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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量第一课时教案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量第一课时教案，共20页。
第一课时 物质的量
学习目标：1.能说出物质的量及阿伏加德罗常数和摩尔质量的含义。2.能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
物质的量及单位
(1)物质的量的概念
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)阿伏加德罗常数
(4)摩尔质量
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1 ml铅笔( )
(2)2 ml氧( )
(3)4 ml H2( )
(4)1 ml Na2CO3中含有2 ml Na＋( )
(5)0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子( )
(6)H2O的摩尔质量等于18( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
2．(1)2 ml某物质的质量为64 g，则该物质的摩尔质量为
________；
(2)H2O的摩尔质量为：________；
(3)0.5 ml CO2的质量为：________。
[解析] (1)根据摩尔质量的定义式可知M＝eq \f(m,n)＝eq \f(64 g,2 ml)＝32 g·ml－1
(2)已确定化学式的物质，其摩尔质量在数值上等于其相对分子质量。
所以H2O的摩尔质量＝18 g·ml－1
(3)根据M＝eq \f(m,n)可知m＝n·M＝0.5 ml×44 g·ml－1＝22 g
[答案] (1)32 g·ml－1 (2)18 g·ml－1 (3)22 g
3．下列说法正确的是( )
A．摩尔质量等于物质的相对分子质量
B．摩尔质量等于物质质量的6.02×1023倍
C．HNO3的摩尔质量是63 g
D．硫酸和磷酸的摩尔质量相等
[解析] 摩尔质量以g·ml－1为单位时，数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量(即式量)，A、B、C错误；H2SO4与H3PO4的摩尔质量均为98 g·ml－1，D正确。
[答案] D
知识点一 物质的量
1.物质的量及其单位
(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(ml)。
(3)计量标准：1 ml任何粒子集合体所含粒子数目与0.012 kg 12C中所含的原子数相同，约为6.02×1023。
2．阿伏加德罗常数——“三量”
(1)基准量：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。
(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是ml－1。
(3)近似量：6.02×1023 ml－1。
注意：(1)使用物质的量时，必须指明微粒的种类，表述要确切。
如：“1 ml O”表示1 ml氧原子，“1 ml O2”表示1 ml氧分子，“1 ml O2－”表示1 ml氧离子，而不能说“1 ml氧”。因为“氧”是元素名称，而不是微粒名称。
(2)用“摩尔”可以计量所有的微观粒子(包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等)，但不能表示宏观物质，如不能说“1 ml大米”。
(3)NA指1 ml任何微粒的微粒数，一定要明确指出是何种微粒，如1 ml CH4含有的分子数为NA，原子总数为5NA。
(4)涉及稀有气体时要注意He、Ne、Ar为单原子分子，O2、N2、H2等为双原子分子，臭氧(O3)为三原子分子等。
【典例1】 下列说法中正确的是( )
A．1 ml任何物质都约含有6.02×1023个原子
B．阿伏加德罗常数个粒子的集合体就是1 ml,0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个12C
C．摩尔是一个基本物理量
D．1 ml水中含有2 ml氢和1 ml氧
[思路启迪] 抓准“n”“ml”的概念中的关键点和适用对象，掌握规范的表达方法。
[解析] 物质不都是由原子构成的，构成物质的粒子还可能为分子、离子等，且1 ml任何物质都约含有6.02×1023个粒子，如1 ml O2中约含有6.02×1023个氧分子，约含有2×6.02×1023个氧原子，A项错误；根据规定，1 ml粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，即阿伏加德罗常数个，约为6.02×1023个，B项正确；物质的量是基本物理量，摩尔是它的单位，C项错误；在使用摩尔作为物质的量的单位时，必须指明粒子的种类，表示水的组成时，应为1 ml水中含有2 ml氢原子和1 ml氧原子，D项错误。
[答案] B
(1)粒子集合体中的“粒子”指微观粒子，包括分子、原子、离子、 原子团、电子、质子、中子等，不指宏观物体。
(2)某微粒的物质的量，用“n(微粒符号)”表示。例如：n(O2)、n(H2O)、n(Na＋)等。
(3)表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的种类，例如：1 ml H、1 ml H2或1 ml H＋都正确；但1 ml氢因为未指明微观粒子种类而错误。
(4)根据摩尔的基准规定，0.012 kg 12C中所含的碳原子数就是1 ml，即摩尔这个单位是以0.012 kg 12C中所含碳原子的个数为标准，来衡量其他物质中所含微粒数目的多少。
[针对训练1] 下列叙述中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中的7个基本物理量之一
B．1 ml氢
C．1 ml粒子集合体所含的粒子数就是6.02×1023个碳原子
D．摩尔是物质的量的单位，也是粒子数量的单位
[解析] 物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，其单位是摩尔，A正确，D错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1 ml氢的说法指代不明确，B错误；1 ml粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C含有的碳原子数相同，约是6.02×1023，C错误。
[答案] A
知识点二 摩尔质量
1.概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g·ml－1。
2．数值：当微粒的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
3．关系：物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量(M)之间存在的关系为n＝m/M。
4．摩尔质量的计算方法
(1)M＝eq \f(m,n)。
(2)Mr＝eq \f(m原子,\f(1,12)m12C)，M＝Mr(g·ml－1)(确定化学式)。
(3)M＝m(粒子)·NA。
(4)eq \x\t(M)＝M1·n1%＋M2·n2%＋M3·n3%＋…(其中n1%、n2%…表示物质的量的分数)＝eq \f(m总,n总)。
(5)M1＝D×M2(D为相对密度)
注意：(1)质量的单位是g，摩尔质量的单位是g/ml，相对原子(分子)质量的单位是1，进行概念辨析时要注意相应的单位。
(2)对具体的物质而言，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的变化而变化，也不随物质状态的变化而变化。
【典例2】 下列说法正确的是( )
A．NaOH的摩尔质量为40 g
B．1 ml O2的质量与它的相对分子质量相等
C．1 ml OH－的质量为17 g·ml－1
D．氖气的摩尔质量(单位为g·ml－1)在数值上等于它的相对原子质量
[思路启迪] 注意区分摩尔质量(M)与1 ml物质的质量(m)以及物质的相对分子质量(Mr)的关系：即数值近似相等但单位不同。
[解析] 摩尔质量单位是g·ml－1，A错误；质量与相对原子质量单位不同，B错误；质量单位为g，C错误；物质的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上与它的相对分子质量或相对原子质量相等，D正确。
[答案] D
(1)质量单位是g。
(2)摩尔质量单位是g·ml－1。
(3)以g·ml－1为单位时，摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，而与物质的量多少无关。
[针对训练2] 下列关于摩尔质量的说法正确的是 ( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 ml水的摩尔质量是1 ml水摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
[解析] A项，摩尔质量的单位是g·ml－1；B项，摩尔质量的数值取决于物质的种类，而与物质的多少无关；C项，物质的摩尔质量只有以g·ml－1为单位时数值上才等于该物质的相对分子质量或相对原子质量；D项，水的摩尔质量为18 g·ml－1，H2的摩尔质量为2 g·ml－1，所以D正确。
[答案] D
知识点三 以物质的量为核心的定量计算
n、m、M、N、NA之间的关系：eq \f(N,NA)＝n＝eq \f(m,M)。
注意：
(1)n＝eq \f(N,NA)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①n、N、NA三个量中，已知任意两项可求,第三项,②求N时，概念性问题用NA，数字性问题,用6.02×1023ml－1,③N与n成正比，判断粒子多少时可判断其,n的多少即可))
(2)n＝eq \f(m,M)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①m、n、M三个量中，已知任意两项可求第,三项,②先求M，再求Mr))
(3)eq \f(N,NA)＝eq \f(m,M)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①N、NA、m、M四个量中，已知任意三项,可求第四项,②该等式中一般NA、M为已知，则N与,m可互求))
【典例3】 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 ml H2O含有的原子数目为1.5NA
C．1 ml 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 ml
[思路启迪] 解答有关微粒数目比较类题目时要留心“陷阱”，要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较，尤其要注意物质的组成及计算的对象，正确解答。
[解析] 32 g O2为1 ml，氧原子数为2NA，A错误；0.5 ml H2O中原子数为0.5×3×NA，B正确；1 ml H2O中含有H2O分子数为NA，C正确；0.5NA个Cl2分子的物质的量为0.5 ml，D正确。
[答案] A
根据两公式n＝eq \f(m,M)，n＝eq \f(N,NA)进行计算时，首先要找到其核心物理量——物质的量，其次根据题目要求解其他物理量。
[针对训练3] 用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．0.5 ml Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B．0.2 ml H2O所含的H原子数为0.2 NA
C．0.1 ml CH4所含的电子数为NA
D．46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
[解析] Al与盐酸反应时，根据化学方程式可知2 ml Al完全反应可生成3 ml H2，则0.5 ml Al完全反应可生成0.75 ml H2，即H2分子数为0.75 NA，A错误。1 ml H2O中含H原子数为2NA,0.2 ml H2O中含H原子数为0.4 NA，B错误。1 ml CH4含10 ml电子，故0.1 ml CH4所含电子数为NA，C正确。NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46 g·ml－1至92 g·ml－1之间，故46 g两者的混合物，其物质的量小于1 ml，D错误。
[答案] C
1．下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1.008 g
⑤HCl的摩尔质量等于1 ml HCl分子的质量
⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧
A．①②③ B．②③④
C．②③④⑥D．全部
[解析] ①物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，摩尔只是物质的量的单位，错误；②构成物质的微粒可以是分子、离子或原子，因为不能确定该物质是由哪种微粒构成的，所以该说法是错误的；③阿伏加德罗常数的单位是ml－1，错误；④摩尔质量的单位应是g·ml－1，错误；⑤摩尔质量的单位是g·ml－1，而1 ml HCl分子的质量单位是g，只是在数值上与HCl的摩尔质量相等，错误；⑥“1 ml碳和2 ml氧”指代不明确，不符合使用要求，应该写成1 ml C和2 ml O，错误。
[答案] D
2．下列关于摩尔质量的描述或应用中正确的是( )
A．1 ml OH－的质量是17
B．二氧化碳的摩尔质量是44 g
C．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D．一个钠原子质量等于eq \f(23,6.02×1023) g
[解析] 1 ml OH－的质量为m(OH－)＝n(OH－)·M(OH－)＝1 ml×17 g·ml－1＝17 g，A错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，B错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，而相对分子质量或相对原子质量的单位为1，所以两者不能构建等式关系，C错误；1 ml Na的质量为23 g，故1个钠原子的质量为eq \f(23,6.02×1023) g，D正确。
[答案] D
3．下列说法正确的是( )
A．含NA个H的H2的物质的量为1 ml
B．NA个CO和1 ml N2所含分子数相等
C．NA个H2SO4和1 ml H3PO4中所含氢原子的个数比为1∶1
D．0.1 ml C中含1.2NA个电子
[解析] 含NA个H，即H的物质的量为1 ml，则H2的物质的量为0.5 ml，A项错误；NA个H2SO4中含有2NA个H,1 ml H3PO4中含有3NA个H，C项错误；1个C中含6个电子，0.1 ml C中含0.6NA个电子，D项错误。
[答案] B
4．1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为( )
A．64 g B．64
C．64 g/mlD．32 g/ml
[解析] 1.28 g该气体的物质的量n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(1.204×1022,6.02×1023ml－1)＝0.02 ml，则该气体的摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(1.28 g,0.02 ml)＝64 g/ml，C正确。
[答案] C
课后作业(十一)
[基础巩固]
一、物质的量
1．下列说法中正确的是( )
A．1 ml H2SO4的质量为98 g·ml－1
B．SO2的摩尔质量为64 g·ml－1
C．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等
D．1 ml氧的质量为32 g
[解析] A中1 ml H2SO4的质量是98 g；C中两者数值相等，单位不同；D中1 ml氧指代不明。
[答案] B
2．相等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述中正确的是( )
①它们所含的分子数目之比为1∶1
②它们所含的O原子数目之比为1∶2
③它们所含的原子总数目之比为2∶3
④它们所含的C原子数目之比为1∶1
⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A．①④ B．②③
C．④⑤D．全部
[解析] 题中CO和CO2的物质的量相同，所含有的CO和CO2的分子数目也相同，①正确；又因CO和CO2分子中的O原子数分别为1和2，相同物质的量的CO和CO2，所含的O原子数目之比为1∶2，②正确；CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3，③正确；相同物质的量的CO和CO2，C原子数目之比也是1∶1，④正确；CO和CO2分子中电子总数分别为14和22，相同物质的量的CO和CO2电子总数之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。
[答案] D
3．下列叙述正确的是( )
①常温常压下，14 g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
②常温常压下，8 g O2含有4NA个电子
③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA
④18 g H2O中含的电子数为10NA
A．①③④ B．①②③④
C．①②③D．②③④
[解析] 由于N2和CO的摩尔质量相等，都为28 g·ml－1,14 g混合气体的物质的量为0.5 ml，原子总数为NA，①正确；一个O2分子中含16个电子，8 g O2中含电子数：eq \f(8 g,32 g·ml－1)×16×NA＝4NA，②正确；NO2、CO2分子中均含2个氧原子，故氧原子数必为分子总数的2倍，③正确；1个H2O分子中含10个电子，则18 g H2O中电子数为eq \f(18 g,18 g·ml－1)×10×NA＝10NA，④正确。
[答案] B
4．(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是________。
(2)1.5 ml Na2SO4·10H2O中所含Na＋的物质的量是________，所含SOeq \\al(2－,4)的物质的量是________，所含H2O的数目是________。
(3)一定量的Na2CO3中，碳原子和氧原子的物质的量之比为________。
(4)0.5 ml NaOH中含有电子的物质的量是________，在________ml Na2CO3中所含Na＋数目与上述0.5 ml NaOH所含Na＋数目相等。
[解析] (1)n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023ml－1)＝0.5 ml。
(2)每个Na2SO4·10H2O含有Na＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5 ml Na2SO4·10H2O所含Na＋、SOeq \\al(2－,4)物质的量分别是：1.5 ml×2＝3 ml、1.5 ml，含H2O的数目为：1.5 ml×10×6.02×1023 ml－1＝9.03×1024。
(3)每个Na2CO3中含有一个碳原子和三个氧原子，所以碳原子和氧原子个数比为1∶3。
(4)每个NaOH所含电子数目为20，故0.5 ml NaOH中含10 ml电子。每个Na2CO3中含有2个Na＋，所以0.5 ml NaOH含有0.5 ml Na＋，而对应的Na2CO3的物质的量为eq \f(0.5,2) ml＝0.25 ml。
[答案] (1)0.5 ml
(2)3 ml 1.5 ml 9.03×1024或15NA
(3)1∶3
(4)10 ml 0.25
二、摩尔质量
5．下列说法正确的是( )
A．32 g O2所含的原子数目为NA
B．0.5 ml H2SO4含有的原子数目为3.5 NA
C．HNO3的摩尔质量是63 g
D．0.5 NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 ml
[解析] 32 g O2所含原子数为：eq \f(32 g,32 g/ml)×2×NA＝2NA，A错误；0.5 ml H2SO4含有的原子数目为0.5 ml×7×NA＝3.5 NA，B正确；摩尔质量的单位是g/ml，C错误；0.5NA个Cl2的物质的量为eq \f(0.5 NA,NA) ml＝0.5 ml，D错误。
[答案] B
6．偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A．偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60 g
B．6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60 g
C．1 ml偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·ml－1
D．6 g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
[解析] A项，摩尔质量的单位是g·ml－1，错；B项，6.02×1023个分子就是1 ml，其质量为1 ml×60 g·ml－1＝60 g，正确；C项，质量的单位为g，错；D项，6 g偏二甲肼的物质的量为0.1 ml，分子个数为0.1NA。
[答案] B
三、以物质的量为核心的定量计算
7．a ml H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A.eq \f(a,4b) ml－1 B.eq \f(b,4a) ml－1
C.eq \f(a,b) ml－1 D.eq \f(b,a) ml－1
[解析] 由n、N和NA的换算关系，NA＝eq \f(N,n)， a ml H2SO4所含氧原子的物质的量为4a ml，共b个，则NA＝eq \f(b,4a ml)＝eq \f(b,4a) ml－1。
[答案] B
8．下列各组物质中，组成物质微粒的物质的量最多的是( )
A．0.4 ml 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
[解析] 将上述物质的质量和物质中微粒数换算成物质的量再进行比较。4℃时水的密度为1 g·cm－3,5.4 mL水即5.4 g，相当于0.3 ml H2O；Ne的摩尔质量是20 g·ml－1,10 g Ne的物质的量为0.5 ml；6.02×1023个硫酸分子相当于1 ml H2SO4分子。
[答案] D
[能力提升]
9．已知15 g A和10.5 g B恰好完全反应生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 ml E，则E的摩尔质量是( )
A．100 g·ml－1B．111 g·ml－1
C．55 g·ml－1D．55 g
[解析] 根据质量守恒定律，可知反应生成E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8g ＝16.5 g，故E的摩尔质量为16.5 g÷0.3 ml＝55 g·ml－1。
[答案] C
10．设一个C－12原子的质量为a g，一个R原子的质量为b g，阿伏加德罗常数的值为NA，则R原子的摩尔质量可表示为( )
A．12ab g·ml－1 B.eq \f(12,ab) g·ml－1
C．aNA g·ml－1D．bNA g·ml－1
[解析] 1 ml R原子所具有的质量的数值即为R原子的摩尔质量的数值，即R原子的摩尔质量为bNA g·ml－1，D项正确。
[答案] D
11．在一定条件下，某化合物X受热分解：2Xeq \(=====,\s\up17(△))A↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体的平均摩尔质量为22.86 g·ml－1。则X的相对分子质量为 ( )
A．11.43B．45.72
C．80.01D．160.02
[解析] 由反应式可知，2 ml X分解生成了7 ml混合气体，7 ml混合气体的质量为7 ml×22.86 g·ml－1＝160.02 g，则2 ml X的质量为160.02 g，故X的相对分子质量为80.01。
[答案] C
12．(1)49 g H2SO4的物质的量是________；1.5 ml H2SO4的质量是________，其中含有________ml H，含有________g O。
(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
①已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为________。
②NA为阿伏加德罗常数，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为________。
③已知一个铁原子的质量为bg，则铁原子摩尔质量为________。
[解析] (1)H2SO4的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：n(H2SO4)＝eq \f(mH2SO4,MH2SO4)；1个H2SO4中含有2个H、4个O，则1 ml H2SO4中含有2 ml H、4 ml O；O的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：m(O)＝n(O)·M(O)。
(2)依据摩尔质量的定义式：M＝eq \f(m,n)，结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式，不要忘记单位。
[答案] (1)0.5 ml 147 g 3 96
(2)①17 g·ml－1 ②eq \f(aNA,b)g·ml－1
③bNA g·ml－1
13．有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8 g，其物质的量为0.3 ml。求：
(1)混合气体中二氧化碳的物质的量为________，一氧化碳的物质的量为________。
(2)混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后，剩余气体的质量为________，所含分子数为________。
(3)等质量的氧气和臭氧(O3)物质的量之比为________，所含氧原子数之比为________。
(4)NO和O2可发生反应：2NO＋O2===2NO2，现有a ml NO和b ml O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为________。
[解析] (1)设混合气体中CO2的物质的量为x，则一氧化碳的物质的量为(0.3 ml－x)。根据质量守恒，有44 g·ml－1×x＋28 g·ml－1×(0.3 ml－x)＝10.8 g，解得x＝0.15 ml,0.3 ml－x＝0.15 ml。
(2)混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后，CO2全部被吸收，剩余气体为CO。
m(CO)＝M(CO)×n(CO)＝28 g·ml－1×0.15 ml＝4.2 g。
N(CO)＝0.15 ml×6.02×1023 ml－1＝9.03×1022。
(3)氧气和臭氧都是由氧原子构成的分子，所以当二者质量相等时，氧原子的物质的量是相等的。
(4)化学反应中原子进行了重新组合，但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶(a＋2b)。
[答案] (1)0.15 ml 0.15 ml (2)4.2 g 9.03×1022
(3)3∶2 1∶1 (4)a∶(a＋2b)
14．Ⅰ.(1)0.3 ml NH3分子中所含质子数与____________个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 ml Al3＋的Al2(SO4)3中所含的SOeq \\al(2－,4)的物质的量是______________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 ml C和31.76 g D，则C的摩尔质量为______________。
(4)有以下四种物质：
①22 g二氧化碳；②8 g氢气；③1.204×1024个氮气分子；④4 ℃时18 mL水
它们所含分子数最多的是________，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________(填序号)。
Ⅱ.在一定条件下，有下列物质：
①8 g CH4、②6.02×1023个HCl分子、③2 ml O2。按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号)：
(1)摩尔质量__________________________；
(2)物质的量__________________________；
(3)分子数目__________________________；
(4)原子数目__________________________；
(5)质量__________________________。
Ⅲ.请填写下表：
[解析] Ⅰ.(1)0.3 ml NH3分子中含质子数为0.3 ml×10×6.02×1023 ml－1＝1.806×1024，每个H2O分子中有10个质子，故含1.806×1024个质子的水分子数为1.806×1024÷10＝1.806×1023。(2)Al2(SO4)3中n(Al3＋)∶n(SOeq \\al(2－,4))＝2∶3，即0.4 ml∶n(SOeq \\al(2－,4))＝2∶3，n(SOeq \\al(2－,4))＝0.6 ml。(3)根据质量守恒定律m(C)＝16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝eq \f(4.24 g,0.04 ml)＝106 g/ml。(4)各物质的物质的量为①n(CO2)＝0.5 ml，②n(H2)＝4 ml，③n(N2)＝2 ml，④n(H2O)＝1 ml，由此可知分子数最多的是②；原子数最多的是②；各物质的质量为①22 g，②8g，③56 g，④18 g，故质量最大的是③；各物质含电子数为①11 ml，②8 ml，③28 ml，④10 ml，所含电子数最多的是③。
Ⅱ.(1)摩尔质量分别是16 g/ml,36.5 g/ml，32 g/ml，故顺序是①<③<②。
(2)8 g CH4的物质的量：
n(CH4)＝eq \f(mCH4,MCH4)＝eq \f(8 g,16 g/ml)＝0.5 ml,6.02×1023个HCl分子的物质的量：
n(HCl)＝eq \f(NHCl,NA)＝eq \f(6.02×1023,6.02×1023 ml－1)＝1 ml，
故顺序是：①<②<③。
(3)分子数目与物质的量成正比，故顺序同(2)。
(4)原子的物质的量：①中，0.5 ml×5＝2.5 ml，②中，1 ml×2＝2 ml，③中，2 ml×2＝4 ml。故顺序是：②<①<③。
(5)1 ml HCl的质量是36.5 g,2 ml O2的质量是64 g。故顺序是：①<②<③。
Ⅲ.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 6.02×1023 ml－1×2 ml＝1.204×1024；6.02×1022个SOeq \\al(2－,4)的物质的量是6.02×1022÷6.02×1023 ml－1＝0.1 ml，SOeq \\al(2－,4)的摩尔质量为96 g·ml－1，其质量是96 g·ml－1×0.1 ml＝9.6 g。
[答案] Ⅰ.(1)1.806×1023 (2)0.6 ml
(3)106 g/ml (4)② ② ③ ③
Ⅱ.(1)①<③<② (2)①<②<③
(3)①<②<③ (4)②<①<③ (5)①<②<③
Ⅲ.
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子(离子)数目
SO2
2 ml
SOeq \\al(2－,4)
6.02×1022
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子(离子)数目
SO2
64 g·ml－1
128 g
1.204×1024
SOeq \\al(2－,4)
96 g·ml－1
0.1 ml
9.6 g
第一课时 物质的量
学习目标：1.能说出物质的量及阿伏加德罗常数和摩尔质量的含义。2.能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
物质的量及单位
(1)物质的量的概念
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)阿伏加德罗常数
(4)摩尔质量
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1 ml铅笔( )
(2)2 ml氧( )
(3)4 ml H2( )
(4)1 ml Na2CO3中含有2 ml Na＋( )
(5)0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子( )
(6)H2O的摩尔质量等于18( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
2．(1)2 ml某物质的质量为64 g，则该物质的摩尔质量为
________；
(2)H2O的摩尔质量为：________；
(3)0.5 ml CO2的质量为：________。
[解析] (1)根据摩尔质量的定义式可知M＝eq \f(m,n)＝eq \f(64 g,2 ml)＝32 g·ml－1
(2)已确定化学式的物质，其摩尔质量在数值上等于其相对分子质量。
所以H2O的摩尔质量＝18 g·ml－1
(3)根据M＝eq \f(m,n)可知m＝n·M＝0.5 ml×44 g·ml－1＝22 g
[答案] (1)32 g·ml－1 (2)18 g·ml－1 (3)22 g
3．下列说法正确的是( )
A．摩尔质量等于物质的相对分子质量
B．摩尔质量等于物质质量的6.02×1023倍
C．HNO3的摩尔质量是63 g
D．硫酸和磷酸的摩尔质量相等
[解析] 摩尔质量以g·ml－1为单位时，数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量(即式量)，A、B、C错误；H2SO4与H3PO4的摩尔质量均为98 g·ml－1，D正确。
[答案] D
知识点一 物质的量
1.物质的量及其单位
(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(ml)。
(3)计量标准：1 ml任何粒子集合体所含粒子数目与0.012 kg 12C中所含的原子数相同，约为6.02×1023。
2．阿伏加德罗常数——“三量”
(1)基准量：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。
(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是ml－1。
(3)近似量：6.02×1023 ml－1。
注意：(1)使用物质的量时，必须指明微粒的种类，表述要确切。
如：“1 ml O”表示1 ml氧原子，“1 ml O2”表示1 ml氧分子，“1 ml O2－”表示1 ml氧离子，而不能说“1 ml氧”。因为“氧”是元素名称，而不是微粒名称。
(2)用“摩尔”可以计量所有的微观粒子(包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等)，但不能表示宏观物质，如不能说“1 ml大米”。
(3)NA指1 ml任何微粒的微粒数，一定要明确指出是何种微粒，如1 ml CH4含有的分子数为NA，原子总数为5NA。
(4)涉及稀有气体时要注意He、Ne、Ar为单原子分子，O2、N2、H2等为双原子分子，臭氧(O3)为三原子分子等。
【典例1】 下列说法中正确的是( )
A．1 ml任何物质都约含有6.02×1023个原子
B．阿伏加德罗常数个粒子的集合体就是1 ml,0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个12C
C．摩尔是一个基本物理量
D．1 ml水中含有2 ml氢和1 ml氧
[思路启迪] 抓准“n”“ml”的概念中的关键点和适用对象，掌握规范的表达方法。
[解析] 物质不都是由原子构成的，构成物质的粒子还可能为分子、离子等，且1 ml任何物质都约含有6.02×1023个粒子，如1 ml O2中约含有6.02×1023个氧分子，约含有2×6.02×1023个氧原子，A项错误；根据规定，1 ml粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，即阿伏加德罗常数个，约为6.02×1023个，B项正确；物质的量是基本物理量，摩尔是它的单位，C项错误；在使用摩尔作为物质的量的单位时，必须指明粒子的种类，表示水的组成时，应为1 ml水中含有2 ml氢原子和1 ml氧原子，D项错误。
[答案] B
(1)粒子集合体中的“粒子”指微观粒子，包括分子、原子、离子、 原子团、电子、质子、中子等，不指宏观物体。
(2)某微粒的物质的量，用“n(微粒符号)”表示。例如：n(O2)、n(H2O)、n(Na＋)等。
(3)表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的种类，例如：1 ml H、1 ml H2或1 ml H＋都正确；但1 ml氢因为未指明微观粒子种类而错误。
(4)根据摩尔的基准规定，0.012 kg 12C中所含的碳原子数就是1 ml，即摩尔这个单位是以0.012 kg 12C中所含碳原子的个数为标准，来衡量其他物质中所含微粒数目的多少。
[针对训练1] 下列叙述中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中的7个基本物理量之一
B．1 ml氢
C．1 ml粒子集合体所含的粒子数就是6.02×1023个碳原子
D．摩尔是物质的量的单位，也是粒子数量的单位
[解析] 物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，其单位是摩尔，A正确，D错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1 ml氢的说法指代不明确，B错误；1 ml粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C含有的碳原子数相同，约是6.02×1023，C错误。
[答案] A
知识点二 摩尔质量
1.概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g·ml－1。
2．数值：当微粒的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
3．关系：物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量(M)之间存在的关系为n＝m/M。
4．摩尔质量的计算方法
(1)M＝eq \f(m,n)。
(2)Mr＝eq \f(m原子,\f(1,12)m12C)，M＝Mr(g·ml－1)(确定化学式)。
(3)M＝m(粒子)·NA。
(4)eq \x\t(M)＝M1·n1%＋M2·n2%＋M3·n3%＋…(其中n1%、n2%…表示物质的量的分数)＝eq \f(m总,n总)。
(5)M1＝D×M2(D为相对密度)
注意：(1)质量的单位是g，摩尔质量的单位是g/ml，相对原子(分子)质量的单位是1，进行概念辨析时要注意相应的单位。
(2)对具体的物质而言，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的变化而变化，也不随物质状态的变化而变化。
【典例2】 下列说法正确的是( )
A．NaOH的摩尔质量为40 g
B．1 ml O2的质量与它的相对分子质量相等
C．1 ml OH－的质量为17 g·ml－1
D．氖气的摩尔质量(单位为g·ml－1)在数值上等于它的相对原子质量
[思路启迪] 注意区分摩尔质量(M)与1 ml物质的质量(m)以及物质的相对分子质量(Mr)的关系：即数值近似相等但单位不同。
[解析] 摩尔质量单位是g·ml－1，A错误；质量与相对原子质量单位不同，B错误；质量单位为g，C错误；物质的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上与它的相对分子质量或相对原子质量相等，D正确。
[答案] D
(1)质量单位是g。
(2)摩尔质量单位是g·ml－1。
(3)以g·ml－1为单位时，摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，而与物质的量多少无关。
[针对训练2] 下列关于摩尔质量的说法正确的是 ( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 ml水的摩尔质量是1 ml水摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
[解析] A项，摩尔质量的单位是g·ml－1；B项，摩尔质量的数值取决于物质的种类，而与物质的多少无关；C项，物质的摩尔质量只有以g·ml－1为单位时数值上才等于该物质的相对分子质量或相对原子质量；D项，水的摩尔质量为18 g·ml－1，H2的摩尔质量为2 g·ml－1，所以D正确。
[答案] D
知识点三 以物质的量为核心的定量计算
n、m、M、N、NA之间的关系：eq \f(N,NA)＝n＝eq \f(m,M)。
注意：
(1)n＝eq \f(N,NA)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①n、N、NA三个量中，已知任意两项可求,第三项,②求N时，概念性问题用NA，数字性问题,用6.02×1023ml－1,③N与n成正比，判断粒子多少时可判断其,n的多少即可))
(2)n＝eq \f(m,M)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①m、n、M三个量中，已知任意两项可求第,三项,②先求M，再求Mr))
(3)eq \f(N,NA)＝eq \f(m,M)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①N、NA、m、M四个量中，已知任意三项,可求第四项,②该等式中一般NA、M为已知，则N与,m可互求))
【典例3】 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 ml H2O含有的原子数目为1.5NA
C．1 ml 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 ml
[思路启迪] 解答有关微粒数目比较类题目时要留心“陷阱”，要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较，尤其要注意物质的组成及计算的对象，正确解答。
[解析] 32 g O2为1 ml，氧原子数为2NA，A错误；0.5 ml H2O中原子数为0.5×3×NA，B正确；1 ml H2O中含有H2O分子数为NA，C正确；0.5NA个Cl2分子的物质的量为0.5 ml，D正确。
[答案] A
根据两公式n＝eq \f(m,M)，n＝eq \f(N,NA)进行计算时，首先要找到其核心物理量——物质的量，其次根据题目要求解其他物理量。
[针对训练3] 用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．0.5 ml Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B．0.2 ml H2O所含的H原子数为0.2 NA
C．0.1 ml CH4所含的电子数为NA
D．46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
[解析] Al与盐酸反应时，根据化学方程式可知2 ml Al完全反应可生成3 ml H2，则0.5 ml Al完全反应可生成0.75 ml H2，即H2分子数为0.75 NA，A错误。1 ml H2O中含H原子数为2NA,0.2 ml H2O中含H原子数为0.4 NA，B错误。1 ml CH4含10 ml电子，故0.1 ml CH4所含电子数为NA，C正确。NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46 g·ml－1至92 g·ml－1之间，故46 g两者的混合物，其物质的量小于1 ml，D错误。
[答案] C
1．下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1.008 g
⑤HCl的摩尔质量等于1 ml HCl分子的质量
⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧
A．①②③ B．②③④
C．②③④⑥D．全部
[解析] ①物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，摩尔只是物质的量的单位，错误；②构成物质的微粒可以是分子、离子或原子，因为不能确定该物质是由哪种微粒构成的，所以该说法是错误的；③阿伏加德罗常数的单位是ml－1，错误；④摩尔质量的单位应是g·ml－1，错误；⑤摩尔质量的单位是g·ml－1，而1 ml HCl分子的质量单位是g，只是在数值上与HCl的摩尔质量相等，错误；⑥“1 ml碳和2 ml氧”指代不明确，不符合使用要求，应该写成1 ml C和2 ml O，错误。
[答案] D
2．下列关于摩尔质量的描述或应用中正确的是( )
A．1 ml OH－的质量是17
B．二氧化碳的摩尔质量是44 g
C．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D．一个钠原子质量等于eq \f(23,6.02×1023) g
[解析] 1 ml OH－的质量为m(OH－)＝n(OH－)·M(OH－)＝1 ml×17 g·ml－1＝17 g，A错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，B错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，而相对分子质量或相对原子质量的单位为1，所以两者不能构建等式关系，C错误；1 ml Na的质量为23 g，故1个钠原子的质量为eq \f(23,6.02×1023) g，D正确。
[答案] D
3．下列说法正确的是( )
A．含NA个H的H2的物质的量为1 ml
B．NA个CO和1 ml N2所含分子数相等
C．NA个H2SO4和1 ml H3PO4中所含氢原子的个数比为1∶1
D．0.1 ml C中含1.2NA个电子
[解析] 含NA个H，即H的物质的量为1 ml，则H2的物质的量为0.5 ml，A项错误；NA个H2SO4中含有2NA个H,1 ml H3PO4中含有3NA个H，C项错误；1个C中含6个电子，0.1 ml C中含0.6NA个电子，D项错误。
[答案] B
4．1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为( )
A．64 g B．64
C．64 g/mlD．32 g/ml
[解析] 1.28 g该气体的物质的量n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(1.204×1022,6.02×1023ml－1)＝0.02 ml，则该气体的摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(1.28 g,0.02 ml)＝64 g/ml，C正确。
[答案] C
课后作业(十一)
[基础巩固]
一、物质的量
1．下列说法中正确的是( )
A．1 ml H2SO4的质量为98 g·ml－1
B．SO2的摩尔质量为64 g·ml－1
C．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等
D．1 ml氧的质量为32 g
[解析] A中1 ml H2SO4的质量是98 g；C中两者数值相等，单位不同；D中1 ml氧指代不明。
[答案] B
2．相等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述中正确的是( )
①它们所含的分子数目之比为1∶1
②它们所含的O原子数目之比为1∶2
③它们所含的原子总数目之比为2∶3
④它们所含的C原子数目之比为1∶1
⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A．①④ B．②③
C．④⑤D．全部
[解析] 题中CO和CO2的物质的量相同，所含有的CO和CO2的分子数目也相同，①正确；又因CO和CO2分子中的O原子数分别为1和2，相同物质的量的CO和CO2，所含的O原子数目之比为1∶2，②正确；CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3，③正确；相同物质的量的CO和CO2，C原子数目之比也是1∶1，④正确；CO和CO2分子中电子总数分别为14和22，相同物质的量的CO和CO2电子总数之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。
[答案] D
3．下列叙述正确的是( )
①常温常压下，14 g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
②常温常压下，8 g O2含有4NA个电子
③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA
④18 g H2O中含的电子数为10NA
A．①③④ B．①②③④
C．①②③D．②③④
[解析] 由于N2和CO的摩尔质量相等，都为28 g·ml－1,14 g混合气体的物质的量为0.5 ml，原子总数为NA，①正确；一个O2分子中含16个电子，8 g O2中含电子数：eq \f(8 g,32 g·ml－1)×16×NA＝4NA，②正确；NO2、CO2分子中均含2个氧原子，故氧原子数必为分子总数的2倍，③正确；1个H2O分子中含10个电子，则18 g H2O中电子数为eq \f(18 g,18 g·ml－1)×10×NA＝10NA，④正确。
[答案] B
4．(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是________。
(2)1.5 ml Na2SO4·10H2O中所含Na＋的物质的量是________，所含SOeq \\al(2－,4)的物质的量是________，所含H2O的数目是________。
(3)一定量的Na2CO3中，碳原子和氧原子的物质的量之比为________。
(4)0.5 ml NaOH中含有电子的物质的量是________，在________ml Na2CO3中所含Na＋数目与上述0.5 ml NaOH所含Na＋数目相等。
[解析] (1)n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023ml－1)＝0.5 ml。
(2)每个Na2SO4·10H2O含有Na＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5 ml Na2SO4·10H2O所含Na＋、SOeq \\al(2－,4)物质的量分别是：1.5 ml×2＝3 ml、1.5 ml，含H2O的数目为：1.5 ml×10×6.02×1023 ml－1＝9.03×1024。
(3)每个Na2CO3中含有一个碳原子和三个氧原子，所以碳原子和氧原子个数比为1∶3。
(4)每个NaOH所含电子数目为20，故0.5 ml NaOH中含10 ml电子。每个Na2CO3中含有2个Na＋，所以0.5 ml NaOH含有0.5 ml Na＋，而对应的Na2CO3的物质的量为eq \f(0.5,2) ml＝0.25 ml。
[答案] (1)0.5 ml
(2)3 ml 1.5 ml 9.03×1024或15NA
(3)1∶3
(4)10 ml 0.25
二、摩尔质量
5．下列说法正确的是( )
A．32 g O2所含的原子数目为NA
B．0.5 ml H2SO4含有的原子数目为3.5 NA
C．HNO3的摩尔质量是63 g
D．0.5 NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 ml
[解析] 32 g O2所含原子数为：eq \f(32 g,32 g/ml)×2×NA＝2NA，A错误；0.5 ml H2SO4含有的原子数目为0.5 ml×7×NA＝3.5 NA，B正确；摩尔质量的单位是g/ml，C错误；0.5NA个Cl2的物质的量为eq \f(0.5 NA,NA) ml＝0.5 ml，D错误。
[答案] B
6．偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A．偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60 g
B．6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60 g
C．1 ml偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·ml－1
D．6 g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
[解析] A项，摩尔质量的单位是g·ml－1，错；B项，6.02×1023个分子就是1 ml，其质量为1 ml×60 g·ml－1＝60 g，正确；C项，质量的单位为g，错；D项，6 g偏二甲肼的物质的量为0.1 ml，分子个数为0.1NA。
[答案] B
三、以物质的量为核心的定量计算
7．a ml H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A.eq \f(a,4b) ml－1 B.eq \f(b,4a) ml－1
C.eq \f(a,b) ml－1 D.eq \f(b,a) ml－1
[解析] 由n、N和NA的换算关系，NA＝eq \f(N,n)， a ml H2SO4所含氧原子的物质的量为4a ml，共b个，则NA＝eq \f(b,4a ml)＝eq \f(b,4a) ml－1。
[答案] B
8．下列各组物质中，组成物质微粒的物质的量最多的是( )
A．0.4 ml 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
[解析] 将上述物质的质量和物质中微粒数换算成物质的量再进行比较。4℃时水的密度为1 g·cm－3,5.4 mL水即5.4 g，相当于0.3 ml H2O；Ne的摩尔质量是20 g·ml－1,10 g Ne的物质的量为0.5 ml；6.02×1023个硫酸分子相当于1 ml H2SO4分子。
[答案] D
[能力提升]
9．已知15 g A和10.5 g B恰好完全反应生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 ml E，则E的摩尔质量是( )
A．100 g·ml－1B．111 g·ml－1
C．55 g·ml－1D．55 g
[解析] 根据质量守恒定律，可知反应生成E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8g ＝16.5 g，故E的摩尔质量为16.5 g÷0.3 ml＝55 g·ml－1。
[答案] C
10．设一个C－12原子的质量为a g，一个R原子的质量为b g，阿伏加德罗常数的值为NA，则R原子的摩尔质量可表示为( )
A．12ab g·ml－1 B.eq \f(12,ab) g·ml－1
C．aNA g·ml－1D．bNA g·ml－1
[解析] 1 ml R原子所具有的质量的数值即为R原子的摩尔质量的数值，即R原子的摩尔质量为bNA g·ml－1，D项正确。
[答案] D
11．在一定条件下，某化合物X受热分解：2Xeq \(=====,\s\up17(△))A↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体的平均摩尔质量为22.86 g·ml－1。则X的相对分子质量为 ( )
A．11.43B．45.72
C．80.01D．160.02
[解析] 由反应式可知，2 ml X分解生成了7 ml混合气体，7 ml混合气体的质量为7 ml×22.86 g·ml－1＝160.02 g，则2 ml X的质量为160.02 g，故X的相对分子质量为80.01。
[答案] C
12．(1)49 g H2SO4的物质的量是________；1.5 ml H2SO4的质量是________，其中含有________ml H，含有________g O。
(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
①已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为________。
②NA为阿伏加德罗常数，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为________。
③已知一个铁原子的质量为bg，则铁原子摩尔质量为________。
[解析] (1)H2SO4的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：n(H2SO4)＝eq \f(mH2SO4,MH2SO4)；1个H2SO4中含有2个H、4个O，则1 ml H2SO4中含有2 ml H、4 ml O；O的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：m(O)＝n(O)·M(O)。
(2)依据摩尔质量的定义式：M＝eq \f(m,n)，结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式，不要忘记单位。
[答案] (1)0.5 ml 147 g 3 96
(2)①17 g·ml－1 ②eq \f(aNA,b)g·ml－1
③bNA g·ml－1
13．有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8 g，其物质的量为0.3 ml。求：
(1)混合气体中二氧化碳的物质的量为________，一氧化碳的物质的量为________。
(2)混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后，剩余气体的质量为________，所含分子数为________。
(3)等质量的氧气和臭氧(O3)物质的量之比为________，所含氧原子数之比为________。
(4)NO和O2可发生反应：2NO＋O2===2NO2，现有a ml NO和b ml O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为________。
[解析] (1)设混合气体中CO2的物质的量为x，则一氧化碳的物质的量为(0.3 ml－x)。根据质量守恒，有44 g·ml－1×x＋28 g·ml－1×(0.3 ml－x)＝10.8 g，解得x＝0.15 ml,0.3 ml－x＝0.15 ml。
(2)混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后，CO2全部被吸收，剩余气体为CO。
m(CO)＝M(CO)×n(CO)＝28 g·ml－1×0.15 ml＝4.2 g。
N(CO)＝0.15 ml×6.02×1023 ml－1＝9.03×1022。
(3)氧气和臭氧都是由氧原子构成的分子，所以当二者质量相等时，氧原子的物质的量是相等的。
(4)化学反应中原子进行了重新组合，但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶(a＋2b)。
[答案] (1)0.15 ml 0.15 ml (2)4.2 g 9.03×1022
(3)3∶2 1∶1 (4)a∶(a＋2b)
14．Ⅰ.(1)0.3 ml NH3分子中所含质子数与____________个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 ml Al3＋的Al2(SO4)3中所含的SOeq \\al(2－,4)的物质的量是______________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 ml C和31.76 g D，则C的摩尔质量为______________。
(4)有以下四种物质：
①22 g二氧化碳；②8 g氢气；③1.204×1024个氮气分子；④4 ℃时18 mL水
它们所含分子数最多的是________，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________(填序号)。
Ⅱ.在一定条件下，有下列物质：
①8 g CH4、②6.02×1023个HCl分子、③2 ml O2。按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号)：
(1)摩尔质量__________________________；
(2)物质的量__________________________；
(3)分子数目__________________________；
(4)原子数目__________________________；
(5)质量__________________________。
Ⅲ.请填写下表：
[解析] Ⅰ.(1)0.3 ml NH3分子中含质子数为0.3 ml×10×6.02×1023 ml－1＝1.806×1024，每个H2O分子中有10个质子，故含1.806×1024个质子的水分子数为1.806×1024÷10＝1.806×1023。(2)Al2(SO4)3中n(Al3＋)∶n(SOeq \\al(2－,4))＝2∶3，即0.4 ml∶n(SOeq \\al(2－,4))＝2∶3，n(SOeq \\al(2－,4))＝0.6 ml。(3)根据质量守恒定律m(C)＝16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝eq \f(4.24 g,0.04 ml)＝106 g/ml。(4)各物质的物质的量为①n(CO2)＝0.5 ml，②n(H2)＝4 ml，③n(N2)＝2 ml，④n(H2O)＝1 ml，由此可知分子数最多的是②；原子数最多的是②；各物质的质量为①22 g，②8g，③56 g，④18 g，故质量最大的是③；各物质含电子数为①11 ml，②8 ml，③28 ml，④10 ml，所含电子数最多的是③。
Ⅱ.(1)摩尔质量分别是16 g/ml,36.5 g/ml，32 g/ml，故顺序是①<③<②。
(2)8 g CH4的物质的量：
n(CH4)＝eq \f(mCH4,MCH4)＝eq \f(8 g,16 g/ml)＝0.5 ml,6.02×1023个HCl分子的物质的量：
n(HCl)＝eq \f(NHCl,NA)＝eq \f(6.02×1023,6.02×1023 ml－1)＝1 ml，
故顺序是：①<②<③。
(3)分子数目与物质的量成正比，故顺序同(2)。
(4)原子的物质的量：①中，0.5 ml×5＝2.5 ml，②中，1 ml×2＝2 ml，③中，2 ml×2＝4 ml。故顺序是：②<①<③。
(5)1 ml HCl的质量是36.5 g,2 ml O2的质量是64 g。故顺序是：①<②<③。
Ⅲ.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 6.02×1023 ml－1×2 ml＝1.204×1024；6.02×1022个SOeq \\al(2－,4)的物质的量是6.02×1022÷6.02×1023 ml－1＝0.1 ml，SOeq \\al(2－,4)的摩尔质量为96 g·ml－1，其质量是96 g·ml－1×0.1 ml＝9.6 g。
[答案] Ⅰ.(1)1.806×1023 (2)0.6 ml
(3)106 g/ml (4)② ② ③ ③
Ⅱ.(1)①<③<② (2)①<②<③
(3)①<②<③ (4)②<①<③ (5)①<②<③
Ⅲ.
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子(离子)数目
SO2
2 ml
SOeq \\al(2－,4)
6.02×1022
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子(离子)数目
SO2
64 g·ml－1
128 g
1.204×1024
SOeq \\al(2－,4)
96 g·ml－1
0.1 ml
9.6 g
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