2027届高三化学一轮复习课件：第二章　物质的量

第二章物质的量第1节物质的量和气体摩尔体积第2节物质的量浓度考法突破4“7法”突破阿伏加德罗常数设题陷阱考法突破5化学计算常用方法目录CONTENTS第1节物质的量和气体摩尔体积一、相关概念1.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号是n,单位为mol(摩尔)。该物理量描述

的对象是微观粒子,如分子、原子、离子、中子、质子、电子等。2.阿伏加德罗常数1mol任何粒子的粒子数,符号是NA,单位为mol-1。国际上规定,1mol粒子集合体所含

的粒子数约为6.02×1023。阿伏加德罗常数(NA)、微粒的数目(N)与物质的量(n)的关系为n=

。知识清单3.摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量,符号是M,常用单位为g/mol或g·mol-1。1mol任何粒

子或物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对

分子质量。摩尔质量(M)、物质的质量(m)与物质的量(n)的关系为n=

。4.气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积,符号是Vm,常用单位为L/mol或L·mol-1。它的大小与温

度、压强有关,在标准状况(0℃,101kPa)下,Vm≈22.4L·mol-1。气体摩尔体积(Vm)、气体体积(V)与物质的量(n)的关系为n=

。

注意①气体摩尔体积适用的对象是气体;标准状况是0℃、101kPa,不是常温常压。②对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关,非标准状况下气体摩

尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1,故1mol气体的体积若为22.4L,它所

处的状况不一定是标准状况。二、以物质的量为中心的各物理量的换算关系三、阿伏加德罗定律及其推论1.阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子(或物质的量

相同)。

注意同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子总数不一定相等。适用范围:任

何气体,包括单一气体和混合气体。2.阿伏加德罗定律的推论条件结论同温、同压气体的体积与其物质的量成正比:

=

气体的密度与其摩尔质量成正比:

=

同温、同体积气体的压强与其物质的量成正比:

=

注意以上结论可通过pV=nRT、n=

及ρ=

导出。1.2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学

奖。青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量是282。下列关于青蒿素的说法正确的

是

(

)A.C15H22O5的摩尔质量为282gB.1个C15H22O5分子的质量约为

gC.1molC15H22O5完全燃烧生成22molH2OD.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1mol即练即清B

解析摩尔质量的单位为g·mol-1,A错误;C15H22O5的摩尔质量为282g·mol-1,即6.02×1023

个C15H22O5分子的质量约为282g,故1个C15H22O5分子的质量约为

g,B正确;根据H原子守恒,1molC15H22O5完全燃烧生成11molH2O,C错误;6.02×1023个碳原子即1mol

碳原子,1molC15H22O5中有15mol碳原子,故含1mol碳原子的C15H22O5的物质的量为

mol,D错误。2.下列说法正确的是

(

)①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L。②0.5molH2所占体积为11.2

L。③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L。④标准状况下,28gCO与N2的混合气体

的体积约为22.4L。⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol-1。⑥标准状况下,体

积相同的气体所含的分子数相同。A.①③⑤B.④⑥C.②④⑥D.①④⑥B

解析要看物质在标准状况下是不是气体,标准状况下,6.02×1023个气体分子所占的体

积才约为22.4L,①错误;未指明为标准状况,故0.5molH2所占体积不一定为11.2L,②错

误;标准状况下,H2O不是气体,③错误;CO和N2的摩尔质量都为28g·mol-1,28gCO与N2的

混合气体的总物质的量为1mol,故标准状况下的体积约为22.4L,④正确;在标准状况

下,气体的摩尔体积约为22.4L·mol-1,不在标准状况下,气体的摩尔体积不一定为22.4L·

mol-1,⑤错误;标准状况下,体积相同的气体含有相同数目的分子[注意:原子数不一定相

同],⑥正确;故选B。3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是

(

)A.等物质的量的—OH与OH-所含电子数目相等B.标准状况下,11.2LCHCl3所含原子数为2.5NAC.46g乙醇含有共价键的数目是8NAD.0.1molCH3COOH与足量的CH3CH2OH充分反应,生成酯的分子数目为0.1NA

C

解析1个—OH含9个电子,1个OH-含10个电子,等物质的量时二者所含电子数目不相

等,A错误;标准状况下,CHCl3为液体,不能用22.4L/mol计算其物质的量,B错误;46g乙

醇的物质的量为1mol,1个CH3CH2OH分子中含8个共价键,故46g乙醇中含有共价键的

数目为8NA,C正确;酯化反应为可逆反应,故生成酯的分子数目小于0.1NA,D错误。第２节物质的量浓度一、物质的量浓度的概念及简单计算1.物质的量浓度以单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,符号是cB,常用

单位为mol/L或mol·L-1。2.物质的量浓度的简单计算(1)利用公式计算:cB=

。(2)利用溶质B的质量分数(w)和溶液的密度(ρ)计算:cB=

(密度单位为g·cm-3,摩尔质量单位为g·mol-1)。知识清单(3)有关溶液稀释的计算:根据稀释前后溶液中溶质质量不变,即物质的量不变进行计

算,c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。

注意计算时,体积的单位要统一。二、配制一定物质的量浓度的溶液(学生必做实验)1.容量瓶(1)结构与用途(2)使用注意事项①容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防损坏或丢失。②使用前要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。③使用完毕,应洗净、晾干(对于玻璃磨口瓶塞,应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶

塞和瓶口粘连)。2.配制100mL1.00mol/LNaCl溶液(1)实验用品:烧杯、容量瓶(100mL)、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、天平;

NaCl、蒸馏水。(2)实验步骤(3)图解(4)注意事项①选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则,即容量瓶的容积应等于或略大于所配溶液

的体积,例如配制240mL某溶液,则应选择250mL容量瓶来配制。②转移溶液时,溶液的温度应恢复至室温;玻璃棒下端要靠在刻度线以下。转移溶液后

应洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液也要转移到容量瓶中。③加蒸馏水定容时若不慎超过刻度线,应重新配制。④容量瓶不干燥及定容摇匀后液面低于刻度线,均对溶液浓度无影响。⑤当用一定物质的量浓度的浓溶液配制一定物质的量浓度的稀溶液时要注意,用量筒

量取液体后,必须将液体倒入烧杯中进行稀释。如果是浓硫酸,注意实验安全(将浓硫

酸注入蒸馏水中)。对于稀释后放热的溶液,要先冷却到室温再转移到容量瓶中。

(5)误差分析引起误差的操作nVc用量筒量取待稀释溶液时仰视读数增大不变偏大定容时俯视容量瓶刻度线不变减小

溶液未冷却就转入容量瓶进行定容不变减小

药品和砝码位置颠倒(使用游码)减小不变偏小药品已潮解或含有其他杂质减小不变

用量筒量取待稀释溶液时俯视读数减小不变

转移时有少量液体洒在容量瓶外减小不变

没有洗涤烧杯和玻璃棒减小不变

定容时仰视容量瓶刻度线不变增大

定容时蒸馏水加多后用滴管吸出减小不变

定容摇匀后又补加蒸馏水至刻度线不变增大

1.下列有关配制一定物质的量浓度溶液时的操作正确的是

(

)即练即清

A.转移B.摇匀C.定容D.摇匀A

解析转移液体时,为防止液体外洒,应用玻璃棒引流(注意烧杯尖嘴靠在玻璃棒中部

靠下位置),玻璃棒末端靠在容量瓶刻度线下方,A正确;摇匀时,应盖上瓶塞,同时摇匀的

方向不是上下方向,B错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内,应垂直悬空在容量瓶正

上方,视线应与刻度线相平,C错误;摇匀时用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,上下颠

倒,而不是上下振荡,D错误。2.某实验需要用到480mL0.1mol·L-1FeSO4溶液。下列说法正确的是

(

)A.配制溶液时选择480mL容量瓶B.用Na2O2可检验FeSO4是否变质C.溶解后,需将溶液冷却至室温,再移液D.定容时仰视刻度线,所配制溶液浓度偏大C

解析选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则,配制480mL溶液应选择500mL容

量瓶,A错误;Na2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,不能用Na2O2检验FeSO4是否变质,B错误;溶液温

度较高时,体积偏大,会造成误差,则需冷却至室温时才能移液,C正确;定容时仰视刻度

线,溶液体积偏大,则所配制的溶液浓度偏小,D错误。3.如图是某硫酸试剂标签上的部分内容。某学生需用该硫酸试剂配制480mL0.5mol·

L-1H2SO4溶液,并从实验室选择下图所示仪器。关于该实验的说法中正确的是(

)硫酸化学纯(CP级)(500mL)品名:硫酸化学式:H2SO4相对分子质量:98密度:1.84g·cm-3质量分数:98%BA.仅利用①②③④就可以配制0.5mol·L-1的稀硫酸B.定容时俯视刻度线,则所配溶液浓度偏高C.该同学需用仪器③量取上图所示硫酸试剂13.04mLD.④仪器使用前先检漏,再用蒸馏水洗涤,干燥后才能用

解析配制480mL0.5mol·L-1H2SO4溶液,需要使用500mL容量瓶、量筒、烧杯、玻

璃棒,定容时还需要使用胶头滴管,A错误;定容时俯视刻度线,使得溶液体积偏小,则所

配溶液浓度偏高,B正确;浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为

mol·L-1=18.4mol·L-1,设需要浓硫酸的体积为VmL,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3L×18.4

mol·L-1=500×10-3L×0.5mol·L-1,解得V≈13.6(同时注意,量筒精确度不够,不能量取13.04

mL硫酸,据此可直接判错),C错误;容量瓶使用前先检漏,再用蒸馏水洗涤,但无需干燥,

D错误。考法突破4

“7法”突破阿伏加德罗常数设题陷阱1.用“两看”,突破使用22.4L/mol计算陷阱使用“22.4L/mol”计算“物质的量”或“气体体积”时,要“两看”:一看“气体”

是否处于“标准状况(0℃,101kPa)”;二看标准状况下,该物质是否为“气体”。若有

一项不符,则不能计算。但若给出质量可直接计算物质的量,给出物质的量可直接计算

质量。归纳总结在标准状况下,不是气体的常见物质有:H2O、C2H5OH、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、

HF、Br2、NO2、SO3、CS2、碳原子数大于4的烃(例如苯)等。

2.明“结构”,突破微观陷阱(1)注意某些物质分子中的原子个数,如He等稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)等。(2)注意一些常见物质中的共价键数目,如苯中不含碳碳双键,1mol金刚石中含2molC

—C键,1mol石墨中含1.5molC—C键,1mol晶体硅中含2molSi—Si键,1molSiC中含有4molSi—C键,1molSiO2中含4molSi—O键,1mol白磷(P4)中含6molP—P键,1mol

S8分子中含有8molS—S键,1molH2SO5中含有1mol—O—O—键(过氧键)。(3)离子化合物中,1molNa2O2与1molNa2O均只含1mol阴离子;1molCaH2中含有1mol

Ca2+和2molH-;NaHSO4固体中不含H+。(4)注意“同分异构体”,如符合CnH2n(n≥3)通式的烃,可以为单烯烃,也可以为环烷烃。3.记“隐含”,突破化学反应陷阱(1)隐含“可逆反应”,如:2NO2

N2O4、H2+I2

2HI、N2+3H2

2NH3、2SO2+O2

2SO3、Cl2与H2O的反应、盐类的水解、酯化反应等,都是可逆反应,反应不能进行到底。(2)隐含“浓度、温度的变化引起的反应变化”,如加热条件下MnO2与浓盐酸的反应、

Cu和浓硫酸的反应等,当酸的浓度变小时,反应不再进行;常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓

硝酸钝化,但加热时铁、铝和浓硫酸、浓硝酸会发生反应。(3)隐含“存在的反应”,如NO与O2的混合气体中,NO与O2可直接反应生成NO2,同时存

在NO2与N2O4之间的转化。(4)隐含“反应特点”,如H2(g)+I2(g)

2HI(g)为反应前后气体分子数不变的反应,CH4+Cl2

CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl是反应前后分子数不变的反应。4.抓“价态”,突破得失电子数目陷阱(1)发生歧化反应,如Na2O2与CO2、H2O反应;Cl2与NaOH反应;NO2与H2O反应等。(2)注意反应物的量,如Fe与足量硝酸反应生成Fe3+,Fe与少量硝酸反应生成Fe2+。5.细“审题”、明“原理”,突破溶液中微粒数目陷阱(1)给出溶液浓度或pH,计算溶液中某种微粒的数目时,要看是否给出了溶液体积,若未

给出溶液体积,则无法得出“微粒”数目。(2)计算某溶液中H、O原子数目时,不要漏掉溶剂水中的H、O原子数目。(3)要考虑弱电解质分子只有部分电离或易水解的盐中离子因水解反应有多种存在形

式,如1L0.1mol/L的HClO溶液和1L0.1mol/L的NaClO溶液中,含有的ClO-数目不相等

但都小于0.1NA;再如利用电荷守恒确定溶液中离子数[1L1mol/LNH4Cl溶液中N

与H+数目之和大于NA,可利用电荷守恒来证明。c(N

)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),得N(N

)+N(H+)=N(Cl-)+N(OH-),因N(Cl-)=NA,则N

与H+数目之和大于NA]。6.清“胶体粒子组成”,突破胶体粒子数目陷阱胶体粒子的组成有两类,一类如Fe(OH)3胶体粒子,是由若干个Fe(OH)3聚集在一起形成

的,故1molFe3+形成Fe(OH)3胶体时,胶体粒子数目小于NA;另一类如淀粉、蛋白质等高

分子,单个分子即胶体粒子。7.清“氧化还原反应”原理,突破NA相关的计算此类题一是给出氧化还原反应方程式进行具体判断;二是给出反应物和生成物,须写出

具体反应,再进行判断。即练即清典例

(2025湖南,3,3分)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H2SO4(浓)+C

CO2↑+2SO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

(

)A.12g12C含质子数为6NAB.常温常压下,6.72LCO2含σ键数目为0.6NAC.1.0LpH=1的稀硫酸中含H+数目为0.2NAD.64gSO2与16gO2充分反应得到SO3的分子数为NA

A

解析12g12C的物质的量为1mol,每个12C原子中含有6个质子,故12g12C含有的质子数

为6NA,A正确;每个CO2分子含2个σ键,但常温常压下气体摩尔体积不是22.4L/mol,不能

用22.4L/mol进行计算,故6.72LCO2含有的σ键数目不是0.6NA,B错误;pH=1的稀硫酸中

c(H+)=0.1mol/L,故1.0LpH=1的稀硫酸中含H+的数目为0.1NA,C错误;SO2与O2反应生成

SO3的反应为可逆反应[2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)],故64gSO2(1mol)与16gO2(0.5mol)充分反应得到SO3的分子数小于NA,D错误。变式1

〔变考查点:阿伏加德罗常数与化学键、孤电子对数、未成对电子数结合〕(2

026届河北保定定州中学开学考,5)Fe3+作催化剂的条件下,用氨气、氧气处理一氧化氮

的反应原理为4NH3+4NO+O2

4N2+6H2O。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,22.4LN2中含π键的数目为NAB.将1molNH3溶于水,溶液中OH-数目为NAC.1.8gH2O中含有的孤电子对数为0.2NAD.28g基态Fe3+核外未成对电子数为1.5NA

C

解析N2的结构式为

,1个三键中含有2个π键,标准状况下,22.4LN2的物质的量为1mol,则所含π键的数目为2NA,A错误。NH3溶于水部分转化为NH3·H2O,NH3·H2O为弱

碱,部分电离,故溶液中OH-数目远小于NA,B错误。1.8gH2O的物质的量为0.1mol,每个

H2O分子中含2个孤电子对,故1.8gH2O中含有的孤电子对数为0.2NA,C正确。基态Fe3+

的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5,有5个未成对电子,28gFe3+的物质的量为0.5mol,

故未成对电子数为2.5NA,D错误。变式2

〔变考查点:物质构成、混合物中化学键数目计算〕(2025江西九江三模,4)设

NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是

(

)A.电解精炼铜的过程中,转移电子数目为NA时,阳极溶解铜的质量为32gB.12g醋酸晶体中含有H+的数目为0.2NAC.含0.5molNH4HSO4的溶液中,阳离子数目略大于NAD.30g甲醛和乙酸的混合物中含C—H键的数目为2NA

C

解析电解精炼铜时,粗铜(含Zn、Fe等杂质)作阳极,Zn、Fe比Cu活泼,优先失去电子而

溶解,则转移电子数目为NA时,溶解的Cu不一定是0.5mol(32g),A错误。醋酸晶体中CH3

COOH以分子形式存在,未离解出H+,故H+数目为0,B错误。含0.5molNH4HSO4的溶液

中,阳离子有NH4HSO4电离出的0.5molH+、0.5molN

(N

水解时,N

减少的量等于水解生成的H+的量,N

与H+的总物质的量仍为0.5mol)和水电离出的H+,则阳离子数目略大于NA,C正确。甲醛和乙酸的最简式均为CH2O,则30g混合物中含有氢原子的物

质的量为

×2=2mol,因为在乙酸中存在O—H键,则混合物中含有的C—H键的数目小于2NA,D错误。考法突破5

化学计算常用方法一、差量法差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(质量差、气体体积差、物质的量

差、气体压强差等)与化学反应中反应物或生成物的量成正比而建立的一种解题方

法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,利用化学反应中反应物或生成物的

量与差量成正比,列出比例式,其解题步骤与根据化学方程式列比例式解题完全一样。【答题思维模板】1.明确产生差量的原因,并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。2.结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。3.列比例式求解。二、关系式法对于多步反应,根据各步反应的化学方程式,找出起始物质与最终物质之间的量的

关系,并据此列比例式进行计算求解的方法,称为关系式法。利用关系式法可以节省不

必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得答案。【答题思维模板】1.一种是写出各步反应的化学方程式(若是氧化还原反应可直接根据得失电子守恒写

出关系式),然后逐一递进找出关系式。2.一种是根据某原子守恒,直接写出关系式。三、守恒法化学反应的实质是原子间的重新组合,所以在化学反应中存在一系列守恒现象,如

质量守恒、元素守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。利用这些守恒关系

解题的方法叫守恒法。利用守恒法解题,不必纠结反应过程的细节,只需考虑始态和终

态,从而达到速解、巧解化学试题的目的。【答题思维模板】即练即清典例1

(2025黑龙江哈尔滨三中二模,16节选)(6)取一定质量的二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)产品,在空气中加热令其分解,得到钴氧化物(其中钴的价态为+2、+3),用1.0L1mol/L的盐酸恰好将此钴氧化物完全溶解,得到CoCl2溶液和标准状况下2.24L黄绿色气

体,则此钴氧化物的摩尔质量为______________。

316g/mol

解题思路计算此钴氧化物的摩尔质量,需要求出其中Co与O的个数。根据生成的Cl2的量,结合得

失电子守恒,可求出其中的Cr3+的物质的量;根据Cl、Cr原子守恒可求出其中Cr2+的物质

的量,再根据电荷守恒求出O2-的物质的量。

解析

(6)黄绿色气体为Cl2,标准状况下,2.24LCl2的物质的量为0.1mol,根据得失电子

守恒可得关系式:2Cr3+~Cl2,则Cr3+的物质的量为0.2mol。1.0L1mol/L盐酸中Cl-的物质

的量为1.0L×1mol/L=1mol,由Cl原子守恒知,与盐酸反应后,得到的CoCl2中Cl-的物质

的量为1mol-0.1mol×2=0.8mol,则CoCl2的物质的量为0.4mol;再结合Cr原子守恒,可得

钴氧化物中Cr2+的物质的量为0.2mol。根据电荷守恒可得2n(O2-)=0.2mol×2+0.2mol×

3,得n(O2-)=0.5mol,则此钴氧化物中Cr与O的原子个数比为4∶5,化学式为Co4O5,摩尔质

量为59g/mol×4+16g/mol×5=316g/mol。典例2

(2026届河北衡水冀州中学开学考,15节选)(7)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴

入硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,溶液变为棕黄色,同时有气体生成,反应中Mn

转化为无色的Mn2+。该过程中被氧化的元素是_________。若反应中消耗1molFeC2O4·2H2O,

则参加反应的n(KMnO4)=____________。

0.6mol

Fe、C

解析

(7)根据题干信息知,酸性KMnO4溶液将FeC2O4氧化为Fe3+(溶液变为棕黄色)和

CO2(有气体生成),则该过程中被氧化的元素是Fe、C;根据得失电子守恒可得关系式:5

FeC2O4~3KMnO4,反应过程中消耗了1molFeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4的物质的

量为0.6mol。变式1

〔变考查方式:结合图像利用原子守恒进行计算〕(2026届湖南永州一中开学

考,11)将一定浓度的盐酸缓缓滴入某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中,生成CO2的体积

(已折算为标准状况)与加入盐酸的体积关系如图所示。下列说法错误的是

(

)A.所用盐酸的浓度为2mol/LB.原固体中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶2C.V为20mL时,所得溶液中的含碳元素的溶质仅为NaHCO3D.V为0~20mL时发生反应的离子方程式为H++C

HC

B

解析向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中缓缓滴入盐酸,Na2CO3先与盐酸反应生成

NaHCO3,加入盐酸体积为20mL时Na2CO3恰好完全转化为NaHCO3,则V为0~20mL时,发

生的反应为Na2CO3+HCl

NaCl+NaHCO3(离子方程式为H++C

HC

),C、D正确;再继续滴入盐酸发生反应NaHCO3+HCl

NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3完全反应时,消耗的盐酸的体积为60mL,依据发生的反应可得原固体中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=

(60mL-20mL)∶20mL=2∶1,B错误。生成的n(CO