高考化学一轮复习《物质的量气体摩尔体积》学案.docx

1、高考化学一轮复习物质的量气体摩尔体积学案物质的量气体摩尔体积最新考纲：1.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、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.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。知识体系考点一 物质的量摩尔质量知识梳理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)数值：1 mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kg 12C所含的碳原子个数相等。2阿伏加德罗常数(1)概念：1 mol任何粒子所含的微粒数，符号为

2、NA，通常用6.021023_mol1表示。(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为：nN/NA。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。(2)数值：当微粒的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。(3)关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为：nm/M。知识精讲命题点1关于物质的量的基本概念理解物质的量的相关概念要注意以下四点：(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，其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)使用摩尔做单位时，应用化

3、学式指明粒子的种类，如1 mol H不能描述为1 mol氢。(3)摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，无单位。(4)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。典题示例1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。()(2)物质的量就是1 mol物质的质量。()(3)0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子 。 ()(4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。()(5)氢氧化钠的摩尔质量

4、是40 g。()(6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.下列关于物质的量的叙述中，错误的是( )A.1 mol任何物质都含有6.021023个分子B.0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧D.1 mol Ne含有6.021024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，0.012 kg 12C中所

5、含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.021023 mol1，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1 mol Ne也应含有106.021023个电子，所以D的叙述是正确的。答案：AC命题点2以物质的量为核心的相关计算典题示例(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与_个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12 g 乙烷中所含共价键的物质的量是_。(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76

6、 g D，则C的摩尔质量为_。解析：(1) 0.3 mol6.021023 mol12N(NH3)3，则N(NH3)1.2041023或0.2NA。(2)12 g 乙烷的物质的量是0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g20 g31.76 g4.24 g，M(C)4.24 g0.04 mol106 gmol1。答案：(1)0.2NA(2)2.8 mol(3)106 gmol1方法技巧“核心思维法”解答微粒数目计算题解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“

7、物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：当堂达标1.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()该硫原子的相对原子质量为m g该硫原子的物质的量为mol该硫原子的摩尔质量是aNA ga g该硫原子所含的电子数为16NAA BC D解析：选C该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的，即，正确；m g硫原子的个数为，其物质的量为mol；该原子的摩尔质量是aNA g/mol，不正确；一个硫原子所含电子数为16，则16NA为1 mol硫原子所含电子数，不正确。2.表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是（ ）A在18中含有个氧

8、原子B标准状况下，224L空气含有个单质分子C1 molCl2参加反应转移电子数一定为2D含个的溶解于1L水中，的物质的量浓度为解析：本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断A 18正好是0.5mol，一个氧分子正好含有两个氧原子，所以氧原子的物质的量为1mol，即为1B 空气是混合物C 在氯气与水的反应中，1molCl2 就只转移1的电子D 所得溶液中含个，可得氢氧化钠的物质的量为1mol，但这时候溶液不是1L，所以物质的量浓度不是1mol/L.答案：A考点二 气体摩尔体积阿伏加德罗定律知识梳理1影响物质体积大小的因素(1)构成微粒的大小；(2)构成微粒间距的大小；(3)构成微粒的数目。2气体摩尔

9、体积1）定义：单位物质的量的气体所占的体积，叫做气体摩尔体积。2）表示符号：Vm3）单位：L/mol（或Lmol-1）4）标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol5）数学表达式：气体的摩尔体积， 即6） 气体摩尔体积的一个特例就是标准状况下的气体摩尔体积(V0)。在标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4 L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4 L是有特定条件的。这些条件就是：标准状况，即0和101.325 kPa，气体的物质的量为1 mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4 L。因此，22.4 L是1

10、mol任何气体在标准状况下的体积。这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况。例如，“1 mol H2O(g)在标准状况下的体积为22.4 L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。1mol任何气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定就是标准状况。根据温度、压强对气体分子间平均距离的影响规律知，温度升高一倍或压强降低一半，分子间距将增大一倍；温度降低一半或压强增大一倍，分子间距将减小一半。由此可知，1 mol任何气体在0 、101 kPa条件下的体积与273 、202kPa条件下的体积应相等，都约为22.4L。3阿伏加德罗定律(1)决定气体体积的

11、外界条件：物质的量相同的气体，其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。(2)阿伏加德罗定律的含义：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。即T1T2，p1p2，V1V2，则n1n2。知识精讲命题点1气体摩尔体积的使用和计算应用气体摩尔体积时注意的四点(1)使用“条件”：一般指标准状况，即0 、1105 Pa。(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22.4 Lmol1，其他条件下不一定是22.4 Lmol1。(4)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非

12、标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。典题示例1.下列说法正确的是()标准状况下， 6.021023个分子所占的体积约是22.4 L0.5 mol H2所占体积为11.2 L标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol1标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A BC D解析：选B物质不一定是气体；不一定在标准状况下；水在标准状况下不是气体；气体摩尔体积与温度、压强有关。2.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NA2.在25，压

13、强为1.01105 Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA3标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO2分子数为8NA4标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA5标准状况下，1L水所含分子数为(1/22.4)NA6标准状况下，11.2L SO3中含1.5NA个氧原子解析：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（25，1.01105 Pa）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

14、都不正确。命题点2阿伏加德罗定律及其应用阿伏加德罗定律是指在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即：T1=T2；P1=P2 ；V1=V2n1 = n2 根据pVnRT(R为常量，T为热力学温度)和密度、摩尔质量的定义式可推出以下结论：描述关系三正比同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比V1/V2n1/n2同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比p1/p2n1/n2同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比1/2M1/M2二反比同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比V1/V2M2/M1同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量

15、成反比p1/p2M2/M1一连比同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比m1/m2M1/M21/2注意： (1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。(3)以上用到的符号：为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为温度；上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体。典题示例1如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A所含原子数相等 B气体密度

16、相等C气体质量相等 D摩尔质量相等解析：选A左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2分子均为双原子分子，A项正确；N2、O2的比例不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2、O2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。2标准状况下，a L气体X2和b L气体Y2恰好完全反应生成c L气体Z，若2a6b3c，则Z的化学式为()AXY2 BX2YCX3Y DXY3解析：选C由V1/V2n1/n2知反应的化学方程式为3X2Y2=2XmYn，得m3，n1。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

17、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 ，1.01105Pa）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

18、。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。命题点3气体摩尔质量的计算计算气体摩尔质量常用的“五”方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n；(2)根据标准状况下气体的密

19、度()：M22.4 L/mol；(3)根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D；(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：MNAm/N；(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：a%b%c%，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。典题示例1.已知NH4HCO3NH3+H2O+CO2，则150时NH4HCO3分解产生的混合气体A的密度是相同条件下H2密度的 倍。A.26.3 B.13.2 C.19.8 D.无法计算 解析假设NH4HCO3为1 mol，则其质量为79 g ，完全分解产生的气体为3 mol ，

20、故有：M混合气体=79g/3mol =26.3g/mol；又由“相同条件下，气体的密度比等于其摩尔质量比”，故混合气体A的密度是相同条件下H2密度的26.3/2 = 13.2倍。答案B 2.(2015绍兴质检)在一定条件下，某化合物X受热分解：2XA2B4C，测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43，相同条件下，X的相对分子质量是()A11.43 B22.85C80.01 D160.02解析：选C根据质量守恒定律，2 mol X生成7 mol混合气体，则X的摩尔质量为11.432 g/mol80.01 g/mol。当堂达标1一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.0210

21、23个分子，这些分子由1.2041024个原子组成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况B标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 LC该气体中每个分子含有2个原子D若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L解析：选A由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1 mol，若该物质为气态，则其在标准状况下的体积为22.4 L，故该温度和压强不可能是标准状况，在此状况下，Vm30 Lmol1。2某液体化合物X2Y4，常用做火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4(l)O2(g)=X2(g)

22、2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L，其密度为1.25 g/L，则：(1)反应前O2的体积V(O2)为_；(2)X2的摩尔质量为_；Y元素的名称是_。(3)若反应生成0.1 mol X2，则转移电子的物质的量为_ mol。解析：(1)根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O2也为11.2 L。(2)生成的X2的质量为11.2 L1.25 g/L14 g，故X2的摩尔质量为14 g0.5 mol28 g/mol，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，均为0.5 mol，则X2Y4的摩尔质量为32 g/mol，故Y为氢

23、元素。(3)由化学方程式可知每生成1 mol X2转移4 mol e，则生成0.1 mol X2转移电子0.4 mol。答案：(1)11.2 L(2)28 g/mol氢(3)0.4考点三 阿伏加德罗常数考点精析解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件，如物质的状况、所处的环境、物质本身的结构，同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况，具体有如下几点：1注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)在标准状况下非气态的物质，如H2O、SO3、戊烷、CHCl3等；(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。2注意物质的组成和结构(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质

24、子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、H37Cl等。(2)物质中所含化学键的数目，如CO2、CnH2n2等。(3)最简式相同的物质中的微粒数目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、(O2和O3)等。(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如N2、CO、C2H4等。3注意氧化还原反应中电子的转移电子转移(得失)数目的问题分析，如Na2O2、NO2与H2O反应；Cl2与H2O、NaOH、Fe的反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。4注意弱电解质的电离、盐类的水解弱电解质在水溶液中部分电离；可水解盐溶液中，离子发生微弱水解。如0.1 molL1

25、的乙酸溶液和0.1 molL1的乙酸钠溶液。5注意一些特殊的反应如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应，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。课后巩固1.角度一考查气体摩尔体积的适用条件(1)用惰性电极电解食盐水，若电路中通过1NA电子的电量，则阳极产生气体11.2 L。()(2)标准状况下，22.4 L N2和O2的混合气体中含有的分子数为NA。()(3)常温常压下，11.2 L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA。()(4)标准状况下，80 g SO3中含3NA个氧原子，体积约为22.4 L。()(5)足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4 L气体时，转移的电子数一定

26、为2NA。()解析：(1)没有指明是标准状况下，错误。 (2)气体摩尔体积适用于混合气体，正确。(3)常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L/mol，所以11.2 L 二氧化硫中所含的氧原子数小于NA，错误。(4)标准状况下，三氧化硫是固体，错误。(5)气体应为SO2和H2的混合气，只有在标准状况下，结论才正确。答案：(1)(2)(3)(4)(5)2.角度二考查物质的组成或结构(1) 7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1NA。()(2)常温下，0.1 mol碳酸钠晶体中含有CO的个数为0.1NA。()(3) 7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1NA。

27、()(4) 12 g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3NA。()(5) 7.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA。()解析：(1)1个过氧化钠中含有1个O，所以7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1NA，正确。(2)晶体不是溶液，不必考虑水解，正确。 (3)Na2S和Na2O2的摩尔质量都是78 g/mol, 7.8 g Na2S和Na2O2的混合物的物质的量是0.1 mol，正确。(4)NaHSO4晶体中的阴离子为HSO，错误。(5)每个硅原子和4个氧原子相连，每个氧原子和2个硅原子相连，7.5 g二氧化硅晶体含硅氧键0.5 mol，正确。答案：(1)(2)

28、(3)(4)(5)3.角度三考查氧化还原反应中电子的转移(1)标准状况下，2.24 L Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA。()(2) 15.6 g Na2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4NA。()(3)一定条件下，2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA。()(4)在铜与硫的反应中，1 mol铜原子参加反应失去的电子数为2NA。()(5)过氧化氢分解制得标准状况下1.12 L O2，转移电子数目为0.2NA。()解析：(1)氯气不一定完全和水反应，导致转移的电子数不一定为0.1NA，错误。(2)15.6 g Na2O2与过量CO2反应时，转

29、移的电子数为0.2NA，错误。(3)因为2.3 g Na完全反应，所以失去的电子数一定为0.1NA。(4)反应生成Cu2S，Cu失去的电子数是NA，错误。(5)转移电子数目应为0.1NA，错误。答案：(1)(2)(3)(4)(5)4.角度四考查一定量物质中粒子数目的计算(1)常温下，32 g含有少量臭氧的氧气中，共含有氧原子2NA。()(2)常温常压下，3.0 g乙烷中含有的碳氢键数为0.7NA。()(3) 300 mL 2 mol/L蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA。()(4) 8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA。()解析：(1)32 g氧(O3和O2)中共含有氧原子2NA，正确。(2)常温常压下，3.0 g乙烷中含有的碳氢键数为0.6NA，错误。 (3)蔗糖溶液中的分子不仅有蔗糖还有水，错误。(4)极限法分析，8.0 g Cu2S中含有铜原子数为0.1NA,8.0 g CuO中含有铜原子数也为0.1NA, 正确。答案：(1)(2)(3)(4)5.角度五考查与“特殊反应”相关的粒子数目的判断(1)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后得到NH3分子数为NA。()(2)1 L 0.1 mo