届一轮复习人教版 物质的量气体摩尔体积 学案.docx

届一轮复习人教版 物质的量气体摩尔体积 学案.docx

《届一轮复习人教版 物质的量气体摩尔体积 学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届一轮复习人教版 物质的量气体摩尔体积 学案.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届一轮复习人教版物质的量气体摩尔体积学案

2019高考化学一轮复习

第一章化学计量在实验中的应用

第1讲物质的量、气体摩尔体积

真题速递

1．（2018课标Ⅰ）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）氨气含有的质子数为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

详解：

A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol＝0.1mol，由于氢氧化铁胶体是分子的集合体，因此水解生成的Fe（OH）3胶体粒子数小于0.1NA，A错误；

B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol，氩气是一个Ar原子组成的单质，其中含有的质子数是18NA，B正确；

C、1分子丙三醇含有3个羟基，92.0g丙三醇的物质的量是1mol，其中含有羟基数是3NA，C错误；

D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种，因此生成的CH3Cl分子数

2.（2017课标Ⅱ）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甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D.密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA

【答案】C

【解析】分析：

A.根据白磷是正四面体结构分析；

B.根据铁离子水解分析；

C.根据甲烷和乙烯均含有4个氢原子分析；

D.根据反应是可逆反应判断。

详解：

A.常温常压下，124gP4的物质的量是1mol，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；

B.铁离子在溶液中水解，所以100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；

C.甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol，其中含氢原子数目为2NA，C正确；

D.反应2SO2+O2

2SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。

答案选C。

3．（2017课标Ⅱ）阿伏加德罗常数的值为NA。

下列说法正确的是

A．1L0.1mol·

NH4Cl溶液中，

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O2的混合气体中分子数为0.2NA

D．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA

【答案】D

4．（2017课标Ⅲ）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O2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PCl5（g），增加2NA个P-Cl键

【答案】A

【解析】A．11B中含有6个中子，0.1mol11B含有6NA个中子，A正确；B．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B错误；C．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算22.4L苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目，C错误；D．PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则所1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol，增加的P－Cl键的数目小于2NA个，D错误；答案选A。

考纲解读

考点

内容

说明

物质的量

物质的量（n）及其单位摩尔（mol）、摩尔质量（M）、气体摩尔体积（Vm）

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

阿伏加德罗常数（NA）

NA是高考必考点之一，常以选择题的形式出现

考点精讲

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所含原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol-1。

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）。

【概念精析】

（1）“物质的量”四个字是一个整体，不可分割或插入其他字，不具有字面上的意义，不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。

（2）物质的量用于计量构成物质的微观粒子（如分子、原子、离子、电子等）或微观粒子的特定组合，不能用于计量宏观物质．

（3）使用物质的量及单位——摩尔，表述要确切，指代需明确。

例1mol氧，这里的“氧”是指氧原子、氧离子、氧分子——氧气分子，还是臭氧分子？

指代不明确，因此说法是错误的。

（4）6.02×1023mol－1为阿伏加德罗常数的近似值，不能说6.02×1023mol－1就是阿伏加德罗常数．

典例1下列说法中正确的是（）

A、摩尔是用来描述微观粒子的物理量

B、1mol任何物质都含有NA个原子

C、0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA

D、64g氧相当于2mol氧

【答案】C

典例2下列叙述正确的是（）

A．氢氧化钠的摩尔质量是40g

B．1molNaOH的质量是40g/mol

C．1gH2和lgN2含分子数相等

D．等质量的N2、CH4、CO、H2O中，CH4含分子数最多

【答案】D

【解析】A．氢氧化钠的摩尔质量是40g/mol，故A错误；B．1molNaOH的质量是40g，故B错误；C．H2和N2的摩尔质量不等，则1gH2和lgN2含分子数也不相等，故C错误；D．质量相等时，摩尔质量越大，物质的量越小，含有的分子数目越小，则等质量的N2、CH4、CO、H2O中，CH4含分子数最多，故D正确，答案为D。

【易混辨析】

摩尔质量与相对原子（分子）质量的比较：

（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。

考点一精练：

1．2mol（NH4）2SO4中含________molNH4+，________molSO42-，________molN，________molH，________molS，________molO，所含氧原子跟________molH2O所含氧原子个数相等。

【答案】42416288

2．明矾溶于水形成的溶液中含0.6molSO

，含________molK＋，Al3＋的物质的量________0.3mol（填“>”“<”“＝”）

【解析】明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O，溶于水后溶液中的K＋的物质的量为SO

的

倍，而Al3＋在溶液中发生水解反应，故小于0.3mol。

【答案】0.3<

3．标准状况下有①0.112L水②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S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_____________。

【答案】①>⑥>⑤>③>②>④

4．已知一个12C原子的质量为ag，某原子R的质量为bg，设NA为阿伏加德罗常数，该原子R的摩尔质量为（双选）（）

A.

g·mol－1B．b·NAg·mol－1

C.

g·mol－1D．a·NAg·mol－1

【答案】AB

【解析】根据相对原子质量的定义可求得R的相对原子质量：

＝

，即R的摩尔质量为

g·mol－1，A对；根据摩尔质量的含义，1molR的质量以g作单位时在数值上等于其相对原子质量，而1molR原子的质量为b·NAg，即R的摩尔质量为b·NAg/mol，B对。

5．将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积比为3:

2，则样品中铁、铝物质的量之比为（）

A．3:

2B．2:

1C．3:

4D．4:

3

【答案】C

6．某硫原子的质量是ag，一个12C原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常教的数值，则下列说法中正确的是（）

①该硫原子的相对原子质量为12a/b

②mg该硫原子的物质的量为m/aNAmol

③该硫原子的摩尔质量是aNAg/mol

④ag该硫原子所含的电子数为16

⑤cg该硫原子所含质子数为4bcNA/3a

A．①②③④⑤B．①②③④C．①②④⑤D．①③④⑤

【答案】A

【解析】①该硫原子的相对原子质量=

＝

，正确；②1mol碳原子的个数是NA，n=

=

＝

mol，正确；③摩尔质量在数值上等于其相对原子质量，也等于1mol原子含有的质量，所以该硫原子的摩尔质量是aNAg/mol，正确；④ag该硫原子的个数=

NA＝

NA，一个硫原子中含有16个电子，所以ag该硫原子所含的电子数为

NA，或者由于该硫原子的质量是ag，故ag该硫原子数目为1个，故含有电子数目为16，正确；⑤cg该硫原子所含质子数为

，正确，答案选A。

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）构成物质的微粒的大小（物质的本性）。

（2）构成物质的微粒之间距离的大小（由温度与压强共同决定）。

（3）构成物质的微粒的多少（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Vm，标准状况下，Vm＝22.4L·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，气体的体积与物质的量成正比。

T、V相同

 =

温度、体积相同的气体，其压强与物质的量成正比。

T、P相同

 =

同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比。

【易混辨析】

（1）阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。

（2）阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。

典例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.

【答案】D

【解析】解法一公式法：

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

L。

典例2在标准状况下①6.72LCH4②3.0l×l023个HC1分子③13.6gH2S④0.2molNH3，下列对这四种气体的关系从小到大表示不正确的是（）

A.氢原子数：

②<④<③<①B.密度：

①<④<③<②

C.质量：

④<①<③<②D.体积：

④<①<②<③

【答案】D

【解析】A、①氢原子物质的量为6.72×4/22.41mol=1.2mol，②氢原子物质的量为

3.01×1023/6.02×1023mol=0.5mol，③氢原子物质的量为13.6×2/34mol=0.8mol，④氢原子物质的量为0.2×3mol=0.6mol，因此氢原子物质的量大小为①>③>④>②，故说法正确；B、相同条件下，密度之比等于摩尔质量之比，摩尔质量分别是16g·mol－1、36.5g·mol－1、34g·mol－1、17g·mol－1，密度由大到小的顺序是②③④①，故说法正确；C、质量分别是0.3×16=4.8g、0.5×36.5g=18.25g、13.6g、0.2×17g=3.4g，质量由大到小的顺序是②③①④，故说法正确；D、体积之比等于物质的量之比，物质的量分别是0.3mol、0.5mol、0.4mol、0.2mol，体积由大到小的顺序是②③①④，故说法错误。

典例3（2018届甘肃省会宁县第二中学高三第一次月）同温同压下，同体积的N2和SO2分子数之比为__________________，物质的量之比为____________，原子总数之比为____________，摩尔质量之比为__________，质量之比为________________，密度之比为______________。

【答案】1:

1，1:

1，2:

3，7:

16，7:

16，7:

16

【重点总结】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）。

【知识拓展】

典例4某同学利用如图所示实验装置测定常温常压下的气体摩尔体积。

根据下列步骤完成实验：

①装配好装置，检查气密性

②用砂纸擦去镁带表面的氧化物，然后取0.0480g的镁带加入仪器a中，分液漏斗内加入足量1mol/L硫酸溶液

③量气装置中加入适量水，记录量气管读数（读数为0.10mL）

④通过分液漏斗向仪器a中加入适量硫酸溶液，使镁带与硫酸充分反应

⑤当镁带完全反应后，再次记录量气管读数（读数为49.60mL）。

完成下列填空：

（1）仪器a的名称_______，通过分液漏斗向仪器a中加入硫酸溶液的操作是_______。

（2）在记录量气管读数时，应注意将_______，再________，视线与量气管内凹液面相切，水平读数。

（3）该同学测出此条件下气体摩尔体积为__________，测定结果比理论值偏大，可能的原因是（填字母代号）__________。

a.镁带中氧化膜未除尽b.镁带含有杂质铝

c.③记录量气管读数时俯视读数d.镁带完全反应后有残留的未溶固体

（4）与原方案装置相比，有同学设想用装置B代替装置A，实验精确度更高。

请说明理由____________________。

【答案】

（1）锥形瓶将分液漏斗玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准（或将玻璃塞拔开），缓慢旋转分液漏斗的旋塞，使硫酸溶液缓慢流入锥形瓶，适时关闭旋塞。

（2）装置冷却至室温调节水准管高度，使其液面与量气管中液面相平

（3）24.75L·mol-1b.c

（4）避免加入硫酸时，液体所占的体积引入的实验误差

（3）0.0480g镁带的物质的量为

=0.002mol，气体的体积为（49.60mL-0.10mL）=49.50mL=0.0495L，此条件下气体摩尔体积为=

=24.75L·mol-1；

a.镁带中氧化膜未除尽，生成的氢气的体积偏小，摩尔体积偏小，故a错误；b.镁带含有杂质铝，导致生成的氢气偏多，摩尔体积偏大，故b正确；c.③记录量气管读数时俯视读数，导致读数偏大，生成的氢气偏多，摩尔体积偏大，故c正确；d.镁带完全反应后有残留的未溶固体，说明镁没有完全反应，生成的氢气体积偏小，摩尔体积偏小，故d错误；答案为bc；（4）用装置B代替装置A，避免加入硫酸时，硫酸溶液所占的体积引入的实验误差，可提高实验精确度。

考点二精练：

1．同温同压下，分别用等质量的H2、CO、CO2、NH3四种气体吹起四个气球，其中由H2吹起的是

【答案】C

【解析】气体的物质的量n=m/M，在同温同压下，气体摩尔体积相同，气体的体积V=n•Vm，即V=m/M·Vm可知，摩尔质量越大，体积越小。

H2、CO、CO2、NH3的摩尔质量分别为2g/mol、28g/mol、44g/mol、17g/mol，H2的摩尔质量最小，故体积最大，答案选C。

点睛：

本题考查了物质的量的计算，明确物质的量与气体摩尔体积、摩尔质量之间关系即可解答，注意阿伏加德罗定律的适用范围、条件等。

2．下列说法中正确的是

A.同温同压下，据有相同数目分子的气体必具有相同的体积

B.等质量的O2和H2的物质的量之比为16∶1

C.不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等

D.同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之反比

【答案】A

【解析】

3．同温同压下，ag气体A与bg气体B的分子数目相同，下列推断正确的是

A.同质量的气体A与气体B，所含分子数目之比为a︰b

B.气体A与气体B的摩尔质量之比为a︰b

C.相同条件下，ag气体A与bg气体B体积之比为b︰a

D.相同条件下，气体A与气体B的密度之比为b︰a

【答案】B

【解析】同温同压下，气体的分子数目相同时，物质的量也相同，n（A）=n（B），又因为气体的摩尔质量=

所以A和B的摩尔质量之比为a:

b，选项B正确；物质的量之比与摩尔质量成反比，所以同质量的气体A和B，所含的分子数之比为b：

a，选项A错误；C、相同条件下，ag气体A与bg气体B的分子数目相同，所占的体积也相同，选项C错误；D、相同条件下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，所以气体A和气体B的密度之比为a:

b，选项D错误。

答案选B。

4．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr（X）

A.原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z

B.相同条件卜，同质量的二种气体，气体密度最小的是X

C.若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1moI

D.同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体，则其压强比为2：

1

【答案】B

5．某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：

用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。

数据见下表（已换算成标准状况下的数值）。

已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293L，烧瓶和空气的总质量为48.4212g，空气的平均相对分子质量为29。

A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。

（1）上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是（写化学式）__________________________。

（2）E的相对分子质量是___________________________________。

（3）实验室制取少量D的化学方程式是______________________________________________。

（4）A、B、C可能的化学式是_________________________________________。

【答案】

（1）SO2

（2）30（3）CaC2＋2H2O―→Ca（OH）2＋C2H2↑（4）N2、CO、C2H4

【解析】设烧瓶的质量为m，盛空气时，

＝

，m≈48.04g，据阿伏加德罗定律可得：

＝

，解得M（A）≈28g·mol－1＝M（B）＝M（C），所以A、B、C可能为N2、CO、C2H4，同理可推出D、E、F的相对分子质量分别为26、30、64，所以D为C2H2，E为C2H6，F为SO2（能使品红溶液褪色）。

考点三阿伏加德罗常数

阿伏加德罗常数是每年必考题，命题者为了加强对考生的思维能力的考查，往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度。

陷阱的设置主要有以下几个方面：

考点突破

考查内容

解题技巧

22.4L/mol

“标准状况（0℃、101kPa）”气体摩尔体积22.4L/mol。

干扰因素：

（1）常温常压下：

0℃、101kPa；

（2）标准状况下，非气态物质：

H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、溴、HF及碳原子数大于4的烃，均为液体；SO3为固体。

物质结构

（1）稀有气体、臭氧（O3）、白磷（P4）分子中的原子数目；

（2）一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目；

（3）Na2O2、NaHSO4中的阴、阳离子个数比；注意物质的存在形态不同，离子的种类、数目不同；

（4）等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目；

（5）H2O、D2O、T2O中子数；

（6）一定物质的量的有机物中共价键的数目（苯环中无碳碳双键），如C3H8、CH3OH；

（7）一定物质的量的SiO2中含Si—O键、1molC（金刚石或石墨）中含C—C键、1molP4中含P—P键的数目，但要注意苯分子中无单双键；

（8）含NA个Fe（OH）3的氢氧化铁胶粒数小于NA。

最简式

等质量的最简式相同的有机物（如烯烃）、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目。

可逆

（1）可逆反应：

N2+3H22NH3、2NO2

N2O4、2SO2＋O22SO3、

Cl2+H2O

HCl+HClO、H2+I2

2HI生成的分子数、反应中转移的电子数等；

（2）弱电解质溶液中各微粒数目和浓度，如CH3COOH、NH3·H2O溶液中分子和离子数目；

（3）能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度，如CH3COONa、NH4Cl、FeCl3溶液中各微粒数目。

氧化还

原反应

（1）歧化反应：

NO2与水、Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与水、Cl2与NaOH（冷稀、浓热）等。

（2）强弱：

变价金属（Fe、Cu）与强弱氧化剂（Cl2/Br2、S/I2）反应类。

（3）与量有关：

足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类。

（4）浓稀有关：

MnO2与浓盐酸反应，Cu与浓H2SO4反应，Cu与浓硝酸反应，均需要考虑浓度的降低对反应的影响，从而判断对转移电子数目的影响。

缺少条件

（1）缺少体积，如常温下，pH＝2的H2SO4溶液中含有的H＋数目为0.02NA；