专题三 考点1 物质的量及相关计算
1.物质的量与阿伏加德罗常数
(1)物质的量及其单位。
①物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,用符号 表示。
②物质的量的单位——摩尔。
(2)阿伏加德罗常数。
①阿伏加德罗常数是1 mol任何粒子的粒子数,符号是 ,通常用 表示。
②物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系: 。
2.摩尔质量
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量(M),单位为 。
(2)某粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。
(3)公式: 。
3.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积(Vm),单位为 。
(2)标准状况下,Vm≈ 。
(3)公式: 。
(4)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
注意:“22.4 L· mol-1”使用三个易错点
①忽视使用条件必须为标准状况,即0 ℃、101 kPa。
②忽视使用对象:气体,可为单一气体,也可为混合气体,切记H2O、SO3、苯、CCl4在标准状况下均为非气态物质。
③忽视一个辩证关系:标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,但非标准状况下,气体摩尔体积也可能为 22.4 L·mol-1。
4.物质的量浓度
(1)定义:以单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度(cB),单位为 。
(2)公式: 。
注意: 物质的量浓度理解“三提醒”
①在公式cB=中,V是溶液的体积,不是溶剂的体积。
②从一定体积的溶液中取出少量溶液,物质的量浓度、质量分数、密度等都不变。
③溶液中某离子的浓度和溶液的体积无关,只与含有该离子的物质的浓度和组成有关。
5.与物质的量有关的计算转化关系
考向1 有关物质的量的简单计算
[典例1] (2024·1月合格考)杭州亚运会开幕式首次在主火炬中使用了由CO2制备的甲醇燃料,实现制备—使用循环内的零增碳排放。完全燃烧1 mol 甲醇(CH3OH),生成的CO2质量为( )
A.22 g B.44 g C.66 g D.88 g
[变式1] (2023·7月合格考)某饮用水中K+的含量为0.39 mg·L-1,佳佳同学参加学农活动时喝了1 L 该饮用水,则她摄入的K+数目约为( )
A.6.02×1018 B.6.02×1021
C.3.01×1021 D.3.01×1018
考向2 物质的量浓度及其简单计算
[典例2] (2023·7月合格考)下列体检项目的检查结果以物质的量浓度呈现的是( )
选项 项目名称 检查结果 单位
A 总蛋白 70.6 g·L-1
B 总胆固醇 4.27 mmol·L-1
C 收缩压 105 mmHg
D 谷丙转氨酶 7 U·L-1
[变 式2] (2024·1月合格考)聪聪血液检查的部分指标如下表。若其血液总体积为5.0 L,则血液中含葡萄糖(相对分子质量为180)的质量为( )
序号 项目名称 检查结果 单位
1 K 4.1 mmol·L-1
2 Na 140.2 mmol·L-1
3 葡萄糖 5.0 mmol·L-1
A.1.8 g B.9.0 g C.4.5 g D.18.0 g
考向3 有关NA的简单计算
[典例3] (2024·1月合格考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.28 g CO中含有NA个CO
B.1 mol NaNO3中含有3NA个N
C.1 L 1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有NA个 Na+
D.标准状况下,22.4 L H2完全燃烧生成 2NA个 H2O
[变式3] (2020·1月合格考)阿伏加德罗常数的命名是为了纪念意大利科学家阿伏加德罗。用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.28 g N2含的分子数为2NA
B.1 mol Na含有的电子数为 NA
C.标准状况下,22.4 L O2含有的氧原子数为2NA
D.1 L 2 mol·L-1KCl溶液中含有的离子数为2NA
核心整合
1.(1)①n ②mol 分子 原子 离子 (2)①NA
6.02×1023 mol-1 ②n=
2.(1)g·mol-1 (3)M=
3.(1)L·mol-1 (2)22.4 L·mol-1 (3)Vm=
4.(1)mol·L-1 (2)cB=
考向突破
[典例1] B 甲醇完全燃烧的化学方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,燃烧1 mol甲醇,生成1 mol CO2,即 44 g,B正确。
[变式1] A 1 L该饮用水含有0.39 mg的钾离子,物质的量为1×10-5mol,数目约为6.02×1018,故选 A。
[典例2] B 物质的量浓度的单位是mol·L-1或mmol·L-1,故选B。
[变式2] C 聪聪血液中含葡萄糖的物质的量是5.0 mmol·L-1×5.0 L=25.0 mmol,换算得质量为25.0×10-3 mol×180 g·mol-1=4.5 g,C正确。
[典例3] A 28 g CO含有CO分子的数目为×NA mol-1=NA,A正确;1 mol NaNO3中含有NA个N,B错误;1 L 1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有2NA个Na+,C错误;标准状况下,22.4 L H2气体的物质的量是1 mol,完全燃烧生成1 mol H2O,即NA个H2O,D错误。
[变式3] C 28 g N2的物质的量为=1 mol,所含分子数为NA,A错误;1 mol Na含有的电子数为11NA,B错误;标准状况下,22.4 L O2的物质的量为=1 mol,1 mol O2含有的氧原子数为2NA,C正确;该溶液中KCl的物质的量为2 mol·L-1×1 L=2 mol,所含离子数为4NA,D错误。
