浙江专版版高考化学大一轮复习专题一化学家眼中的物质世界课时2物质的量学案.docx
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浙江专版版高考化学大一轮复习专题一化学家眼中的物质世界课时2物质的量学案
课时2 物质的量
[考纲导航]
知识条目
必考要求
加试要求
选考分布
2015
2016
2017
9月
10月
4月
10月
4月
（1）物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积概念
b
b
22
22
22
22
22
（2）阿伏加德罗定律及其推论
b
（3）物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算
b
c
（4）物质的量应用于化学方程式的简单计算
b
b
29
29
29
29、31（5）
29
（5）固、液、气态物质的一些特性
a
a
考点一 物质的量与气体摩尔体积
[主干精讲]
1．物质的量
（1）基本概念间的关系
（2）物质的量的表示方法
（3）物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为：
n＝
。
2．摩尔质量
（1）摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为
g·mol－1。
（2）数值：
以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子（或原子）质量。
（3）摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为：
n＝
。
3．气体摩尔体积
（1）影响物质体积大小的因素
①微粒的大小（物质的本性）。
②微粒之间的距离（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：
一定状况下，单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，标准状况下，Vm≈22.4__L·mol－1。
②相关计算
基本表达式：
Vm＝
。
4．阿伏加德罗定律
（1）决定气体体积的外界条件：
一定物质的量的气体，其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。
（2）阿伏加德罗定律：
可总结为：
“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。
（3）阿伏加德罗定律推论（部分）
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：
ρ为密度、p为压强，n为物质的量、M为摩尔质量、V为气体体积
[典例剖析]
【例1】
（1）20gA和14gB完全反应，生成8.8gC、3.6gD和0.2molE，则物质E的摩尔质量为____________。
（2）12.4gNa2X含有0.4molNa＋，Na2X的摩尔质量为____________，其相对分子质量为________，X的相对原子质量为________，该物质的化学式为________。
（3）某氯原子的质量是ag，C12原子的质量是bg，用NA表示阿伏加德罗常数的值，该氯原子的摩尔质量是________；ag该氯原子所含的电子数为________。
答案
（1）108g·mol－1
（2）62g·mol－1 62 16 Na2O （3）
g/mol或aNAg/mol 17
【例2】 （2017·杭州西湖高级中学期末）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，1molCCl4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．④⑥C．③④⑥D．①④⑥
解析 ①分子不一定为气体，不能计算6.02×1023个分子所占的体积，故错误；②不一定在标准状况下，则Vm未知，不能利用V＝nVm计算，故错误；③标准状况下，CCl4为液体，则不能计算，故错误；④CO与N2的摩尔质量均为28g/mol，标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为
×22.4L/mol＝22.4L，故正确；⑤气体摩尔体积与温度、压强有关，则状态未知，不能确定气体的摩尔体积，标准状况下各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1，故错误；⑥标准状况下，体积相同的气体，物质的量相同，可知分子数相同，故正确。
答案 B
【例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）＜M（乙），则分子数：
甲＜乙
B．若M（甲）＞M（乙），则气体摩尔体积：
甲＜乙
C．若M（甲）＜M（乙），则气体的压强：
甲＞乙
D．若M（甲）＞M（乙），则气体的体积：
甲＜乙
解析 等质量的气体，其摩尔质量与物质的量（或分子数）成反比，若M（甲）＜M（乙），则分子数：
甲＞乙，A错误；若M（甲）＞M（乙），则物质的量：
甲＜乙，又因气体质量与密度相等即气体体积相等，故气体摩尔体积：
甲＞乙，B错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D错误。
答案 C
[考点精练]
1．（2017·杭州西湖高级中学期末）已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是（ ）
A．16gB．32gC．64g/molD．32g/mol
解析 气体的物质的量为n＝
＝0.25mol，气体的摩尔质量M＝
＝32g/mol。
答案 D
2．（2017·杭州学军中学高三月考）下列说法正确的是（ ）
A．1mol任何气体的体积都约为22.4L
B．标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L
C．温度为273K，压强高于101kPa时，1mol气体的体积小于22.4L
D．若1mol某气体的体积为22.4L，则该气体一定处于标准状况
解析 A．未指明是标准状况，不能使用气体摩尔体积22.4L/mol，故A错误；B.标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol，故B错误；C.根据pV＝nRT可知，T、n相同，压强与体积成反比，所以压强高于101kPa时，1mol气体的体积小于22.4L，故C正确；D.1mol气体的体积为22.4L，根据pV＝nRT可知，满足条件的T、p很多，不一定是标准状况，故D错误。
答案 C
3．（2017·杭州七县联考）常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是（ ）
解析 相同条件下，气体摩尔体积相等，根据V＝nVm＝
Vm知，相同质量时，气体体积与气体摩尔质量成反比，摩尔质量是16g/mol、44g/mol、32g/mol、64g/mol，根据摩尔质量知，甲烷的体积最大。
答案 D
4．（2016·杭州清河高三月考）下列说法正确的是（ ）
A．等物质的量的甲基（—CH3）与羟基（—OH）所含电子数相等
B．等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水中的c（OH－）相等
C．含有相同氧原子数的SO2和CO的质量相等
D．25℃和101kPa，1molCO的体积小于22.4L
解析 A．甲基（—CH3）与羟基（—OH）的电子数均为9，则等物质的量的甲基（—CH3）与羟基（—OH）所含电子数相等，故A正确；B.NaOH完全电离，而一水合氨为弱电解质，不能完全电离，则等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水中相比，NaOH中的c（OH－）大，故B错误；C.含有相同氧原子数的SO2和CO，二者物质的量之比为1∶2，其质量比为64∶28×2＝8∶7，质量不等，故C错误；D.25℃和101kPa，相比标准状况，Vm＞22.4L/mol，故D错误。
答案 A
5．下列关于同温、同压下的两种气体12C18O和14N2的判断，正确的是（ ）
A．体积相等时密度相等
B．原子数相等时具有的中子数相等
C．体积相等时具有的电子数相等
D．质量相等时具有的质子数相等
解析 A选项，同温、同压、同体积条件下，密度之比等于其摩尔质量之比，12C18O的摩尔质量为30g/mol，14N2的摩尔质量为28g/mol，所以错误。
B选项，1个12C18O分子中所含中子数为16，1个14N2分子中所含中子数为14，原子数相等时，中子数不相等，所以错误。
C选项，依据阿伏加德罗定律：
在同温、同压下，体积相同的两种气体，分子数相同，CO和N2分子中所含电子数相同，所以正确。
D选项，CO和N2分子中所含质子数相同，n＝
，m相同，M不同，n不同，故等质量的两种气体所具有的质子数不同，所以错误。
答案 C
【规律方法】
1．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·
。
（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）。
【易错防范】
气体摩尔体积应用中的注意事项
（1）不要把气体摩尔体积与22.4L·mol－1等同起来，在一定条件下，气体摩尔体积才有具体的数值。
如标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1。
（2）22.4L·mol－1并非只是标准状况下的气体摩尔体积，在其他条件下的气体摩尔体积也有可能是22.4L·mol－1，如温度升高的同时增大压强。
（3）在运用22.4L·mol－1进行计算和判断时，应时刻牢记其使用的三个条件“气体、0℃、101kPa”。
考点二 阿伏加德罗常数的综合应用
[主干精讲]
阿伏加德罗常数NA有广泛的应用，NA常常从以下方向进行考查：
考查方向
涉及问题
物质状态
在标准状况下非气态物质。
如H2O、HF、苯、己烷、CHCl3、CCl4、酒精、SO3、辛烷等
物质结构
一定物质的量的物质中含有的微粒（分子、原子、电子、质子等）数，如Na2O2；或一些物质中的化学键数目，如CH4、P4等
氧化还
原反应
电子转移（得失）数目和方向，如Na2O2、NO2、Cl2与H2O反应；电解AgNO3溶液；Cu与S反应；Fe失去电子数（可能是2e－，也可能是3e－）
电离、水解
弱电解质的电离，可水解的盐中的离子数目多少的判断。
如1L1mol·L－1Na2CO3溶液中CO
数目小于NA，因为CO
会部分水解
隐含的可逆反应
常见的可逆反应（如2NO2N2O4）、弱电解质的电离平衡等
摩尔质量
特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2、H37Cl
单质的
组成
单质的组成除常见的双原子分子（如H2、Cl2、N2）外还有单原子分子（惰性气体，如He、Ne等）、三原子分子，如O3，甚至有四原子分子，如P4
胶体微粒
胶体粒子是分子集合体
晶体结构
及微粒
晶体中微粒种类、共价键数目等，如1mol金刚石中含2molC—C共价键
[典例剖析]
【例1】 （2017·4月浙江）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，2.24L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
B．1L0.1mol·L－1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
C．0.1molKI与0.1molFeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.1NA
D．0.1mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA
解析 标况下，乙醇为非气体，A错误；B忽略水中的氧原子；C忽略Fe3＋与I－反应是一个可逆反应；1mol乙醇或乙烯消耗的氧气都为3mol，1mol混合物（任意比例混合）消耗氧气都为3mol。
答案 D
【例2】 （2016·10月浙江选考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．2.8g铁粉与50mL4mol·L－1盐酸反应转移电子的数目为0.15NA
B．常温下1LpH＝13的氢氧化钠溶液中由水电离出的H＋的数目为0.1NA
C．标准状况下，8.96L氢气、一氧化碳的混合气体完全燃烧，消耗氧分子的数目为0.2NA
D．1.2g金刚石与石墨的混合物中含有碳碳单键的数目为0.4NA
解析 A．2.8gFe的物质的量是0.05mol，50mL4mol·L－1盐酸的物质的量是
0.2mol，发生反应时盐酸过量，所以应该以Fe为标准计算，反应转移的电子数为0.1NA，A错误；B.pH＝13，c（H＋）＝10－13mol·L－1，此时的氢离子都来自于水的电离，所以常温下1LpH＝13的氢氧化钠溶液中，由水电离出的H＋的数目为10－13NA，故B错误；C.由于氢气与一氧化碳相互间不发生反应，它们都与氧气反应分别生成水和二氧化碳，根据两者与氧气反应的化学方程式，可判断每2molCO分子反应消耗1mol氧气分子、每2molH2分子反应也消耗1mol氧气分子，相同体积的氢气与一氧化碳反应消耗氧气的体积相同，因此，混合气体中H2和CO的体积可以是任意比。
标准状况下，8.96L气体是0.4mol，消耗O2为0.2mol，消耗氧分子的数目为0.2NA，C正确；D.金刚石中每一个碳原子与周围的四个碳原子形成一个正四面体，即每个碳原子都是和周围的4个碳原子形成4个C—C单键，该碳原子对一个C—C单键的“贡献”都是1/2，所以计算折合是相当于每个碳原子参与形成的C—C单键数目4×1/2＝2，故金刚石中，1molC（金刚石）可以形成2molC—C单键。
而石墨为层状结构，在石墨中，每个碳原子只能和周围的3个碳原子等价结合，形成3个C—C单键，所以计算折合是相当于每个碳原子可以单独形成1.5个C—C单键，故1mol碳原子形成1.5molC—C单键。
所以，金刚石中：
碳碳单键数目＝碳原子数×2；石墨中，碳碳单键数目＝碳原子数×1.5；由于1.2g金刚石与石墨混合物中没有告知各物质的含量，则无法计算，故D错误。
答案 C
[考点精练]
1．（2017·金华武义一中月考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．25℃，pH＝12的Na2CO3溶液中含有OH－的数目为0.01NA
B．1mol苯乙烯（
）中含有的碳碳双键数为4NA
C．加热条件下，4.6g金属Na与足量O2反应的产物中阳离子和阴离子总数为0.3NA
D．常温时，1L0.1mol·L－1的硝酸铵溶液中，NH
和H＋总数为0.1NA
解析 A．25℃，pH＝12的Na2CO3溶液中含有OH－的浓度是0.01mol/L，但不能确定溶液的体积，则不能计算其数目，A错误；B.苯环不含有碳碳双键，则1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为NA，B错误；C.不论是氧化钠还是过氧化钠，阴阳离子的个数之比均是1∶2，所以加热条件下，4.6g金属Na即0.2molNa与足量O2反应的产物中阳离子和阴离子总数为0.3NA，C正确；D.根据电荷守恒可知常温时，1L0.1mol·L－1的硝酸铵溶液中，NH
和H＋总数大于0.1NA，D错误，答案选C。
答案 C
2．[2017·义乌市群星外国语高三（上）期中]设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．17gNH3所含的电子数是17NA
B．32gO3中含有氧原子的个数为2NA
C．5.6gFe与足量盐酸完全反应，Fe失去的电子数为0.3NA
D．标准状况下，11.2LH2O中含有O—H键的数目为NA
解析 A．17gNH3的物质的量为：
＝1mol，1mol氨气分子中含有10mol电子，含有的电子数是10NA，故A错误；B.32gO3中含有氧原子的物质的量为：
＝2mol，含有氧原子个数为2NA，故B正确；C.5.6gFe的物质的量为：
＝0.1mol，0.1molFe与足量盐酸完全反应生成0.1mol氯化亚铁，Fe失去0.2mol电子，铁失去的电子数为0.2NA，故C错误；D.标准状况下水不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算，故D错误。
答案 B
3．（2017·杭州重点中学联考）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数目为2NA
B．在反应KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2＋3H2O中，每生成3molCl2转移的电子数为6NA
C．含4molSi—O键的二氧化硅晶体中，氧原子数为2NA
D．某密闭容器中盛有0.2molSO2和0.1molO2，在一定条件下充分反应，生成SO3分子数为0.2NA
解析 A．1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA，A错误；B.在反应KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2＋3H2O中，每生成3molCl2转移的电子数为5NA，B错误；C.二氧化硅中一个硅原子形成4个Si—O，则含4molSi—O键的二氧化硅晶体中，氧原子数为2NA，C正确；D.某密闭容器中盛有0.2molSO2和0.1molO2，在一定条件下充分反应，因为是可逆反应，生成SO3分子数小于0.2NA，D错误，答案选C。
答案 C
4．（2016·4月浙江选考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1molFeI2与1molCl2反应时转移的电子数为3NA
B．2gH
O与D
O的混合物中所含中子、电子数目均为NA
C．273K，101kPa下，28g乙烯与丙烯混合物中含有C－H键的数目为5NA
D．pH＝1的H2SO4溶液10L，含H＋的数目为2NA
解析 A项，1molFeI2与1molCl2反应时转移的电子数为2NA，A项不正确；B项，H
O与D
O的相对分子质量均为20，且所含中子、电子数目均分别为10，故2gH
O与D
O的混合物中所含中子、电子数目均为NA，B项正确；C项，乙烯与丙烯的最简式为CH2，28g混合物中含有C—H键的数目为
×2NA＝4NA，C项不正确；D项，pH＝1的H2SO4溶液中c（H＋）＝0.1mol·L－1，当溶液的体积为10L，含H＋的物质的量为1mol，数目为NA，D项不正确。
答案 B
【易错防范】
阿伏加德罗常数常见的命题陷阱
（1）抓“两看”。
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、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体）。
（2）排“干扰”。
给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
（3）记“组成”。
记特殊物质中所含微粒的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等；记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6）等；记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。
（4）重“水解”。
注意题中是否有弱酸根或弱碱阳离子的水解，是否指明了溶液的体积等。
（5）想“平衡”。
注意可逆反应不能进行到底。
（6）注“变化”。
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，特别是氧化还原反应，一定要注意电子转移情况的变化问题。
考点三 物质的量在化学方程式计算中的应用
[主干精讲]
1．化学方程式中各物质的化学计量数与其它量的关系
化学方程式
2CO＋O2
2CO2
化学计量数之比
2∶1 ∶ 2
物质的量之比
2mol∶1mol∶2mol
气体的体积比（相同条件下）
44.8L∶22.4L∶44.8L
2.化学反应前后某些量的“变化”和“不变化”
（1）
化学方程式
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
量的变化
固体质量
156g 212g
Δm＝56g
气体物质的量
2mol 1mol
Δn＝1mol
气体体积（标
准状况下）
44.8L 22.4L
ΔV＝
22．4L
（2）
化学方
程式
XY2（l）＋3O2（g）===XO2（g）＋2YO2（g）
气体量
的守恒
气体的物
质的量
3mol 1mol 2mol
Δn＝0
气体的体
积（相同
状况下）
3L 1L 2L
ΔV＝0
3.列比例计算时应注意上下单位一致，左右单位相当
＝
＝
＝
[典例剖析]
【例1】 （2017·4月浙江选考）分别称取2.39g（NH4）2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
（1）将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba（OH）2溶液，产生的沉淀质量与加入Ba（OH）2溶液体积的关系如图。
混合物中n[（NH4）2SO4]∶n（NH4Cl）为________。
（2）另一份固体混合物中NH
与Ba（OH）2溶液（浓度同上）恰好完全反应时，溶液中c（Cl－）＝________（溶液体积变化忽略不计）。
解析 n[（NH4）2SO4]＝n（BaSO4）＝0.01mol，n（NH4Cl）＝（2.39－0.01×132）g/53.5g·mol－1＝0.02mol，所以n[（NH4）2SO4]∶n（NH4Cl）＝1∶2；c[Ba（OH）2]＝0.1mol/L，2NH
～Ba（OH）2，因为NH
总共0.04mol，所以n[Ba（OH）2]＝0.02mol，所以加入V[Ba（OH）2]＝0.02mol/0.1mol·L－1＝0.2L，所以c（Cl－）＝0.100mol/L。
答案
（1）1∶2
（2）0.100mol·L－1
【例2】 （2016·10月浙江选考）为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0mL，充分反应，产生CO2的体积（已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解）如下表：
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
盐酸体积（mL）
30.0
30.0
30.0
30.0
样品质量（g）
2.96
3.70
5.18
6.66
CO2体积（mL）
672
840
896
672
（1）样品中物质的量之比n（Na2CO3）∶n（NaHCO3）＝________。
（2）盐酸的物质的量浓度c（HCl）＝________。
解析
（1）由表中数据分析，相同浓度盐酸30.0mL，分别与四份Na2CO3和NaHCO3混合物样品充分反应，产生CO2的最大体积是896mL，即0.04mol，由此可知Ⅰ组实验中盐酸是过量的。
Na2CO3和盐酸的反应分下列两步进行：
Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，所以当生成的CO2的体积为0时，样品中的碳元素全部转化为NaHCO3。
当2.96g混合物样品与足量盐酸充分反应产生672mLCO2（即0.03molCO2）时，折合参加反应的NaHCO3质量为0.03mol×84g/mol＝2.52g，质量差2.96g
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