【优化探究】2014届高考化学一轮复习教师用书配套课件 第一章第一节 物质的量 气体摩尔体积_图文

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

[考纲展示]
1.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。 2.能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。

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本节目录

教 材 回 顾 夯 实 双 基

考 点 串 讲 深 度 剖 析

学 科 规 律 方 法 提 升

真 题 集 训 把 脉 高 考

知 能 演 练 高 分 跨 栏

教材回顾夯实双基
构建双基
一定数目粒子的集合体 mol 0.012 kg

n=

N NA

M=

m n
22.4 L/mol

Vm=

V n

在同温同压下,相同体积的任何气体含有相 同数目的粒子

目录

体验高考
判断下列说法的正误: 1.(2012· 高考新课标全国卷9TA)分子总数为NA 的NO2 和CO2 混合气体中含有的氧原子数为2NA。( √ )

2.(2012· 高考广东卷11TA)常温下,4 g CH4含有NA个C—H共
价键。( √ ) 3.(2012· 高考江苏卷8TA)标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转 移的电子数目为0.1NA。( × ) 4.(2012· 高考四川卷7TB)常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯的混

合物中含有氢原子的数目为NA。( √ )
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思考感悟
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?为什么?
【提示】 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,不一定是标准状况。因为影响气 体体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下1 mol气 体的体积也可能是22.4 L。

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考点串讲深度剖析
考点1

物质的量

摩尔质量

1.摩尔质量、相对原子质量和相对分子质量的区别
摩尔质量(M) 相对原子质量 一个原子的实际质 概念 单位物质的量的物质所 量与一个12C原子的 具有的质量 实际质量的 化学式中各元素的 相对原子质量之和
1 12

相对分子质量

作比较所得的数值
单位 g/mol或kg/mol 1 1

摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原 联系 子质量;混合物的组成一定时,1 mol混合物的质量在数值上就是该 混合物的摩尔质量,在数值上等于该混合物的平均相对分子质量
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2.物质的量(n)、质量(m)、粒子数目(N)之间的关系
计算关系式 (公式) 主要应用 注意事项

n=

N NA

在 n、N 和 NA 中, 已知任意两项求第 三项 在 M、n 和 m 中, 已知任意两项求第 三项 n N 在 m、N、M 和 NA 中,已知任意三项 求第四项

①NA 有单位:mol 1;②求 n 或 N 时,概念性问题用 NA;数字 - 性问题用 6.02×1023 mol 1 M 的单位是 g/mol 时, 的单位 m 取 g; 的单位为 kg/mol 时, M m 的单位取 kg ①重视 n 在 m 和 N 之间的桥梁 作用②与 N 有关的问题莫忽视 微粒的组成和种类



m M= n m n
÷ M ×M ×NA ÷ A N

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即时应用 1.对物质的量的理解正确的是( )

A.物质的量是一种基本物理量
B.物质的量就是物质的质量 C.物质的量就是1 mol物质的质量 D.物质的量是指物质所含微粒的数目 解析:选A。物质的量是一种基本物理量,它表示一定数目粒 子的集合体。
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2.(2013· 合肥高三模拟)下列说法正确的是( A.1 mol氯含有6.02×1023个微粒 B.阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023 C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.H2O的摩尔质量是18 g

)

解析:选B。A项没有指明微粒的种类,错误;C项,摩尔质 量与相对原子质量在数值上大小相等,错误;D项,H2O的摩 尔质量为18 g/mol,错误。
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考点2

气体摩尔体积

阿伏加德罗定律

1.气体摩尔体积
(1)使用Vm=22.4 L· -1时,一定注意以下几个方面: mol ①一个条件:标准状况下。 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”、约“22.4 L”。 (2)当1 mol气体的体积是22.4 L时,不一定是标准状况下;非 标准状况下,1 mol气体的体积也可能是22.4 L。 (3)在做有关气体摩尔体积的填空题时,一定要注意单位:摩 尔体积的单位为L· -1,不要写成L;气体的体积单位为L, mol 不要写成L· -1。 mol
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2.阿伏加德罗定律及推论

(1)阿伏加德罗定律
在同温同压下,同体积的气体含有相同的粒子数。 即:T1=T2,p1=p2,V1=V2?N1=N2。

(2)阿伏加德罗定律的推论 条 类型一 类型二 件 结 论

同温同压 同温同容

V1/V2=n1/n2 ρ1/ρ2=M1/M2

p1/p2=n1/n2

注:以上用到的符号:ρ为密度、p为压强、n为物质的

量、M为摩尔质量、V为气体体积
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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, 要熟记相关化学计量的定义式,并结合相互关系进行推导。

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即时应用 3.(2012· 高考新课标全国卷改编题)用NA表示阿伏加德罗

常数的值。下列叙述中不正确的是(
数为2NA

)

A.分子总数为NA的O2和CO2混合气体中含有的氧原子

B.28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子
数为2NA C.常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原

子数为6NA
D.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移 的电子数为2NA
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解析:选D。本题考查阿伏加德罗常数,意在考查考生对物质

组成的理解及化学计算能力。选项A,分子总数为NA的O2和
CO2混合气体的物质的量为1 mol,其中含有2 mol 氧原子,A 正确;选项B,乙烯和环丁烷的最简式均为CH2,故28 g 混合 气体中含有2 mol碳原子,B正确;选项C,无论是92 g NO2还 是92 g N2O4中均含有6 mol原子,则92 g混合气体中必定含有6

mol原子,C正确;选项D,1 mol 氯气与足量镁粉充分反应,
转移2 mol电子,但常温常压下22.4 L氯气不是1 mol,所以转 移的电子不是2 mol,D错误。

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4.(2013· 开封高三质检)在体积相同的两个密闭容器中分别充 满O2 、O3气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时, 下列说法正确的是( )

A.两种气体的压强相等

B.O2比O3质量小
C.两种气体的分子数目相等

D.两种气体的氧原子数目相等
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解析:选 D。两容器内的气体体积、密度相同,由 m=ρV 可 m 知 m(O2)=m(O3),根据 n= 可知 n(O2)>n(O3),同温同体 M p(O2) 积 时 , 气体 的压 强 与气 体 的物 质 的量 成 正比 ,即 = p(O3) n(O2) ,故 p(O2)>p(O3),故 A、B 错误;气体的分子数与气 n(O3) 体的物质的量成正比,则 N(O2)>N(O3),故 C 错误;因为 O2 和 O3 都由氧原子组成,两者质量相等,则两种气体的氧 原子数目相同,故 D 正确。

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学科规律方法提升
阿伏加德罗常数应用的审题要点

关于阿伏加德罗常数(NA)的考查,涉及的知识面广,灵活性
强,是高考命题的热点。解答该类题目时要细心审题,特别 注意题目中的关键性字词,留心“陷阱”。主要审查点如下:

1.“标准状况”、“常温常压”等外界条件
(1)在标准状况下非气态物质: 如H2O、SO3 、戊烷、CHCl3 、CCl4 、苯、乙醇等,体积为

22.4 L时,其分子数不等于NA。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。

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2.物质的组成

(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)
的数目: 如Ne、D2O、18O2、H37Cl、—OH等。 (2)物质中所含化学键的数目: 如H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。

(3)最简式相同的物质中的微粒数目:
如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。 (4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目: 如N2、CO、C2H4等。
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3.氧化还原反应

电子转移(得失)数目问题的分析 ,如Na2O2 、NO2 与H2O反
应 ; 电 解 AgNO3 溶 液 、 CuSO4 溶 液 的 反 应 ; Cl2 与 H2O 、 NaOH、Fe反应等,分析该类题目时还要注意反应产物以及过

量计算问题。
4.弱电解质的电离、盐类的水解 弱电解质在水溶液中部分电离,可水解的盐溶液中,离子发 生微弱水解。如1 L 0.1 mol· -1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol· -1 L L 的乙酸钠溶液中CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。 5.一些特殊的反应 如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧化 二氮之间存在相互转化,合成氨反应等属于可逆反应。
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特别提醒:(1)不要忽视“22.4 L/mol”的适用条件——标准状 况。(2)不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进 行计算,如“1 mol/L的NaCl溶液中含Na+的数目为NA”这种 说法是错误的。(3)同种物质在不同的氧化还原反应中“角 色”可能不同,电子转移情况也可能不同,不能一概而论。

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(2012· 高考江苏卷)设NA 表示阿伏加德罗常数的值。下
)

列说法正确的是(

A.标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA B.常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3NA C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目 为0.5NA D.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数

目为0.1NA

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关键字句审读 明确解题思路 1.弄清转移电子数的求算方法。 2.理解气体摩尔体积的使用注意事项。 3.掌握常见物质的状态。 4.错误展示:A 5.误区警示: (1)Cl2 与水的反应为可逆反应,不能完全反应。 (2)质量、粒子数目、物质的量三者不随外界条件的变化而变 化,而物质的体积、密度等随外界温度、压强的变化而变化。
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【解析】

本题考查阿伏加德罗常数的知识,意在考查考生

对反应中电子转移数目、标准状况下物质的状态及物质的量 有关计算的掌握情况。A项,氯气与水的反应是一个可逆反 应,0.1 mol氯气与水反应,转移的电子数小于0.1NA,A错;B 项,正确;C项,标准状况下乙醇不是气体,C错;D项不是 标准状况,常温常压下2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳 原子数小于0.1NA,D错。 【答案】 B
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【解题感悟】 解答有关阿伏加德罗常数的题目时还应注意: (1)此类题目分析的基本方法思路为:明确条件→确定状态→ 分析物质的量、物质的组成、反应原理及要求→确定答案。 m (2)以 N= · A 为中心的有关基本粒子的计算,应注意看清 N M 所求粒子的种类,以及物质分子的构成(是单原子分子,还是 双原子分子或多原子分子)。

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跟踪训练
1. (2012· 高考广东卷改编题)设 nA 为阿伏加德罗常数的数值, 下列说法正确的是( )

A.常温下,3 g C2H6 中含有 0.1nA 个 C—C 共价键 B.1 mol Fe 与足量的稀 HNO3 反应,转移 2nA 个电子 C.1 L 0.1 mol· 1NaHCO3 溶液中含有 0.1nA 个 HCO3 L
- -

D.常温常压下,22.4 L 的 NO2 和 CO2 混合气体含有 2nA 个 O 原子

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解析:选 A。本题以阿伏加德罗常数为载体考查考生对基本 概念、基本化学事实的掌握程度。A 选项,3 g C2H6 为 0. mol, mol C2H6 含 1 mol C—C 键, 3 g C2H6 含 0.1nA 1 1 故 个 C—C 键。B 选项,当硝酸足量时会生成 Fe3 ,则转移的 电子数目为 3nA。 选项, C HCO3 在水溶液中存在水解及电离 平衡,最终的平衡浓度小于其起始浓度。D 选项,常温常压 下 22.4 L 气体不是 1 mol。
- +

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2.(2011· 高考新课标全国卷)下列叙述正确的是( A.1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子 B.1.00 mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数 为8×6.02×1023

)

C.欲配制1.00 L 1.00 mol· -1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl L 溶于1.00 L水中 D.电解58.5 g熔融的NaCl,能产生22.4 L氯气(标准状况)、 23.0 g金属钠
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解析:选 B。本题主要考查物质的量、物质的量浓度、阿伏 加德罗常数及相关计算, 意在考查考生对概念的理解及推理、 计算能力。NaCl 是离子化合物,故 A 错误;Na 最外层有 8 个 电 子 , 所 以 1.00 mol Na
+ +

的最外层电子总数为

8×6.02×1023,故 B 正确;欲配制 1.00 L NaCl 溶液,所需 水的体积应小于 1.00 L, C 错误; 故 电解 58.5 g 熔融的 NaCl, 根据电解方程式: 2NaCl=====2Na+Cl2↑得出生成标准状况 下 11.2 L 氯气,故 D 错误。
电解

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真题集训把脉高考
题组1

物质的量的概念及相关计算

1.(2013· 长沙高三调研)N2O是一种有甜味、能溶于水、能助

燃的无色气体,它能刺激神经使人发笑,俗称“笑气”;它
具有麻醉作用,曾用作牙科麻醉剂。现有等物质的量的“笑 气”和二氧化碳,下列数值不一定相同的是( )

A.体积
C.原子数

B.电子数
D.分子数

解析:选A。等物质的量的“笑气”和CO2所在的温度和压强

不一定相同,所以二者的体积不一定相同。

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2. (2012· 高考上海卷)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂 铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下 V L 氨气完全反 应。 并转移 n 个电子, 则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( 11.2n A. 5V 22.4V C. 5n 5V B. 11.2n 22.4n D. 5V
催化剂

)

解析:选 D。氨催化氧化的反应为 4NH3+5O2=====4NO+ △ V 6H2O,标准状况下 V L 氨气完全反应转移的电子数为 22.4 22.4n ×5×NA=n,则 NA= 。 5V
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题组2

阿伏加德罗常数的应用

3.(2012· 高考四川卷改编题)设NA为阿伏加德罗常数的值,下 列叙述正确的是( ) A.标准状况下,33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA B.常温常压下,7.0 g环丙烷与丙烯的混合物中含有氢原子的 数目为NA

C.50 mL 18.4 mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子
的数目为0.46NA D.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充

分反应,转移电子的数目为0.6NA

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解析:选 B。本题考查阿伏加德罗常数。氟化氢在标准状况 下呈液态,不能通过其体积计算物质的量,A 项错误;环丙 烷和丙烯的化学式均为 C3H6,最简式均为 CH2,7.0 g CH2 的 物质的量为 0.5 mol,所含氢原子数为 NA 个,B 项正确;结 合 化 学 方 程 式 Cu + 2H2SO4( 浓 ) ===== CuSO4 + SO2↑ + 2H2O,50 mL 18.4 mol/L 硫酸(含 0.92 mol H2SO4)参与反应时 生成 SO2 0.46 mol,但随着反应的进行,浓硫酸逐渐变稀, 反应停止,H2SO4 未全部反应,C 项错误;N2 和 H2 的反应 属可逆反应, mol N2 未反应完全, 0.1 转移电子数小于 0.6NA, D 项错误。
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4.(2011· 高考广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列说 法正确的是( ) A.常温下,23 g NO2含有nA个氧原子 B.1 L 0.1 mol· -1氨水含有0.1nA个OH- L C.常温常压下,22.4 L CCl4含有nA个CCl4分子 D.1 mol Fe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子 解析:选A。本题考查阿伏加德罗常数,意在考查考生对物质 的量、气体摩尔体积、氧化还原反应等相关计算的掌握情 况。23 g NO2(0.5 mol)含氧原子数为0.5×2nA=nA,A项正确; NH3· 2O是弱电解质,不能完全电离,1 L 0.1 mol· -1(0.1 H L mol)氨水中OH - 数小于0.1nA ,B项错误;常温常压下,CCl4 呈液态,不能通过气体摩尔体积计算物质的量,C项错误; 1 mol Fe2+完全被氧化成Fe3+,转移电子数为nA,D项错误。
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5.(2011· 高考江苏卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述 正确的是( ) A.1 mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA B.25 ℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA C.标准状况下,2.24 L己烷含有分子的数目为0.1NA D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2 mol O2, 转移电子的数目为0.4NA 解析:选D。本题考查阿伏加德罗常数,意在考查考生对分子 中共价键的数目、溶液中离子的数目、物质在标况下的状态 及反应中电子的转移等知识的综合判断能力。A项,1 mol甲 醇中的C—H键数为3NA,不正确;B项,溶液的体积未知,故 不可以进行计算;C项,标况下己烷不是气态物质,故不正 确;D项,正确。
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题组3

阿伏加德罗定律及推论

6. (2013· 河北邢台高三第一次模拟)标准状况下,m1 g 气体 A 与 m2 g 气体 B 的分子数相等,下列说法中正确的是( ) m1 A.1 个 A 分子的质量是 1 个 B 分子的质量的 倍 m2 m2 B.同温同体积的 A 与 B 的质量之比为 m1 m1 C.同温同质量的 A 与 B 的分子数之比为 m2 m2 D.同温同压下 A 与 B 的密度之比为 m1

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m1 m2 MA m 1 解析:选 A。A 项,由题意可知: = ,所以 = ; M A MB MB m 2 m B 项,根据 pV=nRT 推出 pV= RT,只有同温同压同体积 M m A MA m 1 时,m 与 M 成正比即 = = ;C 项,同温同质量时分 m B MB m 2 子数之比等于物质的量之比,等于摩尔质量的反比,所以 A MB m 2 p 与 B 的分子数之比为 = ; 项, D 根据 pV=nRT 推出 = MA m 1 ρ RT ρA M A m 1 ,同温同压下 ρ 与 M 成正比,所以 = = 。 M ρB M B m 2

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知能演练高分跨栏

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