物质的量 物质的聚集状态.docx

1、物质的量 物质的聚集状态第2讲物质的量物质的聚集状态考纲要求 1.了解定量研究的方法是化学发展为一门学科的重要标志。理解摩尔是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。2.了解物质的量的单位摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数的含义。3.根据物质的量与微粒数目、气体体积之间的关系进行有关计算。考点一物质的量物质的聚集状态1物质的量、摩尔与阿伏加德罗常数2物质的聚集状态在日常生活中，我们看到的宏观物质具有不同的聚集状态，如_态、_态和_态。固体可分为_和_物质。从微观上考查，物质是原子、分子或离子的聚集体。在固态、液态、气态物质中，微粒的_、_是不同的。不同聚集状态的物质_上的差异导

2、致了物质性质的不同，如体积方面，其中1 mol固态物质或液态物质的体积往往是_的，而1 mol任何气体在温度、压强一定时都具有大致_的体积。3阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的对比记忆概念名称表示符号单位文字涵义阿伏加德罗常数1 mol任何粒子的粒子数，它与_中含有的碳原子数相等，数值约为6.021023摩尔质量气体摩尔体积在一定温度、压强下，单位物质的量的气体所占有的体积。标准状况下的气体摩尔体积为_物质的量(n)，物质的质量(m)、气体体积(V)和粒子数(N)的转化关系特别提醒(1)物质的量规范表示方法：(2)摩尔质量(M)(单位：gmol-1)，在数值上与相对原子质量(Ar)或相对

3、分子质量(Mr)相等。(3)使用气体摩尔体积时应注意：物质是否是气体；是否指出温度和压强。(4)标准状况是指：0 、1.01105 Pa。1根据你对物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的理解回答下列问题：(1)1 mol NaCl和1 mol HCl所含的粒子数相同吗？(2)阿伏加德罗常数(NA)与6.021023完全相同吗？(3)摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量三者的区别和联系。(4)标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？2有关物质的量的计算(1)2 mol CO(NH2)2中含_mol C，_ mol N，_

4、 mol H，所含氧原子跟_mol H2O所含氧原子个数相等。(2)标准状况下，22.4 L CH4；1.5 mol NH3；1.8061024个H2O；标准状况下，73 g HCl所含H原子个数由多到少的顺序是_。(3)2.3 g Na中含_mol e，在跟足量水反应中产生标准状况下的H2_L。(4)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含_mol SO，Al3物质的量_0.8 mol(填“”、“ BC D5某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。气体烧瓶和气体

5、的总质量(g)气体烧瓶和气体的总质量(g)A48.408 2D48.382 2B48.408 2E48.434 2C48.408 2F48.876 2已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 L，烧瓶和空气的总质量为48.421 2 g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)_。(2)E的相对分子质量是_。(3)实验室制取少量D的化学方程式是_。(4)A、B、C可能的化学式是_。求气体的摩尔质量M的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度：M22.4(gmol1)；(2)根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M

6、2D；(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n；(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，上述计算式仍然成立；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)。跨越阿伏加德罗常数判断的“六个陷阱”【例1】关于阿伏加德罗常数的20个问题汇总。下表中各种说法是否正确？简要解释原因。叙述解释结论2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的NH数目为0.3NA5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N

7、A4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA常温下11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等1.0 L 1.0 molL1 CH3COOH溶液中，CH3COOH分子数为 NANa2O2与CO2反应生成11.2 L O2(标准状况)，反应中转移的电子数为2NA46 g NO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA10

8、g 46%的乙醇水溶液中所含H原子个数为0.6NA2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA常温常压下，3.2 g O3所含的原子数为0.2NA18 g D2O所含的电子数为10NA1 L 1 molL1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OH)3胶粒NA个1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA标准状况下，22.4 L己烷中含共价键数目为19NA归纳总结阿伏加德罗常数(NA)为背景选择题的六种设陷方式：陷阱一气体摩尔体积适用条件224 Lmol1指在标准状况下(0 101 kPa)的气体摩尔体积。若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状

9、态是否为气体，条件是否为标准状况。陷阱二物质聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。陷阱三物质的微观结构此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。陷阱四电解质溶液此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质

10、。如NH4Cl(aq)中c(Cl)c(NH)。陷阱五氧化还原反应的电子转移数目较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。陷阱六忽视可逆反应不能进行到底。如2NO2 N2O4，Cl2H2O HClOHCl，合成氨等。物质的量在化学方程式计算中的应用化学计算的实质是借助化学知识寻找已知量与未知量之间的数量关系，然后运算求解。在有关化学方程式计算的解题过程中，若根据已知条件找出反应物与生成物之间的物质的量关系，可使复杂的问题简单化、技巧化。1化学方程式计算的原理(1)参与反应的各物质的物理量之间列比例 aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)质量

11、比 aMA bMB cMC dMD物质的量比a b c d体积比a b c d由已知条件和未知量列比例，求解。(2)据化学方程式推导出来的差量(n、m、V)等可以和参与反应的各物质的物理量列比例。例如：2COO22CO2n2 mol 32 g 222.4 L 1 moln(CO) m(O2) V(CO2) n2计算的一般步骤(1)正确写出有关化学方程式(或关系式)。(2)找出相关物质的计量数。(3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。(4)列出关系式进行计算。【例2】a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量

12、之比为 () A17 B71 C78 D87【例3】请仔细阅读硫酸铜晶体(CuSO45H2O)加热过程中依次发生的反应：CuSO45H2OCuSO45H2OCuSO4CuOSO34CuO2Cu2OO22SO32SO2O2现称取25.0 g硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1 000 并恒温1小时左右。请回答下列问题(不考虑实验操作所带来的误差)：(1)最终固体的质量为_g；若维持最终的反应条件，推测反应结束除去水后的气态产物的物质的量范围在_mol至_mol之间。(2)如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6 g，试判断该固体的组分是_(写化学式)，其物质的量之比是_。(3)如果

13、乙同学做此实验时，所产生的气体为3.36 L(已换算到标准状况下)，则SO3的转化率为_。反思感悟(1)在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量思考问题往往比较简捷。,(2)关于二元混合物的计算一般方法是：设各组分的物质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。,(3)根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是上下同一，左右对应。【例4】在一定条件下，有a L O2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2a L，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。最常考的定量实验气体体积、质量的测定定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。温度用温度计测量质

14、量体积1气体体积的测定装置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。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，

15、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。2气体质量的测量装置气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置： 【例5】欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。填写下列各项(气流从左到右)：(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是_接_、_接_、_接_、_接_。(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是_(填序号)。待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为V

16、a mL；擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；检查装置的气密性；旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_。(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。【例6】有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。(1) 加热前通入空

17、气的目的是_，操作方法为_。(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A_，C_，D_。(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将_；若撤去E装置，则测得Na2CO310H2O的含量将_。(4)若样品质量为w g，反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为_(用含w、m1、m2的代数式表示)。高考题组一对阿伏加德罗常数的考查1(1)考查气体摩尔体积的适用条件常温常压下，22.4 L CCl4含有NA个CCl4分子 (

18、) (2011广东理综，9C)分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L，质量约为28 g ()(2009上海，12C)标准状况下，22.4 L乙醇的分子数为NA ()(2009福建理综，8D)标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为4 NA个 ()(2010四川理综，7A)标准状况下，2.24 L戊烷所含分子数为0.1 NA ()(2010上海，7D)22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子 ()(2009广东理基，20A)(2)考查微粒中的电子数1.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为86.021023 ()(2011新课标全国卷，7B)1 mol羟基中

19、电子数为10 NA ()(2010江苏，5B)1.7 g H2O2中含有电子数为0.9 NA ()(2010上海，7B)24 g镁的原子最外层电子数为NA ()(2009福建理综，8A)(3)考查物质的组成1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子 ()(2011新课标全国卷，7A)乙烯和环丙烷(C3H6 )组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子 ()(2009广东，6B)标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子 ()(2010福建理综，7B)58.5 g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子 ()(2009浙江理综，8C)(4)考查氧化还原反应中电子转移数目1 m

20、ol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子 ()(2011大纲全国卷，12D)常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2 mol O2，转移电子的数目为0.4NA()(2011江苏，8D)1 mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NA ()(2011海南，10B)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA ()(2010福建理综，7C)在反应KIO36HI=KI3I23H2O中，每生成3 mol I2转移的电子数为6NA()(2010江苏，5C)(5)考查微粒中的化学键数目12 g金刚石中含有的共价键数为4NA ()(2011大纲全国卷

21、，12B)1 mol甲醇中含有CH键的数目为4NA ()(2011江苏，8A)常温常压下，22.4 L乙烯中CH键数为4NA ()(2010江苏，5D)1 mol 乙烷分子中含有8NA个共价键 ()(2009浙江理综，8B)(6)电解质溶液的考查1 L 0.1 molL1氨水含有0.1NA个OH ()(2011广东理综，9B)10 L pH1的硫酸溶液中含有的H离子数为2NA ()(2011海南，10C)10 L pH13的NaOH溶液中含有的OH离子数为NA ()(2011海南，10D)将0.1 mol 氯化铁溶于1 L 水中，所得溶液含有0.1NA个Fe3 ()(2009广东，6D)在1

22、L 0.1 molL1碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1 NA ()(2009浙江理综，8D)高考题组二对阿伏加德罗常数的考查2(2008海南，3)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 ()A甲的分子数比乙的分子数多B甲的物质的量比乙的物质的量少C甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小3(2007全国理综，9)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是 ()Ap(Ne)p(H2)p(O2) Bp(O2)p(N

23、e)p(H2)Cp(H2)p(O2)p(Ne) Dp(H2)p(Ne)p(O2)高考题组三以物质的量为核心的计算4(2011大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于 ()A5% B10% C15% D20%5(2010大纲全国卷，12)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25 g磷消耗掉314 mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于 () A31 B53 C23 D126(2010大纲全国卷，11)在一定的温度、压强下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为 ()A14