阿伏伽德罗常数的专题练习.doc
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第2讲 物质的量 气体摩尔体积
[考纲要求] 1.理解摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、阿伏加德罗常数的含义。
2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。
3.能正确解答阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律与物质的组成、结构及重要反应综合应用题。
考点一 物质的量 摩尔质量
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6.02×1023,单位为mol-1。
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。
单位是g·mol-1。
公式:
M=。
(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。
深度思考:
阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗?
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子数目( )
(2)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )
(3)1mol水中含有2mol氢和1mol氧( )(4)NaOH的摩尔质量为40g( )
(5)1molO2的质量与它的相对分子质量相等( )(6)1molOH-的质量为17g·mol-1( )
(7)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( )
(8)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍( )
(9)1molH3PO4与1molH2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同( )
摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点
1.相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)不是同一个物理量,单位不同,只是在数值上相等。
2.摩尔质量的单位为g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。
3.熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98g·mol-1);②Mg3N2和CaCO3(100g·mol-1);③CO、N2、C2H4(28g·mol-1)。
题组一 有关分子(或特定组合)中微粒数的计算
1.标准状况下有①0.112L水 ②0.5NA个HCl分子③25.6gSO2气体 ④0.2mol氨气 ⑤2mol氦气
⑥6.02×1023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为______________________。
2.计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目
(1)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中,含________molSO,Al3+的物质的量__________0.8mol(填“>”、“<”或“=”)。
(2)1L0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)__0.1mol,n(CH3COO-)___0.1mol(填“大于”“小于”或“等于”)。
题组二 通过n==,突破质量与微粒数目之间的换算
3.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。
据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。
若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2g该晶体中含氧原子数______________,氢原子的物质的量____________mol。
4.某氯原子的质量是ag,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( )
A.该氯原子的相对原子质量为B.mg该氯原子的物质的量为mol
C.该氯原子的摩尔质量是aNAgD.ag该氯原子所含的电子数为17mol
有关微粒数目比较的思维方法
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
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)
2.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约为22.4_L·mol-1。
(2)相关计算①基本表达式:
Vm=②与气体质量的关系:
=③与气体分子数的关系:
=
(3)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。
3.阿伏加德罗定律及其推论应用
(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)。
(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV=nRT及n=、ρ=导出)
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
深度思考1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)在标准状况下,1molO2与1molSO3的体积相同( )
(2)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( )
(3)22.4L气体在标准状况下是1mol,在非标准状况下一定不是1mol( )
(4)在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同,原子个数也相同( )
(5)在相同条件下,相同物质的量的C2H4和C3H6,所含分子个数相同,原子个数也相同( )
2.若把1题(5)中的相同“物质的量”改成相同“质量”,是“分子”个数相同还是“原子”个数相同?
3.由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是________。
①1摩尔水的质量 ②1摩尔水蒸气的质量 ③1摩尔水蒸气的体积
题组一 以“物质的量”为中心的计算
1.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.
2.(2014·宿迁期末)某气体的摩尔质量为Mg·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定的温度和压强下,体积为VL的该气体所含有的分子数为X。
则表示的是( )
A.VL该气体的质量(以g为单位)B.1L该气体的质量(以g为单位)
C.1mol该气体的体积(以L为单位)D.1L该气体中所含的分子数
题组二 阿伏加德罗定律及推论的应用
3.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)甲<乙B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:
甲<乙
C.若M(甲)甲>乙D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:
甲<乙
4.在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)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_____。
NH4HCO3的摩尔质量为_____(用含m、d的代数式表示)。
(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________________。
(3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为__________。
求气体的摩尔质量M的常用方法
1.根据标准状况下气体的密度ρ:
M=ρ×22.4(g·mol-1)。
2.根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):
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:
=×a%+×b%+×c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
考点三 突破阿伏加德罗常数应用的“六个”陷阱
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,正确的划“√”,错误的划“×”
(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( )
(3)标准状况下,22.4L己烷中含共价键数目为19NA( )
(4)常温常压下,22.4L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA( )
(5)标准状况下,2.24LHF含有的HF分子数为0.1NA( )
题组二 物质的量或质量与状况
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)常温常压下,3.2gO2所含的原子数为0.2NA( )
(2)标准状况下,18gH2O所含的氧原子数目为NA( )
(3)常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
题组三 物质的组成与结构
3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)在常温常压下,32g18O2中含有2NA氧原子( )
(2)17g—OH与17gOH-所含电子数均为10NA( )
(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同( )(4)mgCO与N2的混合气体中所含分子数目为NA( )
(5)4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA( )(6)30g甲醛中含共用电子对总数为4NA( )
记“组成”,突破陷阱
1.记特殊物质中所含微粒的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
2.记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
3.记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
4.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)0.1L3.0mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA( )
(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( )
(3)0.1mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA( )
(4)25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA( )
5.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA( )
(2)标准状况下,22.4LNO2气体中所含分子数目为NA( )(3)100g17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为NA( )
(4)标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA( )
题组六 氧化还原反应中电子转移数目的判断
6.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(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Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA( )
(4)1molNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA( )
(5)向FeI2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( )
探究高考 明确考向
1.(2014·江苏,6)设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的