第一章物质的量Word文件下载.docx
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(2)1molH2O中含有2mol氢和1mol氧(×
(3)NaOH的摩尔质量为40g(×
(4)1molO2的质量与它的相对分子质量相等(×
(5)1molOH-的质量为17g·
mol-1(×
(6)氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量(×
(7)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍(×
(8)1molH3PO4与1molH2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同(×
2.在0.5molNa2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别为( )
A.1.5NA 2mol B.1.5NA 32g
C.3.01×
1023 4molD.1mol 64g
解析:
选B 0.5molNa2SO4中含有1.5NA个离子、32g氧原子。
3.0.3molCH4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________。
(用NA表示)
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。
答案:
0.3NA 1.4NA 0.8NA 0.2NA
知识点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及推论
1.影响物质体积的因素
2.气体摩尔体积(Vm)
单位物质的量的气体所占的体积,单位:
L/mol(或L·
mol-1)。
(2)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)特例:
标准状况下(0℃,101kPa),Vm=22.4_L·
气体摩尔体积的3注意
(1)使用“条件”:
一般指标准状况。
(2)使用对象:
必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·
mol-1,其他条件下不一定是22.4L·
3.阿伏加德罗定律
(1)内容
即“三同”(T、p、V)定,“一同”(N)。
[注意] 同温同压同体积的气体所含分子数相等,但不同气体分子中所含原子数目不一定相等。
(2)阿伏加德罗定律的推论
条件
结论
推论一
同温同压
=
推论二
同温同容
1.甲烷和氧气的体积比为1∶2时极易爆炸,此时混合气体中甲烷的质量分数为( )
A.80%B.20%
C.33.3%D.66.7%
选B 相同条件下,气体的物质的量与体积成正比,甲烷与氧气的体积比为1∶2,其物质的量之比为1∶2,设二者的物质的量分别为nmol、2nmol,则甲烷与氧气的质量之比为(16g·
mol-1×
nmol)∶(32g·
2nmol)=1∶4,甲烷的质量分数为20%。
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11.2L 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,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤B.④⑥
C.②④⑥D.①④⑥
选B ①该物质在标准状况下不一定是气体;
②没有限定处于标准状况下,0.5molH2所占体积不一定为11.2L;
③标准状况下,H2O不是气体;
⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4L·
3.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∶14
B.密度之比为14∶14∶13
C.质量之比为1∶1∶1
D.原子数之比为1∶1∶1
选B A项,三种气体分子的质子数分别为14、14、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,三者体积之比为1∶1∶1,错误;
B项,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g·
mol-1、28g·
mol-1、26g·
mol-1,等温等压下,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,三种气体的物质的量相等,质量之比等于摩尔质量之比,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g·
mol-1,则质量之比为28∶28∶26=14∶14∶13,错误;
D项,三种气体的物质的量相等,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。
1.思维流程
解答以物质的量为核心的相关计算时,要注意“物质的量”的桥梁作用,解题思维流程如下:
2.注意事项
(1)“一个中心”:
以物质的量为中心。
(2)“两个前提”:
在应用Vm=22.4L·
mol-1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)
(3)“三个关系”
①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(中子、电子等)间的关系。
②摩尔质量与相对分子质量间的关系。
③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)间的关系。
(4)“四个无关”:
物质的量的多少、质量的大小、粒子数的多少均与温度的高低、压强的大小无关;
物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
1.下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,4.6gNO2气体约含有1.81×
1023个原子
B.标准状况下,80gSO3所占的体积约为22.4L
C.标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NA
D.标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为2NA
选A 标准状况下SO3不是气体,B项错误;
标准状况下CCl4是液体,C项错误;
标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为NA,D项错误。
2.
(1)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________。
(2)标准状况下,14gN2和CO的混合气体,其体积为____,质子数为________NA。
(1)M=
=64g·
(2)n=
=0.5mol,V=nVm=0.5mol×
22.4L·
mol-1=11.2L。
质子数=0.5mol×
14mol-1=7。
(1)64
(2)11.2L 7
3.
(1)下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序是________。
①0.5mol氨气 ②4g氦气 ③4℃时9mL水
④0.2mol磷酸钠
(2)下列各物质所含H原子个数由多到少的排列顺序是____________________。
①标准状况下,22.4LCH4 ②1.5molNH3 ③1.806×
1024个H2O ④标准状况下,73gHCl
(1)①④③②
(2)③②①④
4.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________(填“>
”“<
”或“=”)0.8mol。
(2)1L0.1mol·
L-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)0.1mol,n(CH3COO-)________0.1mol。
(1)n(SO
)=3n[Al2(SO4)3]=3×
0.4mol=1.2mol,0.4molAl2(SO4)3中含有0.8molAl3+,由于在溶液中Al3+水解,故Al3+的物质的量小于0.8mol。
(2)由n=c·
V求得n(CH3COOH)为0.1mol,但由于CH3COOH是弱酸,能发生部分电离,故n(CH3COOH)<
0.1mol,n(CH3COO-)<
0.1mol。
(1)1.2 <
(2)小于 小于
[基础过关练]
1.下列各组物质中,所含电子数相同的是( )
A.0.5mol37Cl2和16gO2
B.5.6LN2(标准状况下)和11gCO2
C.20gD2O和10gH2
D.224mLD2和0.1molN2
选C A项,0.5mol37Cl2和16gO2中,所含电子数分别为17NA、8NA;
B项,5.6LN2(标准状况下)和11gCO2中,所含电子数分别为3.5NA、5.5NA;
C项,20gD2O和10gH2中,所含电子数分别为10NA、10NA;
D项,224mLD2和0.1molN2中,所含电子数分别为0.02NA、1.4NA。
2.取五个相同的气球,同温同压下,分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。
A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是( )
选C A项,含有HCl和O3,1mol混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;
B项,含有H2和NH3,1mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;
C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1mol混合气体含有2mol原子,正确;
D项,含有He和NO2,二者的物质的量比为1∶1时才符合,错误。
3.下列条件下,两种气体分子数一定不相等的是( )
A.相同质量、不同密度的N2O和CO2
B.相同体积、相同密度的CO和C2H4
C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3
D.相同压强、相同质量的NO2和N2O4
选D A项,N2O和CO2的相对分子质量均为44,质量相同时,分子数一定相等;
B项,CO和C2H4相对分子质量均为28,体积相同、密度相同,则质量相等,分子数相等;
C项,同温、同压、同体积时,气体分子数一定相等。
4.填空。
(1)0.3molH2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。
(2)12g乙烷中所含共价键的物质的量是________。
(3)分子数为0.5NA的CO2分子,质量是________。
(4)9.5gA分子的物质的量是0.25mol,A的摩尔质量是__________,N个B分子的质量是mg,则B的摩尔质量是________,24gO3中的分子数与________g18O2中的分子数相等。
(1)0.2NA
(2)2.8mol (3)22g
(4)38g·
mol-1
18
5.如图有三只气球,其中VA=VB=1.12L。
(1)A、B中气体的物质的量________是0.05mol(填“一定”或“不一定”)。
(2)标准状况下,A、B气球中的分子个数比为________。
(3)相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相等,则VA∶VC=________。
(1)不一定
(2)1∶1 (3)2∶1
高考研究——把握考情,方向不对努力白费
考纲要求
高频考点
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)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。
2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
1.阿伏加德罗常数的正误判断
5年5考
2.物质的量在化学方程式中的计算与应用
阿伏加德罗常数正误判断
[高考这样考]
1.(2016·
全国乙卷)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,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
选A A项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6,二者的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为
=1mol,故所含氢原子数为2NA。
B项N2和H2合成氨的反应为N2+3H2
2NH3,该反应为可逆反应,1molN2与4molH2反应生成的NH3小于2mol,故生成的NH3分子数小于2NA。
C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3,故1molFe参加反应时转移电子数为3NA。
D项标准状况下,CCl4为液体,2.24LCCl4的物质的量远大于0.1mol,故含有的共价键数远大于0.4NA。
2.(2015·
全国卷Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol·
L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
选C A.D2O的摩尔质量为20g·
mol-1,18gD2O的物质的量为18g/20g·
mol-1=0.9mol,则含有的质子数为0.9mol×
10NA=9NA,H2O的摩尔质量为18g·
mol-1,18gH2O的物质的量为18g/18g·
mol-1=1mol,则含有的质子数为1mol×
10NA=10NA,故A不正确。
B.亚硫酸是弱电解质,不能发生完全电离,所含H+数小于2L×
0.5mol·
L-1×
2=2NA,故B不正确。
C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e-,生成0.1mol氧气转移电子数为0.2NA,故C正确。
D.2molNO与1molO2发生反应2NO+O2===2NO2,生成2molNO2,因为存在2NO2N2O4,则产物的分子数小于2NA,故D不正确。
3.(2015·
全国卷Ⅱ)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.1L0.1mol·
L-1的NaHCO3溶液中HCO
和CO
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钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g核素
U发生裂变反应:
U+
n
Sr+
Xe+10
n,净产生的中子(
n)数为10NA
选C A项,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH(1丙醇)或CH3CHOHCH3(2丙醇),60g丙醇的物质的量为1mol,含有7molCH键、2molCC键、1molCO键和1molOH键,故所含共价键总数为11NA。
B项,据C原子守恒可得n(HCO
)+n(CO
)+n(H2CO3)=1L×
0.1mol·
L-1=0.1mol,故HCO
和CO
离子数之和小于0.1NA。
C项,Na与O2反应生成钠的氧化物(Na2O、Na2O2等),Na由0价升高到+1价,23g钠的物质的量为1mol,充分燃烧时转移电子数为NA。
D项,核素
92U+
n)数为10-1=9;
235g核素
U的物质的量为1mol,则发生裂变时净产生的中子数为9NA。
[师说高考]
知
考
情
在近几年高考中,阿伏加德罗常数的正误判断一直备受青睐,保持着较高的稳定性与连续性。
在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体,结合气体摩尔体积、物质的组成或原子结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论,考查常用化学计量的相关计算
明
向
对阿伏加德罗常数的考查,仍会结合基本概念、基本理论及元素化合物中有关粒子问题设置陷阱进行命题。
因此,复习时要进行题组强化训练,学会挖掘题目“隐含条件”,以免掉入题设“陷阱”之中
[备考这样办]
着眼点1 注意“标准状况”“常温常压”等外界条件
使用22.4L·
mol-1必须同时满足两个条件:
“标准状况”、“气体”。
①在标准状况下,非气态物质(如H2O、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、苯、己烷、乙醇等),体积为22.4L时,其分子数远大于NA。
②气态物质,在非标准状况下的体积为22.4L时,其分子数不一定等于NA。
[对点训练]
(1)(2015·
广东高考)标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含有NA个原子(×
(2)(2014·
江苏高考)标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA(×
(3)(2014·
广东高考)标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子(×
着眼点2 牢记物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响
高考题中常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,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。
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)(2014·
四川高考)高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA(×
(2)(2013·
江苏高考)常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA(√)
(3)(2013·
广东高考)常温常压下,8gO2含有4NA个电子(√)
(4)(2012·
全国卷)常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA(√)
着眼点3 辨清物质的组成与结构
(1)特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-、H37Cl等。
(2)物质中所含化学键的数目。
1mol硅中含Si—Si键2NA,1molSiO2中含Si—O键4NA,1molCnH2n+2中含共价键数为(3n+1)NA。
(3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。
(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目,如N2、CO、C2H4等。
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
四川高考)常温常压下,4.4g乙醛所含碳氢共价键数目为0.7NA(×
(2)(2015·
四川高考)2.0gH
O与D2O的混合物中所含中子数为NA(√)
广东高考)1mol甲苯含有6NA个C—H键(×
(4)(2013·
全国卷Ⅱ)12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA(√)
(5)(2013·
全国卷Ⅱ)1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA(×
(6)(2012·
全国卷)28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA(√)
着眼点4 运算清楚氧化还原反应中电子的转移
(1)熟记常考氧化还原反应转移的电子数,同时要注意同一种物质在不同反应中电子转移数目可能不同。
反应
物质
转移电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1molNa2O2
NA
1molO2
2NA
Cl2+NaOH
1molCl2
Cl2+Fe(或Cu)
1molFe
3NA
1molCu
S+Fe(或Cu)
1molS
(2)当同时给出两种反应物的量时要注意过量计算问题。
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
四川高考)标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(×
四川高考)5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA(√)
江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA(×
(4)(2014·
四川高考)氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA(×
江苏高考)标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA(×
全国卷)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(×
着眼点5 掌握弱电解质的电离、盐类的水解
(1)是否指明了溶液的体积。
(2)是否有弱电解质或可水解的盐,如1L0.1mol·
L-1的乙酸溶液和1L0.1mol·
L-1的乙酸钠溶液中含有CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液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,c(OH-)=0.1mol·
L-1,与电解质的组成有关。
(4)不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。
5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)(2013·
全国卷Ⅱ)25℃时pH=13的NaOH溶液中含有