化学学案12 物质的量在化学实验中的应用必修1 2

1、第一节 物质的量 气体摩尔体积【高考目标导航】考纲导引考点梳理摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2.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。【基础知识梳理】一、物质的量及其单位1.基本概念2物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系n=N/NA二、摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。：M。：g·mol1或kg·mol1。4.当摩尔质量以g·mol1为单位时，在数值上与物质的相对原子质量或相对分子质量相等。5.物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为。三、气体摩尔体积（1）定义

2、：一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积。（2）符号：Vm。（3）单位：L·mol1或m3·mol1。（4）气体摩尔体积概念的要点物质的聚集状态必须是气态，不适用于固体、液体。物质的量必须为1 mol。必须指明气体所处的外界条件，即温度、压强。（5）标准状况下气体体积与物质的量的关系是：VmV/n。2阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。【要点名师透析】一、阿伏加德罗常数及其应用解答阿伏加德罗常数问题的试题时，必须注意下列一些细微的知识点：1.条件问题，用到22.4 L/mol时，首先要看是否为标准状况下，不为标准状况无法求n。2

3、.状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况时为固态；戊烷及碳原子数大于5的烃，在标准状况时为液态或固态；在标准状况下，乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等许多有机物都不是气态。3.氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如 Fe 与氯气反应，Fe、Cu 与硫反应，氯气与 NaOH 或H2O 反应， Na2O2与 CO2或 H2O 反应等。4.电离或水解考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。如1 mol·L1的N

4、H4Cl溶液中c(NH)<1 mol·L1。5几种特殊情况某些物质分子中的原子个数，尤其是单原子分子的组成的气体单质，如Ne、臭氧等。关于物质化学键的数目：如白磷(P4)的空间结构为正四面体，有 6 个 PP 键；烷烃的共价键数目为 3n1。浓盐酸与足量 MnO2反应、浓硫酸与足量的铜片在加热条件下反应，要注意浓盐酸、浓硫酸变稀后，稀盐酸不与 MnO2反应，稀硫酸不与铜片反应。注意化学平衡，如“NO和O2的混合气”、“NO2气体有时应考虑2NO2(g) N2O4(g)”等。上述情况往往是命题者有意设置的干扰性因素，解题容易疏忽之处。【典例1】(双选)(2011·广州模

5、拟)设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )A.1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NAB.乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有4NA个氢原子C.标准状况下，22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NANA个Fe3+【答案】选B、C。【解析】1 mol K2SO4中阴离子所带电荷数为2NA，A项错；乙烯和环丙烷的最简式都为CH2，因此28 g 混合气体中共含2 mol CH2，所以含有H原子数为4NA，B项正确；Cl2与NaOH反应：Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O，1 mol Cl2发生反应，转移1 mol电子，C项正确；FeCl

6、3溶于水，Fe3+部分水解生成Fe(OH)3，因此0.1 mol FeCl3溶于水，Fe3+NA,D项错。二、阿伏加德罗定律及其推论的应用1.阿伏加德罗定律同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，即。【技巧】 (1)“三同”定“一同”(温度、压强、气体体积、气体分子数)；“两同”定“比例”。(2)阿伏加德罗定律及推论的数学表达式可由理想气体方程(pVnRT)或其变型式(pMRT)推出，不要机械记忆。【典例2】(2011·青岛模拟)标准状况下，m g A气体与n g B气体分子数相等，下列说法不正确的是( )A.标准状况下，同体积的气体A和气体B的质量比为mnB.25 时，

7、1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为nmC.同温同压下，气体A与气体B的密度之比为mnD.标准状况下，等质量的A与B的体积比为mn【答案】选D。【解析】A.在标准状况下，mgA气体与ngB气体分子数相等，根据阿伏加德罗定律，则A、B的物质的量相等，标准状况下，同体积的A、B的物质的量相等，质量比等于摩尔质量之比，为m:nB等质量的A、B的物质的量之比等于摩尔质量的反比为n：m 正确C.同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比为m：n. 正确D.标准状况下，等质量的A、B的体积比等于物质的量之比，等于摩尔质量的反比，为n:m 错误【感悟高考真题】1.（2011·江苏高考

8、3;8）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是AB.25,pH=13的NaOH溶液中含有OH-AAD.常温常压下，Na2O2与足量H22,转移电子的数目为0.4 NA【思路点拨】解答本题时应注意常见有机物的结构、常见氧化还原反应的原理，使用22.4L·mol-1 时要注意看清条件。【精讲精析】选D。A项，1个甲醇分子中含3个碳氢键，1mol 甲醇中含3 mol碳氢键，A项错误；B项，缺少溶液的体积，无法计算，B项错误；C项，标准状况下，己烷为液态，不能使用22.4L·mol-1A，D项正确。2.（2011·广东高考·9）设nA为阿伏加德罗常数的数值

9、，下列说法正确的是A、常温下，23g NO2含有nA个氧原子A个OH-4含有个NA个CCl4分子D、1molFe2+与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子【思路点拨】解答本题应从具体微粒个数的求法分析。【精讲精析】选A。23g NO2为05mol，则含有nA个氧原子，A项正确；氨水中只有极少部分电离，所以1L0.1molL-1的氨水中OH的个数小于A，B项不正确；常温常压下，CCl4为液态，C项不正确；1molFe2+完全被氧化为Fe3+，转移电子数为nA，D项不正确。3.（2011·全国卷I·12）为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是中含有的质子数为10和混合气体中含有

10、原子总数为3反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去个电子【思路点拨】有关阿伏加德罗常数的试题，涵盖的知识面广，可与气体摩尔体积、微粒数、化学键、电子转移、盐类水解、同位素等问题联系在一起，可以说一直是高考的热点，也是考生易错的地方。但是，只要仔细审题，理解阿伏加德罗常数的含义，注意选项所给条件及该条件下物质的状态、物质的结构特点、电子的转移数目等，就能轻松作答。【精讲精析】选B。18g即1mol，含有的质子数为10，A项正确；金刚石中每个碳原子与其他4个碳原子形成4个共价键，但每个共价键均与另一个碳原子共有，所以每摩碳原子含有的共价键数为2，B项错误；46g和混合气体可认为就是46g，

11、即1mol，其中含有原子总数为3，C项正确；1molNa与反应，无论生成什么物质，Na肯定变成Na+，1mol钠失去1mol电子，即个电子，D项正确。4.（2010·广东·8T）设 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是6g 中含有4个C-H键·溶液含有个C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生 个NO分子D.常温常压下，22.4L 中含有 个分子【答案】A【解析】每个中含有4个C-H键，故16g （1mol）中含有4个C-H键，A正确；没有告诉溶液的体积，无法知道的物质的量，故B错；根据关系式，1mol Cu2mol NO，故C错；常温常压下，22.4L 不是1

12、mol。5.（2010·山东·9T）9.和是氧元素的两种核素，表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是A.与互为同分异构体B. 与核外电子排布方式不同与间的相互转化个氧原子【答案】D【解析】A中的物质是同一种物质，都是氧气，故A错；B中的两种氧原子的电子数相等，核外电子排布也相等，故B错；之间的转化，,是原子核的变化，不化学变化，故C错；，故D正确。6.（2010·福建·7T）表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是A在18中含有个氧原子B标准状况下，224L空气含有个单质分子C1 molCl2参加反应转移电子数一定为2D含个的溶解于1L水中，的物质的量浓度为【

13、答案】A【解析】本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断A 18正好是0.5mol，一个氧分子正好含有两个氧原子，所以氧原子的物质的量为1mol，即为1B 空气是混合物C 在氯气与水的反应中，1molCl2 就只转移1的电子D 所得溶液中含个，可得氢氧化钠的物质的量为1mol，但这时候溶液不是1L，所以物质的量浓度不是1mol/L.7.（2010·上海·7T）NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 A等物质的量的N2和CO所含分子数均为NAB1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NAC1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NAD标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0

14、.1 NA【答案】B【解析】此题考查了阿伏伽德罗常数知识。阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数，等物质的量不一定是1mol，A错；H2O2A，B对；Na2O2固体中，含有的是Na+和O22-两种离子，1mol固体中含有3mol离子，故其中的离子总数为：4 NA，C错；戊烷在标准状况下为液态，故其2.24L不是0.1mol，D错。易错警示：进行阿伏伽德罗常数的正误判断的主要考查点有：判断一定量的物质所含的某种粒子数目的多少；物质的组成；通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算等，在解题时要抓住其中的易错点，准确解答。8.（2010·江苏·5T）设为阿伏加德罗常数的值

15、，下列叙述正确的是A常温下，的B1mol羟基中电子数为10C在反应中，每生成3mol转移的电子数为6键数为4【答案】A【解析】本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点考查22.4L/mol的正确使用；考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。A项，无论水解与否，根据元素守恒；B项，1mol羟基中有9个电子；C项，在该反应中，每生成3mol,转移5个电子；D项，常温常压下，气体摩尔体积不为22.4L/mol。综上分析得知，本题选A项。【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为，判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少，是高考命题的热点之一，在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种

16、题型所涉及的指示非常丰富，在备考复习时应多加注意，强化训练，并在平时的复习中注意知识的积累和总结。9.（2010·四川·7T）表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是个的密闭容器中含有个氧原子，则个D.电解精炼铜时，若阴极得到电子数为个，则阳极质量减少64g【答案】B【解析】本题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系；二氯甲烷在标况下为液态，22.4L不一定为1mol，A项错误；1molSO2中含有氧原子2mol,故含有个氧原子的A个，C项错误；精炼铜时，阳极为粗铜，当转移2mol电子时，阳极消耗的质量不一定为64g，D项错误。10（09·福建卷·8T

17、）设NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是 ( )A24g镁的原子量最外层电子数为NA B1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+AC1mol甲烷分子所含质子数为10NAA【答案】C【解析】A项，镁的最外层电子数为2，故错；B项，乙酸为弱电解质，部分电离，故H小于0.1NA，错；C项，CH4的质子数为10，正确；D项，乙醇标状下不是气体，错。11.（09·广东·6T）设nA 代表阿伏加德罗常数（NA ）的数值，下列说法正确的是 ( )A1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA B乙烯和环丙烷（C3H6 ）组成的28g混合气体中含有3nA 个氢原子A A【答案】C【

18、解析】1molK2SO4 中含有阴离子物质的量为1mol，则所带电荷数为2nA，A错；乙烯和环丙烷混合气可表示为(CH2)n，因此氢原子数为：nA=4 nA，B错；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，Cl2发生的歧化反应，标况下，22.4L氯气约1mol，此反应转移的电子数为nA，C正确；D项要考虑铁离子的水解，故D错。【考点模拟演练】一、选择题1. (2011·珠海模拟)下列说法正确的是( )×1023个分子所占的体积约是22.4 L0.5 mol H2所占体积为11.2 L标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L标准状况下，28 g CO与N2的

19、混合气体的体积约为22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A. B. C. D.【答案】选B。【解析】分子不一定是气态分子；不一定在标准状况下；水在标准状况下不是气态；气体摩尔体积与温度、压强有关。 2.(2011·南开模拟)同温同压下，等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳，两容器含有的A分子数和气体质量均不同B分子数和电子数均相同C质子数和中子数均相同D分子数、原子数和中子数均相同【解题关键】(1)“审题意”，由“定律”推知气体的分子数相同。(2)计算13C18O、1

20、4N18O分子的摩尔质量、质子数和中子数。【答案】选D。【解析】由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数。故此两种气体的分子数相同。3.(2011·湛江模拟)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1C.标准状况下的1 mol任何物质的体积约为22.4 LD.相同物质的量的气体，摩尔体积也相同【答案】选A。【解析】标准状况下，1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L，B项不是标准状况，B错；物质状态可能为气态，也可能为液态和固态，C错；相同物质的量的气体，温度、压强条件可能不同，D错。根据气

21、体摩尔体积定义，Vm= 可知，A正确。4.(2011·岳阳模拟)设NA表示阿伏加德罗常数。下列说法中，不正确的是( )A标准状况下，22.4 L氢气和氧气的混合气体，所含分子数为NAB1 mol Al3+含有的核外电子数为3NAC常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为NAD1 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中Fe3+的数目小于NA【思路点拨】(1)气体摩尔体积可以适用于单一气体，也可以适用于混合气体。(2)此类型题可采取“逐一排除法”，进行选择。【答案】选B。【解析】Al3为10电子微粒，1 mol Al3+含有的电子数为10NA。5.(2011·茂名模

22、拟)在三个体积相同的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )A.p(Ne)>p(H2)>p(O2) B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)C.p(H2)>p(O2)>p(Ne) D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)【答案】选D。【解析】根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，摩尔质量与压强成反比，摩尔质量由小到大的顺序为H2、Ne、O2则压强由大到小的顺序(H2)>p(Ne)>p(O2)。6.(2011·广州模拟)若一氧化碳和二氧化碳的混合气

23、体的密度与同温同压下氧气的密度相同，混合气体中一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是( )2【解析】选B。根据阿伏加德罗定律推论可知，同温同压下密度之比等于相对分子质量之比。CO和CO2的混合气体的平均相对分子质量为32。设CO与CO2的物质的量分别为x、y，则根据摩尔质量定义可知，M= =32 g·mol-1。解得 x/y =31。7.(2011·北京石景山模拟)下列说法正确的是( )A某温度时，pH=6的纯水含106××1023个OH-B标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2××1023××1023DV

24、 L a mol/L的氯化铁溶液中，若Fe3+×1023，则Cl的数目大于3××1023【思路点拨】(1)求算溶液中溶质的物质的量时，若已知浓度，需知道溶液的体积。(2)粗铜精炼时，粗铜作阳极，通电时，金属活动性比铜强的金属要先溶解。【答案】选C、D。【解析】pH=6的纯水中，虽然c(OH-)=1×10-6molL，但水的体积未知，故无法求得n(OH-)，A错；NO与O2混合后按21恰好完全反应生成NO2，由于少部分NO2转化成N2O4NA，C正确；Fe3+存在水解，Cl-物质的量大于Fe3+物质的量的3倍，D正确。8设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法

25、不正确的是()A1 mol O2与金属钠完全反应，O2可能得到4NA个电子B标准状况下，a L CH4和a L C6H14中所含分子数均为aNAC常温常压下，1 mol Cl2与足量的金属镁反应，转移2NA个电子D在0 、1.01×105 Pa时，2.8 g C2H4NA【答案】B【解析】A选项，当O2与钠反应生成Na2O2时，1 mol O2只能得到2NA个电子；当O2与Na反应生成Na2O时，1 mol O2能得到4NA个电子，该项对。B选项，标准状况下C6H14为液体。D选项，2.8 g C2H4NA。9.2,22,4,600 mL，则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是()A

26、abcd BbadcCcdba Ddcab【答案】C【解析】据阿伏加德罗定律：n(CO2)n(O2)n(N2)n(CH4)V(CO2)V(O2)V(N2)V(CH4)100 mL200 mL400 mL600 mL1246m(CO2)m(O2)m(N2)m(CH4)(1×44)(2×32)(4×28)(6×16)11162824所以 c>d>b>a。10.阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol1，下列说法正确的是()A1 mol HClO完全分解时转移电子数为4×6.02×1023Ba L O2和N2的

27、混合物中含有的分子数为×6.02×1023C100 mL 0.1 mol/L的Al2(SO4)3溶液中含有的Al3数为0.02×6.02×1023D常温下，42 g C2H4和C4H8的混合物中含有的碳原子数为3×6.02×1023【答案】D【解析】2HClO=2HClO2转移4 e，1 mol HClO完全分解转移2×6.02×1023个电子，A项错误；混合气的温度、压强不知道，只由体积不能确定混合气中的分子数，B项错误；Al3在水溶液中有部分水解，故含0.01 mol Al2(SO4)3溶液中Al3数小于0.0

28、2×6.02×1023，C项错误。11.同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述中正确的是()A体积比11 B体积比1611C密度比1611 D密度比1116【答案】C【解析】设SO2和CO2的质量各为1 g，则其物质的量分别为n(SO2) mol，n(CO2) mol，根据同温同压下，两种气体的体积之比等于其物质的量之比，得1116；根据同温同压下，等质量的SO2与CO2的密度与体积成反比，即1611.12.(2011·黑龙江模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A标准状况下，密度为gL-1的某气体纯净物一个分子的质量为B17g甲基（14CH3）所含电子数为7NAC在含有4mol SiO键的石英晶体中，氧原子的数目为4NAD常温下，02molCl2溶于等体积水中，转移电子数为02 NA【答案】A二、非选择题13.（2011·兰州一中高三演练）（16分）2011年春，我国北方大部分地区降水稀少，九省市遭遇冬旱。水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应有很多。（1）水分子自身作用会生成阴、阳两种离子，其中阳离子的电子式是。（2）在由水电离产生的c（H+）1×10-14 mol·L-1的溶液中，