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第二单元物质的量物质的聚集状态学习任务1物质的量一、物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数1．基本概念间的关系2．物质的量的表示方法如0.2molH2，2molNa＋，3mol水分子。3．物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系：n＝NNA。二、摩尔质量1．定义：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，单位为g·mol－1。2．数值：以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。3．摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系：n＝mM。1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子。()(2)1mol水中含有2mol氢和1mol氧。()(3)NaOH的摩尔质量为40g。()(4)1molOH－的质量为17g·mol－1。()(5)氖气的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量。()解析：(1)NaCl等离子化合物由离子构成，无分子，错误；(2)氢、氧指代不明，错误；(3)摩尔质量的单位为g·mol－1，错误；(4)质量的单位为g，错误。答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．(1)12.4gNa2X含有0.4molNa＋，Na2X的摩尔质量为________，其相对分子质量为________，X的相对原子质量为________，该物质的化学式为________。(2)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中，含________molSO2－4，Al3＋的物质的量__________0.8mol(填“”“”或“＝”)。解析：(1)Na2X的摩尔质量为12.4g0.4mol2＝62g/mol，X的相对原子质量为62－23×2＝16。(2)n(SO2－4)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.4mol＝1.2mol，0.4molAl2(SO4)3中含有0.8molAl3＋，由于在溶液中Al3＋水解，故Al3＋的物质的量小于0.8mol。答案：(1)62g/mol6216Na2O(2)1.2(1)物质的量不能理解成物质的质量或物质的数量，其单位是摩尔。(2)使用摩尔做单位时，该化学式应指明粒子的种类，如1molH、1molCO2。(3)摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1mol物质的质量在数值上是相同的，但含义不同，三者的单位也不同。提升一有关分子(或特定组合)中微粒数的计算1．标准状况下有①0.112L水；②0.5NA个HCl分子；③25.6gSO2气体；④0.2mol氨；⑤2mol氦气；⑥6.02×1023个白磷分子。所含原子个数从多到少的顺序为______________________。答案：①⑥⑤③②④2．(2020·承德模拟)据央视新闻报道，国务院总理在政府工作报告中提出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2，下列叙述正确的是()A．SiO2的摩尔质量为60B．标准状况下，15gSiO2的体积为5.6LC．SiO2中Si与O的质量比为7∶8D．相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同解析：选C。摩尔质量的单位为g·mol－1，A项错误。标准状况下，SiO2为固体，B项错误。SiO2中Si与O的质量比为28∶32＝7∶8，C项正确。SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。提升二物质的量与微粒数目之间的换算3．(双选)某硫原子的质量是ag，C12原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()A．该硫原子的相对原子质量为12abB．mg该硫原子的物质的量为maNAmolC．该硫原子的摩尔质量是aNAgD．ag该硫原子所含的电子数为16NA解析：选AB。A项，该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以C12原子质量的112，即12ab，正确；B项，mg硫原子的个数为ma，其物质的量为maNAmol，正确；C项，该硫原子的摩尔质量是aNAg/mol，不正确；D项，一个硫原子所含电子数为16，则ag该硫原子所含电子数为a12ab×16NA＝4b3NA，不正确。4．(1)0.3molH2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12g乙烷中所含共价键的物质的量是________。(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为________。解析：(1)0.3mol×6.02×1023mol－1×2＝N(NH3)×3，则N(NH3)＝1.204×1023或0.2NA。(2)12g乙烷的物质的量是0.4mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8mol。(3)根据质量守恒定律，0.04molC的质量为16g＋20g－31.76g＝4.24g，M(C)＝4.24g÷0.04mol＝106g·mol－1。答案：(1)1.204×1023(或0.2NA)(2)2.8mol(3)106g·mol－15．高效能源——“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。(1)1mol甲烷中含有________个CH4分子，含有________个氢原子。(2)甲烷的摩尔质量是________，32g甲烷和________g水所含氢原子数相同。答案：(1)NA(或6.02×1023)4NA(或2.408×1024)(2)16g·mol－172(1)物质的量的描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。(2)勿忽视摩尔的使用对象：使用摩尔做单位时，必须指明粒子的种类，如1molH不能描述为1mol氢等。(3)求算物质所含的微粒数时要注意物质的化学组成中的个数关系。(4)解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：学习任务2物质的聚集状态一、影响物质体积大小的因素二、气体摩尔体积1．影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。2．在标准状况(指温度为0℃，压强为101kPa)下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。三、阿伏加德罗定律及其推论1．阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。2．阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝mM、ρ＝mV导出)相同条件结论公式语言叙述T、p相同V1V2＝n1n2同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比续表相同条件结论公式语言叙述T、V相同p1p2＝n1n2同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比T、p相同ρ1ρ2＝M1M2同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同。()(2)在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L。()(3)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。()(4)在相同条件下，相同物质的量的C2H4和C3H6，所含分子个数相同，原子个数也相同。()解析：(1)标准状况下，SO3为固体，错误；(2)通过调节温度和压强，如增大压强，升高温度，也可以实现1mol气体的体积约是22.4L，错误；(4)分子个数相同，但原子个数不同，错误。答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．判断下列物质的体积与22.4L的大小关系(填“”“”或“＝”)。(1)常压下，25℃时的1molNH3________22.4L。(2)17g液氨________22.4L。(3)标准状况下，44gCO2________22.4L。(4)0℃、202kPa时2gH2________22.4L。解析：(1)标准状况(0℃、101kPa)下，1molNH3体积约为22.4L，温度升高，体积增大。(2)液氨，呈液态。(3)标准状况下，44gCO2(1mol)体积约为22.4L。(4)2gH2为1mol，标准状况(0℃、101kPa)下气体约为22.4L，增大压强，体积减小。答案：(1)(2)(3)＝(4)3．如图有三只气球，其中VA＝VB＝1.12L。(1)A、B中气体的物质的量________是0.05mol(填“一定”或“不一定”)。(2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则VA∶VC＝________。解析：(1)没有指明气体所处的状况，所以A、B中气体的物质的量不一定是0.05mol。(2)同温同压下，气体的体积之比等于分子数之比。(3)同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比，质量相同时，物质的量之比与摩尔质量成反比。答案：(1)不一定(2)1∶1(3)2∶1气体摩尔体积的使用方法Vm≈22.4L·mol－1，使用时一定要注意以下三个方面：(1)一个条件：标准状况(0℃、101kPa)；(2)一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体；(3)两个数据：“1mol”“22.4L”。提升一气体摩尔体积的使用与计算1．(2020·延安高三质检)下列说法正确的是()①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L②0.5molH2所占体积为11.2L③标准状况下，1molH2O的体积为22.4L④标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A．①③⑤B．④⑥C．③④⑥D．①④⑥解析：选B。①物质不一定是气体；②不一定在标准状况下；③水在标准状况下不是气体；⑤气体摩尔体积与温度、压强有关。2．设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag某气态双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积是()A.22.4apbNALB.22.4abpNALC.22.4NAbaLD.22.4pbaNAL解析：选D。解法一(公式法)：该双原子分子的物质的量为pNAmol，摩尔质量为agpNAmol＝aNApg·mol－1，所以bg该气体在标准状况下的体积为bgaNApg·mol－1×22.4L·mol－1＝22.4pbaNAL。解法二(比例法)：同种气体其分子数与质量成正比，设bg气体的分子数为N，则ag～pbg～N得：N＝bpa，则该双原子分子的物质的量为pbaNAmol，所以bg该气体在标准状况下的体积为22.4pbaNAL。提升二阿伏加德罗定律及其推论3．下列说法正确的是()A．同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积B．等质量的O2和H2的物质的量之比为16∶1C．不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等D．同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比解析：选D。A项，必须是气态分子才能成立；B项，质量相同的O2和H2，其物质的量之比等于摩尔质量的反比，即n(O2)∶n(H2)＝2g·mol－1∶32g·mol－1＝1∶16；C项，虽然气体体积不等，但没有给出气体所处的条件，所含的分子数有可能相等；D项，同温同体积时，气体的物质的量越大，其压强越大。4．(双选)同温同压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是()A．体积之比为13∶13∶14B．密度之比为14∶14∶13C．质量之比为1∶1∶1D．原子数之比为1∶1∶2解析：选BD。A项，三种气体分子的质子数均为14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为1∶1∶1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g·mol－1、28g·mol－1、26g·mol－1，同温同压下，气体摩尔体积相同，根据ρ＝nMnVm＝MVm可知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28g·mol－1∶2