重庆市高考化学一轮复习 专题一 化学计量 第1讲 物质的量 气体摩尔体积课件-人教版高三全册化学课件

1、第第1 1讲讲物质物质的量气体摩尔体积的量气体摩尔体积 考点一物质的量和摩尔质量考点一物质的量和摩尔质量 1.物质的量、阿伏加德罗常数物质的量、阿伏加德罗常数(1)概念间的关系(2)物质的量的规范表示方法如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+。2.摩尔质量摩尔质量 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。(1)0.012 kg12C中含有约6.021023个碳原子( )(2)0.5 mol某气体质量是22 g,则该气体的摩尔质量是44 g( )(3)1 mol OH-的质量是17 gmol-1( )(4)常温常压下,14 g乙烯和丙烯的混合物中含有的氢原子数目为2N

2、A( )(5)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.2NA( )(6)12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA( )(7)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( )2.0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是( B )A.1.5NA2 molB.1.5NA32 gC.3.0110234 mol D.NA64 g答案答案 B 0.5 mol Na2SO4中含有的离子数为0.53NA=1.5NA,含氧原子的物质的量为0.5 mol4=2 mol,质量为2 mol16 gmol-1=32 g。3.【深度思考】【深

3、度思考】(1)1 mol H2SO4的质量是 ,摩尔质量是 ,相对分子质量是 ,所含分子数是 ,所含原子数是 ,所含质子数是 。(2)计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目。含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含 mol S,Al3+的物质的量 (填“”“”或“=”)0.8 mol。2-4O答案答案(1)98 g98 gmol-1986.021023或NA76.021023或7NA506.021023或50NA(2)1.2 1.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( D )A.草酸的摩尔质量是90 g

4、mol-1B.1 mol草酸中约含有6.021023个分子C.45 g草酸中约含有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答案答案 D 草酸的沸点为150 ,在标准状况下为液体,故1 mol草酸的体积小于22.4 L。2.1个某种氯原子的质量是a g,1个12C原子的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( C )该氯原子的相对原子质量为12a/bm g该氯原子的物质的量为m/(aNA)mol该氯原子的摩尔质量是aNAa g该氯原子所含的电子数为17 molA.B.C.D.3.材料科学家研究发现带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据

5、报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为 ,氢原子的物质的量约为 mol。答案答案0.33NA0.26解析解析题给晶体的摩尔质量约为122 gmol-1,n=0.1 mol,故氧原子数目=0.1(2+1.3)NA=0.33NA,n(H)=0.1 mol1.32=0.26 mol。-112.2 g122 g mol误区警示误区警示摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点(1)摩尔质量的单位是 gmol-1或kgmol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。摩尔质量只有当以 gmol-1作单位时,在数值上才等于其相对

6、原子(分子)质量。(2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如H2SO4和H3PO4(98 gmol-1);Mg3N2和CaCO3(100 gmol-1);CO、N2、C2H4(28 gmol-1);Na2O2和Al(OH)3(78 gmol-1)。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律1.影响物质体积大小的因素影响物质体积大小的因素 2.气体摩尔体积气体摩尔体积提醒提醒注意对象。NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。标准状况下气体摩尔体积约是22.4 Lmol-1;气体摩尔体积是22.4 Lmol-1时,气体所处的状况不一定是标

7、准状况。3.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 4.阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论提醒提醒同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,物质的量相等,但原子数不一定相等。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=温度、体积相同的气体,其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12nn12VV12pp12nn1212MM 1.易错易混辨析易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)标准状况下,11.2 L SO3中含有的原子数为2NA( )(2)在标准状况下,1 mo

8、l氧气与1 mol氦气的体积相同,含有原子数相同( )(3)同温、同压下,等质量的12C18O和NO体积相同( )(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( )(5)同温、同体积的条件下,等质量的SO2和O2的压强比为2 1( )(6)相同体积的CH4和C2H4所含有的原子数之比为5 6( )(7)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( )2.【深度思考】【深度思考】同温、同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,完成下列填空。(1)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体密度之比为 。(2)若两种气体体积相

9、等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为 。(3)若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为 。(4)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为 。答案答案(1)35 37(2)1 1(3)37 35(4)9 10 题组一有关气体摩尔体积的计算题组一有关气体摩尔体积的计算1.(2019湖南株洲月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( B )A.含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2 LB.25 ,1.01105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NAC.同温、同压、同体积的两种气体12C18O和14N2具有的中子数相同D.标准状况下,1

10、1.2 L CCl4含有的分子数为0.5NA 答案答案 B A项,含有NA个Ne原子的氖气的物质的量为1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,错误;B项,64 g SO2的物质的量为1 mol,含有3 mol原子,原子数为3NA,正确;C项,同温、同压、同体积的12C18O和14N2的分子数相同,一个12C18O分子中含有16个中子,一个14N2分子中含有14个中子,错误;D项,标准状况下,CCl4为液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,错误。2.如图所示,有三只气球,其中VA=VB=1.12 L。(1)A、B中气体的物质的量 (填“一定”或“不一定”)是0.05 mol。(2)标

11、准状况下,A、B气球中的分子个数比为 。(3)同温同压下,A、C气球中气体的质量相等,则VA VC= 。 (4)同温同压下,B中气体是A中气体密度的15倍,则B中气体的摩尔质量 。答案答案(1)不一定(2)1 1(3)2 1 (4)30 gmol-1 规律方法规律方法求解气体摩尔质量“四”方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。(2)根据标准状况下气体的密度(,单位为gL-1):M=22.4。(3)根据气体的相对密度(D=):=D(同T同p)。(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):M=NA。mn1212MMmN题组二阿伏加德罗定律及其应用题组二阿

12、伏加德罗定律及其应用3.(2019云南玉溪二调)如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( A )A.原子数相等B.密度相等 C.质量相等 D.摩尔质量相等答案答案A 根据=M/Vm可知,同温同压下,二者密度之比等于摩尔质量之比,二者摩尔质量不一定相等,所以其密度不一定相等,B错误;根据m=nM知,物质的量相等时,气体质量之比等于其摩尔质量之比,二者摩尔质量不一定相等,所以其质量不一定相等,C错误;NO的摩尔质量是30 g/mol,而混合气体N2和O2的平均摩尔质量M=m总/n,由于混合气体的质量m总随着N2和O2所占百分含量的不同而变化,平均摩尔质量M在一个范围内变化,

13、故M不一定相同,故D错误。4.(2019黑龙江顶级名校一调)同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1 2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( D )A.同温同压下甲和乙的密度之比为1 1B.甲与乙的相对分子质量之比为1 1C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1 1D.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1 1答案答案 D 同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,设甲与乙的相对分子质量分别为M甲、M乙,则=1 2,M甲 M乙=1 1;同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比;同温同体积下,气体的压强之比等于物质的量之比,综上所述,A、B、C均正确。等质量的

14、甲和乙的物质的量相等,气体分子数相等,但原子数不一定相等,D不正确。gaM甲2 gaM乙题组三以物质的量为核心的计算题组三以物质的量为核心的计算5.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是( B )A.1 mol乙烯分子中含有的共价键数为4NAB.4.6 g NO2和N2O4的混合气体中原子数为0.3NAC.0.1 molL-1的硫酸溶液中含H+的数量为0.2NAD.氢氧燃料电池中消耗11.2 L氢气时转移电子数为NA 答案答案B 1 mol乙烯中含4 mol CH键和1 mol碳碳双键,A项错误;NO2和N2O4的最简式是NO2,4.6 g混合物中含原子0.3 mol,B项正确;未给出

15、硫酸溶液的体积,不能计算溶液中H+的物质的量,C项错误;氢氧燃料电池中,标准状况下负极上消耗11.2 L氢气,转移电子1 mol,题中未指明氢气所处的状况,D项错误。6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( A )A.2.0 g O与2.0 g D2O中所含的中子数均为NAB.14 g分子式为CnH2n的烃中含有的碳碳双键数为NA/nC.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中氢原子数为NAD.常温下,将56 g铁片投入到足量的浓硫酸中生成SO2的分子数为1.5NA 182H答案答案 A 2.0 g O中所含的中子数为(18-8)NA mol-1=NA,2.0 g D2O中所含

16、的中子数为(2-1)2+(16-8)NA mol-1=NA,A项正确;14 g分子式为CnH2n的烯烃的物质的量为= mol,含有的碳碳双键数为NA/n,但分子式为CnH2n的烃不一定为烯烃,若是环烷烃,则没有碳碳双键,B项错误;水和过氧化氢中均含有氢原子,100 g质量分数为17%的H2O2溶液中氢原子数大于NA,C项错误;常温下,铁遇浓硫酸钝化,D项错误。182H-12.0 g20 g mol-12.0 g20 g mol-114 g14 g moln1n 考点三阿伏加德罗常数的应用考点三阿伏加德罗常数的应用 类型一考查气体摩尔体积的适用条件类型一考查气体摩尔体积的适用条件1.易错易混辨析

17、易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)用惰性电极电解食盐水,若电路中通过1NA电子的电量,则阳极产生气体11.2 L( )(2)标准状况下,22.4 L N2和O2的混合气体中含有的分子数为NA( )(3)常温常压下,11.2 L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA( )(4)标准状况下,80 g SO3中含3NA个氧原子,体积约为22.4 L( )(5)足量Zn与一定量的浓硫酸反应,产生22.4 L气体时,转移的电子数一定为2NA( )(6)标准状况下,11.2 L苯中含有1.5NA个CC键( )题后悟道题后悟道抓“两看”,突破气体和状况陷阱一看“气体”是否处于“标准

18、状况”(0 、101 kPa)。二看“标准状况”下,物质是否为“气体”如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯、乙醇、乙酸等在标准状况下均不为气体。类型二考查物质的组成和结构类型二考查物质的组成和结构2.易错易混辨析易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1NA( )(2)在常温常压下,18 g H2O与18 g D2O所含电子数目均为10NA( )(3)相同质量的CO与N2,所含分子数、原子数均相同( )(4)17 g OH与17 g OH-所含电子数均为10NA(

19、)(5)31 g白磷中所含共价键数目为NA( )(6)30 g SiO2中含有的硅氧键个数为NA( )(7)30 g甲醛中含有的共用电子对数目为4NA( )(8)14 g乙烯与丙烯的混合气体中所含氢原子数目为2NA( )题后悟道题后悟道注意某些物质的组成和结构(1)熟记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4,乙烯和丙烯(C3H6)等,如:质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等。(3)特殊物质的结构,如Na2O2是由Na+和构成的,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,只有离子,没有分子等。(4)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子

20、、电子、质子、中子等)的数目,常考查的特殊微粒如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、OH、OH-等。2-2O(5)巧用成键电子数,突破共用电子对数的判断(共用电子对数=)。1 mol硅中含硅硅键数为2NA,1 mol SiO2中含硅氧键数为4NA,1 mol石墨中含碳碳键数为1.5NA。1 mol CnH2n+2中含共用电子对数为(3n+1)NA其中(2n+2)NA个极性键,(n-1)NA个非极性键,1 mol CnH2n中含共用电子对数为3nNA,1 mol CnH2n+2O中含共用电子对数为(3n+2)NA。2成键电子数类型三考查氧化还原反应中电子转移数目的判断类型三考查氧化还

21、原反应中电子转移数目的判断3.易错易混辨析易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA ( )(3)1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA( )(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA( )(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA( )(6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA( )

22、(7)11.2 L NO2与足量水反应,转移电子数为NA( )(8)1 mol Fe3O4与足量硝酸反应,转移电子数为2NA( )题后悟道题后悟道常考氧化还原反应转移的电子数反应物质转移电子的物质的量或电子数目Na2O2+CO2(或H2O)1 mol Na2O21 mol或NA1 mol CO21 mol或NA3Fe+8HNO3(稀)1 mol Fe2 mol或2NAFe+4HNO3(稀)1 mol Fe3 mol或3NACl2+Fe1 mol Cl22 mol或2NA1 mol Fe3 mol或3NA类型四电解质溶液中粒子数目的判断类型四电解质溶液中粒子数目的判断4.易错易混辨析易错易混辨析

23、(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)0.1 L 3.0 molL-1的NH4NO3溶液中含有N的数目为0.3NA( )(2)0.1 molL-1 AlCl3溶液中含有的Al3+数目一定小于0.1NA( )(3)78 g Na2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA ( )(4)常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中,由水电离出的H+数目为0.1NA( )(5)1 L 0.1 molL-1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA ( )4H题后悟道题后悟道电解质溶液中粒子数目判断的关键点(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。(2)已知浓度,是否指明体积,

24、用好公式n=cV。(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。类型五物质转化中的类型五物质转化中的“隐含反应隐含反应”5.易错易混辨析易错易混辨析(正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”)。(1)50 mL 12 molL-1盐酸与足量的MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA( )(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子 ( )(4)一定条件下合成氨反应,用1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为NA( )(5)1 L 0.01 mo

25、lL-1 KAl(SO4)2溶液中含有的阳离子数大于0.02NA( )解析解析(1)随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。(2)隐含NO2与N2O4之间的转化。(3)常温下铁遇浓硫酸钝化。(4)合成氨反应为可逆反应,不可能完全反应。(5)一个铝离子水解,产生三个氢离子(阳离子)。题后悟道题后悟道常见“隐含反应”(1)隐含“可逆反应”H2(g)+I2(g) 2HI(g)、2NO2N2O4、Cl2+H2OHClO+HCl、合成氨反应、二氧化硫的催化氧化等。(2)隐含“浓度的变化”MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O,Cu

26、+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。(3)隐含“存在反应”在混合气体NO和O2中会发生反应:2NO+O2 2NO2,2NO2 N2O4。(4)隐含“钝化”常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化。(5)隐含反应物的“用量”如CO2(少量)+2OH- C+H2O,CO2+OH-(少量) HC。2HC(足量)+Ca2+2OH- CaCO3+C+2H2O,2-3O-3O-3O2-3OHC(少量)+Ca2+OH- CaCO3+H2O。 -3O1.(2019福建福州质检)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( D )A.1 mol Na2O2晶体中共含有4NA个离子B.标准状况下

27、,22.4 L CH3OH中含有NA个分子C.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中,含有0.2NA个H+D.标准状况下,22.4 L N2和O2的混合气体中含有的原子数为2NA 答案答案 D Na2O2是离子化合物,是由Na+和构成的,所以1 mol Na2O2晶体中共含有3NA个离子,故A错误;CH3OH在标准状况下为非气态,无法计算其物质的量,故B错误;pH=1,c(H+)=0.1 mol/L,所以1 L pH=1的H2SO4溶液中,含有H+的物质的量为0.1 mol/L1 L=0.1 mol,即含有0.1NA个H+,故C错误;标准状况下,22.4 L N2和O2的混合气体的物质的量

28、为1 mol,由于N2和O2都是双原子分子,所以含有的原子数为2NA,故D正确。2-2O2.(2019广东惠州调研)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( D )A.标准状况下,22.4 L四氯化碳中含有CCl数目为4NAB.1 mol Cl2通入足量水中反应转移的电子数为NAC.常温下,0.5 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+数目为1NAD.常温常压下,5.6 g乙烯和环丙烷的混合气体中含有的碳原子数为0.4NA 答案答案 D 标准状况下,四氯化碳为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,A项错误;1 mol氯气通入足量水中,只有部分氯气参与反应,所以转移的

29、电子的物质的量小于1 mol,B项错误;溶液的体积未知,无法由浓度求物质的量,C项错误;乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,故5.6 g二者的混合物中含有0.4 mol C原子,含有的碳原子数为0.4NA,D项正确。3.(2019河南洛阳模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( D )A.20 g D2O中含有的中子数为8NAB.3.36 L NO2与足量的水充分反应后,生成0.05NA个NO分子C.1 mol碳酸钠和碳酸氢钠的混合物中碳酸根离子的数目为NAD.3 mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4,失去8NA个电子答案答案 D 20 g D2O中含有的中子数为10NA mol-

30、1=10NA,A项错误;未指明气体所处状况,B项错误;NaHCO3固体中不存在C,C项错误;3 mol单质Fe在氧气中完全转变为Fe3O4,Fe的化合价变为+2、+3价,失去8NA个电子,D项正确。-120 g20 g mol2-3O真题演练模拟预测1.(2019课标,8,6分)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( B )A.3 g 3He含有的中子数为1NAB.1 L 0.1 molL-1磷酸钠溶液含有的P数目为0.1NAC.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA 3-4O答案答案 B A项,

31、3 g 3He的物质的量为1 mol,其中含有1 mol中子,即NA个中子;B项,由于P在溶液中发生水解反应,故1 L 0.1 molL-1的Na3PO4溶液中含有的P的物质的量小于0.1 mol,即P数目小于0.1NA;C项,据关系式2Cr3+6e-可知1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NA;D项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键,58 g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为=1 mol,则含有共价键的物质的量为13 mol,即含有13NA个共价键。3-4O3-4O3-4O6227Kr OC-158 g58 g mol2.(201

32、8课标,10,6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA 答案答案B 16.25 g FeCl3的物质的量是0.1 mol,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子是若干Fe(OH)3的聚集体,故胶体粒子数目远小于0.1NA,A项错误;Ar是单原子分子,22.4 L(标准状况)氩气的物质的量是1 mol,含有的质子数为

33、18NA,B项正确;甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3,其摩尔质量是92 gmol-1,则92.0 g甘油含有羟基的数目为3.0NA,C项错误;甲烷与氯气反应的产物中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4同时存在,1.0 mol CH4与足量氯气反应时上述四种有机物的总物质的量为1.0 mol,D项错误。3.(2018课标,11,6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C )A.常温常压下,124 g P4中所含PP键数目为4NAB.100 mL 1 molL-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中