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它有量纲,有明确的物理含义,是一个科学专有名词。
2、摩尔
(1)摩尔的概念
摩尔是物质的量的单位。
同其它物理量都有度量各自的单位一样,“物质的量”也有计量单位。
正
如米是长度的单位一样,摩尔是物质的量的单位。
摩尔可简称为“摩”,其符号是“mol”。
使用摩尔做物质的量的单位时,要注意:
A、摩尔只使用于微观粒子,不适用于宏观物质。
B、应用符号表明微观粒子的种类或其特定组合(如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合),强调“用符号”而非“用汉字”,这和以前的有所不同。
(2)摩尔的确定
按规定,科学上应用0.012kg(即12g)碳12(指原子核内含6个质子和6个中子的一种碳原子,通常表示为12C或;
C)所含碳原子数目就是1摩尔。
也就是说,摩尔这个单位是以0.012kg12C所含
的原子个数为标准,来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。
二、阿佛加德罗常数与6.02x1023mol-1
0.012kg12C中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数,常用2表示,M是一个准确数字。
阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值,现在已经由实验测得相当精确的数值,在使用时常取其近
似值为6.02x1023。
例如2molH2约含2X6.02x1023个H分子。
12.04x1023个Q分子约是2mol。
阿佛加德罗常数的单位是mo「1或/mol。
每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。
物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位,表示物质的基本微粒数目多少的物理量。
(4)使用摩尔时的注意事项
1摩尔只能用于微观粒子,如分子、原子、离子、中子、质子、电子等;
而不能用于宏观物质,如不能说1mol苹果、1mol小米等。
2使用摩尔时,必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。
通常将微粒的名称或化学式或微粒符号
与在
"
摩尔”或"
mol”的后面,如:
1mol氢分子或写成1molHz;
1mol氢原子或写成1molH;
1mol钠离子或写成1molNa+;
1mol电子或写成1mole等。
但不能说"
1mol氢”,因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子,很不明确;
一般只说氢时常指氢元素,然而元素属于宏观概念,只有种类之分,不讲个数,所以"
1mol氢”这种说法或写法都是错误的。
三、摩尔质量与化学式量(相对原子质量、相对分子质量)
(1)摩尔质量的含义
1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。
摩尔质量的单位是克/摩,符号是g/mol或写成g•mol-1<
数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。
Na个某种微粒的总质量为摩尔质量。
由于组成物质的微粒大小、质量不一样,故1mol任何物质的
质量也是不相同的。
任何原子、分子或离子的摩尔质量,当单位为g/mol时,其数值上等于其原子量、
分子量或离子式量。
物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量(相对分子质量)的关系如下表实例:
微粒符号
相对原子质量
1个微粒真实质量(g)
物质的
量(mol)
所含微粒
数(个)
摩尔质量
(g•mol-1)
C
12
23
1.993x10-
1
6.02x10
Fe
56
9.3x10-
02
32
5.32x10-
H2O
18
2.99x10-
HSO
98
-22
1.63x10
OH
17
2.82x10-23
6.02x1023
Na+
3.82x10-
注意,摩尔质量的单位是g/mol;
原子量、分子量、式量都是相对比值,没有单位;
1mol物质的质
量单位是g。
三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。
化学式量是指该物质一个粒子(或单位组成)的质量与一个原子质量的1/12之比所得的数值,单位是1,使用时两者的意义是不一样的
(2)二个关系式
上面二个关系式中各种量之间的关系,也可归纳如下:
物质的质量(近:
需倉物质的量(HW1)晋-做粒数
3
等于各物质的微粒数之比,
也等于各物质反应时物质的量之比。
化学方程式中的化学计量数之比,'
例如:
SO2+2H2S==3S+2HzO
微粒数之比1
:
2:
3
2
物质的量之比1
17:
24
9
质量之比16
四、气体摩尔体积与
22.4L•mol-1:
1、影响物质体积的因素:
从微观来看有:
(1)微粒个数;
(2)微粒本身的大小;
(3)微粒间距离。
对于固体和液体来说,构成它们的微粒间的距离很小,但微粒直径较大,所以含一定微粒个数的固
体或液体的体积取决于微粒大小,因为各种微粒直径不同,即微粒本身的大小不同,所以1mol固体或
气体的体积不同。
对于气体来说,气体微粒间距离很大,通常情况下,是气体微粒直径的10倍左右。
因此气体体积取决于微粒间距离,气体微粒间平均距离与温度和压强有关。
当温度和压强一定时,不同
气体微粒间的平均距离几乎是相等的。
2、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积,叫气体的摩尔体积,其符号是V即如V/n,单位是L/mol或
L•mol-1。
在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。
进行有关计算时常写成22.4L/mol。
对于气体摩尔体积的理解,应注意以下几点:
(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。
因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小,且不同
的固态或液态物质的微粒大小是不相同的,因而固态或液态物质的体积主要由微粒本身的大小决定。
气
体分子间的平均距离比分子的直径大得多,在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的,所以在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。
(2)气体的体积与温度、压强有关,只有在标准状况下(0C、1.01x105Pa)1mol任何气体的体积才是22.4L。
(标准状况可用S、P、T表示)
(3)气体物质的量是1mol。
(4)“22.4L”这个数值是近似值,但在计算时就取22.4L/mol即可。
(5)气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体。
如0.3molHz与0.7molQ的混合气在标准状况下的体积约为22.4L。
(6)1mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4L,也可能不是22.4L。
应用气体摩尔体积的两个公式
②标准状况下气体的密度(
g/L)
气体的摩尔质量g/mol
气体摩尔体积22.4L/mol
气体摩尔质量=气体密度(S、P、T)x气体摩尔体积(M=22.4)
3、阿佛加德罗定律及其推论
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。
这就是阿佛加德罗定律。
这个定律也可以记忆成:
同T、同P、同V时,Nn(气体)相同。
A.由三同推一同。
B.联系理想气体状态方程PV=nRT可以得出一系列正比、反比关系。
阿佛加德罗定律的推论:
(1)同温、同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比。
即同T、同P时丫丄匹
V2n2
(2)同温下,同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。
即同T、同V时旦卫1
P2匕
(3)同温、同压下,不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比(或气体的分子量之比)
即同T、同P时
(4)
同温、同压下,同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比,也等于其密度之比。
(5)
【典型例题】
解析:
M
m^
总、
n1n2
128
2321223.5
121
点评:
这个公式用于求混合气体的平均分子量
[例4]体积为1L的干燥容器中充入HCI气体后,测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082,将此气
体倒扣在水中,进入容器中液体的体积是(
C.
A.0.25LB.0.5L
)
0.75LD.1L
MM
Vm22.4Lmol1
M1.25g/L22.4L/mol28g/mol
MrDMr(O2)
1.082
3234.6Mr(HCl)36.5
故该混合气体中必混有空气。
气体的体积。
设HCI气体的体积为x,则空气的体积为1Lx根据气体平均摩尔质量公式:
HCl易溶于水,空气不溶于水,故进入容器中液体的体积等于
HCl
【模拟试题】
1.下列有关气体体积的叙述中,正确的是()。
(上海市高考题)
A.一定温度、压强下,气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定。
B.一定温度、压强下,气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定。
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同。
D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L。
2.某温度下,在一密闭容器中有适量的Cl2和NH3,完全反应后容器中只有N2和NH4Cl颗粒,
则容器中反应前后的压强之比为()。
A.1:
11B.11:
7C.11:
1D.7:
11
3.设Na代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()。
(全国高考题)
A.2.7g金属铝变为铝离子时失去的电子数目为0.3Na
B.在常温、常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5Na
C.在常温、常压下,1molNe(氖气)含有的原子数为Na
D.
子质量关系是()。
(陕西省会考题)
A.NaHCO3B.
KCQ3C.KMnO4D.NH4HCO3
9.1mol氧气在放电条件下,有30%转化为臭氧(03),则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是
()。
(北京市会考题)
A.16
B.
17.8
18.4
35.6
10.今有h2
和CO
(体积比为
1:
2)
的混合气体
VL,
当其完全燃烧时所需。
2的体积为(
)。
(湖
南省会考题)
A.3VL
2VL
VL
0.5VL
11.在一定温度、压强下,1体积X2(气)和3体积丫2(气)化合生成2体积的气体化合物,则该气体
化合物的化学式为()。
(苏州市测试题)
A.XY3B.
XYC.X3YD.X2Y3
12.将锌加到m2g
20%的HCI溶液中去,反应结果共放出
nL氢气(在标准状况下),则被还
原的HCI的物质的量是(
(咼考科研题)
A.J^molB.
5m2m2
2molC.2molD.
nmol
65
36.536.5
11.2
13.在同温、同压的条件下,相同体积的氧气和氢气的质量比为,密度比为,氧气对氢气
的相对密度为。
14.在标准状况下,1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L。
该气体的物质的量是,摩尔质
量是,R的相对原子质量是。
15.30mL某气体NxHy全部分解生成30mLN2和60mLH2,上述气体的体积均在同温、同压的条
件下测定,由此推断该气体的相对分子质量是。
(浙江省联考题)
16.实验测量CO与O2的混合气体的密度是相同状况下H2密度的14.5倍,则该气体的平均摩尔质
量是,CO与。
2的物质的量之比为,CO的质量分数是。
17.在一定温度和压强下,H2、。
2、Cl2按体积比10:
4:
1混合,将此混合气体在密闭容器内用电
火花引燃,待反应完全后冷却到室温。
容器内产生了盐酸,则盐酸溶液中溶质的质量分数为。
(广
西自治区竞赛题)
18.每升天然水中通入0.002g氯气就达到消毒作用,可供饮用。
0.002g氯气在标准状况下的体积
为mL。
19.在同温、同压下,测得氢气密度为0.089g/L,某种有刺激性的气体X密度为2.927g/L。
又
知气体X是三原子分子并由两种元素组成,两种元素的质量比为1:
1。
则气体X的化学式为。
(河
北省测试题)
20.计算11.2L下列气体在标准状况下的质量:
(1)N2和。
2体积比为4:
1的混合气体;
南昌市测试题)
(2)N2质量分数为20%的N2和。
2的混合气体。
试题答案
4、相对密度、平均分子量、平均摩尔质量及其计算。
①平均分子量:
对组成一定的混合物而言,可根据各组分的组成和分子量来计算平均分子量=MA•a%+M・b%+…
②平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。
③相对密度:
D=MA/Mb
DaMa
DB
BMB
N2+3H2t
1:
NH
5、在气体反应的化学方程式中,化学计量数之比等于各气体的体积之比,也等于各气体物质的量之比。
分子数之比物质的量之比体积之比
6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系
三.物质的量在化学实验中的应用
容量瓶的使用之一
1•使用容量瓶前检查它是否漏水方法如下:
往瓶内加水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手
托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。
如果不漏水,把瓶塞旋转180°
后塞紧,仍把
瓶倒立过来,再检验是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用。
2.配制溶液
(1)如果试样是固体,把称好的试样溶解在烧杯里;
如果试样是液体,需用移液管或量筒量取移入烧杯里,然后再加少量蒸馏水,用玻璃棒搅动,使它混合均匀。
应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化,就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中
转移。
(2)把溶液从烧杯移到容量瓶里,并多次洗涤烧杯,把洗涤液也移入容量瓶,以保证溶质全部转
移到容量瓶里。
缓慢地加入蒸馏水,到接近标线2〜3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线(小心操作,切
勿超过标线)。
(3)盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,使溶液混合均匀。
容量瓶使用完毕,应洗净、晾干(玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)
容量瓶的使用之二
使用前要检查是否漏水。
向瓶中加水到标线附近,盖好瓶塞,用布将瓶外的水揩干。
左手食指按住
瓶塞,右手手指托住瓶底边缘,将瓶倒立2min,观察瓶塞周围有无水渗出。
如不漏,把瓶放正,将瓶
塞转动180。
后再倒过来检查一遍。
配制溶液时,先把容量瓶洗净,再把溶解后冷到室温的溶液按图中所示倒入容量瓶中,用蒸馏水把
烧杯洗涤三次,洗出液都倒入容量瓶中。
加水至瓶体积的2/3时,摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
加水
到快接近标线时,改用滴管慢慢滴加,直到溶液凹液面的最低点与标线相切为止。
盖好瓶塞,将瓶倒转
几次,使瓶内溶液混合均匀。
容量瓶不允许用瓶刷刷洗,一般用水冲洗,若洗不净,倒入洗液摇动或浸泡,再用水冲洗。
它不能加热,也不可长期盛放溶液。
使用容量瓶的注意事项
(1)使用前要检验是否漏水。
程序是:
加水t倒立,观察t瓶塞旋转180°
t倒立,观察。
(2)容量瓶不能用于溶解溶质,更不能用玻璃棒搅拌。
因此溶质要先在烧杯内溶解,然后再转移到容量瓶中。
(3)不能将热的溶液转移到容量瓶中,更不能给容量瓶加热。
如果溶质在溶解时是放热的,则须待溶液冷却后再移液。
(4)配制一定体积的溶液,须选用与该溶液体积相同规格的容量瓶。
常用的有50mL、100mL、250mL、500mL1000mL等规格。
(5)观察所加液体是否达容量瓶的刻度线,一定要平视,使液面的最低点刚好与刻度线相平。
(6)如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分再吸走,必须重新配制。
因为吸走一部分液体虽然溶液的体积达到了要求,但吸走的部分液体带走了一部分溶质,使所配溶液的浓度偏低。
(7)容量瓶通常不用于贮存试剂,因此,配制好的溶液要倒入试剂瓶中,并贴上标签。
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- 关 键 词:
- 物质 基础知识