浙江鸭高考化学大一轮复习第1讲化学家眼中的物质世界考点2物质的量气体摩尔体积学案

考点2物质的量气体摩尔体积知识条目必考要求加试要求1.物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念bbab3.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算bcbb5.固态、液态、气态物质的一些特性aa一、物质的量1．物质的量(n)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。2．物质的量的规范表示方法：3．阿伏伽德罗常数NA0．012kg12C所含原子数为阿伏伽德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol－1。公式：NA＝eq\f(N,n)二、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，单位是g·mol－1，公式：M＝eq\f(m,n)。2．数值：以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。三、气体摩尔体积1．含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，标准状况下，Vm＝22.4L·mol－1。2．相关计算(一)基本表达式：Vm＝eq\f(V,n)(二)与气体质量的关系：eq\f(m,M)＝eq\f(V,Vm)(三)与气体分子数的关系：eq\f(V,Vm)＝eq\f(N,NA)3．影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。四、阿伏伽德罗定律及其推论应用1．阿伏伽德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。2．阿伏伽德罗定律的推论可通过pV＝nRT及n＝eq\f(m,M)、ρ＝eq\f(m,V)导出相同条件结论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)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eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)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【特别提醒】(一)阿伏伽德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(二)阿伏伽德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。五、物质的量和其他物理量之间的关系【例1】下列说法正确的是()A．NaOH的摩尔质量为40gB．1molO2的质量与它的相对分子质量相等C．1molOH－的质量为17g·mol－1D．氖气的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量【解析】摩尔质量的单位是g·mol－1，A项错误；O2的质量和相对原子质量仅在数值上相等，但是单位不一样，B项错误；质量的单位是g，C项错误；摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量。则D选项正确。【答案】D【提炼】要注意区分相对原子质量、质量、摩尔质量的概念，同一物质在数值上相等。另外，关注特殊物质的摩尔质量及分子中所含的中子数、质子数是破解这类问题的关键。如D2O、T2O的摩尔质量分别为20g·mol－1、22g·mol－1，所含中子数分别为10、12。【例2】设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是()NAB．1L0.1mol·L－1NA3NANA【解析】A项乙醇在标况下不是气体，所以不能按照气体计算，A项错误；B项硫酸钠溶液中除了硫酸钠中有氧原子，水中也有氧原子，B项错误；C项中KI与FeCl3的反应是可逆反应，有一定的限度，无法计算，C项错误；D项可以根据燃烧规律得出结论，D项正确。【答案】D【提炼】任何可逆反应都不能进行到底，如2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3、合成氨的反应等。在阿伏伽德罗常数有关计算中，这是常见的难点所在。另外，22.4L/mol适用的对象是气体(包括混合气体)，液态或固态物质不适用，如在标准状况下，H2O、Br2、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、碳原子数大于4的烃都不是气态，此外还要注意是否是标准状况。【例3】设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是()2SO4NAB．25摄氏度时，pH＝3的醋酸溶液1L，溶液中含H＋NAC．任意条件下，1mol苯中含C—H键的数目一定为6NAD．amolR2＋(R的核内中子数为N，质量数为A)的核外电子数为a(A－N－2)NA【解析】镁和浓硫酸反应之后，随着硫酸浓度降低，镁还会和稀硫酸继续反应，A项正确；已知pH和体积，可以求出该溶液中的H＋数目，因此B错误；C项中可以根据苯环的结构得出结论，正确；D项，先求出1molR2＋离子中的核外电子数，再求出amol中的核外电子数，正确。【答案】B【提炼】准确判断物质中化学键的数目是解题的关键，1molCH4中含有4molC—H键，1molSiO2中含有4molSi－O键，1mol晶体硅含2molSi－Si键，1molP4中含有6molP－P键，苯中不含碳碳双键。【例4】设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是()A．16gO2和O3的混合物中O原子的电子数为8NANAC．28g乙烯与丙烯混合物中含有C—H键的数目为4NAD．常温下，1LpH＝11的Na2CO3溶液中由水电离出H＋NA【解析】A项可以根据氧原子来计算，16g正好是1mol氧原子，电子数8NA，A正确；B项中氯气和水反应是一个可逆反应，因此不能得出转移电子数目，B项错误；C项中可以先写出乙烯和丙烯的结构式，得出C—H键数目是C原子数目的两倍，C项正确；D项由已知pH和体积，可以求出由水电离出的H＋数目，D正确。【答案】B【提炼】电离、水解对溶液中离子数目的影响也是本题中常见的难点所在。因忽视溶液中某些离子的水解或弱电解质的电离而造成错误。如1L1mol·L－1的CH3COOH溶液中，由于CH3COOH为弱酸，故溶液中CH3COO－的物质的量小于1mol；1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中，由于碳酸根离子的水解，使溶液中碳酸根离子的物质的量小于1mol。【例5】过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I－完全反应生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：O2eq\o(→,\s\up7(Mn2＋))MnO(OH)2eq\o(→,\s\up7(I－))I2eq\o(→,\s\up7(S2O\o\al(2－,3)))S4Oeq\o\al(2－,6)①写出O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：________________________________________________________________________。②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.010mol·L－1Na2S2O3标准溶液13.50mL。计算该水样中的溶解氧是________(用mg·L－1表示)。【解析】①O2＋2Mn2＋＋4OH－=MnO(OH)2↓2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)利用关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3可得：O2～