（全国通用版）201x版高考化学一轮复习 第一章 化学计量在实验中的应用 1.1 物质的量 气体摩尔体积

1、第一节 物质的量气体摩尔体积,考点一物质的量摩尔质量 【基础回顾】 1.物质的量、阿伏加德罗常数: (1)概念间的关系,6.021023,6.021023,2)物质的量的规范表示方法,2.摩尔质量,物质的量,M,gmol-1,思维诊断】 (正确的打“”,错误的打“”) (1)0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子。 () 提示:。国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.021023,2)0.5 mol某气体质量是22 g,则该气体的摩尔质量是44 g。() 提示:。该气体的摩尔质量是44 gmol-1,单位错误,3)

2、12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA。 () 提示:。NaHSO4的摩尔质量为120 gmol-1,12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol。熔融状态下NaHSO4生成 Na+和 ,因此阳离子数为0.1NA,4)常温下,将5.6 g铁片投入足量浓硝酸中,充分反应后转移电子数为0.3NA。() 提示:。常温下铁片在浓硝酸中钝化,不能溶解,5)常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。() 提示:。NO2、N2O4的最简式相同,等质量的两者含有的原子数相同,与状况无关,方法点拨】计算气体摩尔质量的常用方法 (1)公式法:M= 。 (2)根据标

3、准状况下气体的密度计算:M= 22.4(gmol-1)。 (3)根据气体的相对密度(D=1/2)计算:M1/M2=D。 (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)计算:M=NAm/N,题组过关】 1.(2018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() 导学号79100000,A.草酸的摩尔质量是90 gmol-1 B.1 mol草酸中含有6.021023个分子 C.45 g草酸中含有1.2041024个氧原子 D.1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L,解析】

4、选D。根据草酸的分子式:H2C2O4,相对分子质量 为90,故草酸的摩尔质量是90 gmol-1,A正确;草酸是由 分子构成的,1 mol草酸中含有6.021023个分子,B正确; 45 g草酸物质的量为0.5 mol,含有氧原子为0.5 mol4 =2 mol,个数为26.021023=1.2041024,C正确;草酸 沸点为150 ,故草酸在标准状况下不是气体,1 mol草 酸在标准状况下的体积小于22.4 L,D错误,2.(新题预测)某氯原子的质量为a g , 12C的质量为b g, 用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是() 导学号79100001 A.氯元素的相对原子质量为 B

5、.氯元素的摩尔质量为aNA C.m g该氯原子的物质的量为 mol D.n g该氯原子所含的电子数为,解析】选C。根据原子的相对原子质量等于该原子 的质量除以12C质量的 ,可以求算出该氯原子的相对 原子质量为 ,不能确定氯元素的相对原子质量,A 错误;摩尔质量的单位是gmol-1,并且aNA gmol-1是 该氯原子的摩尔质量,B错误。该氯原子的摩尔质量为 aNA gmol-1,则m g该氯原子的物质的量为 mol,C,正确。n g 该氯原子的原子数为 ,电子数为 ,D 错误,3.(RJ必修1P17改编题)在0.5 mol Na2SO4中含有Na+数目是_,所含氧原子的质量是_。 【解析】0

6、.5 mol Na2SO4中含有Na+物质的量为1 mol,数目是6.021023,含氧原子为2 mol,质量为32 g。 答案:6.021023 32 g,加固训练】 1.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是() A.臭氧的摩尔质量是48 g B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为23,C.16 g臭氧中含有6.021023个原子 D.1.00 mol臭氧中含有电子总数为186.021023 【解析】选C。臭氧的摩尔质量是48 gmol-1,A错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为32,B项错误;1.00 mol 臭氧中含有

7、电子总数为246.021023,D错误,2.已知Q与R的摩尔质量之比为922,在反应X+2Y= 2Q+R中,当1.6 g X和Y完全反应后生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为() A.469 B.329 C.239 D.169,解析】选D。应用化学方程式中化学计量数之比等于物质的量之比,应用质量守恒: X+2Y=2Q+R 2 mol 1 mol,21, M(Q)M(R)=922, =21,m(Q)=3.6 g。 根据质量守恒有m(Y)=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g, m(Y)m(Q)=6.4 g3.6 g=169,考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律 【基础回

8、顾】 1.影响物质体积大小的因素,大小,数目,距离,2.气体摩尔体积,单位物质的量,22.4,温度,压强,气体,3.阿伏加德罗定律,分子数,可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数,即具有相同的物质的量,4.阿伏加德罗定律的推论,思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”) (1)在标准状况下,1 mol 氧气与1 mol氦气的体积相同,含有原子数相同。() 提示:。氧气为双原子分子,氦气为单原子分子,等物质的量的两种气体原子数不同,2)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同。() 提示:。12C18O和NO的摩尔质量均为30 gmol-1,等质量的两种气

9、体物质的量相等,相同温度和压强下,二者体积相同,3)56 g Fe在标准状况下的22.4 L Cl2中充分燃烧, 转移电子数为3NA。() 提示:。铁和Cl2的物质的量均为1 mol,根据反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3,反应中Fe过量,氯气完全反应, 1 mol Cl2完全反应转移2 mol电子,4)不同温度下,相同体积的CO和N2密度相同,则二者含有的原子数相同。() 提示:。两气体的体积相同、密度相同,则二者的质量相同,物质的量相等,CO和N2均为双原子分子,则二者含有的原子数相同,方法点拨】 阿伏加德罗定律及推论的理解 (1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。 (2)温

10、度、压强、体积、分子数四个物理量相互制约,只要其中“三同”成立,第“四同”也成立,即“三同”定“一同”。如,同温、同压下,相同物质的量的气体,气体体积相同。 同温、同体积下,相同物质的量的气体,气体的压强相同,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,可结合pV=nRT= RT进行 推导,题组过关】 1.(RJ必修1P17改编题)瓦斯中含有甲烷和O2的质量比为14时极易爆炸,此时甲烷和氧气的体积比为 () A.14B.12C.11D.21,解析】选B。根据甲烷和O2的质量比,则二者物质的 量之比n(CH4)n(O2)= =12,2. (2018株洲模拟)用NA表

11、示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是() A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L B.25 ,1.01 105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA,C.同温同压同体积下的两种气体12C18O和14N2具有的中子数相等 D.标准状况下,11.2 L CCl4含有的分子数为0.5NA,解析】选B。氦气分子是单原子分子,所以含有NA个 氦原子的氦气的物质的量为1 mol,在标准状况下的体 积约为22.4 L,A错误;64 g SO2的物质的量为1 mol, 含有3 mol 原子,所以含有的原子数为3NA,B正确;同 温同压同体积下的两种气体12C18O和14N2的物

12、质的量相 等,12C18O中含有16个中子,14N2含有14个中子,因此两,气体中含有的中子数不同,C错误;CCl4在标准状况下是液体,所以无法计算11.2 L CCl4的物质的量,也无法计算含有的分子数,D错误,3.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是 () 导学号79100002 A.同密度、同压强的N2和C2H4 B.同温度、同体积的O2和N2 C.同体积、同密度的C2H4和CO D.同压强、同体积的O2和N2,解析】选C。N2和C2H4,体积未知,质量无法确定,不能得出物质的量的关系,故A错误;O2和N2,压强未知,物质的量的关系不确定,故B错误;同体积、同密度的C2H4和CO,

13、根据公式m=V,则气体质量相同,且气体摩尔质量相同,则物质的量相同,分子数相同,故C正确;O2和N2,温度未知,物质的量关系不确定,故D错误,加固训练】 1.下列说法中,正确的是() A.气体的摩尔体积为22.4 Lmol-1 B.1 mol H2的质量是2 g,它所占的体积是22.4 L C.在标准状况下,1 mol任何物质所占的体积都为 22.4 Lmol-1,D.在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L,解析】选D。气体的摩尔体积与温度和压强有关,标准状况下气体的摩尔体积约为22.4 Lmol-1,选项A错误;B中没有注明气体所处的温度和压强,B项错误;C中体积单位不

14、对,选项C错误;在标准状况下,1 mol 任何气体所占的体积都约为22.4 L ,选项D正确,2.在标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数相同,下列说法中不正确的是() A.气体A与气体B的相对分子质量比为mn B.同质量的气体A与B的分子个数比为nm C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为nm D.同温同压下,同体积的A气体与B气体的质量比为mn,解析】选C。标准状况下,分子数相同的气体A和B, 它们的物质的量相同,气体体积相同。A项中气体物质 的量相同,相对分子质量之比等于质量之比,即A与B相 对分子质量之比为m gn g=mn,故A正确;A与B相对 分子质量之比为mn,同质量时

15、由n= 可知,分子数 之比等于 =nm,故B正确;同温同压下,气体,密度之比等于相对分子质量之比,即为mn,故C错误;相同状况下,同体积的A与B的物质的量相同,则质量之比等于相对分子质量之比,即为mn,故D正确,考点三突破阿伏加德罗常数的“五个陷阱” 【典题探究】 角度一 气体摩尔体积的适用条件 【典题1】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是() A.(2016四川高考)标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA,B.(2016全国卷)标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA C.标准状况下,22.4 L氨水含有NA个NH3分子 D.常温常压下,2

16、2.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA,解析】选A。标准状况下,5.6 L CO2的物质的量为0.25 mol,含有的氧原子数为0.5 mol,故A正确。标准状况下,CCl4为液体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B错误。氨水是液体,氨水的浓度不知,无法计算NH3分子的个数,C错误。常温常压下22.4 L氯气的物质的量不是1 mol,而只有1 mol Cl2与足量镁粉充分反应转移的电子数才是2NA,D错误,归纳提升】 重“两看”,排“干扰”,突破陷阱 一看:看是否处于“标准状况”。 二看:看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、Br2、SO3、己烷、HF、苯、

17、乙醇等在标准状况下均不是气体,排“干扰”:若题中给出非标准状况下的气体,应认真审题,切勿直接判为错误说法,对于气体的物质的量或质量与温度、压强等外界条件无关,可直接计算,角度二 物质的组成与结构 【典题2】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是() A.2.0 gH218O与D2O的混合物中所含中子数为NA B.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA C.(2016全国卷)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA,D.将1 mL 1 molL-1的FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,若FeCl3完全水解,则可制得Fe(OH)3胶体粒子少于0.001NA个,解析】选B

18、。H218O与D2O的相对分子质量均为20,中子数均为10,因此2.0 g该混合物中所含中子数为NA,A正确。60 g丙醇的物质的量为1 mol,1 mol丙醇中存在的共价键总数为11NA,B错误。乙烯和丙烯的最简式相同,都是CH2,所以14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA,C正确。Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子聚合而成的,故所含的胶体粒子数目少于0.001NA,D正确,归纳提升】记“组成”,突破陷阱 (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(稀有气体为单原子分子)、D2O、18O2;OH和OH-(质子数均为9,电子数分别为9和10

19、,2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。等质量的乙烯和丙烯(或环丙烷)原子数、氢原子数、碳原子数、碳氢键数、共用电子对数分别相等,但分子数不同,气体的物质的量不同,相同状况下体积不同,3)记摩尔质量相同的物质,如N2、C2H4和CO等。等质量的N2和CO原子数相等。 (4)记物质中所含化学键的数目,几种常见物质化学键数目,角度三 氧化还原反应中电子转移数目的判断 【典题3】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是导学号79100003() A.(2016全国卷)1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA B.标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的

20、电子数为0.5NA,C.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA D.镁在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物,24 g镁在空气中完全燃烧转移电子数为2NA,解析】选D。1 mol Fe与过量硝酸反应,生成硝酸铁,电子转移数为3NA,A错误。CO2与Na2O2发生如下反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,标准状况下5.6 L即0.25 mol CO2应转移0.25 mol电子,即转移电子数为0.25NA,B错误。氢氧燃料电池工作时,正极消耗1 mol氧气,转移4 mol电子,C错误。Mg在化合物中的化合价只有+2,因此24 g Mg 燃

21、烧转移电子数为2NA,D正确,归纳提升】抓特殊反应,明反应实质,突破陷阱 (1)抓特殊反应。 Na2O2与水或CO2反应,产生1 mol O2均转移2 mol电子。 铁与硝酸反应时,常温时在浓硝酸中钝化,溶于足量稀硝酸生成Fe(NO3)3,硝酸不足时也可生成Fe(NO3)2,氯气与足量NaOH溶液反应,1 mol Cl2转移1 mol电子; Cl2与水反应,1 mol Cl2转移电子少于1 mol;氯气与足量金属反应,1 mol Cl2转移2 mol电子,2)明反应实质。 Na、Mg、Al在化合物中的化合价分别为+1、+2、+3,因此1 mol Na与O2反应,无论生成Na2O还是Na2O2,

22、均转移1 mol 电子;1 mol Mg与O2、N2、盐酸等物质反应,均转移2 mol电子;1 mol Al无论溶于盐酸还是NaOH溶液,均转移3 mol电子,角度四 溶液中微粒数目的判断 【典题4】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是导学号79100004() A.1.0 L 1.0 molL-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA B.25 时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA,C.(2016四川高考)0.1 L 0.5 molL-1 CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA D.0.1 molL-1的Na2CO3溶液1 L含有Na+数为0.2NA

23、,含有阴离子数大于0.1NA,解析】选D。溶质NaAlO2和溶剂H2O中都含有O,因此 氧原子数大于2NA,A错误。B中缺乏NaOH溶液体积,不 能计算溶液中OH-数目,B错误。0.1 L 0.5 molL-1 CH3COOH溶液中因为醋酸是弱酸,不能完全电离,所以 溶液中含有的H+数小于0.05NA,C错误。Na2CO3在溶液 中发生水解: +H2O +OH-, +H2O,H2CO3+OH-,因此溶液中 减少,但阴离子数增多,D正 确,归纳提升】抓住“两个过程”,勿忘“水中原子”, 理解“计算公式”,突破陷阱 抓住“两个过程”:明确溶液中弱电解质电离和盐类水 解的特点,正确判断微粒数目。如1

24、 L 0.001 molL-1 的CH3COOH中含氢离子数少于0.001NA,但1 L pH=3的,醋酸中含氢离子数为0.001NA。根据物料守恒, 1 L 0.1 molL-1的Na2CO3溶液中含 、 和 H2CO3总数为0.1NA,勿忘“水中原子”:计算溶液中氢原子或氧原子数时,不要忽略了溶剂水中含有的氢原子和氧原子。 理解“计算公式”:计算一定浓度的溶液中离子数目时,常使用公式n=cV,若没有溶液体积,则无法计算。计算时分清溶质的浓度和离子的浓度,正确计算。如25 时,1 L pH=2的稀硫酸中含氢离子数为0.02NA,说法错误,角度五 物质转化中的隐含反应 【典题5】设NA为阿伏加

25、德罗常数的值。下列说法正确的是() A.足量MnO2与12 molL-1的盐酸10 mL加热条件下充分反应(不考虑盐酸挥发),则生成Cl2分子数为0.03NA B.工业上铜的电解精炼时电解池中每转移1 mol电子时阴极上析出的铜原子数为0.5NA,C.(2016全国卷)1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA,解析】选B。10 mL 12 molL-1的盐酸与MnO2反应, 若盐酸完全反应,则可生成Cl2为0.03 mol。由于MnO2 与浓盐酸反应时,随着反应的进行,盐酸浓度降低,反 应停

26、止,因此生成氯气分子数少于0.03NA,A错误。电 解精炼铜时,阴极上只有 放电,转移1 mol电子时, 阴极析出的铜原子数为0.5NA,B正确。N2和H2的反应为,可逆反应,1 mol N2不可能完全反应,所以1 mol N2与 4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA,C错误。NO与 氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化 二氮之间存在平衡,产物的分子数小于2NA,D错误,归纳提升】抓住三类反应,突破陷阱 (1)随反应进行,溶液浓度降低,反应停止或改变的反应。如Cu与浓硫酸反应、MnO2与浓盐酸反应,随反应的进行溶液浓度降低,反应停止;Cu与一定量浓硝酸反应,随反应进行,

27、硝酸浓度降低,得到NO2和NO混合气体;Zn与一定量浓硫酸反应,随反应进行,硫酸浓度降低,可得到SO2和H2的混合气体,2)可逆反应。如合成氨的反应、NO2与N2O4的转化等。 (3)电解反应。如电解精炼铜过程中,阳极质量减少 64 g,转移电子数不是2NA,阴极增重64 g,转移电子数为2NA。在铁件镀银时,若开始铁件和银电极质量相等,当两极质量差为1.08 g时,转移电子数为0.005NA,题组过关】 1.(RJ必修1P20改编题)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是() A.标准状况下,11.2 L NH3和O2的混合气体含有的分子数为NA B.标准状况下,22.4 L水中含有原

28、子数为3NA,C.常温常压下,28 g乙烯和丙烯的混合物含分子数为 NA D.1 mol NO2与水充分反应,转移电子数为 NA,解析】选D。标准状况下,11.2 L NH3和O2的混合气 体含有的分子数为0.5NA,A错误。标准状况下水为非 气态,22.4 L水的物质的量远大于1 mol,含有的原子 数多于3NA,B错误。28 g乙烯的物质的量为1 mol, 28 g丙烯的物质的量为 mol,因此28 g乙烯和丙 烯的混合物含分子数不是NA,C错误。NO2与水反应: 3NO2+H2O=2HNO3+NO,当有3 mol NO2反应时,转移,2 mol电子,因此1 mol NO2与水充分反应,转移电子数 为 NA,D正确,2.(2018佛山模拟)阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是() A.标准状况下,22.4 L苯含有的分子数为NA B.0.5 mol L-1 AlCl3溶液中含有的Cl-数目为1.5NA C.1 mol NO与11.2 L O2充分反应,产物的原子总数为3NA D.密闭容器中2 mol SO2与10 mol O2充分反应,生成的SO3分子数少于2NA,2 mol电子,因此1 mol NO2与水充分反应