1
物质的量及其计算
基本单位
1971年,第十四届国际计量大会决定用摩尔作为计量原子、分子或离子等微观粒子的物质的量的单位。摩尔的符号为mol,简称摩。 国际单位制(SI)的7个基本单位: 物理量名称 长度 质量 热力学温度 物质的量 发光强度 时间 电流 物理量符号 单位名称 单位符号 L 米 m m Kg t s I A T K n 摩尔 mol I(Iv) 坎德拉 cd 千克(公斤) 秒 安培(安) 开尔文 阿伏伽德罗常数: 定义:0.012Kg12C中所含的原子数,就是阿伏伽德罗常数,。符号NA,约为6.02×1023。 1mol任何粒子的粒子数约为6.02×1023,这个数叫做阿伏伽德罗常数,符号NA。
摩尔质量:
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。符号为M,单位g/mol(或g· mol-1),即1mol物质所具有的质量,在数值上等于物质的相对分子质量或相对原子质量。
物质的量的计算公式:四个
气体摩尔体积:
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号Vm,单位L/mol。
【注意】:
(1)状态,气体摩尔体积是指气态物质而言。在一定的温度和压强下,气体分子之间的平均距离几乎都相等,与气体分子本身的构成和性质无关,气体和体积只随分子数目的多少而改变。所以,同温同压下,含有相同数目分子的气体的体积必然相等。
(2)状况,一定量气体的体积是随着温度和压强等外界条件的改变而改变的。只有在同温、同压的条件下,气体分子之间的平均距离才近似相等,这时含有相同分子数目的气体才会占有相同的体积。
2
阿伏伽德罗定律的推论:(通过PV=nRT来推导,这个是理想气体状态方程) V n?物质的量、气体的体积和气体摩尔体积之间的关系:
Vm当气体处于0℃,1.01×105Pa时,即标准状况下, V m ≈ 22.4 L/mol
阿伏伽德罗定律: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。 推论1:同温、同压下,气体体积比等于其物质的量之比:
推论2:同温、同压、同体积的两种气体,质量比等于相对分子质量比: m1M1? m2M2
推论3:同温、同压的两种气体,密度之比等于其相对分子质量之比: ?1m1M1?? ?2m2M2
(通过PV=nRT来推导,这个是理想气体状态方程) 物质的量浓度的换算 (1)物质的量浓度的定义: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,叫做溶质B的物质的浓度;单位:mol/L (2)在一定物质的量浓度的溶液中,溶质B的物质的量、溶液的体积和溶质的物质的量浓度之间的关系为: 物质的量浓度 =V1n1N1??V2n2N2溶质的物质的量表达式: 溶液的体积cB?nBV溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算: 例:某市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/cm3.计算该市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。
nB1000?w c B ? ? g/mol
VM
3
例题:
例1、某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物,跟足量的稀盐酸反应,消耗H+和生成的CO2的物质的量之比为5∶4,则该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶3
例2、设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.标准状况下,2.24L乙烯和丙烯等物质的量混合气体中含有的共用电子对的数目为0.75NA B.室温下,pH=13的NaOH溶液中,溶液中的OH-离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA D.5NH4NO3 = 2HNO3 + 4N2 + 9H2O,若生成28g还原产物N2时,转移的电子数目为3.75NA
例3:常温常压下,往密闭容器中充入两种气体后不久,测得容器内最终气体平均摩尔质量为49g/mol,则充入的气体可能为 ( )
A. C2H2 和HCl B. SO2 和 H2S C. NH3和HCl D. NO和O2
例4:设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述不正确的是( ) A.7gCnH2n中含氢原子数为NA
B.4.6 g SO2 、CO2混合气体中含有中子数为2.3NA
C.在反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑中,每生成1 mol O2,转移电子数为2NA D.电解精炼铜时每转移NA个电子,阳极溶解32 g铜
例5:在常压和500℃条件下,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3,NH4HCO3,NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1、V2、V3、V4。体积大小顺正确的是( )
A.V3>V2>V4>V1 B.V3>V4>V2>V1 C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4
例6:标准状况下,VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/cm3),所得溶液的密度为ρg/cm3,质量分数为ω,物质的量浓度为c mol/L,则下列选项不正确的是( ) A.ρ=(17V+22400 )/ (22.4+22.4V)
B.用水稀释该溶液,OH-的物质的量增加 C.该溶液中共有6种微粒
D.若向该溶液中加入少量的NH4Cl固体,则溶液的pH值一定会减小
例7:在20℃,1个大气压下,将三个分别盛满氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛水的水槽中,当水进入烧瓶中,并使气体充分溶解后(假设试管中的溶液不向外扩散),三种溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1∶1∶1B.3∶3∶2 C.1∶2∶3D.1∶1∶2
例8:NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA B.2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
4
例9:NA代表阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( ) A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1L0.1mol/L的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA D.235g核素数为10NA
例10:N0为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.1.0L 1.0mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数位2N0 B.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0 C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1N0 D.1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0
U发生裂变反应:
,净产生的中子(n)
练习:
1.NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是( ) A.1mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA B.2L 0.5mol?L﹣1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA C.1mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
D.丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA
2.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
3.设NA为阿伏加德罗常数的数值.下列说法正确的是( ) A.1mol甲苯含有6NA个C﹣H键 B.18g H2O含有10NA个质子
C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子 D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子