最新201X版 第1章 第1節(jié) 物質的量 氣體摩爾體積

1、第章化學計量在實驗中的應用第一節(jié)物質的量氣體摩爾體積考綱定位全國卷5年考情1.了解物質的量(n)及其單位摩爾(mol)、摩爾質量(M)、氣體摩爾體積(Vm)、阿伏加德羅常數(NA)的含義。2.能根據微粒(原子、分子、離子等)物質的量、數目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關系進行有關計算。3.了解相對原子質量、相對分子質量的含義，并能進行有關計算。2017年：卷T26(5)；卷T8；卷T102016年：卷T8；卷T11(D)2015年：卷T8；卷T10、T28(1)2014年：卷T27(4)、T28(6)2013年：卷T9考點1| 物質的量摩爾質量和氣體摩爾體積(對應學生用書第1頁) 考綱知識

2、整合1物質的量、阿伏加德羅常數2摩爾質量(1)含義：單位物質的量的物質所具有的質量。(2)符號M，常用的單位g/mol(或g·mol1)，表達式：M。(3)示例：Mg的摩爾質量是24_g/mol，SO2的摩爾質量是64_g/mol，CO的摩爾質量是60_g/mol。由此可知，以g/mol 為單位時，任何粒子的摩爾質量在數值上都等于該粒子的相對原子質量或相對分子質量。提醒：(1)使用摩爾作單位時，必須指定化學式或指明微粒的種類，如1 mol H 不能描述為1 mol 氫等。(2)摩爾質量、相對分子(原子)質量、1 mol物質的質量三者是三個不同的物理量，具有不同的單位。如Fe的摩爾質量

3、為56 g·mol1，Fe的相對原子質量為56，1 mol Fe的質量為56 g。(3)離子晶體、原子晶體、金屬晶體中不含有分子。3氣體摩爾體積(1)影響物質體積大小的因素(2)氣體摩爾體積含義：單位物質的量的氣體所占的體積，符號Vm，常用單位是L/mol(或L·mol1)；基本表達式是Vm。影響因素：氣體摩爾體積的數值不是固定不變的，它取決于氣體所處的溫度和壓強。溫度越高，壓強越小，氣體摩爾體積越大。特例：標準狀況是指溫度為0 ，壓強為101 kPa，此時，Vm_L/mol。提醒：(1)“22.4 L/mol”僅適用于標準狀況下，且標準狀況下為氣態(tài)的氣體的體積計算。(2)

4、“22.4 L/mol”不僅適用于單一氣體，也適用于混合氣體。4阿伏加德羅定律及其推論(1)內容可總結為“三同”定“一同”，即同溫、同壓、同體積的氣體，具有相同的分子數。(2)推論條件結論推論一同溫同壓推論二同溫同容注：以上用到的符號：n物質的量、M摩爾質量、V氣體體積、密度、p壓強提醒：(1)同溫同壓同體積的氣體的分子數相等，但原子數不一定相等。(2)阿伏加德羅定律既適用于單一氣體，也適用于混合氣體。應用體驗1思考并回答下列問題。(1)H2O的摩爾質量與1 mol H2O的質量在數值上相等嗎？為什么？×1023的意義相同嗎？為什么？(3)標準狀況下，任何氣體的摩爾體積均為22.4

5、L/mol，能否說明氣體的摩爾體積為22.4 L/mol時一定處于標準狀況下？為什么？(4)任何物質在同溫同壓下，1 mol物質所占的體積一定相同嗎？(5)標準狀況下，1 mol H2與1 mol N2、H2混合氣體體積均約為22.4 L，對嗎？【提示】(1)不一定相等。兩者的單位沒有指明，數值不一定相等。(2)不相同。阿伏加德羅常數是一個物理量，單位為mol1×1023×1023只是一個數值。(3)不一定。若升高溫度增大壓強，氣體體積可能不變。(4)不一定。(5)對。2如圖所示三只氣球，其中A、B的體積均為1.12 L，則A、B中氣體的物質的量_是0.05 mol(填“一

6、定”或“不一定”)；標準狀況下，A、B氣球中的分子個數比是_；在相同溫度和壓強下，A、C氣球中氣體的質量相同，則兩氣球的體積之比是_?！咎崾尽坎灰欢?121高考命題點突破命題點1與物質的量有關概念的理解1下列說法正確的是_(填序號)。摩爾質量為M g/mol的氣體，一個分子的質量為 gn mol O2的粒子數為N，則阿伏加德羅常數為H2SO4的摩爾質量為98 g1 mol H3PO4分子中含有3NA個H、NA個P和4NA個O利用氣體摩爾體積可以計算一個氣體分子的大致體積2 mol Na2CO3固體中含有2NA個Na2CO3分子在常溫常壓下，Cl2的密度為 g/L標準狀況下，28 g CO與N2

7、的混合氣體的體積約是22.4 L同溫同壓下，11.2 L Cl2和11.2 L SO2氣體含有的原子數相同標準狀況下，18 g H2O的體積為22.4 L同溫同壓下，5 L氧氣與5 L氖氣含有的原子數相同在同溫同壓下，1體積A2(g)與3體積B2(g)反應生成2體積C(g)，則C的組成為AB344 g CO2與N2O的混合氣體中含有的原子數為NA【答案】2一定溫度和壓強下，30 L×1023×1024個原子構成，下列有關說法中不正確的是()A該溫度和壓強可能是標準狀況B標準狀況下，該純凈物若為氣態(tài)，其體積約是22.4 LC該氣體中每個分子含有2個原子D若O2在該條件下為氣態(tài)

8、，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 LA×1023個氣態(tài)分子的體積應為22.4 L，不是30 L。(1)涉及體積數值時要注意氣態(tài)、溫度和壓強(0 、101 kPa)能否使用“22.4 L/mol”。(2)判斷一定量的物質中所含原子數時要注意物質的組成。(3)22.4 L氣體，在標準狀況下是1 mol，在非標準狀況下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。(4)×1023 mol1×1023。(5)涉及求體積比時要注意同溫同壓條件。命題點2以物質的量(n)為核心的計算3設NA為阿伏加德羅常數，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數為p，則b g該氣體在標準狀

9、況下的體積V是() 【導學號：97500000】A LB LC L D LDM g/mol g/mol，V×22.4 L。4設NA為阿伏加德羅常數。已知C2H4和C3H6的混合物的質量為a g，則該混合物()A所含共用電子對數目為(1)NAB所含碳氫鍵數目為C燃燒時消耗的O2一定是 LD所含原子總數為Ba g混合物中含有碳氫鍵數目為NA；不知反應所處的溫度、壓強，無法求算反應消耗氧氣的體積；二者最簡式相同，均為CH2，因此a g混合物中所含原子總數為。5(1)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含_mol SO，Al3的物質的量_(填“>”“<”或“”)0.8

10、mol。(2)0.3 mol CH4分子中所含質子數與_個H2O分子中所含質子數相等。2.4 g TO中所含中子數為_，1.5 g CH中的電子數為_，15.6 g Na2O2中的陰離子數為_。(3)1 L 0.1 mol·L1的CH3COOH溶液中，n(CH3COOH)_0.1 mol，n(CH3COO)_0.1 mol(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)1 L 0.1 mol·L1的Na2CO3溶液中n(Na)_mol, n(CO)n(HCO)n(H2CO3)_mol?！窘馕觥?1)Al3在水中發(fā)生水解反應，故物質的量小于0.8 mol。(2)CH4分子和H2O分子

11、的質子數都是10，所以H2NA；TO中的中子數為14,2.4 g TNA；CH中的電子數為8,1.5 g CHNA；Na2O2中的陰離子為O，15.6 g Na2O2NA。(3)CH3COOH為弱酸，部分電離。(4)根據物料守恒可知：n(Na)2n(CO)n(HCO)n(H2CO3)0.2 mol?！敬鸢浮?1)1.2<NANANANA(3)小于小于 注Vm與溫度、壓強有關，標準狀況時Vm22.4 L/mol。命題點3阿伏加德羅定律及推論的簡單應用6(2018·哈爾濱模擬)在甲、乙兩個體積不同的密閉容器中，分別充入質量相等的CO、CO2氣體時，兩容器的溫度和壓強均相同，則下列說

12、法正確的是()A充入的CO分子數比CO2分子數少B甲容器的體積比乙容器的體積小CCO的摩爾體積比CO2的摩爾體積小D甲中CO的密度比乙中CO2的密度小D質量相等的CO和CO2的物質的量之比為117，在溫度和壓強相同時體積比為117，但摩爾體積相同。7在一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2發(fā)生反應，達到平衡時，N2的轉化率為25%，則反應前后的壓強之比為_。【解析】N23H22NH3起始： 1 mol 3 mol 0轉化： 0.25 mol 0.75 mol 0.5 mol平衡： 0.75 mol 2.25 mol 0.5 mol故：。【答案】87在兩個密閉

13、容器中，分別充有質量相同的甲、乙兩種氣體，若它們的溫度和密度均相同，試根據甲、乙的摩爾質量(M)關系，判斷下列說法正確的是()A若M(甲)>M(乙)，則氣體的體積：甲<乙B若M(甲)<M(乙)，則氣體的壓強：甲>乙C若M(甲)>M(乙)，則氣體的摩爾體積：甲<乙D若M(甲)<M(乙)，則氣體的分子數：甲<乙BA項，根據m、相同可知甲、乙體積相同；B項，M(甲)<M(乙)知n(甲)>n(乙)，因體積相同，故壓強：甲>乙；C項，摩爾體積：甲>乙；D項，因n(甲)>n(乙)故分子數：甲>乙。命題點4氣體相對分子質量的

14、求算8(1)已知標準狀況下，氣體A的密度為2.857 g/L，則氣體A的相對分子質量為_，可能是_氣體。(2)標準狀況下，1.92 g某氣體的體積為672 mL，則此氣體的相對分子質量為_。(3)在一定條件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。若所得混合氣體對H2的相對密度為d，則混合氣體的物質的量為_。NH4HCO3的摩爾質量為_(用含m、d的代數式表示)。若所得混合氣體的密度折合成標準狀況為 g·L1，則混合氣體的平均摩爾質量為_(用含的代數式表示)。若在該條件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的體積分數分別為a%、b%、c%，則混合氣

15、體的平均相對分子質量為_(用含a、b、c的代數式表示)。【解析】(1)M×22.4 g/mol64 g/mol。(2)M64 g/mol。(3)因為NH4HCO3(s)=NH3(g)CO2(g)H2O(g)M(混)2dn(混) mol，M(NH4HCO3)2d×3 g·mol16d g·mol1。(混 g·mol1。n(NH3)n(CO2)n(H2O)a%b%c%，(混)17a%44b%18c%?！敬鸢浮?1)64SO2(2)64(3) mol6d g·mol122.4 g·mol117a%44b%18c%(1)根據標準狀況

16、下氣體的密度：M×22.4(g·mol1)。(2)根據氣體的相對密度(D1/2)：M1/M2D。(3)根據物質的質量(m)和物質的量(n)：Mm/n。(4)根據一定質量(m)的物質中微粒數目(N)和阿伏加德羅常數(NA)：MNA·m/N。(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質量，上述計算式仍然成立；還可以用下式計算：M1×a%M2×b%M3×c%+，a%、b%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(或體積分數)?？键c2| “七角度”突破以NA為載體的微觀計算與判斷(對應學生用書第3頁)命題點122.4 L/mol的適用條件分析(1)陷阱：從

17、Vm22.4 L·mol1的適用條件和物質的狀態(tài)設置陷阱。(2)突破：一要看是否為標準狀況，不為標準狀況無法直接用22.4 L·mol1(標準狀況下氣體的摩爾體積)求n；二要看物質在標準狀況下是否為氣態(tài)，若不為氣態(tài)也無法由標準狀況下氣體的摩爾體積求得n，如水、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、己烷、苯、CxHy(x>4)、乙醇、乙酸等。突破訓練1下列說法正確的是_(填序號)。標準狀況下，22.4 L N2和H2混合氣中含NA個原子標準狀況下，22.4 L氨水中含有NA個NH3分子常溫常壓下，22.4 L Cl2×1023個標準狀況下，5

18、.6 L CO2NA標準狀況下，NA個CCl4分子占有的體積為22.4 L常溫常壓下，22.4 L H2含有的分子數小于NA標準狀況下，11.2 L己烷含有的氫原子數為7NA標準狀況下，33.6 L SO2和SO3NA【解析】標準狀況下，22.4 L(即1 mol)N2和H2的混合氣體，含有原子數應為2NA；氨水為溶液，無法用22.4 L/mol計算其物質的量；常溫常壓下，22.4 L Cl2不是1 mol；標準狀況下，CCl4為非氣態(tài)；標準狀況下，己烷為液態(tài)；標準狀況下SO3為非氣態(tài)?！敬鸢浮棵}點2某些物理量與物質所處的狀況無關的分析(1)陷阱：設置與計算無關的一些干擾條件，給出非標準狀況

19、下氣體的物質的量或質量，干擾正確判斷。(2)突破：排“干擾”，明確物質的量或質量與物質所處狀況無關，物質的量或質量確定時，物質所含的微粒數與溫度、壓強等外界條件無關。突破訓練2下列說法正確的是_(填序號)。 【導學號：97500001】常溫常壓下，3.2 g O2NA標準狀況下，18 g H2O所含的氧原子數為NA室溫下，1 mol CH4中含有原子數為5NA常溫常壓下，1 mol CO2與SO2的混合氣體中含氧原子數為2NA【答案】命題點3一定量的物質中微粒數目的分析(1)陷阱：從物質的組成特點、摩爾質量特點等設置陷阱。(2)突破：特殊物質中所含微粒(分子、原子、電子、質子、中子等)的數目，

20、如DO(M20，中子數10)，HO(M20，中子數10)。稀有氣體分子為單原子分子。OH與OH中含有的電子數不同。等質量的最簡式相同的物質含有的原子數相同，如NO2與N2O4，C2H4與C3H6，O2與O3。等質量的摩爾質量相同的物質含有的分子數相同，如N2與CO，CO2與N2O，H2SO4與H3PO4。等物質的量的NO2與SO2中氧原子數相同。突破訓練3下列說法不正確的是_(填序號)。 【導學號：97500002】(2016·全國卷)14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA(2015·全國卷)18 g D2O和18 g H2O中含有的質子數均為10NA(2013&#

21、183;全國卷)1 mol的羥基與1 mol的氫氧根離子所含電子數均為9NA28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數為2NA常溫常壓下，92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子數為6NA12 g金剛石和石墨混合物中含有的碳原子數為NA標準狀況下，11.2 L氖氣分子中含有的原子數為NA49 g H3PO4和H2SO4的混合物中氧原子數為2NA常溫常壓下，22 g CO2與N2NA【解析】二者的最簡式均為CH2，故14 g 混合氣體中含氫原子數為2NA；18 g D2O和18 g H2O的物質的量不相同，則含有的質子數不相同；OH與OH含有的電子數不同；乙烯與C4H8的

22、最簡式相同，即CH2，故28 g混合氣體中含CH2的物質的量為2 mol，即含有的碳原子數為2NA；NO2與N2O4的最簡式均為NO2；金剛石和石墨均由碳原子構成，等質量時含有的碳原子數相同；氖氣分子為單原子分子；H3PO4與H2SO4的摩爾質量均為98 g/mol；CO2與N2O的摩爾質量相同，22 g混合氣體中分子數為NANA。【答案】命題點4一定量的物質中共價鍵(或共用電子對)數目分析(1)陷阱：從物質結構中含有的共價鍵設置陷阱。(2)突破：熟記常見物質中的共價鍵數目突破訓練4下列說法正確的是_(填序號)。(2016·全國卷)標準狀況下，2.24 L CCl4NA78 g苯含有

23、C=C的數目為3NA常溫下，8 g CH4含有2NA個CH12 g金剛石中含有的共價鍵數為4NA34 g NH3中含有NH數目為2NA標準狀況下，2.24 LNA常溫下，58 g C4H10中含有共價鍵數為14NA30 g SiO2中含有SiO數目為2NA23 g乙醇中含有的共價鍵數為4NA【解析】標準狀況下，CCl4為液態(tài)；苯分子中不含有C=C；共價鍵數為×4NA2NA；12 g金剛石形成CC為2NA；NH為6NA；1個C2H6分子中共價鍵數NA；1 mol C4H10中含有共價鍵數為13NA；1 mol SiO2中含4NA SiO；1 mol乙醇(CH3CH2OH)中含有8NA共

24、價鍵?！敬鸢浮棵}點5電解質溶液中微粒數目的分析(1)陷阱：從難電離、易水解的微粒的數目計算以及電解質組成、溶液體積等因素上設置陷阱。(2)突破：細審題、抓“三看”：一看是否指明溶液的體積；二看是否有弱電解質或可水解的弱酸根離子(或弱堿陽離子)，如1 L 0.1 mol·L1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L1的乙酸鈉溶液中含CH3COONA；三看所給條件是否與電解質的組成有關，如pH1的H2SO4溶液中c(H)0.1 mol·L1(與電解質的組成無關)，0.05 mol·L1 的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 mol·L1(與電解質

25、的組成有關)，不要忽略溶劑水中的H、O原子數目。突破訓練5下列說法正確的是_(填序號)。(2015·全國卷)2 L 0.5 mol·L1亞硫酸溶液中含有的H離子數為2NA(2013·全國卷)1.0 L 1.0 mol·L1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數為2NA室溫下，1 L pH13的NaOH溶液中，由水電離出的OHNA1 L 0.5 mol/L的Na2CO3NA1 L 0.1 mol/L的NaHS溶液中HS和S2NA25 時，1.0 L pH13的Ba(OH)2溶液中含有的OHNA1 mol·L1 NaCl溶液中含有的Cl數目為NA1

26、mol FeCl3與水反應，完全轉化為氫氧化鐵膠體后，其中膠體粒子的數目為NA500 mL 0.1 mol·L1的MgCl2溶液中，Mg2NA1 L 0.5 mol/L的NaClO溶液中ClONA【解析】H2SO3為弱酸，不能完全電離；H2O中也含有氧原子；由水電離出的c(OH)c(H)1013mol/L，故1 L溶液中水電離出的OH為1013NA；CO水解生成HCO和OH，陰離子數目增多；根據物料守恒知n(HS)n(H2S)n(S2)0.1 mol；pH13時c(OH)0.1 mol/L，溶液中含OH×NA；未指明溶液體積；氫氧化鐵膠體粒子是氫氧化鐵形成的集合體，故膠粒數

27、一定小于NA；Mg2部分水解；ClO部分水解而減少?！敬鸢浮棵}點6反應中轉移電子數的分析(1)陷阱：易在特殊氧化還原反應中電子轉移(得失)數目上設置陷阱。(2)突破：三步確定電子轉移數目：熟記?？佳趸€原反應中轉移的電子數：反應物質轉移電子的物質的量或電子數目Na2O2CO2(或H2O)1 mol Na2O21 mol或NA1 mol O22 mol或2NACl2NaOH1 mol Cl21 mol或NACl2Fe1 mol Cl22 mol或2NA1 mol Fe3 mol或3NA注做到“三注意”：一要注意是否發(fā)生歧化反應，如Cl2與NaOH發(fā)生歧化反應時，1 mol Cl2轉移1 mol

28、電子，其他反應一般轉移2 mol電子；二要注意變價元素，如1 mol Fe與足量鹽酸反應轉移 2 mol 電子，而與足量稀硝酸反應轉移3 mol電子；三要注意過量問題，如FeBr2溶液中通入少量Cl2與足量Cl2，轉移的電子數是不一樣的。突破訓練6下列說法正確的是_(填序號)。(2015·全國NA(2016·全國卷)1 mol Fe溶于過量硝酸，電子轉移數為2NA(2015·四川高考)50 mL 12 mol/L鹽酸與足量MnO2NA(2016·四川高考)2.4 g Mg在足量O2NA常溫常壓下，22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應，轉移的電子數為2NA5

29、NH4NO32HNO34N29H2O反應中，生成28 g N2NA1 mol Na與足量O2反應，生成Na2O和Na2O2的混合物，轉移的電子數為NA惰性電極電解飽和食鹽水時，陰極上生成2.24 L(標準狀況NA【解析】過量硝酸時，Fe變?yōu)镕e3，電子轉移3NANA；N(e) mol×2NA mol1NA；常溫常壓下，22.4 L Cl2的物質的量小于1 mol。【答案】命題點7一些特殊反應或隱含反應的分析(1)陷阱：從特殊反應(鈍化反應、可逆反應)以及隱含反應(2NO2N2O4)設置陷阱。(2)突破：熟記常見的特殊反應或隱含反應。NO與O2反應生成NO2，NO2又部分轉化成N2O4

30、。一些可逆反應不能反應完全：如N2與H2化合生成NH3，SO2與O2反應生成SO3，Cl2與H2O反應、Cl2與PCl3反應，H2與I2反應等。濃H2SO4與Cu反應時濃H2SO4反應不完全，濃HNO3與足量Cu反應，還原產物有NO2和NO，常溫下Fe、Al遇濃H2SO4或濃HNO3鈍化等。酯化反應與酯的水解反應為可逆反應。突破訓練7下列說法正確的是_(填序號)。 【導學號：97500003】(2015·全國卷)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應，產物的分子數為2NA60 g乙酸與足量乙醇發(fā)生酯化反應，充分反應后斷裂的CO鍵數目為NA(2014·廣東高考)

31、56 g鐵片投入足量濃H2SO4中生成NA個SO2分子標準狀況下，將22.4 L Cl2通入足量水中充分反應轉移電子數小于NA(2016·全國卷)1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數為2NA1 mol CH3COOC2H5在足量稀H2SO4溶液中水解得到乙醇分子數為NA標準狀況下，將2.24 L SO2通入足量水中生成H2SO3NA【解析】NO與O2反應生成NO2，NO2又部分生成N2O4，故生成的分子數小于2NA；酯化反應為可逆反應，60 g乙酸不完全反應；常溫下鐵片投入濃H2SO4中發(fā)生鈍化；Cl2與H2O的反應為可逆反應，1 mol Cl2不能完全反應，轉移電子數小于NA；N2與H2的反應為可逆反應，不能完全反應，生成NH3分子數小于2NA