物质的量习题

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  • 一. 一个中心

    1. 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,符号是n,用来表示物质所含粒子的多少,其单位是摩尔(mol).物质的量(n)和它的单位(mol)把宏观的质量、体积与微观粒子联系起来,这大大方便了计算和粒子的计数.

    2. 摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,符号是M,常用单位是g/mol或kg/mol.将物质的质量换算成物质的量,换算成粒子数,将气体物质质量换算成体积(标准状况),都要通过摩尔质量这一桥梁进行.

    3. 气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,符号是 ,常用的单位是L/mol或m3/mol,知道了气体摩尔体积,可以计算气体体积或气体物质的量,三者存在下列关系: ,标准状况下气体摩尔体积约为22.4L/mol.

    4. 物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,用公式表示为: ,它常用的单位是mol/L或mol/m3.公式中的V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积;若已知溶液的密度,可与溶质的质量分数相互换算.即

    5. 配制一定物质的量浓度的溶液,一般分为以下几步:①计算;②称量;③溶解;④转移;⑤洗涤;⑥定容;⑦摇匀.配制一定物质的量浓度溶液的主要仪器是容量瓶,还有托盘天平、烧杯、量筒或滴定管、玻璃棒、胶头滴管、药匙等.容量瓶上标有体积(mL)和温度(℃),是比较精密的仪器,它的容积是在指定温度下测量出来的,故一定在指定温度下使用.

    二. 二个无关

    物质的量、质量、粒子数的多少均与温度及压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关),即同一溶液,无论取出多大体积,其各种浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度)均不变.

    三. 三个规律

    1. 质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和.质量守恒定律表现出三不变:反应前后元素种类不变;反应前后原子个数不变;反应前后质量不变.

    2. 阿伏加德罗定律是指同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,又称之为“四同定律”.注意:①使用范围:气体;②使用条件:同温、同压、同体积;③特例:气体摩尔体积.根据阿伏加德罗定律及条件可推出各种推论,但要注意使用条件:

    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 (特例:在0℃,1atm时,1mol气体体积为22.4L)

    推论2:同温同体积下,气体的压强比等于物质的量之比,即 .

    推论3:同温同压下,同体积的任何气体在质量之比,等于摩尔质量之比,等于其密度比,即 .

    推论4:同温同压下,同质量的气体体积比等于摩尔质量之反比,即 .

    推论5:同温同压下,任何气体的密度之比等于摩尔质量之比,即 .

    推论6:同温同体积下,等质量的任何气体,它们的压强比等于其摩尔质量的倒数比,即 .

    推论7:同温同压下,对于摩尔质量相同的气体,其质量与分子个数成正比,即 .

    3. 稀释定律是指稀释前后溶质的质量、物质的量等保持不变.据此可以进行溶液稀释的计算.

    四. 六个关系

    1. 物质的量与摩尔的关系

    物质的量和长度、质量、时间、电流强度等概念一样,是一个物理量的整体名词.“物质的量”不得化简或增添任何字,它是表示物质含有阿伏加德罗常数个粒子的物理量.摩尔是物质的量的单位. 中含有阿伏加德罗常数个碳原子,把这么多的 原子确定为1mol.如果某种物质含有阿伏加德罗常数个结构粒子,则该物质的物质的量就是1mol.因为阿伏加德罗常数数字庞大,所以摩尔是计算数目庞大的微观粒子的一种单位.使用摩尔时应具体指明粒子的名称,这些粒子可以是分子、离子、原子、电子等,也可以是这些粒子的特定组合(如空气),只有这样才有完整明确的意义.

    2. 阿伏加德罗常数与 的关系

    有的同学认为阿伏加德罗常数就是 ,这种认识是不对的.阿伏加德罗常数的定义值是指 中所含的原子数. 这个数字是阿伏加德罗常数的近似值,两者在数字上是有区别的.而且阿伏加德罗常数不是纯数,其符号是NA,单位是 ,最新测定的数据是 .这好比 与3.14一样.因此,在叙述摩尔概念时,不能说含 个粒子的物质的物质的量为1mol;而只能说含阿伏加德罗常数个结构粒子的物质的物质的量是1mol(即每摩物质含有阿伏加德罗常数个结构粒子)

    3. 摩尔质量与化学式式量的关系

    单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,“单位物质的量”具体指1mol.

    摩尔质量在数字上等于1mol物质的质量,即阿伏加德罗常数个结构粒子的总质量.它的单位如果用克/摩,则摩尔质量与粒子的式量(如相对原子质量,相对分子质量等)在数值上相等,但二者在概念上是完全不同的,单位也不一样.如 的摩尔质量是 .

    4. 物质的量与物质的质量的关系

    不能把物质的量理解为物质的质量.物质的质量在物理学上是早已明确了的物理量,其单位为千克.虽然两者的意义不同,但它们之间可以通过物质的摩尔质量联系起来:物质的量(mol) ,即 .

    5. 摩尔质量(M)和阿伏加德罗常数( )的关系

    阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1mol,其质量在数字上即为摩尔质量.关系式为: ( 为每一粒子的真实质量),这是一个联系宏观物质和微观粒子的基本公式.

    6. 物质的质量、物质的量、粒子数三者之间的关系

    物质的质量、物质的量、粒子数三者之间的换算关系如下:

    利用阿伏加德罗常数和物质的摩尔质量,可以进行三者之间的相互换算.这是联系微观粒子数目和宏观物质质量的重要公式,同学们务必要熟练掌握,灵活运用.

    如:1、下列说法中正确的是

    (A)摩尔是表示物质质量的单位 (B)10g氟化氢含有0.5molHF分子

    (C)2g氢气的体积约是22.4L (D)物质的摩尔质量等于其式量

    2、设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    (A)常温常压下,11.2L氯气所含有的原子数目为NA

    (B)9g水所含有的电子数目为0.5NA

    (C)1mol氯分子被还原成氯离子时得到的电子数目为NA

    (D)0.1mol甲烷含有的质子数目为NA

    答案:第一题BD,摩尔是表示物质的量的单位,不是质量;2g氢气只有在标况下体积才是22.4L;物质的摩尔质量的数值等于其式量 ;氟化氢的式量 20

    第二题AD 标况下,11.2L氯气(Cl2)为0.5mol所含有的原子数目为NA;9g水所含有的电子数目为5NA(10×0.5);1mol氯分子被还原成氯离子时得到的电子数目为2NA