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化学计量在实验中的应用,第一章,第1讲 物质的量 气体摩尔体积,1物质的量 (1)概念：表示含有_的集合体的基本物理量，符号为_。 (2)单位：_，符号为_。,物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量,一定数目粒子,n,摩尔,mol,(3)适用范围及注意事项 摩尔只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的_粒子，不能描述_物质。例如，1 mol麦粒、1 mol元素的描述都是错误的。 使用摩尔作单位时，应该用_指明粒子的种类。 例如，1 mol氢(不正确)，1 mol H(正确), 1 mol H2(正确)，1 mol H(正确)。 物质的量是物理量，摩尔是其单位，不是物理量。,微观,宏观,化学式(微粒符号),2阿伏加德罗常数 (1)定义：_12C所含的碳原子数。 (2)对阿伏加德罗常数的理解 阿伏加德罗常数是一个有单位的“常数”，单位为 mol1。 粒子集体的粒子数与阿伏加德罗常数相同时，该粒子的物质的量就为1 mol。 尽管6.021023 mol1是阿伏加德罗常数的一个约数，计算时可认为是准确值。,0.012 kg,单位物质的量,M,g/mol,1下列说法正确的是( ) A摩尔是表示微观粒子多少的物理量 B阿伏加德罗常数就是6.021023 C0.5 mol H2O中所含氢原子数为6.021023 D2 mol氯含有1.2041024个氯分子 【答案】C,2下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( ) A物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量 B“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位 C0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA D1 mol任何物质都含有约6.021023个原子 【答案】C,31.28 g某气体含有的分子数目为1.2041022，则该气体的摩尔质量为( ) A64 g B64 C64 g/mol D32 g/mol 【答案】C,气体摩尔体积 阿伏加德罗定律,单位物质的量,Vm,L/mol,22.4 L/mol,(5)理解 气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的_与_。标准状况下，1 mol任何气体的体积约是22.4 L，而非标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L。 适用的对象可以是单一组分的气体，也可以是混合气体。 2阿伏加德罗定律 在相同的_和_下，相同体积的任何气体都含有_。,温度,压强,温度,压强,相同数目的粒子,特别提醒：影响物质体积的三个因素是微粒数的多少(物质的物质的量)、微粒间的距离、微粒本身的大小。当物质的量相同时，影响物质体积的因素可分为以下几种： 不同固态或液态物质具有不同的体积，影响其体积的因素主要是微粒间的距离； 在标准状况下，1 mol的任何气体所占的体积都约为22.4 L，影响其体积因素主要是微粒间的距离。,4下列说法正确的是( ) A在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA B标准状况下，22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NA C标准状况下，46 g CH3CH2OH的体积是22.4 L D1 mol SO2的体积是22.4 L 【答案】B,5同温、同压下，某容器充满O2重116 g，若充满CO2重122 g，现充满某气体重114 g，则某气体的相对分子质量为( ) A28 B60 C32 D44 【答案】A,一、以阿伏加德罗常数为载体计算粒子数目 以阿伏加德罗常数(NA)为载体的考查为近几年高考的热点，命题时会有意设置一些误区干扰考生，增大区分度。现将常见的几种误区归类如下： 1温度和压强 224 L/mol是在标准状况(0 ，1.01105 Pa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生误入陷阱。,2物质状态 224 L/mol适用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。如在标准状况下，H2O、Br2、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、碳原子数大于4的烃等都为非气态(新戊烷除外)。 3单质组成 气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如稀有气体Ne)、三原子分子(如O3)等。如不注意这点，计算原子数目时极容易误入陷阱。,下表中各种说法是否正确？简要解释原因。,【答案】B,二、阿伏加德罗定律及推论 1阿伏加德罗定律(“三同”定“一同”) 在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即：T1T2，p1p2，V1V2N1N2。,2阿伏加德罗定律的推论,特别提醒：(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。(2)同温、同压、同体积、同粒子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。(3)应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关物理量的定义式，并结合相互关系进行推导。,【解析】CO和CO2的物质的量相同，则含有的CO和CO2的分子数目也相同，则正确；又因CO和CO2分子中的氧原子数分别为1和2，则物质的量相同的CO和CO2，所含的氧原子数目之比为12，正确；CO和CO2的分子中原子总数之比为23，正确；物质的量相同的CO和CO2，碳原子数目之比也是11，正确；CO和CO2分子中电子总数分别为14和22，即物质的量相同的CO和CO2电子总数之比为1422711，正确。 【答案】D,同温同压下，A容器中的H2和B容器中的NH3所含氢原子数相等，则两个容器的体积比是( ) A32 B13 C23 D12 【答案】A 【解析】因H2和NH3分子中氢原子个数比为23，当两者所含氢原子数相同时，二者物质的量之比为32，则在同温同压下，A、B两容器的体积比为32。,1气体体积的测量装置 既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法： (1)直接测量法。如下图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。,气体体积或气体质量的测量装置,装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的液体体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。 装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，再读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。,(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积的。,2气体质量的测量装置 气体质量的测量一般是用吸收剂吸收气体前后的质量差来确定。常见的吸收装置如下图所示：,填写下列各项(气流从左到右)： (1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是_接_、_接_、_接_、_接_。 (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是_(填序号)。 待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL 擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上,检查装置的气密性 旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_。 (4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【解析】(1)气流从左到右，各仪器连接顺序为a、h、g、b、c、f、e、d，注意要想排出洗气瓶中的液体时，气体要从短导管进入，液体从长导管排出；,(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，C中水的体积要比实际体积大，使氢气体积的测得值比实际值大，从而使测定镁的相对原子质量偏小。,阿伏加德罗常数的应用 有关化学计量和阿伏加德罗常数的计算问题一直是高考热点。一般以阿伏加德罗常数为背景来设计命题，涵盖知识点广泛(密切联系物质结构、氧化还原反应、元素化合物、电解质溶液等知识)，从而使其命题广泛、灵活性强和更具能力要求。,用NA表示阿伏加德罗常数的值，试判断下列各选项是否正确(用“”或“”填写)。 1考查原子数和电子数 (1)1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA( ) (2014江苏卷6A) (2)常温常压下，22.4 L的NO2 和CO2混合气体含有2N A个O 原子( ) (2012广东卷11D),(3)28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA( ) (2012课标卷9B) (4)1.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为86.021023( ) (2011课标卷7B),2考查分子数 (1)高温下，0.2 mol Fe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NA( ) (2014四川卷5A) (2)标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA个( ) (2012江苏卷8C) (3)1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子( ) (2011课标卷7A) (4)常温常压下，22.4 L CCl4含有NA个CCl4分子( ) (2011广东卷9C),3考查化学键数 (1)1 mol甲苯含有6nA个CH键( ) (2014广东卷10A) (2)1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA( ) (2014江苏卷6A) (3)常温下，4 g CH4含有NA个CH共价键( ) (2012广东卷11A) (4)12 g金刚石中含有的共价键数为4NA( ) (2011全国卷12B) (5)1 mol乙烷分子中含有8NA个共价键( ),4考查氧化还原反应中电子的转移 (1)氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA( ) (2014四川卷5C) (2)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA ( ) (2014大纲卷7A) (3)1 mol Cl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA( ) (2011海南卷10B) (4)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子( ) (2011全国卷12D),(4)分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA( ) (5)丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA( ) (2012课标卷9A) 【答案】1.(1) (2) (3) (4) 2(1) (2) (3) (4) 3(1) (2) (3) (4) (5) 4(1) (2) (3) (4) 5(1) (2) (3) (4) 6(1) (2) (3) (4) (5),
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