第一章第讲物质的量气体摩尔体积.docx
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第一章第讲物质的量气体摩尔体积
第3讲物质的量气体摩尔体积
【考纲要求】1.了解物质的量（n）及其单位摩尔（mol）、摩尔质量（M）、气体摩尔体积
（Vm）、物质的量浓度（C）、阿伏加德罗常数（Na）的含义。
2.能根据微粒（原子、分子、
离子等）数目、物质的量、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。
考点一物质的量、气体摩尔体积
1.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）阿伏加德罗常数（Na）
0.012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02X1023，单位为
mol1。
公式：
Na=。
2.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。
常用的单位是gmol1。
公式:
M
=。
（2）数值：
以gmo「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。
3.气体摩尔体积
（1）影响物质体积大小的因素
①微粒的大小（物质的本性）；②微粒间距的大小（由温度与压强共同决定）：
③微粒的数目（物质的量的大小）。
⑵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约为
—1
22.4_Lmol。
（3）基本关系式：
n===
（4）影响因素：
气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压
强。
4.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（或气
体的物质的量相同）。
⑵阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论公式
语言叙述
T、p
相同
=
同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
T、V
相同
=
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
=
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
提醒对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念的理解
（1）2g氦气所含的原子数目约为0.5X6.02X1023（）
（2）1mol任何物质都含有6.02X1023个分子（）
⑶在标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同（）
（4）在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积
则一定不是22.4L（）
⑸标准状况下，。
2和。
3中氧原子的摩尔质量均为16gmol-1（）
⑹常温常压下，14gN2与7g乙烯（C2H4）所含原子数相同（）
⑺22gCO2与标准状况下11.2LHCI所含的分子数相同（）
答案
（1）V
（2）X（3）X（4）X（5）V（6）X（7）V
题组一有关n===的计算
1.
（1）含6.02X1023个中子的Li的质量是go
⑵4gD2和20g18O2的单质化合时最多能生成gD?
18。
。
（3）若12.4gNa2X中含有0.4mol钠离子，Na2X的摩尔质量是，X的相对原
子质量是。
答案
（1）
（2）22（3）62gmo「116
解析
（1）根据n=计算中子物质的量，Li的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量，再根据m=nM计算。
⑵根据不足量的物质计算生成DO的质量；18O2过量。
（3）1molNa2X中含有2mol钠离子，0.2molNa2X中含有0.4mol钠离子，贝UNazX的摩
尔质量为M（Na2X）==62gmol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
2.CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2L（标准状况），
（1）混合气体中CO的质量是g。
（2）混合气体中CO2在标准状况下的体积是L。
-1
（3）混合气体在标准状况下的密度是gL。
（4）混合气体的平均摩尔质量是gmol-10
答案
（1）7
（2）5.6（3）1.61（4）36
解析CO燃烧发生反应：
2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2L，故18gCO和CO2的混合气体的总体积为11.2L，在标准状况下，18gCO和CO2的混合气体的物质的量为0.5mol，设CO的物质的量为xmol，CO2的物质的量为ymol，
贝，解得x=0.25，y=0.25。
（1）混合气体中CO的质量=28gmol-1x0.25mol=7g。
⑵原混合气体中，CO2的体积为0.25molX22.4Lmol-1=5.6L。
（3）原混合气体的密度=〜1.61gL-1
⑷解法一：
=p22.4Lmol-1=1.61gL-1X22.4Lmol-1〜36gmol-1；
解法二：
==36gmol-1;
解法三：
=28gmol-1X50%+44gmol-1X50%=36gmol-1；
故平均摩尔质量为36gmol-1。
3.（2017长沙市第一中学高三检测）1个某种氯原子的质量是ag,1个12C原子的质量是bg,用Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（）
1该氯原子的相对原子质量为12a/b②mg该氯原子的物质的量为m/（aNA）mol③
该氯原子的摩尔质量是aNAg④ag该氯原子所含的电子数为17mol
A.①③B.②④C.①②D.②③
答案C
解析①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个12C质量的的比值，即
=，正确；②阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为1mol该氯原子的质量，因而该
氯原子摩尔质量为aNAgmol-1，n（Cl）=mol，正确，③错误；④电子数应为17，错误。
4.设Na为阿伏加德罗常数，如果ag某气态双原子分子的分子数为p,则bg该气
体在标准状况下的体积V（L）是（）
A.B.
C.D.
答案D
解析解法一公式法：
ag双原子分子的物质的量=mol，双原子分子的摩尔质量==gmol-1，所以bg气体在标准状况下的体积为
1
X22.4Lmol-=L。
解法二比例法：
同种气体其分子数与质量成正比，设bg气体的分子数为N
ag〜p
bg〜N
则：
N=，双原子分子的物质的量为，所以bg该气体在标准状况下的体积为Lo
题组二阿伏加德罗定律及应用
5.（2018合肥模拟）在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。
根据甲、乙的摩尔质量（M）的关系判断，下列说法中正确的是
（）
A.若M（甲）vM（乙），则分子数：
甲V乙
B.若M（甲）＞M（乙），则气体摩尔体积：
甲V乙
C.若M（甲）vM（乙），则气体的压强：
甲＞乙
D.若M（甲）＞M（乙），则气体的体积：
甲V乙
答案C
解析等质量的气体，其摩尔质量与物质的量（或分子数）成反比，若M（甲）vM（乙），
则分子数：
甲＞乙，A项错误；若M（甲）＞M（乙），则物质的量：
甲V乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：
甲＞乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D项错
误。
6.等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是（）
A.体积之比为13：
13：
14B.密度之比为14：
14：
13
C.质量之比为1：
1：
1D.原子数之比为1:
1:
1
答案B
解析A项，三种气体分子的质子数均为14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积
之比为1：
1：
1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28gmo|-1、28gmol
-1、26gmol」，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据p==知，密度与摩尔质量
成正比，则密度之比为28:
28:
26=14:
14:
13，正确；C项，三种气体分子的物质的量相等，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28gmol-1>28gmol-126gmol-1，根据m=nM知：
质量之比与摩尔质量成正比为28:
28:
26=14：
14：
13,错误；D
项，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,所以三种气体原子数之比为1:
1:
2,错误。
7.在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了75%。
则A单质的
一个分子中有个A原子，AH3分解反应的化学方程式为
。
答案44AH3A4＋6H2
求气体的摩尔质量M的常用方法
（1）根据物质的质量（m）和物质的量（n）:
M=m/n。
⑵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=Nam/N。
1
⑶根据标准状况下气体的密度pM=pX22.4（gmol-）。
（4）根据气体的相对密度（D=p/p2）：
M1/M2=D。
（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：
M=M1Xa%+M2Xb%+M3Xc%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数（或体积分数）。
微专题5气体体积的测定
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定（二者体积值相等）,也可直
接测量收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法：
（1）直接测量法。
如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
测量前，A装置可先通过调整左右两管的高度使左管（有刻度）充满液体，且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反
应产生的气体可以直接测量。
D装置：
用于测量混合气体中被吸收（或不被吸收）的气体的体积。
读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
解答该量气装置读数时的答题模板：
1将XXXX恢复至室温。
2调节XXX与XXX两端液面相平。
3视线与XXX在同一水平线上。
E装置：
直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积（一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量）。
（2）间接测量法。
如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
【专题训练】
欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置（每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积）。
填写下列各项（气流从左到右）：
（1）各种仪器连接的先后顺序是接、接、
接、接（用小写字母表示）。
（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是（填
序号）。
①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为VamL;
2擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为mg,并将其投入试管B
中的带孔隔板上；
3检查装置的气密性；
4旋幵装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水VbmL。
（3）根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为
（4）若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的
相对原子质量数据（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（5）仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如下图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为VimL、V2mL。
贝V产生氢气的体积为
mL。
答案
（1）ahgbcfed⑵③②④①（3）⑷偏小（5）①使分液漏斗内气
体压强与锥形瓶内气体压强相等，打幵分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消
除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差②Vi—V2
解析
（1）根据实验目的及各装置的特点可分析知：
利用A装置中的水压将E中稀盐
酸压至B中，产生的气体通过将D中的水排入C中测量其体积，所以连接顺序为
a^higifd。
（2）综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①⑶由题意知:
H2
M22.4L
m（Va—Vb）X10-3L
所以M=。
（4）由于试管B未冷却至室温，会导致Va变大，所以使Mg的相对原子质量偏小。
考点二突破阿伏加德罗常数应用的“5个”陷阱
1.抓“两看”，突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下，物质是否为“气体”［如CCI4、CHCI3、CH2Cl2（注：
CH3CI为
气体）、H2O、溴、S03、己烷、苯等在标准状况下均不为气体］。
2.排“干扰”，突破质量（或物质的量）与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解
物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”，突破陷阱
（1）记特殊物质中所含微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）的数目如Ne、D2O、
1802、一OH、OH—等。
⑵记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯（C2H4）和丙烯（C3HQ等。
⑶记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。
⑷记物质中所含化学键的数目如一分子H2O2、QH2n+2中化学键的数目分别为3、
3n+10
4.要识破隐含的可逆反应，记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响，突破陷
阱
（1）2SO2+O22SO32NO2N2O4N2+3H22NH3
（2）Cl2+H2OHCl+HClO
（3）NH3+H2ONH3H2ONH+OH—
（4）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl21+2H2O
（5）盐溶液中弱酸根或弱碱阳离子的水解。
（6）常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
5.抓“反应”，突破陷阱
（1）明确三步确定电子转移数目
（2）熟记常考氧化还原反应转移的电子数（其他反应物均过量）
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数
目
Na2O2+CO2（或
1molNa2O2
1mol或Na
H2O）
1molO2
2mol或2Na
C12+NaOH
1molCb
1mol或Na
CI2+Fe
1molCl2
2mol或2Na
1molFe
3mol或3Na
题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态
1.正误判断，正确的打“/',错误的打“X”
（1）2.24LCO2中含有的原子数为0.3Na（）
（2）常温下11.2L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5Na（）
⑶标准状况下，2.24L氨水含有NH3分子数为0.1Na（）
⑷标准状况下，22.4LSO3中含有S03分子数为Na（）
⑸标准状况下，22.4L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2Na个原子（）
答案⑴X⑵X（3）X⑷X（5）V
题组二物质的量或质量与状况
2.正误判断，正确的打“V”，错误的打“X”
（1）常温常压下，3.2gO2所含的原子数为0.2Na（）
⑵标准状况下，18gH2O所含的氧原子数目为Na（）
⑶室温下，1molCH4中含有5Na原子（）
⑷常温常压下，lmolCO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2Na（）
答案⑴V⑵V⑶V⑷V
题组三物质的组成与结构
3.正误判断，正确的打“/”，错误的打“x”
（1）在常温常压下，18gH2O与18gD2O所含电子数均为10NA（）
（2）17g—OH与17gOH－所含电子数均为10NA（）
（3）30gSiO2中含有硅氧键个数为1NA（）
（4）32g甲醇中所含共价键数目为5NA（）
⑸常温常压下，32gO2和。
3的混合气体中含有的原子数为2Na（）
（6）56g乙烯中所含共用电子对数目为12NA（）
（7）78g苯中含有3Na碳碳双键（）
（8）60C时，92gNO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6Na（）
答案⑴X
（2）X（3）x（4）V（5）V（6）V（7）x（8）V
解析（3）每个硅原子都以单键与周围的四个氧原子直接相连。
（5）直接计算氧原子的物质的量。
（6）乙烯中碳碳双键是两对共用电子对。
（7）苯分子中不含碳碳双键。
（8）混合气体抽出特定组合“NO?
”，其摩尔质量为46gmol-10
题组四电解质溶液中粒子数目的判断
4.正误判断，正确的打“V”，错误的打“X”
（1厂1的NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.6Na（）
（2）等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为
2NA（）
⑶O.lmolL：
1的NaHSOq溶液中，阳离子的数目之和为0.2Na（）
（4）25C时，pH=13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH「数目为0.1Na（）
－1
（5）1L0.1molL-的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3Na（）
答案
（1）V
（2）x（3）x（4）V（5）x
解析
（2）等体积不是1L、等浓度不是1molL-1，无法计算。
（3）没有体积无法计算。
（5）溶液中水分子也含有氧原子0
审“组成、体积”因素，规避电解质溶液中粒子数目判断陷阱
（1）是否存在弱电解质的电离或盐类水解
（3）在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。
题组五物质转化中的“隐含反应”
5.正误判断，正确的打“/”，错误的打“x”
（1）50mL12mol1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3Na（）
⑵常温下，密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2Na（）
⑶常温下，56g铁片投入足量浓H2SO4中生成Na个SO2分子（）
⑷一定条件下合成氨反应，用1.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3分子
数为NA（）
－1
（5）1L0.01molL-KAl（SO4）2溶液中含有的阳离子数大于0.02Na（）
答案
（1）x⑵x（3）x⑷x（5）V
解析
（1）随着反应进行浓盐酸变为稀盐酸，反应停止。
（2）隐含NO?
与N2O4的转化
平衡。
（3）常温下铁遇浓硫酸钝化。
（4）合成氨反应为可逆反应，不可能完全反应。
（5）一个铝离子水解，产生三个氢离子（阳离子）。
题组六氧化还原反应中电子转移数目的判断
6.正误判断，正确的打“V”，错误的打“x”
（1）5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA（）
（2）0.1molZn与含0.1molHCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA（）
（3）1molNa与足量O2反应，生成Na?
。
和Na?
。
?
的混合物，转移的电子数为Na（）
⑷1molNa2O2与足量CO：
充分反应转移的电子数为2Na（）
⑸向Feb溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2+被氧化时，共转移的电子的数目为
NA（）
（6）1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA（）
答案
（1）x
（2）x（3）V（4）x（5）x（6）x
解析⑴当铁粉过量时生成Fe2+o⑵盐酸不足，Zn不能完全反应。
（3）不论是哪种氧化物，钠均是从0价变为+1价。
（4）该反应为Na2O2中一1价的氧元素的歧化反应,
1molNa2O2反应转移1mol电子。
（5）1-的还原性比Fe2+强,CD首先氧化1-。
（6）氯气
与水、碱反应时既是氧化剂又是还原剂。
1.（2017全国卷U,8）阿伏加德罗常数的值为Na。
下列说法正确的是（）
A.ILO.ImolL一1NH4CI溶液中，NH的数量为0.1Na
B.2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1Na
C.标准状况下，2.24LN2和。
2的混合气体中分子数为0.2Na
D.0.1molH2和0.1moll2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2Na
答案D
解析A项，因铵根离子水解，其数量小于0.1Na，错误；B项，2.4gMg为0.1mol，与硫酸完全反应后转移的电子数为0.2Na，错误；C项，标准状况下，2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1Na，错误；D项，H2（g）+b（g）2HI（g），反应前后气体物质的量不变，正确。
2.（2017全国卷m，10）Na为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是（）
A.0.1mol的11B中，含有0.6Na个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中，含有0.1Na个H+
C.2.24L（标准状况）苯在02中完全燃烧，得到0.6Na个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCb©，增加2Na个P—Cl键
答案A
解析A项，硼原子的质子数为5,11B的中子数为6,故0.1mol的11B中含有中子数为0.6Na，正确；B项，未指明溶液体积，无法计算H+的物质的量，错误；C项，
标准状况下苯为液体，不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数，错误；
D项，PCl3+Cl2PCI5，这是一个可逆反应，1molPCl3与1molCl2不可能完全反应生成1molPCl5，故增加的P—Cl键数目小于2Na，错误
3.（2016全国卷I,8）设Na为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是（）
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2Na
B.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2Na
C.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下，2.24LCCI4含有的共价键数为0.4Na
答案A
解析A项，乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中相当于含有
1moICH2，贝V其氢原子数为2Na,正确；B项，合成氨的反应是可逆反应，则1moIN2与4moIH2反应生成的NH3分子数小于2Na，错误；C项，铁和过量硝酸反应生成硝酸铁，故ImolFe溶于过量硝酸，电子转移数为3Na，错误；D项，标准状况下CCI4
为液态，故2.24LCCI4的物质的量不是0.1mol，则其含有的共价键数不是0.4Na，错误。
4.（2015全国卷II，10）Na代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是（）
A.60g丙醇中存在的共价键总数为10Na
B.1L0.1moIL—1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1Na
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移
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