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【高考调研】2017版高考化学一轮总复*课件:第一章 化学计量在实验中的应用 第1讲

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考点研析 体验高考

题组冲关 演练提升

课时规范训练

第1讲

物质的量

气体摩尔体积

[考纲要求]

1.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。 2.能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 1.物质的量

物质的量

摩尔质量

阿伏加德罗常数

2.摩尔质量 (1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量。 m -1 g · mol M (2)符号 ,单位: ,表达式:M= n 。

mol-1 (3)Mg的摩尔质量是 24g·
- mol-1 ,CO 2 量是 64g· 3 的摩尔质量是

,SO2的摩尔质

60g· mol-1

。由此可

知:以g· mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该 粒子的 相对原子质量 或

相对分子质量



[思维深化] 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子( ) )

(2)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目( (3)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧( )

(4)氖气的摩尔质量(单位g· mol-1)在数值上等于它的相对原子 质量( )

(5)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍 ( )

(6)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同,溶于水后电离出 的阴离子数目也相同( )

提示:(1)(×) (6)(×)

(2)(×)

(3)(×)

(4)(√)

(5)(×)

2.71 g Na2SO4溶于36 g H2O后,请分析溶液中含有的各种 粒子的物质的量。
提示:含有2 mol H2O、1 mol Na 、0.5 mol SO2 4
+ -

题组1

有关概念的理解 )

1.下列说法正确的是(

A.NaOH的摩尔质量为40 g B.1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等 C.1 mol OH 的质量为17 g/mol D.氦气的摩尔质量(单位g/mol)在数值上等于它的相对原子 质量


解析:选D。摩尔质量的单位是g/mol,A错误;1 mol O2的 质量在数值上与它的相对分子质量相等,B错误;质量的单位是 g,C错误;氦气是单原子分子气体,D正确。

2.下列说法中正确的是(

)

A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位 B.阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数 C.1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O D.一个NO分子的质量是a g,一个NO2分子的质量是b g, 则氧原子的摩尔质量是(b-a)g· mol
-1

答案:C

题组2

有关物质质量与微粒数目的计算
12

3.(2016· 南京三校联考)某硫原子的质量是a g, 量是b 确的是(

C原子的质

g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正 )

12a ①该硫原子的相对原子质量为 b m ②m g该硫原子的物质的量为 mol aNA ③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA A.①③ C.①② B.②④ D.②③

解析:选C。①该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除 1 12a m 以 C原子质量的 ,即 b ,正确;②m g硫原子的个数为 a ,其 12
12

m 物质的量为 mol,正确;③该原子的摩尔质量是aNA g/mol, aNA 错误;④一个硫原子所含电子数为16,则16NA为1 mol硫原子所 含电子数,错误。

4.(2016· 厦门重点中学质检)下列数量的各物质所含原子个 数由大到小顺序排列的是( ①0.5 mol氨气 ③4 ℃时9 mL水 A.①④③② C.②③④① )

②4 g氦气 ④0.2 mol磷酸钠 B.④③②① D.①④②③

解析:选A。①中原子物质的量0.5 mol×4=2 mol;②中原 9g 子1 mol;③中原子 ×3=1.5 mol;④中原子0.2 mol×8= 18 g/mol 1.6 mol,故原子数由大到小为①④③②。

5.最*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Na0.35CoO2· 1.3H2O。若 用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数 __________,氢原子的物质的量____________mol。

解析:晶体的摩尔质量为122 g· mol 1,


n=

12.2 g - 122 g· mol 1

=0.1

mol,故氧原子数目=0.1×(2+

1.3)×NA=0.33NA, n(H)=0.1 mol×1.3×2=0.26 mol。 答案:0.33NA 0.26

有关微粒数目比较的思维方法 计算 依据组成 所要比较 已知物理量 ――→ 物质的量 ――→ 计算 的物理量

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。 (2)微粒间距的大小。 (3)微粒的数目。

2.气体摩尔体积 (1)含义:气体摩尔体积是指在一定温度和压强下,单位物质

mol-1或L/mol。 的量的气体所占有的体积,符号为Vm,单位为L·
(2)特例:标准状况是指 0℃、101kPa
-1 22.4L · mol 摩尔体积约为

,在此状况下,气体



(3)气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为n= V 。 Vm

3.阿伏加德罗定律 (1)决定气体体积的外界条件:一定物质的量的气体,其体积 的大小取决于气体所处的

温度和压强



可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的 气体,具有相同的分子数。

4.阿伏加德罗定律的推论

[思维深化] 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)标准状况下,6.02×1023 个分子所占的体积约是 22.4 L( (2)0.5 mol H2 所占体积为 11.2 L( ) ) ) )

(3)标准状况下,1 mol H2O 的体积为 22.4 L(

(4)标准状况下, 28 g CO 与 N2 的混合气体的体积约为 22.4 L(

(5) 气体的摩尔体积为 22.4 L· mol - 1 时的状况一定为标准状况 ( )

(6)在同温同压下,体积相同的任何气体或混合气的分子总数 相同( ) )

(7)在常温常压下,1 mol 气体的体积大于 22.4 L(

(8)在温度和压强一定时,气体的体积主要由物质所含微粒数 目决定( )

提示:(1)× (8)√

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√

(7)√

2.由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个 水分子的体积(V水)不能确定的物理量是________。 ①1摩尔水的质量 的体积
提示:③

②1摩尔水蒸气的质量

③1摩尔水蒸气

题组1

气体体积的有关计算

1.在标准状况下,若V L甲烷中含有的氢原子个数为n,则 阿伏加德罗常数可表示为( Vn A. 22.4 ) 22.4n B. V

Vn 5.6n C. D. V 5.6 V 解析:选D。设阿伏加德罗常数为NA,则依题意可得 · N 22.4 A

n 5.6n = ,故NA= V ,D正确。 4

2.设阿伏加德罗常数为NA,标准状况下,某O2和N2的混合 气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体 积(L)应是( 22.4nb A. mNA 22.4nNA C. mb ) 22.4mb B. nNA nbNA D. 22.4m

解析:选A。m g含有b个分子,则n g该混合气体含有的分子 nb nb 数是 m ,则混合气体的物质的量是 ,则混合气体的体积是 mNA 22.4nb ,故A正确。 mNA

题组 2

有关阿伏加德罗定律及推论的应用

3.常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满 X 和 Y 两 种气体,打开开关 a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压 强由大到小的顺序排列正确的是( )

编号 气体X









HI NH3 H2 NO O2

气体Y Cl2 HCl Cl2 A.②>③>①>④ C.③>①>④>②

B.③>①=④>② D.④>①>②>③

解析:选C。审题时要注意三个问题:一是气体X与Y可能反 应,二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律,三是注意 2NO2? ? N2O4的转化。同温同体积,气体的压强之比等于物质的 量之比。设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。

①中Cl2+2HI===2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后, 气体的物质的量为1.5a mol;②中NH3+HCl===NH4Cl,反应后 无气体;③中不反应(光照或点燃条件下才反应);④中发生反应 2NO+O2===2NO2,2NO2? ? N2O4,反应后气体的物质的量介 于a mol与1.5a mol之间,故C正确。

4.(2016· 宝鸡模拟)三个容器中分别盛有H2、CH4、O2,已 知三个容器中气体的温度、密度都相等,下列说法正确的是 ( A.三种气体质量相等 B.三种气体的物质的量之比为16∶2∶1 C.三种气体压强比为16∶2∶1 D.三种气体体积比为1∶8∶16 )

解析:选C。由m=ρV,因不知道三个容器的容积V是否相 同,故无法判断质量是否相同,A不正确;若质量不同,其物质 的量之比也不等于16∶2∶1,B不正确;因密度相同,单位体积 容器中气体的质量相同,此时压强与摩尔质量成反比,故C正 确。D不正确。

题组3

有*迥Χ柿康募扑

5.(2016· 会宁模拟)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合成标准状况为ρ g· L-1,则混合气 体的*均摩尔质量为___________________。 (3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为 a%、b%、c%,则混合气体的*均相对分子质量为________。

m 答案:(1) mol 2d

6d g· mol-1

(2)22.4ρ g· mol-1

(3)17a%+44b%+18c%

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:M=ρ标×22.4 g· mol 1。


? ρ1? M1 2.根据气体的相对密度?D=ρ ?: =D。 M2 ? 2?

m 3.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= 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 m 数(NA):M=NA· N。 5.对于混合气体,求其*均摩尔质量,上述计算式仍然成 立;还可以用下式计算: M =M1×a%+M2×b%+M3×c%

+?,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积 分数)。

考点三 题组1

突破阿伏加德罗常数应用的“六个”陷阱

气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态

1.正误判断,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(

(4)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电 子数为2NA( ) )

(5)标准状况下,2.24 L HF含有的HF分子数为0.1NA(

(6)(2016· 潍坊模拟)常温常压下,11.2 L二氧化硫中所含的氧 原子数等于NA( )

(7)(2016· 河北冀州高三质检)标准状况下,80 g SO3中含3NA 个氧原子,体积约为22.4 L( )

答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

抓“两看”,突破陷阱 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、 H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体)。

题组2

物质的量或质量与状况

2.正误判断,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,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( ) )

(4)(2016· 山东师大附中质检)常温下,32 g含有少量臭氧的氧 气中,共含有氧原子数为2NA( )

(5)(2016· 青岛二中质检)16 g CH4与18 g NH+ 4 所含质子数相等 ( )

答案:(1)√

(2)√

(3)√

(4)√

(5)×

排“干扰”,突破陷阱 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3

物质的组成与结构

3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)在常温常压下,32 g 18O2中含有2NA氧原子( (2)17 g—OH与17 g OH 所含电子数均为10NA( (3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同( m (4)m g CO与N2的混合气体中所含分子数目为 NA( 28 (5)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA( (6)30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA( ) )


) ) ) )

(7)(2016· 南通中学质检)7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中,含有 的阴离子数目为0.1NA(
答案:(1)× (2)×

)
(3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)√

1.记特殊物质中所含微粒(原子、质子、中子、电子等)的数 目,如Ne、D2O、18O2、-OH、OH 等。


2.记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙 烯(C3H6)等。 3.记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。

题组4

电解质溶液中粒子数目的判断

4.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)0.1 L 3.0 mol· L-1的NH4NO3溶液中含有的NH + 4 的数目为 0.3NA( )

(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离 子数目之和均为2NA( )

(3)0.1 mol· L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA ( ) (4)25 ℃时,pH=13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)×

审准“题目”,突破陷阱 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=1的H2SO4溶 液c(H+)=0.1 mol· L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol· L- 1的

Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol· L-1,与电解质的组成有关。

题组5

阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”

5.正误判断,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)标准状况下,22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA( (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 0.1NA( ) mol

Cl2溶于水,转移的电子数目为

(5)(2016· 北京四中质检)1 L 0.1 mol· L-1的Na2S溶液中含有的 S2-离子数为0.1NA( )

(6)1 L 0.5 mol· L-1CH3COOH溶液中,CH3COO-离子的个数 为0.5NA( )

答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

记“隐含反应”,突破陷阱 催化剂 1.2SO2+O2 ? ? ? ?2SO3 △ 高温、高压 N2+3H2 ? ? ? ? 2NH3 催化剂 2.Cl2+H2O? ? HCl+HClO
- 3.NH3+H2O? ? NH3· H 2 O? ? NH+ 4 +OH

2NO2? ? N2O4

题组6

氧化还原反应中电子转移数目的判断

6.正误判断,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 Cl2参加反应转移电子数一定为2NA(

(7)(2016· 山东师大附中质检)在铜与硫的反应中,1 子参加反应失去的电子数为2NA( )

mol铜原

(8)(2016· 揭阳模拟)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( )

答案:(1)× (8)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

“分类”比较,突破陷阱 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+,所以上 述题(5)中转移的电子数目大于NA。

[要点提取] 1.一定牢记的1个数量关系 摩尔质量以g· mol 1为单位时,数值上都等于该粒子的相对原


子质量或相对分子质量。 2.必须熟知的1个“状况”和2个数值 标准状况是指温度是0 ℃、压强为101 kPa; NA=6.02×1023 mol 1,Vm=22.4 L· mol 1(标准状况)。
- -

3.熟练应用的2组公式 m V N V1 n1 N1 n=M= = , = = (同温、同压)。 Vm NA V2 n2 N2

[感悟高考] 1.(2015· 高考全国卷Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。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 mol· L 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

解析:选C。D和H的质量数不同,则18 g D2O和18 g H2O的 物质的量不同,含有的质子数不同,A项错误;亚硫酸为弱酸, 在水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,B项 错误;过氧化钠与水反应生成氧气,氧气中的氧元素来源于-1 价的氧元素,所以生成0.1 mol氧气时转移电子数为0.2NA,C项

正确;NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四 氧化二氮之间存在*衡转换,所以产物的分子数小于2NA,D项 错误。

2.(2015· 高考全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列 叙述正确的是( )

A.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA
- - B.1 L 0.1 mol· L-1的NaHCO3溶液中HCO3 和CO2 3 离子数之

和为0.1NA C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 转移电子数为NA D.235
90 235 235 1 g核素 92U发生裂变反应: 92U+0n裂变,38Sr+136 54U+

g钠充分燃烧时

1 100 n净产生的中子(1 0n)数为10NA

解析:选C。A.60 g丙醇的物质的量是1 mol,分子中存在的 共价键总数为11NA,A错误;B.根据物料守恒可知1 L 0.1 mol· L
- - -1

的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO 3 和CO 2 3 微粒数之和为0.1NA,B 错误;C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠即1 mol钠充 分燃烧时转移电子数为NA,C正确;D.235 g核素235 92U即1 mol发生
90 235 1 1 1 裂变反应: 92 U+ 0 n裂变, 38Sr + 136 54 U+10 0 n净产生的中子( 0 n)数为

9NA,D错误,答案选C。

3.(2015· 高考广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列 说法正确的是( )

A.23 g Na与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子 B.1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子 C.标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含nA个原子 D.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子

解析:选D。Na与H2O反应:2Na+2H2O===2Na++2OH- 1 +H2↑,23 g Na即1 mol可生成 nA个H2分子,A错误;Cu和足 2 量热浓硫酸反应生成SO2,B错误;标准状况下,22.4 L N2与H2 混合气体是1 mol,含2nA个原子,C错误;根据化合价知识可

知,3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子,D正确。

4.(2015· 高考四川卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说 法正确的是( )

A.2.0 g H18 2 O与D2O的混合物中所含中子数为NA B.常温常压下,4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA C.标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数 为0.5NA D.50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为 0.3NA

解析:选A。H 18 2 O与D2O相对分子质量均为20,中子数均为 10,2.0 g混合物是0.1 mol,含有中子数为1 mol,即NA,A正确; CH3CHO中含有6个σ键,4.4 g乙醛是0.1 mol,含有σ键数目为 0.6NA,B错误;2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,标准状况下, 5.6 L CO2是0.25 mol,转移的电子数为0.25NA,C错误;随反应 的进行,盐酸浓度变小,稀盐酸与MnO2不反应,故转移的电子 数小于0.3NA,D错误。

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