物质的量知识点整理

第六讲 物质的量

1． 复习重点

1．理解质量守恒定律的涵义。

2．明确摩尔的概念，掌握摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量之间的区别与联系、理解阿伏加德罗常数的涵义，其中阿伏加德罗常数是命题的热点

2．难点聚焦

一、质量守恒定律

1．内容 参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。 2．实质 化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。 二、阿伏加德罗定律 1．内容

在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。

2． 推论：

⑴同温同压下，V1/V2=n1/n2 ⑵同温同体积时，p1/p2= n1/n2=N1/N2

⑶同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1 ⑷同温同压同体积时，W1/W2=M1/M2=ρ1/ρ2

注意：

①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。 ②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。 三、阿伏加德罗常数

物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的，0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.02×1023是它的近似值。注意：叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”，在具体计算时常取“6.02×1023”。

3．网络

①、定义：表示含有一定数目粒子的集体。 ②、符号：n

物质的量 ③、单位：摩尔、摩、符号mol

12

④、1mol任何粒子（分、原、离、电、质、中子）数与0.012kgC中所含碳原子数相同。 ⑤、、架起微观粒子与宏观物质之间联系的桥梁。

①、定义：1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。

阿伏加德罗常数： ②、符号NA

③、近似值：6.02×1023

①、定义：单位物质的量气体所占的体积叫~

基本概念 气体摩尔体积：②、符号：Vm

③、单位：L·mol-1

①、定义：单位物质的量物质所具有的质量叫~

摩尔质量：②、符号：M ③、单位：g·mol-1或kg·mol-1

④、若以g·mol-1为单位，数值上与该物质相对原子质量或相对分子质量相等。

①、定义：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫溶质B的物质的量浓度。

物质的量浓度：②、符号：c(B)

③、单位：mol·L-1

①、定律：在相同温度和压强下，相同体积的作何气体都含有相同数目的分子。

同温同压下：

②、推论： 同温同压下：

阿伏加德 罗定律及 其推论：

V1nN=1=1 V2n2N2ρ1MMr1=1= ρ2M2Mr2P1nN=1=1 P2n2N2物质的量 同温同体积下：

Ⅰ、气体休的密度和相对密度：

标况下：ρ(气体)=MMr=g•L

22.4L•mol-122.4A气体对B气体的相对密度：D(B)=③、运用：

ρ(A)M(A) =ρ(B)M(B)Ⅱ、摩尔质量M（或平均摩尔质量M）

—

M=22.4L·mol-1×ρ，M=——n(A)•M(A)+n(B)•M(B)+•••

n(A)+n(B)+•••·· ф为体积分数。 M=M(A)ф(A)+M(B)ф(B)+·

3． 例题精讲

一、质量守恒定律的直接应用

[例1]有一在空气里暴露过的KOH固体样品，经分析其含水7.65%，含K2CO34.32%，其余是KOH。若将ag样品放入bmL1mol/L的盐酸中，使其充分作用后，残酸用25.25mLcmol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液，得到固体质量的表达式中(单位g) A. 只含有a B. 只含有b C. 必含有b D. 一定有a、b和c

[解析]本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意，反应后溶液为KCl溶液，其中的Cl-来自盐酸，所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等，即为0.001bmol，质量为0.0745bg。如果解题时使用ag这个数据，也能获得答案，此时答案中也会含有b，请读者自行解答。

本题正确答案为C。

[例2]在一定条件下，16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下，8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。

[解析]根据质量守恒定律，当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时，生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g，当8gA和15gB反应时，根据判断B是过量的，A与C的质量关系应是16:33.5=8:x，x=16.75g，MC=16.75g/0.125mol=134g/mol，即C的式量为134。

二、阿伏加德罗常数的直接应用

[例3]下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)

A. 标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L，则所含有的分子数为NA

8NA 22.4 C. 常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NA D. 常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA

[解析]阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下，22.4L混合气体所含有的分子数为NA，所以选项A正确。标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量，所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol，选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子，即转移电子数为2NA，选项C正确。1个氦原子核外有4个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有4mol电子，这与外界温度和压强无关，所以选项D正确。本题正确答案为AC。

三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用

[例4]在一定条件下，有aLO2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。 [解析]由阿伏加德罗定律，结合化学方程式的意义可知，化学方程式中气体化学式的系数比等于其体积比，所以此题实际上用阿伏加德罗定律的应用题。 设混合气体中O3占xL，则O2为(a-x)L

B. 标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为

2O3 ==== 3O2 2L 3L xL (3/2)xL

(3/2)x+(a-x)=1.2a，解得x=0.4a

根据阿伏加德罗定律：n(O3):n(O2)=V(O3):V(O2)=0.4a:0.6a=2:3

332w(O2)=100%=50% , w(O2)=1-50%=50%。

(248)(332)四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用

[例5]在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子，AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。

[解析]由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3==A( )+6H2，再由A原子守恒得A右下角的数字为4。

本题答案为：4，4AH3==A4+6H2。

五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用 [例6]1体积SO2和3体积空气混合后，在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应：2SO2(气)+O2(气)合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的___________%。

[解析]由阿伏加德罗定律的推论可知：1V1，V2=0.9×(3+1)=3.6体积。

2V2设参加反应的SO2为x体积，由差量法 2SO2 + O22SO3 ΔV 2 3-2=1 x 4-3.6=0.4

2:1=x:0.4 解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有SO2的0.8100%80%。

1六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用

[例7] 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得反应前后压强分别为3.03×105Pa和1.01×105Pa，同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。

[解析]书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应(放热用“+”，吸热用“-”)。要写本题的热

2SO3(气)，若在同温同压下测得反应前后混

p1N13.031053化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知：，根据甲烷燃5p2N21.01101

烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少？)，因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷燃

222.516890kJ。 4本题答案为：CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ

烧时放出的热量为

4．实战演练

1．根据化学反应A+B==C+D中，某学生作了如下四种叙述：①若mgA与B充分反应后生成ngC和wgD，则参加反应的B的质量为(m+n-w)g；②若mgA和ngB完全反应，生成的C和D的总质量是(m+n)g；③若取A、B各mg，则反应生成C和D的质量总和不一定是2mg；④反应物A、B的质量比一定等于C、D的质量比 ( )

A. ①②③ B. ②③④ C. ①④ D. ②③

2．现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，得B18g，C49g，还有D生成。已知D的式量为106。现将22gA和11gB反应，能生成D ( )

A. 1mol B. 0.5mol C. 0.275mol D. 0.25mol

3．质量为25.4g的KOH和KHCO3混合物先在250℃加热，冷却后发现混合物质量损失4.9g，则原混合物中KOH和KHCO3的组成为 ( )

A. 物质的量 KOH=KHCO3 B. 物质的量 KOH>KHCO3 C. 物质的量 KOH4．在反应X+2Y==R+M中，已知R和M的摩尔质量之比为22:9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则此反应中Y和M的质量之比为 ( )

A. 16:9 B. 32:9 C. 23:9 D. 46:9

5．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 ( ) A. 1L1mol/L的Na2CO3溶液中含CO32- 0.1NA B. 标准状况下，22.4LSO3含分子数为NA

C. 常温下100mL0.1mol/L醋酸溶液中含醋酸分子0.01NA D. 0.1molNa2O2与足量水反应转移电子数0.1NA

6．设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是 ( ) A.

nbNA22.4nNA22.4nb22.4mb B. C. D.

mb22.4mnNAmNA7．nmolN2和nmol14CO相比较，下列叙述中正确的是 ( )

A. 在同温同压下体积相等 B. 在同温同压下密度相等

C. 在标准状况下质量相等 D. 分子数相等

8．常温常压下，某容器真空时质量为201.0g，当它盛满甲烷时质量为203.4g，而盛满某气体Y时质量为205.5g，则Y气体可能是 ( )

A. 氧气 B. 氮气 C. 乙烷 D. 一氧化氮

9．同温同压下，1体积氮气和3体积氢气化合生成2体积氨气。已知氮气和氢气都由最简单分子构成，推断它们都是双原子分子和氨的化学式的主要依据是 ( )

①阿伏加德罗定律；②质量守恒定律；③原子或分子数只能为整数；④化合价规则 A. ①③ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④

10．将空气与CO2按5:1体积比混合，跟足量的赤热的焦炭充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中，CO的体积百分含量为(假设空气中氮、氧体积比为4:1，其它成分可忽略不计) ( ) A. 29% B. 43% C. 50% D. 100%

11．在一密闭容器中盛有H2、O2、Cl2组成的混合气体，通过电火花引爆后，三种气体恰好完全反应。经充分反应后，测得所得溶液的质量分数为33.4%，则原混合气中三种气体的体积比是________。

12．已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa和1.01×105Pa，又测得反应共放出QkJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式。________________________________________________________________

13．化合物A 是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温同压)。 ⑴A的化学式是___________，推断理由是__________________________________________________。

⑵已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列，则A分子的电子式是______________，A分子的结构式是______________。

14．A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8:9。将两种金属单质按物质的量之比为3:2组成1.26g混合物。将此混合物与足量稀硫酸溶液反应，放出1.344L(标准状况)氢气。若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等，则A的摩尔质量是__________，B的摩尔质量是__________。

15．氢气和氧气的混合气体，在120℃和一定压强下体积为aL，点燃后发生反应，待气体恢复到原来的温度和压强时测得其体积为bL，原混合气体中氢气和氧气各是多少升？

16．测定人呼出气体中CO2的含量时，将100mL呼出的气体通入50.0mLBa(OH)2溶液中，使其完全吸收，过滤后取20.0mL澄清溶液，用0.100mol/L盐酸滴定，当耗掉20.4mL盐酸时，恰好完全反应。另取20.0mL原Ba(OH)2溶液，用同种盐酸滴定耗去36.4mL盐酸时，恰好完全反应。试计算人呼出气体中CO2的体积分数(气体体积均在标准状况下测定)。 17．用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿 伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：

①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图1-1 所示。

②在电流强度为IA(安)，通电时间为ts后，精

确测得某电极上析出的铜的质量为mg。

图1-1 试回答：

⑴连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)：E接_____， C接______，______接F。

实验线路中的电流方向为_____→_____→_____→C→_____→______。

⑵写出B电极上发生反应的离子方程式：_______________________________________； G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______________________________________；相应的离 子方程式是________________________________________。

⑶为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是____________。 ①称量电解前电极质量；②刮下电解后电极上的铜并清洗；③用蒸馏水清洗电解后电极； ④低温烘干电极后称量；⑤低温烘干刮下的铜后称量；⑥再次低温烘干后称量至恒重。

⑷已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA=_______________。

18．将标况下1L由CO和某气态单烯烃的混合气体与9LO2混合。点燃、充分燃烧后在压强不变、温度为409.5K时，测得气体的总体积为15L。试求该烯烃的分子式以及它在混合气体中占的体积分数。

答案

1、D 2、D 3、C 4、C 5、D 6、A 7、AD 8、CD 9、B 10、C 11、9:4:1 12、2A(气)+B(气)==C(气)+3D(液)+4E(气)+2MmQkJ

13、⑴O3F2；质量守恒定律和阿伏加德罗定律 ⑵ 电子式为： .. ....F .. ..O.. .... . .. ...

.

..O.O.....F.,结构式为：F O O O F14、24g/mol，27g/mol

15、①若原混合气体中V(H2):V(O2)≥2时，V(O2)=(a-b)L，V(H2)=bL；②若原混合气体中，V(H2):V(O2)<2时，V(H2)=2(a-b)L，V(O2)=(2b-a)L 16、4.48%

17、⑴D；A；B；F→B→A→C→D→E

⑵2Cl-－2e==Cl2↑；变蓝色 Cl2+2I-==2Cl-+I2

⑶①③④⑥ ⑷N64AmIt21.61019 18、C4H8 33.3%

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