【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第一单元化学计量在实验中的应用第1节物质的量　气体摩尔体积教学案 新人教版

1 必考部分必考部分 第一单元第一单元 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 第第 1 节节 物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积 考纲点击考纲点击 1 了解物质的量的单位 摩尔 mol 阿伏加德罗常数 气体摩尔体积的含义 2 根据物质的量与粒子 原子 分子 离子等 数目 物质质量 气体体积 标准状 况下 之间的相互关系进行有关的计算 一 物质的量 1 物质的量 1 物质的量是国际单位制中 7 个基本物理量之一 2 符号 3 单位 简称摩 符号为 4 物质的量 n 阿伏加德罗常数 NA 与粒子数 N 三者间的关系为 2 阿伏加德罗常数 1 定义 把 1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数 通常用 表示 2 符号 3 单位 即时训练即时训练 1 1 1 204 1024个氯化氢分子的物质的量为 2 0 3 mol NH3分子中所含分子数为 质子数为 与 个 H2O 分子中所含质子数相等 3 含 0 4 mol Al3 的 Al2 SO4 3的物质的量是 所含的 SO的 2 4 物质的量是 特别提示特别提示 1 使用方法 mol 后应注明微粒符号 例如 2 mol H2O 3 mol NaCl 1 5 mol H 8 mol C H 键等 不能用 1 mol 氢等表示 2 阿伏加德罗常数是一个非常精确的数 而 6 02 1023 mol 1只是阿伏加德罗常 数的一个近似值 在关于概念描述时要求一定准确 要使用阿伏加德罗常数 而在涉及简 单计算时 则要用 6 02 1023 mol 1 二 摩尔质量 1 概念 单位物质的量的物质所具有的质量 2 符号 3 单位 或 4 摩尔质量与相对原子 分子 质量的关系 当摩尔质量以 g mol 1为单位时 在 数值上与物质的 相等 5 物质的量 物质的质量与摩尔质量的关系为 即时训练即时训练 2 1 6 g H2的物质的量为 2 0 3 mol NH3的质量为 3 4 下的 27 mL 水的物质的量为 4 1 204 1024个 M 分子质量为 88 g 则 M 的摩尔质量为 5 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 特别提示特别提示 在做有关摩尔质量的填空题时 一定要注意单位 摩尔质量不要忘记带单 位 g mol l 相对原子 分子 质量一定不要带单位 三 气体摩尔体积 1 定义 单位物质的量的气体所占的体积 2 符号 3 单位 或 2 4 数值 标准状况下 0 101 kPa 约为 5 气体的物质的量 气体体积和气体摩尔体积的关系为 即时训练即时训练 3 1 在标准状况下 6 g H2的体积是 2 在标准状况下 11 2 L NH3的物质的量为 3 在标准状况下 44 8 L 气体 M 的质量为 88 g 则 M 的摩尔质量为 特别提示特别提示 1 使用Vm 22 4 L mol 1时 一定注意以下几个方面 一个条件 标准状况下 一个对象 只限于气体 可以是单一气体 也可以是混合气体 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题时 一定要注意单位 摩尔体积的单位为 L mol 1 不要写成 L 气体体积的单位为 L 不要写成 L mol 1 一 考查阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数涉及的知识面广 灵活性强 是高考的热点之一 高考中常用阿伏加 德罗常数 NA 为载体以选择题的形式考查物质的结构和性质 常见的考查角度有 1 考查物质的结构 第 1 节 物质的量 气体摩尔体积第一单元 化学计量在实验中的应用一定质量或物 质的量的物质中所含分子数 原子数 离子数 电子数 质子数 化学键数等 注意一些 特殊的物质 如 D2O 注意中子数 质量数 He 注意单原子分子 Na2O2 注意阴离子 个数 等 2 考查氧化还原反应 一定量的物质在化学反应中得失电子数 如 Na 与 H2O Cl2与 NaOH 溶液反应等 注意 反应物量的关系 如 1 mol Fe2 与足量的 H2O2溶液反应 只能转移NA个电子 3 考查电离 水解 考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设计弱电解质的电离 盐类水解方面的陷阱 4 考查气体摩尔体积 考查气体摩尔体积时 常给出 1 标准状况下非气态的物质 如 H2O CCl4 乙醇 等 2 非标准状况 如常温常压下等 5 考查化学反应方程式的计算 常结合过量问题 化学平衡 原子守恒等进行考查 如 1 mol N2与 3 mol H2 不能生 成 2NA个 NH3 例 1 1 改编组合 设NA为阿伏加德罗常数的值 下列说法中正确的是 16 g CH4中含有 4NA个 C H 键 在 18 g18O2中含有NA个氧原子 1 mol 羟基中电子数为 10NA 常温下 1 L 0 1 mol L 1的 NH4NO3溶液中氮原子数为 0 2NA 1 mol 苯分子中含有碳碳双键数约为 3NA 58 5 g 的氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子 室温下 21 0 g 乙烯和丁烯 C4H8 的混合气体中含有的碳原子数目为 1 5NA 1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为 2NA 在反应 KIO3 6HI KI 3I2 3H2O 中 每生成 3 mol I2转移的电子数为 6NA 1 mol Cu 与足量稀硝酸反应产生NA个 NO 分子 4 6 g Na 在空气中完全反应生成 Na2O Na2O2 转移 0 2NA个电子 1 mol Cl2与足量 Fe 反应 转移电子数为 3NA 1 mol L 1 NaCl 溶液含有NA个 Na 1 L 0 1 mol L 1乙酸溶液中 H 数为 0 1NA 3 25 时 pH 13 的 1 0 L Ba OH 2溶液中含有的 OH 数目为 0 2NA 在 1 L 0 1 mol L 1碳酸钠溶液中 阴离子总数大于 0 1NA 将 0 1 mol 氯化铁溶于 1 L 水中 所得溶液含有 0 1NA 个 Fe3 常温常压下 22 4 L 乙烯中 C H 键数为 4NA 标准状况下 22 4 L 空气含有NA个单质分子 常温常压下 22 4 L CO2中含有NA个 CO2分子 标准状况下 22 4 L 乙醇的分子数为NA 在标准状况下 5 6 L NO 和 5 6 L O2混合后的分子总数为 0 5NA 在标准状况下 5 6 L NO 和 5 6 L O2组成的混合气体中含有的原子总数为 0 5NA 2 mol SO2和 1 mol O2混合 在 V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后 容器 内物质分子数大于 2NA 方法归纳方法归纳 1 此类题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 2 注意题设 陷阱 物质的量 质量不受任何条件的影响 如 2 g H2 1 mol H2所含分子数在任何条件下均为NA 例 1 2 改编组合 设NA为阿伏加德罗常数的值 下列叙述中正确的是 A 常温下 18 0 g 重水 D2O 所含的电子数为 10NA B 2012 海南化学 在密闭容器中加入 1 5 mol H2和 0 5 mol N2 充分反应后可得 到 NH3分子数为NA C 48 g O2和 48 g O3含有的原子数分别为 2NA和 3NA D 7 8 g Na2O2晶体中含有 0 1NA个阴离子 二 气体摩尔体积与阿伏加德罗定律 1 阿伏加德罗定律 在同温同压下 同体积的任何气体含有相同的分子个数 即 T1 T2 p1 p2 V1 V2 N1 N2 2 阿伏加德罗定律的推论 结论 相同条件 公式语言叙述 T p相同 n1 n2 V1 V2 N1 N2 同温同压下 气体的物质的量之比等于气体的 体积之比 也等于其分子数之比 T p相同 1 2 M1 M2 同温同压下 气体的密度之比等于气体的摩尔 质量之比 T V相同 p1 p2 n1 n2 同温同容下 气体的压强之比等于气体的物质 的量之比 例 2 1 改编组合 下列说法中正确的是 A 22 4 L 二氧化碳的质量一定大于 22 4 L 一氧化碳的质量 B 同温 同压 同体积的一氧化碳和乙烯含有的质子数相同 C 等体积 等密度的 CO 和 C2H4所含原子数相等 D 等质量的 CH4 H2 HCl SO2 在标准状况下所占体积由大到小的排列顺序 是 方法归纳方法归纳 1 三同定一同 只要温度 压强 气体体积 分子数四项中有三项相同 则第四 项相同 2 要注意几种常考的物质在标准状况下的状态 水为液态 SO3为固态 分子中碳 原子数大于 4 的烃为液态 3 计算稀有气体的粒子数目时 须注意它们是单原子分子 而不是双原子分子 例 2 2 下列条件中 两种气体所含原子数一定相等的是 A 同质量 不同密度的 N2和 CO 4 B 同温度 同体积的 N2和 H2 C 同体积 同密度的 C2H6和 NO D 同压强 同体积的 N2O 和 CO2 气体摩尔体积的测定 气体摩尔体积的测定要从以下两个方面考虑 1 物质的量 根据实验要求及题设条件 求出气体的物质的量 或设计实验测出气体的物质的量 一般利用化学反应中的质量关系求算气体的质量 进而换算成气体的物质的量 2 气体的体积 根据实验要求把气体体积转换为液体体积 从而测出气体体积 最后计算 得出物质 的量与气体摩尔体积的关系 实验典例 在常温常压下 可利用下列装置来测定气体体积 抽气装置 E 用以调节装置中的气压 差 减小实验误差 1 写出装置的作用 B C 2 若称取 0 113 g 镁带与 10 00 mL 稀硫酸 足量 完全反应制取氢气 并测定 1 mol H2的体积 在常温常压下测定 反应结束时 C 中的液面刻度为 128 00 mL 则得此条 件下 1 mol H2的体积为 L 精确到 0 001 3 上述测出 1 mol H2的体积比该温度和压强下的理论值偏高的原因是 假设操作 和装置都无问题 选填编号 下同 A 未冷却到室温 B 反应太快 C 装置气密性不好 D B 装置漏气 1 高考集萃 用NA表示阿伏加德罗常数的值 下列叙述中不正确的是 A 2012 课标全国理综 分子总数为NA的 NO2和 CO2混合气体中含有的氧原子数为 2NA B 2012 课标全国理综 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 2012 课标全国理综 常温常压下 92 g 的 NO2和 N2O4混合气体含有的原子数为 6NA D 2012 课标全国理综 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 E 2012 广东理综 1 mol Fe 与过量的稀 HNO3反应 转移 2NA个电子 F 2012 广东理综 1 L 0 1 mol L 1 NaHCO3溶液中含有 0 1 NA个 HCO 3 G 2012 海南化学 标准状况下 22 4 L 的 CCl4中含有的 CCl4分子数为NA H 2012 江苏化学 标准状况下 0 1 mol Cl2溶于水 转移的电子数目为 0 1NA I 2012 四川理综 50 mL 18 4 mol L 1浓硫酸与足量铜微热反应 生成 SO2分子 的数目为 0 46NA 5 2 下列选项中所涉及的两个量一定相等的是 A 11 2 L Cl2与 4 25 g NH3所含有的原子数 B 18 0 g 重水 D2O 与 20 g Ne 所含有的电子数 C 等物质的量的 Al 分别与足量的盐酸 NaOH 溶液反应转移的电子数 D 100 mL 2 0 mol L 1盐酸与 100 mL 2 0 mol L 1醋酸溶液中所含有的 H 数 3 2012 湖南四市联考 以NA代表阿伏加德罗常数 有关反应 C2H2 g O2 g 2CO2 g H2O l H 1 300 kJ mol 1 5 2 下列关于该热化学方程式的说法中正确的是 A 有 10NA个电子转移时 该反应放出 2 600 kJ 的能量 B 有NA个水分子生成且为液体时 吸收 1 300 kJ 的能量 C 有 4NA个碳氧共用电子对生成时 放出 1 300 kJ 的能量 D 有 8NA个碳氧共用电子对生成时 放出 1 300 kJ 的能量 4 2012 河北衡水中学调研 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 A 1 个 A 分子的质量是 1 个 B 分子的质量的倍 m1 m2 B 同温同体积的 A 与 B 的质量比为 m1 m2 C 同温同质量的 A 与 B 的分子数比为 m1 m2 D 同温同压下 A 与 B 的密度比为 m2 m1 5 1 在标准状况下 测得 1 92 g 某气体的体积为 672 mL 此气体的相对分子质量 为 2 如果a g 某气体中含有的分子数为b 则c g 该气体在标准状况下的体积是 L 设NA为阿伏加德罗常数 6 生态农业涉及农家肥料的综合利用 某种肥料经发酵得到一种含甲烷 二氧化碳 氮气的混合气体 2 016 L 标准状况 该气体通过盛有红热 CuO 粉末的硬质玻璃管 发生 的反应为 CH4 4CuOCO2 2H2O 4Cu 当甲烷完全反应后 硬质玻璃管的 质量减轻 4 8 g 将反应后产生的气体通入过量的澄清石灰水中 充分吸收 生成沉淀 8 5 g 1 原混合气体中甲烷的物质的量是 2 原混合气体中氮气的体积分数为 6 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 一 1 2 n 3 摩尔 mol 4 n N NA 2 1 6 02 1023 mol 1 2 NA 3 mol 1 即时训练 1 1 2 mol 2 1 806 1023 1 806 1024 1 806 1023 3 0 2 mol 0 6 mol 二 2 M 3 g mol 1 kg mol 1 4 相对原子 分子 质量 5 n m M 即时训练 2 1 3 mol 2 5 1 g 3 1 5 mol 4 44 g mol 1 5 106 g mol 1 三 2 Vm 3 L mol 1 m3 mol 1 4 22 4 L mol 1 5 n V Vm 即时训练 3 1 67 2 L 2 0 5 mol 3 44 g mol 1 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 1 答案 答案 解析 解析 16 g CH4 为 1 mol 根据甲烷的结构式可知含有 4NA个 C H 键 正确 18 g 18O2的物质的量为 0 5 mol 正确 1 mol OH 中含有 9 mol e 错 18 g 36 g mol 1 误 根据氮原子守恒 正确 苯分子中的碳碳键是一种介于双键和单键之间的特殊键 所以错误 氯化钠为离子晶体 不存在分子 错误 乙烯和丁烯的最简式都是 CH2 则n CH2 1 5 mol 所以正确 1 mol Cl2与水 碱反应均转移 1 mol 21 0 g 14 g mol 1 e 错误 生成 3 mol I2 反应转移的电子为 5 mol 错误 根据电子守恒可知产生 NA个 NO 分子 错误 Na 在空气中完全反应生成 Na2O Na2O2 Na 在上述两个反应过程 2 3 中化合价均是 所以 4 6 g Na 转移 0 2 mol e 正确 Cl2与 Fe 反应生成 Na 0 Na 1 FeCl3 Cl2少量 完全反应 1 mol Cl2转移 2NA个电子 错误 体积未知 错误 乙 酸为弱电解质 部分电离 故 H 数小于 0 1NA 错 pH 13 c H 1 10 13 mol L 1 则c OH 1 10 1mol L 1 所以n OH c OH 1 L 0 1 mol 错误 CO水解 故阴离子总数变大 正确 要考虑 Fe3 的水解 错 空气中还含有 2 3 二氧化碳 水蒸气等化合物 单质分子不足NA个 条件应该为标准状况 乙醇在标准 21 状况下不是气体 错误 NO 与 O2混合后会发生反应 分子数将减少 错 由于 NO 和 22 23 O2都是双原子分子且生成的 NO2也是气体 由原子个数守恒可知 标准状况下的 5 6 L NO 和 5 6 L O2组成的混合气体中含有的原子总数为NA 错误 2SO2 O22SO3 24 为可逆反应 所以 2 mol SO2和 1 mol O2不能完全转变为 2 mol SO3 正确 例 1 2 D 解析 解析 18 0 g 重水的物质的量小于 1 mol 所以所含电子数小于 10NA A 选项错误 B 选项 此反应是可逆反应 错误 C 选项 O2和 O3均只含氧元素 氧 原子的个数相同 错误 例 2 1 D 解析 解析 A 选项没有标明温度 压强 所以二氧化碳的质量可能比一氧 7 化碳的小 错误 B 选项 1 mol CO 含有 14 mol 质子 1 mol C2H4含有 16 mol 质子 错 误 C 选项 CO 和 C2H4质量相等 物质的量相等 C2H4所含原子数多 错误 D 选项 假 设四种气体的质量均为 1 g 所以n H2 n CH4 n HCl 1 g 2 g mol 1 1 g 16 g mol 1 n SO2 正确 1 g 36 5 g mol 1 1 g 64 g mol 1 例 2 2 A 解析 解析 A 选项 N2和 CO 摩尔质量均为 28 g mol 1 同质量的 N2和 CO 物质的量相同 一个分子均含有 2 个原子 正确 B 选项没有注明压强 D 没有注明温度 均不符合 C 选项 C2H6和 NO 质量相同 物质的量相同 所以原子个数 C2H6是 NO 的 4 倍 不符合 实验探究拓展实验探究拓展 实验典例 答案 答案 1 把气体体积转换为液体体积 精确量取液体体积 2 25 062 3 A B 解析 解析 2 n H2 n Mg V H2 128 00 mL 10 00 mL 所以 1 mol 0 113 g 24 g mol 1 H2的体积为 L 3 此反应是放热反应 如果反应过快 会使生成的气体温度 0 118 24 0 113 高 水蒸气含量高 测出气体体积偏大 演练巩固提升演练巩固提升 1 答案 答案 DEFGHI 解析 解析 1 mol 的 NO2和 CO2中均含 2 mol 氧原子 A 正确 乙烯与环丁烷的最简式均为 CH2 含有n CH2 2 mol B 正确 与 B 选项类似 C 选项中n NO2 28 g 14 g mol 1 2 mol 正确 D 选项不是标准状况下 错误 E 选项 稀硝酸过量应该生 92 g 46 g mol 1 成 Fe3 转移 3 mol 电子 错误 F 选项 HCO既水解也电离 所以溶液中的 HCO的 3 3 物质的量小于 0 1 mol 错误 G 选项 标准状况下 CCl4为液体 错误 H 选项 0 1 mol Cl2溶于水 只有少部分与水反应 且 Cl2与水反应是可逆反应 错误 I 选项 随着反应 的进行 浓硫酸逐渐变为稀硫酸 所以参加反应的硫酸的物质的量小于 0 92 mol 故生成 的 SO2分子数目小于 0 46NA 错误 2 C 解析 解析 A 选项 不一