第三节 物质的量 （原卷版）高一化学人教版2019必修第一册（举一反三）

/第三节物质的量题型01物质的量及单位题型02阿伏加德罗常数NA题型03摩尔质量题型04气体摩尔体积题型05阿伏加德罗定律题型06气体相关计算(标准状况下)题型07物质的量浓度题型08物质的量浓度的相关计算题型09溶液配制及误差分析题型10阿伏加德罗常数NA综合应用——突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度题型01物质的量及单位1.物质的量物质的量表示含有一定数目粒子的集合体，符号为，是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。2.物质的量的单位——摩尔物质的量的单位是摩尔，简称摩，用符号“”表示，摩尔是国际单位制中7个基本单位之一，类似于长度的基本单位——米。（1）计量对象：只能计量：摩尔作为物质的量的单位，可以计量所有微观粒子，如原子、分子、离子、质子、中子和电子等，但不能直接表示宏观物质，如不能说“1mol小米”“1mol苹果”等。（2）指代要具体：用摩尔为单位计量某物质的物质的量时，必须指明物质的微粒名称、符号或化学式。如：1molH、1molH+、1molH2，不能用“1mol氢”这样含糊、无意义的表示。（3）计量标准：国际上规定，1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为。即1mol任何粒子所含的粒子数都，都约为6.02×1023。例如：1molFe中约含有6.02×1023个Fe原子，1molH2O中约含有6.02×1023个H2O分子。【典例1】下列说法中，不正确的是A．物质的量表示含有一定数目粒子的集合体，是七个基本物理量之一B．摩尔是物质的量的单位C．1mol任何物质都约含6.02×1023个原子D．1mol水所含的水分子数和1molAl所含的Al原子数都约为6.02×1023【变式1-1】下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是A．中含有原子、原子B．1mol是个粒子的集合体，如1mol大米、1mol苹果等C．物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的D．摩尔是7个基本物理量之一，它既是物质的量的单位，又是粒子数目的单位【变式1-2】下列关于物质的量的说法正确的是A．物质的量可以理解为物质的数量B．物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子C．1mol任何物质都约含有个原子D．摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一【变式1-3】下列表述不规范的是A．1molCl2 B．1molCl C．1mol水 D．1mol芝麻题型02阿伏加德罗常数NA1.阿伏加德罗常数（1）1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为，单位为，通常用表示。（2）阿伏加德罗常数由数字和单位组成，并不是纯数，本身包含单位：mol-1，即NA≈，仅说6.02×1023是错误的。2.计算公式（1）物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与粒子数(N)之间的关系式：n＝eq\f(N,NA)（2）应用（记住式子中各符号代表）【典例2】下列关于阿伏加德罗常数的叙述不正确的是A．阿伏加德罗常数是指1mol物质中所含有的原子数B．0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NAC．国际上规定0.012kg12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数D．1molO2中的分子数为NA，而原子数为2NA【变式2-1】已知1mol任何粒子集合体都约含有6.02×1023个粒子，那么2molAl含有的铝原子数目约为A．3.01×1023个 B．6.02×1023个 C．1.204×2024个 D．6.02×1024个【变式2-2】在0.5molNa2CO3中含有Na+的数目是A．3.01×1023 B．6.02×1023 C．0.5 D．1【变式2-2】下列说法不正确的是A．6.02×1023个钠离子的物质的量约为1mol B．1mol氧约含6.02×1023个氧分子C．1mol氯化钙里含3mol离子 D．1molH＋中含有的氢离子数为NA题型03摩尔质量1.摩尔质量的含义（1）摩尔质量：表示单位物质的量的物质所具有的，符号为。（2）摩尔质量的表达式为M＝eq\f(m,n)，所以摩尔质量M的常用单位为。2.摩尔质量与相对原子（分子）质量的关系微粒的摩尔质量当以g·mol－1作单位时，在数值上该微粒的相对原子（分子）质量。物质的摩尔质量是物质的固有属性，不随状态及物质的量的多少而变化，取决于物质的组成和化学式的表示形式。3.质量、物质的量、粒子数之间的关系【典例3】下列有关摩尔质量的描述或应用中，正确的是A．1molNH3的质量为17B．二氧化碳的摩尔质量为44gC．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量D．一个钠原子的质量等于g【变式3-1】下列关于摩尔质量的说法中，正确的是A．氯气的摩尔质量是71g B．摩尔质量是1mol物质的质量C．氢氧化钠的摩尔质量是40g/mol D．1molH2O的质量是18g/mol【变式3-2】已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是A．16g B．32gC．64g·mol－1 D．32g·mol－1【变式3-3】下列说法中，正确的是A．1mol氢的质量是2gB．含0.5mol碳酸钠的溶液中，Na+的数目是3.01×1023个C．28gCO与32gO2所含氧原子数相等D．6.02×1023个氧原子的质量是16g题型04气体摩尔体积1.气体摩尔体积含义（1）概念：单位物质的量的气体所占的体积，符号为，常用单位为L/mol（或L·mol-1）。（2）表达式：Vm＝V2.气体摩尔体积的数值（1）气体的体积主要由粒子间的距离决定，而粒子间的距离又受温度和压强影响。因此，对于气体而言，不同状态下的气体摩尔体积不一定相同。（2）在标准状况（0℃、101kPa）下，1mol任何气体的体积都约22.4L，即Vm=L/mol（标准状况）。此时物质的量与气体摩尔体积的关系：n＝eq\f(V,22．4L/mol)（3）使用22.4L/mol计算时，一定要看清物质是不是气体，条件是不是标准状况，两者缺一不可。如常见的水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体，则不能使用n＝eq\f(V,22．4L/mol)计算。【典例4】下列关于气体摩尔体积的说法中，正确的是A．常温常压下，2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NAB．1mol由O2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4LC．常温常压下，32gO2所占的体积约为22.4LD．在标准状况下，NA个H2O分子所占体积约为22.4L【变式4-1】在标准状况下，所占体积最大的是A． B．个分子C． D．【变式4-2】下列说法错误的是A．在标准状况下，的体积是22.4LB．在标准状况下，的物质的量是0.5molC．在标准状况下，的体积是33.6LD．在标准状况下，个CO分子的体积是33.6L【变式4-3】用表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．标准状况下，体积约为B．常温常压下，含有的原子数为C．标准状况下，含有个氦原子的氦气体积约为11.2LD．标准状况下，中含有的原子数为题型05阿伏加德罗定律1．含义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。2．适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。3．“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有第“四同”。注意：阿伏加德罗定律中的“分子数”相同，“原子数”不一定相同。4．阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同容eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同温同容下，气体的压强比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(Mr1,Mr2)同温同压下，气体的密度比等于摩尔质量之比，等于相对分子质量之比【典例5】在两个密闭容器中，分别充有64gSO2和48gO3，若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是A．两种气体的体积之和为44.8L B．SO2和O3的气体密度比为4∶3C．SO2和O3分子数之比为4∶3 D．SO2和O3的氧原子数目比为1∶1【变式5-1】在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是17∶14。若乙气体是CO，则甲气体可能是A．H2S B．HCl C．NH3 D．Cl2【变式5-2】同温同压下，某容器充满O2重116g，充满CO2重122g，现充满某气体重114g，则该气体的相对分子质量为A．28 B．32 C．44 D．60【变式5-3】由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29)，下列关系正确的是A．混合气体中，CO与NO的质量比为14：15B．混合气体中，CO与NO的分子个数比为1：2C．混合气体中，CO占有的体积大于NO占有的体积D．混合气体中，CO与NO的密度比为15：14题型06气体相关计算(标准状况下)有关气体计算(标准状况下)——“四公式”（1）气体的物质的量n＝eq\f(V,22．4L/mol)。（2）气体的摩尔质量M＝22．4L/mol·ρ标况。（3）气体的分子数N＝n·NA＝eq\f(V,22．4L/mol)·NA。（4）气体的质量m＝n·M＝eq\f(V,22．4L/mol)·M。【典例6】已知ag的A2气体含有n个分子，则mg的A2气体在标准状况下的体积为(设NA为阿伏加德罗常数)A．22.4L B．22.4nm/aNAL C．22.4an/mNAL D．22.4am/nNAL【变式6-1】一种气体的质量是14.2g，体积是4.48L(标准状况)，该气体的摩尔质量是A．71g B．28.4g·mol－1 C．71 D．71g·mol－1【变式6-2】已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是A．64g B．32g C．64g/mol D．32g/mol【变式6-3】1g氧气含a个原子，则阿伏加德罗常数可表示为A． B． C． D．题型07物质的量浓度1.含义：物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度，符号为cB。2.计算公式：，其中nB为溶质的物质的量，V为溶液的体积。由物质的量浓度的计算公式可知，物质的量浓度的常用单位为（或）。3.运用cB的注意事项(1)物质的量浓度的概念中的“单位体积”指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。计算时不能用溶剂的体积代替溶液的体积，应根据V=m/ρ计算溶液的体积。(2)溶质B表示任意的溶质，B的组成可以是分子、离子等，也可以是由阴、阳离子构成的结构单元。(3)对于一定物质的量浓度的溶液，不论取用多少体积，各份溶液中溶质的物质的量浓度始终不变，只是在不同体积的溶液中，溶质的物质的量不同。例如，1L1mol·L－1的NaCl溶液中，Cl－的物质的量浓度为1mol·L－1，Cl－的物质的量为1mol；从中取出0．5L，该份溶液中Cl－的物质的量浓度仍为1mol·L－1，而Cl－的物质的量变为0．5mol。【典例7】下列说法正确的是A．把98g硫酸溶于1L水中，则溶质的物质的量浓度为1mol·L-1B．1mol·L-1的NaCl溶液中含有1molNaClC．从100mL的1mol·L-1的硫酸溶液中取出10mL，则这10mL硫酸溶液的物质的量浓度是0.1mol·L-1D．1mol·L-1的CaCl2溶液中，Cl-的物质的量浓度为2mol·L-1【变式7-1】1mol∙L−1硫酸溶液的含义是A．1L水中含有1mol硫酸B．1L溶液中含有2mol氢原子C．将98g硫酸溶于1L水中配成的溶液D．1L硫酸溶液中含98g硫酸【变式7-2】下列溶液中，与50mL1mol·L-1AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是A．150mL2mol·L-1NaCl溶液 B．75mL4mol·L-1NH4Cl溶液C．75mL2mol·L-1CuCl2溶液 D．100mL3mol·L-1KCl溶液【变式7-3】某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液，标签上标有“0.1”的字样，该小组成员对该溶液的叙述正确的是A．配制1L该溶液，可将0.1mol溶于1L水中B．溶液中与的个数比为1：1C．从1L该溶液中取出100mL，则取出的溶液D．取10mL该溶液稀释至20mL，则所得溶液的题型08物质的量浓度的相关计算1．依据定义式计算(1)已知溶质的质量eq\x(m)eq\o(→,\s\up12(n＝\f(m,M)))eq\x(n)eq\o(→,\s\up12(c＝\f(n,溶液)))eq\x(c)(2)已知溶液中某种粒子的数目eq\x(N)eq\o(→,\s\up12(n＝\f(N,NA)))eq\x(n)eq\o(→,\s\up13(c＝\f(n,V（溶液）)))eq\x(c)(3)已知标准状况下气体溶质体积eq\b\rc\}(\a\vs4\al\co1(溶质的物质的量n＝\f(V(气体),22．4L·mol－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m(气体)＋m(溶剂),ρ)))c＝eq\f(n,V)2．溶液的稀释与混合(1)稀释溶液稀释前后溶液的体积发生变化，但溶质质量不变：m1w1＝m2w2；溶质的物质的量不变：c1·V1＝c2·V2。(2)混合c(混)·V(混)＝c1V1＋c2V2。3．物质的量浓度与溶质质量分数（w）之间的换算c＝eq\f(n,V)＝eq\f(\f(m（溶质）,M),V)＝eq\f(m（溶液）·w,M·V)＝eq\f(1000ρw,M)；w＝eq\f(cM,1000ρ)。特别注意ρ的单位是g/mL，c的单位为mol/L。【典例8】体积为VmL，密度为ρg•mL-1的溶液中，含有摩尔质量为Mg•mol-1的溶质mg，其物质的量浓度为cmol•L-1，溶质的质量分数为a%。下列关系式正确的是A．a%=×100% B．c=(mol•L-1)C．c=1000×ρ·a×M(mol•L-1) D．m=V×ρ×a【变式8-1】过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据，下列说法不正确的是过氧乙酸消毒液【化学式】【规格】【质量分数】15.2%【密度】A．个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为B．过氧乙酸的摩尔质量为C．过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为D．该消毒液中过氧乙酸的物质的量为【变式8-2】25℃时，将14.2gNa2SO4固体溶于水中恰好形成2L溶液，Na+的物质的量浓度为A．0.05mol·L-1 B．0.1mol·L-1 C．0.2mol·L-1 D．0.4mol·L-1【变式8-3】将10mL1.00NaCl溶液加水稀释到100mL，稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为A．0.10 B．0.20C．0.30 D．0.40题型09溶液配制及误差分析1.配制一定物质的量浓度的溶液（1）实验仪器：一定容积的容量瓶、托盘天平（称量固体）、量筒（量取液体）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。（2）配置步骤：计算、称量/量取、溶解/稀释、移液、洗涤、定容、摇匀2．配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(1)原理依据：根据cB＝eq\f(nB,V)＝eq\f(m,MB·V)判断。其他不变时：①凡是使m或nB增大的因素，cB偏大。②凡是使m或nB减小的因素，cB偏小。③凡是使V增大的因素，cB偏小。④凡是使V减小的因素，cB偏大。(2)常见误差分析：能引起误差的一些操作nVcB天平的砝码沾有其他物质或已生锈增大不变偏大药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码减小不变偏小称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长减小不变偏小用量筒量取浓溶液时，仰视读数增大不变偏大用量筒量取浓溶液时，俯视读数减小不变偏小搅拌时部分液体溅出减小不变偏小未洗烧杯和玻璃棒减小不变偏小所用容量瓶洗净后又用待配液润洗增大不变偏大向容量瓶转移溶液时有少量液体流出减小不变偏小定容时水加多了，用滴管吸出减小不变偏小定容时，俯视刻度线不变减小偏大定容时，仰视刻度线不变增大偏小(3)定容时仰视或俯视刻度线图解①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于凹液面最低点的实际读数，导致溶液体积偏大。②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反，刻度线高于凹液面最低点的实际读数，导致溶液体积偏小。【典例9】配制一定物质的量浓度溶液时，下列操作或说法不正确的是A．容量瓶使用前必须检漏，但可以不用干燥B．配制的溶液，所需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管C．用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，浓硫酸溶于水后应冷却至室温才能转移到容量瓶中D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，会使所配溶液浓度偏低【变式9-1】配制100mL0.1mol·L-1NaOH溶液，下列操作或说法正确的是A．需要使用的主要玻璃仪器有100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管B．称取0.4gNaOH，加入100mL容量瓶中，加水溶解、定容C．定容时，若仰视刻度线，则所配溶液的浓度将偏低D．定容时，若加水超过刻度线，可用胶头滴管吸出多余部分【变式9-2】配制的溶液，部分实验操作示意图如下，下列说法正确的是A．实验中需用的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒B．上述实验操作步骤的正确顺序为②④①③C．用托盘天平称量固体的质量为D．定容时，俯视容量瓶的刻度线，使配得的溶液浓度偏高【变式9-2】实验室欲用Na2CO3·10H2O晶体配制100mL1mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是A．要完成实验需称取10．6gNa2CO3·10H2O晶体B．本实验需用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、量筒、烧杯、500mL容量瓶C．配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水会导致溶液浓度偏低D．定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏高题型10阿伏加德罗常数NA综合应用1.解答阿伏加德罗常数正误判断题的思维模型2.突破阿伏加德罗常数正误判断题的七个维度(1)状况条件22．4L·mol－1是指标准状况(0℃，101kPa)下的气体摩尔体积。若给出在非标准状况，如已知常温常压下气体的体积，不能用22.4L·mol－1进行计算，而n＝mM正误判断：常温常压下，11.2L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA()常温常压下，8gO2所含氧原子数为0.5NA()(2)物质状态22．4L·mol－1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等)，不能用22.4L·mol－1进行计算。正误判断：标准状况下，22.4LH2O中所含分子数为NA()(3)粒子种类粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求，防止误入陷阱。正误判断：18gNH4+含有的电子数为10(4)物质的组成①气体单质的组成除常见的双原子外，还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。②一些物质中的离子数目。如Na2