2024年高中化學(xué)新教材同步 必修第一冊(cè) 第2章　第3節(jié)　第1課時(shí)　物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量

第三節(jié)物質(zhì)的量第1課時(shí)物質(zhì)的量摩爾質(zhì)量[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.了解物質(zhì)的量及其單位、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量的含義與應(yīng)用，利用物質(zhì)的量將宏觀物理量與微觀粒子的個(gè)數(shù)聯(lián)系起來(lái)，并能從宏觀和微觀結(jié)合的視角分析解決問(wèn)題。2.能從物質(zhì)的量的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成及變化，建立物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量和微觀粒子數(shù)之間計(jì)算的思維模型。一、物質(zhì)的量的單位——摩爾1．物質(zhì)的量(1)物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量，用符號(hào)n表示。(2)物質(zhì)的量的單位——摩爾(3)表示方法及含義明確物質(zhì)的量的規(guī)范表示如1molH指1mol氫原子，1molH2(氫氣)指1mol氫分子，不能說(shuō)1mol氫，指代不明確。2．阿伏加德羅常數(shù)(NA)特別提醒阿伏加德羅常數(shù)的單位為mol－1。3．物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)之間的關(guān)系(1)關(guān)系式：n＝eq\f(N,NA)。思考1通過(guò)下圖可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)水的組成，并理解物質(zhì)的量與微粒數(shù)目的關(guān)系？提示微粒的物質(zhì)的量之比等于微粒的粒子數(shù)目之比。思考2運(yùn)用物質(zhì)的量與微粒數(shù)目的關(guān)系，分析下列問(wèn)題。(1)1molCO2中有1molC和2molO,0.5molCO2中有0.5molC和1molO。0.25molCO2含有0.5mol氧原子。(2)1molNa2SO4中含有Na＋的數(shù)目是1.204×1024，與2molNaCl含有相同Na＋數(shù)目。(3)0.2molNH3與0.3molH2O中所含H原子數(shù)一樣多。若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，0.3molH2O中含3NA個(gè)電子。(2)結(jié)論：微粒之間的物質(zhì)的量之比等于微粒的粒子數(shù)之比。1．判斷正誤(1)物質(zhì)的量可以理解為物質(zhì)的數(shù)量()(2)1mol任何粒子所含有的粒子數(shù)相等()(3)阿伏加德羅常數(shù)就是6.02×1023()(4)1mol水中含有2mol氫和1mol氧()答案(1)×(2)√(3)×(4)×2．下列敘述正確的是()A．摩爾是表示物質(zhì)所含微粒數(shù)量以及物質(zhì)質(zhì)量的具有雙重意義的單位B．摩爾是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一C．含有6.02×1023個(gè)氧原子的H3PO4的物質(zhì)的量是0.25molD．2H既可以表示2個(gè)氫原子又可以表示2mol氫原子答案C解析物質(zhì)的量是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一，它表示含有一定數(shù)目粒子的集合體，其單位是摩爾，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)H3PO4分子中含有4個(gè)O，即1molH3PO4中含有4molO，含有6.02×1023個(gè)氧原子的H3PO4的物質(zhì)的量是0.25mol，C項(xiàng)正確；2H可以表示2個(gè)氫原子，但不能表示2mol氫原子，2mol氫原子應(yīng)表示為2molH。物質(zhì)的量的理解——“四化”二、摩爾質(zhì)量1．摩爾質(zhì)量2．物質(zhì)的量(n)、質(zhì)量(m)和摩爾質(zhì)量(M)之間的關(guān)系n＝eq\f(m,M)，m＝n·M。思考1摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量(或相對(duì)原子質(zhì)量)是否等同，為什么？提示不等同，摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量(或相對(duì)原子質(zhì)量)是兩個(gè)不同的概念。當(dāng)摩爾質(zhì)量以“g·mol－1”為單位時(shí)，兩者在數(shù)值上相等，但前者單位是g·mol－1，后者單位是1，故兩者不等同。思考2結(jié)合下列問(wèn)題，總結(jié)摩爾質(zhì)量的計(jì)算方法。(1)已知氨氣的相對(duì)分子質(zhì)量為17，則氨氣的摩爾質(zhì)量為________。(2)1.28g某氣體含有的分子數(shù)目為1.204×1022，則該氣體的摩爾質(zhì)量為________。(3)已知一個(gè)鐵原子的質(zhì)量為bg，則鐵的摩爾質(zhì)量為________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。(4)已知一個(gè)碳原子(12C)的質(zhì)量為ag,1個(gè)某分子的質(zhì)量為bg，則該分子的摩爾質(zhì)量為________。提示(1)17g·mol－1(2)64g·mol－1(3)bNAg·mol－1(4)eq\f(12b,a)g·mol－1前提條件公式任意狀態(tài)的任意物質(zhì)M＝eq\f(m,n)(定義式)已知一個(gè)粒子的質(zhì)量M＝m(粒子)×NA已知一個(gè)粒子的質(zhì)量和一個(gè)12C原子的質(zhì)量M＝eq\f(m粒子,\f(1,12)m12C)1．判斷正誤(1)氯化氫的摩爾質(zhì)量是36.5g()(2)氮的摩爾質(zhì)量是28g·mol－1()(3)CH4的摩爾質(zhì)量和NA個(gè)CH4分子的質(zhì)量相等()(4)2NA個(gè)CO2的摩爾質(zhì)量為88g·mol－1()(5)Fe的摩爾質(zhì)量為56g·mol－1，則1個(gè)Fe原子質(zhì)量為eq\f(56,NA)g()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．我國(guó)科學(xué)家屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素，它是一種用于治療瘧疾的藥物，2015年10月獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。下列有關(guān)青蒿素(化學(xué)式：C15H22O5)的敘述正確的是()A．青蒿素的摩爾質(zhì)量為282B．6.02×1023個(gè)青蒿素分子的質(zhì)量約為282gC．1mol青蒿素的質(zhì)量為282g·mol－1D．282g青蒿素中含有15個(gè)碳原子答案B解析青蒿素的摩爾質(zhì)量應(yīng)該為282g·mol－1，故A錯(cuò)誤；6.02×1023個(gè)青蒿素分子的物質(zhì)的量約為1mol，其質(zhì)量約為282g·mol－1×1mol＝282g，故B正確、C錯(cuò)誤；282g青蒿素的物質(zhì)的量為1mol,1mol青蒿素中含有15mol碳原子，故D錯(cuò)誤。1．(2023·重慶合川中學(xué)高一月考)下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．原子、電子、質(zhì)子、凳子等都可用物質(zhì)的量來(lái)描述B．1mol任何物質(zhì)都含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)原子C．1molCO2中含1mol碳和2mol氧D．“物質(zhì)的量”表示含有一定數(shù)目粒子的集合體，是七個(gè)基本物理量之一答案D解析凳子是宏觀物質(zhì)，不可用物質(zhì)的量來(lái)描述，A錯(cuò)誤；1molCO2中含1mol碳原子和2mol氧原子，C錯(cuò)誤。2．(2022·青島校級(jí)月考)碳中和指控制一段時(shí)間內(nèi)溫室氣體排放總量，實(shí)現(xiàn)CO2“零排放”。CO2的摩爾質(zhì)量為()A．12 B．44g·mol－1C．12g·mol－1 D．44答案B解析CO2的摩爾質(zhì)量為(12＋16×2)g·mol－1＝44g·mol－1。3．下雪時(shí)，常用融雪劑清理路面。醋酸鉀(CH3COOK)是常用的融雪劑，但對(duì)道路、混凝土構(gòu)件、橋梁設(shè)施等有害，對(duì)植物生長(zhǎng)也有影響，目前正在研究環(huán)保高效的融雪劑。下列關(guān)于CH3COOK的敘述正確的是()A．CH3COOK的相對(duì)分子質(zhì)量為98g·mol－1B．CH3COOK的摩爾質(zhì)量為98gC．1molCH3COOK含有1.806×1024個(gè)HD．1molCH3COOK含有2mol氧答案C解析CH3COOK的相對(duì)分子質(zhì)量為98，故A錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1，在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；CH3COOK中含3個(gè)H原子，故1molCH3COOK含有3molH原子即1.806×1024個(gè)H，故C正確；指代不明，沒指明是氧原子還是氧氣分子，故D錯(cuò)誤。4．計(jì)算填空：(1)2molNO2中含________mol氮原子，________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下同)個(gè)氧原子，________個(gè)質(zhì)子，質(zhì)量是________g。(2)40.5g某金屬氯化物RCl2含有0.6mol氯離子，則金屬R的摩爾質(zhì)量為________。(3)已知0.4mol的CO和CO2的混合氣體共14.4g，則①CO的質(zhì)量為________。②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為________。答案(1)24NA46NA92(2)64g·mol－1(3)①5.6g②36g·mol－1題組一物質(zhì)的量及其單位1．下列對(duì)摩爾(mol)的有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．摩爾是一個(gè)單位而非物理量B．氧氣的摩爾質(zhì)量就是其相對(duì)分子質(zhì)量C．物質(zhì)的量是連接宏觀量和微觀量的橋梁D．0.5mol氦氣約含有3.01×1023個(gè)原子答案B解析物質(zhì)的量是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一，摩爾是物質(zhì)的量的單位，不是物理量，故A正確；當(dāng)氧氣的摩爾質(zhì)量以g·mol－1為單位時(shí)，其數(shù)值等于其相對(duì)分子質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；物質(zhì)的量是連接宏觀量和微觀量的橋梁，故C正確；氦氣是單原子分子，0.5mol氦氣約含有原子的數(shù)目為0.5mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1023，故D正確。2．相等物質(zhì)的量的CO和CO2相比較，下列有關(guān)敘述正確的是()①它們所含的分子數(shù)目之比為1∶1②它們所含的O原子數(shù)目之比為1∶2③它們所含的原子總數(shù)目之比為2∶3④它們所含的C原子數(shù)目之比為1∶1⑤它們所含的電子數(shù)目之比為7∶11A．①②③④ B．②③C．④⑤ D．①②③④⑤答案D解析CO、CO2的物質(zhì)的量相同，所含分子數(shù)目相同，①正確；二者所含O原子數(shù)目之比等于其分子中所含O原子個(gè)數(shù)比，②正確；同理可知③④正確；1個(gè)CO分子中所含電子數(shù)為14，而1個(gè)CO2分子中所含電子數(shù)為22，故等物質(zhì)的量的CO、CO2所含電子數(shù)目之比為14∶22＝7∶11，⑤正確。3．(2022·昆明高一期末)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)均為NAB．1molNa與O2在一定條件下完全反應(yīng)生成Na2O和Na2O2的混合物時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NAC．0.1molNa2O2中含有的陰離子的數(shù)目為0.2NAD．1mol氧的質(zhì)量為16g答案B解析等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)相等，但不一定是NA，故A錯(cuò)誤；按得失電子守恒，1molNa與氧氣完全反應(yīng)生成Na2O和Na2O2的混合物，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA，故B正確；氧指代不明，應(yīng)為1mol氧原子的質(zhì)量為16g，故D錯(cuò)誤。題組二摩爾質(zhì)量4．下列關(guān)于摩爾質(zhì)量的說(shuō)法正確的是()A．摩爾質(zhì)量表示單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量B．1molH2SO4的質(zhì)量與H2SO4的摩爾質(zhì)量相同C．摩爾質(zhì)量與該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量相等D．某物質(zhì)的物質(zhì)的量越多，對(duì)應(yīng)的摩爾質(zhì)量越大答案A解析為單位時(shí)，摩爾質(zhì)量的數(shù)值與該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量相等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，摩爾質(zhì)量不隨物質(zhì)的量的多少發(fā)生變化，錯(cuò)誤。5．下列關(guān)于物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的敘述正確的是()A．0.012kg12C中含有約6.02×1023個(gè)碳原子B．1molOH－的質(zhì)量為17g·mol－1C．氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量是40gD．2mol水的摩爾質(zhì)量是1mol水的摩爾質(zhì)量的2倍答案A解析0.012kg12C中含有1mol碳原子，約6.02×1023個(gè)碳原子，故A正確；氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量為40g·mol－1,40g為1mol氫氧化鈉的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；水的摩爾質(zhì)量為18g·mol－1，與水的物質(zhì)的量多少無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。6．(2022·湖南衡陽(yáng)高一期末)下列關(guān)于物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的敘述正確的是()A．氨氣的摩爾質(zhì)量是17gB．0.5molO2中約含有3.01×1023個(gè)氧分子C．1mol氫中含有2mol氫原子和2mol電子D．1mol任何純凈物都含有相同的原子數(shù)答案B解析氨氣的摩爾質(zhì)量是17g·mol－1，故A錯(cuò)誤；1molO2中約含有6.02×1023個(gè)氧分子，則0.5molO2中約含有3.01×1023個(gè)氧分子，故B正確；沒有指明是氫原子還是氫分子，故C錯(cuò)誤；由于純凈物中含有的原子數(shù)不一定相同，則1mol純凈物中含有的原子數(shù)不一定相同，故D錯(cuò)誤。題組三與eq\f(m,M)＝n＝eq\f(N,NA)有關(guān)的綜合計(jì)算7．25g膽礬(CuSO4·5H2O)固體的物質(zhì)的量為()A．0.16mol B．0.05molC．0.08mol D．0.10mol答案D解析25g膽礬(CuSO4·5H2O)固體的物質(zhì)的量n＝eq\f(m,M)＝eq\f(25g,250g·mol－1)＝0.1mol，故D符合題意。8．(2022·安徽合肥一中高一期末)一個(gè)氯原子的質(zhì)量為ag，一個(gè)12C的質(zhì)量是bg，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量為eq\f(12a,b)B．氯元素的摩爾質(zhì)量為aNAg·mol－1C．mg該氯原子的物質(zhì)的量為eq\f(m,aNA)molD．ng該氯原子所含的電子數(shù)為eq\f(17n,aNA)答案C解析eq\f(12a,b)是氯原子的相對(duì)原子質(zhì)量，不是氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；aNAg·mol－1是氯原子的摩爾質(zhì)量，不是氯元素的摩爾質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；mg該氯原子的個(gè)數(shù)為eq\f(mg,ag)＝eq\f(m,a)，則該氯原子的物質(zhì)的量為eq\f(m,aNA)mol，故C正確；ng該氯原子所含的電子數(shù)為eq\f(ng,ag)×17＝eq\f(17n,a)，故D錯(cuò)誤。9．已知1.505×1023個(gè)X氣體分子的質(zhì)量為8g，則X氣體的摩爾質(zhì)量是()A．16g B．32gC．64g·mol－1 D．32g·mol－1答案D解析氣體的物質(zhì)的量n＝eq\f(1.505×1023,6.02×1023mol－1)＝0.25mol，氣體的摩爾質(zhì)量M＝eq\f(m,n)＝eq\f(8g,0.25mol)＝32g·mol－1。10.意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子，N4分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．N4屬于一種新型化合物B．N4與N2的摩爾質(zhì)量相等C．等質(zhì)量的N4與N2所含原子的個(gè)數(shù)比為1∶1D．等質(zhì)量的N4與N2所含分子的個(gè)數(shù)比為2∶1答案C解析N4屬于單質(zhì)，A錯(cuò)誤；N4與N2的摩爾質(zhì)量分別為56g·mol－1和28g·mol－1，B錯(cuò)誤；等質(zhì)量的N4與N2的物質(zhì)的量之比為1∶2，所含分子的個(gè)數(shù)比為1∶2，所含原子的個(gè)數(shù)比為1∶1，C正確、D錯(cuò)誤。11．設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．2.4g金屬鎂變成鎂離子時(shí)失去的電子數(shù)目為0.1NAB．在1molNa2SO4中Na＋數(shù)約為6.02×1023C．1mol氮?dú)馑碾娮訑?shù)目為NAD．17g氨氣所含電子數(shù)目為10NA答案D解析2.4gMg的物質(zhì)的量是eq\f(2.4g,24g·mol－1)＝0.1mol,0.1molMg變成鎂離子時(shí)失去的電子數(shù)目為0.2NA，A錯(cuò)誤；在1molNa2SO4中Na＋數(shù)約為1.204×1024，B錯(cuò)誤；1個(gè)N2分子中含有14個(gè)電子，故1molN2含有14NA個(gè)電子，C錯(cuò)誤；17g氨氣的物質(zhì)的量為eq\f(17g,17g·mol－1)＝1mol,1個(gè)NH3分子中含有10個(gè)電子，故1molNH3所含電子數(shù)目為10NA，D正確。12．(2022·北京高一月考)已知：①在某發(fā)煙硫酸(H2SO4·SO3)中，I2和I2O5反應(yīng)生成I2(SO4)3。②I2(SO4)3溶于水生成I2和I2O4。下列說(shuō)法正確的是()A．該發(fā)煙硫酸的摩爾質(zhì)量為178B．反應(yīng)①中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3∶2C．反應(yīng)②中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶3D．若反應(yīng)②中消耗2molI2(SO4)3，則轉(zhuǎn)移電子3mol答案D解析發(fā)煙硫酸(H2SO4·SO3)的摩爾質(zhì)量是178g·mol－1，故A錯(cuò)誤；I2中碘為0價(jià)，I2O5中碘為＋5價(jià)，得到＋3價(jià)的碘化合物I2(SO4)3，則化學(xué)方程式為4I2＋6I2O5＋15H2SO4·SO3=10I2(SO4)3＋15H2O，還原劑I2與氧化劑I2O5的物質(zhì)的量之比為2∶3，故B錯(cuò)誤；I2(SO4)3溶于水生成I2和I2O4，另外還應(yīng)生成H2SO4，根據(jù)反應(yīng)物與產(chǎn)物中I元素的化合價(jià)可推知I2與I2O4的物質(zhì)的量之比為1∶3，則化學(xué)方程式：4I2(SO4)3＋12H2O=I2＋3I2O4＋12H2SO4,4I2(SO4)3～I(xiàn)2～6e－，所以消耗2molI2(SO4)3，則轉(zhuǎn)移3mol電子，故C錯(cuò)誤、D正確。13．(2022·河北廊坊第七中學(xué)高一月考)完成下列計(jì)算：(1)硫原子的摩爾質(zhì)量是______________。(2)0.5molH2SO4的質(zhì)量是______________g，含______________個(gè)分子，含___________mol氧原子，能和______________molNaOH完全反應(yīng)。(3)含0.4molCl－的氯化鎂是______________mol，質(zhì)量是__________g，它跟_________g氯化鈉含有相同數(shù)目的Cl－。(4)0.3molNH3和0.4molCO2的質(zhì)量之比為__________，所含原子數(shù)之比為______________。(5)已知4.8g某混合氣體含分子數(shù)為0.15NA，該氣體的平均摩爾質(zhì)量為______________。答案(1)32g·mol－1(2)490.5NA21(3)0.21923.4(4)51∶1761∶1(5)32g·mol－1解析(4)0.3molNH3和0.4molCO2的質(zhì)量之比為0.3×17∶0.4×44＝51∶176，所含原子數(shù)之比為0.3×4∶0.4×3＝1∶1。(5)該混合氣體的物質(zhì)的量為eq\f(0.15NA,NAmol－1)＝0.15mol，平均摩爾質(zhì)量為eq\f(m,n)＝eq\f(4.8g,0.15mol)＝32g·mol－1。14．下表是某地市場(chǎng)上銷售的一種“加碘食鹽”包裝袋上的部分文字說(shuō)明：配料：氯化鈉(NaCl)、碘酸鉀(KIO3)含碘量：20～40mg·kg－1保質(zhì)期：18個(gè)月食用方法：勿長(zhǎng)時(shí)間燉炒儲(chǔ)藏方法：避熱、避光、防潮(1)加碘鹽不能長(zhǎng)時(shí)間燉炒，且應(yīng)避熱、避光保存，你認(rèn)為可能的原因是______________。(2)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，某批加碘鹽中KIO3的含量為52mg·kg－1。計(jì)算每千克加碘鹽中KIO3的物質(zhì)的量為____________和碘的質(zhì)量為____________。(3)若成人每天需攝入0.15～0.20mg碘才能滿足人體健康需要，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明成人平均每天食用6.0g這種加碘鹽能否獲得需要的碘______________(填“能”或“不能”)。答案(1)KIO3在熱或光作用下會(huì)分解(2)2.4×10－4mol3.1×10－2g(31mg)(3)能解