高三化学一轮复习 物质的量教学案.docx
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高三化学一轮复习物质的量教学案
2020高考化学二轮复习
化学常用量---物质的量
新考纲测试目标和能力要求
1、了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2、了解物质的量与微粒（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。
知识体系和复习重点
一、知识体系：
一、使用物质的量应注意的几个问题
“物质的量”及其单位，是中学化学中十分重要的概念，它贯穿于高中化学的全过程，在化学计算中，处于核心的地位，因而，在学习中如果对有关概念的理解出现偏差，将会给整个中学化学学习造成不必要的困难。
1．用“摩尔”概念描述宏观物质：
“物质的量”是专门用来表示微观粒子或这些粒子的特定组合的物理量，摩尔是它的国际单位。
但在实际应用中常出现宏观化的表示；
（1）用摩尔描述并不存在具体形态的宏观概念，如1mol电荷、1mol元素等；
（2）用摩尔描述宏观物质，如1mol麦粒；（3）用摩尔描述表示微观粒子归属的宏观名称，如1mol水，1mol盐酸等。
2．语言过于绝对：
阿伏加德罗常数、气体摩尔体积符合国家标准的表示为NA、Vm，但在用具体数据表示时常出现绝对化语言；
（1）6.02×1023mol-1就是阿伏加德罗常数;
（2）标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol.另外,还有“摩尔质量等于相对原子质量、相对分子质量、式量”、“1摩尔任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子”等绝对化语言。
3．思维形成定势：
在学习“摩尔”过程中，若学习方法不当，很容易使思维陷入定势化，具体表现为：
（1）认为物质的量的单位只有摩尔；
（2）认为只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4L/mol；（3）认为气体摩尔体积常数只有一个值。
特别是当12C的原子量定为12以外的值时，在摩尔质量、气体摩尔体积的表示和有关物质的量的计算中，思维更易陷入定势。
4．概念公式化：
物质的量及其单位是化学计算的核心，计算必然需要依据一定的法则、公式，但在实际学习中，容易把基本概念公式化。
这种错误倾向有两方面危害：
（1）概念的内涵与外延不能在公式中体现，容易导致错用；
（2）追求概念公式化，容易使思维陷入僵化，不利于接受新信息，适应新情境。
5．联系片面：
物质的量及其单位是一座桥梁，它对联系质量、体积、粒子数等物理量和常量有重要意义，但片面地通过物质的量建立质量、体积，粒子数间的联系也是不妥的。
以下几方面的联系很重要，
（1）摩尔质量=气体密度×气体摩尔体积；
（2）溶液体积=
。
（3）原子量的相对标准（12C质量的
）＝
。
二、有关气体摩尔体积的八关系
1、标准状况下，1mol任何气体所占有的体积都约为22.4L。
2、同温同压下，同体积的气体具有同数的分子（阿伏加德罗定律）。
3、有关气体体积的计算中，质量、体积和物质的量的对应单位是“g—L—mol”。
4、相同体积的两种气体，摩尔质量与质量成正比。
即摩尔质量大的，质量大。
＝
5、相同质量的两种气体，摩尔质量与物质的量成反比。
即摩尔质量大的，物质的量小，分子数少。
＝
6、比较两种气体的轻重，可看密度，最好看相对分子质量。
即相对分子质量大的，密度大。
7、混合气体可看成一种纯气体对待气体相互间不发生反应。
不过平均相对分子质量应按下式计算：
＝M1×n1%＋M2×n2%＋……＝M1×V1%＋M2×V2%＋……
8、化学方程式中，气体物质的化学计量数之比，既是粒子数比，也是物质的量之比，还是相同条件下气体的体积比。
（气体反应定律），有关量纲式：
ρ＝
；Vm＝
。
二、阿佛加德罗常数考点命题陷阱归类分析
阿佛加德罗常数（用NA表示）涉及的知识面广，灵活性强，是高考的热点之一，主要以选择题的形式（选择正确的或错误的）进行考查。
分析近几年的高考试题，此类题型常以选择题形式出现，容易引起学生错误的有以下几点：
1、温度和压强：
22.4L/mol是在标准状况（0℃，1.01×105Pa）下的气体摩尔体积。
命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生与22.4L/mol进行转换，从而误入陷阱。
2、物质状态：
22.4L/mol使用的对象是气体（包括混合气体）。
命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。
如SO3：
常温下是固态；水：
常温下是液态。
戊烷，辛烷常温下是液态等。
3、物质变化：
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。
考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱。
如NO2：
存在与N2O4的平衡。
4、单质组成：
气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子（如稀有气体Ne：
单原子分子）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等。
考生如不注意这点，极容易误入陷阱。
5、粒子数目：
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。
1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。
命题者往往通过NA与粒子数目的转换，巧设陷阱。
。
典型高考题汇编
1．（09年福建理综·8）设NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是
A．24g镁的原子量最外层电子数为NA
B．1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H＋数为0.1NA
C．1mol甲烷分子所含质子数为10NA
D．标准状况下，22.4L乙醇的分子数为NA
答案：
C
2．（09年广东化学·6）设NA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是
A．1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA
B．乙烯和环丙烷（C3H6）组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子
C．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．将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NAFe3+
答案：
C
3．（09年广东理基·20）设NA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是
A．22．4LCl2中含有NA个C12分子
B．1L0．1mol·L-1Na2SO4溶液中有0．1NA个Na+
C．1molH2与1molC12反应生成NA个HCl分子
D．1molCa变成Ca2+时失去的电子数为2NA
答案：
D
4．（09年海南化学·8）下列叙述正确的是（用NA代表阿伏加德罗常数的值）
A．2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
B．1molHCl气体中的粒子数与0.5mo1/L盐酸中溶质粒子数相等
C．在标准状况下，22.4LCH4与18gH2O所含有的电子数均为10NA
D．CO和N2为等电子体，22.4L的CO气体与lmolN2所含的电子数相等
答案：
C
5．（09年江苏化学·4）用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A．25℃时，pH=13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH－数目为0.2NA
B．标准状况下，2.24LCl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NA
C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D．标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
答案：
C
6．（09年宁夏理综·7）将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为
A．NO2B．N2O2C．N2OD．N2O4
答案：
A
7．（09年山东理综·10）下列关于氯的说法正确的是
A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂
B．若3517Cl、3717若Cl为不同的核素，有不同的化学性质
学科
C．实验室制备Cl2，可用排放和食盐水集气法收集
D．1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏伽德罗常数）
答案：
C
8．（09年上海化学·10）9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有
A．0.2mol中子B．0.4mol电子
C．0.2mol质子D．0.4mol分子
答案：
B
9．（09年上海化学·12）NA代表阿伏加德罗常数。
下列有关叙述正确的是
A．标准状况下，2.24LH2O含有的分子数等于0.1NA
B．常温下，100mL1mol·L－1Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NA
C．分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L，质量为28g
D．3.4gNH3中含N—H键数目为0.2NA
答案：
B
10．（09年上海化学·15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。
反应中镁和铝的
A．物质的量之比为3︰2B．质量之比为3︰2
C．摩尔质量之比为2︰3D．反应速率之比为2︰3
答案：
A
11．（09年上海化学·22）实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。
发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是
A．Fe2O3和MnO2B．MnO2和V2O5
C．Cr2O3和V2O5D．Fe3O4和FeO
答案：
AD
12．（09年浙江理综·8）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，5.6LNO和5.6LO2混合后的分子总数为0.5NA
B．1mol乙烷分子含有8NA个共价键
C．58.5g氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子
D．在1L0.1mol/L碳酸钠溶液中阴离总数大于0.1NA
答案：
D
13．（09年浙江理综·9）已知单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点就越高。
则下列溶液的沸点最高的是
A．0.01mol/L的蔗糖溶液B．0.01mol/L的CaCl2溶液
C．0.02mol/L的NaCl溶液D．0.02mol/L的CH3OOH溶液
答案：
C
14、（2020年江苏）研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。
下列表达不正确的是
A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：
B．Fe在Cl2中的燃烧产物：
C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：
D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：
答案：
B
15、（09年上海化学·30）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。
实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：
3O2
2O3
（1）若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为g/mol（保留一位小数）。
（2）将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为L。
（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g。
则原混合气中臭氧的体积分数为。
答案：
（本题共5分）
（1）35.6
（2）3
（3）0.5
6．（09年上海化学·31）烟气中NOx是NO和NO2的混合物（不含N2O4）。
（1）根据废气排放标准，1m3烟气最高允许含400mgNOx。
若NOx中NO质量分数为0.85，则1m3烟气中最高允许含NOL（标准状况，保留2位小数）。
（2）工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液（密度1.16g/mL）作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为mol/L（保留2位小数）。
（3）已知：
NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2①
2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2②
1m3含2000mgNOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。
若吸收率为80%，吸收后的烟气排放标准（填“符合”或“不符合”），理由：
。
（4）加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：
NO+2HNO3＝3NO2+H2O
当烟气中n（NO）︰n（NO2）＝2︰3时，吸收率最高。
1m3烟气含2000mgNOx，其中n（NO）︰n（NO2）＝9︰1。
计算：
（i）为了达到最高吸收率，1m3烟气需用硝酸的物质的量（保留3位小数）。
（ii）1m3烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量（假设上述吸收反应中，反应①比反应②迅速。
计算结果保留1位小数）。
答案：
（本题共11分）
（1）0.25i
（2）1.64
（3）不符合因吸收后烟气总体积减小，NOx含量仍超过
（4）（i）
n（NO）=0.057mol
NO+2HNO3＝3NO2+H2O
n（HNO3）=2x=0.035mol
（ii）
17．（2020年广东）（14分）化合物KxFe（C2O4）y·zH2O是一种重要的光化学试剂，其中铁为+3价。
分别称取该样品0.491g两份，其中一份在110℃干燥脱水，至质量恒定为0.437g。
另一份置于锥形瓶中，加入足量的3mol/LH2SO4和适量的蒸馏水，加热到75℃，趁热加入0.0500mol/LKMnO4溶液24.0mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe3+完全转化为Fe2+，该溶液中Fe2+刚好与4.0mL0.0500mol/LKMnO4溶液完全反应。
通过计算，分别求：
⑴0.491g样品中结晶水的物质的量。
⑵化合物中草酸根的质量分数。
⑶化合物的化学式。
已知：
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
MnO4—+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O
20、（2020年上海）过氧化钙是一种安全无毒的物质，带有数量不等的结晶水，通常还含有部分CaO。
（1）称取0.542g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：
2CaO2·XH2O
2CaO+O2↑+2XH2O，得到的O2在标准状况下体积为67.2mL，该样品中CaO2的物质的量为。
（2）另取同一样品0.542g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO30.70g。
①试计算样品中CaO的质量。
②试计算样品中CaO2·XH2O的X值。
20、
（1）0.006mol
（2）①n（CaO2）=0.006moln（Ca2+）=0.007molm（CaO）=0.056g
②n（H2O）=0.003molX=1/2
18、（08上海卷）小苏打、胃舒、平达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.5gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的H＋是___________mol。
（2）胃舒平每片含0.245gAl（OH）3。
中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平_____片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01g，加入2.0mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5mL时，开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
解析：
（1）2片小苏打所含NaHCO3的质量为1g，其物质的量为
=0.012mol，
由HCO3－＋H+===CO2↑＋H2O，可知n（H＋）=0.012mol。
（2）6片小苏打的物质的量为：
=0036mol，即中和的H＋为0.036mol，而每片的Al（OH）3的物质的量为
=0.0031mol，由Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以Al（OH）3的片数为：
=3.8片。
（3）①碱式盐中加入HCl，首先是碱式盐中的OH－和CO32－与H＋反应生成H2O和HCO3－，所以n（HCO3－）＝2.0mol·L－1×0.0025L＝0.005mol，即n（CO32－）=0.005mol，H＋与CO32－与HCl反应的H＋的总物质的量为：
2.0mol·L－1×0.0425L＝0.085mol，所以n（OH－）=0.08mol，它们的物质的量之比为：
16∶1。
②能与过量的NaOH溶液反应产生沉淀的只有Mg2＋，所以n[Mg（OH）2]＝
=0.03mol，若碱式盐中不含结晶水，则氢元素的质量分数为：
0.08mol×1g/mol＝0.08g，氢元素的质量分数为：
=0.027＜0.04，说明碱式盐中含有结晶水，根据题意有：
m（Al）＋m（H2O）＋0.03mol×24g/mol＋0.005mol×60g/mol＋0.08mol×17g/mol=3.01g，
=0.04，所以m（H2O）=0.36g，n（H2O）=002mol，m（Al）=0.27g，n（Al）=001mol，所以n（Al3＋）∶n（Mg2＋）∶n（OH－）∶n（CO32－）∶n（H2O）＝0.01mol∶0.03mol∶0.08mol∶0.005mol∶0.02mol＝2∶6∶16∶1∶4，即碱式盐的化学式为：
Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O。
答案：
（1）0.012mol。
（2）3.8。
（3）n（OH－）∶n（CO32－）＝16∶1。
（4）Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O。
典例解析
例1．（2001年上海）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是（）：
A．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NA
B．18g水中含有的电子数为10NA
C．46gNO2和46gN2O4含有的原子数均为3NA
D．在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA
解析：
本题主要考查学生对物质的物质的量与其结构微粒数之间关系的掌握程度。
选项A中的“辛烷”在标准状况下是液体，也就不能使用气体摩尔体积22.4L/mol来把一定体积的辛烷转化为物质的量，因此选项A是明显不正确的；选项B中，18g水相当于1mol水，而每个水分子中含有10个电子，故选项B正确；选项C有一定的迷惑性，46gNO2相当于1mol，每个NO2有3个原子，则46gNO2含有的原子数为3NA，从NO2和N2O4的关系中可以看出，46gN2O4含有的原子数也应为3NA，故选项C正确；选项D中，只要学生知道硝酸镁化学式为Mg（NO3）2，很容易判断出该选项为正确选项。
答案：
A
例2．下列关于物质的量的叙述中，错误的是（）
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
D.1molNe含有6.02×1024个电子
解析：
因为有些物质是由分子组成（例如水、硫酸等），有些物质是由离子组成（例如NaCl、Ca（OH）2等），还有些物质是由原子直接构成的（例如金刚石等），所以A的叙述是错误的。
碳是由原子构成的，根据规定，0.012kg12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol－1，所以B的叙述是对的。
根据规定，“使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称”。
C中表示水的组成时，却用名称表示，所以也是不正确的。
氖原子核外有10个电子，则1molNe也应含有10×6.02×1023个电子，所以D的叙述是正确的。
答案：
AC
例3．下列叙述是正确的是（）：
A．标准状况下，11.2L臭氧中含NA个氧原子
B．10g氖气所含原子数为NA
C．在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
D．在铜与硫的反应中，1mol铜失去的电子数为2NA
解析：
A．臭氧（O3）为三原子分子，n（O）=3n（O3）=1.5mol，即11.2LO3中含有1.5NA个氧原子，故叙述错误。
B．氖气（Ne）为单原子分子，10gNe为0.5mol，所含原子数为0.5molNA，故叙述错误。
C．因为组成气体单质的原子数目不同，故叙述错误。
若说成“在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同”则正确。
D．Cu与S反应的方程式为2Cu+S=Cu2S，Cu的化合价由零价升为+1价，2molCu失去2NA个电子转变为Cu+离子，则1molCu失去的电子数为NA，故叙述错误。
答案：
C
例4．判断下列说法是否正确？
并说明理由
1.常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA
2.在25℃，压强为1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
3．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO2分子数为8NA
4．标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
5．标准状况下，1L水所含分子数为（1/22.4）NA
6．标准状况下，11.2LSO3中含1.5NA个氧原子
7．2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
8．常温常压下，1molNO2气体与水反应生成NA个NO3-
9．53g碳酸钠中含NA个CO32－
10．1.8g重水（D2O）中含NA个中子
11．1L1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA
12．62gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA
解析：
1、标准状况下，11.2L氧气为0.5mol，其所含原子数为NA。
而常温常压（25℃，1.01×105Pa）下，11.2L氧气物质的量小于0.5mol，其所含原子数必小于NA，故叙述错误。
2、本题叙述错误，分析方法同上。
3、4、5题中的辛烷、四氯化碳、水在标准状况下均为液体，第6题中SO3在标准状况下为固体。
故都不正确。
7、2.4gMg其物质的量为0.1mol，据Mg-2e—→Mg2+，可知2.4gMg变为Mg2+时失去的电子数为0.2NA，故叙述错误。
8、据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，1molNO2气体与水反应生成（2/3）molNO3-离子，即为（2/3）NA个NO3-离子，故叙述错误。
9、53gNa2CO3的物质的量为53g÷106g/mol=0.5mol，即53gNa2CO3中含0.5NA个CO32－，故叙述错误。
10、H、D、T互为氢元素的三种同位素，三种原子的中子数不同，质子数相同。
1.8gD2O物质的量为（1.8/20）mol，所含中子数为0.9NA，故叙述错误。
11、盐酸溶液中无HCI分子，因HCI分子在水分子作用下全部电离成H+和CI-，故叙述错误。
12、Na2O溶于水后发生反应Na2O+H2O=2NaOH，所得溶液中不含有O2-离子，故叙述错误。
专题预测与训练
一、选择题
1．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（）
A．1:
1B．2:
1C．3:
1D．1:
3
2．氯的原子序数是17，35Cl是氯的一种同位素。
下列说法中正确的是：
A．35Cl原子所含的质子数是18
B．
mol的1H35Cl分子所含的中子数约为6.02×1023
C．3.5g的35Cl2气体的体积是2.24L
D．35Cl2气体的摩尔质量为70g/mol
3．NA代表阿伏加德常数，下列说法正确的是
A.在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B.2g氢气所含原子数目为NA
C.在常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为N
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