物质的量—考点整理_1.pdf

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1、一、物质的量 1、物质的量：物质的量是国际单位制中七个根本物理量之一，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为 n。物质的量是为了将一定数目的微观粒子与可称量的物质之间联系起来而引入的物理量，是把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来的“桥梁。2、摩尔：摩尔是物质的量的单位简称摩，符号为 mol。摩尔可以计算所有微观粒子包括原子、分子、离子、原子团、质子、中子、电子等。3、阿伏伽德罗常数：国际上规定，1mol 粒子集合体所含的粒子数与 0.012kg12C 中所含的碳原子数一样，约为 6.021023。把 1mol 粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符号为 NA，通常用6.021

2、023mol-1表示，即 NA6.021023mol-1。1mol 任何粒子集体都含有阿伏伽德罗常数个粒子，约为 6.021023个。例如，1mol O2、C、NaOH 中分别含有 6.021023个 O2、C、Na+(或 OH-)，6.021023个 H、H2、H+的物质的量均为 1mol。4、n、NA与 N(粒子数)之间的关系为：n=ANN 物质的量阿伏伽德罗常数物质所含粒子数 NA=nN 阿伏伽德罗常数物质的量物质所含粒子数 N=nNA 物质所含粒子数物质的量阿伏伽德罗常数 计算时，阿伏伽德罗常数的取值为 6.021023mol-1。例如，3.021022个 CO2分子的物质的量为：n(

3、CO2)=ANN=123221002.61001.3mol=0.05mol 0.2mol H2O 含有的水分子数为：N(H2O)=nNA=0.2mol6.021023mol-1=1.2041023。考前须知：1“物质的量是一个专用名词，是一个整体四个字不能分割，也不能替代。物质的量既不是物质的数量，也不是物质的质量。2摩尔不是根本物理量，摩尔是物质的量这一根本物理量的单位。国际单位制中其他六个根本物理量是长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度。物质的量n和摩尔mol的关系与长度l和米m、质量m和千克kg、时间t和秒s的关系一样。3摩尔与物质的量两者不能混淆，没有“摩尔数这一说法。如同“物

4、体的质量是多少千克、长度是多少米一样，描述微观粒子时，应为“*物质的物质的量是多少摩尔，不能为“*物质的摩尔数是多少。4阿伏伽德罗常数是一个有单位mol-1的物理量，而不是一个纯数字。6.0210 23 mol-1是阿伏伽德罗常数的近似值。不能说 6.0210 23 mol-1是阿伏伽德罗常数。56.0210 23是一个很大的数字，因此阿伏伽德罗常数不能计算宏观物体，只适合与微观粒子的计算。6在使用摩尔表示物质的量时，应该指明物质微粒的名称、符号或化学式，使其具体、明确。例如，“1 mol 氧是指 1 mol 氧原子，还是 1 mol 氧分子，含义就不明确，说法错误；“1 mol O2”、“1

5、 mol O3”，说法均正确。7物质的量一样的任何物质所含粒子的数目一样，含有一样粒子数目的物质其物质的量也一样，但一定要注意“粒子指的是什么。如 1 mol NH3 和 1 mol H2O 所含有分子数一样质子数、电子书也一样，但所含原子数不同。二、摩尔质量 1 单位物质的量的物质所具有的质量，称为该物质的摩尔质量，其符号为 M，常用单位是 gmol-1。2任何粒子的摩尔质量以为 gmol-1为单位时，在数值上等于该粒子的相对原子质量Ar或相对分子质量Mr。3n、m、M 之间的关系：n=Mm 物质的量相对分子质量物质的相对原子质量或物质的质量 M=nm 物质的相对原子质量或相对分子质量物质的

6、量物质的质量 m=nM 物质的质量物质的量物质的相对原子质量或相对分子质量 例如，氧原子O的相对原子质量是 16，氧分子O2的相对分子质量是 32，O2的摩尔质量为 32 gmol-1，64g O2的物质的量为：n(O2)=Mm=13264molgg=2 mol 摩尔质量、相对原子质量、相对分子质量的数值一样摩尔质量以 gmol-1为单位时，但所表示的意义不同，符号不同，单位不同。摩尔质量 M 相对原子质量 Ar 相对分子质量 Mr 区别 单位物质的量的物质所具有的质量；单位是 gmol-1 一个原子的质量与12C 的121作比拟，所得的比值；单位：1 化学式中各元素相对原子质量之和；单位：1

7、 联系 摩尔质量为 gmol-1为单位时，数值上等于其相对原子质量或相对分子质量；混合物组成一定时，1 mol 混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量，在数值上等于该混合物的相对分子质量 注：相对原子质量、相对分子质量的单位是：1，在书写时将单位“1省略不写。三、气体摩尔体积 1定义：单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。2符号：Vm 3单位：Lmol-1或 m3mol-1 4定义式：nVVm变形式：V=mVn，mVVn 5标准状况下的气体摩尔体积：在 0、101kPa 时，1 mol 任何气体的体积都 约为 22.4L 条件 标准 对象 数值 Vm22.4 Lmol-1 考前须知：1

8、 mol 物质的体积不同或一样的解释 物质体积的大小取决于三个因素，即构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离。1构成液态、固态物质的粒子间的距离是很小的，在粒子数目一样的条件下，固态、液态物质的体积主要取决于原子、分子或离子本身的大小。由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以一样物质的量的不同液态、固态物质的体积也就有所不同。2一样条件下，1 mol 不同气体的体积是一样的。实验观察：电解水的实验中所得到的 H2和 O2的物质的量之比与其体积之比相等为 2:1，说明同温同压下，1 mol O2和 1 mol H2 的体积一样。数据计算：依据标准状况下 12429.1L

9、gO和120899.0LgH可计算 1 mol O2和 1 mol H2的体积都约为 22.4L。理论解释：气体分子间平均距离比分子直径大得多，因此气体分子本身的大小差异可以忽略。当气体的物质的量分子数一定时，决定气体体积大小的主要因素是分子间平均距离的大小。温度越高，气体体积越大；压强越大，气体体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离几乎是一个定值，故分子数一定时，其体积是一定值。即同温同压下，一样物质的量的气体所占的体积是一样的。应用：推导出阿伏伽德罗定律并应用于气体的物质的量、质量、体积、分子数、密度等物理量的比拟和计算。注：1应用 Vm=22.4Lmol-1时需注意：物质的聚

10、集状态一定是气态可以是单质或化合物，也可以是纯洁物或混合物；条件必须是标准状况273K、101kPa。如常温常压下，28gN2的体积不是 22.4L；标准状况下，22.4L SO3的物质的量不是 1 molSO3在标准状况下是固体。2标准状况下，Vm为 22.4 Lmol-1，273K、202kPa温度、压强都是标准状况时的 2 倍下，Vm也是 22.4 Lmol-1。3 只要温度和压强一定时，1 mol 任何气体所占的体积都是一个定值。如常温常压 25、101kPa下，Vm=24.5 Lmol-1 22.4 Lmol-1因为气体分子间的平均距离比标准状况下大，因此，22.4 L 气体的物质的

11、量小于 1 mol。4气体质量和物质的量的关系和条件无关，如 28gN2不管在什么条件下都是 1 mol；气体体积与物质的量的关系和条件有关，如 22.4LN2的物质的量不一定是 1 mol。四、阿伏伽德罗定律 1容：同温同压下，一样体积的任何气体包括混合气体都含有一样数目的分子。2实质：提醒温度T、压强p、气体体积V和物质的量n四者之间的关系。四者中假设三个一样，则第四个一定一样；假设两个一样，则另两个成比例。即“三同定一同，二同定比例。3重要推论 同温同压下，212121nnNNVV：同 T、p 时，体积与分子数或物质的量成正比。Vn 同温同压下，221MM：同 T、p 时，气体密度与其摩

12、尔质量或相对分子质量成正比。M 推导：221121VmVm2121nnVV212211MMnmnm 或mVMVm相同mV2121MM。同温同体积下，212121nnNNpp：同 T、V 时，气体压强与分子数或物质的量成正比。p n 难点突破：阿伏伽德罗定律可以这样推出：气体体积有气体的分子数、分子本身的大小和分子间的距离 3个因素决定。由于气体分子间的距离比分子本身大得多，所以对不同的气体，其分子本身的大小差异可以忽略。气体分子间的距离由温度和压强决定，同温同压下，不同分子的分子间距离几乎相等。所以，同温同压下，气体体积只取决于气体分子数，假设分子数一样，则物质的量一样，体积一样，反之亦然。名

13、师支招：根据阿伏伽德罗定律，可将同温同压下气体的体积比变换为其物质的质量比，或将恒温恒容时气体的压强比变换为其物质的量之比，然后进展气体的相关比拟和计算。例如，同温同压下，体积比为 1:2 的 CO 和 CO2 气体，其分子数之比为 1:2，原子数之比为 2:6即 1:3，质量比为 28：244即 7:22，密度比为 28:22 即 7:11。在化学反响中，同温同压下，气体分子数之比等于其物质的量之比，等于其体积之比。依据阿伏伽德罗定律及质量守恒定律，可确定气体的化学式或直接将气体体积应用于化学方程式中进展计算。例如，在一样条件下，10 mL 气体 A2与 30mL 气体 B2相互化合，可以生

14、成 20mL 气体 C，则 C的分子式为。解题思路：先由阿伏伽德罗定律确定 A2、B2、C 的物质的量之比为 1:3:2，即 A2+3B2=2C，再由质量守恒定律确定一个 C 分子中含有 1 个 A 原子和 3 个 B 原子，即 C 的分子式为 AB3。拓展：理想气体的状态方程式为 pV=nRTR 为气体常数，可以变式为：RTpMRTMmmp。由此可以推出和理解阿伏伽德罗定律的所有推论。如 T、p 一样时 Vn、M，T、V 一样时 p n，即为三个推论。除此以外，还可以得出一些相关推论，如：条件 关系 文字表述 n、p 一样 2121TTVV 物质的量相等、压强一样的气体，其体积与温度成正比温

15、度越高，分子间的平均距离越大 n、T 一样 1221VVpp 物质的量相等、温度一样的气体，其压强与体积成反比压强越大，分子间的平均距离越小 T、p、V 一样 2121MMmm 同温同压下，体积一样的气体，其质量与摩尔质量成正比 T、p、m 一样 1221MMVV 同温同压下，等质量的气体，其体积与摩尔质量成反比 T、V、m 一样 1221MMpp 同温同体积下，等质量的气体，其压强与摩尔质量成反比 五、有关气体的相对密度和平均摩尔质量的计算 以 d 表示相对密度，M表示平均摩尔质量，rM表示平均相对分子质量。1相对密度是一样条件下两种气体的密度之比。如气体 A 对气体 B 的相对密度可表示为

16、：BMAMBAd，即相对密度等于摩尔质量之比。2平均摩尔质量是单位物质的量的混合物即 1 mol 混合物的质量。其计算途径有：定义式：混混nmM。标准状况下混合气体的密度混，则：由相对密度计算。AAMMd混。则：AM dM。混合气体中个成分的物质的量分数或体积分数对气体，则：上式中，Mi和 ni分别表示组分 i 的摩尔质量和物质的量。依据气体的质量比或质量分数计算。假设 A、B、C 三种气体的质量比为 m1：m2：m3，则三种气体的物质的量之比为：CMmBMmAMm321，则：注：1气体在标准状况下的密度mVMVm，LgmolLgNH76.04.22mol173标。2Vm，则mVM，标4.22

17、M。3可以由气体的相对分子质量快速判断它是比空气重还是比空气轻。将空气的平均相对分子质量视为 29，则：Mr29 的气体比空气重如 CO2、SO2、Cl2、NO2等。4相对密度的含义是两种气体的密度之比，应用条件是同温同压、气体的相对密度和在标准状况下的密度的“价值就表达在计算相对分子质量摩尔质量上。例如，*物质 A 在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程式为：2A=B+2C+2D。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为 d，则 A 的相对分子质量为。解题思路是：混合气体对 H2 的相对密度为 d，说明按 1：2：2 的物质的量之比混合而成的 B、C、D 的混合气体 1 molB、C、D

18、分别为51mol、52mol、52mol的质量为 2d g，则，1 mol B、2 mol C、2 mol D 的混合气体的质量即 2 mol A 的质量则为 10d g，A 的相对分子质量为 5d g。六、物质的量浓度 1概念：以单位体积溶液里所含溶质 BB 表示各种溶质的物质的量来表示溶液的组成的物理量，叫做溶质 B 的物质的量浓度。其符号为 cB,常用单位为 mol/L或 molL-1.2公式：VncBBnB：溶质 B 的物质的量mol，mV气VNNMmnA V：溶液的体积，不是溶剂的体积；单位是 L，不是 mL 七、物质质量、物质的量、气体体积之间的简单计算 八、溶解度、溶质的质量分数

19、、物质的量浓度之间的关系 溶解度 溶质的质量分数 物质的量浓度 区别 定义 在一定温度下，*物质溶解于100g 水中到达饱和状态时所能溶解的质量 用溶质的质量和溶液的质量之比来表示溶液组成 单位体积溶液中所含溶液 B 的物质的量 溶质单位 g g mol 溶液单位 g g L 公式 g100m溶质溶质mS%100m溶质溶质m VncBB 特点 不受溶质、溶剂量多少的影响，只与温度有关 质量一样、溶质的质量分数也一样的溶液，所含溶质的质量一样，但溶质的物质的量不一定一样 体积一样、物质的量浓度也一样的溶液，所含溶质的物质的量一样，但溶质的质量不一定一样 换算公式 饱和溶液%100100SS，M1

20、000c，1000cM 九、气体溶于水所得溶液的浓度计算 依据Vnc 或M1000c 来计算气体溶于水所得溶液的物质的量浓度。对于“在标准状况下，a L 气体摩尔质量为 Mg/mol完全溶于 b ml 水中，所得溶液的密度为gcm-3”这一情景，溶质的质量分数与物质的量浓度的计算方法如下：LmolbaMamlLmlbMamolaVnc4.221000104.224.223，mVmV mV mV M M 物质的量n 粒子数目 N 质量 m 气体体积 V 物质的量浓度 c VV 或LmolbaMaMbaMaMMc4.2210004.2210001000。十、溶液中粒子溶度之间的关系 电荷守恒原理

21、1溶液中粒子溶度之间的关系 HCl=H+Cl-c(HCl)=c(H+)+c(Cl-)Ba(OH)2=Ba2+2OH-cBa(OH)2=c(Ba2+)+21c(OH-)Al2(SO4)3=2Al3+3SO42-cAl2(SO4)3=21c(Al3+)+31c(SO42-)规律：在同一溶液中，不同粒子分子、离子等的物质的量浓度之比等于其粒子数目之比，同一溶质产生的阴离子与阳离子的浓度之比等于化学组成中离子个数之比。2电荷守恒规律 因为任何溶液都呈电中性，所以溶液中阳离子所带的正电荷总数应等于阴离子所带的负电荷总数，这个规律成为电荷守恒规律。K2SO4、MgSO4的混合溶液中，c(K+)+2c(Mg

22、2+)=2c(SO42-)不考虑溶液中的 H+、OH-十一、溶液稀释或混合时物质的量浓度的计算 1溶液稀释定律 稀释浓溶液时，溶液的体积、质量、浓度和溶质的质量分数发生了变化，但溶质的质量、物质的量不变。因此有：稀稀浓浓mm 溶质的质量不变 稀稀浓浓VcVc 溶质的物质的量不变 2一样溶质的溶液混合后溶液浓度的计算 等质量混合：混合后溶液中溶质的质量分数为原溶液中溶质的质量分数和的一半221混，与溶液密度无关。例如，质量分数分别为 10%和 30%的盐酸等质量混合，%20HCl。等体积混合：因溶液的密度不同，溶质的质量分数有可能大于或小于平均值 一任意体积比混合：2121VVVcVcVnc 稀溶液混合时，体积可以近似相加；3-22112110混VVVcVcVnc浓溶液混合或将浓溶液稀释时，体积不能相加 2,12,1213213混混cmgcmg