新课标高考化学总复习讲义第1章 第2节物质的量 气体摩尔体积含答案解析.docx
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新课标高考化学总复习讲义第1章第2节物质的量气体摩尔体积含答案解析
第二节 物质的量 气体摩尔体积
[考纲定位] 1.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。
2.根据物质的量与粒子（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。
3.掌握利用化学方程式或离子方程式的计算。
知识点一 物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
（1）基本概念
（2）物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系:
n=
。
2.摩尔质量
（1）概念:
单位物质的量的物质所具有的质量。
（2）符号:
M，单位为g/mol或g·mol-1。
（3）物质的量与质量、摩尔质量之间的关系:
n=
。
（4）物质的摩尔质量以g/mol为单位在数值上等于该物质相对分子（或原子）质量，如O2的相对分子质量为32，其摩尔质量为32g/mol。
巩固练习:
1.下列说法是否正确（用“√”或“×”填写）。
A.0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子
B.1molH2O中含有2mol氢和1mol氧
C.氢氧化钠的摩尔质量是40g
D.2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍
E.CO2的摩尔质量在数值上等于CO2的相对分子质量
F.阿伏加德罗常数是一常数没有单位
答案:
A.√ B.× C.× D.× E.× F.×
2.49g硫酸的物质的量为，硫酸分子数为，含有的氧原子数为。
答案:
0.5mol 3.01×1023 1.204×1024
知识点二 气体摩尔体积
1.气体体积的影响因素有粒子数目、粒子间距。
2.气体摩尔体积的含义
3.阿伏加德罗定律
（1）内容:
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
（2）使用范围:
任何气体，包括混合气体。
小规律:
3种求气体摩尔质量的方法
巩固练习:
3.下列说法是否正确（用“√”或“×”填写）。
（1）标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L
（2）0.5molH2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）气体的摩尔体积为22.4L/mol时的状况一定为标准状况
（6）在同温同压下，体积相同的任何气体或混合气的物质的量相同
答案:
（1）×
（2）× （3）× （4）√ （5）× （6）√
4.在标准状况下，3.01×1022个O2分子所占有的体积为，物质的量为。
答案:
1.12L 0.05mol
考点一[003] 与阿伏加德罗常数（NA）有关的计算与判断
考题引领
下列说法是否正确?
（用“√”或“×”）
1.（2013·江苏高考）常温常压下，14g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
2.（2012·江苏高考）常温常压下，18gH2O中含有的原子总数为3NA
3.（2011·新课标全国卷）1.00molNaCl中含6.02×1023个分子
4.（2011·广东高考）常温下，23gNO2含有NA个氧原子
答案:
1.√ 2.√
3.× NaCl是离子化合物，不存在分子
4.√
一、考查“温度、压强”的影响
1.在标准状况下非气态物质:
如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等，体积为22.4L时，其分子数不等于NA。
2.物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受温度、压强的影响。
3.在常温常压，22.4L气体的分子数小于NA。
二、考查物质的组成
1.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、H37Cl、—OH等。
2.物质中所含化学键的数目:
如H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
3.最简式相同的物质中的微粒数目:
如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等，他们质量相同时含原子总数相同。
4.摩尔质量相同的物质中的微粒数目:
如N2、CO、C2H4等，他们质量相同时，所含分子数相同。
三、考查电子转移、数目
电子转移（得失）数目问题的分析，如Na2O2、NO2与H2O反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应；Cl2与NaOH、Fe反应等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。
四、考查弱电解质的电离、盐类的水解
弱电解质在水溶液中部分电离，可水解的盐溶液中，离子发生微弱水解。
如1L0.1mol·L-1的乙酸溶液和1L0.1mol·L-1的乙酸钠溶液中CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。
五、考查一些特殊的反应
如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化，合成氨反应等属于可逆反应。
Cl2与H2O反应为可逆反应。
——————[1个示范例]——————
（2013·广东高考）设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A.常温常压下，8gO2含有4nA个电子
B.1L0.1mol·L-1的氨水中有nA个NH
C.标准状况下，22.4L盐酸含有nA个HCl分子
D.1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2nA个电子
解析:
运用物质的组成、原子结构、电解质电离及氧化还原反应等概念分析。
A项，8gO2中的电子数为
×16×nA=4nA；B项，NH3·H2O为弱电解质，不完全电离，1L0.1mol·L-1氨水中NH
数少于0.1nA；C项，盐酸为混合物，HCl完全电离，没有HCl分子，且标准状况下盐酸为液体；D项，1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去nA个电子。
答案:
A
——————[2个预测练]——————
考向预测 阿伏加德罗常数考查
1.（2013·江苏高考）设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
B.78g苯含有C=C双键的数目为3NA
C.常温常压下，14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
D.标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
解析:
NaClO溶液中ClO-发生水解，因此1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目小于NA，A错。
苯分子中的碳碳键是介于C—C键和C=C键之间的一类特殊的化学键，不存在碳碳双键，B错。
N2和CO都是双原子分子，其摩尔质量均为28g·mol-1，14g混合气体的物质的量为0.5mol，含有的原子数目为NA，C对。
NO2与H2O发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，6.72LNO2为0.3mol，与水发生反应时转移0.2mol（即0.2NA）电子，D错。
答案:
C
2.（2012·海南高考）NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是
A.在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2，充分反应可得到NH3分子数为NA
B.一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C.1.0L的0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D.标准状况下，22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
解析:
A选项反应为可逆反应，不能完全转化为产物；B项反应后不论生成氧化钠还是过氧化钠，都会失去0.1mol电子，正确；C选项中S2-离子存在水解；D中CCl4为液态。
答案:
B
考点二[004] 阿伏加德罗定律及物质的量的应用
考题引领
下列说法是否正确?
（用“√”或“×”）
1.（2012·福建高考）0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
2.（2012·广东高考）常温常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个氧原子
3.（2012·山东高考）电解NaCl溶液得到22.4LH2（标准状况），理论上转移NA个电子
4.（2012·江苏高考）常温常压下，2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
5.（2011·新课标全国卷）电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠
答案:
1.× 未指明O2所处的状态
2.× 常温常压下22.4LNO2、CO2总分子数小于1mol，氧原子数小于2NA
3.× 转移电子2NA
4.× 常温常压下，2.24LCO和CO2混合气体的物质的量小于0.1mol
5.× 2NaCl
2Na＋ Cl2↑
117g 46g 22.4L
58.5g m（Na） V（Cl2）
m（Na）＝
＝23g
V（Cl2）＝
＝11.2L
一、阿伏加德罗定律：
在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
即：
N1＝N2⇒n1＝n2
二、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，气体的体积比等于其物质的量之比
T、p相同
＝
同温同压下，气体的密度比等于其摩尔质量（或相对分子质量）之比
T、V相同
＝
温度、体积相同的气体，其压强比等于物质的量之比
三、化学方程式中化学计量数的意义
化学计量数之比＝反应中各物质的粒子数之比＝反应中各物质的物质的量之比＝反应中各气体的体积之比（同温同压）
四、根据化学方程式计算的基本步骤及注意问题
1．根据化学方程式计算的基本步骤
（1）根据题意写出配平的化学方程式。
（2）找出方程式中已知物和未知物的物质的量（有时可用质量、体积等表示）分别写在化学方程式中有关的化学式下面。
（3）把已知量和待求的量[用m（B）、n（B）、V（B）或设未知数x、y等表示]分别写在化学方程式中有关化学式的下面。
（4）将有关的量列出比例式，求出待求的量。
2．根据化学方程式计算需注意的问题
（1）化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系，所以不纯物质的质量只有换算成纯净物质的质量，才能按化学方程式列出比例式进行计算。
（2）单位问题
一般说来在一个题目里如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题内所给的两个量不一致，这时只要做到两个量及其单位“上下一致，左右相当”即可。
——————[1个示范例]——————
在常压和500℃条件下，等物质的量的Ag2O、Fe（OH）3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解，所得气体体积依次是V1、V2、V3、V4。
体积大小顺序正确的是
A．V3＞V2＞V4＞V1 B．V3＞V4＞V2＞V1
C．V3＞V2＞V1＞V4 D．V2＞V3＞V1＞V4
【解析】 500℃时，水为气态。
当物质的量均为1mol时，
由2Ag2O
4Ag＋O2↑ 2Fe（OH）3
Fe2O3＋3H2O↑
2 1 2 3
1mol
mol 1mol
mol
NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O↑
1 1_______1_______
1mol 3mol
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑
2 1_______
1mol 1mol
相同条件时，气体的体积与物质的量成正比，故V3＞V2＞V4＞V1。
【答案】 A
——————[2个预测练]——————
考向预测1 阿伏加德罗定律推论
3．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是
A．相同质量、不同密度的N2O和CO2
B．相同体积、相同密度的CO和C2H4
C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3
D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4
【解析】 A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44，故质量相同时，分子数一定相等；B项中CO和C2H4相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，故分子数相等；C项为同温、同压、同体积，则气体所含分子数一定相同。
【答案】 D
考向预测2 化学方程式有关的计算
4．（2013上海）若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠多少克？
【答案】 18.9g
【解析】 H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
126g 22.4L
m 3.36L
m＝18.9g。
气体体积测量的常见装置及原理
一、气体体积的测定原理
既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积（二者体积值相等），也可直接测量收集的气体体积。
二、测量气体体积的常用方法
（1）直接测量法。
如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管（有刻度）充满液体，且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。
装置D：
用于测量混合气体中被吸收（或不被吸收）的气体的体积数。
读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
装置E：
直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。
（一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量）。
（2）间接测量法。
如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数w（Zn）和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：
Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑。
据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1g。
用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。
通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。
（1）选用B和________（填仪器标号）两个装置进行实验。
（2）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），w（Zn）＝________。
（3）计算镀层厚度，还需检索的一个物理量是________。
（4）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
答案:
（1）D
（2）
（或
等其他合理答案）
（3）镀层的密度（或其他合理答案） （4）偏大
解析:
（1）由于实验二的目的是通过测气体体积来计算Zn的质量分数，则选择的仪器必有计量仪器，只有D中有计量仪器，所以D装置可用于测量生成H2的体积。
（2）由方程式Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑，结合已知数据可计算Zn的质量分数。
Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑
1mol 22.4L
x VL
x＝
＝
mol
即m（Zn）＝
mol×65g·mol－1＝
g
w（Zn）＝
＝
（3）计算镀层厚度，即镀层体积，可结合密度计算。
（5）恒压式分液漏斗产生的气体有部分残留在分液漏斗上方，故排气时收集少了，所以用普通漏斗时收集的H2多一些，则计算出的Zn的量偏多。
1．（必修1P17T3）瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:
4时极易爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为
A.1:
4 B.1:
2C.1:
1 D.2:
1
答案:
B
解析:
n（CH4）:
n（O2）＝
:
=1:
2。
2.（必修1P20T4、T6改编）下列说法中正确的是
A.5.6LN2（标准状况）和11gCO2中含有的分子数相同
B.9gH2O和0.5molBr2中含的原子数相同
C.22.4LO2中一定含有NA个O2
D.在常温常压下20mLNH3与60mLO2所含的原子个数比为1:
3
答案:
A
解析:
A项，
=
=
，正确；B项，9gH2O中含原子数为
×3NA,0.5molBr2中含原子数为0.5×2NA，错误；
C项，22.4LO2不一定为1mol，错误；D项，20mLNH3与60mLO2的物质的量比为1:
3，含有的原子个数比为1×4:
3×2=2:
3。
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.同温、同压下，相同体积的氯气和氩气所含的原子数相等
B.常温下，pH=2的醋酸溶液中所含有的H＋数为0.01NA
C.标准状况下，11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
D.用0.50L8mol·L－1浓盐酸与87g二氧化锰共热制取氯气转移电子数为2NA
答案:
C
解析:
同温、同压、同体积的气体所含分子数相同，氯气为双原子分子，而氩气是单原子分子，故原子数不同，A项错误。
常温下，pH=2的醋酸溶液中c（H＋）=0.01mol/L，B项中没有提供醋酸溶液的体积，所以无法计算H＋的数目，B项错误。
C项中11.2L标准状况下的混合气体的分子数为0.5NA，其中氮气和氧气都是双原子分子，故原子数为NA，C项正确。
D项中，随着反应的进行，盐酸的浓度降低，稀盐酸不能与二氧化锰反应，故转移的电子数小于理论值（2NA），D项错误。
4.设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，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下，18gH2O中含有的原子总数为3NA
C.标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D.常温常压下，2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
答案:
B
解析:
A项中，0.1mol氯气溶于水，仅有少量Cl2与水反应，转移的电子数远小于0.1NA，故A错。
B项中n（H2O）=
=1mol，含有3mol原子，正确。
C项中，在标准状况下，CH3CH2OH为液态，故C错。
D项中，常温常压下2.24LCO和CO2的混合气体的物质的量不等于0.1mol，故D错。
5.（2014·北京西城区高三期末）下列说法正确的是
A.等质量的乙烯和丙烯中，所含碳原子数之比为2:
3
B.等体积、等浓度的NH4Cl溶液和稀氨水中，所含NH
的数目相等
C.等物质的量的Cl2分别与足量的Fe和Cu反应，转移的电子数相等
D.等物质的量的过氧化钡（BaO2）和Ba（OH）2固体中，阴阳离子个数之比均为2:
1
解析:
乙烯和丙烯的最简式均为CH2，等质量的两物质中含有的碳原子数相同，A错。
NH4Cl是强电解质而NH3·H2O是弱电解质，等体积、等浓度的NH4Cl溶液和稀氨水中，前者所含NH
的数目多，B错误。
过氧化钡（BaO2）中，阴阳离子个数之比为1:
1，Ba（OH）2中，阴阳离子个数之比为2:
1，故D错误。
答案:
C
6.下列叙述正确的是
A.气体的摩尔体积为22.4L·mol－1
B.1molO2的质量为32g，它所占的体积是22.4L
C.标准状况下，22.4L水的质量约为18g
D.标准状况下，22.4L的任何气体的物质的量都约是1mol
答案:
D
解析:
在标准状况下气体的摩尔体积为22.4L·mol－1，A项没有指出所处的状况，A项错误；1molO2的质量为32g，B项未指明是在标准状况下，故它所占的体积不一定是22.4L，B项错误；气体摩尔体积仅适用于气体，水在标准状况下不是气体，C项错误。
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