版 专题1 第2单元 物质的量 物质的聚集状态Word下载.docx
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单位物质的量的气体所占的体积,符号Vm,常用单位是L/mol(或L·
mol-1);
基本表达式是Vm=
②影响因素:
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。
温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大。
③特例:
标准状况是指温度为0℃,压强为101kPa,此时,Vm=22.4_L/mol。
(1)“22.4L/mol”仅适用于标准状况下,且标准状况下为气态的气体的体积计算。
(2)“22.4L/mol”不仅适用于单一气体也适用于混合气体。
4.阿伏加德罗定律及其推论
(1)内容
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。
(2)推论
条件
结论
推论一
同温同压
=
推论二
同温同容
注:
以上用到的符号:
n——物质的量、M——摩尔质量、V——气体体积、ρ——密度、p——压强
(1)同温同压同体积的气体的分子数相等,但原子数不一定相等。
(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。
(3)理解阿伏加德罗定律及推论可根据公式:
pV=nRT(R为常量,T为热力学温度),n=
,ρ=
导出。
[应用体验]
1.思考并回答下列问题。
(1)H2O的摩尔质量与1molH2O的质量在数值上相等吗?
为什么?
(2)阿伏加德罗常数与6.02×
1023的意义相同吗?
(3)标准状况下,任何气体的摩尔体积均为22.4L/mol,能否说明气体的摩尔体积为22.4L/mol时一定处于标准状况下?
(4)任何物质在同温同压下,1mol物质所占的体积一定相同吗?
(5)标准状况下,1molH2与1molN2、H2混合气体体积均约为22.4L,对吗?
【提示】
(1)不一定相等。
两者的单位没有指明,数值不一定相等。
(2)不相同。
阿伏加德罗常数是一物理量,单位为mol-1,数值约为6.02×
1023;
而6.02×
1023只是一个数值。
(3)不一定。
若升高温度增大压强,气体体积可能不变。
(4)不一定。
(5)对。
2.如图所示三只气球,其中A、B的体积均为1.12L,则A、B中气体的物质的量________是0.05mol(填“一定”或“不一定”);
标准状况下,A、B气球中的分子个数比是________;
在相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相同,则两气球的体积之比是________。
【提示】 不一定 1∶1 2∶1
[高考命题点突破]
命题点1 与物质的量有关概念的理解
1.下列说法正确的是________(填序号)。
①摩尔质量为Mg/mol的气体,一个分子的质量为
g
②nmolO2的粒子数为N,则阿伏加德罗常数为
③H2SO4的摩尔质量为98g
④1molH3PO4分子中含有3NA个H、NA个P和4NA个O
⑤利用气体摩尔体积可以计算一个气体分子的大致体积
⑥2molNa2CO3固体中含有2NA个Na2CO3分子
⑦在常温常压下,Cl2的密度为
g/L
⑧标准状况下,28gCO与N2的混合气体的体积约是22.4L
⑨同温同压下,11.2LCl2和11.2LSO2气体含有的原子数相同
⑩标准状况下,18gH2O的体积为22.4L
⑪同温同压下,5L氧气与5L氖气含有的原子数相同
⑫在同温同压下,1体积A2(g)与3体积B2(g)反应生成2体积C(g),则C的组成为AB3
⑬44gCO2与N2O的混合气体中含有的原子数为NA
【答案】 ①④⑧⑫
2.一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×
1023个分子,这些分子由1.204×
1024个原子构成,下列有关说法中不正确的是( )
【导学号:
91720020】
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下,该纯净物若为气态,其体积约是22.4L
C.该气体中每个分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L
A [若为标准状况,6.02×
1023个气态分子的体积应为22.4L,不是30L。
]
(1)涉及体积数值时要注意气态、温度和压强(0℃、101kPa)能否使用“22.4L/mol”。
(2)判断一定量的物质中所含原子数时要注意物质的组成。
(3)22.4L气体,在标准状况下是1mol,在非标准状况下,可能是1mol,也可能不是1mol。
(4)阿伏加德罗常数有单位,应写为6.02×
1023mol-1,不能仅写数值6.02×
1023。
(5)涉及求体积比时要注意同温同压条件。
命题点2 以物质的量(n)为核心的计算
3.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是( )【导学号:
91720021】
A.
L B.
L
C.
LD.
D [M=
g/mol=
g/mol,V=
×
22.4L。
4.设NA为阿伏加德罗常数。
已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物( )【导学号:
91720022】
A.所含共用电子对数目为(
+1)NA
B.所含碳氢键数目为
C.燃烧时消耗的O2一定是
D.所含原子总数为
B [同质量的C2H4或C3H6中所含共用电子对数目或碳氢键数目相等,故可知14g混合物中含有共用电子对数目、碳氢键数目分别为3NA、2NA。
ag混合物中含有共用电子对数目为
NA;
ag混合物中含有碳氢键数目为
NA=
;
不知反应所处的温度、压强,无法求算反应消耗氧气的体积;
二者最简式相同,均为CH2,因此ag混合物中所含原子总数为
5.
(1)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中,含________molSO
,Al3+的物质的量________(填“>
”“<
”或“=”)0.8mol。
(2)0.3molCH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。
2.4gT
O中所含中子数为________,1.5gCH
中的电子数为________,15.6gNa2O2中的阴离子数目为________。
(3)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”)。
(4)1L0.1mol·
L-1的Na2CO3溶液中n(Na+)=________mol,n(CO
)+n(HCO
)+n(H2CO3)=________mol。
【解析】
(1)Al3+在水中发生水解反应,故物质的量小于0.8mol。
(2)CH4分子和H2O分子的质子数都是10,所以H2O分子个数为0.3NA;
T
O中的中子数为14,2.4gT
O中所含中子数为1.4NA;
CH
中的电子数为8,1.5gCH
中的电子数为0.8NA;
Na2O2中的阴离子为O
,15.6gNa2O2中的阴离子数目为0.2NA。
(3)CH3COOH为弱酸,部分电离。
(4)根据物料守恒可知:
n(Na+)=2[n(CO
)+n(H2CO3)]=0.2mol。
【答案】
(1)1.2 <
(2)0.3NA 1.4NA 0.8NA 0.2NA
(3)小于 小于
(4)0.2 0.1
N
n
m
V(g)
[注] Vm与温度、压强有关,标准状况时Vm=22.4L/mol。
命题点3 阿伏加德罗定律及推论的简单应用
6.(2018·
哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是
( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
D [质量相同的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积比为11∶7,但摩尔体积相同。
7.在一定温度下,向一固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应,达到平衡时,N2的转化率为25%,则反应前后的压强之比为________。
【解析】 N2 + 3H2
2NH3
起始:
1mol3mol0
转化:
0.25mol0.75mol0.5mol
平衡:
0.75mol2.25mol0.5mol
故:
【答案】 8∶7
在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若它们的温度和密度均相同,试根据甲、乙的摩尔质量(M)关系,判断下列说法正确的是( )
A.若M(甲)>
M(乙),则气体的体积:
甲<
乙
B.若M(甲)<
M(乙),则气体的压强:
甲>
C.若M(甲)>
M(乙),则气体的摩尔体积:
D.若M(甲)<
M(乙),则气体的分子数:
B [A项,根据m、ρ相同可知甲、乙体积相同;
B项,M(甲)<
M(乙)知n(甲)>
n(乙),因体积相同,故压强:
乙;
C项,摩尔体积:
D项,因n(甲)>
n(乙)故分子数:
乙。
命题点4 气体相对分子质量的求算
8.
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857g/L,则气体A的相对分子质量为________,可能是________气体。
(2)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则此气体的相对分子质量为________。
(3)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若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________(用含ρ的代数式表示)。
③若在该条件下,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________(用含a、b、c的代数式表示)。
【解析】
(1)M=ρ×
22.4g/mol≈64g/mol。
(2)M=
=64g/mol。
(3)因为NH4HCO3(s)===NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
①M(混)=2d⇒n(混)=
mol,
⇒M(NH4HCO3)=2d×
3g·
mol-1=6dg·
mol-1。
②
(混)=22.4ρg·
③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
(混)=17a%+44b%+18c%。
【答案】
(1)64 SO2
(2)64
(3)①
mol 6dg·
mol-1
②22.4ρg·
③17a%+44b%+18c%
(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:
=M1×
a%+M2×
b%+M3×
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2|“七角度”突破以NA为载体的微观计算与判断
(对应学生用书第8页)
命题点1 22.4L/mol的适用条件分析
(1)陷阱:
从Vm=22.4L·
mol-1的适用条件和物质的状态设置陷阱。
(2)突破:
一要看是否为标准状况,不为标准状况无法直接用22.4L·
mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n;
二要看物质在标准状况下是否为气态,若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n,如水、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、己烷、苯、CxHy(x>
4)、乙醇、乙酸等。
[突破训练1]
下列说法正确的是________(填序号)。
①标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含NA个原子
②标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
③常温常压下,22.4LCl2中含有的分子数为6.02×
1023个
④标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
⑤标准状况下,NA个CCl4分子占有的体积为22.4L
⑥常温常压下,22.4LH2含有的分子数小于NA
⑦标准状况下,11.2L己烷含有的氢原子数为7NA
⑧标准状况下,33.6LSO2和SO3的混合气体中含有的硫原子数为1.5NA
【解析】 ①标准状况下,22.4L(即1mol)N2和H2的混合气体,含有原子数应为2NA;
②氨水为溶液,无法用22.4L/mol计算其物质的量;
③常温常压下,22.4LCl2不是1mol;
⑤标准状况下,CCl4为非气态;
⑦标准状况下,己烷为液态;
⑧标准状况下SO3为非气态。
【答案】 ④⑥
命题点2 某些物理量与物质所处的状况无关的分析
(1)陷阱:
设置与计算无关的一些干扰条件,给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断。
排“干扰”,明确物质的量或质量与物质所处状况无关,物质的量或质量确定时,物质所含的微粒数与温度、压强等外界条件无关。
[突破训练2]
【导学号:
91720023】
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室温下,1molCH4中含有原子数目为5NA
④常温常压下,1molCO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA
【答案】 ①②③④
命题点3 一定量的物质中微粒数目的分析
从物质的组成特点、摩尔质量特点等设置陷阱。
①特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如
D
O(M=20,中子数10),H
O(M=20,中子数10)。
稀有气体分子为单原子分子。
—OH与OH-中含有的电子数不同。
②等质量的最简式相同的物质含有的原子数相同,如NO2与N2O4,C2H4与C3H6,O2与O3。
③等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同,如N2与CO,CO2与N2O,H2SO4与H3PO4。
④等物质的量的NO2与SO2中氧原子数相同。
[突破训练3]
下列说法不正确的是________(填序号)。
91720024】
①(2016·
全国Ⅰ卷)14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
②(2015·
全国Ⅰ卷)18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
③(2013·
全国Ⅱ卷)1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA
④(2012·
课标卷)28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
⑤常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA
⑥12g金刚石和石墨混合物中含有的碳原子数为NA
⑦标准状况下,11.2L氖气分子中含有的原子数为NA
⑧49gH3PO4和H2SO4的混合物中氧原子数为2NA
⑨常温常压下,22gCO2与N2O的混合气体中分子总数为0.5NA
【解析】 ①二者的最简式均为CH2,故14g混合气体中含氢原子数为2NA;
②18gD2O和18gH2O的物质的量不相同,则含有的质子数不相同;
③—OH与OH-含有的电子数不同;
④乙烯与C4H8的最简式相同,即CH2,故28g混合气体中含CH2的物质的量为2mol,即含有的碳原子数为2NA;
⑤NO2与N2O4的最简式均为NO2;
⑥金刚石和石墨均由碳原子构成,等质量时含有的碳原子数相同;
⑦氖气分子为单原子分子;
⑧H3PO4与H2SO4的摩尔质量均为98g/mol;
⑨CO2与N2O的摩尔质量相同,22g气体中分子数为
NA=0.5NA。
【答案】 ②③⑦
命题点4 一定量的物质中共价键(或共用电子对)数目分析
从物质结构中含有的共价键设置陷阱。
熟记常见物质中的共价键数目
①H2O—2、NH3—3、CH4—4,CCl4—4。
②CnH2n+2中C—C:
(n-1)、C—H:
(2n+2)。
③金刚石中1molC形成2molC—C。
④石墨中1molC形成1.5molC—C。
⑤SiO2中1molSiO2中含4molSi—O。
⑥苯分子中不含有C—C或C===C。
⑦CO2中C===O为2个,共用电子对数为4对。
⑧乙醇分子:
C—H(5个),C—C(1个),C—O(1个),O—H(1个)。
[突破训练4]
91720025】
全国Ⅰ卷)标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
②78g苯含有C===C的数目为3NA
③常温下,8gCH4含有2NA个C—H
④12g金刚石中含有的共价键数为4NA
⑤34gNH3中含N—H数目为2NA
⑥标准状况下,2.24L乙烷中含共价键数为0.7NA
⑦常温下,58gC4H10中含有共价键数为14NA
⑧30gSiO2中含有Si—O数目为2NA
⑨23g乙醇中含有的共价键数为4NA
【解析】 ①标准状况下,CCl4为液态;
②苯分子中不含有C===C;
③共价键数为
4NA=2NA;
④12g金刚石形成C—C为2NA;
⑤N—H为6NA;
⑥1个C2H6分子中共价键为7,故0.1mol乙烷含共价键0.7NA;
⑦1molC4H10中含有共价键数为13NA;
⑧1molSiO2中含4NASi—O;
⑨1mol乙醇(CH3CH2OH)中含有8NA共价键。
【答案】 ③⑥⑧⑨
命题点5 电解质溶液中微粒数目的分析
从难电离、易水解的微粒的数目计算以及电解质组成、溶液体积等因素上设置陷阱。
细审题、抓“三看”:
一看是否指明溶液的体积;
二看是否有弱电解质或可水解的弱酸根离子(或弱碱阳离子),如1L0.1mol·
L-1的乙酸溶液和1L0.1mol·
L-1的乙酸钠溶液中含CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA;
三看所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol·
L-1(与电解质的组成无关),0.05mol·
L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·
L-1(与电解质的组成有关),不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。
[突破训练5]
91720026】
①(2015·
全国Ⅰ卷)2L0.5mol·
L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
②(2013·
全国Ⅱ卷)1.0L1.0mol·
L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
③室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA
④1L0.5mol/L的Na2CO3溶液中阴阳离子总数大于1.5NA
⑤1L0.1mol/L的NaHS溶液中HS-和S2-的离子数之和为0.1NA
⑥25℃时,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
⑦1mol·
L-1NaCl溶液中含有的Cl-数目为NA
⑧1molFeCl3与水反应,完全转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目为NA
⑨500mL0.1mol·
L-1的MgCl2溶液中,Mg2+所带正电荷总数为0.1NA
⑩1L0.5mol/L的NaClO溶液中ClO-的数目小于0.5NA
【解析】 ①H2SO3为弱酸,不能完全电离;
②H2O中也含有氧原子;
③由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-13mol/L,故1L溶液中水电离出的OH-为10-13NA;
④CO
水解生成HCO
和OH-,阴离子数目增多;
⑤根据物料守恒知n(HS-)+n(H2S)+n(S2-)=0.1mol;
⑥pH=13时c(OH-)=0.1mol/L,溶液中含OH-数目为1.0×
0.1NA;
⑦未指明溶液体积;
⑧氢氧化铁胶体粒子是氢氧化铁形成的集合体,故胶粒数一定小于NA;
⑨Mg2+部分水解;
⑩ClO-部分水解而减少。
【答案】 ④⑩
命题点6 反应中转移电子数的分析
易在特殊氧化还原反应中电子转移(得失)数目上设置陷阱。
①三步确定电子转移数目:
②熟记常考氧化还原反应中转移的电子数:
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1molNa2O2
1