第一章物质的量.docx
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第一章物质的量
第一节
物质的量__气体摩尔体积
教材复习——打牢基础，基稳才能楼高
1．物质的量
（1）含义：
物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n，单位为mol。
（2）1mol的标准：
1mol任何物质所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同。
（3）物质的量的规范表示方法：
2．阿伏加德罗常数
（1）概念：
1mol任何粒子的粒子数，符号为NA，通常用6.02×1023_mol－1表示。
（2）物质的量、粒子数（N）与阿伏加德罗常数的关系为n＝
。
3．摩尔质量
（1）概念：
单位物质的量的物质所具有的质量，符号：
M，单位：
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都等于该粒子的相对分子（原子）质量。
（3）物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n＝
。
[点拨]
摩尔质量与相对分子（或原子）质量的易混点
（1）摩尔质量（g·mol－1）、相对分子质量、1mol该物质的质量（g）在数值上是相同的，但含义不同，具有不同的单位。
如Fe的摩尔质量为56g·mol－1，Fe的相对原子质量为56,1molFe的质量为56g。
（2）摩尔质量只有当以g·mol－1作单位时，在数值上才等于其相对分子（或原子）质量。
[对点练习]
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）1mol任何物质都含有6.02×1023个分子（×）
（2）1molH2O中含有2mol氢和1mol氧（×）
（3）NaOH的摩尔质量为40g（×）
（4）1molO2的质量与它的相对分子质量相等（×）
（5）1molOH－的质量为17g·mol－1（×）
（6）氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量（×）
（7）2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍（×）
（8）1molH3PO4与1molH2SO4的质量相同，溶于水后电离出的阴离子数目也相同（×）
2．在0.5molNa2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别为（ ）
A．1.5NA 2mol B．1.5NA 32g
C．3.01×1023 4molD．1mol 64g
解析：
选B 0.5molNa2SO4中含有1.5NA个离子、32g氧原子。
3．0.3molCH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。
2.4gT
O中所含中子数为________，1.5gCH
中的电子数为________，15.6gNa2O2中的阴离子数目为________。
（用NA表示）
解析：
CH4分子和H2O分子的质子数都是10，所以H2O分子个数为0.3NA；T
O中的中子数为14,2.4gT
O中所含中子数为1.4NA；CH
中的电子数为8,1.5gCH
中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O
，15.6gNa2O2中的阴离子数目为0.2NA。
答案：
0.3NA 1.4NA 0.8NA 0.2NA
知识点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及推论
1．影响物质体积的因素
2．气体摩尔体积（Vm）
（1）概念：
单位物质的量的气体所占的体积，单位：
L/mol（或L·mol－1）。
（2）影响因素：
气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。
（3）特例：
标准状况下（0℃，101kPa），Vm＝22.4_L·mol－1。
[点拨]
气体摩尔体积的3注意
（1）使用“条件”：
一般指标准状况。
（2）使用对象：
必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。
水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
（3）在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，其他条件下不一定是22.4L·mol－1。
3．阿伏加德罗定律
（1）内容
即“三同”（T、p、V）定,“一同”（N）。
[注意] 同温同压同体积的气体所含分子数相等，但不同气体分子中所含原子数目不一定相等。
（2）阿伏加德罗定律的推论
条件
结论
推论一
同温同压
＝
＝
＝
推论二
同温同容
＝
[对点练习]
1．甲烷和氧气的体积比为1∶2时极易爆炸，此时混合气体中甲烷的质量分数为（ ）
A．80%B．20%
C．33.3%D．66.7%
解析：
选B 相同条件下，气体的物质的量与体积成正比，甲烷与氧气的体积比为1∶2，其物质的量之比为1∶2，设二者的物质的量分别为nmol、2nmol，则甲烷与氧气的质量之比为（16g·mol－1×nmol）∶（32g·mol－1×2nmol）＝1∶4，甲烷的质量分数为20%。
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．①③⑤B．④⑥
C．②④⑥D．①④⑥
解析：
选B ①该物质在标准状况下不一定是气体；②没有限定处于标准状况下，0.5molH2所占体积不一定为11.2L；③标准状况下，H2O不是气体；⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4L·mol－1。
3．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是（ ）
A．体积之比为13∶13∶14
B．密度之比为14∶14∶13
C．质量之比为1∶1∶1
D．原子数之比为1∶1∶1
解析：
选B A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，三者体积之比为1∶1∶1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g·mol－1、28g·mol－1、26g·mol－1，等温等压下，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，正确；C项，三种气体的物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g·mol－1、28g·mol－1、26g·mol－1，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，错误；D项，三种气体的物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，错误。
1．思维流程
解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：
2．注意事项
（1）“一个中心”：
以物质的量为中心。
（2）“两个前提”：
在应用Vm＝22.4L·mol－1时，一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件（混合气体也适用）
（3）“三个关系”
①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子（中子、电子等）间的关系。
②摩尔质量与相对分子质量间的关系。
③“强、弱、非”电解质与溶质粒子（分子或离子）间的关系。
（4）“四个无关”：
物质的量的多少、质量的大小、粒子数的多少均与温度的高低、压强的大小无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关（但溶质粒子数的多少与溶液体积有关）。
[对点练习]
1．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：
选A 标准状况下SO3不是气体，B项错误；标准状况下CCl4是液体，C项错误；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，D项错误。
2．
（1）标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为________。
（2）标准状况下，14gN2和CO的混合气体，其体积为____，质子数为________NA。
解析：
（1）M＝
＝64g·mol－1。
（2）n＝
＝
＝0.5mol，V＝nVm＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。
质子数＝0.5mol×14mol－1＝7。
答案：
（1）64
（2）11.2L 7
3．
（1）下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序是________。
①0.5mol氨气 ②4g氦气 ③4℃时9mL水
④0.2mol磷酸钠
（2）下列各物质所含H原子个数由多到少的排列顺序是____________________。
①标准状况下，22.4LCH4 ②1.5molNH3 ③1.806×1024个H2O ④标准状况下，73gHCl
答案：
（1）①④③②
（2）③②①④
4．计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目。
（1）含0.4molAl2（SO4）3的溶液中，含________molSO
，Al3＋的物质的量________（填“>”“<”或“＝”）0.8mol。
（2）1L0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，n（CH3COOH）________（填“大于”“小于”或“等于”，下同）0.1mol，n（CH3COO－）________0.1mol。
解析：
（1）n（SO
）＝3n[Al2（SO4）3]＝3×0.4mol＝1.2mol,0.4molAl2（SO4）3中含有0.8molAl3＋，由于在溶液中Al3＋水解，故Al3＋的物质的量小于0.8mol。
（2）由n＝c·V求得n（CH3COOH）为0.1mol，但由于CH3COOH是弱酸，能发生部分电离，故n（CH3COOH）<0.1mol，n（CH3COO－）<0.1mol。
答案：
（1）1.2 <
（2）小于 小于
[基础过关练]
1．下列各组物质中，所含电子数相同的是（ ）
A．0.5mol37Cl2和16gO2
B．5.6LN2（标准状况下）和11gCO2
C．20gD2O和10gH2
D．224mLD2和0.1molN2
解析：
选C A项，0.5mol37Cl2和16gO2中，所含电子数分别为17NA、8NA；B项，5.6LN2（标准状况下）和11gCO2中，所含电子数分别为3.5NA、5.5NA；C项，20gD2O和10gH2中，所含电子数分别为10NA、10NA；D项，224mLD2和0.1molN2中，所含电子数分别为0.02NA、1.4NA。
2．取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状况，如图所示。
A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是（ ）
解析：
选C A项，含有HCl和O3,1mol混合气体含有的原子的物质的量大于2mol，错误；B项，含有H2和NH3，1mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol，错误；C项，含有N2和O2，都为双原子分子，则1mol混合气体含有2mol原子，正确；D项，含有He和NO2，二者的物质的量比为1∶1时才符合，错误。
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：
选D A项，N2O和CO2的相对分子质量均为44，质量相同时，分子数一定相等；B项，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，分子数相等；C项，同温、同压、同体积时，气体分子数一定相等。
4．填空。
（1）0.3molH2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。
（2）12g乙烷中所含共价键的物质的量是________。
（3）分子数为0.5NA的CO2分子，质量是________。
（4）9.5gA分子的物质的量是0.25mol，A的摩尔质量是__________，N个B分子的质量是mg，则B的摩尔质量是________，24gO3中的分子数与________g18O2中的分子数相等。
答案：
（1）0.2NA
（2）2.8mol （3）22g
（4）38g·mol－1
18
5．如图有三只气球，其中VA＝VB＝1.12L。
（1）A、B中气体的物质的量________是0.05mol（填“一定”或“不一定”）。
（2）标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。
（3）相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则VA∶VC＝________。
答案：
（1）不一定
（2）1∶1 （3）2∶1
高考研究——把握考情，方向不对努力白费
考纲要求
高频考点
1.了解物质的量（n）及其单位摩尔（mol）、摩尔质量（M）、气体摩尔体积（Vm）、阿伏加德罗常数（NA）的含义。
2．能根据微粒（原子、分子、离子等）物质的量、数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。
1.阿伏加德罗常数的正误判断
5年5考
2.物质的量在化学方程式中的计算与应用
5年5考
阿伏加德罗常数正误判断
[高考这样考]
1．（2016·全国乙卷）设NA为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B．1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
C．1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA
D．标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
解析：
选A A项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6，二者的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为
＝1mol，故所含氢原子数为2NA。
B项N2和H2合成氨的反应为N2＋3H2
2NH3，该反应为可逆反应，1molN2与4molH2反应生成的NH3小于2mol，故生成的NH3分子数小于2NA。
C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe（NO3）3，故1molFe参加反应时转移电子数为3NA。
D项标准状况下，CCl4为液体，2.24LCCl4的物质的量远大于0.1mol，故含有的共价键数远大于0.4NA。
2．（2015·全国卷Ⅰ）NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是（ ）
A．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B．2L0.5mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋数为2NA
C．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA
解析：
选C A．D2O的摩尔质量为20g·mol－1,18gD2O的物质的量为18g/20g·mol－1＝0.9mol，则含有的质子数为0.9mol×10NA＝9NA，H2O的摩尔质量为18g·mol－1，18gH2O的物质的量为18g/18g·mol－1＝1mol，则含有的质子数为1mol×10NA＝10NA，故A不正确。
B.亚硫酸是弱电解质，不能发生完全电离，所含H＋数小于2L×0.5mol·L－1×2＝2NA，故B不正确。
C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根据电子转移情况得关系式O2～2e－，生成0.1mol氧气转移电子数为0.2NA，故C正确。
D.2molNO与1molO2发生反应2NO＋O2===2NO2，生成2molNO2，因为存在2NO2N2O4，则产物的分子数小于2NA，故D不正确。
3．（2015·全国卷Ⅱ）NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是（ ）
A．60g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B．1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO
和CO
离子数之和为0.1NA
C．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D．235g核素
U发生裂变反应：
U＋
n
Sr＋
Xe＋10
n，净产生的中子（
n）数为10NA
解析：
选C A项，丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH（1丙醇）或CH3CHOHCH3（2丙醇），60g丙醇的物质的量为1mol，含有7molCH键、2molCC键、1molCO键和1molOH键，故所含共价键总数为11NA。
B项，据C原子守恒可得n（HCO
）＋n（CO
）＋n（H2CO3）＝1L×0.1mol·L－1＝0.1mol，故HCO
和CO
离子数之和小于0.1NA。
C项，Na与O2反应生成钠的氧化物（Na2O、Na2O2等），Na由0价升高到＋1价，23g钠的物质的量为1mol，充分燃烧时转移电子数为NA。
D项，核素
U发生裂变反应：
92U＋
n
Sr＋
Xe＋10
n，净产生的中子（
n）数为10－1＝9；235g核素
U的物质的量为1mol，则发生裂变时净产生的中子数为9NA。
[师说高考]
知
考
情
在近几年高考中，阿伏加德罗常数的正误判断一直备受青睐，保持着较高的稳定性与连续性。
在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体，结合气体摩尔体积、物质的组成或原子结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论，考查常用化学计量的相关计算
明
考
向
对阿伏加德罗常数的考查，仍会结合基本概念、基本理论及元素化合物中有关粒子问题设置陷阱进行命题。
因此，复习时要进行题组强化训练，学会挖掘题目“隐含条件”，以免掉入题设“陷阱”之中
[备考这样办]
着眼点1 注意“标准状况”“常温常压”等外界条件
使用22.4L·mol－1必须同时满足两个条件：
“标准状况”、“气体”。
①在标准状况下，非气态物质（如H2O、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、苯、己烷、乙醇等），体积为22.4L时，其分子数远大于NA。
②气态物质，在非标准状况下的体积为22.4L时，其分子数不一定等于NA。
[对点训练]
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2015·广东高考）标准状况下，22.4LN2和H2混合气中含有NA个原子（×）
（2）（2014·江苏高考）标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA（×）
（3）（2014·广东高考）标准状况下，22.4L氨水含有NA个NH3分子（×）
着眼点2 牢记物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响
高考题中常给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
[对点训练]
2．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2014·四川高考）高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NA（×）
（2）（2013·江苏高考）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（√）
（3）（2013·广东高考）常温常压下，8gO2含有4NA个电子（√）
（4）（2012·全国卷）常温常压下，92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA（√）
着眼点3 辨清物质的组成与结构
（1）特殊物质中所含粒子（分子、原子、电子、质子、中子等）的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－、H37Cl等。
（2）物质中所含化学键的数目。
1mol硅中含Si—Si键2NA,1molSiO2中含Si—O键4NA,1molCnH2n＋2中含共价键数为（3n＋1）NA。
（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。
（4）摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如N2、CO、C2H4等。
[对点训练]
3．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2015·四川高考）常温常压下，4.4g乙醛所含碳氢共价键数目为0.7NA（×）
（2）（2015·四川高考）2.0gH
O与D2O的混合物中所含中子数为NA（√）
（3）（2014·广东高考）1mol甲苯含有6NA个C—H键（×）
（4）（2013·全国卷Ⅱ）12g石墨烯（单层石墨）中含有六元环的个数为0.5NA（√）
（5）（2013·全国卷Ⅱ）1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA（×）
（6）（2012·全国卷）28g乙烯和环丁烷（C4H8）的混合气体中含有的碳原子数为2NA（√）
着眼点4 运算清楚氧化还原反应中电子的转移
（1）熟记常考氧化还原反应转移的电子数，同时要注意同一种物质在不同反应中电子转移数目可能不同。
反应
物质
转移电子数目
Na2O2＋CO2（或H2O）
1molNa2O2
NA
1molO2
2NA
Cl2＋NaOH
1molCl2
NA
Cl2＋Fe（或Cu）
1molCl2
2NA
1molFe
3NA
1molCu
2NA
S＋Fe（或Cu）
1molS
2NA
1molFe
2NA
1molCu
NA
（2）当同时给出两种反应物的量时要注意过量计算问题。
[对点训练]
4．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2015·四川高考）标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA（×）
（2）（2014·四川高考）5NH4NO3
2HNO3＋4N2↑＋9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA（√）
（3）（2014·江苏高考）在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA（×）
（4）（2014·四川高考）氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NA（×）
（5）（2013·江苏高考）标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA（×）
（6）（2012·全国卷）常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA（×）
着眼点5 掌握弱电解质的电离、盐类的水解
（1）是否指明了溶液的体积。
（2）是否有弱电解质或可水解的盐，如1L0.1mol·L－1的乙酸溶液和1L0.1mol·L－1的乙酸钠溶液中含有CH3COO－的数目不相等且都小于0.1NA。
（3）所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c（H＋）＝0.1mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05mol·L－1的Ba（OH）2溶液，c（OH－）＝0.1mol·L－1，与电解质的组成有关。
（4）不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。
[对点训练]
5．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2013·全国卷Ⅱ）25℃时pH＝13的NaOH溶液中含有
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