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第一章 化学计量在实验中的应用第一节 物质的量 气体摩尔体积【高考目标导航】考纲导引考点梳理1.了解物质的量的单位摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2.根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。1.物质的量及其单位2.摩尔质量3.气体摩尔体积【基础知识梳理】一、物质的量及其单位1.基本概念2物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系n=N/NA二、摩尔质量1.概念：单位物质的量的物质所具有的质量。2.符号：M。3.单位：gmol1或kgmol1。4.当摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上与物质的相对原子质量或相对分子质量相等。5.物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为。 三、气体摩尔体积（1）定义：一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积。（2）符号：Vm。（3）单位：Lmol1或m3mol1。（4）气体摩尔体积概念的要点物质的聚集状态必须是气态 ，不适用于固体、液体。物质的量必须为1 mol。必须指明气体所处的外界条件，即温度、压强。（5）标准状况下气体体积与物质的量的关系是：VmV/n。2阿伏加德罗定律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粒子。【要点名师透析】一、阿伏加德罗常数及其应用解答阿伏加德罗常数问题的试题时，必须注意下列一些细微的知识点：1.条件问题，用到22.4 L/mol时，首先要看是否为标准状况下，不为标准状况无法求n。2.状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况时为固态；戊烷及碳原子数大于5的烃，在标准状况时为液态或固态；在标准状况下，乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等许多有机物都不是气态。3.氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如 Fe 与氯气反应，Fe、Cu 与硫反应，氯气与 NaOH 或 H2O 反应， Na2O2 与 CO2 或 H2O 反应等。4.电离或水解考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。如1 molL1的NH4Cl溶液中c(NH)p(H2)p(O2) B.p(O2)p(Ne)p(H2)C.p(H2)p(O2)p(Ne) D.p(H2)p(Ne)p(O2)【答案】选D。【解析】根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，摩尔质量与压强成反比，摩尔质量由小到大的顺序为H2、Ne、O2则压强由大到小的顺序(H2)p(Ne)p(O2)。6.(2011广州模拟)若一氧化碳和二氧化碳的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同，混合气体中一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是( )A.13 B.31 C.21 D.12【解析】选B。根据阿伏加德罗定律推论可知，同温同压下密度之比等于相对分子质量之比。CO和CO2的混合气体的平均相对分子质量为32。设CO与CO2的物质的量分别为x、y，则根据摩尔质量定义可知，M= =32 gmol-1。解得 x/y =31。7.(2011北京石景山模拟)下列说法正确的是( )A某温度时，pH=6的纯水含1066.021023个OH-B标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2混合后气体的分子总数为1.06.021023C工业用电解法进行粗铜精炼时，每转移1 mol电子，阳极上溶解的铜原子数必小于0.56.021023DV L a mol/L的氯化铁溶液中，若Fe3+的数目为6.021023，则Cl的数目大于36.021023【思路点拨】(1)求算溶液中溶质的物质的量时，若已知浓度，需知道溶液的体积。(2)粗铜精炼时，粗铜作阳极，通电时，金属活动性比铜强的金属要先溶解。【答案】选C、D。【解析】pH=6的纯水中，虽然c(OH-)=110-6molL，但水的体积未知，故无法求得n(OH-)，A错；NO与O2混合后按21恰好完全反应生成NO2，由于少部分NO2转化成N2O4，B错；电解精炼铜时，阳极上除Cu失电子外，比Cu活泼的Zn、Fe也失电子，因此，阳极溶解的铜原子数小于0.5NA，C正确；Fe3+存在水解，Cl-物质的量大于Fe3+物质的量的3倍，D正确。8设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()A1 mol O2与金属钠完全反应，O2可能得到4NA个电子B标准状况下，a L CH4和a L C6H14中所含分子数均为aNA/22.4C常温常压下，1 mol Cl2与足量的金属镁反应，转移2NA个电子D在0 、1.01105 Pa时，2.8 g C2H4和CO的混合气体所含气体分子数等于0.1NA【答案】B【解析】A选项，当O2与钠反应生成Na2O2时，1 mol O2只能得到2NA个电子；当O2与Na反应生成Na2O时，1 mol O2能得到4NA个电子，该项对。B选项，标准状况下C6H14为液体。D选项，2.8 g C2H4和CO的混合气体的物质的量一定为0.1 mol，因此所含气体分子数等于0.1NA。9.在相同的温度和压强下，4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的容积分别是a.CO2,100 mL；b.O2，200 mL；c.N2,400 mL；d.CH4,600 mL，则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是()Aabcd BbadcCcdba Ddcab【答案】C【解析】据阿伏加德罗定律：n(CO2)n(O2)n(N2)n(CH4)V(CO2)V(O2)V(N2)V(CH4)100 mL200 mL400 mL600 mL1246m(CO2)m(O2)m(N2)m(CH4)(144)(232)(428)(616)11162824所以 cdba。10.阿伏加德罗常数为6.021023 mol1，下列说法正确的是()A1 mol HClO完全分解时转移电子数为46.021023Ba L O2和N2的混合物中含有的分子数为6.021023C100 mL 0.1 mol/L的Al2(SO4)3溶液中含有的Al3数为0.026.021023D常温下，42 g C2H4和C4H8的混合物中含有的碳原子数为36.021023【答案】D【解析】2HClO=2HClO2转移4 e，1 mol HClO完全分解转移26.021023个电子，A项错误；混合气的温度、压强不知道，只由体积不能确定混合气中的分子数，B项错误；Al3在水溶液中有部分水解，故含0.01 mol Al2(SO4)3溶液中Al3数小于0.026.021023，C项错误。11.同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述中正确的是()A体积比11 B体积比1611C密度比1611 D密度比1116【答案】C【解析】设SO2和CO2的质量各为1 g，则其物质的量分别为n(SO2) mol，n(CO2) mol，根据同温同压下，两种气体的体积之比等于其物质的量之比，得1116；根据同温同压下，等质量的SO2与CO2的密度与体积成反比，即1611.12.(2011黑龙江模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A标准状况下，密度为gL-1的某气体纯净物一个分子的质量为 B17g甲基（14CH3）所含电子数为7NAC在含有4mol SiO键的石英晶体中，氧原子的数目为4NA D常温下，02molCl2溶于等体积水中，转移电子数为02 NA【答案】A二、非选择题13.（2011兰州一中高三演练）（16分）2011年春，我国北方大部分地区降水稀少，九省市遭遇冬旱。水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应有很多。（1）水分子自身作用会生成阴、阳两种离子，其中阳离子的电子式是 。（2）在由水电离产生的c（H+）110-14 molL-1的溶液中，NH4+、Al3+、Br-、SO42- Na+、Mg2+、Cl-、NO3- K+、Ba2+、Cl-、NO3- K+、Na+、HCO3-、SO42-四组离子中，一定能大量共存的是 （填序号）。（3）在下列反应中，水仅做氧化剂的是 （填字母，下同），水既不做氧化剂又不做还原剂的是 。ACl2 + H2O HCl + HClO B2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2CCaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2 D3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2（4）“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池。H2、O2和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池，负极的电极反应为 ，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，当得到1.8 L（水的密度按1g/cm3算）饮用水时，电池内转移的电子数约为 。（5）右图是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。请认真阅读标签内容后计算。该矿泉水中镁离子的物质的量浓度的最大值是 ；一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过 mol。【答案】（16分）（1） （2） （3）CD AB（4） H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O 12041026（5） 2 10-4 molL-1 110-4 mol （每空2分）14. （2011长宁模拟）31.在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取30.00mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金，产生气体，测得有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量0.255g0.385g0.459g气体体积280mL336mL336mL(1)分析上表数据后填空：盐酸的物质的量浓度为 mol/L，在表中可作为计算依据的是（填实验序号，要求全部写出） 据（填实验序号） 中的数据，可计算出合金中镁与铝的物质的量之比为（2）在丙实验之后，向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液，使合金中的铝恰好完全溶解，再滤出不溶固体请计算：滤液中溶质的物质的量加入NaOH溶液的体积【答案】（11分）（1）（共5分）1.00 （1分） 乙、丙（2分） 甲 1:1（2分）（2）（共6分）n（NaCl）=n（Cl）=1mol/L0.03L=0.03mol2分设：0.459g合金中含铝的物质的量为x 27g/molx+24g/molx=0.459g x=0.009moln（NaAlO2）=n（Al）=0.009mol2分2分（其他解法可参照给分）
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