一、 物質(zhì)的量及其單位
1．物質(zhì)的量：
(1)概念：物質(zhì)的量是一個(gè)基本物理量，通過它可以把物質(zhì)的宏觀量(如質(zhì)量、體積)與原子、分子或離子等微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來。
(2)單位：摩爾，簡稱：摩。
(3)符號(hào)：n。
2．摩爾——物質(zhì)的量的單位：
(1)標(biāo)準(zhǔn)：國際計(jì)量大會(huì)規(guī)定，1 ml包含6.022 140 76×1023個(gè)基本單元(原子、分子或離子等微觀粒子或它們的組合)。
(2)符號(hào)：ml。
(3)計(jì)量對(duì)象：分子、原子、離子、原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子等所有微觀粒子。
3．阿伏加德羅常數(shù)：
4．物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與微粒數(shù)(N)的關(guān)系n＝ eq \f(N,NA) 。
二、摩爾質(zhì)量
1．摩爾質(zhì)量：
2.摩爾質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量(或相對(duì)分子質(zhì)量)的關(guān)系：
以g·ml－1為單位時(shí)，摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該微粒的相對(duì)原子質(zhì)量(或相對(duì)分子質(zhì)量)。
1.判斷下列說法是否正確：
(1)物質(zhì)的量可以理解為物質(zhì)的微觀粒子數(shù)目。( )
提示：×。物質(zhì)的量是一個(gè)基本物理量，不是數(shù)目。
(2)1 ml物質(zhì)中含有6.02×1023個(gè)微粒。( )
提示：×。1 ml物質(zhì)中含有的微粒個(gè)數(shù)不確定。
(3)阿伏加德羅常數(shù)就是6.02×1023。( )
提示：×。阿伏加德羅常數(shù)不僅僅是一個(gè)數(shù)據(jù)，還有單位：ml－1。
(4)H2的摩爾質(zhì)量為2 g。( )
提示：×。摩爾質(zhì)量的單位為g·ml－1，因此H2的摩爾質(zhì)量應(yīng)為2 g·ml－1。
2．下列說法中正確的是( )
A.1 ml氧
B.1.5 ml H2O
C.2 ml鐵釘
D.3 ml大米
提示：選B。摩爾的適用范圍是微觀粒子。
3．教材中敘述“物質(zhì)的量這一物理量為我們提供了一個(gè)定量認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成的新視角”，則3 ml H2SO4中約含有________個(gè)H2SO4分子，含有______ml O，約含有______個(gè)H。
提示：1.806×1024個(gè)H2SO4分子，3 ml H2SO4中含有3×4 ml＝12 ml O，含有3×2 ml＝6 ml H，因此含有約3.612×1024個(gè)H。
4．2020年，全球很多國家都出現(xiàn)了新型冠狀病毒肺炎疫情。疫情期間，次氯酸鈉(NaClO)是常用的消毒劑。
1 ml NaClO的質(zhì)量為______g。
提示：74.5。
物質(zhì)的量及其相關(guān)概念的理解
以固定數(shù)目的集合體作為一個(gè)整體，其他任意量的物質(zhì)均為描述這個(gè)集合體的倍數(shù)，如兩盒別針；同理，將一定數(shù)目的微觀粒子作為一個(gè)集合體，以這個(gè)集合體作為基準(zhǔn)，然后將任意量的物質(zhì)所含微粒數(shù)目均表示為這個(gè)集合體的若干倍，顯然要方便得多。
理解物質(zhì)的量的概念
(1)化學(xué)上描述一定數(shù)目粒子集合體的物理量是什么？其單位是什么？
提示：化學(xué)上描述一定數(shù)目粒子集合體的物理量是物質(zhì)的量。物質(zhì)的量的單位是摩爾。
(2)1 ml小麥和1 ml氧的說法正確嗎？為什么？
提示：上述說法均不正確，物質(zhì)的量只適用于微觀粒子，不能用來說明宏觀物質(zhì)，故1 ml小麥的說法不正確；用物質(zhì)的量時(shí)必須指明微粒的種類，1 ml氧既可表示氧原子、氧分子還能表示氧離子，這里的氧指代不明確，所以1 ml氧的說法不正確。
理解微粒數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)
(1)如何理解阿伏加德羅常數(shù)(NA)與6.02×1023ml－1之間的關(guān)系？
提示：NA近似為6.02×1023ml－1。
(2)0.5 ml CO2中含CO2分子數(shù)與原子數(shù)各為多少？
提示：分子數(shù)：0.5 ml×6.02×1023ml－1＝3.01×1023；原子總數(shù)：3.01×1023×3＝9.03×1023。
認(rèn)識(shí)摩爾質(zhì)量
(1)1 ml H2O的質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量、摩爾質(zhì)量分別是多少？
提示：18 g 18 18 g·ml－1
(2)1 ml物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上有什么特點(diǎn)？物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上有什么特點(diǎn)？
提示：①1 ml任何物質(zhì)的質(zhì)量，以克為單位時(shí)，在數(shù)值上都等于它的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量。
②各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，以g·ml－1為單位時(shí)，在數(shù)值上都等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量。
1．對(duì)基本概念的理解：
2.物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與6.02×1023之間的關(guān)系：
(1)物質(zhì)的量是代表微觀粒子的集合體。
(2)阿伏加德羅常數(shù)表示微觀粒子的個(gè)數(shù)，是一個(gè)精確值。
(3)6.02×1023也表示微觀粒子的個(gè)數(shù)，它是一個(gè)近似值，如1 ml O2中含有NA個(gè)氧氣分子，或者說約含6.02×1023個(gè)氧氣分子。
【思考討論】
(1)1 ml任何物質(zhì)都含有約6.02×1023個(gè)分子嗎？
提示：不一定。物質(zhì)不一定是由分子構(gòu)成的，有些物質(zhì)不含分子，如NaCl等。
(2)2 ml H2O的摩爾質(zhì)量是1 ml H2O的摩爾質(zhì)量的2倍嗎？
提示：不是。物質(zhì)的分子組成確定，其摩爾質(zhì)量就是個(gè)確定的值。
(3)(情境應(yīng)用)《物理化學(xué)中的量、單位和符號(hào)》一書指出，在使用“物質(zhì)的量”時(shí)，一定要清楚地指出基本單元，即是分子還是離子、原子等。
請(qǐng)你判斷下列說法是否符合書中的要求。
①1 ml氧中約含有6.02×1023個(gè)原子。
②1 ml H2含有2 ml氫原子。
③阿伏加德羅常數(shù)就是6.02×1023。
提示：①和③不對(duì)，②正確。
【典例】(2021·蕪湖高一檢測)下列敘述錯(cuò)誤的是( )
①摩爾是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一；
②1 ml任何物質(zhì)都含有約6.02×1023個(gè)原子；
③6.02×1023就是阿伏加德羅常數(shù)；
④氫原子的摩爾質(zhì)量是1.008 g；
⑤HCl的摩爾質(zhì)量等于1 ml HCl的質(zhì)量；
⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧。
A.①②③ B．②③④
C.②③④⑥ D．全部
【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)摩爾是物質(zhì)的量的單位；
(2)構(gòu)成物質(zhì)的微粒可以是原子、分子或離子。
(3)應(yīng)用物質(zhì)的量時(shí)要注明微粒的種類。
【解析】選D。①物質(zhì)的量是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一，摩爾只是物質(zhì)的量的單位，錯(cuò)誤；②構(gòu)成物質(zhì)的微?？梢允欠肿印㈦x子或原子，因?yàn)椴荒艽_定該物質(zhì)是由哪種微粒構(gòu)成的，故錯(cuò)誤；③阿伏加德羅常數(shù)的單位是ml－1，錯(cuò)誤；④摩爾質(zhì)量的單位應(yīng)是g·ml－1，錯(cuò)誤；⑤摩爾質(zhì)量的單位是g·ml－1，而1 ml HCl的質(zhì)量單位是g，兩者只是在數(shù)值上相等，錯(cuò)誤；⑥“1 ml碳和2 ml氧”指代不明確，不符合使用要求，應(yīng)該寫成“1 ml C和2 ml O”，錯(cuò)誤。
(1)HCl的摩爾質(zhì)量為________，1 ml HCl的質(zhì)量為________。
提示：36.5 g·ml－1 36.5 g
(2)CO2中碳原子與氧原子的物質(zhì)的量之比是________。
提示：1∶2
【備選例題】
(2021·泉州高一檢測)下列說法正確的是( )
A．硫酸的摩爾質(zhì)量是98 g
B．18 g水中含有1 ml H2
C．O2的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上(單位是g·ml－1)等于其相對(duì)分子質(zhì)量
D．1 ml一氧化碳的質(zhì)量為28 g·ml－1
【解析】選C。硫酸的摩爾質(zhì)量為98 g·ml－1；18 g水中含2 ml H，但不含H2；1 ml CO的質(zhì)量為28 g。
1．(2021·茂名高一檢測)下列關(guān)于物質(zhì)的量的敘述中，錯(cuò)誤的是( )
A．1 ml氦氣含有的原子數(shù)約為6.02×1023
B．0.012 kg 12C中含有約6.02×1023個(gè)碳原子
C．1 ml水中含有2 ml氫和1 ml氧
D．1 ml Ne中約含有6.02×1024個(gè)電子
【解析】選C。C項(xiàng)沒有指明微粒名稱，應(yīng)表述為1 ml H2O中含有2 ml H和1 ml O。
2．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是( )
A．物質(zhì)的量就是用來表示物質(zhì)所含微粒數(shù)目多少的物理量，也就是物質(zhì)的質(zhì)量
B．1 ml任何物質(zhì)所含的分子數(shù)均與0.012 kg 12C所含的碳原子的個(gè)數(shù)相等
C．1 ml青蒿素(C15H22O5)分子中含有15NA個(gè)碳原子
D．在月球上0.5 NA個(gè)N2的物質(zhì)的量小于0.5 ml
【解析】選C。物質(zhì)的量不是物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的數(shù)量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用物質(zhì)的量表示微粒多少時(shí)應(yīng)指明微粒的名稱、符號(hào)，組成物質(zhì)的微?？赡転榉肿?、原子或離子等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1 ml C15 H22 O5中含15 ml碳原子，則含15NA個(gè)碳原子，C項(xiàng)正確；物質(zhì)的量的標(biāo)準(zhǔn)是固定的，與所處的環(huán)境無關(guān)，所以0.5 NA個(gè)N2的物質(zhì)的量等于0.5 ml，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【拔高題組】
1．(2021·桂林高一檢測)a ml H2SO4中含有b個(gè)氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)可以表示為( )
A． eq \f(a,4b) ml－1 B． eq \f(b,a) ml－1
C． eq \f(a,b) ml－1 D． eq \f(b,4a) ml－1
【解析】選D。a ml H2SO4中含有4a ml氧原子，即NA·4a＝b，所以NA＝
eq \f(b,4a) ml－1。
2．(2021·南昌高一檢測)設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是( )
A．1 ml CH4的質(zhì)量為16 g·ml－1
B．H2O的摩爾質(zhì)量為18 g
C．44 g CO2中所含原子數(shù)為NA
D．9.8 g H2SO4中含0.1NA個(gè)H2SO4分子
【解析】選D。1 ml CH4的質(zhì)量m(CH4)＝n×M＝1 ml×16 g·ml－1＝16g，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O的摩爾質(zhì)量為18 g·ml－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；44 g CO2中所含原子數(shù)為3×n(CO2)×NA＝3× eq \f(m（CO2）,M) ×NA＝3× eq \f(44 g,44 g·ml－1) ×NA＝3NA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；n(H2SO4)＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(9.8 g,98 g·ml－1) ＝0.1 ml，N(H2SO4)＝n(H2SO4)×NA＝0.1NA，D項(xiàng)正確。
1.我國科學(xué)家合成了一種全新的環(huán)[18]碳分子(C18，如圖)，下列說法正確的是( )
A．C18屬于一種新型化合物
B．C18與C60的摩爾質(zhì)量相等
C．等質(zhì)量的C18與C60所含的原子個(gè)數(shù)比為1∶1
D．等質(zhì)量的C18與C60所含的分子個(gè)數(shù)比為1∶1
【解析】選C。C18屬于碳的一種單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；C18的摩爾質(zhì)量是216 g·ml－1，C60的摩爾質(zhì)量是720 g·ml－1，摩爾質(zhì)量不相等，故B錯(cuò)誤；兩種物質(zhì)都只由碳原子構(gòu)成，等質(zhì)量的C18與C60所含的原子個(gè)數(shù)相等，故C正確；設(shè)質(zhì)量為m g，則C18與C60所含的分子個(gè)數(shù)比為 eq \f(m g,216 g·ml－1) ∶ eq \f(m g,720 g·ml－1) ＝10∶3，故D錯(cuò)誤。
2．“人類若不珍惜水資源，在地球上看到的最后一滴水將是我們的眼淚?！彼诃h(huán)境中占有特殊的地位，是一切生物賴以生存的不可缺少的條件。人類的文明和發(fā)展與水有著極為密切的關(guān)系?？傊?，人與水休戚相關(guān)，珍惜水資源、節(jié)約水資源是我們每一位公民應(yīng)盡的義務(wù)。
那么一滴水中含有多少水分子呢？假若50滴水正好是2.5 mL，試計(jì)算一下1滴水所含的分子數(shù)是________個(gè)。假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1 g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5 000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6.02×1023 ml－1)________。
A．10年 B．1千年
C．10萬年 D．1千萬年
【解析】已知1滴水的體積為2.5/50＝0.05(mL)，又因?yàn)镠2O的密度為
1 g·mL－1，故1滴水的質(zhì)量即為0.05 g，相當(dāng)于0.05/18≈0.002 8(ml)，則所含的分子數(shù)為0.05/18×6.02×1023≈1.67×1021個(gè)。60億人一年數(shù)水分子數(shù)為365天×24小時(shí)/天×60×108×5 000個(gè)/小時(shí)，1 g水的分子個(gè)數(shù)為 eq \f(1 g,18 g·ml－1) ×6.02×1023個(gè)/ml， eq \f(1 g,18 g·ml－1) ×6.02×1023個(gè)/ml÷(365×24×60×108×5 000個(gè))≈105年。
答案：1.67×1021 C
物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、粒子數(shù)目的關(guān)系
質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒數(shù)之間的換算
(1)9.03×1023個(gè)CO2分子的物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量分別是多少？
提示：n＝ eq \f(N,NA) ＝ eq \f(9.03×1023,6.02×1023 ml－1) ＝1.5 ml，m＝n·M＝1.5 ml×44 g·ml－1＝66 g。
(2)9 g水的物質(zhì)的量、所含分子數(shù)目分別是多少？
提示：n＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(9 g,18 g·ml－1) ＝0.5 ml，N＝n·NA＝0.5 ml×6.02×1023ml－1＝3.01×1023。
質(zhì)量、物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間的關(guān)系
1．n＝ eq \f(N,NA)
(1)n、N、NA三個(gè)量中，已知任意兩項(xiàng)可求第三項(xiàng)。
(2)求N時(shí)，概念性問題用NA，數(shù)字性問題近似用6.02×1023 ml－1。
(3)N與n成正比，比較微粒數(shù)多少時(shí)只判斷n的大小即可。
2．n＝ eq \f(m,M) ：
m、n、M三個(gè)量中，已知任意兩項(xiàng)可求第三項(xiàng)。
3. eq \f(N,NA) ＝ eq \f(m,M) ：
(1)N、NA、m、M四個(gè)量中，已知任意三項(xiàng)可求第四項(xiàng)。
(2)該等式中一般NA、M為已知，則N與m可互求。
【規(guī)律方法】
摩爾質(zhì)量的四性：
(1)等同性：摩爾質(zhì)量只是在數(shù)值上與相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量相等，其內(nèi)涵和單位是不同的。
(2)確定性：對(duì)于指定的物質(zhì)來說，其摩爾質(zhì)量的值是一個(gè)定值，不隨物質(zhì)的物質(zhì)的量的多少而改變。
(3)近似性：由于電子的質(zhì)量非常微小，所以離子的摩爾質(zhì)量以g· ml－1為單位時(shí)，其數(shù)值近似等于該原子的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量。
(4)混合性：對(duì)于混合物來說，只要其組成一定，1 ml該混合物的質(zhì)量就是該混合物的平均摩爾質(zhì)量。
【思考討論】
(1)32 g的O2和32 g O3所含氧原子數(shù)的個(gè)數(shù)比是多少？
提示：32 g O2所含氧原子數(shù)的個(gè)數(shù)為N＝n·NA×2＝32 g÷32 g·ml－1×NA×2＝
2 NA；32 g O3所含氧原子數(shù)的個(gè)數(shù)為N＝n·NA×3＝32 g÷48 g·ml－1×NA×3＝
2 NA；即相同質(zhì)量的O2 和O3所含氧原子數(shù)的個(gè)數(shù)比是1∶1。
(2)蘋果是我們生活中常見的水果。但不能用物質(zhì)的量來描述蘋果的數(shù)量。假設(shè)我們每天吃10個(gè)蘋果，全球有60億人，1 ml的蘋果夠我們?nèi)澜缛顺远嗌倌昴?？?qǐng)你通過計(jì)算感受一下這個(gè)數(shù)目的龐大。
提示：一天全球人要吃10×6×109＝6×1010個(gè)蘋果，1 ml蘋果夠我們吃約為1×1013天，約為3×1010年，即300億年。
【典例】(2021·濟(jì)南高一檢測)(1)0.2 ml Na2SO4能解離出__________(用含NA的代數(shù)式表示)個(gè)Na＋，0.04 ml某物質(zhì)的質(zhì)量為7.2 g，則該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為__________。
(2)等物質(zhì)的量的CO和CO2中所含O原子物質(zhì)的量之比是__________，二者的質(zhì)量之比是__________。
(3)下列物質(zhì)中，物質(zhì)的量最大的是____________(填字母，下同)；含原子個(gè)數(shù)最多的是__________。
A．6 g H2 B．0.5 ml CO2
C．1.204×1024個(gè)HCl分子 D．98 g H2SO4
E．92 g乙醇(C2H5OH)
【思維建?！拷獯鹞镔|(zhì)的量、摩爾質(zhì)量題目的思路如下：
【解析】(1)0.2 ml Na2SO4能解離出Na＋的物質(zhì)的量為0.2 ml×2＝0.4 ml，故Na＋的個(gè)數(shù)為0.4NA；0.04 ml某物質(zhì)的質(zhì)量為7.2 g，則該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M＝ eq \f(7.2 g,0.04 ml) ＝180 g·ml－1。(2)設(shè)CO和CO2的物質(zhì)的量均為a ml，則兩種物質(zhì)中所含O原子的物質(zhì)的量之比為a ml∶2a ml＝1∶2；CO的質(zhì)量為28 g·ml－1×a ml＝28a g，CO2的質(zhì)量為44 g·ml－1×a ml＝44a g，則二者的質(zhì)量之比為28a g∶44a g＝7∶11。(3)6 g H2的物質(zhì)的量為 eq \f(6 g,2 g·ml－1) ＝3 ml，含有原子的物質(zhì)的量為3 ml×2＝6 ml；0.5 ml CO2含有原子的物質(zhì)的量為0.5 ml×3＝
1.5 ml；1.204×1024個(gè)HCl分子的物質(zhì)的量為 eq \f(1.204×1024,6.02×1023) ＝2 ml，含有原子的物質(zhì)的量為2 ml×2＝4 ml；98 g H2SO4的物質(zhì)的量為 eq \f(98 g,98 g·ml－1) ＝1 ml，含有原子的物質(zhì)的量為1 ml×7＝7 ml；92 g乙醇的物質(zhì)的量為 eq \f(92 g,46 g·ml－1) ＝
2 ml，含有原子的物質(zhì)的量為2 ml×9＝18 ml；則物質(zhì)的量最大的是6 g H2，含有原子個(gè)數(shù)最多的是92 g乙醇。
答案：(1)0.4NA 180 g·ml－1 (2)1∶2 7∶11 (3)A E
(1)若將第(2)小題中的“等物質(zhì)的量”改為“等質(zhì)量的CO和CO2中所含O原子物質(zhì)的量之比是__________”。
提示：11∶14。等質(zhì)量的CO和CO2中所含O原子物質(zhì)的量之比為 eq \f(1,28) ∶ eq \f(1,44) ×2＝11∶14。
(2)將第(3)小題中B、D、E的物質(zhì)中含有的氧原子數(shù)目按由大到小的順序排列。
提示：D＞E＞B。B、D、E三種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為0.5 ml、1 ml和2 ml，因此三種物質(zhì)中氧原子的物質(zhì)的量分別為0.5 ml×2＝1 ml、1 ml×4＝4 ml、
2 ml×1＝2 ml。
【備選例題】
(2021·濰坊高一檢測)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 ml，則Na2R的摩爾質(zhì)量為________，R的相對(duì)原子質(zhì)量為________。含R的質(zhì)量為1.6 g的Na2R，其物質(zhì)的量為________。
【解析】1 ml Na2R含有2 ml Na＋，題目中有Na＋ 0.4 ml，則有0.2 ml Na2R。M(Na2R)＝ eq \f(m（Na2R）,n（Na2R）) ＝ eq \f(12.4 g,0.2 ml) ＝62 g·ml－1。則M(R)＝(62－2×23)g·ml－1＝16 g·ml－1，則R的相對(duì)原子質(zhì)量為16。已知m(R)，根據(jù)n＝ eq \f(m,M) ，得n(R)＝0.1 ml，則n(Na2R)＝0.1 ml。
答案：62 g·ml－1 16 0.1 mlＫ
1．(2021·濰坊高一檢測)若1g CO2中含有x個(gè)原子，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為( )
A． eq \f(1,44) ml－1 B． eq \f(x,22) ml－1
C． eq \f(44x,3) D． eq \f(44x,3) ml－1
【解析】選D。1 g CO2的物質(zhì)的量為 eq \f(1 g,44 g·ml－1) ＝ eq \f(1,44) ml，1 ml CO2中含有
3 ml 原子，即3NA個(gè)原子。 eq \f(1,44) ml CO2中含有 eq \f(3,44) ml原子。即 eq \f(3,44) ml×NA＝x，NA＝ eq \f(44x,3) ml－1。
2．(2021·石家莊高一檢測)設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是( )
A．2.3 g金屬鈉變成鈉離子時(shí)失去的電子數(shù)目為0.2NA
B．2 g氫氣所含原子數(shù)目為NA
C．17 g NH3所含的分子數(shù)目為2NA
D．NA個(gè)氧分子和NA個(gè)氫分子的質(zhì)量比等于16∶1
【解析】選D。2.3 g金屬鈉的物質(zhì)的量為0.1 ml，Na―→Na＋，失去1個(gè)電子，故0.1 ml Na失去0.1NA個(gè)電子變成0.1 ml Na＋，A錯(cuò)誤；2 g H2即1 ml H2，含有的氫原子數(shù)為2NA，B錯(cuò)誤；17 g NH3即1 ml NH3，所含分子數(shù)為NA，C錯(cuò)誤；NA個(gè)氧分子即1 ml O2，其質(zhì)量為1 ml×32 g·ml－1＝32 g，NA個(gè)氫分子即1 ml H2，其質(zhì)量為1 ml×2 g·ml－1＝2 g，故其質(zhì)量比為16∶1，D正確。
【拔高題組】
1．(2021·莆田高一檢測)下列物質(zhì)的物質(zhì)的量最大的是( )
A．1 g H2 B．11 g CO2
C．8 g O2 D．4.5 g H2O
【解析】選A。n(H2)＝ eq \f(1 g,2 g·ml－1) ＝0.5 ml，n(CO2)＝ eq \f(11g,44 g·ml－1) ＝0.25 ml，n(O2)＝ eq \f(8 g,32 g·ml－1) ＝0.25 ml，n(H2O)＝ eq \f(4.5 g,18 g·ml－1) ＝0.25 ml。
2．(2021·清遠(yuǎn)高一檢測)已知1.505×1023個(gè)X氣體分子的質(zhì)量為8 g，則X氣體的摩爾質(zhì)量是( )
A．16 g B．32 g
C．64 g·ml－1 D．32 g·ml－1
【解析】選D。 eq \f(1.505×1023,6.02×1023 ml－1) ＝0.25 ml，則M＝ eq \f(8 g,0.25 ml) ＝32 g·ml－1，D項(xiàng)正確。
利用太陽能等可再生能源分解水制氫，是實(shí)現(xiàn)綠色氫能經(jīng)濟(jì)的必經(jīng)之路，也是未來氫燃料電池的氫源發(fā)展方向。2019年，中科院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和太陽能研究部李燦院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)出新一代電解水催化劑，達(dá)到目前已知的規(guī)?；娊馑茪涞淖罡咝省?br>若光解0.02 ml水：
(1)生成H2的質(zhì)量為__________；
(2)可生成氫的原子數(shù)為__________；
(3)生成O2的物質(zhì)的量為__________；
(4)生成H2的量理論上等于______ml Fe與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的量。
【解析】根據(jù)2H2O eq \(=====,\s\up7(光解),\s\d5( )) 2H2↑＋O2↑，光解0.02 ml水，可產(chǎn)生0.02 ml H2和0.01 ml O2；生成H2的質(zhì)量為0.04 g；可生成氫的原子數(shù)為2.408×1022個(gè)；
0.02 ml Fe與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生0.02 ml H2。
答案：(1)0.04 g (2)2.408×1022個(gè) (3)0.01 ml (4)0.02
1．(水平1)2018年11月13日至16日，第26屆國際計(jì)量大會(huì)在巴黎召開，會(huì)上，對(duì)物質(zhì)的量的單位——摩爾的定義進(jìn)行了修改。摩爾來源于拉丁文mles，原意為大量、堆積，是在1971年10月，有41個(gè)國家參加的第14屆國際計(jì)量大會(huì)決定增加的國際單位制(SI)的第七個(gè)基本單位。下列對(duì)于“摩爾”的理解正確的是( )
A．1 ml任何物質(zhì)所含有的原子數(shù)都相同
B．摩爾是物質(zhì)的量的單位，簡稱摩，符號(hào)為ml
C．摩爾可以把物質(zhì)的宏觀數(shù)量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來
D．國際上規(guī)定，0.012 kg 12C中所含有的碳原子數(shù)目為1摩
【解析】選B。因不同物質(zhì)分子中所含有的原子個(gè)數(shù)不盡相同，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)的量是一個(gè)物理量，摩爾是物質(zhì)的量的單位，不是物理量，物質(zhì)的量把宏觀物質(zhì)與微觀粒子聯(lián)系起來。0.012 kg 12C中所含有的碳原子數(shù)目是阿伏加德羅常數(shù)。B選項(xiàng)正確，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
(2021·商丘高一檢測)下列說法中不正確的是( )
A．物質(zhì)的量就是物質(zhì)的質(zhì)量
B．摩爾是物質(zhì)的量的單位
C．物質(zhì)的量是以摩爾為單位計(jì)量微粒數(shù)目的物理量
D．物質(zhì)的量是含有一定數(shù)目粒子的集合體
【解析】選A。物質(zhì)的量是描述一定數(shù)目粒子集合體的物理量，不是物質(zhì)的質(zhì)量。
2．(水平1)蘋果是一種低熱量的食物，營養(yǎng)價(jià)值很高，富含礦物質(zhì)和維生素，含鈣量豐富，有助于代謝掉體內(nèi)多余的鹽分，是人們喜愛的水果之一。因含有戊酸戊酯(C10H20O2)而散發(fā)出蘋果香味。下列四個(gè)選項(xiàng)中，關(guān)于C10H20O2的敘述正確的是( )
A．C10H20O2中碳?xì)湓刭|(zhì)量比為1∶2
B．C10H20O2的摩爾質(zhì)量為172 g
C．17.2 g C10H20O2中含有0.2 ml氧
D．1 ml C10H20O2約含有1.204×1025個(gè)H
【解析】選D。1 ml C10H20O2中含10 ml碳原子、20 ml氫原子，故碳?xì)湓氐馁|(zhì)量之比為(10 ml×12 g·ml－1)∶(20 ml×1 g·ml－1)＝6∶1，故A錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量的單位為g·ml－1，在數(shù)值上等于相對(duì)分子質(zhì)量，故C10H20O2的摩爾質(zhì)量為172 g·ml－1，故B錯(cuò)誤；指代不明，一個(gè)C10H20O2分子中含2個(gè)氧原子，故
0.1 ml C10H20O2中含有0.2 ml氧原子，故C錯(cuò)誤；一個(gè)C10H20O2分子中含20個(gè)H原子，故1 ml C10H20O2約含有1.204×1025個(gè)H，故D正確。
【拔高題組】
1．下列關(guān)于0.5 ml CaSO4的說法正確的是( )
A．含有3.01×1023個(gè)SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B．含有0.5個(gè)CaSO4
C．含有1 ml Ca2＋
D．含有1 ml氧原子
【解析】選A。0.5 ml CaSO4即為3.01×1023個(gè)CaSO4，含有0.5 ml SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，即3.01×1023個(gè)SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，含有0.5 ml Ca2＋，2 ml氧原子。綜上分析，A項(xiàng)正確。
2．(2021·濟(jì)寧高一檢測)0.1 ml CaCl2固體中含有( )
A．0.1 ml Cl2 B．1.204×1024個(gè)Cl－
C．0.1 ml Ca2＋ D．3.01×1023個(gè)Ca2＋
【解析】選C。CaCl2固體是由Ca2＋和Cl－構(gòu)成，0.1 ml CaCl2中含有0.1 ml Ca2＋、0.2 ml Cl－，Ca2＋的個(gè)數(shù)為6.02×1022，Cl－的個(gè)數(shù)為1.204×1023，其中不存在Cl2。
3．(水平1)下列關(guān)于摩爾質(zhì)量的說法中，正確的是( )
A．水的摩爾質(zhì)量是18 g
B．2 ml水的摩爾質(zhì)量是1 ml水的摩爾質(zhì)量的2倍
C．任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量都等于它的相對(duì)原子(或分子)質(zhì)量
D．水的摩爾質(zhì)量是氫氣的摩爾質(zhì)量的9倍
【解析】選D。摩爾質(zhì)量的單位是g·ml－1，水的摩爾質(zhì)量是18 g·ml－1，故A錯(cuò)誤；對(duì)于某一確定的物質(zhì)，其摩爾質(zhì)量是定值，不隨物質(zhì)的物質(zhì)的量的多少改變，故B錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量的單位是g·ml－1，相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量的單位是“1”，所以摩爾質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量不相等，故C錯(cuò)誤；水的摩爾質(zhì)量是18 g·ml－1，氫氣的摩爾質(zhì)量是2 g·ml－1，所以水的摩爾質(zhì)量是氫氣的摩爾質(zhì)量的9倍，故D正確。
4．(水平2)水是生命之源。了解水的組成也是化學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．1 ml H2O約含有6.02×1023個(gè)氫原子
B．H2O的摩爾質(zhì)量是18 g
C．1 ml O2的質(zhì)量是32 g，含有的氧原子數(shù)為2NA
D．2NA個(gè)H2O的摩爾質(zhì)量為36 g·ml－1
【解析】選C。A項(xiàng)1 ml H2O含有2 ml氫原子約2×6.02×1023個(gè)氫原子；B項(xiàng)摩爾質(zhì)量的單位為g·ml－1；D項(xiàng)摩爾質(zhì)量與物質(zhì)的量的多少無關(guān)，錯(cuò)誤。
5．(水平2)偏二甲肼(C2H8N2)是一種高能燃料，燃燒產(chǎn)生巨大能量，可作為航天運(yùn)載火箭的推動(dòng)力。下列敘述中正確的是( )
A．偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60 g
B．NA個(gè)偏二甲肼分子的質(zhì)量為60 g
C．1 ml偏二甲肼的質(zhì)量為60 g·ml－1
D．6 g偏二甲肼含有NA個(gè)偏二甲肼分子
【解析】選B。偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60 g·ml－1；1 ml這種物質(zhì)的質(zhì)量為
60 g；6 g偏二甲肼含有0.1NA個(gè)偏二甲肼分子。
6．(水平2)CH4是21世紀(jì)的重要能源，NH3是重要的工業(yè)原料，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中需要一定量的CH4和NH3：請(qǐng)回答下列問題。
(1)若有等物質(zhì)的量的兩種氣體，試完成下表：
(2)若有等質(zhì)量的兩種氣體，試完成下表：
【解析】(1)因物質(zhì)的量相同，故其質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比，為16∶17；物質(zhì)的量相同，故分子數(shù)相同，分子個(gè)數(shù)比為1∶1；1 ml CH4含有5 ml原子(1 ml C＋4 ml H)，1 ml NH3含有4 ml原子(1 ml N＋3 ml H)，原子個(gè)數(shù)比為5∶4，氫原子個(gè)數(shù)比為4∶3。(2)若質(zhì)量均為m g，CH4和NH3的物質(zhì)的量比為(m/16)∶(m/17)＝17∶16；分子個(gè)數(shù)比為17∶16；原子個(gè)數(shù)比為(17×5)∶(16×4)＝85∶64；氫原子個(gè)數(shù)比為(17×4)∶(16×3)＝17∶12。
答案：(1)16∶17 1∶1 5∶4 4∶3
(2)17∶16 17∶16 85∶64 17∶12項(xiàng)目
內(nèi)容
概念
單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量
符號(hào)
M
單位
g·ml－1或kg·ml－1
M、n、m三者關(guān)系
n＝ eq \f(m,M)
物質(zhì)的量
“物質(zhì)的量”四個(gè)字是一個(gè)整體，不能添字、漏字或換字，如不能說成“物質(zhì)量”“物質(zhì)的質(zhì)量”“物質(zhì)的數(shù)量”等
摩爾
只能用來描述微觀粒子，如原子、分子、離子、電子、質(zhì)子、中子等，也可以是這些微粒的特定組合，如1 ml NaOH
阿伏加德
羅常數(shù)
NA是6.022 140 76×1023ml－1，表示微觀粒子數(shù)目時(shí)，可以用NA來表示，也可以用6.02×1023近似表示，如1 ml O2中含有氧分子數(shù)為NA個(gè)或約為6.02×1023個(gè)
摩爾質(zhì)量
(1)適用于任何物質(zhì)
(2)混合物的摩爾質(zhì)量一般稱為平均摩爾質(zhì)量
(3)以g·ml－1為單位時(shí)數(shù)值上等于物質(zhì)的相對(duì)原子(分子)質(zhì)量(單位為1)，等于1 ml物質(zhì)的質(zhì)量(單位：g)
質(zhì)量比
分子
個(gè)數(shù)比
原子
個(gè)數(shù)比
氫原子
個(gè)數(shù)比
CH4∶NH3
物質(zhì)的
量比
分子
個(gè)數(shù)比
原子
個(gè)數(shù)比
氫原子
個(gè)數(shù)比
CH4∶NH3

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