1、课标版 化学 第1讲 物质的量 气体摩尔体积,题组一 物质的量及阿伏加德罗常数 1.物质的量 (1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。,(2)符号: n 。 (3)单位: 摩尔 ,用 mol 表示。,2.阿伏加德罗常数 (1)定义:1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。 (2)符号: NA 。 (3)单位: mol-1 。 3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为n= 。,题组二 摩尔质量、气体摩尔体积 1.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。常用单位是 gmol-1 。公式:M= 。 (2)数值:以 gmol-1 为单位时
2、,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该 粒子的 相对分子(或原子)质量 。,2.气体摩尔体积,题组三 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,都含有 相 同 数目的粒子。,(1)四条件 (2)结论:1 mol任何气体在标准状况下的体积都约是 22.4 L 。,3.标准状况下气体摩尔体积概念剖析,2.阿伏加德罗定律的推论,题组一 物质的量及阿伏加德罗常数,1.判断下列说法是否正确。 (1)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA。 ( ) (2)1 mol甲烷分子所含质子数为10NA。 ( ) (3)0.1 mol Fe粉与足量水蒸气反应生成H2分子
3、数为0.1NA。 ( ) (4)0.5 mol H2O含有3.011022个H2O,含有5NA个电子。 ( ) (5)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中含S 的物质的量是0.6NA。( )答案 (1) (2) (3) (4) (5),2.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中一定正确的是 ( ) A.在1 mol NaHSO4晶体中,含阳离子数为2NA B.1 mol C4H10分子中共价键总数为13NA C.0.5 molL-1 Ba(NO3)2溶液中,N 的数目为NA D.任何条件下,20 L N2含有的分子数都不可能为NA答案 B NaHSO4晶体中,阳离子只有Na+,所
4、以A项错误;1 mol C4H10分子 中含CC键3 mol,CH键10 mol,B项正确;C项没有指明溶液的体积,错误; D项,非标准状况下20 L N2的物质的量可能为1 mol,错误。,3.下列关于摩尔质量的说法中正确的是 ( ) A.氢的摩尔质量是1 gmol-1 B.1 mol N2的摩尔质量是28 g C.水的摩尔质量是18 g D.N 的摩尔质量是62 gmol-1答案 D A错,未指明是氢分子还是氢原子;B错,1 mol N2的质量是28 g; C错,摩尔质量的单位应为gmol-1。,题组二 摩尔质量、气体摩尔体积,4.设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )
5、 A.分子数为NA的CO、C2H4混合气体的体积约为22.4 L,质量为28 g B.常温下,1 L 0.1 molL-1的NH4NO3溶液中N 和N 的总数为0.2NA C.标准状况下,4.48 L重水(D2O)中含有的中子数为2NA D.1 mol甲基(CH3)所含的电子数为9NA答案 D 在标准状况下,分子数为NA的CO、C2H4混合气体的体积约为2 2.4 L,A项错误;N 水解,1 L 0.1 molL-1的NH4NO3溶液中N 和N 总数小 于0.2NA,B项错误;标准状况下,重水呈非气态,C项错误;1 mol甲基含有的电 子数为9NA,D项正确。,5.判断下列说法是否正确。 (1
6、)1 mol任何气体都约是22.4 L。 ( ) (2)只有在标准状况下才存在气体摩尔体积。 ( ) (3)1 mol气体的体积是22.4 L时,所处的状况一定是标准状况。 ( ) (4)标准状况指的是温度为25 ,压强为1.01105 Pa。 ( ) (5)22.4 L Cl2的物质的量是1 mol。 ( ) (6)标准状况下,1 mol任何物质的体积约是22.4 L。 ( ) (7)1 mol O2的质量为32 g,其体积不一定是22.4 L。 ( ) (8)相同温度、压强下,相同质量的CO和N2所占的体积相同。 ( ) (9)在标准状况下,1 mol戊烷所占的体积是22.4 L。 ( )
7、,答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9),6.同温同压下,两个容积相等的储气瓶,一个装有C2H4,另一个装有C2H2和C2 H6的混合气体,两瓶内的气体一定具有相同的 ( ) A.质量 B.原子总数 C.碳原子数 D.密度答案 C 若C2H2和C2H6的物质的量之比为11,则两瓶气体质量、原子 总数、碳原子数、密度都相等;若两者物质的量之比不等于11,则只有碳 原子数相等。,题组三 阿伏加德罗定律及其推论,7.下列两种气体的分子数一定相等的是 ( ) A.质量相等、密度不同的N2和C2H4 B.体积相等的CO和N2 C.等温、等体积的O2和N2 D.等压、
8、等体积的N2和CH4答案 A N2和C2H4的摩尔质量相等,两者质量相等,故它们的物质的量 也相等,则所含分子数也一定相等,A选项正确。B、C、D选项可根据阿伏 加德罗定律及其推论加以判断,所含分子数均不一定相等。,8.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为12,根据阿伏加德 罗定律判断,下列叙述不正确的是 ( ) A.同温同压下甲和乙的密度之比为11 B.甲与乙的相对分子质量之比为11 C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为11 D.等质量的甲和乙的原子数目之比为11答案 D 根据= 可知,在同温同压下甲、乙密度之比为11,A项正 确;同温同压下,气体体积之比等于物质的量
9、之比,推知M(甲)=M(乙),即甲与 乙的相对分子质量之比为11,B项正确;同温同体积下,气体的物质的量与 压强成正比,等质量的甲、乙气体的物质的量相等,所以压强也相等,C项正,确;相对分子质量相等、质量相等,甲、乙的分子数相等,但是甲、乙分子 的组成不确定,可能为单原子分子、双原子分子、三原子分子等,原子数目 不一定相等,D项错误。,重难一 阿伏加德罗常数典例1 (2014江苏盐城模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正 确的是 ( ) A.45 g HCHO与CH3COOH的混合物含氢原子数为3NA B.常温常压下,54 g重水(D2O)含水分子数为3NA C.标准状况下,11.2
10、L苯含有CH键数目为3NA D.反应KIO3+6HI 3I2+KI+3H2O,每生成1.5 mol I2转移电子数为3NA考查内容 以阿伏加德罗常数为背景考查物质的组成、电子的转移、,化学键的数目等。,解题关键 (1)熟练掌握阿伏加德罗常数和其他量的换算关系式。 (2)熟练掌握常见物质的组成、结构和性质。 (3)把各种量均转化为物质的量,即“见量化摩”,以此为核心进行计算。解析 HCHO与CH3COOH可以写成(CH2O)n,相对分子质量为30n,混合物 中含有氢原子: 2nNA=3NA,A项正确;D2O的相对分子质量为20,则54 g D2O的物质的量为2.7 mol,B项错误;标准状况下,
11、苯呈非气态,C项错误;由化 学方程式可知生成3 mol I2时,转移5 mol电子,D项错误。答案 A,1-1 (2014北京朝阳模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确 的是 ( ) A.常温常压下,3.0 g乙烷中含有的碳氢键数为0.7NA B.标准状况下,22.4 L C2H5OH中含有的氢原子数为6NA C.常温常压下,28 g C2H4和C3H6的混合气体中含有的原子数为6NA D.标准状况下,由Na2O2制得11.2 L O2,反应转移的电子数为0.5NA答案 C解析 常温常压下,3.0 g乙烷中含有的CH键数为0.6NA,A项错误;标准 状况下,乙醇是液体,B项错误;标
12、准状况下,由Na2O2制得O2 11.2 L,由反应方 程式:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2可知,反应转移的电子数为NA,D项错,1-2 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( ) A.0.5 mol/L MgCl2溶液中Cl-的数目为NA B.58 g乙烯和乙烷的混合气体中碳原子数目一定为4NA C.常温常压下,22.4 L NO和N2的混合气体中分子数目大于NA D.标准状况下,0.5 mol氦气含有的电子数为NA答案 D解析 氦气是单原子分子,氦的核外电子数为2,故0.5 mol氦气含有的电 子数为NA,故D项正确。,解有关阿伏加德罗常数的题目应该注意观察题干给出的条
13、件,如物 质的状态、状况条件、物质本身的结构等,同时还要考虑氧化还原反 应、电离、水解等情况,具体有如下几点: 1.状况条件 考查气体时经常给出非标准状况,如常温常压等。 2.物质的状态 考查气体摩尔体积时,常用标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、 SO3、苯、CHCl3等。,3.物质的结构 考查一定物质的量的物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子 等)的数目时,常涉及单原子分子(如稀有气体)、双原子分子、三原子分 子(如O3)。 4.氧化还原反应 考查指定物质参加的氧化还原反应,常设置电子转移数目方面的陷阱,如 1 mol Na2O2与足量CO2(或水)反应时转移电子的数目是N
14、A而不是2NA。 5.电离、水解 考查电解质溶液中微粒的数目或浓度时,常涉置弱电解质的电离、盐类 的水解方面的陷阱,如1 L 1 mol/L AlCl3溶液中Al3+的数目小于NA。,6.胶体 胶体粒子较大,如一个Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3的集合体吸附 一些粒子组成的,故Fe(OH)3胶体粒子数小于Fe(OH)3数。 7.物质变化 有些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖 掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱,如 NO2与N2O4的相互转化。,重难二 阿伏加德罗定律及其推论典例2 (2014山东青岛模拟)在三个密闭容器中分别充入Ne
15、、H2、O2三种 气体,在以下各种情况下排序正确的是 ( ) A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:(H2)(Ne)(O2) B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)p(Ne)p(O2) C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)V(Ne)V (H2) D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)m(Ne)m(O2),考查内容 阿伏加德罗定律的应用。解题关键 (1)牢记阿伏加德罗定律的适用范围:气体(单一气体或混合气 体)。 (2)灵活应用阿伏加德罗定律及其推论,并建立关系式。解析 同温同压下密度与摩尔质量成正比,故(O2)
16、(Ne)(H2),A项错 误;在温度、压强、质量相同时,体积与摩尔质量成反比,即V(H2)V(Ne)V (O2),C项错误;同温同压同体积即同物质的量,质量与摩尔质量成正比,即m (O2)m(Ne)m(H2),D项错误。答案 B,2-1 下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是 ( ) 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答案 C解析 依据阿伏加德罗定律可知,同温同压下的两种气体若体积相同,分 子数也相同,而每个CO和N2分子所含电子数相同,故C项正确;A项,同温同 压同体积条件下气体密
17、度之比等于摩尔质量之比,12C18O的摩尔质量为30 g,mol-1,14N2的摩尔质量为28 gmol-1;B项,1个12C18O分子中所含中子数为16,1个 14N2分子中所含中子数为14;D项,n= ,m相同、M不同,n不同,而每个12C18O 和14N2分子所含质子数相同。,2-2 (2014河南卫辉月考)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mn B.25 时,1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为nm C.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为mn D.标准状况下,等质量的A与B的体
18、积比为mn答案 D解析 标准状况下,m g A气体与n g B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,即 = 。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mn,A项正确;等质量的A、B的,物质的量之比等于摩尔质量的反比,为nm,B项正确;同温同压下,气体A与 气体B的密度之比等于摩尔质量之比,为mn,C项正确;标准状况下,等质量 的A、B的体积比等于摩尔质量的反比,为nm,D项错误。,1.阿伏加德罗定律 在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 即: N1=N2 “三同”(T、p、V) “一同”(N) (n) 2.阿伏加德罗
19、定律的推论中应注意的问题 (1)阿伏加德罗定律适用范围:任何气体(包括混合气体)。 (2)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量,相同,第四个量必定相同,即“三同”定“一同”。,重难三 以物质的量为核心的有关计算典例3 (2014浙江绍兴模拟)生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料 经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状 况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管中质量减轻4.8 g。 将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水,充分吸收,生成沉淀8.5
20、 g。 (1)原混合气体中甲烷的物质的量是 。 (2)原混合气体中氮气的体积分数是多少?考查内容 物质的量在化学方程式计算中的应用。,解题关键 正确找出理论差量和实际差量。将“差量”看作化学方程 式右端的一项,将实际差量与理论差量列成比例式计算求解。解析 由CH4还原CuO的反应可知,硬质玻璃管中质量减轻4.8 g是参加反 应的CuO中的O的质量。CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu 固体质量差 1 mol 480 g 1 mol 464 g 64 g n(CH4) n(CO2) 4.8 g= ,n(CH4)=0.075 mol n(CO2)=n(CH4)=0.075 mol,n(CO2
21、)总=n(CaCO3)= =0.085 mol V(N2)=2.016 L-n(CO2)总22.4 L/mol=0.112 L N2的体积分数为 100%=5.56%。答案 (1)0.075 mol (2)5.56%,3-1 (2014山东临沂模拟)38.4 mg Cu跟适量的浓HNO3反应,Cu全部反应 后,共收集气体22.4 mL(标准状况),反应消耗HNO3的物质的量是 ( ) A.1.010-3 mol B.1.610-3 mol C.2.210-3 mol D.2.410-3 mol答案 C解析 Cu与浓HNO3反应生成NO2,反应一段时间后,HNO3浓度降低,剩余 的Cu与稀HNO
22、3反应生成NO,反应后的产物是Cu(NO3)2、NO2、NO、H 2O。由氮原子守恒知,n(HNO3)=2nCu(NO3)2+n(NO2)+n(NO)=2 + =2.210-3 mol,即反应消耗HNO3的物质的量为2.210-3 mol。,3-2 (2014北京海淀模拟)下列每组分别给出了两个量,其中可以组成一个 物质的量的公式的组有 ( ),A. B. C. D.,答案 C解析 组中的公式为n= ,组中的公式为n= ,组中的公式为n=。,1.基本公式 (1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算=n(mol)= 以上计算公式适用于任何条件下的任何物质,但需注意物质结构中分
23、子 数、电子数、质子数、化学键个数的变化以及水解导致微粒个数的变 化和可逆反应中分子数的变化等。 (2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算,=n(mol)= 特别提示 任何状况下的任何气体均存在Vm。 标准状况(0 、101 kPa)下,Vm=22.4 L/mol。 上述计算公式只能适用于气体,在标准状况下,H2O、SO3、苯、己烷等 均不是气体。 2.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤 (1)基本原理N2 + 3H2 2NH3 物质的质量之比 28 6 34,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 1 3 2 (2)解题步骤,一、求气体的摩尔质量M的常
24、用方法 (1)根据标准状况下气体的密度:M=22.4 Lmol-1; (2)根据气体的相对密度(D=1/2):M1/M2=D; (3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n; (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 m/N; (5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下 式计算:,=M1a%+M2b%+M3c% 其中a%、b%、c%指混合物中各组分的物质的量分数(或体积分 数)。 二、差量法在化学方程式计算中的应用 (1)差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差 量”。这种差量可以是
25、质量、物质的量、气态物质的体积、反应过程 中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量) 跟差量(实际差量)列成比例式,然后求解。如:2C(s)+O2(g) 2CO(g),固体差量 24 g m=24 g 物质的量差量 2 mol 1 mol 2 mol n=1 mol (2)使用差量法的注意事项 所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。 有关物质的物理量及其单位都要正确地使用,即“上下一致,左右相 当”。 例 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加 热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是 ( ) A. B. C. D.,解析 设样品中含NaHCO3 x g,则 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m284 62x w1-w2= x= 则Na2CO3的质量分数为: = 。,答案 A,三、极值法 (1)极值法的含义 极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题 设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生 成物的量的值,进行判断分析,求得结果。故也称为极端假设法。 (2)极值法解题的基本思路 把可逆反应假设成向左或向右能进行完全的反应。 把混合物假设成纯净物。 把平行反应分别假设成单一反应。,(3)极值法解题的关键 紧扣题设的可能趋势,选好极端假设的落点。,
