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1、高考化学一轮复习第一章从实验学化学第3讲物质的量气体摩尔体积讲义第3讲物质的量、气体摩尔体积 考纲要求1.了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。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。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。考点一物质的量、摩尔质量1物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系(2)物质的量的表示方法如0.2 mol H2,2 mol Na，3 mol水分子。(3)物质的量与微粒个数、阿伏加

2、德罗常数之间的关系为：n。2摩尔质量(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为 gmol1。(2)数值：以 gmol1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为：n。1阿伏加德罗常数(NA)与6.021023完全相同吗？答案：不相同。6.021023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.021023。2正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。

3、() (2)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目。()(3)1 mol任何物质都含有6.021023个分子。()(4)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧。()(5)NaOH的摩尔质量为40 g。()(6)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。()(7)1 mol OH的质量为17 gmol1。()(8)氖气的摩尔质量(单位gmol1)在数值上等于它的相对原子质量。()(9)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。()(10)若H2O2分解产生1 mol O2，理论上转移的电子数约为46.021023。(2015高考江苏卷，11A

4、)()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)考向1物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量等概念的正确理解(2016最新调研)下列说法正确的是()A1 mol氯含有6.021023个微粒B阿伏加德罗常数的数值约等于6.021023C钠的摩尔质量等于它的相对原子质量DH2O的摩尔质量是18 g解析A项没有指明微粒的种类，错误；C项，摩尔质量与相对原子质量在数值上大小相等，错误；D项，H2O的摩尔质量为18 g/mol，错误。答案B易误警示理解物质的量的相关概念要注意的四点(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

5、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。1下列说法中，正确的是()AKOH的摩尔质量是56 gB一个碳原子的质量就是其相对原子质量C硫原子的质量就是硫的相对原子质量D22 g CO2中含有的氧原子的物质的量为1 mol解析：选D。摩尔质量的单位应是gmol1，而

6、不是g，故A不对；碳原子的相对原子质量是指一个碳原子质量除以一个12C原子质量的1/12所得的值；同理，一个硫原子的质量除以一个12C原子质量的1/12所得的值才是硫的相对原子质量，故B、C均不对；D项，n(CO2)0.5 mol，n(O)0.5 mol21 mol，正确。2某气体的摩尔质量为M g/mol，分子数目为N，质量是m g，阿伏加德罗常数为NA，m(C)为一个12C原子的质量。试说明下列各式所表示的意义。(1) _。(2) _。(3) _。(4) _。解析：(1)因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个粒子，所以表示该气体的物质的量。(2)每摩尔物质所具有的质量与每摩尔物质所具有的粒子个数

7、的比值，表示该气体一个分子的质量。(3)气体的质量与气体的个数相比，表示该气体一个分子的质量。(4)该气体一个分子的质量与一个12C原子质量的相比，得到的是该气体的相对分子质量。答案：(1)表示该气体的物质的量(2)表示该气体一个分子的质量(3)表示该气体一个分子的质量(4)表示该气体的相对分子质量考向2n、M、NA、m和N之间的换算关系12.4 g Na2R含Na 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为_，R的相对原子质量为_。含R元素的质量为1.6 g的Na2R，含Na的个数为_。解析1 mol Na2R中含有2 mol Na，题目中有Na 0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M

8、(Na2R)62 g/mol。由Mr(Na2R)62，求得Ar(R)6222316。已知m(R)，根据n，得n(R)0.1 mol，n(Na2R)0.1 mol，则n(Na)0.2 mol，故N(Na)0.2NA。答案62 g/mol160.2NA思维建模有关微粒数计算的思维方法3标准状况下有0.112 L水0.5NA个HCl分子25.6 g SO2气体0.2 mol氨气2 mol氦气6.021023个白磷分子，所含原子数目从大到小的顺序为_。答案：4最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗

9、常数，试计算12.2 g该晶体中含有的氧原子数为_，氢原子的物质的量为_mol。解析：晶体Na0.35CoO21.3H2O的摩尔质量为122 gmol1，n0.1 mol，故氧原子数目0.1(21.3)NA0.33NA，n(H)0.1 mol1.320.26 mol。答案：0.33NA0.26考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律1影响物质体积大小的因素(1)微粒的大小(物质的本性)(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)(3)微粒的数目(物质的量的大小)2气体摩尔体积(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为 Vm，标准状况下，Vm约为 22.4_Lmol1。(2)相关计算基本表达式：

10、Vm与气体质量的关系：与气体分子数的关系：(3)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阿伏加德罗定律及其推论应用(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pVnRT及n、导出)相同条件结论公式语言叙述T、p相同同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比T、p相同同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比1正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3

11、的体积相同。()(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。()(3)22.4 L气体在标准状况下是1 mol，在非标准状况下一定不是1 mol。()(4)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，所包含的原子个数也相同。()(5)在相同条件下，相同物质的量的C2H4和C3H6，所含分子个数相同，原子个数也相同。()(6)在相同条件下，相同质量的C2H4和C3H6，所含分子个数不同，原子个数相同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2如图有三只气球，其中VAVB1.12 L。(1)A

12、、B中气体的物质的量_是0.05 mol(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VAVC_。答案：(1)不一定(2)11(3)21考向1气体摩尔体积的使用和计算下列说法正确的是()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解析物质不一定

13、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。答案B思维建模气体摩尔体积的解题思路1一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.021023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

14、标准状况，在此状况下，Vm30 Lmol1。2设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是()A. B.C. D. 解析：选D。解法一公式法：a g双原子分子的物质的量为mol，该双原子分子的摩尔质量为gmol1，所以b g气体在标准状况下的体积为22.4 Lmol1L。解法二比例法：同种气体其分子数与质量成正比，设b g气体的分子数为Na gpb gN则：N，双原子分子的物质的量为，所以b g该气体在标准状况下的体积为L。应用气体摩尔体积时应注意的四点(1)适用“条件”：一般指标准状况，即0 、1.01105 Pa。(2)适用

15、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，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。考向2阿伏加德罗定律及推论的应用(高考经典题)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A体积相等时密度相等B原子数相等时具有的中子数相等C体积相等时具有的电子数相等D质量相等时具有的质子数相等解析依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同

16、，而12C18O和14N2分子中所含电子数相同，C项正确；同温同压同体积条件下密度之比等于其摩尔质量之比，12C18O的摩尔质量为30 gmol1，14N2的摩尔质量为28 gmol1，A项错误；1个12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14，B项错误；12C18O和14N2分子中所含质子数相同，n，m相同、M不同，n不同，故等质量的两种气体所具有的质子数不同，D项错误。答案C名师点拨(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。(2)气体体积受温度和压强的影响，而与分子大小无关。(3)同温、同压、同体积、同粒子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第

17、“四同”也成立，即“三同”定“一同”。(4)应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导。3瓦斯中甲烷与氧气的体积比(同条件下)为12时极易爆炸，则此时甲烷与氧气的质量比为()A12 B14C11 D41解析：选B。两种气体在相同条件下的体积比等于其物质的量之比，则物质的量之比为12的甲烷与氧气的质量之比为，故选B。4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

18、，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2与O2的物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。考点三突破阿伏加德罗常数应用的“六个”陷阱围绕阿伏加德罗常数(NA)的有关说法的正误判断，可通过多方面的知识点来进行考查。这类问题常设置的陷阱大致有如下六个方面。一、状况不一定为标准状况或物质不一定是气态只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 Lmol1(标准状况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n，如CCl4、水、液溴

19、、SO3、己烷、苯、汽油等常作为命题的干扰因素迷惑学生。例如：判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA。()(2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA。()(3)标准状况下，22.4 L己烷中含共价键数目为19NA。()答案：(1)(2)(3)二、物质的量或质量与状况给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，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。例如：判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)常温常压下，3.2 g O2所含的原子数为0.2NA。()(2)标准状况下

20、，18 g H2O所含的氧原子数目为NA。()(3)常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA。()答案：(1)(2)(3)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；O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质；金刚石、Si、SiO2、P4等物质中的化学键数目。例如：判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA

21、。()(2)30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA。()(3)标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA。()(4)18 g D2O所含的电子数为10NA。()(5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。()(6)12 g金刚石中含有的共价键数为2NA。()(7)12 g石墨中含有的共价键数为1.5NA。()(8)31 g白磷中含有的共价键数为1.5NA。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)四、电解质溶液中粒子数目的判断突破此类题目的陷阱，关键在于审题：1是否有弱离子的水解；2是否指明了溶液的体积；3所给条件是否与电解质的组成有关，如pH

22、1的H2SO4溶液中c(H)0.1 molL1，与电解质的组成无关；0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 molL1，与电解质的组成有关。例如：判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA。()(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl、KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA。()(3)0.1 molL1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA。()(4)25 时，pH13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA。()答案：(1)(2)(3)(4)五、存在隐含反应解决

23、此类题目的关键是注意一些“隐含反应”，如(1)2SO2O22SO3、2NO2N2O4、N23H22NH3；(2)NH3H2ONH3H2ONHOH；(3)Cl2溶于水只有部分发生反应。例如：判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)2 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。()(2)密闭容器中2 mol NO和1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA。()(3)100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH3分子数为NA。()(4)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA。()(5)46 g NO2和N2O4混合气体中含有原

24、子总数为3NA。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)六、电子转移的特殊情况氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的陷阱，突破陷阱的关键是：1同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如：(1)Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只作氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。(2)Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只作氧化剂。2量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3，Fe过量，生成Fe2。3氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和

25、S反应生成Cu2S。4注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化I，再氧化Fe2。例如：判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。()(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA。()(3)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA。()(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。()(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2被氧化时，共转移的电子的数目为NA。()(6)1 mol Cl2参

26、加反应转移电子数一定为2NA。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(2015高考全国卷，8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NAB2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H离子数为2NAC过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NAD密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA解析AD2O的摩尔质量为20 gmol1,18 g D2O的物质的量为18 g/20 gmol10.9 mol，则含有的质子数为0.9 mol10NA9NA，H2O的摩尔质量为18 g

27、mol1,18 g H2O的物质的量为18 g/18 gmol11 mol，则含有的质子数为1 mol10NA10NA，故A不正确。B.亚硫酸是弱电解质，不能发生完全电离，电离方程式为H2SO3HHSO，HSOHSO，所含H数小于2 L0.5 molL122NA，故B不正确。C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2，根据电子转移情况得关系式O22e，生成0.1 mol氧气转移电子数为0.2NA，故C正确。D.2 mol NO与1 mol O2发生反应2NOO2=2NO2，生成2 mol NO2，因为存在2NO2N2O4，则产物的分子数小于2NA，故D不正确。答案C(2015高考全国卷，10)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A60 g丙醇中存在的共价键总数为10NAB1 L 0.1 molL1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NAC钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD235 g核素U发生裂变反应： UnSrXe10n，净产生的中子(n)数为10NA解析A项丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH(1丙醇)或CH3CHOHCH3(2丙