高考化学第1章 从实验学化学 第3讲 物质的量、气体摩尔体积

第第3 3讲物质的量、气体摩尔讲物质的量、气体摩尔体积体积【最新考纲最新考纲】1.了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔志。理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位是物质的量的基本单位，可用，可用于进于进行简单的化学计算。行简单的化学计算。2.了解物质的量的单位了解物质的量的单位摩尔摩尔(mol)、摩尔质量、气体、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.能根据物质的量与微粒能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等原子、分子、离子等)数目、数目、气体体积气体体积(标准状况下标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。之间的相互关系进行有关计算。考点一物质的量摩尔质量考点一物质的量摩尔质量【典例典例1】(2016最新调研最新调研)下列说法正确的是下列说法正确的是()A1 mol氯含有氯含有6.021023个微粒个微粒B阿伏加德罗常数的数值约等于阿伏加德罗常数的数值约等于6.021023C钠的摩尔质量等于它的相对原子质量钠的摩尔质量等于它的相对原子质量DH2O的摩尔质量是的摩尔质量是18 g解析：解析：A项项，没有指明微粒的种类没有指明微粒的种类，错误；错误；C项项，摩摩尔质量与相对原子质量在数值上大小相等尔质量与相对原子质量在数值上大小相等，错误；错误；D项项，H2O的摩尔质量为的摩尔质量为18 g/mol，错误。错误。答案：答案：B理解物质的量的相关概念的四个要点理解物质的量的相关概念的四个要点(1)物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量数量，其描述对象是微观粒子其描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物，不能用于描述宏观物体。体。( (2)使用摩尔做单位时使用摩尔做单位时，应用化学式指明粒子的种类应用化学式指明粒子的种类，如如1 mol H不能描述为不能描述为1 mol氢。氢。(3)摩尔质量与相对分子摩尔质量与相对分子(原子原子)质量是两个不同的概质量是两个不同的概念念，当摩尔质量以当摩尔质量以gmol1为单位时为单位时，二者在数值上二者在数值上相等相等，但前者有单位但前者有单位，后者是相对值后者是相对值，无单位。无单位。(4)对具体的物质对具体的物质，其摩尔质量是确定的其摩尔质量是确定的，不随物质不随物质的量的多少而变化的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化也不随物质的聚集状态的变化而变化。而变化。题组一理解物质的量的几个概念题组一理解物质的量的几个概念1下列说法中，正确的是下列说法中，正确的是()AKOH的摩尔质量是的摩尔质量是56 gB一个碳原子的质量就是其相对原子质量一个碳原子的质量就是其相对原子质量C硫原子的质量就是硫的相对原子质量硫原子的质量就是硫的相对原子质量D22 g CO2中含有的氧原子的物质的量为中含有的氧原子的物质的量为1 mol答案：答案：(1)表示该气体的物质的量表示该气体的物质的量(2)表示该气体一个分子的质量表示该气体一个分子的质量(3)表示该气体一个分子的质量表示该气体一个分子的质量(4)表示该气体的相对分子质量表示该气体的相对分子质量412.4 g Na2R含含Na0.4 mol，则，则Na2R的摩尔质量为的摩尔质量为_，R的相对原子质量为的相对原子质量为_。含。含R的质的质量为量为1.6 g的的Na2R，含，含Na的个数为的个数为_。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律【典例典例2】下列说法正确的是下列说法正确的是()标准状况下标准状况下22.4 L氨水含有氨水含有NA个个NH3分子分子标准状况下，标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数与水充分反应转移的电子数目为目为0.1NA同温同压下的两种气体同温同压下的两种气体12C18O和和14N2，体积相等时具，体积相等时具有的电子数相等有的电子数相等常温常压下，常温常压下，22.4 L的的NO2和和CO2混合气体含有混合气体含有2NA个个O原子原子标准状况下，标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有的分子中含有的分子数目为数目为0.5NAABC D题组一气体摩尔体积的使用和计算题组一气体摩尔体积的使用和计算1一定温度和压强下，一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含某种气态纯净物中含有有6.021023个分子，这些分子由个分子，这些分子由1.2041024个原个原子组成，下列有关说法中不正确的是子组成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况该温度和压强可能是标准状况B标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 LC该气体中每个分子含有该气体中每个分子含有2个原子个原子D若若O2在该条件下为气态，则在该条件下为气态，则1 mol O2在该条在该条件下的体积也为件下的体积也为30 L解析：解析：由分子数和原子数的关系可知该分子为双由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子原子分子，且其物质的量为且其物质的量为1 mol，若该物质为气若该物质为气态态，则其在标准状况下的体积为则其在标准状况下的体积为22.4 L，故该温度故该温度和压强不可能是标准状况和压强不可能是标准状况，在此状况下在此状况下，Vm30 Lmol1。答案：答案：A题组二阿伏加德罗定律及推论的应用题组二阿伏加德罗定律及推论的应用3(教材改编教材改编)瓦斯中甲烷与氧气的体积比瓦斯中甲烷与氧气的体积比(同条件下同条件下)为为12时极易爆炸，则甲烷与氧气的质量比为时极易爆炸，则甲烷与氧气的质量比为()A12 B14C11 D414如图，两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气如图，两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是体的关系一定正确的是()A所含原子数相等所含原子数相等 B气体密度相等气体密度相等C气体质量相等气体质量相等 D摩尔质量相等摩尔质量相等解析：解析：左瓶与右瓶中气体的物质的量相等左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2分子均为双原子分子分子均为双原子分子，A项正确；项正确；N2、O2的比例的比例不固定不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当当N2、O2物质的量相等时物质的量相等时，摩尔质量相等摩尔质量相等，其余其余情况摩尔质量不相等。情况摩尔质量不相等。答案：答案：A考点三突破阿伏加德罗常数应用的考点三突破阿伏加德罗常数应用的六个六个“陷阱陷阱” 围绕阿伏加德罗常数围绕阿伏加德罗常数(NA)的有关说法的正误判断，的有关说法的正误判断，可通过多方面的知识点来进行考查。这类问题常设置可通过多方面的知识点来进行考查。这类问题常设置的陷阱大致有如下六个方面。的陷阱大致有如下六个方面。1状况不一定为标准状况或物质不一定是气态状况不一定为标准状况或物质不一定是气态只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 Lmol1(标标准状况下气体的摩尔体积准状况下气体的摩尔体积)求求n；二要看物质在标准状况；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得摩尔体积求得n，如，如CCl4、水、液溴、水、液溴、SO3、己烷、苯、己烷、苯、汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。2物质的量或质量与状况物质的量或质量与状况给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。界条件无关。3物质的微观结构物质的微观结构此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体气体He、Ne等单原子分子，等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原等双原子分子，以及子分子，以及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质；金刚石，等特殊物质；金刚石，SiO2、P4等物质中化学键等物质中化学键的数目。的数目。4电解质溶液中粒子数目的判断电解质溶液中粒子数目的判断突破此类题目的陷阱，关键在于审题：突破此类题目的陷阱，关键在于审题：(1)是否有弱离子的水解。是否有弱离子的水解。(2)是否指明了溶液的体积。是否指明了溶液的体积。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如所给条件是否与电解质的组成有关，如pH1的的H2SO4溶液中溶液中c(H)0.1 molL1，与电解质的组成，与电解质的组成无关；无关；0.05 molL1的的Ba(OH)2溶液中溶液中c(OH)0.1 molL1，与电解质的组成有关。，与电解质的组成有关。6电子转移的特殊情况电子转移的特殊情况氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的陷阱，氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的陷阱，突破陷阱的关键是：突破陷阱的关键是：(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如：如：Cl2和和Fe、Cu等反应，等反应，Cl2只作氧化剂，而只作氧化剂，而Cl2和和NaOH反应，反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。既作氧化剂，又作还原剂。Na2O2与与CO2或或H2O反应，反应，Na2O2既作氧化剂，又作还既作氧化剂，又作还原剂，而原剂，而Na2O2与与SO2反应，反应，Na2O2只作氧化剂。只作氧化剂。(2)量不同，所表现的化合价不同。量不同，所表现的化合价不同。如如Fe和和HNO3反应，反应，Fe不足，生成不足，生成Fe3，Fe过量，生过量，生成成Fe2。(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如如Cu和和Cl2反应生成反应生成CuCl2，而，而Cu和和S反应生成反应生成Cu2S。(4)注意氧化还原的顺序。注意氧化还原的顺序。如向如向FeI2溶液中通入溶液中通入Cl2，首先氧化，首先氧化I，再氧化，再氧化Fe2。【典例典例3】(2015新课标新课标卷卷)NA为阿伏加德罗常数的值。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是下列说法正确的是()A18 g D2O和和18 g H2O中含有的质子数均为中含有的质子数均为10NAB2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的亚硫酸溶液中含有的H离子数为离子数为2NAC过氧化钠与水反应时，生成过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数氧气转移的电子数为为0.2NAD密闭容器中密闭容器中2 mol NO与与1 mol O2充分反应，产物的分子充分反应，产物的分子数为数为2NA解析：解析：A、D和和H的质量数不同的质量数不同，则则18 g D2O和和18 g H2O的物质的量不同的物质的量不同，所以含有的质子数不同所以含有的质子数不同，错误；，错误；B、亚硫酸为弱酸亚硫酸为弱酸，在水溶液中不完全电离在水溶液中不完全电离，所以溶液中氢所以溶液中氢离子数目小于离子数目小于2NA，错误；错误；C、过氧化钠与水反应生成氧、过氧化钠与水反应生成氧气气，则氧气的来源于则氧气的来源于1价的价的O元素元素，所以生成所以生成0.1 mol氧氧气时转移电子气时转移电子0.2NA，正确；正确；D、NO与氧气反应生成二与氧气反应生成二氧化氮氧化氮，但常温下但常温下，二氧化氮与四氧化二氮之间存在平二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡衡，所以产物的分子数小于所以产物的分子数小于2NA，错误错误，答案选答案选C。答案：答案：C正确判断有关阿伏加德罗常数正误的正确判断有关阿伏加德罗常数正误的“三大步骤三大步骤”第一步查看物质的状态及所处状况第一步查看物质的状态及所处状况正确运用气正确运用气体摩尔体积的前提体摩尔体积的前提第二步分析题干所给物理量与物质的量的关系第二步分析题干所给物理量与物质的量的关系正确进行换算的前提正确进行换算的前提第三步准确把握物质的微观结构和物质变化过程中第三步准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化微粒数目的变化正确判断微粒数目的前提正确判断微粒数目的前提题组一有关阿伏加德罗常数的计算题组一有关阿伏加德罗常数的计算1某气体的摩尔质量为某气体的摩尔质量为M gmol1，NA表示阿伏加德表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为V L的的该气体所含有的分子数为该气体所含有的分子数为X，则表示的是，则表示的是()AV L该气体的质量该气体的质量(以以g为单位为单位)B1 L该气体的质量该气体的质量(以以g为单位为单位)C1 mol该气体的体积该气体的体积(以以L为单位为单位)D1 L该气体中所含的分子数该气体中所含的分子数解析：解析：原子的摩尔质量在数值上等于其相对原子质原子的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量。量。1 mol该原子的总质量为该原子的总质量为aNA g，故该原子的摩故该原子的摩尔质量为尔质量为aNA gmol1，D项单位错误。项单位错误。答案：答案：D题组二有关阿伏加德罗常数的正误判断题组二有关阿伏加德罗常数的正误判断3设设NA是阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是是阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是()A1 L 0.1 molL1的的FeCl3溶液中，溶液中，Fe3的数目为的数目为0.1NAB1 mol NH3中含有中含有NH键的数目为键的数目为3NAC7.8 g Na2O2中含有的阳离子数目为中含有的阳离子数目为0.1NAD标准状况下，标准状况下，22.4 L水中水分子的数目为水中水分子的数目为NA解析：解析：A项项，Fe3发生水解发生水解，溶液中溶液中Fe3的数目小的数目小于于0.1NA，A错；错；1个个NH3分子中含有分子中含有3个个NH键键，B对；对；1 mol Na2O2中含有中含有2 mol Na和和1 mol O，7.8 g Na2O2的物质的量为的物质的量为0.1 mol，其含有的阳离子的数其含有的阳离子的数目为目为0.2NA，C错；标准状况下错；标准状况下，水不是气体水不是气体，不能不能用气体摩尔体积来计算用气体摩尔体积来计算，D错。错。答案：答案：B4设设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是的是()A4 g重水重水(D2O)中所含的质子数为中所含的质子数为0.2NAB4.48 L N2与与CO的混合物所含的分子数为的混合物所含的分子数为0.2NAC6.2 g白磷与红磷的混合物中所含的磷原子数为白磷与红磷的混合物中所含的磷原子数为0.2NAD12.5 mL 16 molL1浓硫酸与足量铜反应，转移浓硫酸与足量铜反应，转移的电子数为的电子数为0.2NA