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,总纲目录,教材研读,考点突破,栏目索引,第,1,讲,物质的量 气体摩尔体积,一 物质的量与阿伏加德罗常数,二 摩尔质量、气体摩尔体积,教材,研读,三 阿伏加德罗定律及其推论(教师专用),考点一 以物质的量为核心的有关计算,考点二 阿伏加德罗常数,考点突破,考点三 摩尔质量的几种计算方法,一、物质的量与阿伏加德罗常数,1.物质的量,(1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。,(2)符号:,n,。,(3)单位:摩尔,用,mol,表示。,教材研读,2.阿伏加德罗常数,(1)定义:1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。,(2)符号:,N,A,。,(3)单位:mol,-1,。,3.物质的量(,n,)、阿伏加德罗常数(,N,A,)与微粒数(,N,)之间的关系为,n,=,。,自测1,判断正误,正确的画“”,错误的画“,”。,(1)2.0 g,O与D,2,O的混合物中所含中子数为,N,A,(,),(2)NaOH的摩尔质量为40 g,(,),(3)23 g Na与足量H,2,O反应完全后可生成,N,A,个H,2,分子,(,),(4)氖气的摩尔质量(单位:gmol,-1,)在数值上等于它的相对原子质量,(,),(5)2 mol H,2,O的摩尔质量是1 mol H,2,O的摩尔质量的2倍,(,),自测2,下列说法中正确的是,(,B,),A.1 mol任何物质都含有6.02,10,23,个分子,B.1 mol Ne中约含有6.02,10,24,个电子,C.1 mol水中含2 mol氢和1 mol氧,D.摩尔是化学上常用的一个物理量,解析,有些物质是由离子或原子构成的,故A错;使用物质的量时,应指,明粒子的种类,故C错;摩尔是物质的量的单位,而不是物理量,故D错。,自测3,阿伏加德罗常数(,N,A,)与6.02,10,23,相同吗?,答案,不相同。6.02,10,23,是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德,罗常数(,N,A,)是指1 mol任何粒子所含的粒子数,数值上与0.012 kg,12,C中所,含的碳原子数相同,约为6.02,10,23,。,二、摩尔质量、气体摩尔体积,1.摩尔质量,(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。常用单位是gmol,-1,。公,式:,M,=,。,(2),数值,:,以,gmol,-1,为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒,子的,相对分子,(,或原子,),质量,。,2.气体摩尔体积,3.标准状况下气体摩尔体积概念剖析,(1)四条件,(2)结论:1 mol任何气体在标准状况下的体积都约是22.4 L。,(2)常温下11.2 L甲烷气体中含有的甲烷分子数为 0.5,N,A,(,),(3)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19,N,A,(,),(4)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2,N,A,(,),(5)常温常压下,3.2 g O,2,所含的原子数为0.2,N,A,(,),(6)常温常压下,92 g NO,2,和N,2,O,4,的混合气体中含有的原子总数为6,N,A,(,),自测4,判断正误,正确的画“”,错误的画“,”。,(1)2.24 L CO,2,中含有的原子数为0.3,N,A,(,),相同条件,推论,公式,语言叙述,T,、,p,相同,=,同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比,T,、,V,相同,=,温度、体积相同的气体,压强与物质的量成正比,n,、,T,相同,=,物质的量相等、温度相同的气体,压强与体积成反比,T,、,p,相同,=,同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量(或摩尔质量)成正比,2.阿伏加德罗定律的推论,三、阿伏加德罗定律及其推论(教师专用),1.,阿伏加德罗定律:,同温同压下,相同体积的任何气体,都含有相同数目的粒子。,特别提醒,(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体,其适用条件是三个,“同”,即在同温、同压、同体积的条件下,才有“粒子数相等”这一,结论,但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气,体,也适用于混合气体。,自测5,判断正误,正确的画“”,错误的画“,”。,(1)标准状况下,5.6 L CO,2,与足量Na,2,O,2,反应转移的电子数为0.5,N,A,(,),(2)在相同条件下,CO、N,2,的混合气体与相同物质的量的O,2,的分子个数,相同,原子个数也相同,(,),(3)若把(2)中的O,2,改成氩气,则分子个数、原子个数也都相同,(,),(4)在相同条件下,相同物质的量的C,2,H,4,和C,3,H,6,所含分子个数相同,而相,同质量时,它们所含的原子个数相同,(,),(5)某气体在标准状况下的密度为,d,则在1个大气压、273 时的密度为,2,d,(,),自测6,下列关于同温同压下的两种气体,12,C,18,O和,14,N,2,的判断正确的是,(,C,),A.体积相等时密度相等,B.原子数相等时具有的中子数相等,C.体积相等时具有的电子数相等,D.质量相等时具有的质子数相等,解析,依据阿伏加德罗定律可知,同温同压下的两种气体体积相同,则分子数相同,而每个CO和N,2,分子所含电子数相同,C项正确;同温同压,条件下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,12,C,18,O的摩尔质量为30 g,mol,-1,14,N,2,的摩尔质量为28 gmol,-1,A项错误;1个,12,C,18,O分子中所含中子数,为16,1个,14,N,2,分子中所含中子数为14,B项错误;,n,=,m,相同、,M,不同,所,以,n,不同,而每个,12,C,18,O和,14,N,2,分子中所含的质子数相同,D项错误。,考点一以物质的量为核心的有关计算,1.基本公式,(1)物质的量(,n,)、微粒数(,N,)、物质的质量(,m,)之间的换算,=,n,(mol)=,以上计算公式适用于任何条件下的任何物质。,考点突破,=,n,(mol)=,特别提示,任何状况下的任何气体均存在,V,m,。,标准状况(0 、101 kPa)下,V,m,=22.4 Lmol,-1,。,上述计算公式只适用于气体,在标准状况下,H,2,O、SO,3,、苯、己烷等,均不是气体。,(2)物质的量(,n,)、气体体积(,V,)之间的换算,N,2,+3H,2,2NH,3,物质的质量之比28634,物质的量之比1 3 2,气体体积之比1 3 2,物质的分子数之比1 3 2,2.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤,(1)基本原理,(2)解题步骤,3.差量法在化学方程式的有关计算中的应用,(1)差量法的应用原理,差量法是指根据化学反应前后物质量的变化,找出“理论差量”,然后,根据已知条件列比例式求解。这种差量可以是质量、物质的量、气态,物质的体积。,(2)使用差量法的注意事项,有关物质的物理量及其单位都要正确使用,即“上下一致,左右相当”。,典例1,设,N,A,为阿伏加德罗常数的值,如果,a,g某气态双原子分子的分子,数为,p,则,b,g该气体在标准状况下的体积,V,(L)是,(,D,),A.,B.,C.,D.,解析,解法一公式法,a,g双原子分子的物质的量=,mol,双原子分子的摩尔质量=,=,gmol,-1,所以,b,g气体在标准状况下的体积为,22.4 Lmol,-1,=,L。,同种气体其分子数与质量成正比,设,b,g气体的分子数为,N,则,N,=,b,g该,气态双原子分子的物质的量为,mol,所以,b,g该气体在标准状况下的,体积为,L。,解法二比例法,1-1,已知Q与R的摩尔质量之比为922,在反应X+2Y,2Q+R中,当,1.6 g X和Y完全反应后生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量,之比为,(,D,),A.469B.329C.239D.169,解析,应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于变化的物质的,量之比可得,=21,m,(Q)=2,m,(R),=2,4.4 g,=3.6 g。,根据质量守恒定律得,m,(Y)=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g。,m,(Y),m,(Q)=6.4 g,3.6 g=169。,1-2,为了检验某含有NaHCO,3,杂质的Na,2,CO,3,样品的纯度,现将,w,1,g样品,充分加热,其质量变为,w,2,g,则该样品的纯度(质量分数)是,(,A,),A.,B.,C.,D.,2NaHCO,3,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O ,m,2,84 106 62,x,g (,w,1,-,w,2,)g,=,x,=,则Na,2,CO,3,的质量分数为 =,。,解析,解法一差量法。,设样品中含NaHCO,3,x,g,则,解法二设样品中有,x,mol NaHCO,3,则:,2NaHCO,3,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,x,mol 0.5,x,mol,根据样品加热前后固体质量的关系,有,w,1,g-,x,mol,84 g mol,-1,+0.5,x,mol,106 g mol,-1,=,w,2,g,解得,x,=,m,(NaHCO,3,)=,mol,84 g mol,-1,=,g,从而推知样品中,m,(Na,2,CO,3,)=,w,1,g-,g=,g,因此Na,2,CO,3,样品的纯度,(Na,2,CO,3,) =,=,。,考点二阿伏加德罗常数,“设,N,A,为阿伏加德罗常数的值。下列说法(不)正确的是”是高考的常,见考查形式。本考点主要围绕以下几个方面进行考查:,1.已知物质的质量来求微粒的数目,主要应用,N,=,N,A,来计算,解答此类题应注意看清所求微粒的种类,分子,的构成,(,是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子,),以及微粒中含有,的质子数、中子数、电子数等。,例如:常温、常压下,14 g由N,2,与CO组成的混合气体中含有的原子数目,为,N,A,这一说法是否正确?,此题包含以下信息:,由于二者的摩尔质量相同,所以质量一定时,二者无论以何种比例混合,都不影响分子总数,故这一说法是正确的。,2.已知气体的体积来求微粒的数目,主要应用,N,=,N,A,来计算,解题时要注意:,(1)若题目给出物质的体积,一要看是不是标准状况,若不是标准状况,则,1 mol气体的体积一般不为22.4 L;二要看该物质在标准状况下是不是气,体(如在标准状况下,SO,3,是固体),若不是气体,则无法求其物质的量和分,子数目;若是气体,则可求其物质的量和分子数目,这与其是混合气体还,是单一气体无关。,例如:常温常压下,22.4 L NO,2,和CO,2,的混合气体中含有2,N,A,个氧原子,这,一说法是否正确?,解答此题时要注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 Lmol,-1,此时2,2.4 L混合气体的物质的量小于1 mol,则氧原子数目也小于2,N,A,故这一,说法不正确。,(2)若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与外界条件无关。,(3)注意某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子,臭,氧(O,3,)为三原子分子,白磷(P,4,)为四原子分子。,(4)如有可逆反应,还要考虑平衡及平衡移动的问题。,3.已知物质的量浓度来求微粒的数目,主要应用,N,=,c,V,N,A,来计算。这类题一般会和弱电解质的电离、盐类的,水解等知识联系在一起,解题时注意对“隐含条件”的挖掘。,例如:1 L 0.1 molL,-1,NaHCO,3,溶液中含有0.1,N,A,个HC,这一说法是否正,确?,解答此题时要考虑HC,的水解及电离,实际存在于溶液中的HC,数目,应小于0.1,N,A,故这一说法不正确。,4.与氧化还原反应相关的微粒数目的计算,这类题着重考查氧化还原反应过程中电子转移的数目。解答此类题时,应把握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。,例如:1 mol Fe与足量的稀HNO,3,反应,转移2,N,A,个电子,这一说法是否正确?,解题时首先要考虑二者反应的产物是什么,根据哪种反应物的量来计算,转移的电子数。由于HNO,3,是足量的,所以反应时Fe被氧化生成Fe,3+,在,计算转移电子的数目时应根据Fe的物质的量及1个Fe原子失去的电子,数目来计算,此时Fe失去电子的数目为3,N,A,故这一说法不正确。,典例2,(2019北京朝阳期末) 设阿伏加德罗常数的值为,N,A,。下列说法,正确的是,(,C,),A.1 mol H,2,O分子中共用电子对数为4,N,A,B.1 L 0.1 mol/L Na,2,CO,3,溶液中,C,的数目为0.1,N,A,C.质量为12 g 的,12,C含有的中子数为6,N,A,D.2.3 g Na与足量H,2,O完全反应,转移的电子数为0.2,N,A,解析,A项,1 mol H,2,O分子中含有2,N,A,个共用电子对;B项,在Na,2,CO,3,溶液中,C,会发生水解,故1 L 0.1 mol/L Na,2,CO,3,溶液中,C,的数目小,于0.1,N,A,;C项,一个,12,C原子中含有6个质子和6个中子,故质量为12 g 的,12,C,含有的中子数为6,N,A,;D项,1 mol Na与足量的水反应转移1 mol 电子,故,2.3 g Na与足量水完全反应,转移的电子数为0.1,N,A,。,难点突破,突破一:抓“两看”,突破状态陷阱,一看“气体”是否处于标准状况。,二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态。如:H,2,O、CCl,4,、HF在,标准状况下为非气态。,突破二:审“组成”“结构”,突破微观粒子数目陷阱,一审气体分子组成。如:He、Ne为单原子分子。,二审构成物质的粒子是否水解。,突破三:判断反应特点,突破氧化还原反应中电子转移数目陷阱,一判是否为自身氧化还原反应。如:Na,2,O,2,与H,2,O、Cl,2,与NaOH的反应分,别为Na,2,O,2,、Cl,2,自身氧化还原反应。,二判是否为可逆反应。如:N,2,和H,2,、SO,2,和O,2,的反应均为可逆反应。,2-1,(2018北京西城期末)下列说法正确的是,(,D,),A.1 mol NH,3,中含有的质子数约为6.02,10,23,B.0.5 molL,-1,NaCl溶液中含Cl,-,的物质的量为0.5 mol,C.8 g S在足量O,2,中完全燃烧转移的电子数约为9.03,10,23,D.标准状况下,22.4 L SO,2,和CO,2,的混合气体所含原子数约为1.806,10,24,解析,A项,1个NH,3,分子中含有10个质子,故1 mol NH,3,中含有的质子数,约为6.02,10,24,;B项,没有给出溶液体积,无法计算;C项,S在O,2,中完全燃烧,生成SO,2,8 g S的物质的量为0.25 mol,在足量O,2,中完全燃烧转移的电子,数约为6.02,10,23,;D项,标准状况下,22.4 L SO,2,和CO,2,的混合气体的物质,的量为1 mol,所含原子的物质的量为3 mol,原子数目为1.806,10,24,。,2-2,(2018北京海淀期中)通常工业上监测SO,2,含量是否达到排放标准,的化学反应原理是:,SO,2,+H,2,O,2,+BaCl,2,BaSO,4,+2HCl,用,N,A,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法,不正确,的是,(,B,),A.0.1 mol BaCl,2,中所含离子总数约为0.3,N,A,B.25 时,pH=1的HCl溶液中含有H,+,的数目约为0.1,N,A,C.标准状况下,17 g H,2,O,2,中所含电子总数为9,N,A,D.生成2.33 g BaSO,4,沉淀时,吸收SO,2,的体积在标准状况下约为0.224 L,解析,A项,BaCl,2,为离子化合物,故0.1 mol BaCl,2,中所含离子总数约为,0.3,N,A,;B项,HCl溶液的体积未知,不能计算含有H,+,的数目;C项,17 g H,2,O,2,为0.5 mol,含有电子的物质的量为0.5 mol,18=9 mol;D项,生成2.33 g,BaSO,4,沉淀需要吸收0.01 mol SO,2,在标准状况下的体积约为0.224 L。,(3)根据摩尔质量的定义求算:,M,=,对于混合物,=,。,(4)根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量:,=,M,A,a,%+,M,B,b,%+,其中,a,%、,b,%,是混合气体中A、B,组分的物质的量分数或体积,百分含量。,(1)根据气体的密度求算:在标准状况下,M,=,22.4 Lmol,-1,。,(2)根据气体的相对密 度,求算:,M,2,=,D,M,1,。,考点三摩尔质量的几种计算方法,典例3,利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量,(,C,),A.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数,B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度,C.二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数,D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量,解析,摩尔质量在数值上等于1 mol分子的质量之和,故由二氧化碳,分子的质量和阿伏加德罗常数可以计算出二氧化碳的摩尔质量。,3-1,按要求计算。,(1)由8 g O,2,和28 g N,2,组成的混合气体的平均摩尔质量是,。,(2)若,m,g某气体中含分子数,N,个,已知阿伏加德罗常数的值为,N,A,则该气,体的摩尔质量为,。,(3)在一定条件下,m,g NH,4,HCO,3,完全分解生成NH,3,、CO,2,、H,2,O(g),按要,求填空。,若所得混合气体对H,2,的相对密度为,d,则混合气体的物质的量为,NH,4,HCO,3,的摩尔质量为,。(用含,m,、,d,的代数式表示),所得混合气体的密度折合成标准状况为,gL,-1,则混合气体的平均摩,尔质量为,。,(4)在空气中N,2,、O,2,、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气,的平均摩尔质量为,。,答案,(1)28.8 gmol,-1,(2),N,A,gmol,-1,(3),mol6,d,gmol,-1,22.4,gmol,-1,(4)28.96 gmol,-1,解析,(1),=,=,=28.8 gmol,-1,。,(2),M,=,=,=,N,A,gmol,-1,。,(3),=,d,=2,d,gmol,-1,n,混,=,=,mol。,由NH,4,HCO,3,NH,3,+H,2,O+CO,2,可知,NH,4,HCO,3,的物质的,量为,mol=,mol,故,=,=6,d,g mol,-1,。,=,V,m,=22.4,gmol,-1,。,(4),=28 gmol,-1,78%+32 gmol,-1,21%+40 gmol,-1,1%=28.96 gmol,-1,。,3-2,(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分,子质量为,。,(2)在25 、101 kPa的条件下,相同质量的CH,4,和A气体的体积之比是1,58,则A的摩尔质量为,。,(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 时,X中充入,a,g A气体,Y中充,入,a,g CH,4,气体,X与Y内的压强之比是411,则A的摩尔质量为,。,(4)相同条件下,体积比为,a,b,和质量比为,a,b,的H,2,和O,2,的混合气体,其,平均摩尔质量分别是,和,。,答案,(1)64,(2)30 gmol,-1,(3)44 gmol,-1,(4),gmol,-1,gmol,-1,解析,(1),n,=0.672 L/22.4 Lmol,-1,=0.03 mol,M,=1.92 g/0.03 mol=64 gmol,-1,。,(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,设CH,4,和A气,体的质量均为,m,g,158=,M,(A)=30 gmol,-1,。,(3)温度、体积相同时,压强之比等于其物质的量之比,411=,M,(A)=44 gmol,-1,。,(4),=,+,=2 gmol,-1,+32 gmol,-1,=,g,mol,-1,。,=(,a,+,b,)g/(,+,)mol=,gmol,-1,。,
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