【创新设计】2019届高考化学总复习江西版PPT精编课件：第一章 课时3 物质的量 气体摩尔体积.ppt

课时3物质的量气体摩尔体积 1 了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志 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 气体摩尔体积和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 最新考纲 考点一物质的量与摩尔质量 1 物质的量物质的量是一个物理量 表示含有一定数目微观粒子的集合体 符号为 单位是 简称摩 符号mol 每摩尔物质含有 个微粒 用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合 n 摩尔 阿伏加德罗常数 2 阿伏加德罗常数 kg612C所含有的碳原子数即为阿伏加德罗常数 即1mol物质所含有的微粒数 符号 单位 数值约为6 02 1023 表达式 N代表微粒个数 3 摩尔质量 1 摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量 符号 单位 公式 M 2 以 为单位时 的 在数值上都等于该粒子的 0 012 NA mol 1 M g mol 1 g mol 1 任何粒子 摩尔质量 相对分子 或原子 质量 探究思考1 1摩尔物质的质量 与物质的摩尔质量等同吗 答案不等同 1摩尔物质的质量 讲的是质量 单位是g 物质的摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量 单位是g mol 1 2 气体摩尔质量的求解方法 3 2molCO NH2 2中含 molC molN molH 所含氧原子跟 molH2O所含氧原子个数相等 2 4 8 2 示例1 2013 全国新课标卷 9 N0为阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 A 1 0L1 0mol L 1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0B 12g石墨烯 单层石墨 中含有六元环的个数为0 5N0C 25 时pH 13的NaOH溶液中含有OH 的数目为0 1N0D 1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0思维启迪 求算NaAlO2水溶液中氧原子不能忽略溶剂水 求算OH 的数目时 不要默认为溶液体积为1L 羟基与氢氧根的电子式分别为 答案B 示例2 2012 新课标全国卷 9 用NA表示阿伏加德罗常数的值 下列叙述中不正确的是 A 分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NAB 28g乙烯和环丁烷 C4H8 的混合气体中含有的碳原子数为2NAC 常温常压下 92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NAD 常温常压下 22 4L氯气与足量镁粉充分反应 转移的电子数为2NA 解析气体摩尔体积为22 4L mol 1一定要注意条件是在标准状况下 A项中1个NO2和1个CO2分子中都含有2个氧原子 故分子总数为NA的混合气体中含有的氧原子数为2NA B项中乙烯 C2H4 和环丁烷 C4H8 的最简式均为CH2 28g混合气体中含CH2的物质的量为2mol 故含有的碳原子数为2NA C项中NO2和N2O4的最简式均为NO2 92g混合气体中含NO2的物质的量为2mol 故含有原子的总数为2 3NA 6NA D项常温常压下22 4L氯气的物质的量小于1mol 与足量镁粉充分反应转移的电子数少于2NA 答案D 1 下列关于物质的量的叙述中 正确的是 A 1mol任何物质都含有6 02 1023个分子B 0 012kg12C中含有约6 02 1023个碳分子C 1mol水中含有2mol氢和1mol氧D 1molNe中含有6 02 1024个电子解析因为有些物质是由分子组成 例如水 硫酸等 有些物质是由离子组成 例如NaCl Ca OH 2等 还有些物质是由原子直接构成的 例如金刚石等 所以A的叙述是错误的 碳是由原子构成的 所以B错 C中没有指明粒子的种类 所以C错 氖原子核外有10个电子 则1molNe含有10 6 02 1023个电子 所以D正确 答案D 2 2013 浙江绍兴鲁迅中学高三期中 5 下列叙述中完全正确的一组是 常温常压下 1mol甲基 CH3 所含的电子数为10NA 由Cu Zn和稀硫酸组成的原电池工作时 若Cu极生成0 2gH2 则电路中通过电子0 2NA 5 6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定是0 3NA 常温常压下 16gO2和O3的混合物中所含的原子数为NA 1molC10H22分子中共价键总数为31NA 1molCl2发生反应时 转移的电子数一定是2NAA B C D 解析1mol甲基所含的电子数为9NA 错 5 6g铁粉与硝酸反应时 若Fe只被氧化为Fe3 失去的电子数为0 3NA 若Fe只被氧化为Fe2 失去的电子数为0 2NA 若Fe被氧化为Fe3 Fe2 失去的电子数在0 2NA 0 3NA之间 错 1个C10H22分子中含9个C C键 22个C H键 共价键总数为31 正确 1molCl2与NaOH溶液发生反应时 转移的电子数是NA 1molCl2与水反应时 转移的电子数小于NA 错 答案D 3 2013 江苏单科 7 设NA为阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是 A 1L1mol L 1的NaClO溶液中含有ClO 的数目为NAB 78g苯含有C C双键的数目为3NAC 常温常压下 14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD 标准状况下 6 72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0 1NA 答案C 有关NA考查的七种设陷方式陷阱一气体摩尔体积适用条件22 4L mol 1指在标准状况下 0 101kPa 的气体摩尔体积 若题中给出气体的体积 需考虑气体所处状况是否为标准状况 陷阱二物质的聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体 包括混合气体 一些在标准状况下是液体或固体的物质 如CCl4 水 液溴 SO3 己烷 苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生 陷阱三物质的微观结构清楚认识微粒中相关粒子数 质子数 中子数 电子数 原子数 离子数 电荷数 化学键 之间的关系 常涉及稀有气体He Ne等单原子分子 Cl2 N2 O2 H2等双原子分子 及O3 P4 18O2 D2O Na2O2 CH4 CO2 SiO2等特殊物质 陷阱四电解质溶液要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的正确理解 关键是要弄清电离和水解的实质 以及相对强弱 如1L1mol L 1的NH4Cl溶液中NH4 的数目小于NA 陷阱五氧化还原反应中电子转移的数目较复杂的氧化还原反应中 求算电子转移的数目时 要清楚认识哪种元素的原子间发生电子转移 如Na2O2与H2O CO2 Cl2与NaOH溶液反应等 陷阱六分散系的变化导致微粒数目的变化如FeCl3溶液转化为Fe OH 3胶体 因为胶体粒子是分子的集合体 所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3 的数目 陷阱七可逆反应不能进行到底 考点二气体摩尔体积与阿伏加德罗定律 1 影响物质体积大小的因素 1 构成物质的微粒的大小 物质的本性 2 构成物质的微粒之间距离的大小 由温度与压强共同决定 3 构成物质的微粒的多少 物质的量的大小 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 标准状况下 Vm 2 相关计算 基本表达式 Vm Vm 22 4L mol 1 3 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 3 阿伏加德罗定律 1 决定气体体积的外界条件 一定物质的量的气体 其体积的大小取决于气体所处的 2 阿伏加德罗定律 温度和压强 可总结为 探究思考1 标准状况下 1mol气体的体积约是22 4L 如果当1mol气体的体积约是22 4L时 一定是标准状况吗 答案不一定 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1mol气体的体积也可能约是22 4L 2 由阿伏加德罗常数 NA 和一个水分子的质量 m水 一个水分子的体积 V水 不能确定的物理量是 1摩尔水的质量 1摩尔液态水的体积 1摩尔水蒸气的体积答案 三同 定 一同 即同温 同压下 同体积的 气体具有相同的分子数 示例3 2013 全国大纲 8 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思维启迪 12C18O和14N2的摩尔质量分别为 同温 同压下 气体的密度与其摩尔质量成 比 30g mol 1 28g mol 1 正 答案C 示例4 2012 全国大纲 12 在常压和500 条件下 等物质的量的Ag2O Fe OH 3 NH4HCO3 NaHCO3完全分解 所得气体体积依次为V1 V2 V3 V4 体积大小顺序正确的是 A V3 V2 V4 V1B V3 V4 V2 V1C V3 V2 V1 V4D V2 V3 V1 V4解析常压和500 条件下 水是气体 1mol的Ag2O Fe OH 3 NH4HCO3 NaHCO3完全分解 根据分解化学方程式可知 生成气体的物质的量分别为0 5mol 1 5mol 3mol 1mol 相同条件时 气体的体积与物质的量成正比 故体积大小顺序为V3 V2 V4 V1 答案A 1 在标准状况下有 6 72LCH4 3 01 1023个HCl分子 13 6gH2S 0 2molNH3 下列对这四种气体的描述正确的是 a 体积 b 密度 c 质量 d 氢原子个数 A abcB bcdC cbdD abcd解析先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量 然后再比较它们的体积 密度等 标准状况下6 72LCH4的物质的量为0 3mol 3 01 1023个HCl分子的物质的量为0 5mol 13 6gH2S的物质的量为0 4mol 然后进行比较即可得出结论 答案D 2 下列两种气体的分子数一定相等的是 A 质量相等 密度不同的N2和C2H4B 体积相等的CO和N2C 等温 等体积的O2和N2D 等压 等体积的N2和CH4解析N2和C2H4这两种气体的摩尔质量相等 质量相等时 物质的量也就相等 所含的分子数也一定相等 A项正确 B C D项可根据阿伏加德罗定律及其推论加以判断 所含分子数均不一定相等 答案A 3 如图所示 在相同温度下 两个连通容器用活塞分开 左右两室 体积相同 各充入一定量NO和O2 且恰好使两容器内气体密度相同 打开活塞 使NO与O2充分反应 不考虑NO2与N2O4的转化 1 开始时左右两室分子数 填 相同 或 不相同 2 反应前后NO室压强 填 增大 或 减小 3 最终容器内密度与原来 填 相同 或 不相同 4 最终容器内 填 有 或 无 O2存在 解析 1 由左右两室体积相同 两容器内气体密度相同可知 两容器中气体的质量相等 但NO和O2的摩尔质量不相等 故其物质的量不相等 开始时左右两室分子数不相同 2 由于反应前后NO室的气体物质的量减小 故压强减小 3 体系的体积和气体的质量均未变化 密度不变 4 由于NO与O2反应 O2过量 故最终容器内有O2存在 答案 1 不相同 2 减小 3 相同 4 有 阿伏加德罗定律的六大推论 考点三以 物质的量 为中心的计算 1 以物质的量为核心的计算 1 物质的量 n 微粒数 N 物质的质量 m 之间的换算 2 物质的量 n 气体体积 V 之间的换算 注意 1 任何状况下的任何气体均存在一个Vm 2 标准状况是指0 101kPa Vm 22 4L mol 1 3 以上计算公式只能适用于气体 2 依据化学方程式计算的基本原理 探究思考1 500mL0 8mol L 1的Al2 SO4 3溶液中 含 molSO42 Al3 物质的量 0 8mol 填 或 答案1 2 2 某氯原子的质量是ag 12C原子的质量是bg 用NA表示阿伏加德罗常数的值 该氯原子的相对原子质量为 mg该氯原子的物质的量为 该氯原子的摩尔质量是 ng该氯原子所含的电子数为 12a b m aNA mol aNAg mol 示例5 2013 上海化学 22 一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中 收集到气体VL 标准状况 向反应后的溶液中 存在Cu2 和SO42 加入足量NaOH 产生蓝色沉淀 过滤 洗涤 灼烧 得到CuO12 0g 若上述气体为NO和NO2的混合物 且体积比为1 1 则V可能为 A 9 0LB 13 5LC 15 7LD 16 8L思维启迪极限分析法 若混合物全为CuS 其物质的量为 转移电子为 若混合物全是Cu2S 其物质的量为 转移电子为 0 15mol 1 2mol 0 075mol 0 75mol 答案A 示例6 2013 四川化学 7 1 52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1 40g mL 1 质量分数为63 的浓硝酸中 得到NO2和N2O4的混合气体1120mL 标准状况 向反应后的溶液中加入1 0mol L 1NaOH溶液 当金属离子全部沉淀时 得到2 54g沉淀 下列说法不正确的是 A 该合金中铜与镁的物质的量之比是2 1B 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14 0mol L 1C NO2和N2O4的混合气体中 NO2的体积分数是80 D 得到2 54g沉淀时 加入NaOH溶液的体积是600mL 答案D 1 下列物质中 与0 3molH2O含有相同氢原子数的物质是 A 18 9gHNO3B 3 612 1023个HCl分子C 0 1molH3PO4D 4 48LCH4 标准状况 解析0 3molH2O含氢原子0 6mol A中硝酸的物质的量为0 3mol 含氢原子为0 3mol B中HCl的物质的量0 6mol 含氢原子0 6mol C中含氢原子为0 3mol D中CH4的物质的量为0 2mol 含氢原子为0 8mol 答案B 2 常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后 若固体质量增加了28g 反应中有关物质的物理量正确的是 NA表示阿伏加德罗常数的数值 解析二氧化碳和过氧化钠反应的化学方程式为2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 每生成1mol氧气 固体质量就增加56g 消耗2mol二氧化碳和2mol过氧化钠 同时生成2mol碳酸钠 而转移的电子数是2NA 答案C 3 2012 上海化学 11 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VL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 答案D 4 在标准状况下 由CO和CO2组成的混合气体6 72L 质量为12g 此混合物中CO和CO2的物质的量之比为 CO的体积分数是 CO的质量分数是 C与O的原子个数之比为 解析设CO和CO2的物质的量分别为xmol ymol 列方程 x y 0 3 28x 44y 12 所以x 0 075 y 0 225 答案1 325 17 5 4 7 围绕 物质的量 为中心的计算三个要领1 两个前提 在应用Vm 22 4L mol 1时 一定要有 标准状况 和 气体状态 两个前提条件 混合气体也适用 2 三个关系 直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子 原子 电子等 间的关系 摩尔质量与相对分子质量间的关系 强 弱 非 电解质与溶质粒子 分子或离子 数之间的关系 3 七个无关 物质的量 质量 粒子数的多少均与温度 压强的高低无关 物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关 但溶质粒子数的多少与溶液体积有关 1 下列气体中 H2 N2 O2 NH3 HCl 哪些可以用排水法测量气体的体积 为什么 答案H2 N2 O2气体难溶于水 2 实验室在做H2还原CuO的实验时 如何测得参加反应的H2的质量 答案通过测定反应生成的H2O的质量来确定参加反应的H2的质量 素养2常见的定量实验 排水量气法 问题探究 3 1 下列装置中 可以用来量取气体体积的是 可以用来测定气体质量是 2 用d装置测定气体体积 读数时应注意哪些问题 答案 1 abcdefg 2 冷却到室温 甲 乙两管液面相平 视线与凹液面最低处平齐 典例 可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量的一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比 用m表示 其中装置C由广口瓶和量气管组成 量气管由甲 乙两根玻璃管组成 用橡胶管连通 并装入适量水 甲管有刻度 0 50mL 乙管可上下移动 当场指导 回答下列问题 1 实验中气体 NO和NO2 发生装置应选择 填装置序号 2 实验中的气体 NO和NO2 通入C装置 请在右图的广口瓶中将导气管画出 3 要测定m值 需要将C中的溶液进行中和滴定 由于浓硝酸具有强氧化性 能将酸碱指示剂氧化而影响实验 因此 中和滴定前必须进行的操作是 4 连接好装置 检查气密性后 应进行两步必要的操作 第一 打开b 向C装置的乙管中加适量水 第二 5 实验前甲 乙两管液面在同一水平面上 最后读数时乙管的液面高于甲管的液面 此时应进行的操作是 6 实验后若量气管中气体的体积 换算成标准状况下 为VL C中硝酸的物质的量为nmol 则用含n和V的式子表示m 结果可不必化简 答案 1 B 2 见右图 3 将C中的溶液加适量水稀释 4 打开a 通足量N2 排尽装置中的空气 5 向下移动乙管 使甲 乙两管液面在同一水平面上 6 解题指导 解答定量实验综合题的一般思维方法 1 阅读题干 弄清目的量 2 根据题中信息 找出所涉及的化学反应原理 3 确定可测量的量 并与教材中相关的实验相比较 4 从可测量的量出发 确定所需要的仪器及连接顺序 应用 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 用小写字母