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第三讲　物质的量　气体摩尔体积

[2017高考导航]

考纲要求

真题统计

命题趋势

1.了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。

理解摩尔（mol）是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。

2．了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。

3．能根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

2015，卷Ⅰ8T、9T；

2015，卷Ⅱ10T；

2014，卷Ⅱ27T（4）；

2013，卷Ⅱ9T、28T（3）

　　本部分内容主要以选择题的形式考查阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等概念。

2017年高考仍将延续该热点。

预计2017年高考仍会围绕阿伏加德罗常数、气体摩尔体积设置考查题目，同时又隐含对物质结构、氧化还原反应、电离、水解等知识的考查。

在高考的备考中，要重点掌握以物质的量为中心的化学计量关系网络，理解阿伏加德罗定律及其推论的应用。

备考复习从掌握知识内涵、外延，能正确判断正误方面入手。

考点一　物质的量、摩尔质量[学生用书P16]

一、物质的量（n）

1．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＝。

二、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。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）（2015·高考四川卷）2.0gHO与D2O的混合物中所含中子数为NA。

（　　）

（2）NaOH的摩尔质量为40g。

（　　）

（3）（2015·高考广东卷）23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。

（　　）

（4）氖气的摩尔质量（单位g·mol－1）在数值上等于它的相对原子质量。

（　　）

（5）2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×

2．下列说法中正确的是（　　）

A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子

B．1molNe中含有约6.02×1024个电子

C．1mol水中含2mol氢和1mol氧

D．摩尔是化学上常用的一个物理量

答案：

B

名师点拨

摩尔质量与相对原子（分子）质量的易混点

（1）相对原子（分子）质量与摩尔质量（以g·mol－1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。

（3）涉及摩尔质量的辨析或判断的问题经常在单位上设错考查，需要注意。

　（2016·扬州高三调研）下列说法不正确的是（　　）

A．铁的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量

B．阿伏加德罗常数是指0.012kg碳所含的碳原子数，其数值约等于6.02×1023

C．1molH2SO4约含有1.204×1024个氢原子

D．常温常压下，1molCO2气体的质量为44g

[解析]　A项，摩尔质量与相对分子（原子）质量在数值上相等，正确；B项，0.012kg12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，该项说法没有指明哪种碳原子，错误；C项，根据H2SO4分子式，1molH2SO4含有2mol氢原子，约为1.204×1024个，正确；D项，CO2的摩尔质量为44g/mol，故1molCO2气体的质量为44g，正确。

[答案]　B

1．1mol物质的质量与该物质的摩尔质量等同吗？

答案：

不等同。

1mol物质的质量，单位是g；物质的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。

2．56g铁在与足量氯气反应时失去电子的数目是多少？

在与足量硫反应时失去电子的数目是多少？

答案：

56g铁为1mol，在与足量氯气反应后表现＋3价，故失去电子的数目是3NA，在与足量硫反应后表现＋2价，故失去电子的数目是2NA。

（1）解有关微粒数目计算的思维方法

附加条件―→n（较大颗粒）―→n（较小颗粒）xNA个较小颗粒，然后具体问题具体分析。

（2）对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。

题组一　有关分子（或特定组合）中粒子数的计算

1．（教材改编）

（1）1molH2SO4中含有______个硫原子，所含氧原子跟________g水所含氧原子数相同。

（2）含0.4molAl2（SO4）3的溶液中，含________molSO，Al3＋的物质的量________0.8mol（填“>”“<”或“＝”）。

答案：

（1）6.02×1023（或NA）　72　

（2）1.2　<

2．以下物质所含H原子个数由多到少的顺序是________。

①标准状况下，22.4LCH4；②1.5molNH3；③1.806×1024个H2O；④标准状况下，73gHCl

答案：

③>②>①>④

题组二　物质的量与微粒数目之间的换算

3．下列数量的各物质所含原子个数由多到少顺序排列的是（　　）

①0.5mol氨气　②4g氦气　③4℃时9mL水

④0.2mol磷酸钠

A．①④③②　　　　　　　　　　B．④③②①

C．②③④①D．①④②③

解析：

选A。

①中所有原子的物质的量为0.5mol×4＝2mol；②中所有原子的物质的量为1mol；③中所有原子的物质的量为×3＝1.5mol；④中所有原子的物质的量为0.2mol×8＝1.6mol，故原子个数由多到少排列的顺序为①④③②。

4．某气体的摩尔质量为M，分子数目为N，质量是m，阿伏加德罗常数为NA，m（C）为一个12C原子质量。

试说明下列各式所表示的意义。

（1）________________________________________________________________________。

（2）________________________________________________________________________。

（3）________________________________________________________________________。

（4）________________________________________________________________。

解析：

（1）因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个粒子，所以表示该气体的物质的量。

（2）每摩尔物质所具有的质量与每摩尔物质所具有的粒子个数比值，表示该气体一个分子的质量。

（3）气体的质量与气体的个数相比，表示该气体一个分子的质量。

（4）该气体一个分子的质量与一个12C原子质量的相比，得到的是该气体的相对分子质量。

答案：

（1）表示该气体的物质的量

（2）表示该气体一个分子的质量

（3）表示该气体一个分子的质量

（4）表示该气体的相对分子质量

（1）物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量。

物质的量的描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。

（2）勿忽视摩尔的使用对象：

使用摩尔作单位时，必须用化学式指明粒子的种类，如1molH不能描述为1mol氢等。

（3）求算物质所含的微粒数时要注意物质的化学组成中的个数关系。

考点二　气体摩尔体积、阿伏加德罗定律[学生用书P17]

一、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）。

二、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＝22.4_L·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，它取决于气体所处的温度和压强。

三、阿伏加德罗定律及其推论

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，气体的体积与其物质的量成正比

T、V相同

＝

同温、同体积下，气体的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

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）（2015·高考四川卷）标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA。

（　　）

（2）在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。

（　　）

（3）若把

（2）中的O2改成氩气，则分子个数、原子个数也都相同。

（　　）

（4）在标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同。

（　　）

（5）在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×

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．①③⑤　　　　　　　　　B．④⑥

C．②④⑥D．①④⑥

解析：

选B。

①中未注明标准状况下物质所处的状态；②未注明标准状况；③中H2O为非气态；⑤在相同温度和压强下，气体的摩尔体积几乎相等，在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L·mol－1。

名师点拨

（1）阿伏加德罗定律适用于任何气体（包括混合气体）。

（2）气体体积受温度和压强的影响，而与分子大小无关。

（3）同温、同压、同体积、同粒子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。

（4）应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导。

　（2016·哈师大附中月考）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

[解析]　标准状况下SO3不是气体，故B错误；标准状况下CCl4是液体，故C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，故D错误。

[答案]　A

　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