物质的量基础知识

...wd......wd......wd...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。但是物质之间的反响，既是按照一定的微粒个数进展，又是以可称量的物质来进展反响的。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〕及单位符号物理量单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒S电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cd〔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。2、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。摩尔可简称为“摩〞，其符号是“mol〞。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、应用符号说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〕摩尔确实定按规定，科学上应用0.012kg〔即12g〕碳〔指原子核内含6个质子和6个中子的一种碳原子，通常表示为12C或C〕所含碳原子数目就是1摩尔。也就是说，摩尔这个单位是以0.012kg12C所含的原子个数为标准，来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。二、阿佛加德罗常数与6.02×1023mol-10.012kg12C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准确的数值，在使用时常取其近似值为6.02×1023。例如2molH2约含2×6.02×1023个H2分子。12.04×1023个O2分子约是2mol。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〕使用摩尔时的本卷须知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，如不能说1mol苹果、1mol小米等。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在“摩尔〞或“mol〞的后面，如：1mol氢分子或写成1molH2；1mol氢原子或写成1molH；1mol钠离子或写成1molNa+；1mol电子或写成1mole等。但不能说“1mol氢〞，因为这里的氢终究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一样的。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、分子量或离子式量。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：微粒符号相对原子质量1个微粒真实质量〔g〕物质的量〔mol〕所含微粒数〔个〕摩尔质量

(g·mol-1)C121.993×10-2316.02×102312Fe569.3×10-2316.02×102356O2325.32×10-2316.02×102332H2O182.99×10-2316.02×102318H2SO4981.63×10-2216.02×102398OH172.82×10-2316.02×102317Na+233.82×10-2316.02×102323注意，摩尔质量的单位是g/mol；原子量、分子量、式量都是相比照值，没有单位；1mol物质的质量单位是g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上一样。化学式量是指该物质一个粒子〔或单位组成〕的质量与一个C原子质量的1/12之比所得的数值，单位是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〕②物质的量〔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，也等于各物质反响时物质的量之比。例如： SO2+2H2S==3S+2H2O微粒数之比1∶2∶3∶2物质的量之比1∶2∶3∶2质量之比16∶17∶24∶9四、气体摩尔体积与22.4L·mol-1：1、影响物质体积的因素：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L·mol-1。在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。进展有关计算时常写成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一样的，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℃、1.01×105Pa〕1mol任何气体的体积才是22.4L。〔标准状况可用S、P、T〔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0.3molH2与0.7molO2的混合气在标准状况下的体积约为22.4L。〔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①气体物质的量〔mol〕②标准状况下气体的密度〔g/L〕气体摩尔质量=气体密度〔S、P、T〕×气体摩尔体积〔M=22.4〕3、阿佛加德罗定律及其推论在一样的温度和压强下，一样体积的任何气体都含有一样数目的分子。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〕一样。A.由三同推一同。B.联系理想气体状态方程PV=nRT，可以得出一系列正比、反比关系。阿佛加德罗定律的推论：〔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〔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〔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〕。即同T、同P时〔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。即同T、同P、同V时〔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P、同m时【典型例题】[例1]在标况下，某气体的密度是，求该气体摩尔质量。解析：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解析：点评：此法称为“相对密度法〞[例3]在标况下，将、、混合，求混合气体的平均相对分子质量。解析：点评：这个公式用于求混合气体的平均分子量[例4]体积为的枯燥容器中充入气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为，将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是〔〕A.B.C.D.解析：故该混合气体中必混有空气。易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于气体的体积。设气体的体积为，则空气的体积为根据气体平均摩尔质量公式：答案：C点评：此题运用到了空气的平均相对分子质量，判断空气的存在应用了平均摩尔质量的方法。【模拟试题】1.以下有关气体体积的表达中，正确的选项是〔〕。〔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，假设体积不同，则它们所含的分子数也不同。D.气体摩尔体积是指任何气体所占的体积约为。2.某温度下，在一密闭容器中有适量的和，完全反响后容器中只有和颗粒，则容器中反响前后的压强之比为〔〕。A.B.C.D.3.设代表阿伏加德罗常数，以下说法正确的选项是〔〕。〔全国高考题〕A.金属铝变为铝离子时失去的电子数目为B.在常温、常压下，含有的分子数为C.在常温、常压下，〔氖气〕含有的原子数为4.在同温、同压下，有同质量的气体和。此时的体积大于的体积，则它们的相对分子质量关系是〔〕。〔陕西省会考题〕A.B.C.D.无法确定5.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6.在150℃时，加热高氯酸铵发生分解反响，其气态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为〔〕。A.B.C.D.无法计算7.有一真空储气瓶，净重。在一样条件下，装满氧气后重，装满另一种气体时重，则的相对分子质量为〔〕。〔石家庄市测试题〕A.B.C.D.8.以下物质分解时，假设产生的气体在常温、常压时体积一样，则消耗以下物质的物质的量最小的是〔〕。A.B.C.D.9.氧气在放电条件下，有转化为臭氧，则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是〔〕。〔北京市会考题〕A.B.C.D.10.今有和〔体积比为〕的混合气体，当其完全燃烧时所需的体积为〔〕。〔湖南省会考题〕A.B.C.D.11.在一定温度、压强下，1体积和3体积化合生成2体积的气体化合物，则该气体化合物的化学式为〔〕。〔苏州市测试题〕A.B.C.D.12.将锌加到的溶液中去，反响结果共放出氢气〔在标准状况下〕，则被复原的的物质的量是〔〕。〔高考科研题〕A.B.C.D.13.在同温、同压的条件下，一样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，某气态氧化物的体积为。该气体的物质的量是，摩尔质量是，的相对原子质量是。15.某气体全局部解生成和，上述气体的体积均在同温、同压的条件下测定，由此推断该气体的相对分子质量是。〔浙江省联考题〕16.实验测量与的混合气体的密度是一样状况下密度的倍，则该气体的平均摩尔质量是，与的物质的量之比为，的质量分数是。17.在一定温度和压强下，、、按体积比混合，将此混合气体在密闭容器内用电火花引燃，待反响完全后冷却到室温。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〕18.每升天然水中通入氯气就到达消毒作用，可供饮用。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，某种有刺激性的气体密度为。又知气体是三原子分子并由两种元素组成，两种元素的质量比为。则气体的化学式为。〔河北省测试题〕20.计算以下气体在标准状况下的质量：〔1〕和体积比为的混合气体；〔2〕质量分数为的和的混合气体。〔南昌市测试题〕试题答案1.B2.C3.AC4.A5.D6.B7.A8.D9.B10.D11.A12.D13.；；14.；；15.3216.；；17.18.19.20.〔1〕〔2〕4、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。＝MA·a%+MB·b%+…②平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。③相对密度：D＝MA/MB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DB表示为：由某气体对H2的相对密度，可知。由某气体对空气的相对密度，可以知道。 5、在气体反响的化学方程式中，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比。例如： 6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系三.物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法如下：往瓶内加水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，把瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水，经检查不漏水的容量瓶才能使用。2．配制溶液〔1〕如果试样是固体，把称好的试样溶解在烧杯里；如果试样是液体，需用移液管或量筒量取移入烧杯里，然后再加少量蒸馏水，用玻璃棒搅动，使它混合均匀。应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化，就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移。〔2〕把溶液从烧杯移到容量瓶里，并屡次洗涤烧杯，把洗涤液也移入容量瓶，以保证溶质全部转移到容量瓶里。缓慢地参加蒸馏水，到接近标线2～3cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线〔小心操作，切勿超过标线〕。〔3〕盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动屡次，使溶液混合均匀。容量瓶使用完毕，应洗净、晾干〔玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶