點心優課化學於汐：高二化學一輪複習《物質的量概念理解及計算》

在高考理科綜合考試中，近幾年來化學計算難度都在慢慢的下降，但是以物質的量為中心的計算始終是考查的重點，它可以與基本概念、基礎理論、元素化合物、有機化學、化學實驗等各知識點進行結合。在這一部分的知識點考查中，歷年的數據也證明失分較多，同時也屬於趕超的必殺技！

今天就《物質的量的概念及計算》作為高二化學一輪複習的重點知識點進行梳理總結。

一、以物質的量為中心的換算關係

1、物質的量和阿伏伽德羅常數注意點

(1)物質的量是一個整體名詞，不能理解為物質的質量或者物質的數量，其描述的對象是微觀粒子，如電子、質子、中子、原子、分子、離子、原子團等，不能用於描述宏觀物體。

(2)使用摩爾作單位時，應用化學式指明粒子的種類，如1 mol H等。

(3)阿伏加德羅常數與6.02×1023的含義不同；阿伏加德羅常數為0.012 kg 12C所含的碳原子的準確數目，是一個精確值。而6.02×1023只是阿伏加德羅常數的一個近似值。

(4)摩爾質量、相對分子質量、1 mol物質的質量在數值上是相同的，但含義不同，三者的單位也不同。

2．應用氣體摩爾體積解題時需要注意的問題

(1)使用“條件”：一般指標準狀況，即0℃、1×105Pa。

(2)運用對象：必須是氣體物質，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。

(3)在標準狀況下氣體的摩爾體積約為22.4 L·mol－1，其他條件下Vm不一定是22.4 L·mol－1。

(4)22.4 L氣體，在標準狀況下是1 mol，在非標準狀況下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。

3．氣體摩爾質量的求解方法

二、 阿伏伽德羅常數使用注意事項

解有關阿伏加德羅常數的題目應該注意觀察題幹給出的條件，如物質的狀況、所處的環境、物質本身的結構，同時還要考慮氧化還原反應、電離、水解等情況，具體有如下幾點：

1） 狀況條件

考查氣體時經常給出非標準狀況，如常溫常壓等。

2）物質的狀態

考查氣體摩爾體積時，常用在標準狀況下非氣態的物質來迷惑考生，如H2O、SO3、苯、CHCl3等。

3）物質的結構

考查一定物質的量的物質中所含微粒(分子、原子、電子、質子、中子等)的數目。常涉及單原子分子(如稀有氣體)、雙原子分子、三原子分子(如O3)。

4）氧化還原反應

考查指定物質參加的氧化還原反應，常設置電子轉移數目方面的陷阱，如1 mol Na2O2與足量CO2(或水)反應時轉移電子的數目是NA而不是2NA。

5）電離、水解

考查電解質溶液中微粒的數目或濃度時，常涉及弱電解質的電離、鹽類水解方面的陷阱。如1 L 1 mol/L AlCl3溶液中Al3＋的數目小於NA。

6）膠體

膠體粒子較大，由多個微粒組合而成，如一個Fe(OH)3膠體粒子是由多個Fe(OH)3微粒的集合體吸附一些粒子組成的，故Fe(OH)3膠體粒子數小於Fe(OH)3分子數。

7）物質變化

一些物質間的變化具有一定的隱蔽性，有時需要藉助方程式分析才能挖掘出隱含的變化情況。考生若不注意挖掘隱含變化往往會誤入陷阱，如NO2存在與N2O4的平衡。

三、 一定物質的量濃度溶液的配製

儀器：容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、天平、量筒

1、認識容量瓶

（1）容量瓶是一種細頸梨形平底的容量器，帶有磨口玻塞，頸上有標線，表示在所指溫度下液體液體凹液麵與容量瓶頸部的標線相切時，溶液體積恰好與瓶上標註的體積相等。容量瓶上標有：溫度、容量、刻度線。常用的容量瓶有100、250、500毫升等多種規格。

（2） 使用前檢查瓶塞處是否漏水。具體操作方法是：在容量瓶內裝入半瓶水，塞緊瓶塞，用右手食指頂住瓶塞，另一隻手五指托住容量瓶底，將其倒立（瓶口朝下），觀察容量瓶是否漏水。若不漏水，將瓶正立且將瓶塞旋轉180°後，再次倒立，檢查是否漏水，若兩次操作，容量瓶瓶塞周圍皆無水漏出，即表明容量瓶不漏水。經檢查不漏水的容量瓶才能使用。

2、配製步驟：計算→稱量→溶解或稀釋→冷卻→轉移→洗滌→定容→搖勻→倒入試劑瓶、貼標籤

計算：所稱固體的質量或所量液體的體積。

稱量或量取：用托盤天平稱取所需溶質或用量筒量取濃溶液。

溶液（稀釋）：在燒杯中溶解或稀釋。溶解一般在小燒杯中進行。

冷卻：溶液靜置至室溫，防止出現誤差。

轉移：轉移時要用玻璃棒引流，且其下端應靠在容量瓶內壁上。

洗滌：用蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒2~3，目的是使溶質儘可能地轉移到容量瓶中，以防止產生誤差。

定容：向容量瓶中加入水至刻度線1~2cm處，再改用膠頭滴管定容至刻度。

搖勻：塞好瓶塞，反覆上下顛倒搖勻。

注意：溶液所用的水不能太多，若溶液用水和洗滌用水超過溶液總體積，則實驗失敗。不能配製任意體積的一定物質的量濃度的溶液，因為在配置的過程中所配溶液的體積是用容量瓶來定容的，而容量瓶的規格又是有限的。

因溶解過程大都伴隨著吸熱或放熱過程的發生，會導致溶液溫度低於或高於常溫，所以必須待燒杯中溶液溫度恢復到室溫時，才能將溶液移入容量瓶中。使用容量瓶前必須先檢查容量瓶是否漏水。不能將溶質直接放入容量瓶中進行溶解，而要在燒杯中溶解。

因為容量瓶的容積是在20℃時標定的，溶解過程的吸熱或放熱導致溶液溫度的變化會影響到溶液的體積，使配製的溶液的物質的量濃度不準確。洗滌液必須移入容量瓶，之後還必須輕輕振盪容量瓶，使容量瓶中的溶液。充分混合均勻。

定容時，當緩緩加入蒸餾水到容量瓶中液麵接近刻度1~2cm處時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液麵正好與刻度相切，視線應與刻度相平。定容後的容量瓶在反覆顛倒震盪後，會出現容量瓶中的液麵低於刻度線的情況，這時不能再向容量瓶中加入蒸餾水。

【綜合練習】

★★★1.設NA表示阿伏伽德羅常數的值，下列說法正確的是

A．80℃時，1LpH=1的硫酸溶液中，含有的OH-數目為10-13NA

B．含0.1molNH4HSO4的溶液中，陽離子數目略小於0.2NA

C．C3H8分子中的2個H原子分別被1個-NH2和1個-OH取代，1mol此有機物所含共同電子對數目為13NA

D．以Mg、Al為電極，NaOH溶液為電解質溶液的原電池中，導線上流過NA個電子

【答案】C

【解析】80℃時，水的離子積常數Kw＞10-14, 故80℃時， 1LpH＝1的硫酸溶液中，含有的OH-數目大於10-13NA，A項錯誤；NH4HSO4的溶液中，由於銨根離子水解，故陽離子數目略大於0.2NA，B項錯誤；C3H8分子中的2個H原子分別被1個-NH2和1個-OH取代，取代後，1mol此有機物所含共同電子對數目為13NA，C項錯誤；沒有告訴在標準狀況下，不能使用標況下的氣體摩爾體積計算生成氫氣的體積，D項錯誤。

★★★2.NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是

A．常溫常壓下，74g乙酸甲酯中含共用電子對數為11NA

B．1molCl2通入足量的水中，轉移電子數為NA

C．足量的鐵粉與200mL1mol·L-1硝酸完全反應生成H2的分子敗為0.1NA

D．30g葡萄糖和乙酸的混合物中含碳原子數為2NA

【答案】A

【解析】A、乙酸甲酯的分子式為C3H6O2，74g乙酸甲酯合1mol，含有共用電子對的物質的量為：(3×4＋6＋2×2)/2mol=11mol，故A正確；B、只有極少量的氯氣與水發生反應，故B錯誤；C、鐵和硝酸反應不產生氫氣，故C錯誤；D、葡萄糖的分子式為C6H12O6，乙酸的分子式為C2H4O2，它們的最簡式相同，因此化合物中含有的碳原子物質的量為30×1/30mol=1mol，故D錯誤。

★★★3.設NA為阿伏加德羅常數值，下列有關敘述正確的是

A．標準狀況下，11. 2LCH2C12含極性共價鍵數目為2NA[來源:學科網]

B．含1molCl-的NH4Cl溶液中加入適量氨水使溶液呈中性，此時溶液中NH4+的數目大於NA

C．4.6g甲苯(C7H8)和丙三醇(C3H8O3)混合物中含H原子數目為0.4NA

D．將1molCl2通入足量水中，溶液中HC1O、Cl-、ClO-粒子數之和為2NA

【答案】C

【解析】A、標準狀況下， CH2C12不是氣體，不能用22.4L/mol計算，選項A錯誤；B、加入一定量的氨水後，溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），據溶液中的電荷守恆：c（Cl-）+c（OH-）=c（NH4+）+c（H+），所以c（NH4+）=c（Cl-）=1mol，故此時溶液中NH4+數為NA，選項B錯誤；C、甲苯和丙三醇的相對分子質量都是92，4.6g混合物的物質的量為0.05mol，含有氫原子的物質的量為0.05mol×8=0.4m ol，含氫原子數目為0.4NA，選項C正確；D、氯氣通入水中只有少量反應且為可逆反應，不可能完全轉化，將1molCl2通入足量水中，溶液中HC1O、Cl-、ClO-粒子數之和小於2NA，選項D錯誤。答案選C。

★★★4.常溫下，將0.1L0.2mol/LKMnO4酸性溶液與一定量pH=3的草酸（HOOC-COOH）溶液混合，放出VL氣體。NA代表阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

A．pH=3的草酸溶液含有H+數目為0.001NA

B．當1molKMnO4被還原時強酸提供H+數目為NA

C．1molHOOC-COOH含共用電子對數目為9NA

D．該反應釋放CO2分子數目為

【答案】C

【解析】A、沒有給定溶液體積，無法求算，選項A錯誤；B、根據反應2MnO4-+5HOOC-COOH +6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，當1molKMnO4被還原時強酸提供H+數目為3NA，選項B錯誤；C、C．HOOC-COOH分子中含有二個碳氧雙鍵、一個碳碳單鍵、二個碳氧單鍵、二個氫氧鍵，每個分子共有關9對共用電子對，故1molHOOC-COOH含共用電子對數目為9NA，選項C正確；D、不是標準狀況下，不能用22.4L/mol計算，無法確定，選項D錯誤。答案選C。

★★★★5.NA表示阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的有幾個

①在常溫常壓下，1mol氦氣含有原子數為2NA

②0.5molO2和0.5molO3的混合物所含有的氧原子個數為2.5NA

③常溫常壓下，18 g H2O中含有的原子總數為3NA

④常溫常壓下，2.24 LCO和CO2混合氣體中含有的碳原子數目為0.1NA

⑤含NA個Na＋的Na2O溶解於1 L水中，Na＋的物質的量濃度為1 mol·L－1

⑥1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外層電子總數為8×6.02×1023

⑦1 mol·L－1NaCl溶液含有NA個Na＋

⑧常溫常壓下，92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數為6NA

⑨13.5g Al與足量鹽酸反應生成H2的分子數為NA

⑩標準狀況下，2.24LCH4所含電子數為NA

A．3 B．4 C．5 D．6

【答案】C

【解析】①氦氣為單原子分子，在常溫常壓下，1mol氦氣含有原子數為NA，故①錯誤；

②0.5molO2和0.5molO3的混合物所含有的氧原子個數（0.5×2+0.5×3）×NA=2.5NA，故②正確；

③1個水分子含有3個原子，常溫常壓下，18g H2O的物質的量=18g/(18g/mol)=1mol，含有的原子總數為3NA，故③正確；

④常溫常壓下，2.24L CO和CO2混合氣體中含有氣體的物質的量不是0.1mol，故④錯誤；

⑤溶液的體積不等於水的體積，所以含NA個Na+的Na2O溶解於1L水中形成溶液的體積不知道，無法計算其濃度，故⑤錯誤；

⑥1.00molNaCl中，所有Na+的物質的量為1.00mol，鈉原子最外層有1個電子，失去最外層1個電子形成鈉離子，此時最外層有8個電子，故所有Na+的最外層電子總數為8×6.02×1023，故⑥正確；

⑦溶液體積未知，無法計算NaCl溶液中鈉離子的個數，故⑦錯誤；

⑧NO2和N2O4最簡式相同為NO2，計算92gNO2中所含原子數=92g/(46g/mol)×3×NA=6NA，故⑧正確；

⑨13.5g Al的物質的量=13.5g/(27g/mol)=0.5mol，結合鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣的定量關係計算，2Al～3H2，生成H2的分子數為0.75NA，故⑨錯誤；

⑩1mol甲烷中含有10mol電子，標準狀況下，2.24LCH4的物質的量=2.24L/(22.4L/mol)=0.1mol，含電子數為：NA，故⑩正確；故選C。

我是點心優課化學於汐老師，畢業於中山大學化學系，全國前五高中任教17年，曾任化學教研組長、競賽教練。

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