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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,考纲要求 1.理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。2.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。3.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。,一、物质的量 1物质的量：表示含有一定数目粒子的集合体的 ，符号为 。 2摩尔：摩尔是物质的量的 ，1 mol物质的粒子数与0.012 kg 中所含有碳原子数相同，约为 。 3阿伏加德罗常数 (1)定义：1 mol任何粒子所含的微粒数，用NA表示，NA_ (2)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系：n 。,考点一 物质的量 摩尔质量,物理量,n,单位,12C,6.021023,6.021023 mol1,二、摩尔质量 1定义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号： ，单位： 。 2数值：当微粒的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该微粒的 。 3关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为：n 。,M,g/mol或gmol1,相对分子(原子)质量,1阿伏加德罗常数(NA)与6.021023完全相同吗？ 提示：阿伏加德罗常数与6.021023不能等同，阿伏加德罗常数不是一个纯数，它有单位，其单位为“mol1”，而6.021023只是一个近似值，它无单位。,2判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)1 mol任何物质都含有6.021023个分子( ) (2)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧( ) (3)1 mol H2O的质量是18 gmol1( ) (4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等( ) (5)0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子( ) (6)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点 (1)相对原子(分子)质量与摩尔质量不是同一个物理量，单位不同，只是在数值上相等。 (2)摩尔质量的单位为gmol1，相对原子(分子)质量的单位为1。,1下列说法正确的是( ) A1 mol氯含有6.021023个微粒 B阿伏加德罗常数的数值约等于6.021023 C钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 DH2O的摩尔质量是18 g 答案：B,与物质的量有关的概念,答案：C,3(2015年厦门质检)下列数量的各物质所含原子个数由大到小的顺序排列的是( ) 0.5 mol氨气 4 g氦气 4 时9 mL水 0.2 mol磷酸钠(Na3PO4) A B C D 答案：A,有关分子(或特定组合)中微粒数目的计算,答案：(1)1216 (2)11 (3)1.2 (4)0.2 NA或1.2041023,一、气体摩尔体积 1概念：一定温度和压强下， 的气体所占的体积，符号为Vm。 2常用单位： (或Lmol1)和m3/mol(或m3mol1)。 3数值：在标准状况下(指温度为 或273 K，压强为_)，Vm 。 4物质的量和气体的体积、气体摩尔体积之间的关系为：n 。,考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律,单位物质的量,L/mol,0 ,101 kPa,22.4 Lmol1,2阿伏加德罗定律的推论,1标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol 气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？ 提示：不一定。因为非标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L。 2判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)在标准状况下，1 mol戊烷所占的体积是22.4 L。( ) (2)常温常压下，22 g CO2气体中所含的分子数大于0.5 NA。( ) (3)1 L CO2和1 L CO所含的分子数相同。( ) (4)同温同压下，等质量的CO2和CO的体积之比等于其摩尔质量之比。( ) 答案：(1) (2) (3) (4),1下列说法正确的是( ) A标准状况下，22.4 L任何气体都约含有6.021023个分子 B含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L C常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 NA D标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA 答案：A,气体摩尔体积的概念和计算,答案：A,3(2014年青岛模拟)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是( ) A当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度(H2)(Ne)(O2) B当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)p(Ne)p(O2) C当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积V(O2)V(Ne)V(H2) D当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量m(H2)m(Ne)m(O2),阿伏加德罗定律及推论,解析：同温同压下密度之比等于摩尔质量之比，故(O2)(Ne)(H2)，A项错误；若三个容器容积相同，由mV可知三种气体质量相同，在同温同容同质量时，压强与摩尔质量成反比，即p(H2)p(Ne)p(O2)，B项正确；在温度、压强、质量相同时，体积也与摩尔质量成反比，即V(H2)V(Ne)V(O2)，C项错误；同温同压同体积即同物质的量，其质量与摩尔质量成正比，即m(O2)m(Ne)m(H2)，D项错误。 答案：B,4下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是( ) A相同质量、不同密度的N2O和CO2 B相同体积、相同密度的CO和C2H4 C相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3 D相同压强、相同质量的NO2和N2O4 解析：A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44，故质量相同时，分子数一定相等；B项中CO和C2H4相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，故分子数相等；C项为同温、同压、同体积，则气体所含分子数一定相同。 答案：D,5如下图有三只气球，其中VAVB1.12 L。 (1)A、B中气体的物质的量_是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。 (2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为_。 (3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则VAVC_。 (4)若B中，N2与O2的分子数之比为31，则气体的平均摩尔质量为_。 答案：(1)不一定 (2)11 (3)21 (4)29 gmol1,解答有关阿伏加德罗常数问题的关键点： (1)留心陷阱，仔细读题，注意关键字、词，边阅读边思索。 (2)熟练掌握阿伏加德罗常数和其他量的换算关系式。 (3)熟练掌握常见物质的组成、结构和性质。 (4)要把各种量转化为物质的量，即“见量化摩”，以此为核心进行计算。,考点三 阿伏加德罗常数(NA)及其应用,1判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)用惰性电极电解食盐水，若线路中通过1 NA电子电量，则阳极产生气体11.2 L。( ) (2)常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。( ) (3)标准状况下，22.4 L N2和O2的混合气体中含有的分子数为NA。( ) (4)常温常压下，11.2 L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA。( ) (5)标准状况下，80 g SO3中含3 NA个氧原子，体积约为22.4 L。( ),气体摩尔体积的使用,(6)足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4 L气体时，转移的电子数一定为2NA。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),解有关22.4 L/mol的题目时，注意三个方面 (1)条件是否是标准状况。 (2)标准状况下，该物质是否是气体，标准状况下不是气体的而又容易判断错的物质有：SO3、乙醇、水、己烷、CCl4等。 (3)如果给出物质的质量，与处于何种条件无关，如常温常压32 g O2的原子数目是2NA，注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。,答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),物质的组成和结构问题,答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),4判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)15.6 g Na2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4NA。( ) (2)一定条件下，2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA。( ) (3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。( ) (4)1 mol Cl2与足量Fe反应时转移电子数为3NA。( ) (5)1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5),有关氧化还原反应中电子转移的判断,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： (1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。 如Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只作氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。 Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只作氧化剂。 (2)量不同，所表现的化合价不同。 如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3，Fe过量，生成Fe2。,(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。 如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。 (4)注意氧化还原的顺序。 如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化I，再氧化Fe2。,5判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA( ) (2)标准状况下，5.6 L一氧化氮和5.6 L氧气混合后的分子总数为0.5NA( ) (3)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后得到NH3分子数为NA。( ) (4)将0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA。( ) 答案：(1) (2) (3) (4),阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”,6(2013年高考新课标全国卷)N0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A1.0 L 1.0 molL1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0 B12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0 C25 时pH13的NaOH溶液中含有OH的数目为0.1N0 D1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0,答案：B,气体体积、质量的测定 1气体体积的测定装置 中学化学中常见的量气装置主要有以下五种：,用上述三个装置量气时，应注意以下几点： (1)当量气结束后，待液体恢复到室温，、装置内应上下调节量筒或量气管使左右两个装置内的液面相平，此时量筒或量气管内液体的体积等于气体的体积。 (2)当液面稳定后再读数。,(3)读数时视线应该与凹液面的最低点相切。 装置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，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。 装置直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，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气体质量的测量装置 气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置： 在利用B、C装置测定气体的质量时，要防止空气中的相关气体的干扰。,3测量气体体积常用于金属相对原子质量的测定，或混合物中组成成分质量分数的测定。如一定质量的镁铝合金(不含其他元素)与稀H2SO4反应，可以测量其组分的质量分数，与NaOH溶液反应可测铝的相对原子质量。即a g粉末状合金与H2SO4反应生成气体的总体积为b L，可根据两反应列出方程组计算出镁、铝的质量；已知合金中铝的质量，再测量出铝与NaOH溶液反应放出H2的体积，可计算出铝的相对原子质量。,典例 欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。,填写下列各项(气流从左到右)： (1)各种仪器连接的先后顺序应是_接_、_接_、_接_、_接_(用小写字母表示)。,(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”)。,(4)由于试管B未冷却至室温，会导致Va变大，所以使Mg的相对原子质量变小。,练习 某研究性学习小组欲测定室温下(25 、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以下问题。该小组设计的简易实验装置如图所示： 该实验的主要操作步骤如下：配制100 mL 1.0 molL1的盐酸；用_(填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 molL1的盐酸加入锥形瓶中；称取a g已除去表面氧化膜的镁条， 并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为_；向广口瓶中装入足量水，按如图连接好装置，检查装置的气密性；反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。请将上述步骤补充完整并回答下列问题：,(1)用文字表述实验步骤中检查装置气密性的方法：_。 (2)实验步骤中应选用_(填序号)的量筒。读数时除恢复到室温外，还要注意_。 A100 mL B200 mL C500 mL (3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm_，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,答案：10 mL量筒 0.12 (1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好 (2)B 量筒内的液面与集气瓶内的液面相平 (3)0.2V Lmol1 偏小,
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