物质的量基础知识

四组名词一、物质的量与摩尔：1、物质的量我们知道，物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小，质量很轻，难于称量。但是物质之间的反应，既是按照一定的微粒个数进行，又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来，这个物理量就是“物质的量”，为了帮助同学尽快理解掌握这一概念，分析如下几点：(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。七个基本物理量的名称、单位(SI单位)及单位符号物物理量长度质量时间电流热力学温度物质的量发光强度单位名称米千克秒安[培]开[尔文]摩[尔]坎[德拉]单位符号mSAK(2)“物质的量”是表示物质所含粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子等)多少的物理量。如同长度、质量等物理量一样，“物质的量”这四个字不得简化，也不得增添任何字，不能多一个字，也不能少一个字，更不能把它当作表示物质数量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。它有量纲，有明确的物理含义，是一个科学专有名词。摩尔(1)摩尔的概念摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样，“物质的量”也有计量单位。正如米是长度的单位一样，摩尔是物质的量的单位。使用摩尔做物质的量的单位时，要注意：A、摩尔只使用于微观粒子，不适用于宏观物质。B、应用符号表明微观粒子的种类或其特定组合(如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合)，强调“用符号”而非“用汉字”，这和以前的有所不同。(2)摩尔的确定6C6个数为标准，来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。0.012kg12C中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数，常用NA表示，NA是一个准确数字。阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值，现在已经由实验测得相当精确的数值，在使用时常取其近似阿佛加德罗常数的单位是mol－1或/mol。每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位，表示物质的基本微粒数目多少的物理量。(4)使用摩尔时的注意事项①摩尔只能用于微观粒子，如分子、原子、离子、中子、质子、电子等；而不能用于宏观物质，如不②使用摩尔时，必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符号写molNamolmole等。但不能说“1mol氢”，因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子，很不明确；一般只说氢时常指氢元素，然而元素属于宏观概念，只有种类之分，不讲个数，所以“1mol氢”这种说法或写法都是错误的。三、摩尔质量与化学式量(相对原子质量、相对分子质量)(1)摩尔质量的含义1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩，符号是g/mol或写成g·mol-1。数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。NA个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样，故1mol任何物质的质量也是不相同的。任何原子、分子或离子的摩尔质量，当单位为g/mol时，其数值上等于其原子量、分子量或物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量(相对分子质量)的关系如下表实例：量(g)相对原子质量所含微粒数(个)摩尔质量物质的量(mol)1111111微粒符号CFeO2224OH-Na+化学式量是指该物质一个粒子(或单位组成)的质量与一个12C原子质量的1/12之比所得的数值，单6位是1，使用时两者的意义是不一样的(2)二个关系式 ①物质的量(mol)=摩尔质量(g/mol)②物质的量(mol)=阿佛加德罗常数(个/mol)上面二个关系式中各种量之间的关系，也可归纳如下：③化学方程式中的化学计量数之比，等于各物质的微粒数之比，也等于各物质反应时物质的量之比。从微观来看有：(1)微粒个数；(2)微粒本身的大小；(3)微粒间距离。对于固体和液体来说，构成它们的微粒间的距离很小，但微粒直径较大，所以含一定微粒个数的固体或液体的体积取决于微粒大小，因为各种微粒直径不同，即微粒本身的大小不同，所以1mol固体或气体的体积不同。对于气体来说，气体微粒间距离很大，通常情况下，是气体微粒直径的10倍左右。因此气体体积取决于微粒间距离，气体微粒间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时，不同气体微粒间的平均距离几乎是相等的。2、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积，叫气体的摩尔体积，其符号是Vm,即Vm=V/n，单位是L/mol或，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。进行有关计算时常写成22.4L/mol。对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小，且不同的固态或液态物质的微粒大小是不相同的，因而固态或液态物质的体积主要由微粒本身的大小决定。气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。(2)气体的体积与温度、压强有关，只有在标准状况下(0℃、×105Pa)1mol任何气体的体积才是22.4L。(标准状况可用S、P、T表示)(3)气体物质的量是1mol。(4)“22.4L”这个数值是近似值，但在计算时就取22.4L/mol即可。 (5)气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如H与O的混合气在标准状况下的体积22(6)1mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4L，也可能不是22.4L。应用气体摩尔体积的两个公式标准状况下气体的体积(L)①气体物质的量(mol)=气体摩尔体积(22.4L/mol) ②标准状况下气体的密度(g/L)=气体摩尔体积(22.4L/mol)气体摩尔质量=气体密度(S、P、T)×气体摩尔体积(M=p)3、阿佛加德罗定律及其推论在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。这就是阿佛加德罗定律。这个定律也可以记忆成：同T、同P、同V时，N、n(气体)相同。阿佛加德罗定律的推论：VnVn(1)同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。即同T、同P时1=Vn2(2)同温下，同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。即同T、同V时1=2(3)同温、同压下，不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比(或气体的分子量之比)。pMpMpM22(4)同温、同压下，同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比，也等于其密度之比。MpMpM(H)1mMpmMp即同T、同P、同V时1=1mMp222(5)同温、同压下，同质量的不同气体的体积之比等于其分子量的倒数之比。即同T、同1 VMM1=21M1MV22【典型例题】[例1]在标况下，某气体的密度是1.25g/L，求该气体摩尔质量。MM解析：p==V22.4L.mol1m点评：此方法称为“绝对密度法”[例2]在同温同压下，某气体对氢气的相对密度为16，则该气体的摩尔质量是多少？222点评：此法称为“相对密度法”222mMn+Mn+^解析：M=总=1122nn+n+^总12点评：这个公式用于求混合气体的平均分子量[例4]体积为1L的干燥容器中充入HCl气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082，将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是()A.0.25LB.0.5LC.0.75LD.1L2故该混合气体中必混有空气。HCl易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于HCl气设HCl气体的体积为x，则空气的体积为1Lx根据气体平均摩尔质量公式：点评：本题运用到了空气的平均相对分子质量(29)，判断空气的存在应用了平均摩尔质量的方法。【模拟试题】1.下列有关气体体积的叙述中，正确的是()。(上海市高考题)A.一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定。B.一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定。C.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同。D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L。2.某温度下，在一密闭容器中有适量的Cl和NH，完全反应后容器中只有N和NHCl颗粒，则容2324器中反应前后的压强之比为()。3.设N代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()。(全国高考题)AA.2.7g金属铝变为铝离子时失去的电子数目为0.3NA2AC.在常温、常压下，1molNe(氖气)含有的原子数为NA4.在同温、同压下，有同质量的气体X和Y。已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是()。(陕西省会考题)A.M>MB.M<MC.M=MD.无法确定XYXYXY5.在给定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是()。(云南省会考题)A.分子直径的大小B.分子间距离的大小C.分子间引力的大小D.分子数目的多少442222生成物组成的混合气的平均相对分子质量为()。ABCD.无法计算7.有一真空储气瓶，净重500g。在相同条件下，装满氧气后重508g，装满另一种气体X时重511g，则X的相对分子质量为()。(石家庄市测试题)A.44B.48C.64D.718.下列物质分解时，若产生的气体在常温、常压时体积相同，则消耗下列物质的物质的量最小的是()。9.1mol氧气在放电条件下，有30%转化为臭氧(O)，则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是3()。(北京市会考题)ABC4D.35.610.今有H和CO(体积比为1:2)的混合气体VL，当其完全燃烧时所需O的体积为()。(湖2南省会考题)A.3VLB.2VLC.VLD.0.5VLXY化合物，则该气体化合22物的化学式为()。(苏州市测试题)A.A3B.XYC.CXY3D.DXY2312.将mg锌加到mg20%的HCl溶液中去，反应结果共放出nL氢气(在标准状况下)，则被还原2的HCl的物质的量是()。(高考科研题)m5mmnA.1molB.2molC.2molD.mol6536.536.511.213.在同温、同压的条件下，相同体积的氧气和氢气的质量比为，密度比为，氧气对氢气的相对密度为。14.在标准状况下，1.6g某气态氧化物RO的体积为0.56L。该气体的物质的量是，摩尔质量215.30mL某气体NH全部分解生成30mLN和60mLH，上述气体的体积均在同温、同压的条件xy22下测定，由此推断该气体的相对分子质量是。(浙江省联考题)16.实验测量CO与O的混合气体的密度是相同状况下H密度的14.5倍，则该气体的平均摩尔质量222222花引燃，待反应完全后冷却到室温。容器内产生了盐酸，则盐酸溶液中溶质的质量分数为。(广西自治区竞赛题)中通入0.002g氯气就达到消毒作用，可供饮用。0.002g氯气在标准状况下的体积为19.在同温、同压下，测得氢气密度为0.089g/L，某种有刺激性的气体X密度为2.927g/L。又知气体X是三原子分子并由两种元素组成，两种元素的质量比为1:1。则气体X的化学式为。(河北省测试题)20.计算11.2L下列气体在标准状况下的质量：(1)N和O体积比为4:1的混合气体；2(2)N质量分数为20%的N和O的混合气体。(南昌市测试题)2222.C2.C9.B8.D某=某，可知M=2D3.AC4.A5.D6.B11.A12.D7.A15.321)14.4g(2)15.56g4、相对密度、平均分子量、平均摩尔质量及其计算。①平均分子量：对组成一定的混合物而言，可根据各组分的组成和分子量来计算平均分子量。M＝ABAB②平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。B两种气体的密度之比称为相对密度。如A气体对B气体的相对密度用D表示为：B由某气体对H的相对密度D=2HpMpM某H2。HH22由某气体对空气的相对密度D，可以知道M=29D。空某空5、在气体反应的化学方程式中，化学计量数之比等于各气体的体积之比，也等于各气体物质的量之6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系质的量在化学实验中的应用容量瓶的使用之一1．使用容量瓶前检查它是否漏水方