步步高教师用书京津鲁琼专用高考化学第1章 第1讲.docx
《步步高教师用书京津鲁琼专用高考化学第1章 第1讲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高教师用书京津鲁琼专用高考化学第1章 第1讲.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
步步高教师用书京津鲁琼专用高考化学第1章第1讲
第1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）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。
考点一 物质的量、气体摩尔体积
1．物质的量
（1）物质的量（n）
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）单位物质的量的物质所具有的质量。
常用的单位是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。
3．气体摩尔体积
（1）影响物质体积大小的因素
①粒子的大小（物质的本性）；②粒子间距的大小（由温度与压强共同决定）；③粒子的数目（物质的量的大小）。
（2）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22.4L·mol－1。
（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：
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体，含有相同数目的粒子（或气体的物质的量相同）。
（2）阿伏加德罗定律的推论
相同条件
推论公式
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
（1）1mol任何物质都含有6.02×1023个分子（×）
（2）硫酸的摩尔质量为98g（×）
（3）标准状况下，H2和N2的气体摩尔体积均为22.4L（×）
（4）在标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同（×）
（5）2molH2O是1molH2O摩尔质量的2倍（×）
（6）摩尔是物质的量的单位（√）
（1）含6.02×1023个中子的
Li的质量是g。
（2）4gD2和20g18O2的单质化合时最多能生成gD218O。
（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）62g·mol－1 16
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。
（2）根据不足量的物质计算生成D218O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，则Na2X的摩尔质量为M（Na2X）＝
＝62g·mol－1；X的相对原子质量＝62－46＝16。
（1）物质的量只能衡量微观粒子，必须指明具体粒子的种类或化学式。
（2）摩尔质量与相对原子（分子）质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，二者在数值上相等。
（3）气体摩尔体积使用的对象是气体；标准状况是0℃、1.01×105Pa，不是常温、常压。
（4）在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4L·mol－1。
题组一 突破宏观量（质量、体积）与粒子数的换算
1．已知：
①6.72LNH3（标准状况下） ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6gCH4 ④0.5molHCl，下列关系正确的是（ ）
A．体积大小：
④＞③＞②＞①
B．原子数目：
③＞①＞④＞②
C．密度大小：
④＞②＞③＞①
D．质量大小：
④＞③＞②＞①
答案 B
解析 ①标准状况下，6.72LNH3的物质的量为
＝0.3mol；②1.204×1023个H2S分子的物质的量为
＝0.2mol；③5.6gCH4的物质的量为
＝0.35mol；④HCl物质的量为0.5mol。
由上述计算可知物质的量④＞③＞①＞②，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以体积大小为④＞③＞①＞②，A项错误；①标准状况下6.72LNH3所含原子的物质的量为0.3mol×4＝1.2mol，②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2mol×3＝0.6mol，③5.6gCH4所含原子的物质的量为0.35mol×5＝1.75mol，④0.5molHCl所含原子的物质的量为0.5mol×2＝1mol，原子数目之比等于所含原子的物质的量之比，所以原子数目③＞①＞④＞②，B项正确；同温同压下，气体密度之比等于其相对分子质量之比，①NH3相对分子质量为17，②H2S相对分子质量为34，③CH4相对分子质量为16，④HCl相对分子质量为36.5，故密度大小④＞②＞①＞③，C项错误；①NH3的质量为17g·mol－1×0.3mol＝5.1g，②H2S的质量为34g·mol－1×0.2mol＝6.8g，③CH4质量为5.6g，④HCl质量为36.5g·mol－1
×0.5mol＝18.25g，故质量大小④＞②＞③＞①，D项错误。
2．下列说法正确的是（ ）
A．1molH2所占体积约为22.4L
B．22gCO2中含有的分子数约为6.02×1023
C．100mL0.5mol·L－1NaOH溶液中含溶质的质量为0.05g
D．标准状况下，11.2LO2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023
答案 D
解析 温度、压强会影响气体摩尔体积，未说明温度和压强，气体摩尔体积不一定是22.4L·mol－1，故A项错误；22g二氧化碳的物质的量为
＝0.5mol，二氧化碳分子数目为0.5mol×6.02
×1023mol－1＝3.01×1023，故B项错误；氢氧化钠的物质的量为0.1L×0.5mol·L－1＝0.05mol，NaOH的质量为0.05mol×40g·mol－1＝2g，故C项错误；混合气体总物质的量为
＝0.5mol，分子总数目为0.5mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1023，故D项正确。
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（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＝
＝
g·mol－1，
所以bg气体在标准状况下的体积为
×22.4L·mol－1＝
L。
解法二 比例法：
同种气体的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
L。
4．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），则
（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。
（3）混合气体在标准状况下的密度是g·L－1。
（4）混合气体的平均摩尔质量是g·mol－1。
答案
（1）7
（2）5.6 （3）1.61 （4）36
解析 CO燃烧发生反应：
2CO＋O2
2CO2，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，
则
，解得x＝0.25，y＝0.25。
（1）混合气体中CO的质量＝28g·mol－1×0.25mol＝7g。
（2）原混合气体中，CO2的体积为0.25mol×22.4L·mol－1＝5.6L。
（3）原混合气体的密度＝
≈1.61g·L－1。
（4）解法一：
＝ρ·22.4L·mol－1＝1.61g·L－1×22.4L·mol－1≈36g·mol－1；
解法二：
＝
＝36g·mol－1；
解法三：
＝28g·mol－1×50%＋44g·mol－1×50%＝36g·mol－1；
故平均摩尔质量为36g·mol－1。
以物质的量（n）为核心的思维模板
N
n
m
V（g）
注 Vm与温度、压强有关，标准状况下Vm＝22.4L·mol－1。
题组二 阿伏加德罗定律及应用
5．一定温度和压强下，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个原子组成，下列有关说法中不正确的是（ ）
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．每个该气体分子含有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
答案 A
解析 若该物质为气态物质，则其在标准状况下的体积为22.4L，故该温度和压强不可能是标准状况，A项错误，B项正确；由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1mol，C项正确；根据题意，在此温度和压强条件下，Vm＝30L·mol－1，D项正确。
6．（2018·哈尔滨模拟）在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的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
答案 D
解析 质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7，在温度和压强相同时体积之比为11∶7，但摩尔体积相同。
题组三 气体相对分子质量的计算
7．
（1）已知标准状况下，气体A的密度为2.857g·L－1，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）。
答案
（1）64 SO2
（2）64 （3）①
mol 6dg·mol－1 ②22.4ρg·mol－1 ③17a%＋44b%＋18c%
解析
（1）M＝ρ×22.4g·mol－1≈64g·mol－1。
（2）M＝
＝64g·mol－1。
（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·mol－1。
③n（NH3）∶n（CO2）∶n（H2O）＝a%∶b%∶c%，
（混）＝17a%＋44b%＋18c%。
求气体摩尔质量M的常用方法
（1）根据物质的质量（m）和物质的量（n）：
M＝m/n。
（2）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。
（3）根据标准状况下气体的密度ρ：
M＝ρ×22.4（g·mol－1）。
（4）根据气体的相对密度（D＝ρ1/ρ2）：
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＝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）。
考点二 识破阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱
陷阱1 常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷
[应对策略]
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CCl4、CHCl3、CH2Cl2（注：
CH3Cl为气体）、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
[专项集训]
1．辨析易错易混
（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，2.24L氨水含有NH3分子数为0.1NA（ ）
（4）标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA（ ）
（5）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（ ）
（6）用惰性电极电解饱和食盐水，若线路中通过NA个电子，则阴极产生11.2L气体（ ）
（7）常温常压下，含NA个Cl2分子的气体体积约为22.4L（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）√ （6）× （7）×
陷阱2 设置与计算无关的一些干扰条件
[应对策略]
题目常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。
要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。
[专项集训]
2．辨析易错易混
（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5NA原子（ ）
（4）常温常压下，1molCO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA（ ）
（5）常温常压下，14g由N2与CO组成的混合物气体含有的原子数目为NA（ ）
答案
（1）√
（2）√ （3）√ （4）√ （5）√
陷阱3 忽视常见物质的结构特点
[应对策略]
牢记“结构特点”，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、18O2、—OH、OH－等，理清整体与部分的关系。
（2）记最简式相同的物质，构建解答混合物的模型，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）记物质中所含化学键的数目，如一分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1，SiO2中Si—O键的数目为4，苯环中不含双键等。
[专项集训]
3．辨析易错易混
（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NA（ ）
（4）32g甲醇中所含共价键数目为5NA（ ）
（5）常温常压下，32gO2和O3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）60℃时，92gNO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA（ ）
（9）12g金刚石和石墨混合物中含有的碳原子数为NA（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）√ （7）× （8）√ （9）√
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“NO2”，其摩尔质量为46g·mol－1。
（9）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。
陷阱4 常在电子转移数目上设陷
[应对策略]
抓“反应”，突破陷阱
电子转移（得失）数目的问题分析，要做到“三注意”：
一要注意是否发生歧化反应，如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时，消耗1molCl2转移1mol电子；二要注意变价元素，如
1molFe与足量盐酸反应转移2mol电子，而与足量硝酸反应转移3mol电子；三要注意氧化还原的竞争及用量问题，如向FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2的量不同，转移的电子数不同。
[专项集训]
4．辨析易错易混
（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，共转移电子的数目为NA（ ）
（6）1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA（ ）
（7）5NH4NO3
2HNO3＋4N2↑＋9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA（ ）
（8）常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数小于2NA（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）√ （8）√
解析
（1）当铁粉过量时生成Fe2＋。
（2）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－1价氧元素的歧化反应，1molNa2O2反应转移1mol电子。
（5）I－的还原性比Fe2＋强，Cl2首先氧化I－。
（6）氯气与水、碱反应时既是氧化剂又是还原剂，转移电子数为NA。
（7）28gN2为1mol，分析电子转移情况，5
H4
O3
2HNO3＋4
失去5×3e－得到3×5e－2↑＋9H2O，即产生4molN2，转移15mol电子，产生1molN2转移电子数＝
NA＝3.75NA，正确。
（8）1molCl2与足量镁反应得到2mol电子，常温常压下，22.4LCl2的物质的量小于1mol，故正确。
陷阱5 常在电解质溶液中微粒数目上设陷
[应对策略]
判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”，突破陷阱
（1）是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
（2）已知浓度，是否指明体积，是否能用公式“n＝cV”计算。
（3）在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。
[专项集训]
5．辨析易错易混
（1）0.1L3.0mol·L－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（ ）
（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0.1NA（ ）
（5）1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO
和CO
的粒子数之和为0.1NA（ ）
（6）0.1molFeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体，生成0.1NA个胶粒（ ）
（7）2L0.5mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋数为2NA（ ）
答案
（1）√
（2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）× （7）×
解析
（2）等体积不是1L、等浓度不是1mol·L－1，无法计算。
（3）没有体积无法计算。
（5）根据电解质溶液中物料守恒可知，1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO
、CO
和H2CO3粒子数之和为0.1NA，正确。
（6）氢氧化铁胶粒是很多Fe（OH）3的集合体。
（7）H2SO3是弱酸，部分电离，所以H＋数目小于2NA，错误。
陷阱6 忽视“特殊条件”或“隐含反应”
[应对策略]
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）反应为可逆反应，反应物不能完全转化，如：
①2SO2＋O2
2SO3
②N2＋3H2
2NH3
③Cl2＋H2OHCl＋HClO,
（2）有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。
比如2NO2N2O4，2HF（HF）2。
（3）有些反应浓度不一样，反应不一样。
如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
（4）有些反应反应物的用量不一样，反应不一样。
如二氧化碳与碱的反应，碳酸钠与盐酸的反应，石灰水与碳酸氢钠的反应等。
[专项集训]
6．辨析易错易混
（1）50mL12mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA（ ）
（2）常温下，密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA（ ）
（3）常温下，56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子（ ）
（4）一定条件下，用1.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3分子数为NA（ ）
（5）标准状况下，将22.4LCl2通入足量水中充分反应转移电子数小于NA（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）√
解析
（1）随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸，反应停止。
（2）隐含NO2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）Cl2与水的反应为可逆反应，1molCl2不能完全反应，因而转移电子数小于NA。
1．（2018·全国卷Ⅰ，10）NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是（ ）
A．16.25gFeCl3水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为0.1NA
B．22.4L（标准状况）氩气含有的质子数为18NA
C．92.0g甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0NA
D．1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
答案 B
解析 氩气是单原子分子，标准状况下，22.4L氩气的物质的量为1mol，含有的质子数为18NA，B项正确；Fe（OH）3胶体粒子是若干个Fe（OH）3分子的集合体，A项错误；92.0g甘油的物质的量为1mol，每个甘油分子含有3个羟基，所以1mol甘油含有的羟基数为3.0NA，C项错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于1.0NA，D项错误。
2．（2018·全国卷Ⅱ，11）NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是（ ）
A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NA
B．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合
升级会员 