摩尔与摩尔质量 — AP 化学
1. 摩尔与阿伏伽德罗常数 ★☆☆☆☆ ⏱ 3 min
摩尔是表示物质的量的国际基本单位，它将原子、离子和分子的微观世界与我们在实验室中测量的宏观质量联系起来。缩写为mol，应称为"物质的量"以与质量区分。阿伏伽德罗常数（$N_A$）是每摩尔物质含有的基本单元（原子、分子、化学式单位）的固定数目。
n = \frac{N}{N_A} \quad \text{or} \quad N = n \times N_A
Exam tip: 在FRQ答题中，请务必指明你计数的粒子种类。AP阅卷官会给未明确粒子种类的模糊回答扣分。
2. 单质和化合物的摩尔质量 ★★☆☆☆ ⏱ 3 min
摩尔质量（$M$）定义为每摩尔物质的质量，标准单位为克每摩尔（g/mol）。对于任何元素，摩尔质量在数值上等于元素周期表上列出的平均原子质量。对于化合物，摩尔质量等于化合物化学式中所有原子的摩尔质量之和，对于水合离子化合物还包括结晶水的质量。
M_{A_xB_y} = xM_A + yM_B
Exam tip: 计算水合物摩尔质量时，请务必确认你统计了结晶水中的所有原子。常见错误是错误统计水分子中的氢原子数。
3. 质量-摩尔-粒子换算 ★★☆☆☆ ⏱ 4 min
摩尔的核心用途是作为中间量，在三种常见化学量之间进行换算：测量得到的样品质量、以摩尔为单位的物质的量和粒子数。你永远不能不经过摩尔直接从质量换算到粒子数。换算的两个关键关系是:
- 从质量换算到粒子数：遵循$\text{mass} \rightarrow \text{moles} \rightarrow \text{particles}$
- 从粒子数换算到质量：遵循$\text{particles} \rightarrow \text{moles} \rightarrow \text{mass}$
Exam tip: 换算的每一步都请写出单位。如果你的单位不能正确抵消得到你想要的最终单位，说明你弄反了比例，可以尽早纠正。
4. 质量百分比组成 ★★☆☆☆ ⏱ 3 min
质量百分比组成是指化合物总质量中各元素所占的百分比。这是一个强度性质（与样品量无关），用于鉴定未知化合物，也是计算经验式的第一步。
\% \text{X} = \frac{\text{Total mass of X in 1 mole of compound}}{M_{\text{compound}}} \times 100\%
化合物所有元素的质量百分比之和总是约等于100%（四舍五入带来的小偏差可接受），因此这可以作为快速检查计算错误的方法。
Exam tip: 在进行后续计算（如经验式确定）之前，请务必检查你的质量百分比之和约为100%。这可以尽早发现小的算术错误。
5. AP风格概念检查 ★★☆☆☆ ⏱ 3 min
Common Pitfalls
Why: 学生将水和无水化合物分开后，不小心每个水分子只统计了一个氢原子。
Why: 学生混淆了阿伏伽德罗常数和摩尔的关系，误以为它和质量直接相关。
Why: 学生记住了纯氮是双原子分子，错误地将这个摩尔质量用到化合物计算中。
Why: 学生为了"简化"计算提前舍入。
Why: 学生忘记了下标表示每个分子中的原子数，因此它也表示每摩尔化合物中该元素的摩尔数。