高考化学复习专题二物质的量经典版.docx
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高考化学复习专题二物质的量经典版
物质的量
一、质量守恒定律
1．内容
参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
2．实质
化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
二、阿伏加德罗定律
1．内容
在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。
即“三同”定“一同”。
2．推论：
⑴同温同压下，V1/V2=n1/n2⑵同温同体积时，p1/p2=n1/n2=N1/N2
⑶同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1⑷同温同压同体积时，W1/W2=M1/M2=ρ1/ρ2
注意：
①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。
②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。
三、阿伏加德罗常数
物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的，0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数（NA）。
6.02×1023是它的近似值。
注意：
叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”，在具体计算时常取“6.02×1023”。
3．知知网络
①、定义：
表示含有一定数目粒子的集体。
②、符号：
n
物质的量③、单位：
摩尔、摩、符号mol
④、1mol任何粒子（分、原、离、电、质、中子）数与0.012kg12C中所含碳原子数相同。
⑤、、架起微观粒子与宏观物质之间联系的桥梁。
①、定义：
1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数：
②、符号NA
③、近似值：
6.02×1023
①、定义：
单位物质的量气体所占的体积叫~
基本概念气体摩尔体积：
②、符号：
Vm
③、单位：
L·mol-1
①、定义：
单位物质的量物质所具有的质量叫~
摩尔质量：
②、符号：
M③、单位：
g·mol-1或kg·mol-1
④、若以g·mol-1为单位，数值上与该物质相对原子质量或相对分子质量相等。
①、定义：
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫溶质B的物质的量浓度。
物质的量浓度：
②、符号：
c（B）
③、单位：
mol·L-1
①、定律：
在相同温度和压强下，相同体积的作何气体都含有相同数目的分子。
同温同压下：
阿伏加德
罗定律及
其推论：
②、推论：
同温同压下：
同温同体积下：
Ⅰ、气体休的密度和相对密度：
标况下：
③、运用：
A气体对B气体的相对密度：
Ⅱ、摩尔质量M（或平均摩尔质量
）
M=22.4L·mol-1×ρ，
=M（A）ф（A）+M（B）ф（B）+···ф为体积分数。
[例1]有一在空气里暴露过的KOH固体样品，经分析其含水7.65%，含K2CO34.32%，其余是KOH。
若将ag样品放入bmL1mol/L的盐酸中，使其充分作用后，残酸用25.25mLcmol/L的KOH溶液恰好中和完全。
蒸发所得溶液，得到固体质量的表达式中（单位g）
A.只含有aB.只含有bC.必含有bD.一定有a、b和c
[解析]本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。
由题意，反应后溶液为KCl溶液，其中的Cl-来自盐酸，所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等，即为0.001bmol，质量为0.0745bg。
如果解题时使用ag这个数据，也能获得答案，此时答案中也会含有b，请读者自行解答。
本题正确答案为C。
[例2]在一定条件下，16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。
在相同条件下，8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。
从上述事实可推知C的式量为____________。
[解析]根据质量守恒定律，当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时，生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g，当8gA和15gB反应时，根据判断B是过量的，A与C的质量关系应是16:
33.5=8:
x，x=16.75g，MC=16.75g/0.125mol=134g/mol，即C的式量为134。
[例3]下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数）
A.标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L，则所含有的分子数为NA
B.标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为
C.常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NA
D.常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA
[解析]阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。
标准状况下，22.4L混合气体所含有的分子数为NA，所以选项A正确。
标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量，所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol，选项B错误。
每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子，即转移电子数为2NA，选项C正确。
1个氦原子核外有4个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有4mol电子，这与外界温度和压强无关，所以选项D正确。
本题正确答案为AC。
气体摩尔体积
1．对于气体摩尔体积这一概念的理解
物质的体积，指一定量的物质在一定条件下所占据空间的大小。
从微观的角度去分析，物质的体积的大小决定因素有：
（1）物质所含微粒数的多少。
（2）物质微粒间距离的大小。
（3）物质微粒本身的大小。
在这三个因素中，我们先固定其一，比如我们取1mol物质，那么微粒数目固定为NA个，讨论其余两个因素对物质体积的影响。
对于固体和液体来说，由于物质微粒本身大小比微粒间的距离要大得多，所以固体和液体的体积主要取决于
（1）、（3）两个因素，而又由于不同的固体、液体本身的大小有较大差异，所以即使物质的微粒数相同，体积相差也较大。
对于气体体积来说，由于气体的体积受外界条件（如温度、压强）的影响较大。
所以讨论气体体积之前必须在一定的温度和压强下进行比较。
而对于气体，由于气体分子间作用力弱，使得气体分子间的距离较大；而且气体分子间的距离比气体分子本身大得多，气体分子间的距离大约是气体分子本身大小的10倍。
所以1mol气体的体积，内因主要决定于气体分子间的距离，而不是分子本身体积的大小；同时气体分子间的距离这一内因又和温度及压强这两个外因有关，所以在谈到气体的摩尔体积时必须讲到温度和压强，否则没有任何意义。
或者说气体体积在微粒数一定的情况下，主要是由微粒间距和微粒本身大小决定的，而对气体来说微粒间距远远大于微粒本身大小，所以气体体积主要是由微粒距离决定的，在外界条件一定时微粒间平均距离近似相等，所以外界条件一定时，微粒数相同的气体体积近似相等。
2．阿伏加德罗定律同温同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。
由此可见气体的体积比在同温同压下必等于分子数比。
由此可以导出同温同压下不同气体间的关系：
（1）同温同压下，气体的体积比等于物质的量比。
（2）同温同容下，气体的压强比等于物质的量比。
（3）同温同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。
（4）同温同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量比。
（5）同温同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。
此外还在运用时要结合物理中的同物质的量的气体在同温时，其体积与压强成反比；气体体积与热力学温度在同压条件下成正比。
3．气体摩尔体积的常见应用标准状况下1mol气体为22．4L，即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。
据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。
反之也可由气体密度求摩尔质量。
同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据以由气体的相对密度求气体的摩尔质量，如某气体对
的相对密度为15，则其相对分子质量为
。
常见的有：
（1）由标准状况下气体密度求相对分子质量：
（2）由相对密度求气体的相对分子质量：
若为对
的相对密度则为：
，若为对空气的相对密度则为：
.
*（3）求混合气体的平均相对分子质量（
）：
即混合气体1mol时的质量数值。
在已知各组成气体的体积分数时见①，若为质量分数见②：
①
②
（4）由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比，进而推分子式。
（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。
（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
4．摩尔气体常数的测定
定义1摩理想气体在标准状况下的P0V0/T0值，叫做摩尔体积常数，简称气体常数。
符号R
R=（8.314510
0.000070）J/（mol••••K）。
它的计算式是
原理用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气。
把这氢气的体积、实验时的温度和压强代入理想气体状态方程（PV=nRT）中，就能算出摩尔气体常数R的值。
氢气中混有水蒸气，根据分压定律可求得氢气的分压（p（H2）=p（总）-p（H2O））,不同温度下的p（H2O）值可以查表得到。
操作
（1）精确测量镁条的质量
方法一：
用分析天平称取一段质量约10mg的表面被打亮的镁条（精确到1mg）。
方法二：
取10cm长的镁带，称出质量（精确到0.1g）。
剪成长10mm的小段（一般10mm质量不超过10mg），再根据所称镁带质量求得每10mm镁条的质量。
把精确测得质量的镁条用细线系住。
（2）取一只10mL小量筒，配一单孔塞，孔内插入很短一小段细玻管。
在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸，然后十分仔细地向筒内缓慢加入纯水，沾在量筒壁上的酸液洗下，使下层为酸，上层为水，尽量不混合，保证加满水时上面20~30mm的水是中性的。
（3）把系有细线的镁条浸如量筒上层的水里，塞上带有玻璃管的橡皮塞，使塞子压住细绳，不让镁条下沉，量筒口的水经导管口外溢。
这时量筒中和玻璃导管内不应留有气泡空隙。
（4）用手指按住溢满水的玻璃导管口，倒转量筒，使玻璃导管口浸没在烧杯里的水中，放开手指。
这时酸液因密度大而下降，接触到镁带而发生反应，生成的氢气全部倒扣在量筒内，量筒内的液体通过玻璃导管慢慢被挤到烧杯中。
（5）镁条反应完后再静置3~5分钟，使量筒内的温度冷却到室温，扶直量筒，使量筒内水面跟烧杯的液面相平（使内、外压强相同），读出量筒内气体的体积数。
由于气体的体积是倒置在量筒之中，实际体积要比读数体积小约0.2mL，所以量筒内实际的氢气体积VH2=体积读数－0.20mL（用10mL的量筒量取）
（6）记录实验时室内温度（t℃）和气压表的读数（p大气）。
计算
（1）根据化学方程式和镁条的质量算出生成氢气的物质的量（nH2）
（2）按下列步骤计算氢气在标准状况下的体积。
查表得到室温下水的饱和蒸气压（pH20）,用下式计算氢气的分压（pH2）
根据下式
把
T1=273+t,p0=100Kpa,T0=273K代入上式，得到标准状况下氢气的体积是
因此，摩尔体积常数（R）是
例1判断下列叙述正确的是
A．标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L
B．1mol任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4L
C．在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2转移电子数为1.204×1024
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
选题角度：
这是一道基础知识概念的理解题，涉及气体摩尔体积、化学反应及物质结构的初步知识。
适合中等学生。
思路分析：
根据标准状况下气体摩尔体积的定义，应注意：
一是标准状况，二是指气体的体积而非固体或液体的体积，所以A、B两项均错；C项正确，物质的微粒数不受外界条件影响而变化；D项错，气体单质分子，可以是单原子分子如He,也可以是双原子分子如H2，还可以是多原子分子如O3，因此相同温度压强下相同体积的任何气体虽然分子数相同，但所含原子数不一定相同。
解答：
C.
启示：
抓住基础知识和基本概念，不仅可以轻松地进行解题，而且对概念的理解更加准确和深刻。
例2在一密闭气缸中，用一不漏气可滑动的活塞隔开，左边充有N2，右边充有H2和O2的混合气体，在20℃时，将右边混合气体点燃，反应后冷却到原来温度，若活塞原来离气缸左端的距离为总长的
，反应后静止于气缸的正中（忽略水蒸气），则原来H2和O2的体积比为（）
（A）4：
5（B）5：
4（C）7：
2（D）2：
1
解析：
反应前：
活塞两边气体均处于20℃，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边混合气体的物质的量是N2的3倍。
反应后：
活塞两边气体仍处于20℃，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边剩余气体的物质的量与N2相等。
由于反应前后N2的体积虽然发生变化，但其物质的量没有改变，所以我们若假定N2为1mol时，H2和O2共3mol，反应后剩余气体即为1mol，那么混合气体从3mol变为1mol是什么原因造成的呢？
是由以下反应引起的：
2H2＋O2
2H2O（液），这是一个气体物质的量减少的反应。
现假定参加反应的氢气和氧气分别为xmol和ymol，根据差量法可以确定x和y：
2H2＋O2＝2H2O气体物质的量的减少
213
xy3－1＝2mol
显然：
x＝
，y＝
。
x＋y＝2≠3，说明有气体剩余，那么剩余的1mol气体是什么呢？
应该是氢气或氧气都有可能。
讨论如下：
①若氢气有剩余，则氧气的物质的量为
mol，氢气的物质的量为：
＋1＝
mol，即体积比等于物质的量之比为7：
2。
②若氧气有剩余，则氢气的物质的量为
mol，氧气的物质的量为：
＋1＝
mol，即体积比等于物质的量之比为4：
5。
所以本题应选A、C。
物质的量的浓度
1．物质的量浓度。
浓度是指一定温度、压强下，一定量溶液中所含溶质的量的多少。
常见的浓度有溶液中溶质的质量分数，溶液中溶质的体积分数，以及物质的量浓度。
物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
符号用cB表示，
（2）表达式：
CB单位常用mol/L或mol/m3，注意：
①单位体积为溶液的体积，不是溶剂的体积。
②溶质必须用物质的量来表示。
计算公式为概念中的单位体积一般指1升，溶质B指溶液中的溶质，可以指单质或化合物，如c（Cl2）=0.1mol/L，c（NaCl）=2.5mol/L；也可以指离子或其它特定组合，如c（Fe2+）=0.5mol/L,c（SO42-）=0.01mol/L等。
2．溶液的稀释与混合
（1）溶液的稀释定律
由溶质的质量稀释前后不变有：
mB=m浓×ω浓=m稀×ω稀%
由溶质稀释前后物质的量不变有：
CB=c浓×V浓=c稀×V稀%
（2）溶液在稀释或混合时，溶液的总体积不一定是二者混合的体积之和。
如给出溶液混合后的密度，应根据质量和密度求体积。
3．物质的量浓度与溶质质量分数ω%的换算（ρ为该溶液的密度）
4．一定物质的量浓度溶液的配制
（1）仪器：
容量瓶，容量瓶有各种不同的规格，一般有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。
（2）步骤：
①计算：
计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。
②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。
③溶解：
将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。
④移液洗涤：
将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，再洗涤烧杯和玻璃棒2—3次，将洗涤液倒入容量瓶中。
⑤定容：
缓缓向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，盖好，反复上下颠倒，摇匀。
最后将容量物质的量浓度dream第1页9/23/2018瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。
5．知识网络
①、以物质的量为中心的有关物理量的换算关系：
物质所含粒子数N
÷÷化合价
×NA÷NA
×M
÷M
×化合价
物质的量n
电解质电离出离子的“物质的量”物质的质量（m）
×Vm（22.4L/mol）
÷Vm（22.4L/mol）
气体的体积（标准状况）
×Vm
×△H
÷Vm
÷△H
V气体体积（非标准状况）反应中放出或吸收的热量（KJ）Q
×V（溶液）÷V（溶液）
溶液的物质的量浓度CA）
②、物质的量与其它量之间的换算恒等式：
③、理想气体状态方程（克拉伯龙方程）：
PV=nRT或
（R=8.314J/mol·K）
④
决定于
、影响物质体积大小的因素：
微粒的大小1mol固、液体的体积
决定于
物质体积微粒的个数1mol物质的体积
决定于
微粒之间距离1mol气体的体积
①、溶液稀释定律：
溶质的量不变，m（浓）·w（浓）=m（稀）·w（稀）；c（浓）·V（浓）=c（稀）·V（稀）
⑤、溶液浓度换算式：
②、溶解度与溶质质量分数w换算式：
③、溶解度与物质的量浓度的换算：
④、质量分数与物质的量浓度的换算：
⑥、一定物质的量浓度主要仪器：
量筒、托盘天平（砝码）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
溶液的配配制：
方法步骤：
计算→称量→溶解→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶
识差分析：
关键看溶质或溶液体积的量的变化。
依据
来判断。
例1、配制浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液200mL，需要氢氧化钠的质量是多少？
析：
解题时直接抓住物质的量浓度公式的变式：
n=CV，在结合m=nM关系，可以得到需要溶质的质量（过程略）。
例2、设体积的单位为L。
用V体积水制得物质的量浓度为a（密度为p），需要标况下氨气的体积为________________________.
析：
同样的，解题时应该抓住物质的量公式的变式：
n=CV以及V（g）=22.4L/mol×n。
同时在解本题时应该注意的是题目中的V是溶剂的体积而不是物质的量浓度中溶液的体积，解答此题时，溶液的体积必须通过密度来换算。
假设反应中需要氨气的体积为V*，则有n（NH3）=V*/22.4mol/L。
对应溶液的质量应该为1000g/L×V+17n（NH3），溶液的体积V（l）为[1000g/L×V+17n（NH3）]/p，物质的量浓度为a=n（NH3）/V（l）。
经进一步处理得到V*=22400aV/（1000p-17a）.
在解此类问题时还应该注意的是：
如果给出的固体物质带有结晶水，则需要进行一定的换算，方能达到正确的答案。
例如，要配置物质的量浓度为0.1mol/L的硫酸铜溶液250mL,需要胆矾的质量是多少？
例3、质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL），其物质的量浓度是多少？
析：
解答此题很容易，只要直接抓住公式即可。
带入计算可知，该溶液的物质的量浓度为18.4mol/L。
应用上述公式解决此类问题，一定要注意各量的单位，否则溶液出错。
此外，还应该注意的另一问题就是：
依据饱和溶液中物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系进而推断溶解度与物质的量浓度之间的关系。
由于饱和溶液中，溶解度和质量分数之间存在如下关系：
p%=s/（100+s），因此，可以推知C=103×d×S/M（100+S）。
例4、要得到100mL浓度为3.68mol/L的稀硫酸溶液，需要98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）的体积多少毫升？
析：
根据例3的求解，可以知道98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）物质的量浓度为18.4mol/L。
假设需要浓硫酸的体积为V，则：
18.4mol/L×V=3.68mol/L×0.100L
经过计算可以推知需要浓硫酸的体积为0.020L。
例5、往8.4g的碳酸氢钠固体中逐滴加入稀盐酸，当不再产生气体时，消耗盐酸的体积为50.00ml,则该盐酸的物质的量浓度是多少。
析：
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2
11
8.4g/（84g/mol）0.1mol
因此，盐酸的浓度为0.1mol/0.050L=2.0mol/L.
作业
1.NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，11.2L氯仿中含有C—Cl键的数目为1.5NA
B．常温下，42g丁烯和环丙烷的混合气体中含有的碳碳单键数目为3NA
C．常温下，1molSiC中含有Si—C键的数目为4NA
D．常温常压下，17g甲基（—14CH3）所含的中子数为9NA
2．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．100mL1mol·L－1的Na2CO3溶液中溶质离子总数为0.3NA
B．若一筒120g的墨粉能打a个字，则平均每个字约含有
个碳原子
C．在101kPa时，0.1NA个H2分子完全燃烧生成液态水，放出akJ热量，表示氢气燃烧的热化学方程式为：
2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；
ΔH＝＋20akJ·mol－1
D．常温下28g14CO含有14NA个电子
3．将①氢气，②氧气，③甲烷三种气体分别盛放在三个容器中，并保持三个容器内气体的温度和密度均相等，这三种气体对容器所施加压强的大小关系是（ ）
A．①＞②＝③
B．③＞②＞①
C．①＞③＞②
D．②＞③＞①
4．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A．在含有NA个CH3COO－的醋酸溶液中，H＋数目略大于NA
B．N60结构如图2－1,28gN60单质中含有的N—N键个数为NA
图2－1
C．2.9g熟石膏（2CaSO4·H2O）含有的结晶水分子数为0.02NA
D．在标准状况下，2.24L的CCl4中含有C—Cl键的数目约为0.4NA
5．设nA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．常温下，1L0.1mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2nA
B．1mol羟基中电子数为10nA
C．1molCu和足量稀硝酸反应产生nA个NO分子
D．常温常压下，22.4L乙烯中C－H键数为4nA
6．阿伏加德罗常数的值约为6.02×1023mol－1，下列叙述中不正确的是（ ）
①12.4g白磷晶体中含有的P－P键数约是0.6×6.02×1023
②电解精炼铜时转移了6.02×1023个电子，阳极溶解32g铜
③7.8gNa2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数大于0.1×6.02×1023
④2molSO2和1molO2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2×6.02×1023
⑤2.9g2CaSO4·H2O含有的结晶水分子数为0.02×6.02×1023（2CaSO4·H2O式量为290）
⑥含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为0.1NA
A．①②③④⑤B．①③④⑤⑥
C．②③⑤⑥D．③④⑤⑥
7．在80g密度为dg/cm3的硫酸铁溶液中，含有2.8gFe3＋离子，则此溶液中SO
的物质的量浓度为（单位为mol·L－1）（ ）
A.
dB.
d
C.
dD.
d
8．同温同压下，某容器充满O2重116g，若充满CO2重122g，现充满某气体重114g，该气体的相对分子质量为（ ）
A．16B．44
C．32D.28
9．用NA表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是（ ）
A．在10gD2O中含有NA个氢原子
B．标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子
C．1molNa2O2中含有的阴离子数一定为2NA
D．含NA个Na＋的Na2O溶解于1L水中，Na＋的物质的量浓度为1mol·L－1
10．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ ）
A．0.3molNO2溶于水，转移电子数为0.1NA
B．0.1molCH
含NA个电子
C．1L0.
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