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文档简介
第一章物质的量及其应用
第1课时物质的量气体摩尔体积
❷课标要求
1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学
科学的重要作用。
2.能基于物质的量认识物质的组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔
质量、气体摩尔体积等之间的相互关系进行简单计算。
考点一,
►物质的量摩尔质量
必备知识/整.
L物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
物质的七大基本物理量之一,其表示含有一定数
量(”)一目粒子的集合体
单位国际1mol粒子集合体所含的粒子数约
屋尔廖应为6.02X10"
(mol;口计量微观粒子(原子、分子、离子、原子团、
一对象电子、质子、中子等)
丰_1moɪ任何粒子的粒子数
阿伏加
德罗常型NA=岑
数(M)Lɪk
(2)物质的量的规范表示方法
:χ;;mol!:H2SO4:
,丁J∙∙∙y,「…,
数值范围指定微粒符号或微粒名称
如:1molFe>1molO2>1molNa+或钠离子。
I丘微点拔①物质的量描述的对象只能是微观粒子,如电子、质子、中子、
原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。
②物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,其单位摩尔后面应
为确切的微粒名称或微粒符号,如1mol氢(不确切)和1mol大米(宏
观物质)皆为错误说法。
⑶物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系n=*或N=Π∙NA,
NA
2.摩尔质量
喀一单位物质的母的物质所具有的质证
[单:位)—g∙mo『或g/mol
嘉「以g∙m°r■为单位时,数值与该粒子的
相对原子质量或相对分子质量相等
盅一物质的髭顶用、摩尔质量的关系:
∣(⅛微点拔摩尔质量(单位gmol")、相对分子质量、1mol物质的质量(单
位:g)在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单
位是g∙molL相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位
是g°
[理解辨析]
1.判一判(正确的打y”,错误的打“X”)
(1)1mol任何物质都含有6.02x1023个原子。()
⑵硫酸的摩尔质量为98g。()
(3)2molH2O是1molH2O摩尔质量的2倍。()
(4)摩尔是物质的量的单位。()
解析:(1)分子中含有的原子数目不一定相等。
(2)H2SO4的摩尔质量为98g/molo
(3)H2O的摩尔质量是18g∕mol,与其物质的量的多少无关。
答案:(I)X(2)×(3)×(4)√
2.想一想
(1)1mol氧就是1molθ2吗?
提示:不是。ImOI氧这种说法不规范,指代不明。
(2)1摩尔物质的质量与物质的摩尔质量等同吗?
提示:不等同。1摩尔物质的质量,讲的是质量,单位是g;物质的摩尔质
量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g∙molL
3.做一做
(1)常温常压下,3gHCHO和CH3COOH的混合物中含有个
原子。
(2)0.01mol某物质A,其质量为1.06g,则A的相对分子质量
为,摩尔质量为。
解析:(1)HCHo和CH3COOH的最简式均为CH2。,故3gHCHO和
CHCOOH的混合物含有的原子的物质的量为4x。C3g=()4l
330g∙moɪɪmo
(2)A物质的摩尔质量为106g∙molL相对分子质量为106。
答案A(2)106106g∙mol''
∖T关键能力有厂
逊■•物质的量、摩尔质量的概念
1.下列叙述正确的是(C)
①2mol铁原子②1molFe3+③0.5mol氧④5mol氮分子⑤
氨的摩尔质量是17g
A.①③④B.①②④⑤
C.①②④D.①②③④⑤
解析:①2mol铁原子说法正确;②1molFe3+说法正确;③0.5mol氧,
由于没有指明是氧原子还是氧分子等,说法错误;④0∙5mol氮分子说
法正确;⑤摩尔质量的单位是g∕mol,因此氨的摩尔质量是17g∕mol,说
法错误。
2.下列关于摩尔质量的说法正确的是(B)
A.氯气的摩尔质量是71g
B.氯化氢的摩尔质量为36.5g/mol
摩氢气的质量为2g
2的摩尔质量为16g/mol
解析:氯气的摩尔质量是71g/mol,单位不对,A错误;Hel的相对分子质
量为36.5,因此,氯化氢的摩尔质量为36.5g/mol,B正确;1mol氢气的
质量为2g,而不是1摩,C错误;Ch的相对分子质量为32,因此O2的摩
尔质量为32g/mol,D错误。
3.科学家获得了极具理论研究意义的N4分子,下列有关说法正确的是
(D)
4属于一种新型的化合物
4与N2的摩尔质量相等
C.lmolC的质量为28g
D.等物质的量的N4与N2所含的原子个数比为2:1
解析:N4属于单质,A错误;N4与N2的摩尔质量分别为56g/mol>
28g/mol,B错误;1molN4的质量为1mol×(4×14)g∕mol=56g,C错误;
等物质的量的N4与N2,假设两种物质均为1mol,所含的原子个数比为
(1×4):(1×2)=2:1,D正确。
引易错易混
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g∙mol"或kg∙mol”,相对原子(分子)质量的单位
为Io摩尔质量只有当以g∙mol->作单位时,在数值上才等于其相对原
子(分子)质量。
⑵熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98g∙mol");②
Mg3N2和CaC03(100g∙mol」);③CO、N2、C2H4(28g∙mol");④Na2O2
l
和A1(OH)3(78g∙mol)o
遢组物质的量、摩尔质量的相关计算
4.在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2>H2O(g),得混
合气体体积3.0L0
⑴若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为—
(用含m、d的代数式表示,下同YNH4HCO3的摩尔质量为O
(2)混合气体的平均摩尔质量为O
解析:(1)根据质量守恒定律,混合气体总质量等于碳酸氢镂的质量,混
合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的摩尔质量为2dg∕mol,故混
合气体的物质的量为U=9mol;根据方程式NHHCO=A=
2dg∕mol2d43
NH3T+CO2T+H2O(g),可以知道NH4HCO3的物质的量为mol,则
NH4HCO3的摩尔质量为T^=6dg/molo
⅛m°1、
⑵混合气体的总物质的量n=詈mol,M(混)=等ɪg∕mol≈26.3g/molo
答案:(1)三mol6dg/mol
2a
(或g)g/mol
5.物质的量是高中常用的物理量,请回答以下有关问题。
(1)0.2gH2含有个氢原子,标准状态下,由Co和CCh组成的混
合气体共6.72L,质量共12g,此混合物中,CO和Co2的物质的量之比
是,CO的体积分数是,CO的质量分数是,C
和O的原子个数比是,混合气体的平均相对分子质量
是,对氢气的相对密度是o
⑵在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2molC「,此氯化物的摩尔质
量为,该金属元素的相对原子质量是,标准状态
下,6.72LCO与一定量的氧化铁恰好完全反应,剩余固体的质量是
________g°
(3)0.3molH2O分子中所含氢原子数与个NH3分子中所含氢
原子数相等;8g甲烷中所含共价键的物质的量是;0.5mol
H2O的质量是o
解析:(1)N(H)=户7X2NAA;根据题意,n(CO)+n(Cθ2)=
2g/mol
62
224[^O-=0.3mol,n(CO)×28g/mol+n(CO2)×44g/mol=12g,解得
n(CO)=0.075mol,n(CO2)=0.225mol,则n(CO):n(CO2)=l:3;CO的体
积分数为*X100%=25%;Co的质量分数为0075m葭8刎<
100%=17.5%;C和O的原子个数比为(1+3):(l+3x2)=4:7;混合气体
的平均相对分子质量数值上等于摩尔质量,摩尔质量为昌=
0.3mol
40g∕mol,则混合气体的平均相对分子质量为40;对氢气的相对密度为
竺陋=20。
2g∕mol
⑵某二价金属的氯化物的化学式为MCl2,含有2个氯离子,含有
0.2molCr时,氯化物的物质的量为0.1mol,摩尔质量为户寸95
0.1mol
g∕mol,该金属元素的相对原子质量为95-35.5x2=24;3CO+Fe2O3i£
3Cθ2+2Fe,标准状态下,6.72LCO的物质的量为0.3mol,则生成单质铁
为0.2mol,质量为0.2mol×56g/mol=11.2go
(3)根据H原子数相等,0.3mol×NAmol/x2=N(NH3)x3,N(NH3A;一个甲
烷分子中含有4个共价键,8g甲烷中所含共价键的物质的量为
8g×4=2mo]m(H2O)=O.5mol×18g/mol=9go
16g∕mol
答案A1:325%17.5%4:74020(2)95g/mol24
11.2gA2mol9ga
斜练后归纳
摩尔质量的求算方法
依据计算公式条件
根据摩尔质量的定义
M=-
n任意状态的任意物质
计算
根据标准状况下气体
M=p×22.4(g∙moΓl)标准状况下的气体
的密度p计算
根据气体的相对密度M(A)=
同温、同压下的气体
(D=空)计算M(B)×D
PB
QKm
根据一定质量(m)的物M=—・NxτA任意状态的纯净物,不适
N
质中微粒数目(N)计算用求混合气体的平均摩
尔质量
,考点二,
气体摩尔体积阿伏加德罗定律
H必备知识∕⅞各
1.气体摩尔体积
(1)影响物质体积的因素
一粒子的处I色邑
物质粒子的数目Aj固体、液体的体积
的
体积——决定
、粒子间的距离J-1气体的体积
(2)气体摩尔体积
厢意一一定温度和压强下,单位物质的量的气体
所占的体积,符号为匕
[单位)---L∕mol(或L∙moΓ')fi1m½nol(或m5∙mol^')
题值)一标准状况下(0七、101kPa)约为22.4L-mol",
物质的量和气体摩尔体积之间的关系为”=芒
气体摩尔体积的数值决定于气体所处的诞
和压强
—单一或相互不反应的混合气体
I丘微⅛拔①明确物质是否是气体,该气体是否处于标准状况(0℃>101
kPa)o
②若题中给出非标准状况下的气体,切勿直接判断为错误说法,气体的
物质的量或质量与温度、压强无关,可直接计算。
2.阿伏加德罗定律
(1)决定气体体积的外界条件:一定物质的量的气体,其体积的大小取
决于气体所处的温度和压强。
(2)阿伏加德罗定律
I相同温度∣-∣
I相同压强|_任何气体I所含分子数相同一已2、
I相同体积I」
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。
(3)推论
条件推论语言叙述
同温、同压下.气体的体积与其物质的量成
T、P相同也=Ξι
九
½22正比
同温、同压下.气体的密度与其摩尔质量(或
Pl_^l
T^P相同
P2“2
相对分子质量)成正比
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的
Pi_ni
T、V相同
Vzn
2量成正比
n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,p为密度,p为
备注
压强
1百侬拔①“任何气体”既包括单一气体,也包括混合气体。
②不要死记硬背相关推论,可由pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。
[理解辨析]
1.判一判(正确的打7”,错误的打“x”)
(I)O℃>IOlkPa5Imol任何物质的体积都是22.4L。()
(2)在标准状况下,1molCh与1molSCh的体积相同。()
⑶在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与02的分子个
数相同,原子个数也相同。()
(4)同温同体积条件下,等质量的SCh和02对应的压强之比为1:2o
()
解析:(1)该物质必须是气体才可以。
⑵标准状况下SCh不是气体。
(3)它们每个分子中都含有2个原子,所以分子数相同,原子个数也相同。
(4)等质量的SO2和Ch物质的量之比为1:2,同温同体积条件下,压强
之比等于物质的量之比,正确。
答案:(I)X(2)×(3)√(4)√
2.想一想
(1)标准状况下,1mol气体的体积约是22.4L,如果当1mol气体的体
积约是22.4L时,一定是标准状况吗?
提示:不一定。因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,非标
准状况下1mol气体的体积也可能约是22.4L。
⑵气体化合物A分子式可表示为OXFy,已知同温同压下10mLA受热
分解生成15mLCh和IOmLF2,则A的化学式是什么?
提示:。3F2。根据阿伏加德罗定律,相同条件下,气体的物质的量之比等
于体积之比,则A分解反应的化学方程式表示为2OχFy=3O2+2F2,根
据质量守恒定律,x=3,y=2°
3.做一做
(1)2molO3和3molO2的质量之比为,分子数之比
为,同温同压下密度之比为,含氧原子数之比
为,体积之比为o
(2)03与Cb具有相似的性质,均可用于自来水消毒。已知两者在消毒
时均被还原为最低价态,则相同状况下10L03与LCL的消
毒能力相当。
解析:(1)2molO3与3molO2中都含有6mol氧原子,所以两者质量相
等,质量之比为1:1;分子数之比等于两者物质的量之比为2:3;同温
同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比为48:32=3:2;两者中都
含有6mol氧原子,氧原子数之比为1:1;体积之比等于物质的量之比
为2:3。
⑵相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比;消毒能力强弱与
转移的电子数有关,若消毒能力相当,说明转移的电子数相等,所以需
要氯气的体积为U箸L=30Lo
答案:(1)1:12:33:21:12:3⑵30
、T关键能力房奔^
气体摩尔体积
L下列说法中正确的是(C)
A.标准状况下,22.4L水中所含的分子数约为6.02×lO23个
B.lmolCl2中含有的原子数为NA
C.标准状况下,aL氧气和氮气的混合物含有的分子数约为
,x6.02xl()23个
D.常温常压下,11.2LCO分子数是A
解析:标准状况下水为液体,故22.4L水的物质的量不是1mol,A错误;
氯气是双原子分子,故ImOl氯气中含2NA个原子,B错误;标准状况下
aL混合气体的物质的量为Smol,故分子个数N=ΠNA=亮X
6.02x1023个,c正确;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L∕mol,故11.2
LCO的物质的量小于0∙5mol,则分子个数小于A个,D错误。
2.(2022∙河北衡水月考)下列说法正确的是(D)
①标准状况下,662x1023个气体分子所占的体积约为22.4L
②0.5molN2的体积为11.2L
③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L
④常温常压下,28gCO与N2的混合气体所含原子数为2NA
⑤任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L∙mol-1
⑥标准状况下,体积相同的两种气体的分子数一定相同
A.①③⑤B.④⑥
C.②④⑥D.①④⑥
解析602x1023个气体分子物质的量为1mol,标准状况下占有的体积
约是22.4L,故①正确;氮气不一定处于标准状况下,0.5molN2的体积
不一定为11.2L,故②错误;标准状况下,水不是气体,1molH2O的质量
为18g,其体积远小于22.4L,故③错误;CO与W的摩尔质量都是28
g∙moΓ',28gCO与N2的混合气体的物质的量为1mol,CO.N2均为双
原子分子,故混合气体含有2mol原子,即混合气体所含原子数为2NA,
故④正确;气体的气体摩尔体积与温度、压强有关,不一定为22.4
L∙moH,故⑤错误;相同条件下,气体的体积相等,含有的分子数目相同,
故⑥正确。
一练后归纳
解答气体摩尔体积的相关问题时的注意事项
⑴注意对象,气体摩尔体积的相关内容只适用于气相。
⑵记住水、NO2(N2O4)>SO3、HF、苯等在标准状况下不是气体。
(3)标准状况下气体摩尔体积约是22.4L∙mol±气体摩尔体积是22.4
L∙mol-ɪ时,气体所处的状况不一定是标准状况。
(4)明确分子数和原子数的不同,注意题目中求算的是分子数目还是原
子数目。
遢组阿伏加德罗定律
12184
3.下列关于同温同压下的两种气体CO和'N2的判断正确的是
(C)
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
解析洞温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比FC∣8O和14刈
的摩尔质量不相等,A错误;1个∣2C∣8O分子含中子数为16,1个/N2分
子含中子数为14,B错误;同温同压下,体积相同的两种气体,分子数相
同,而牝国和用2分子所含电子数相同,C正确;依照和用2分子中
所含质子数相同,M不同,故等质量的两种气体物质的量不同,分子数
不同,所具有的质子数不同,D错误。
4.同温同压下,ag甲气体和2ag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1:1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1:1
C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1:1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1:1
解析:同温同压下,ag甲气体和2ag乙气体所占的体积之比为1:2,由
n=二,可知甲乙两种气体的物质的量之比为1:2。同温同压下,气体摩
尔体积相同,ag甲气体和2ag乙气体所占的体积之比为1:2,根据
P专知,其密度相同,A正确;根据m=nM=詈知,两者的相对分子质量之
比为1:1,B正确;根据pV=nRT=詈知洞温同体积下等质量的甲和乙
的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为两者摩尔质量相同,所以压强
相同,C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,
所以无法判断原子个数是否相同,D错误。
一练后归纳
利用阿伏加德罗定律及推论答题的一般思路
第一步:找“相同”,明“不同①找出题干中有哪些相同的因素,再根据
物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。②分析选项中
的要求,明确需要求解哪些量。
第二步:用“规律”。利用阿伏加德罗定律及推论得出不同条件之间的
关系,进行对比分析,以顺利解题。
►考点三,,以物质的量为中心的计算
必备知识/熬O
1.以物质的量为中心的计算
基本公式:n=£=9=J=C∙V溶液(注意各符号意义及单位)
MNA¼n
(1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算
Ni=n(mol)=^⅛
NA(ImOIT)
(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算
V(L)(标准状况)/.V(L)
HE=n(mol)1=尔丽
I立微线⑴任何气体在相同状况下,Vm相同。
1
(2)标准状况是指O℃、IOlkPa,Vm=22.4L∙moΓ。
(3)以上计算公式只能适用于气体。
2.依据化学方程式计算的基本原理
N2+3H2-2NH3
1:3:2物质的量之比
1:3:2气体体积之比
1:3:2物质的分子数之比
28:6:34物质的质量之比
[理解辨析I
1.判一判(正确的打y”,错误的打“X”)
(l)agCb中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为誓。
()
(2)28gCO和22.4LCO2中含有的碳原子数一定相等。()
(3)5.6gFe在足量的氯气中燃烧,转移电子的物质的量是0.2mol。
()
(4)现有CO、CO2、O3三种气体,它们分别都含有ImOIo,则三种气体
的物质的量之比为3:2:U()
解析:(l)agCI2的物质的量为n=£=黑石=含mol,则氯原子物质的量
为2n=白mol,氯原子数目为N=2Π×NA=-^-molXNA=HNA的值为
ɔɔ∙ɔɔɔ∙ɔ
35.5b
O
a
⑵22.4LCO2由于未告知气体所处状况,Vιn未知,无法计算气体的物质
的量。
(3)5.6gFe物质的量为n=e=嘉器=0.1mol,与氯气反应生成FeCl3,铁
为+3价,则转移电子的物质的量为3x0.1mol=0.3mol,错误。
(4)含ImOlO的CO、CO2、O3的物质的量分别是ImO1、:mol、|
mol,三者之比为6:3:2o
答案:(1W(2)×(3)×(4)×
2.想一想
23
⑴常温常压下22.4LN2中所含有N2分子数小于6.02×10吗?
提示:相同压强下,温度越高,气体摩尔体积越大,则常温常压下,22.4L
N2的物质的量小于1mol,所以分子数小于6.02x1()23个。
(2)根据气体的质量、摩尔质量和某条件下的体积,能计算出该条件下
的气体摩尔体积吗?
提示:可以计算。根据气体的质量、摩尔质量可以计算气体的物质的
量,再结合该条件下的体积可以计算该条件下的气体摩尔体积。
3.做一做
某气体分子由三原子构成,其摩尔质量为Mg∕mol,该气体质量为mg,
阿伏加德罗常数为NA,则:
⑴该气体的物质的量为mol;
⑵该气体在标准状况下的体积为L;
⑶该气体在标准状况下的密度为g/L;
(4)该气体所含原子总数为个;
(5)该气体的一个分子的质量为go
解析:(1)该气体的物质的量n=/mol;(2)该气体在标准状况下的体积
V=n∙Vm=≡mol×22.4L∕mol=≡^L;(3)该气体在标准状况下的密度
PT蜴盘二余g/L;(4)该气体的物质的量n=/mol,由于该物质一个
M
分子中含有3个原子,则其中所含的原子总数为N(原子)=2∏ιol
×NA∕molx3=等与;(5)该气体质量为mg,其物质的量n=/mol,所含分
子数目为党,则一个分子的质量m(分子)=爵=5∙g.
M
答案:(1产(2)吆≡⑶(4)邺b(5产
v7Mv7M、722.4v7MNA
关键能力/丽T
逊—以物质的量为中心的计算
1.常温常压下Co2和Na2O2反应后,若固体质量增加了28g,反应中有
关物质的物理量正确的是(C)
选项二氧化碳碳酸钠氧气
A1molNA
B22.4L1mol
C106g0.5mol
DINA11.2L
解析:设参加反应的过氧化钠的质量为X,消耗二氧化碳的质量为y,生
成碳酸钠的质量为z,生成氧气的质量为a,则:
2Na2O2+2CO2-2Na2CO3+θ2∆m
156882123256
Xyza28g
156_88_212_32_56
xyza28g,
解得x=78g,y=44g,z=106g,a=16g;参加反应的二氧化碳的物质的量
=-44gj=lmol,生成氧气的物质的量=∙^ι=0.5mol,含氧气分子的数
目为A,故A不符合题意;生成的碳酸钠物质的量=77粤F=Imol,参加
106g∕mol
反应的二氧化碳的物质的量=HJ=Imol,常温常压下,气体摩尔体
44g∕mol
积大于22.4L∕mol,故二氧化碳的体积大于22.4L,故B不符合题意;生
成的碳酸钠的质量为106g,生成氧气的物质的量为直急=0.5mol,故
C符合题意;参加反应的二氧化碳的物质的量为zi'=lmol,参加反
应的二氧化碳分子数目为NA,生成氧气的物质的量为Jy=O∙5mol,
32g∕mol
常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L∕mol,故氧气的体积大于0.5
mol×22.4L∕mol=l1.2L,故D不符合题意。
2.利用太阳能分解制氢,若光解0.02mol水,下列说法正确的是
(D)
A.生成H2的质量为0.02g
B.生成氢的原子数为2.408x1023个
C.生成H2的体积为0.224L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04molNa与足量水反应产生H2的量
解析:根据化学方程式2H2θA2H2f+θ2T,光解0.02mol水,可产生
0.02molH2和0.01molO2o则生成H2的质量为0.04g,A错误;生成氢
的原子数为2.408x1()22个,B错误;生成标准状况下H2的体积为0.448
L,C错误;0.04molNa与水反应产生0.02molH2,D正确。
3.过氧化钙(Cao2)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有
CaOo经审查,面粉中添加过氧化钙已无技术上的必要性,因此,我国严
令禁止在面粉生产中添加CaO2等添加剂。但过氧化钙在工农业生产
中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。
(1)称取5.42g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应2(Cao2∙xH2θ)一
2CaO+O2↑+2xH2O,得到Ch在标准状况下体积为672mL,该样品中
CaO2的物质的量为o
(2)另取同一样品5.42g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3
溶液,将溶液中Ca?+全部转化为CaCo3沉淀,得到干燥的CaCO37.0go
①样品中Cao的质量为。
②样品中CaO2XH2O中的X为o
解析:(l)n(θz)=篝∖=0∙03mol,则根据方程式可知
22.4L∕mol
2(Caθ2∙xH2θ)^2CaO+O2↑+2xH2θ
2mol1mol
n(CaO2∙xH2O)0.03mol
解得n(CaO2∙xH2O)=O.O6mol
则n(CaO2)=n(CaO2∙xH2O)=O.O6mol
7g
(2)n(CaCO)==0.07mol
3IOOgZmol
①根据Ca元素守恒,可知:n(CaO)=0.07mol-0.06mol=0.01mol,所以
m(CaO)=0.01mol×56g/mol=0.56go
②样品中水的质量为m(H2O)=5.42g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42g-
0.06mol×72g/mol-0.56g=0.54g,所以n(H2θ)=f鲁]=0.03mol,则
__n(H2O)_0.03mol_l
n(CaO2)0.06mol2°
答案:⑴0∙06mol(2)φ0.56g②:
用归纳拓展
围绕物质的量为中心计算的三个要领
1.“两个前提”:在应用Vm=22.4L∙mol-1时,一定要有“标准状况”和“气
体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。
2.“三个关系”:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、
电子等)间的关系;②摩尔质量与相对分子质量间的关系;③“强、弱、
非“电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
3.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低
无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子
数的多少与溶液体积有关)。
避三》NA的相关考查
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(B)
A.10.4g苯乙烯分子中含π键的数目为A
B.0.1molKHSO4晶体中含有HSo4的数目为A
C.0.1molP”黄磷)含有的孤电子对数目为A
D.5.6gFe与足量稀硝酸反应转移的电子数目为A
解析:10.4g苯乙烯的物质的量为匿扁=0.1mol,一个苯乙烯分子中,
苯环上有碳碳之间以及碳氢之间形成的12个σ键和6个碳原子共同
形成的1个大兀键,碳碳双键中含有1个σ键和1个兀键,即1个苯乙
烯分子中含有2个π键,则0.1mol苯乙烯分子中含π键的数目为0」
l
mol×2×NAmolA,A错误;KHSo4晶体是离子化合物,由HSO4和K+构
成,0.1molKHSO4晶体中含有HSO4的数目为0∙lmol×1×
l
NAmoΓA,B正确;白磷的别称为黄磷,分子式为P与分子空间构型为正
四面体形,P原子核外电子最外层有5个电子,白磷分子中每个P原子
形成3个共价键和1个未成键的孤电子对,则0.1molP4(黄磷)含有的
孤电子对数目为0.1mol×4×NAmollA,C错误;Fe与足量稀硝酸反应生
成铁离子,5.6gFe的物质的量为0.1mol,Fe与足量稀硝酸完全反应时
转移的电子数目为0.1m01×3×NAm01'1=
A,D错误。
5∙(2021∙山东泰安一模)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品
是目前天然气转化利用的主导技术路线。制备CH3OH的反应转化关
系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(D)
∙--≈y-、/CH3OH
A.用1molCH4理论上能生产标准状况下CH3OH22.4L
B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA
C.44gCO2气体和44gCH4与Co的混合气体,所含C原子数一定为
NA
D.用CH4制备合成气的过程中,每生成1molCo,转移的电子总数为
3NA
解析:CH3OH在标准状况下不是气体,故无法得出标准状况下的体积
是22.4L的结论,A错误;1个甲醇分子含有18个质子,1个甲烷分子含
有10个质子,1个甲醇分子比1个甲烷分子多8个质子,1mol的
CH3OH比CH4多8NA个质子,但题中没给出具体的物质的量数值,B项
错误;44gCO2气体的物质的量为詈产z=lmol,一氧化碳
的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,44gCH4与CO的混
合气体假设全部是CH4气体,物质的量为需署>1mol,44gCH4与CO
的混合气体假设全部是Co气体,物质的量为总%>1mol,故44gCH4
与CO的混合气体的物质的量大于1mol,所含C原子的物质的量大于
1mol,故C原子数大于NA,C错误;制备CH3OH的反应过程中生成一
氧化碳,发生反应CO2(g)+C(s)—2CO(g),生成2mol一氧化碳时,转移
2mol电子,消耗ImC)I碳原子,消耗的碳原子来自甲烷的分解,CHKg)
^C(S)+2Hb(g),甲烷中碳的化合价从-4价升高到。价,生成1mol碳原
子转移的电子的物质的量为4mol,要生成2mol一氧化碳共需要转移
6mol电子,则若生成1molCO,反应转移电子的物质的量为3mol,转
移的电子数为3NA,D正确。
6.一种工厂中处理含硫煤燃烧产物的方法如图所示。用NA表示阿伏
加德罗常数的值,下列相关说法正确的是(C)
FeSO4
溶液∖H2SO4
IH2SO4)溶液
\溶液、∕x"
Fe1(SO4)3Z
溶液so?
A.常温下,1LPH=I的H2SO4溶液中的H+数目为A
B.80gFe2(SO4)3完全水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为A
C.32gSO2和O2的混合气体中质子数目为16NA
D.lmol∙L1的FeSO4溶液和。2完全反应,转移NA个电子
解析:常温下,1LPH=I的H2SO4溶液中的H+的浓度为0.1mo∏Λ氢离
子的物质的量为0.1mol,数目为A,A错误;胶体粒子是一定数目的粒子
的集合体,80gFe2(SO4)3完全水解形成的Fe(OH)3为0.4mol,形成胶体
粒子数小于A,B错误;32gSO2的物质的量为0.5mol,所含质子的物质
的量为16mol;32gO2的物质的量为1mol,所含质子的物质的量为16
mol,等质量的两种气体所含的质子数相同,则32gSO2和O2的混
合气体中质子数目为16NA,C正确;溶液体积未知,无法计算转移的电
子数,D错误。
三I易错易混一
阿伏加德罗常数的判断中常见的陷阱
考查方向注意问题
若题中出现物质的体积,先考虑是否为气体,如果
气体摩尔体积的
是气体还需考虑条件是否为标准状况
适用条件
(Ooc,1.01×105Pa)
在标准状况下是液体或固体的物质,有CCl4、H20、
物质的聚集状态
So3、己烷、苯、酒精、CHel3等
①注意某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、
P4等;②注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中
1837
子数,如D20、T20>O2>HCl等;③注意一些物
物质的微观结构
质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、
C60、烧等;④注意一些物质中的离子数目,如
Na2O2>NaHSo4等
弱电解质的电离及某些离子的水解,如1mol
电解质的电离与
CH3COOH或1molFeCl3溶于水时,溶液中
水解
CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1mol
如Na2O2^NO2与H2O反应,电解AgNO3溶液,Fe、
氧化还原反应中
CU与S反应,Cb与H2O>NaOH反应,Fe与稀硝酸
的电子转移
反应等
分散系中的微粒FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是
数目集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe?+的数目
可逆反应不能进行到底。如2NO2kiN2O4,Cl2+H2O
隐含的可逆反应
=HeIo+HCl,合成氨等
走进新高考
l.(2021∙全国甲卷,8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
(C)
A.18g重水(D2O)中含有的质子数为IONA
B.3mol的No2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C.32g环状S8(*WY)分子中含有的S-S键数为INA
D.lLpH=4的0.1mol∙L-1K2Cr2O7溶液中C^O自离子数为A
解析:重水的摩尔质量是20g∙moH,lmol重水中含有IOmOl质子,所以
18g重水中含有的质子数为崇<10XNA=9NA,A错误;NO2与H2O反应的
化学方程式为3NO2+H2O^HNO3+NO,K∣J3molNO2与H2O完全反
应时转移的电子数为2NA,B错误;1molS8分子中含有8molS-S键,
32gS8分子中含有的S-S键数为五篇行x8XNAmolT=INA,C正确;
由于K2Cr2O7溶液中存在Cr2θa+H2θn2CrC⅛+2H+平衡/LPH二
4的0.1mol∙L^lK2Cr2O7溶液中Cr2。自离子数小于A,D错误。
2.(2021∙河北卷,7)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
(C)
A.22∙4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.lmol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分
子数小于2NA
C电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电
子数为NA
D.lL1mol∙L1澳化钱水溶液中NHi与可离子数之和大于NA
解析:22.4L(标准状况)氟气的物质的量为1mol,则其所含的质子数为
18NA,A正确;反应H2+Lκi2HI为可逆反应,则1molH2(g)和1molh(g)
充分反应生成的HI分子数小于2NA,B正确;电解饱和食盐水时,阴、
阳两极产生的n(H2):n(Cl2)=l:1,当Hb和Cb的总质量为73g时,产
生2g4、71gCb,则H2的物质的量为1mol,Cl2的物质的量为1mol,
转移电子数为2NA,C错误;澳化钱水溶
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