高考化學(xué)（新教材）總復(fù)習(xí)課件專題一第1講物質(zhì)的量氣體摩爾體積

專題一

第1講物質(zhì)的量氣體摩爾體積必備知識(shí)

·

整合

1.物質(zhì)的量(1)物質(zhì)的量(n)物質(zhì)的量表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,用來描述的對象是①

微觀

粒

子,如分子、原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等。(2)阿伏加德羅常數(shù)(NA)1mol粒子集合體所含的粒子數(shù)叫做②

阿伏加德羅常數(shù)

,符號(hào)為NA,單位

為③

mol-1

,數(shù)值約為6.02×1023。(3)n、N、NA之間的關(guān)系:④

n=

。(4)規(guī)范表示:x

mol

H2SO4↓↓↓數(shù)值單位指定微粒符號(hào)或微粒名稱思考11mol氧就是1molO2嗎?提示

不是。1mol氧這種說法不規(guī)范,指代不明。2.摩爾質(zhì)量概念—⑤

單位物質(zhì)的量

的物質(zhì)所具有的質(zhì)量||符號(hào)—⑥

M

||單位—⑦

g·mol-1或g/mol

||數(shù)值—以g·mol-1為單位時(shí),數(shù)值與該粒子的⑧

相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等

||關(guān)系—物質(zhì)的量、質(zhì)量、摩爾質(zhì)量的關(guān)系:⑨

n=

思考21摩爾物質(zhì)的質(zhì)量,與物質(zhì)的摩爾質(zhì)量等同嗎?提示

不等同。1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量,指的是質(zhì)量,單位是g;物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是

指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,單位是g·mol-1。3.氣體摩爾體積(1)影響物質(zhì)體積的因素物質(zhì)的體積

(2)氣體摩爾體積思考3標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol氣體的體積約為22.4L,當(dāng)1mol氣體的體積約為22.4L時(shí),氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況嗎?提示不一定,因?yàn)橛绊憵怏w體積的因素是溫度和壓強(qiáng),非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol

氣體的體積也可能約為22.4L。4.阿伏加德羅定律(1)決定氣體體積的外界條件:一定物質(zhì)的量的氣體,其體積的大小取決于氣

體所處的

溫度和壓強(qiáng)

。(2)阿伏加德羅定律

可總結(jié)為“三同”定“一同”,即同溫、同壓下,同體積的氣體具有相同的分

子數(shù)。思考4氣體化合物A的分子式可表示為OxFy,已知同溫同壓下10mLA受熱

分解生成15mLO2和10mLF2,則A的化學(xué)式是什么?提示O3F2。根據(jù)阿伏加德羅定律,相同條件下,氣體的物質(zhì)的量之比等于體

積之比,則A分解反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為2OxFy

3O2+2F2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,x=3,y=2。

1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“?”)(1)在0℃、101kPa的條件下,1mol任何物質(zhì)的體積都是22.4L

()(2)同溫同壓下,等質(zhì)量的12C18O和NO體積相同

()(3)某混合氣體摩爾體積為22.4L·mol-1,則該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況

()(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol甲烷與1mol甲苯的體積相同()(5)同溫同壓下,兩種單質(zhì)氣體體積相同,原子數(shù)一定相同

()√????(6)1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子

()(7)硫酸的摩爾質(zhì)量為98g

()(8)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molO2與1molSO3的體積相同

()(9)2molH2O的摩爾質(zhì)量是1molH2O的摩爾質(zhì)量的2倍

()(10)摩爾是物質(zhì)的量的單位

()√????2.下列有關(guān)氣體體積的敘述中,正確的是

()A.在一定的溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小由氣體分子的大小決定B.在一定的溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小由物質(zhì)的量的多少?zèng)Q定C.不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數(shù)一定不同D.氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積約為22.4LB3.在鐵的某種硫化物中,鐵、硫的質(zhì)量之比為7∶6,則該鐵的硫化物的化學(xué)式

為

()A.FeSB.Fe2S3C.FeS2D.Fe6S7

B解析

在鐵的某種硫化物中,鐵、硫的質(zhì)量之比為7∶6,假設(shè)鐵、硫的質(zhì)

量分別為7ag、6ag,則該鐵的硫化物中Fe、S的物質(zhì)的量之比n(Fe)∶n(S)=

∶

=

∶

=2∶3,因此該鐵的硫化物的化學(xué)式為Fe2S3,故B符合題意。4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是

()A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18gH2O的體積約為22.4LB.28gN2和CO的混合氣含有的分子數(shù)為NAC.1molCH4中含有的電子數(shù)約為6.02×1023D.同溫同壓下,體積相同的臭氧和氮?dú)夂邢嗤瑪?shù)目的原子B解析

N2和CO的相對分子質(zhì)量均是28,則28gN2和CO的混合氣即1mol

混合氣體含有的分子數(shù)為NA,B正確。5.(1)2molO3和3molO2的質(zhì)量之比為

1∶1

,分子數(shù)之比為

2∶3

,同溫

同壓下密度之比為

3∶2

,含氧原子數(shù)之比為

1∶1

,同溫同壓下,體積

之比為

2∶3

。(2)O3與Cl2具有相似的性質(zhì),均可用于自來水消毒。已知兩者在消毒時(shí)均被還

原為最低價(jià)態(tài),則相同狀況下10LO3與

30

LCl2的消毒能力相當(dāng)。解析(1)2molO3與3molO2中都含有6mol氧原子,所以兩者質(zhì)量相等,質(zhì)量

之比為1∶1;分子數(shù)之比等于兩者物質(zhì)的量之比,為2∶3;同溫同壓下,氣體的

密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,為48∶32=3∶2;兩者中都含有6mol氧原子,氧

原子數(shù)之比為1∶1;同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,為2∶3。(2)相同條件下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比;消毒能力強(qiáng)弱與轉(zhuǎn)移的

電子數(shù)有關(guān),若消毒能力相當(dāng),說明轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,所以需要氯氣的體積

為

L=30L。關(guān)鍵能力

·

突破

考點(diǎn)一物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量1.下列敘述中正確的是

()A.摩爾是物質(zhì)的量的單位,每摩爾物質(zhì)約含有6.02×1023個(gè)分子B.1mol氧的質(zhì)量為16gC.0.5molHe約含有6.02×1023個(gè)電子D.2H既可表示2個(gè)氫原子又可表示2mol氫分子C解析

C作為物質(zhì)的量的單位,mol可以計(jì)量微觀粒子(包括原子、分子、

離子、原子團(tuán)等),每摩爾物質(zhì)約含有6.02×1023個(gè)“粒子”,這里的“粒子”

并不一定是分子,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;使用“mol”作單位時(shí),所指粒子必須明確,“1mol氧”的說法錯(cuò)誤,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;0.5molHe約含有0.5×2×6.02×1023=6.02×1023個(gè)電子,選項(xiàng)C正確;2H只表示2個(gè)氫原子,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.物質(zhì)的量是高中常用的物理量,請回答以下有關(guān)問題:(1)0.2克H2含有

0.2NA

個(gè)氫原子;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,由CO和CO2組成的混合氣體

共6.72L,質(zhì)量共12克,此混合物中,CO和CO2的物質(zhì)的量之比是

1∶3

,CO

的體積分?jǐn)?shù)是

25%

,CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

17.5%

,C和O的原子個(gè)數(shù)比是

4∶7

,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是

40

,對氫氣的相對密度是

20

。(2)在9.5克某二價(jià)金屬的氯化物中含有0.2molCl-,此氯化物的摩爾質(zhì)量為

95g/mol

,該金屬元素的相對原子質(zhì)量是

24

;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72LCO與一

定量的氧化鐵恰好完全反應(yīng),剩余固體的質(zhì)量是

11.2

g。(3)0.3molH2O分子中所含氫原子數(shù)與

0.2NA

個(gè)NH3分子中所含氫原子數(shù)

相等;8克甲烷中所含共價(jià)鍵的物質(zhì)的量是

2mol

;0.5molH2O的質(zhì)量是

9g

。解析(1)N(H)=

×2NA=0.2NA;根據(jù)題意,n(CO)+n(CO2)=

=0.3mol,n(CO)×28g/mol+n(CO2)×44g/mol=12g,解得n(CO)=0.075mol,n(CO2)=0.225mol,則n(CO)∶n(CO2)=1∶3;CO的體積分?jǐn)?shù)=

×100%=25%;CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

×100%=17.5%;C和O的原子個(gè)數(shù)比=(1+3)∶(1+3×2)=4∶7;混合氣體的平均相對分子質(zhì)量數(shù)值上等于平均摩爾質(zhì)量,平均摩爾質(zhì)量=

=40g/mol,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為40;對氫氣的相對密度=

=20。(2)設(shè)該二價(jià)金屬的氯化物的化學(xué)式為MCl2,含有0.2molCl-時(shí),氯化物的物質(zhì)

的量為0.1mol,摩爾質(zhì)量=

=95g/mol,該金屬元素的相對原子質(zhì)量=95-35.5×2=24;3CO+Fe2O33CO2+2Fe,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72LCO的物質(zhì)的量為0.3mol,則生成單質(zhì)鐵0.2mol,質(zhì)量為0.2mol×56g/mol=11.2g。規(guī)律方法摩爾質(zhì)量的三種求算方法依據(jù)計(jì)算公式根據(jù)摩爾質(zhì)量的定義計(jì)算M=

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ計(jì)算M=ρ×22.4L·mol-1根據(jù)氣體的相對密度(D=

)計(jì)算M(A)=M(B)×D根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)計(jì)算M=

注意涉及摩爾質(zhì)量的辨析或使用表達(dá)經(jīng)常在單位上設(shè)錯(cuò)考查,摩爾質(zhì)量、

相對原子(分子)質(zhì)量、1mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上可能是相同的,但含義不同,

三者的單位不同。摩爾質(zhì)量的單位是g·mol-1,相對原子(分子)質(zhì)量的單位是

“1”,1mol物質(zhì)的質(zhì)量的單位是g?？键c(diǎn)二氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律1.下列關(guān)于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是

()A.密度相等B.原子數(shù)相等時(shí)具有的中子數(shù)相等C.體積相等時(shí)具有的電子數(shù)相等D.質(zhì)量相等時(shí)具有的質(zhì)子數(shù)相等C解析

本題涉及阿伏加德羅定律及其推論的應(yīng)用,著重考查理解與辨析

和分析與推理能力,體現(xiàn)宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。同溫同壓下,

密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,12C18O的摩爾質(zhì)量為30g·mol-1,14N2的摩爾質(zhì)量為

28g·mol-1,A錯(cuò)誤;1個(gè)12C18O分子中所含中子數(shù)為16,1個(gè)14N2分子中所含中子數(shù)

為14,B錯(cuò)誤;在同溫同壓下,兩種氣體體積相同,則分子數(shù)相同,而1個(gè)12C18O和1

個(gè)14N2分子中所含電子數(shù)相同,C正確;1個(gè)12C18O和1個(gè)14N2分子中所含質(zhì)子數(shù)相

同,根據(jù)n=m/M,m相同,M不同,則n不同,故等質(zhì)量的兩種氣體所具有的質(zhì)子數(shù)

不同,D錯(cuò)誤。2.同溫同壓下,ag甲氣體和2ag乙氣體所占體積之比為1∶2,根據(jù)阿伏加德羅

定律判斷,下列敘述不正確的是

()A.同溫同壓下甲和乙的密度之比為1∶1B.甲與乙的相對分子質(zhì)量之比為1∶1C.同溫同體積下等質(zhì)量的甲和乙的壓強(qiáng)之比為1∶1D.等質(zhì)量的甲和乙中的原子數(shù)之比一定為1∶1D解析

同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,設(shè)甲與乙的摩爾

質(zhì)量分別為M甲、M乙,則

∶

=1∶2,M甲∶M乙=1∶1;同溫同壓下,氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比;同溫同體積下,氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之

比,綜上所述,A、B、C均正確。等質(zhì)量的甲和乙的物質(zhì)的量相等,氣體分子

數(shù)相等,但原子數(shù)不一定相等,D不正確。3.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

()A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L的CCl4所含的分子數(shù)為0.5NAB.14g乙烯所含共用電子對數(shù)目為3NAC.11.2L甲烷所含分子數(shù)為0.5NAD.1mol甲基所含的電子總數(shù)為10NA

B解析

標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CCl4不是氣體,不能用氣體摩爾體積計(jì)算物質(zhì)的量,故

A錯(cuò)誤;28gC2H4為1mol,共用電子對數(shù)目為6NA,14g乙烯所含共用電子對數(shù)

目為3NA,故B正確;沒有指明狀態(tài),不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況,11.2L甲烷的物質(zhì)的量

不一定為0.5mol,故C錯(cuò)誤;1mol甲基含有9mol電子,所含的電子總數(shù)為9NA,

故D錯(cuò)誤。規(guī)律方法阿伏加德羅定律的六大推論相同條件結(jié)論公式語言表達(dá)T、p相同

=

同溫、同壓下,氣體的體積與物質(zhì)的量成正比T、V相同

=

同溫、同體積的氣體,其壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比T、p相同

=

同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比T、p、V相同

=

同溫、同壓、相同體積的氣體,其質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比T、p、m相同

=

同溫、同壓下,等質(zhì)量的氣體,其體積與摩爾質(zhì)量成反比T、V、m相同

=

同溫、同體積下,等質(zhì)量的氣體,其壓強(qiáng)與摩爾質(zhì)量成反比注意(1)使用對象:必須是氣體,可以是單一氣體,也可以是互不反應(yīng)的混合

氣體。(2)同溫、同壓、同體積的任何氣體的分子數(shù)相等,但原子數(shù)不一定相等?？键c(diǎn)三以“物質(zhì)的量”為中心的計(jì)算核心整合1.以物質(zhì)的量為核心的計(jì)算基本公式:n=

=

=

=c·V溶液(注意各符號(hào)意義及單位)(1)物質(zhì)的量(n)、微粒數(shù)(N)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)之間的換算

=n(mol)=

(2)物質(zhì)的量(n)、氣體體積(V)之間的換算

=n(mol)=

注意①任何狀況下的任何氣體均存在一個(gè)Vm。②標(biāo)準(zhǔn)狀況是指0℃、101kPa,該條件下Vm=22.4L·mol-1。③以上計(jì)算公式只適用于氣體。2.依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的基本原理N2+3H2

2NH31∶3∶2物質(zhì)的量之比1∶3∶2氣體體積之比1∶3∶2物質(zhì)的分子數(shù)之比28∶6∶34物質(zhì)的質(zhì)量之比典型案例例1若ag某氣體中含有的分子數(shù)為b,則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

()A.

LB.

LC.

LD.

LA解析

ag某氣體中含有的分子數(shù)為b,則cg氣體含有的分子數(shù)為

,cg該氣體的物質(zhì)的量為

=

mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm=22.4L/mol,則cg該氣體的體積為

mol×22.4L/mol=

L。例2過氧化鈣(CaO2)是一種安全無毒的物質(zhì),帶有結(jié)晶水,通常還含有CaO。

經(jīng)審查,面粉中添加過氧化鈣已無技術(shù)上的必要性,因此,衛(wèi)生部嚴(yán)令禁止在

面粉生產(chǎn)中添加過氧化鈣等添加劑。但過氧化鈣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛用作

殺菌劑、防腐劑、解酸劑、油類漂白劑等。(1)稱取5.42g過氧化鈣樣品,加熱時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):2(CaO2·xH2O)

2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為672mL,該樣品中CaO2的物質(zhì)的量為

0.06mol

。(2)另取同一樣品5.42g,溶于適量稀鹽酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,將溶

液中Ca2+全部轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO37.0g。①樣品中CaO的質(zhì)量為

0.56g

。②樣品中CaO2·xH2O中的x值為

0.5

。解析(1)n(O2)=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,則根據(jù)方程式可知:2(CaO2·xH2O)

2CaO+O2↑+2xH2O21n(CaO2·xH2O)0.03mol解得n(CaO2·xH2O)=0.06mol,則n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=0.06mol。(2)n(CaCO3)=7.0g÷100g/mol=0.07mol。①根據(jù)Ca原子守恒可知,n(CaO)=0.07mol-0.06mol=0.01mol,所以m(CaO)=0.01mol×56g/mol=0.56g。②樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量m(H2O)=5.42g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42g-0.06mol×72g/mol-0.56g=0.54g,所以n(H2O)=0.54g÷18g/mol=0.03mol,則x=

=0.03mol÷0.06mol=0.5。

規(guī)律方法圍繞“物質(zhì)的量”計(jì)算的三個(gè)要領(lǐng)1.“兩個(gè)前提”:在應(yīng)用Vm=22.4L·mol-1時(shí),一定要有“標(biāo)準(zhǔn)狀況”和“氣

態(tài)”兩個(gè)前提條件(混合氣體也適用)。2.“三個(gè)關(guān)系”:①直接構(gòu)成物質(zhì)的粒子與間接構(gòu)成物質(zhì)的粒子(原子、電子

等)間的關(guān)系;②摩爾質(zhì)量與相對分子(原子)質(zhì)量間的關(guān)系;③“強(qiáng)、弱、非”

電解質(zhì)與溶質(zhì)粒子(分子或離子)數(shù)之間的關(guān)系。3.“七個(gè)無關(guān)”:物質(zhì)的量、質(zhì)量、粒子數(shù)的多少均與溫度的高低、壓強(qiáng)的

大小無關(guān);物質(zhì)的量濃度的大小與所取溶液體積的大小無關(guān)(但溶質(zhì)粒子數(shù)

的多少與溶液體積的大小有關(guān))。題組訓(xùn)練1.(2021湖北荊門龍泉中學(xué)月考)利用太陽能分解水制氫,若光解0.02mol水,

下列說法正確的是

()A.可生成H2的質(zhì)量為0.02gB.可生成氫的原子數(shù)為2.408×1023個(gè)C.可生成H2的體積為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.生成H2的量理論上等于0.04molNa與水反應(yīng)產(chǎn)生H2的量D解析

利用太陽能分解水制氫氣的化學(xué)方程式為2H2O

2H2↑+O2↑,0.02mol的水被分解,產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.02mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.448L,質(zhì)量為0.04g,氫原子總數(shù)為2.408×1022個(gè),A、B、C項(xiàng)均錯(cuò)誤;Na與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H2O

2NaOH+H2↑,0.04molNa與水反應(yīng),放出的H2的物質(zhì)的量為0.02mol,D項(xiàng)正確。2.200℃時(shí),11.6g由CO2和H2O(g)組成的混合氣體與足量Na2O2充分反應(yīng)后,固

體質(zhì)量增加3.6g,則原混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為

()A.5.8B.11.6

C解析

本題屬于有關(guān)混合物的計(jì)算題。設(shè)氣體混合物中CO2的物質(zhì)的量

為xmol,H2O(g)的物質(zhì)的量為ymol。2CO2+2Na2O2

2Na2CO3+O2

Δm2mol56gxmol28xg2H2O(g)+2Na2O2

4NaOH+O2

Δm2mol4gymol2yg則

,解得x=0.1,y=0.4,

=

=23.2。

1.常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后,若固體質(zhì)量增加了28g,反應(yīng)中有

關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)

()

二氧化碳碳酸鈉轉(zhuǎn)移的電子A1mol

2NAB22.4L1mol

C

106g1molD

106g2NAC解析

二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2+2Na2O2

2Na2CO3+O2,每生成1mol氧氣,固體質(zhì)量增加56g,消耗2mol二氧化碳和2mol過氧化鈉,同時(shí)生成2mol碳酸鈉,而轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2NA。C解析

標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙醇不為氣體,A說法錯(cuò)誤;H2O和H2F+含有的質(zhì)子個(gè)數(shù)

分別為10、11,則1molH2O和H2F+的混合物中所含質(zhì)子數(shù)大于10NA,B說法錯(cuò)

誤;乙醇催化氧化生成1mol乙醛時(shí),消耗0.5mol的氧氣,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,C

說法正確;46g乙醇中所含共價(jià)鍵的數(shù)目為5molC—H鍵、1molC—C鍵、1molC—O鍵和1molH—O鍵,合計(jì)8NA,D說法錯(cuò)誤。3.將含有2.05