
4．摩尔质量
物质的量、质量和摩尔质量之间的关系
n＝eq \f(m,M)。
以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系。
eq \f(m,M)＝n＝eq \f(N,NA)。
探讨分析
1.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1 ml重水比1 ml水多NA个质子
C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D．1 L 1 ml·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子
【答案】C
【解析】A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1ml，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子，1ml该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故A错误；
B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故B错误；
C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1mlC原子，所含碳原子数目为NA个，故C正确；
D．1mlNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，故D错误；
故答案为C。
2.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．4MnO4−+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O，1ml4MnO4−+5HCHO完全反应转移的电子数为20NA
B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32gCu转化为Cu2+
C．常温下，pH=9的CH3COONa溶液中，水电离出的H+数为10−5NA
D．1 L浓度为0.100 ml⋅L−1的Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA
【答案】A
【解析】A．Mn元素的化合价由+7价降至+2价，则4mlMnO4-完全反应转移电子物质的量为4ml×[(+7)-(+2)]=20ml，即转移电子数为20NA，A正确；
B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极发生的电极反应有：比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及Cu失电子的氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，当电路中通过的电子数为NA时，即电路中通过1ml电子，Cu失去的电子应小于1ml，阳极反应的Cu的物质的量小于0.5ml，则阳极反应的Cu的质量小于0.5ml×64g/ml=32g，B错误；
C．溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H+数，C错误；
D．n(Na2CO3)=0.100ml/L×1L=0.100ml，由于CO32-发生水解：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，故阴离子物质的量大于0.100ml，阴离子数大于0.100NA，D错误；
答案选A。
3.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 3 g 3He含有的中子数为1 NA
B.1 L 0.1 ml·L-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1 NA
C.1 ml K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6 NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13 NA 
【答案】B
【解析】本题考查阿伏加德罗常数的应用，考查的核心素养是宏观辨识与微观探析。3 g 3He的物质的量为1 ml，每个3He含1个中子，则1 ml 3He含1 ml中子，A项正确；该溶液中含0.1 ml Na3PO4，由于部分PO43-水解，故溶液中PO43-的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为+6价，1 ml K2Cr2O7被还原成Cr3+时，得到6 ml电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 ml共价键，D项正确。
【光速解法】Na3PO4为强碱弱酸盐，部分PO43-在溶液中发生水解反应而使溶液中PO43-数目减少。
三、重点分析
◑物质的量与摩尔质量的应用
1．注意事项
(1)物质的量：“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添或减字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
(2)摩尔质量。
= 1 \* GB3 ①适用于任何一种微观粒子。
②纯净物和混合物都有摩尔质量，混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量
2．物质的量和摩尔质量的认识误区
(1)误认为物质的量适用于所有物质。物质的量只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不能用于表示宏观物质的数量，使用“摩尔”表示物质的量时，首先必须弄清物质所含微粒的种类，而摩尔只是它的单位。
(2)将摩尔质量与质量的单位混淆。摩尔质量与质量的单位不同，摩尔质量的单位是g·ml−1，质量单位是g。
(3)误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。摩尔质量有单位，而相对原子质量或相对分子质量没有单位，当摩尔质量以g·ml−1为单位时，数值上才与相对原子质量或相对分子质量相等。
◐有关质量、摩尔质量与物质的量之间的计算
1．质量、摩尔质量与物质的量之间的计算关系


2．摩尔质量的计算方法
(1)M=m/n，该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量，物质确定，其摩尔质量就确定，不能认为摩尔质量与质量成正比，与其物质的量成反比。
(2)M=m(一个粒子) ·NA，即阿伏加德罗常数个粒子的质量。
(3)Mr = m(一个原子)÷ l/12m(12C)，摩尔质量在数值上等于其相对原子质量，即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。
四、好题精做
1．下列叙述正确的是
A．摩尔是物质质量的单位 B．摩尔是物质的量的单位
C．摩尔是物质数量的单位 D．摩尔是一个数值
2．下列关于物质的量说法不正确的是
A．就是阿伏加德罗常数 B．单位为摩尔
C．表示对象为微观粒子 D．符号为n
3．下列说法中，不正确的是
A．1 ml任何物质都含有6.02×1023个原子
B．0.012 kg 12C约含有6.02×1023个碳原子
C．阿伏加德罗常数表示的粒子“集体”就是1 ml
D．使用摩尔这一单位时必须指明粒子的名称
4．下列说法正确的是
A．摩尔质量就等于物质的相对分子质量或相对原子质量
B．摩尔质量就是物质相对分子质量的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·ml−1
5．下列叙述中正确的是
A．1 ml任何纯净物都含有相同的原子数
B．1 ml O2中约含有6.02×1023个氧气分子
C．1 ml氢中含有2 ml氢原子
D．阿伏加德罗常数就是6.02×1023
6．25 g CuSO4·5H2O的物质的量为
A．25 ml B．1. 56 ml C．1 ml D．0.1 ml
7．0.5 ml Na2SO4中
A．含3.01×1023个SO42− B．含0.5个Na2SO4分子
C．含0.5 ml Na+ D．含1 ml氧原子
8．在①、②、③、④处的横线上填写适当的内容。
9．请填写下表：
10．(1)9.03×1023个CH4中，含________ml碳原子，________ml氢原子，________ml质子，________ml电子。与________个NH3含有相同数目的氢原子。
(2)CH4的摩尔质量为________。
(3)标准状况下9.03×1023个CH4所占的体积为________。
☯参考答案及解析
1．【答案】B
【解析】物质的量是表示含有一定数目粒子的集体，单位是摩尔，所以摩尔是物质的量的单位，它不是微粒个数的单位也不是物质质量的单位也不是物质数量的单位。所以B选项是正确的。
【答案】A
解析：物质的量是研究含一定数目粒子的集合体的物理量，符号为n，单位为摩尔，研究的对象为微观粒子，B、C、D项均正确；1ml任何粒子的离子数叫阿伏伽德罗常数，阿伏伽德罗常数的符号为Na
物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系：n=，A项错误；答案选A。
【答案】A
解析：构成物质的粒子除了原子之外，还有分子、离子等，A错误；0.012kg12C所含的粒子数（碳原子）即为阿伏伽德罗常数，即为1mlC原子，B正确；1ml任何物质所含的粒子数即为阿伏伽德罗常熟，C正确；摩尔这一单位所指的对象是粒子，而粒子种类繁多，故需要指明粒子的名称，D正确。
4．【答案】D
【解析】摩尔质量与物质的相对分子质量或相对原子质量不是同一个概念，A、B错误，摩尔质量有单位，其单位是g·ml−1或kg·ml−1，物质的相对分子质量或相对原子质量没有单位，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·ml−1，D 正确。
5．【答案】B
【解析】A选项，不同的纯净物所含原子个数可能不同，A选项错误；C选项，1 ml氢的表示法错误，并且没有说明是原子还是分子；D选项，阿伏加德罗常数约是6.02×1023 ml−1，并不就是6.02×1023，所以D选项错误。
6．【答案】D
【解析】n= QUOTE =0.1 ml。
7【答案】A
【解析】0.5mlNa2SO4中。A、含3.01×1023个SO42− ，选项A正确；B、 Na2SO4由离子构成，不含Na2SO4分子，选项B错误；C、 含1.0mlNa+，选项C错误；D、 含2ml氧原子，选项D错误。答案选A。
8．【答案】①2NA或1.204×1024 ②120 g ③2 ④8
【解析】1 ml CO(NH2)2含有4 ml H、1 ml O，故2 ml CO(NH2)2含有8 ml H、2 ml 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 ml×60 g·ml−1=120 g。
9．【答案】
【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·ml−1，2 ml SO2的质量为64 g ·ml−1 ×2 ml=128 g，其分子数为6.02×1023ml−1 ×2 ml=l. 204× 1024；6.02×1022个的物质的量是6.02 ×1022 ÷ (6.02×1023)ml−1=0.1 ml， QUOTE 的摩尔质量为96 g·ml−1，其质量是96 g · ml−1 ×0.1 ml=9. 6 g。
10．【答案】(1)1.5 6 15 15 1.204×1024
(2)16 g·ml−1
(3)33.6 L
【解析】n(CH4)= ==1.5 ml。所以含有1.5 ml碳原子，6 ml氢原子；由于每个CH4分子中含有10个质子和10个电子，所以含质子、电子的物质的量均为15 ml。2 ml NH3中含有6 ml H，2 ml NH3的个数为1.204×1024。
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子或离子数目
SO2
2 ml

6. 02×1022
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子或离子数目
SO2
64 g·ml−1
2 ml
128 g
l. 204× 1024
96 g·ml−1
0.1 ml
9. 6 g
6. 02×1022