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1、考点互动探究考例考法直击教师备用习题,考试说明,第3讲物质的量 气体摩尔体积,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。,知识梳理,考点一物质的量 气体摩尔体积,1.物质的量、阿伏伽德罗常数 (1)基本概念间的关系,原子,6.021023,离子,6.021023 mol-1,(2)规范表示方法:,2.摩尔质量,单位物质的量,M,gmol-1或g/mol,相对分,(原)子质量,4.气体摩尔体积 (1)影响物质体积的因素,大
2、小,数目,距离,(2)气体摩尔体积,单位物质的量,22.4,温度,压强,提醒 Vm=22.4 L/mol使用时的注意事项: 一个条件:标准状况;一个对象:只限气体;两个数据:1 mol、约22.4 L。 5.阿伏伽德罗定律 (1)内容:同温同压下,相同的任何气体含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同),即:T1=T2,p1=p2,V1=V2N1=N2。 (2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)推论(以下用到的符号: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为热力学温度),体积,体积之比,密度之比,压强之比,对点自测,1.判断正误(正确的打“”,错误的
3、打“”) (1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量() (2)1 mol 水中含有 2 mol 氢和 1 mol 氧() (3)在标准状况下,1 mol O2与 1 mol SO3的体积相同() (4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等() (5)1 mol OH-的质量为 17 gmol-1() (6)常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.021023个() (7)物质的量就是1 mol物质的质量() (8)0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子() (9)同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数() (10)在标准状况下,1 mol气
4、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(),答案 1.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),解析(1)物质的量是基本物理量,摩尔是它的单位。 (2)2 mol 氢和 1 mol 氧未指明微粒种类。 (3) 标准状况下,SO3为固体。 (4)1 mol O2的质量以g作单位时,数值上等于氧气的相对分子质量。 (5)质量的单位是g。 (6)常温常压下 22.4 L Cl2物质的量小于 1 mol。 (7)物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,单位是摩尔,不能表示质量。 (8)国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.0
5、12 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02 1023。 (10)标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,对非标准状况气体进行加压同时升温,1 mol气体的体积也可能是22.4 L。,答案 (1)2482(2)1.2,题组训练,题组一物质的量、摩尔质量,1.2016海南卷 利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是() A.可生成H2的质量为0.02 g B.可生成氢的原子数为2.4081023个 C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况) D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量,答案 D,解析 利用太阳能分解水制氢气
6、的方程式为2H2O 2H2+O2,0.02 mol的水被分解,产生H2的物质的量为0.02 mol,标准状况下的体积为0.448 L,质量为0.04 g,氢原子总数为2.4081022个,A、B、C项均错误;Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2,0.04 mol Na与水反应,放出的H2的物质的量为0.02 mol,D项正确。,2.在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。 (1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为,NH4HCO3的摩尔质量为。 (用含m、d的代数式表示) (2)所得混合气体的密度折
7、合成标准状况为 gL-1,则混合气体的平均摩尔质量为(用含的代数式表示)。,方法技巧混合气体摩尔质量的求解方法,题组二气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律,1.下列说法正确的是() A.1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol-1 B.20 、1.0105 Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况 D.2 mol气体的体积约为44.8 L,答案 B,解析 没有给出气体所处的温度和压强,A错误;根据阿伏伽德罗定律,同温、同压下,同体积的任何气体都含有相同的分子数,B正确; 1 mol 气态物质在非标准状况时,体积
8、也有可能等于 22.4 L ,C错误;没有给出气体所处的温度和压强,D错误。,2.下列两种气体的分子数一定相等的是() A.质量相等、密度不同的N2和C2H4 B.体积相等的CO和N2 C.等温、等体积的O2和N2 D.等压、等体积的N2和CH4,答案 A,解析 N2和C2H4的摩尔质量相等,则质量相等时物质的量相等,所含的分子数也一定相等,A正确;根据阿伏伽德罗定律及其推论加以判断,B、C、D项中所含分子数均不一定相等,B、C、D不符合题意。,3.(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为,分子数之比为;同温同压下的密度之比为,含氧原子数之比为,体积之比为。 (2)在标准状况下,由
9、CO和CO2组成的混合气体6.72 L,质量为12 g。此混合物中CO和CO2分子数目之比是,混合气体的平均摩尔质量是,对氢气的相对密度是。 (3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式为,推断的依据是。 (4)在标准状况下,15.6 g Na2O2投入足量水中,可产生O2的体积为。,答案 (1)1123321123 (2)1340 gmol-120 (3)O3F2阿伏伽德罗定律和质量守恒定律 (4)2.24 L,规律小结阿伏伽德罗定律及其推论应用的注意事项 (1)阿伏伽德罗定律的适用对象是气体,适用条件是
10、三“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)阿伏伽德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体;只有在相同温度和压强下,才能比较体积大小。,知识梳理,题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态,1.设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误。 (1)2017全国卷 2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子() (2)2017江苏卷 常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.021023() (3)2016四川卷 标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5
11、NA() (4)2015广东卷 标准状况下,22.4 L N2和H2混合气体中含有NA个原子() (5)2014江苏卷 标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA(),考点二阿伏伽德罗常数的综合应用,答案 1.(1)(2)(3)(4)(5),解析 (1)标准状况下,苯为液体,不能用22.4 Lmol-1进行相关计算,错误。(2)常温常压下,11.2 L H2 的物质的量不是0.5 mol,错误。(3)标准状况下5.6 L CO2的物质的量为0.25 mol,含有的氧原子数为0.5NA,正确。(4)N2和H2都是双原子分子,标准状况下,22.4 L混合气体是1 mol,含有2NA个原
12、子,错误。(5)标准状况下,苯为液态,不应用气体摩尔体积计算公式进行相关计算,错误。,2.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是() A.常温常压下,3.2 g O2中所含的原子数为0.2NA B.标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为NA C.室温下,1 mol CH4中含有的原子数为5NA D.常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA,答案 B,解析 标准状况时SO3不是气态,B错误。,规律小结抓“两看”,突破气体与状况陷阱 一看“气体”是否处在“标准状况”。 二看“标准状况”下,物质是否为“气体”如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:C
13、H3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下均不为气体。 但若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,实质上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。,题组二物质的组成与结构,答案 (1)(2)(3)(4),2.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是() A.相同质量的CO与N2,所含分子数、原子数均相同 B.56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA C.31 g白磷中所含共价键数目为NA D.14 g乙烯与丙烯的混合气体中所含氢原子数目为2NA,答案 C,解析 白磷为正四面体结构,31 g 白磷中所含共价键
14、数目为1.5NA,C错误。,题组三氧化还原反应中电子转移的数目,1.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是() A.5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA B.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 C.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 D.1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA,答案 C,解析 A项铁足量时生成硝酸亚铁,失去的电子数为0.2NA,错误;B项HCl少量,锌未全部反应,错误;C项生成Na2O和Na2O2时,钠化合价均升高1价,转移电子数
15、为NA,正确;D项Na2O2与足量CO2反应时Na2O2既是氧化剂又是还原剂,转移的电子数为NA,错误。,2.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是() A.1 mol Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA B.在反应KIO3+6HI 3I2+KI+3H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为5NA C.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 D.1 mol Cl2参加反应转移的电子数一定为2NA,答案 B,规律小结突破氧化还原反应中转移电子数目的陷阱 (1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。 如:Cl2和Fe、Cu
16、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;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;NO2和H2O的反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂。 (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,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+。,题组四电解质溶液中的粒子数目,答案
17、 1.(1)(2)(3)(4)(5),答案 C,解析 A项,NH3H2O是弱碱,部分电离,错误;B项,NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会水解,导致其数目减少,错误;D项,没有说明具体的体积及浓度,无法计算,错误。,规律小结审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱 (1)是否有弱电解质电离和某些盐的水解。 (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=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 molL-1,与电解质的组成无关;0.05 molL-1 的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 molL-1,与电解质的组成有关。 (4)不要忽略溶剂水中的氢、氧原
18、子数目。,题组五阿伏伽德罗常数的应用与“隐含反应”,1.2017保定模拟 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是() A.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA B.工业上铜的电解精炼时电解池中每转移1 mol电子时阳极上溶解的铜原子数为0.5NA C.过量的铁粉加入稀硝酸中,当溶解5.6 g时转移的电子数为0.2NA D.标准状况下,0.1 mol氯气溶于水,转移的电子数目为0.1NA,答案 C,解析 NO与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与四氧化二氮之间存在化学平衡,产物的分子数小于2NA,A项错误;电解精炼铜时,阳极上除了铜,铁、镍等金属也放电,转
19、移1 mol电子时,阳极溶解的铜原子数小于0.5NA,B项错误;过量铁与硝酸生成Fe2+,C项正确;氯气与水的反应是可逆的,转移的电子数目小于0.1NA,D项错误。,2.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是() A.标准状况下,22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA B.某密闭容器中 0.1 mol N2和 0.3 mol H2在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA C.50 mL 18.4 mol/L 浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA D.常温常压下,1 mol O2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA,答案 D,解析 A项,NO2能部分转
20、化为N2O4,分子数小于NA,错误;B项,0.1 mol N2和 0.3 mol H2不能全部转化为NH3,导致转移电子数目减少,错误;C项,后阶段铜不能与稀硫酸反应,生成SO2分子的数目小于0.46NA,错误;D项,根据氧原子守恒,正确。,答案 D,考例考法直击,2.2016全国卷 设NA为阿伏伽德罗常数值。下列有关叙述正确的是() A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA,考例考法直击,答案
21、A,解析 乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14 g混合气体中含1 mol CH2,即氢原子数目为2NA,A项正确;N2与H2的反应为可逆反应,B项错误;Fe溶于过量硝酸中生成Fe(NO3)3,即1 mol Fe在反应中转移3 mol电子,C项错误;标准状况下,CCl4呈液态,无法用标准状况下的气体摩尔体积来确定物质的量和共价键数目,D项错误。,考例考法直击,3.2016四川卷 NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是() A.2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中
22、含有的键数为0.4NA D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA,考例考法直击,答案 B,解析 镁在足量的氧气中燃烧时生成MgO,1 mol Mg失去2 mol e-,2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,反应中失去0.2 mol e-,A项错误;标准状况下5.6 L CO2的物质的量为0.25 mol,含有的氧原子数为0.5 mol,B项正确;根据CH3OH可知,每个甲醇分子中含有5个键,氢原子数为0.4NA的甲醇的物质的量为0.1 mol,其含有0.5 mol 键,C项错误;0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中溶质CH3COO
23、H为0.05 mol,CH3COOH是弱酸,不能完全电离,产生的H+数小于0.05NA ,D项错误。,考例考法直击,考例考法直击,答案 C,考例考法直击,5.2015全国卷 NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是() A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B.2 L 0.5 molL-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA,考例考法直击,答案 C,解析 D2O的摩尔质量为20 g/mol,18 g D2O的物质的
24、量小于1 mol,1个D2O分子含有10个质子, 则18 g D2O的质子数小于10NA,A项错误; 2 L 0.5 molL-1亚硫酸溶液中含1 mol H2SO3,亚硫酸为弱酸,未完全电离,故溶液中含有的H+数目小于2NA,B项错误;Na2O2与水反应生成O2: ,当生成0.1 mol O2时,转移的电子数为0.2NA,C项正确;2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2,但由于在密闭容器中存在化学平衡2NO2 N2O4,故产物的分子数小于2NA,D项错误。,考例考法直击,6.2014全国卷 NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是() A.1 mol FeI2与足量氯气
25、反应时转移的电子数为2NA B.2 L 0.5 molL-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA,考例考法直击,答案 D,考例考法直击,1.用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是() A.在标准状况下22.4 L H2O中含有氢原子的个数为2NA B.2.7 g铝与足量的盐酸反应时失去的电子数为0.3NA C.1 mol/L NaCl溶液中含有钠离子的个数为NA D.常温常压下,11.2 L氧气含有的原子数目为NA,答案 B,解析 标准状况下H2O为非气体,不能由标准状况下气
26、体摩尔体积求出其物质的量,22.4 L H2O 不为1 mol,其中所含氢原子数不为2NA,A项错误;2.7 g Al的物质的量为0.1 mol,与足量盐酸反应时,失去电子数为0.3NA,B项正确;不知溶液体积,不能求出溶液中含有Na+的个数,C项错误;标准状况(0 ,101 kPa)下,11.2 L O2为0.5 mol,而常温常压下,11.2 L O2的物质的量小于0.5 mol,其所含氧原子数小于NA,D项错误。,2.2017江西赣中南五校联考 下列说法正确的是() A.32 g O2占有的体积约为22.4 L B.22.4 L N2含有阿伏伽德罗常数个氮气分子 C.在标准状况下,22.
27、4 L水的质量约为18 g D.22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数,答案 D,解析 32 g O2为1 mol,标准状况下的体积约为22.4 L,A项错误;B项没有指明是标准状况,22.4 L N2不一定为1 mol,B项错误;在标准状况下,水为非气体,C项错误;22 g CO2为0.5 mol,标准状况下11.2 L HCl气体为0.5 mol,二者所含分子数相同,D项正确。,3.2017重庆一中月考 NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是() A.7.8 g Na2O2中含有的阴离子数等于0.2NA B.0.1 mol16OD-含有的电子、中子数均为NA
28、C.常温常压下,42 g乙烯和丁烯混合气体中,极性键数为6NA D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA,答案 C,4.2017济南模拟 同温同压下,质量忽略不计的两气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且充气后两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中静止不动,B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是() A.X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大 B.X可能是N2,Y可能是CH4 C.X气体的密度小于Y气体的密度 D.充气后A气球质量比B气球质量大,答案 B,解析 A气球放在CO中静止不动,B气球放在O2中上浮,说明X气体的密度和CO的密度接近,Y气体的密度小于O2,同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以X的相对分子质量与CO相近(相对分子质量为28),Y的相对分子质量小于氧气,即小于32,但X气体的相对分子质量不一定比Y大,A错误;N2的相对分子质量是28,CH4的相对分子质量是16,所以X可能是N2,Y可能是CH4,B正确;X的密度接近CO,但不一定小于Y的密度,C错误;相同条件下,等体积的两种气体的物质的量相等,因为其摩尔质量的相对大小未知,所以无法确定其质量的相对大小,D错误。,