1、【 精品教育资源文库 】 第 3 讲 物质的量 气体摩尔体积 考纲要求 1.了解摩尔 (mol)是物质的量的基本单位,并能用于进行简单的化学计算。 2了解物质的量、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 (3)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系为: n NNA。 2摩尔 质量 (1)摩尔质量是 单位物质的量 的物质所具有的质量。常用单位是 g/mol或 gmo
2、l 1。 【 精品教育资源文库 】 公式: M mn。 (2)数值:以 g/mol 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 _。 【感悟测评】 判断正误 (正确的打 “” ,错误的打 “”) (1)1 mol任何物质都含有 6.0210 23个分子。 ( ) (2)1 mol水中含有 2 mol氢和 1 mol 氧。 ( ) (3)NaOH的摩尔质量为 40 g。 ( ) (4)1 mol O2的质量与它的相对分 子质量相等。 ( ) (5)阿伏加德罗常数与 6.0210 23完全相同,是指每摩尔物质所含微粒数。 ( ) 答案: (1) (2) (3)
3、 (4) (5) 阿伏加德罗常数的判断 七种设陷方式 陷阱一 气体摩尔体积适用条件 22 4 Lmol 1 指在标准状况下 (0 、 101 kPa)的气体摩尔体积。若题中给出气体的体积,需考虑气体所处状况是否为标准状况。 陷阱二 物质的聚集状态 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。 陷阱三 物质的微观结构 清楚认识微粒中相关粒子数 (质子数、中子数、电子数、原子数、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、 H
4、2等双原子分子及O3、 P4、 18O2、 D2O、 SiO2等特殊物质。 陷阱四 电解质溶液 注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的正确理解,关键是要弄清电离和水解的实质,以及相对强弱。如 1 L 1 molL 1的 NH4Cl溶液中 NH4 的数目小于 NA。 陷阱五 氧 化还原反应中电子转移的数目 较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移的数目时,要清楚认识哪种元素的原子间发生电子转移。如 Na2O2与 H2O、 CO2, Cl2与 NaOH溶液反应等。 陷阱六 分散系的变化导致微粒数目的变化 如 FeCl3溶液转化为 Fe(OH)3胶体,因为胶体粒子是分子的集合体,所以胶粒的数目小于原溶
5、液中 Fe3 的数目。 【 精品教育资源文库 】 陷阱七 可逆反应不能进行到底 如 2NO2 N2O4, Cl2 H2 HClO等。 考向一 有关概念的理解与应用 1 (2018 安徽太和检测 )根据甲和乙两个对应的物理量 ,不能求出物质的量的是 ( ) 选项 甲 乙 A 物质中的粒子数 阿伏加德罗常数 B 固体的体积 固体的密度 C 纯净物的质量 纯净物的组成 D 标准状况下的气体摩尔体积 标准状况下的气体体积 解析: A 项, n NNA; B项只能求出此固体的质量,不能求其物质的量; C 项,根据组成确定摩尔质量, n mM; D项, n VVm。 答案: B 2下列说法中正确的是 (
6、 ) A H2的摩尔质量是 2 g B 1 mol氧的质量是 16 g C氧气的摩尔质量 是 32 gmol 1 D 2 g H2含 1 mol H 解析: 摩尔质量的单位是 gmol 1, A错; 1 mol 氧,没指明微粒种类, B错; C正确;2 g H2物质的量为 1 mol,含 2 mol H, D错。 答案: C 考向二 微粒数与相关物理量的计算 3下列数量的各物质所含原子个数由大到小顺序排列的是 ( ) 0.5 mol 氨气 4 g 氦气 4 时 9 mL 水 0.2 mol 磷酸钠 A B. C D 解析: 中原子物质的量为 0.5 mol4 2 mol; 中原子物质的量为 1
7、 mol; 中原子物质的量为 9 g18 gmol 13 1.5 mol; 中原子物质的量为 0.2 mol8 1.6 mol,故原子数由大到小为 。 【 精品教育资源文库 】 答案: A 4某硫原子的质量是 a g,12C 原子的质量是 b g,若 NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是 ( ) 该硫原子的相对原子质量为 12 ab m g 该硫原子的物质的量为 maNAmol 该硫原子的摩尔质量是 aNA g a g 该硫 原子所含的电子数为 16NA A B C D 解析: 该硫原子的相对原子质量 Mr(S) a g112b g 12ab , 对;该硫原子的摩尔质量 M(
8、S) a gN A mol 1 a NA gmol 1, 错; m g该硫原子的物质的量 n(S) m gaNA gmol 1maNA mol, 对; a g硫原子即 1个硫原子,其中所含电子数为 16, 错。 答案: C 【技法归纳】 原子数目比较的思路方法 (1)正确计算组成微粒的物质的量。 (2)正确判断原子数与微粒间的倍数关系,如氦气是单原子分子。 考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律 1影响物质体积的因素 2气体摩尔体积 【 精品教育资源文库 】 3阿伏加德罗定律 (1)内容: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 ),即: T1 T2, p1
9、 p2, V1 V2?N1 N2。 (2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)推论 类型 条件 结论 类型一 V1/V2 n1/n2 同温同压 V1/V2=n1/n2 类型二 同温同容 p1/p2 n1/n2 注:以上用到的符号 为密度、 p为压强、 n为物质的量、 M为摩尔质量、 V为气体体积 【感悟测评】 1判断正误 (正确的打 “” ,错误的打 “”) (1)标准状况下, 6.0210 23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,
10、 28 g CO与 N2的混合气体的体积约为 22.4 L( ) 【 精品教育资源文库 】 (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体的分子总数相同 ( ) (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 ( ) 答案: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 1决定气体体积大小的因素是气体分子数和温度、压强。因此,在使用特定条件下气体摩尔体积进行计算时,必须注明气体所处的温度、压强。 2阿伏加德罗定
11、律:在相同的温度和压 强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。理解阿伏加德罗定律可以记住四同:同温、同压、同体积、同分子数或物质的量。即: T1 T2、 p1 p2、 V1 V2?n1 n2。 3阿伏加德罗定律的推论 描述气体状态的四个参数:温度 (T)、压强 (p)、所占体积 (V)和物质的量 (n)之间满足如下关系: pV nRT,称为理想气体状态方程。从方程 还可导出 pV mMRT或 pM RT(m为气体的质量, M 为气体的摩尔质量, 为气体的密度 )。利用 方程可导出一系列的关系, 即阿伏加德罗定律的推论为: 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、 p相同 V1V2 n1n2同
12、温同压下,气体的体积与其物质的量成正比 T、 p相同 12 M1M2同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比 T、 V相同 p1p2 n1n2温度、体积相同的气体,压强与其物质的量成正比 T、 p、 V 相同 m1m2M1M2 同温同压下,体积 相同的气体质量与摩尔质量成正比 T、 p、 m相同 V1V2 M2M1同温同压下,等质量的气体,摩尔质量与其体积成反比 考向一 气体体积与其他物理量间的换算 1在标准状况下,对下列四种气体的描述正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 6.72 L CH 4 3.0110 23个 HCl分子 13.6 g H 2S 0.2 mol NH 3 a体积
13、 b密度 c质量 d氢原子个数 A仅 abc B仅 bcd C仅 abd D abcd 解析: 先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量,然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下 6.72 L CH4的物质的量为 0.3 mol,3.0110 23个 HCl 分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为 0.4 mol,然后进行比较即可得出结论。 答案: D 2设 NA为阿伏加德罗常数的值,如果 a g 某双原子分子气体的分子数为 p,则 b g 该气体在标准状况下的体积 V (L)是 ( ) A.22.4apbNAB.22.4abpNAC.22.4abNAD.22.4
14、pbaNA解析: a g 该双原子分子气体的分子数为 p,则 b g 该气体的分子数为 bpa ,可得 b g 该气体的物质的量为 bpaNA(mol),则 b g该气体在标准状况下的体积为 22.4pbaNA(L)。 答案: D 考向二 阿伏加德罗定律及推论的应用 3在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2和 O3,当这两个容器内的温度和气体密度相等时,下列说法正确的是 ( ) A两种气体的压强相等 B O2比 O3的质量小 C两种气体的分子数目相等 D两种气体的氧原子数目相等 解析: 体积和密度相等时,两容器内气体的质量相等,且 O2和 O3都由 O元素组成,则 O原子的质量、个数以及物质的量相等,因 O 原子个数相等,则两种气体的物质的量之比n(O2)n(O 3) 32 。由 pV nRT可知,两种气体的压强之比为 32 ,故 A、 B错误, D正确;因二者的质量相等,但相对分子质量不同,所以二者的分子数不相等,故 C错误。 答案: D 【 精品教育资源文库 】 4下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是 ( ) A同质量、不同密度的 N2和 CO B