江苏专用2019版高考化学一轮复习专题1化学家眼中的物质世界2第二单元物质的量物质的聚集状态教案.doc

第二单元物质的量物质的聚集状态1了解定量研究方法是化学发展为一门科学的重要标志。2.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。3.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。5.理解质量守恒定律。物质的量 知识梳理一、物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数1基本概念间的关系2物质的量的表示方法：如0.2 mol H2，2 mol Na，3 mol水分子。3物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系：n。二、摩尔质量1定义：单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为gmol1。2数值：以gmol1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。3摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系：n。自我检测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(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)NaOH的摩尔质量为40 g。()(4)1 mol OH的质量为17 gmol1。()(5)氖气的摩尔质量(单位gmol1)在数值上等于它的相对原子质量。()解析：(1)NaCl等离子化合物由离子构成，无分子，错误；(2)氢、氧指代不明，错误；(3)摩尔质量的单位为gmol1，错误；(4)质量的单位为g，错误。答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(1)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na，Na2X的摩尔质量为_，其相对分子质量为_，X的相对原子质量为_，该物质的化学式为_。(2)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含_mol SO，Al3的物质的量_0.8 mol(填“”“”或“”)。解析：(1)Na2X的摩尔质量为62 g/mol，X的相对原子质量为6223216。(2)n(SO)3nAl2(SO4)330.4 mol1.2 mol，0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al3，由于在溶液中Al3水解，故Al3的物质的量小于0.8 mol。答案：(1)62 g/mol6216Na2O (2)1.22(2018承德模拟)据央视新闻报道，国务院总理在政府工作报告中提出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2，下列叙述正确的是()ASiO2的摩尔质量为60B标准状况下，15 g SiO2的体积为5.6 LCSiO2中Si与O的质量比为78D相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同解析：选C。摩尔质量的单位为gmol1，A项错误。标准状况下，SiO2为固体，B项错误。SiO2中Si与O的质量比为283278，C项正确。SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。 题组二物质的量与微粒数目之间的换算3(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与_个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12 g 乙烷中所含共价键的物质的量是_。(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为_。解析：(1)0.3 mol6.021023 mol12N(NH3)3，则N(NH3)1.2041023或0.2NA。(2)12 g 乙烷的物质的量是0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g20 g31.76 g4.24 g，M(C)4.24 g0.04 mol106 gmol1。答案：(1)1.2041023(或0.2NA)(2)2.8 mol(3)106 gmol14高效能源“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。(1)1 mol甲烷中含有_个CH4分子，含有_个氢原子。(2)甲烷的摩尔质量是_，32 g甲烷和_g水所含氢原子数相同。答案：(1)NA(或6.021023)4NA(或2.4081024)(2)16 gmol172(1)物质的量的描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。(2)勿忽视摩尔的使用对象：使用摩尔作单位时，必须用化学式指明粒子的种类，如1 mol H不能描述为1 mol氢等。(3)求算物质所含的微粒数时要注意物质的化学组成中的个数关系。 物质的聚集状态 知识梳理一、影响物质体积大小的因素二、气体摩尔体积1影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。2在标准状况(指温度为0 ，压强为101 kPa)下，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。三、阿伏加德罗定律及其推论应用1阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。2阿伏加德罗定律的推论(可通过pVnRT及n、导出)相同条件结论公式语言叙述T、p相同同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比T、p相同同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比自我检测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。()(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。()(3)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。()(4)在相同条件下，相同物质的量的C2H4和C3H6，所含分子个数相同，原子个数也相同。()解析：(1)标准状况下，SO3为固体，错误；(2)通过调节温度和压强，如增大压强，升高温度，也可以实现1 mol气体的体积约是22.4 L，错误；(4)分子个数相同，但原子个数不同，错误。答案：(1)(2)(3)(4)2判断下列物质的体积与22.4 L的大小关系(填“”“(2)(3)(4)3如图有三只气球，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_。解析：(1)状态不一定相同，所以气体的物质的量不一定相同。(2)同温同压下，气体的体积之比等于分子数之比。(3)同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比，质量相同时，物质的量之比与摩尔质量成反比。答案：(1)不一定(2)11(3)21气体摩尔体积的使用方法Vm22.4 Lmol1，使用时一定要注意以下三个方面：(1)一个条件：标准状况；(2)一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体；(3)两个数据：“1 mol”“22.4 L”。下列关于同温同压下的两种气体 12C18O和 14N2的判断正确的是()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根据阿伏加德罗定律结合微粒间相互关系逐一分析。A.根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数，即气体的物质的量相同，但由于12C18O与14N2摩尔质量不相等，故质量不相等，密度也不相等。B.二者都是双原子分子，原子数相等时二者的物质的量相等，二者所含中子数不相等，1个 12C18O 分子含有16个中子，1个 14N2分子含有14个中子。C.同温同压下，同体积的气体的物质的量相等，且1分子12C18O与14N2中均含有14个电子，故12C18O与14N2具有的电子数相等。D.1个12C18O分子与1个14N2分子中所含质子数相等，质量相等的二者物质的量不相等，含有的质子数也不相等。答案C同温同压下的两种气体 12C18O和 14N2的中子数相等，则气体的体积比为_。答案：78阿伏加德罗定律及其推论答题模板第一步：找“相同”明“不同”(1)找出题干中有哪些相同的条件，再根据物质的量，结合物质的微粒结构，求出相应的粒子数；(2)分析选项中的要求，明确需要求解哪些量。第二步：用“规律”利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系，进行对比判断，从而顺利解题。注：可利用理想气体状态方程：pVnRT推导判断，其中R为常数。 题组一气体摩尔体积的使用与计算1(2018延安高三质检)下列说法正确的是()标准状况下， 6.021023个分子所占的体积约是22.4 L0.5 mol H2所占体积为11.2 L标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol1标准状况下，体积相同的气体的分子数相同ABC D解析：选B。物质不一定是气体；不一定在标准状况下；水在标准状况下不是气体；气体摩尔体积与温度、压强有关。2设NA为阿伏加德罗常数，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是()A. L B. LC. L D. L解析：选D。解法一(公式法)：双原子分子的物质的量为 mol，双原子分子的摩尔质量为 gmol1，所以b g气体在标准状况下的体积为22.4 Lmol1 L。解法二(比例法)：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a gpb gN得：N，则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。 题组二阿伏加德罗定律及应用3(2018保定高三模拟)取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状况，如图所示。A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是()解析：选C。同温、同压、同体积下，气体的物质的量相同。设气体的物质的量为1 mol，A项，含有HCl和O3，1 mol混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol，错误；B项，含有H2和NH3，1 mol 该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol，错误；C项，含有N2和O2，都为双原子分子，则1 mol混合气体含有2 mol原子，正确；D项，含有He和NO2，1 mol该混合气体含有的原子数的物质的量可能大于2 mol，可能小于2 mol，也可能等于2 mol，错误。4下列说法正确的是()A同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积B等质量的O2和H2的物质的量之比为161C不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等D同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比解析：选D。A项必须是气态分子才能成立；B项质量相同的O2和H2，其物质的量之比等于摩尔质量的反比，即n(O2)n(H2)232116；C项虽然气体体积不等，但没有给出气体所处的条件，所含的分子数有可能相等；D项同温同体积时，气体的物质的量越大，其压强越大。阿伏加德罗定律的适用范围(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，才有分子数相等这一结论，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。(3)气体体积受温度和压强的影响，而和分子的大小无关。 课后达标检测一、选择题1下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是()A0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子B1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧C氢氧化钠的摩尔质量是40 gD2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍解析：选A。B项，应表达为1 mol H2O中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子；C项，单位错误，应是40 gmol1；D项，水的摩尔质量是固定不变的。2雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是()A臭氧的摩尔质量是48 gB同温同压下，等质量的氧气和臭氧体积比为23C16 g臭氧中含有6.021023个原子D1.00 mol臭氧中含有电子总数为186.021023解析：选C。臭氧的摩尔质量是48 g/mol，A错误；同温同压下，等质量的氧气和臭氧体积比为32，B错误；1.00 mol 臭氧中含有电子总数为246.021023，D错误。3下列叙述中指定粒子的数目大于6.021023的是()A2 g重水(D2O)中含有的中子数B0.1 mol F中含有的电子数C标准状况下11.2 L N2和NO混合气体中的原子数D1 L 1 mol/L Na2SO4溶液中Na数解析：选D。A项，2 g重水的物质的量为0.1 mol，含有1 mol中子；B项，含有1 mol电子；C项，含有1 mol原子；D项，Na数为2NA。4“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，下列有关说法正确的是()A质量相等的CO和CO2，物质的量之比为23B2 mol氧气的摩尔质量为62 gmol1C1 mol任何物质都含有6.021023个分子D2 g H2含有1 mol氢分子解析：选D。设质量均为m，则n(CO)n(CO2)117，A错误；摩尔质量的单位是gmol1，数值上等于物质的相对分子(原子)质量，B错误；1 mol任何物质都约含有6.021023个微粒，不一定是分子，也有可能是离子或原子，C错误；2 g H2的物质的量是1 mol，含有1 mol氢分子，D正确。5下列说法中正确的是()A5.6 L N2(标准状况)和11 g CO2中含有的分子数相同B9 g H2O和0.5 mol Br2中含有的原子数相同C22.4 L O2中一定含有NA个O2分子D在常温常压下，20 mL NH3与60 mL O2所含有的原子个数比为13解析：选A。A项，正确；B项，9 g H2O中含原子数为3NA，0.5 mol Br2中含原子数为0.52NA，错误；C项，22.4 L O2不一定为1 mol，错误；D项，20 mL NH3与60 mL O2的物质的量比为13，含有的原子个数比为(14)(32)23，错误。6下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是()A同质量、同体积的N2和COB同温度、同体积的H2、N2C同体积、同密度的C2H4和C3H4D同压强、同体积的N2O和CO2解析：选A。A项，N2和CO的摩尔质量均为28 gmol1，故质量相同时，二者的物质的量也相同，且二者均为双原子分子，故两瓶气体所含原子数相等，符合题意；B项，没有指明气体的压强，不能确定二者的物质的量，不符合题意；C项，二者的体积、密度相同，则二者的质量相同，二者所含原子数不相同，不符合题意；D项，没有指明气体的温度，不能确定二者的物质的量，不符合题意。7(2016高考海南卷)利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是()A可生成H2的质量为0.02 gB可生成氢的原子数为2.4081023个C可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)D生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量解析：选D。根据化学方程式2H2O2H2O2，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。则可得A.可生成H2的质量为0.04 g，错误；B.可生成氢的原子数为2.4081022个，错误；C.可生成标准状况下H2的体积为0.448 L，错误；D.0.04 mol Na与水反应产生0.02 mol H2，正确。8(2015高考全国卷)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为()A11B23C32 D21解析：选C。根据乌洛托品的结构式写出其分子式为C6H12N4，因为乌洛托品是将甲醛水溶液与氨水混合蒸发而制得的，根据原子守恒可得化学方程式为6HCHO4NH3=C6H12N46H2O，根据反应物的物质的量之比等于化学计量数之比得，甲醛与氨的物质的量之比为32，C项正确。9同温同压下，x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断下列叙述错误的是()Axy等于甲与乙的相对分子质量之比Bxy等于甲与乙的分子个数之比Cxy等于同温同压下，甲与乙的密度之比Dyx等于同温同体积下，等质量的甲与乙的压强之比解析：选B。A项，由同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则x g甲气体和y g乙气体的物质的量相等，即，推出xyM甲M乙，故正确；B项，甲与乙的分子个数之比为11，而x与y不一定相等，故不正确；C项，同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，体积相同时即为质量之比，故正确；D项，同温同体积下，等质量的甲、乙压强之比为p甲p乙n甲n乙M乙M甲yx，故正确。10(2018云南一检)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()AC2H4和C3H6的混合物的质量为a g，所含碳氢键数目为B标准状况下，2.24 L2H35Cl中所含中子数为1.8NAC50 mL 12 molL1盐酸与足量Cu反应，转移的电子数为0.3NAD1 L 0.1 molL1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NA解析：选A。C2H4和C3H6的最简式均为CH2，a g该混合物中含有的碳氢键数目为2NA，即，A项正确；1个2H35Cl中含有19个中子，则0.1 mol 2H35Cl中含有的中子数为1.9NA，B项错误；盐酸与铜不反应，C项错误；1 L 0.1 molL1 NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3的数目之和为0.1NA，D项错误。二、非选择题11(1)0.7 mol H2O的质量为_，其中含有_个水分子，氢原子的物质的量为_。(2)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，含有分子数目最少的是_，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是_。(3)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数之比是_；原子数之比是_。(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl，此氯化物的摩尔质量为_，该金属元素的相对原子质量为_。解析：(1)0.7 mol H2O的质量为0.7 mol18 gmol112.6 g，含有水分子的个数为0.7 mol6.021023 mol14.2141023，氢原子的物质的量为0.7 mol21.4 mol。(2)根据nm/M可知，摩尔质量最大的SO2，其物质的量最小，含有分子数最少；摩尔质量最小的H2，相同条件下物质的量最大，其所占体积最大。(3)根据阿伏加德罗定律可知2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数之比是23；原子数之比是(23)(34)12。(4)二价金属的氯化物可以表示为MCl2，在9.5 g该二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl，则9.5 g氯化物的物质的量为0.1 mol，该氯化物的摩尔质量为95 gmol1；该金属元素的相对原子质量为957124。答案：(1)12.6 g4.2141023(或0.7NA)1.4 mol(2)SO2H2(3)2312(4)95 gmol12412一定质量的液态化合物XY2，在标准状况下的一定质量的O2中恰好完全燃烧，反应的化学方程式为XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 gL1，则：(1)反应前O2的体积是_。(2)化合物XY2的摩尔质量是_。(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是316，则X、Y两元素分别为_和_(写元素符号)。解析：(1)由反应XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)可知，反应前后气体的体积变化为0，故V(O2)672 mL。(2)由mV可知，生成物的质量m0.672 L2.56 gL11.72 g；n(O2)0.03 mol。XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g) 0.01 mol 0.03 mol所以M(XY2)76 gmol1。(3)由，Mr(X)2Mr(Y)76，得Mr(X)12，Mr(Y)32，则X为C，Y为S。答案：(1)672 mL(2)76 gmol1(3)CS13卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO。(1)称取5.42 g过氧化钙样品，灼烧时发生如下反应：2CaO2xH2O2CaOO22xH2O，得到O2在标准状况下体积为672 mL，该样品中CaO2的物质的量为_。(2)另取同一样品5.42 g，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO3 7.0 g。该样品中CaO的质量为_。 该样品中CaO2xH2O的x值为_。解析：(1)n(CaO2)n(CaO2xH2O)2n(O2)2672 mL/22 400 mLmol10.06 mol。(2)n(Ca2)总n(CaCO3)7.0 g100 gmol10.07 mol，m(CaO)原(0.07 mol0.06 mol)56 gmol10.56 g。x(5.42 g0.56 g0.06 mol72 gmol1) 18 gmol10.06 mol。答案：(1)0.06 mol(2)0.56 g