1、栏目索引第第1 1讲讲物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积栏目索引总纲目录一 物质的量与阿伏加德罗常数二 摩尔质量、气体摩尔体积教教材材研研读读三 阿伏加德罗定律及其推论(教师专用)栏目索引总纲目录考点一 以物质的量为核心的有关计算考点二 阿伏加德罗常数考考点点突突破破考点三 摩尔质量的几种计算方法栏目索引教材研读一、物质的量与阿伏加德罗常数一、物质的量与阿伏加德罗常数1.物质的量物质的量(1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。(2)符号:n。(3)单位:摩尔,用mol表示。教材研读栏目索引教材研读2.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(1)定义:1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗
2、常数。(2)符号:NA。(3)单位:mol-1。3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为n=。ANN栏目索引教材研读自测自测1判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)2.0gO与D2O的混合物中所含中子数为NA()(2)NaOH的摩尔质量为40g()(3)23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子()(4)氖气的摩尔质量(单位:gmol-1)在数值上等于它的相对原子质量()(5)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍()182H栏目索引教材研读自测自测2下列说法中正确的是(B)A.1mol任何物质都含有6.021023个分子B.1mo
3、lNe中约含有6.021024个电子C.1mol水中含2mol氢和1mol氧D.摩尔是化学上常用的一个物理量解析解析有些物质是由离子或原子构成的,故A错;使用物质的量时,应指明粒子的种类,故C错;摩尔是物质的量的单位,而不是物理量,故D错。栏目索引教材研读自测自测3阿伏加德罗常数(NA)与6.021023相同吗?答案答案不相同。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1mol任何粒子所含的粒子数,数值上与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为6.021023。栏目索引教材研读二、摩尔质量、气体摩尔体积二、摩尔质量、气体摩尔体积1.摩尔质量摩尔质量(1)
4、概念:单位物质的量的物质所具有的质量。常用单位是gmol-1。公式:M=。(2)数值:以gmol-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分子(或原子)质量。mn栏目索引教材研读2.气体摩尔体积气体摩尔体积栏目索引教材研读3.标准状况下气体摩尔体积概念剖析标准状况下气体摩尔体积概念剖析(1)四条件:0:101kPa:1mol:()温度压强基准物质对象 气体 任何一种单一组分的气体或不相互反应的混合气体(2)结论:1mol任何气体在标准状况下的体积都约是22.4L。栏目索引教材研读(2)常温下11.2L甲烷气体中含有的甲烷分子数为0.5NA()(3)标准状况下,22.4L己烷中含
5、共价键数目为19NA()(4)常温常压下,22.4L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA()(5)常温常压下,3.2gO2所含的原子数为0.2NA()(6)常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA()自测自测4判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)2.24LCO2中含有的原子数为0.3NA()栏目索引教材研读相同条件推论公式语言叙述T、p相同=同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比T、V相同=温度、体积相同的气体,压强与物质的量成正比n、T相同=物质的量相等、温度相同的气体,压强与体积成反比T、p相同=同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量(或摩尔
6、质量)成正比12nn12VV12pp12nn12pp21VV1212MM2.阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论三、阿伏加德罗定律及其推论三、阿伏加德罗定律及其推论(教师专用教师专用)1.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,都含有相同数目的粒子。栏目索引教材研读特别提醒特别提醒(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体,其适用条件是三个“同”,即在同温、同压、同体积的条件下,才有“粒子数相等”这一结论,但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。栏目索引教材研读自测自测5判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)标准状况下,5.6L
7、CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA()(2)在相同条件下,CO、N2的混合气体与相同物质的量的O2的分子个数相同,原子个数也相同()(3)若把(2)中的O2改成氩气,则分子个数、原子个数也都相同()(4)在相同条件下,相同物质的量的C2H4和C3H6,所含分子个数相同,而相同质量时,它们所含的原子个数相同()(5)某气体在标准状况下的密度为d,则在1个大气压、273时的密度为2d ()栏目索引教材研读自测自测6下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(C)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
8、有的质子数相等栏目索引教材研读解析解析依据阿伏加德罗定律可知,同温同压下的两种气体体积相同,则分子数相同,而每个CO和N2分子所含电子数相同,C项正确;同温同压条件下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,12C18O的摩尔质量为30gmol-1,14N2的摩尔质量为28gmol-1,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;n=,m相同、M不同,所以n不同,而每个12C18O和14N2分子中所含的质子数相同,D项错误。mM栏目索引考点突破考点一以物质的量为核心的有关计算考点一以物质的量为核心的有关计算1.基本公式基本公式(1)物质的量(n)、
9、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算=n(mol)=以上计算公式适用于任何条件下的任何物质。1A(l)NNmo1(g)(g mol)mM考点突破栏目索引考点突破=n(mol)=特别提示特别提示任何状况下的任何气体均存在Vm。标准状况(0、101 kPa)下,Vm=22.4 Lmol-1。上述计算公式只适用于气体,在标准状况下,H2O、SO3、苯、己烷等均不是气体。1(L)()22.4L molV标准状况1m(L)(l)VVL mo(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算栏目索引考点突破N2+3H22NH3物质的质量之比28 6 34物质的量之比1 3 2气体体积之比1 3 2物质的分
10、子数之比1 3 22.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤(1)基本原理栏目索引考点突破(2)解题步骤栏目索引考点突破3.差量法在化学方程式的有关计算中的应用差量法在化学方程式的有关计算中的应用(1)差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质量的变化,找出“理论差量”,然后根据已知条件列比例式求解。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积。(2)使用差量法的注意事项有关物质的物理量及其单位都要正确使用,即“上下一致,左右相当”。栏目索引考点突破典例典例1设NA为阿伏加德罗常数的值,如果ag某气态双原子分子的分子数为p,则bg该气体在标准状况下的体
11、积V(L)是(D)A.B.C.D.A22.4apbNA22.4abpNA22.4N baA22.4pbaN栏目索引考点突破解析解析解法一公式法ag双原子分子的物质的量=mol双原子分子的摩尔质量=gmol-1所以bg气体在标准状况下的体积为22.4Lmol-1=L。ApNAgapmolNAaNp1AglbaNg mopA22.4pbaN栏目索引考点突破同种气体其分子数与质量成正比,设bg气体的分子数为N,则N=,bg该气态双原子分子的物质的量为mol,所以bg该气体在标准状况下的体积为L。bpaApbaNA22.4pbaN解法二比例法栏目索引考点突破1-1已知Q与R的摩尔质量之比为9 22,在
12、反应X+2Y2Q+R中,当1.6gX和Y完全反应后生成4.4gR,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为(D)A.46 9B.32 9C.23 9D.16 9解析解析应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于变化的物质的量之比可得=2 1,m(Q)=2m(R)=24.4g=3.6g。根据质量守恒定律得m(Y)=4.4g+3.6g-1.6g=6.4g。m(Y)m(Q)=6.4g3.6g=16 9。(Q)(Q)mM(R)(R)mM(Q)(R)MM922栏目索引考点突破1-2为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g样品充分加热,其质量变为w2g,则该样品的纯度(质量分数)是(
13、A)A.B.C.D.211845331www12184()31www211734231www2111158431www栏目索引考点突破2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2Om28410662xg(w1-w2)g=x=2 84gx1262(ww)g1284(w)31w则Na2CO3的质量分数为=。11wxw21184w53w31w解析解析解法一差量法。设样品中含NaHCO3xg,则栏目索引考点突破解法二设样品中有xmolNaHCO3,则:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O xmol0.5xmol根据样品加热前后固体质量的关系,有w1g-xmol84gmol-1+0.5xmol106g
14、mol-1=w2g,解得x=,m(NaHCO3)=mol84gmol-1=g,从而推知样品中m(Na2CO3)=w1g-g=g,因此Na2CO3样品的纯度(Na2CO3)=。1231ww1231ww1284()31ww1284()31ww21845331ww23(NaO)()mCm 样品211845331www栏目索引考点突破考点二阿伏加德罗常数考点二阿伏加德罗常数“设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法(不)正确的是”是高考的常见考查形式。本考点主要围绕以下几个方面进行考查:1.已知物质的质量来求微粒的数目已知物质的质量来求微粒的数目主要应用N=NA来计算,解答此类题应注意看清所求微粒的种类,
15、分子的构成(是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的质子数、中子数、电子数等。mM栏目索引考点突破例如:常温、常压下,14g由N2与CO组成的混合气体中含有的原子数目为NA,这一说法是否正确?此题包含以下信息:由于二者的摩尔质量相同,所以质量一定时,二者无论以何种比例混合都不影响分子总数,故这一说法是正确的。2:(N)(CO):“14g”“”MM干扰条件 常温、常压隐含条件直接条件二者均为双原子分子栏目索引考点突破2.已知气体的体积来求微粒的数目已知气体的体积来求微粒的数目主要应用N=NA来计算,解题时要注意:(1)若题目给出物质的体积,一要看是不是标准状况,若不是标准状况,
16、则1mol气体的体积一般不为22.4L;二要看该物质在标准状况下是不是气体(如在标准状况下,SO3是固体),若不是气体,则无法求其物质的量和分子数目;若是气体,则可求其物质的量和分子数目,这与其是混合气体还是单一气体无关。mVV栏目索引考点突破例如:常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中含有2NA个氧原子,这一说法是否正确?解答此题时要注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4Lmol-1,此时22.4L混合气体的物质的量小于1mol,则氧原子数目也小于2NA,故这一说法不正确。(2)若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与外界条件无关。(3)注意某些物质分子中的原子个数。例如稀有
17、气体为单原子分子,臭氧(O3)为三原子分子,白磷(P4)为四原子分子。(4)如有可逆反应,还要考虑平衡及平衡移动的问题。栏目索引考点突破3.已知物质的量浓度来求微粒的数目已知物质的量浓度来求微粒的数目主要应用N=cVNA来计算。这类题一般会和弱电解质的电离、盐类的水解等知识联系在一起,解题时注意对“隐含条件”的挖掘。例如:1L0.1molL-1NaHCO3溶液中含有0.1NA个HC,这一说法是否正确?解答此题时要考虑HC的水解及电离,实际存在于溶液中的HC数目应小于0.1NA,故这一说法不正确。3O3O3O栏目索引考点突破4.与氧化还原反应相关的微粒数目的计算与氧化还原反应相关的微粒数目的计算
18、这类题着重考查氧化还原反应过程中电子转移的数目。解答此类题时应把握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。例如:1molFe与足量的稀HNO3反应,转移2NA个电子,这一说法是否正确?解题时首先要考虑二者反应的产物是什么,根据哪种反应物的量来计算转移的电子数。由于HNO3是足量的,所以反应时Fe被氧化生成Fe3+,在计算转移电子的数目时应根据Fe的物质的量及1个Fe原子失去的电子数目来计算,此时Fe失去电子的数目为3NA,故这一说法不正确。栏目索引考点突破典例典例2(2019北京朝阳期末)设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(C)A.1molH2O分子中共用电子对数为4NAB.1L0.1
19、mol/LNa2CO3溶液中,C的数目为0.1NAC.质量为12g的12C含有的中子数为6NAD.2.3gNa与足量H2O完全反应,转移的电子数为0.2NA23O栏目索引考点突破解析解析A项,1molH2O分子中含有2NA个共用电子对;B项,在Na2CO3溶液中,C会发生水解,故1L0.1mol/LNa2CO3溶液中C的数目小于0.1NA;C项,一个12C原子中含有6个质子和6个中子,故质量为12g的12C含有的中子数为6NA;D项,1molNa与足量的水反应转移1mol电子,故2.3gNa与足量水完全反应,转移的电子数为0.1NA。23O23O栏目索引考点突破难点突破难点突破突破一:抓“两看
20、”,突破状态陷阱一看“气体”是否处于标准状况。二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态。如:H2O、CCl4、HF在标准状况下为非气态。突破二:审“组成”“结构”,突破微观粒子数目陷阱一审气体分子组成。如:He、Ne为单原子分子。二审构成物质的粒子是否水解。栏目索引考点突破突破三:判断反应特点,突破氧化还原反应中电子转移数目陷阱一判是否为自身氧化还原反应。如:Na2O2与H2O、Cl2与NaOH的反应分别为Na2O2、Cl2自身氧化还原反应。二判是否为可逆反应。如:N2和H2、SO2和O2的反应均为可逆反应。栏目索引考点突破2-1(2018北京西城期末)下列说法正确的是(D)A.1molNH3
21、中含有的质子数约为6.021023B.0.5molL-1NaCl溶液中含Cl-的物质的量为0.5molC.8gS在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为9.031023D.标准状况下,22.4LSO2和CO2的混合气体所含原子数约为1.8061024栏目索引考点突破解析解析A项,1个NH3分子中含有10个质子,故1molNH3中含有的质子数约为6.021024;B项,没有给出溶液体积,无法计算;C项,S在O2中完全燃烧生成SO2,8gS的物质的量为0.25mol,在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为6.021023;D项,标准状况下,22.4LSO2和CO2的混合气体的物质的量为1mol,所含原子
22、的物质的量为3mol,原子数目为1.8061024。栏目索引考点突破2-2(2018北京海淀期中)通常工业上监测SO2含量是否达到排放标准的化学反应原理是:SO2+H2O2+BaCl2BaSO4+2HCl用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(B)A.0.1molBaCl2中所含离子总数约为0.3NAB.25时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目约为0.1NAC.标准状况下,17gH2O2中所含电子总数为9NAD.生成2.33gBaSO4沉淀时,吸收SO2的体积在标准状况下约为0.224L栏目索引考点突破解析解析A项,BaCl2为离子化合物,故0.1molBaCl2中所含离子总数约
23、为0.3NA;B项,HCl溶液的体积未知,不能计算含有H+的数目;C项,17gH2O2为0.5mol,含有电子的物质的量为0.5mol18=9mol;D项,生成2.33gBaSO4沉淀需要吸收0.01molSO2,在标准状况下的体积约为0.224L。栏目索引考点突破(3)根据摩尔质量的定义求算:M=,对于混合物=。(4)根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量:=MAa%+MBb%+其中a%、b%是混合气体中A、B组分的物质的量分数或体积百分含量。mnMmn总总M(1)根据气体的密度求算:在标准状况下,M=22.4Lmol-1。(2)根据气体的相对密度求算:M2=DM1。21D考
24、点三摩尔质量的几种计算方法考点三摩尔质量的几种计算方法栏目索引考点突破典例典例3利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量(C)A.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度C.二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量解析解析摩尔质量在数值上等于1mol分子的质量之和,故由二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数可以计算出二氧化碳的摩尔质量。栏目索引考点突破3-1按要求计算。(1)由8gO2和28gN2组成的混合气体的平均摩尔质量是。(2)若mg某气体中含分子数N个,已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该气体的摩尔质量为。(3)在一定条件
25、下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。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)栏目索引考点突破所得混合气体的密度折合成标准状况为gL-1,则混合气体的平均摩尔质量为。(4)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均摩尔质量为。答案答案(1)28.8gmol-1(2)NAgmol-1(3)mol6dgmol-122.4gmol-1(4)28.96gmol-1mN2md栏目索引考点突破解析解析(1)=28.8gmol-1。(2)M=NAgmol-1。(3
26、)=d=2dgmol-1,n混=mol。由NH4HCO3NH3+H2O+CO2可知,NH4HCO3的物质的量为mol=mol,故=6dgmol-1。Mmn总总118g28g8g28g32g mol28g molmnAgmNmolNmNM2HM1g2 g molmd2md132md6md43NHOHCMg6mmmold=Vm=22.4gmol-1。(4)=28gmol-178%+32gmol-121%+40gmol-11%=28.96gmol-1。MM栏目索引考点突破3-2(1)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则此气体的相对分子质量为。(2)在25、101kPa的条件下,相同质量
27、的CH4和A气体的体积之比是15 8,则A的摩尔质量为。(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25时,X中充入agA气体,Y中充入agCH4气体,X与Y内的压强之比是4 11,则A的摩尔质量为。(4)相同条件下,体积比为a b和质量比为a b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是和。栏目索引考点突破答案答案(1)64(2)30gmol-1(3)44gmol-1(4)gmol-1gmol-1232abab32()16abab解析解析(1)n=0.672L/22.4Lmol-1=0.03mol,M=1.92g/0.03mol=64gmol-1。(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,设CH4和A气体的质量均为mg,15 8=,M(A)=30gmol-1。1g16g molmg(A)mM栏目索引考点突破(3)温度、体积相同时,压强之比等于其物质的量之比,4 11=,M(A)=44gmol-1。(4)=+=2gmol-1+32gmol-1=gg(A)aM1g16g mola1M2HM2HVV2OM2OVVaabbab232ababmol-1。=(a+b)g/(+)mol=gmol-1。2M2a32b32()16abab
