（新课标）高考化学总复习第1章第一节物质的量气体摩尔体积讲义.docx

第一节物质的量气体摩尔体积高考备考指南考纲定位1.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。2.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。3.了解相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。核心素养1.微观探析认识物质的量在宏观与微观的桥梁作用，并从微观粒子数认识物质的多少。2.证据推理在有关物质的量的计算时，通过分析、推理、数据处理等角度领悟计算的方法。3.模型认知建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积的模型认知。物质的量和摩尔质量(对应复习讲义第1页)1物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系(2)规范表示方法2摩尔质量(1)含义：单位物质的量的物质所具有的质量。 (2)符号为M，单位是g/mol(或gmol1)，表达式：M。(3)示例：Mg的摩尔质量是24_g/mol，SO2的摩尔质量是64_g/mol，CO的摩尔质量是60_g/mol。由此可知，以g/mol为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。(1)相对分子质量与其摩尔质量不是同一物理量，但数值一定相同。()(2)H2O的相对分子质量为18。()(3)H2SO4的摩尔质量与H3PO4的摩尔质量一定相同。()(4)1 mol氧的质量为16 g。()(5)18 g H2O中氢原子数为2NA。()提示(1)(2)(3)(4)(5)角度1有关概念的理解与判断1下列说法正确的是()A18 g H2O中含有2 mol氢B阿伏加德罗常数是指0.012 kg碳所含有的碳原子数，其数值约等于6.021023C铁的摩尔质量及其相对原子质量均为56 gmol1D常温常压下，44 g CO2气体与46 g N2O4气体具有相同数目的氧原子DA项，2 mol氢指代不明，错误；B项，0.012 kg 12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，该项说法没有指明哪种碳原子，错误；C项，摩尔质量(以gmol1为单位)与相对分子(原子)质量在数值上相等，但单位不同，故错误；D项，44 g CO2气体与46 g N2O4气体均含有2 mol氧原子，正确。2(2019荆州模拟)草酸(分子式为H2C2O4，沸点：150 )是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是()A草酸的摩尔质量是90 gB1 mol草酸中含有6.021023个分子C45 g草酸中含有1.2041024个氧原子D草酸分子中C与O原子的物质的量之比为12A摩尔质量的单位为gmol1，注意与质量的区别。物质的量的理解三注意(1)物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量。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。角度2微粒数、物质的量、摩尔质量的互算3(1)0.3 mol CH4中所含质子数与_个H2O中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为_，1.5 g CH中的电子数为_，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为_。(2)12.4 g Na2R中含Na0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为_，R的相对原子质量为_。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为_。解析(1)CH4和H2O的质子数都是10，所以H2O个数为0.3NA；TO中的中子数为14，2.4 g TO中所含中子数为1.4NA；CH中的电子数为8，1.5 g CH中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。(2)据电离方程式：Na2R=2NaR2，得1 mol Na2R电离生成2 mol Na，题目中有Na0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)62 g/mol。由Mr(Na2R)62，求得Ar(R)6222316，已知m(R)，根据n，得n(R)0.1 mol，则n(Na2R)0.1 mol。答案(1)0.3NA(或1.8061023)1.4NA0.8NA0.2NA(2)62 gmol1160.1 molN、n、m的关系模板nM气体摩尔体积阿伏加德罗定律(对应复习讲义第2页)1影响物质体积大小的因素2气体摩尔体积(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，单位是L/mol(或Lmol1)；基本表达式是Vm。(2)影响因素：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温度和压强。温度越高，压强越小，气体摩尔体积越大。(3)特例：标准状况是指温度为0 ，压强为101 kPa，此时，Vm22.4_L/mol。(4)Vm与M、NA的比例关系：。3阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。(2)阿伏加德罗定律的推论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(或相对分子质量)成正比(1)标准状况下，任何物质的摩尔体积一定为22.4 L/mol。()(2)非标准状况下，任何气体的摩尔体积一定不为22.4 L/mol。()(3)同温同压下，M气体对空气的相对密度为2，则M气体的相对分子质量为58。()(4)在0 、常压下，0.5 mol H2与0.5 mol O2和N2的混合气中分子数相同。()(5)相同温度和压强下，1 mol N2与2 mol H2的体积比为12。()提示(1)(2)(3)(4)(5) 角度1有关气体摩尔体积及应用的计算1一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子，这些分子由1.2041024个原子构成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况B标准状况下，该纯净物若为气态，其体积约是22.4 LC该气体中每个分子含有2个原子D若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 LA该条件的Vm30 L/mol22.4 L/mol，不可能是标准状况下的气体。2(1)设阿伏加德罗常数的值为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，该混合气体的平均摩尔质量为_，n g该混合气体在相同状况下所占的体积是_。(2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_。(3)在相同条件，将CO2和CO按12体积比混合，则混合气体的相对分子质量为_。解析(1)M g/mol g/mol，V22.4 L L。(2)M64 g/mol。(3)M33.3。答案(1) g/mol L(2)64(3)33.3求气体的摩尔质量(M)的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度：M22.4(gmol1)。(2)根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D。(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n。(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：MNAm/N。(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：MM1a%M2b%M3c%，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。角度2阿伏加德罗定律及其推论的应用3一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是()A气球中装的是O2B气球和气球中气体分子数相等C.气球和气球中气体物质的量之比为41D气球和气球中气体密度之比为21D相同质量(m g)，M越大，n越小，体积越小；气球装的依次是SO2、CO2、O2、CH4。4(2019哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是()A充入的CO分子数比CO2分子数少B甲容器的体积比乙容器的体积小CCO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D若将压强相同改为体积相同，则甲容器中的压强比乙容器的压强大DA项，n(CO) mol，n(CO2) mol，故N(CO)N(CO2)，错误；B项，n(CO)n(CO2)，故V(甲)V(乙)，错误；C项，同温同压下，摩尔体积相同，错误；D项，n(CO)n(CO2)，在V相同时，p(甲)p(乙)，正确。分类突破以阿伏加德罗常数(NA)为载体的计算(对应复习讲义第3页)122.4 L/ mol的适用(1)(2018全国卷)标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA。()(2)(2017全国卷)标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA。()(3)(2017全国卷)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子。()(4)(2016全国卷)标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA。()(5)常温常压下，22.4 L Cl2中含有的分子数为NA。()提示(1)(2)(3)(4)(5)2物质的粒子组成和共价键数目(1)记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、OH、OH等。(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。(4)记物质中所含化学键的数目。常见物质中的共价键数目H2O2、NH33、CH44。CnH2n2中CC：(n1)、CH：(2n2)。金刚石中1 mol C形成2 mol CC。石墨中1 mol C形成1.5 mol CC。SiO2中1 mol SiO2中含4 mol SiO。苯分子中不含有CC或C=C。CO2中C=O为2个。乙醇分子：CH(5个)，CC(1个)，CO(1个)，OH(1个)。(1)(2018全国卷)常温常压下，124 g P4中所含PP键数目为4NA。()(2)(2018全国卷)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。()(3)(2018全国卷)92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA。()(4)(2017全国卷)0.1 mol的11B中，含有0.6NA个中子。()(5)(2016全国卷)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA。()(6)(2015全国卷)60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA。()(7)(2015全国卷)235 g核素U发生裂变反应：UnSrXe10n，净产生的中子(n)数为10NA。()(8)14 g CO与N2的混合气体中原子数为NA。()(9)(2015全国卷)18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)3水溶液中的粒子数目三看 H、O(1)(2018全国卷)16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA。()(2)(2018全国卷)100 mL 1 molL1 FeCl3溶液中所含Fe3的数目为0.1NA。()(3)(2017全国卷)1 L 0.1 molL1 NH4Cl溶液中，NH的数量为0.1NA。()(4)(2017全国卷)pH1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H。()(5)(2015全国卷)2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H数为2NA。()(6)(2015全国卷)1 L 0.1 molL1的NaHCO3溶液中HCO和CO数之和为0.1NA。()(7)1.0 L 1.0 molL1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA。()(8)25 1 L pH3的盐酸溶液中，水电离出H数目为11011NA。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)4氧化还原反应中电子转移数目电子转移(得失)数目的问题分析，要做到“三注意”：一要注意是否发生歧化反应，如Cl2与NaOH发生歧化反应时1 mol Cl2转移1 mol电子，其他反应一般转移2 mol电子。二要注意变价元素，如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol 电子，而与足量稀硝酸反应转移3 mol电子。三要注意过量问题，如FeBr2溶液中通入少量Cl2与足量Cl2，转移的电子数是不一样的。(1)(2017全国卷)2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA。()(2)(2016全国卷)1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA。()(3)(2015全国卷)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。()(4)当含1 mol H2O2的双氧水与足量MnO2完全反应时转移电子数目为2NA。()(5)粗铜电解精炼时，当阴极增重32 g时，转移的电子数为NA。()提示(1)(2)(3)(4)(5)5“特殊反应”中粒子数目(1)隐含“可逆反应”2SO2O22SO3，2NO2N2O4，H2I22HI，N23H22NH3，Cl2H2OHClHClO，PCl3Cl2PCl5。(2)隐含“浓度的变化”MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。(3)隐含“钝化”常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。(1)(2018全国卷)密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA。()(2)(2018全国卷)1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA。()(3)(2017全国卷)0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA。()(4)(2017全国卷)密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g)，增加2NA个PCl键。()(5)(2016全国卷)1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3数为2NA。()(6)(2015全国卷)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA。()(7)常温下，将56 g Fe投入足量浓HNO3中生成NO2的分子数为3NA。()(8)将足量Cu投入含有2 mol H2SO4的浓H2SO4中共热，可生成SO2的分子数为NA。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)综合训练1(2018郑州质检)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 mol甲醇分子中含有的共价键数为4NAB25 时，1.0 L pH13的Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NAC加热条件下，20 mL 10 molL1浓硝酸与足量铜反应转移电子数为0.1NAD7.8 g由Na2S和Na2O2组