（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第一節(jié) 物質(zhì)的量氣體摩爾體積

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1、 第一節(jié)物質(zhì)的量__氣體摩爾體積 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解物質(zhì)的量的單位——摩爾，摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)的含義。 2.能根據(jù)物質(zhì)的量與粒子(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系進行有關(guān)計算。 1．物質(zhì)的量 (1)定義：含有一定數(shù)目粒子的集合體。 (2)符號：n。 (3)單位：摩爾，簡稱摩，符號為 mol。 (4)數(shù)值：1 mol任何粒子的粒子數(shù)與 0.012_kg 12C中所含的碳原子數(shù)相同。 2．阿伏加德羅常數(shù) (1)定義：0.012_kg 12C所含的原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)，約為6.021

2、023。 (2)數(shù)值：6.021023_mol－1 (3)符號：NA (4)計算：物質(zhì)的量n、阿伏加德羅常數(shù)NA與粒子數(shù)N之間的關(guān)系為n＝。 3．摩爾質(zhì)量 (1)定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。 (2)符號：M。 (3)單位：gmol－1或g/mol。 (4)數(shù)值：當(dāng)摩爾質(zhì)量以gmol－1為單位時，在數(shù)值上與該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。 (5)計算：物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量間的關(guān)系為n＝。 4．氣體摩爾體積 1 / 9 (1)定義：在一定條件下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 (2)符號：Vm。 (3)單位：Lmol－1。 (4)標(biāo)準(zhǔn)狀

3、況下氣體摩爾體積 (5)阿伏加德羅定律： 在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 1.“1 mol氫”這種表達是否正確？請用化學(xué)符號表示下列各物質(zhì)并計算出其物質(zhì)的量。 (1)0.5 mol氫離子________________， (2)含25NA個電子的硫酸根離子________________， (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL的氫氣________________， (4)質(zhì)量為26 g的碳13原子________________， (5)含質(zhì)子數(shù)10NA的氫原子________________， (6)117 g氯化鈉___________

4、_____。 提示：不正確，指代不明確。(1)0.5 mol H＋　(2)0.5 mol SO　(3)0.005 mol H2　(4)2 mol 13C　(5)10 mol H　(6)2 mol NaCl 2．71 g Na2SO4溶于36 g H2O后，請分析溶液中含有的各種粒子的物質(zhì)的量。 提示：含有2 mol H2O、1 mol Na＋、0.5 mol SO。 3．有人說阿伏加德羅常數(shù)會隨外界條件的變化而改變，你認為呢？ 提示：不正確，不隨外界條件的變化而改變，它是一個固定值。 4．1 mol任何物質(zhì)含有微粒數(shù)一定相等嗎？ 提示：不一定相等，如1 mol H2SO4含有2

5、mol H,1 mol H3PO4含有3 mol H。 5．摩爾質(zhì)量就是該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量嗎？ 提示：不是，當(dāng)摩爾質(zhì)量以gmol－1為單位時，其數(shù)值上與相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等，但二者的單位不同，因此該說法是錯誤的。 6．決定氣體摩爾體積的主要因素是氣體分子的大小還是氣體分子之間的距離？其影響因素主要有哪些？ 提示：氣體分子之間的距離，主要影響因素為溫度和壓強。 7．氣體摩爾體積、摩爾體積、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積三概念有何大小關(guān)系？ 提示： 8．在相同的溫度和壓強下，相同體積的HCl和NH3溶于相同體積的水中，所形成的溶液物質(zhì)的量濃度也相同，你認為呢

6、？ 提示：不相同，因為盡管二者的物質(zhì)的量相同，但溶于水后水溶液的體積變化卻不同。 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 1．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。判斷下列說法正確與否。 (1)(2012江蘇高考)常溫常壓下，22.4 L 的NO2和CO2混合氣體中含有2NA個O原子。(　　) (2)(2013廣東高考)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L鹽酸含有NA個HCl分子。(　　) (3)(2012四川高考)常溫常壓下，7.0 g乙烯與丙烯的混合物中含有氫原子的數(shù)目為NA。(　　) (4)(2013江蘇高考)1 L 1 molL－1的NaClO溶液中含有ClO－的數(shù)目為NA。(　　)

7、(5)1 mol Na2O2固體溶于水前與溶于水后所含有的離子總數(shù)均為4NA。(　　) (6)(2010福建高考)在18 g 18O2中含有NA個氧原子。(　　) (7)(2013江蘇高考)78 g苯中含有C＝C鍵的數(shù)目為3 NA。(　　) (8)(2013江蘇高考)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72 L NO2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA。(　　) (9)(2012海南高考)在密閉容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反應(yīng)后可得到NH3分子數(shù)為NA。(　　) (10)將0.1 mol FeCl3溶于水中形成膠體后含有膠體粒子的數(shù)目為0.1NA。(　　) 解析：(1)錯

8、誤，常溫常壓下22.4 L混合氣體的物質(zhì)的量不是1 mol。 (2)錯誤，標(biāo)準(zhǔn)狀況下鹽酸的狀態(tài)不是氣態(tài)。 (3)正確。二者最簡式均為CH2,7.0 g含有0.5 mol CH2，故含有1 mol氫原子。 (4)錯誤。NaClO溶液中ClO－水解后的數(shù)目小于NA。 (5)錯誤。溶于水前含有Na＋、O共3NA，溶于水后含有Na＋OH－共有4NA。 (6)正確。18 g 18O2的物質(zhì)的量為0.5 mol，含有NA個氧原子。 (7)錯誤。苯分子中不含C＝C鍵。 (8)錯誤。根據(jù)化合價變化，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.2NA。 (9)錯誤。該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進行到底，故NH3分子數(shù)小

9、于NA。 (10)錯誤。膠體粒子為聚合體，故膠體粒子數(shù)目小于0.1NA。, 有關(guān)NA正誤判斷的“十大”注意 1．注意給出氣體的體積是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下。 2．注意標(biāo)準(zhǔn)狀況下物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 3．注意物質(zhì)的組成，如Ne、O3、白磷(P4)等分子中的原子個數(shù)分別為1、3、4；Na2O2中陰、陽離子個數(shù)之比為1∶2等。 4．注意弱電解質(zhì)的電離及某些離子的水解。 5．注意物質(zhì)的存在形態(tài)不同，離子的種類、數(shù)目不同，如NaHCO3晶體中只含有HCO和Na＋，而溶液中還會因為HCO的電離產(chǎn)生少量CO，由于HCO的水解產(chǎn)生少量H2CO3；1 mol NaHSO4晶體或熔融狀態(tài)下存在的離子的物

10、質(zhì)的量為2 mol，而1 mol NaHSO4溶于水電離出離子的物質(zhì)的量為3 mol。 6．注意特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量或分子中的中子數(shù)，如D2O、T2O、18O2等。 7．注意一些物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目，如1 mol H2O中含有2 mol O—H鍵；1 mol NH3中含有3 mol N—H鍵；1 mol CH4中含有4 mol C—H鍵；1 mol P4中含有6 mol P—P鍵。 8．注意較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計算，如Na2O2和水的反應(yīng)；Cl2和H2O的反應(yīng)；Cl2和堿溶液的反應(yīng)；Cu、Fe與Cl2、S的反應(yīng)；電解CuSO4、NaCl溶液的反應(yīng)等。 9．注意常見的可逆反應(yīng)，如2

11、NO2N2O4、N2＋3H22NH3等。 10．注意分散系的變化導(dǎo)致微粒數(shù)目的變化，如FeCl3溶液轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3膠體，因為膠體微粒是分子的集合體，所以膠粒的數(shù)目小于原溶液中Fe3＋的數(shù)目。 阿伏加德羅定律及其推論 2．(2013成都模擬)同溫同壓下，同體積的CO和CO2，下列說法不正確的是(　　) A．分子數(shù)之比等于1∶1　　　　 B．原子數(shù)之比等于3∶2 C．質(zhì)量之比等于7∶11 D．質(zhì)子數(shù)之比等于7∶11 解析：選B　根據(jù)阿伏加德羅定律，二者的物質(zhì)的量相等，所以分子數(shù)之比為1∶1，原子數(shù)之比為2∶3，質(zhì)量之比為28∶44＝

12、7∶11，質(zhì)子數(shù)之比為14∶22＝7∶11。 3．在兩個密閉容器中，分別充有質(zhì)量相等的甲、乙兩種氣體，它們的溫度和密度均相同。根據(jù)甲、乙的摩爾質(zhì)量(M)的關(guān)系判斷，下列說法中正確的是(　　) A．若M(甲)＜M(乙)，則分子數(shù)：甲＜乙 B．若M(甲)＞M(乙)，則氣體摩爾體積：甲＜乙 C．若M(甲)＜M(乙)，則氣體的壓強：甲＞乙 D．若M(甲)＞M(乙)，則氣體的體積：甲＜乙 解析：選C　由質(zhì)量和密度相等可知氣體體積相等，D錯誤；等質(zhì)量的氣體，其摩爾質(zhì)量與物質(zhì)的量(或分子數(shù))成反比，若M(甲)＜M(乙)，則分子數(shù)：甲＞乙，A錯誤；若M(甲)＞M(乙)，則物質(zhì)的量：甲＜乙，又氣體體

13、積相同，故氣體摩爾體積：甲＞乙，B錯誤；同溫同體積同質(zhì)量的氣體或混合氣體，摩爾質(zhì)量與壓強成反比，C正確。 4．同溫同壓下，x g的甲氣體和y g的乙氣體占有相同的體積，根據(jù)阿伏加德羅定律判斷，下列敘述錯誤的是(　　) A．x∶y等于甲與乙的相對分子質(zhì)量之比 B．x∶y等于等質(zhì)量的甲與乙的分子個數(shù)之比 C．x∶y等于同溫同壓下甲與乙的密度之比 D．y∶x等于同溫同體積下等質(zhì)量的甲與乙的壓強之比 解析：選B　由阿伏加德羅定律，n甲＝n乙，則M甲∶M乙＝x∶y，ρ甲∶ρ乙＝M甲∶M乙，等質(zhì)量時甲與乙的分子個數(shù)比為y∶x，同溫同體積時等質(zhì)量的甲、乙壓強比等于物質(zhì)的量之比，為y∶x。

14、1．阿伏加德羅定律 總結(jié)為：“三同”定“一同”，即同溫、同壓、同體積的氣體，具有相同的分子數(shù)。 2．阿伏加德羅定律的推論 (以下用到的符號：ρ為密度，p為壓強，n為物質(zhì)的量，M為摩爾質(zhì)量，m為質(zhì)量，V為體積，T為熱力學(xué)溫度) 前提條件 結(jié)論 公式 語言敘述 T、p相同 ＝ 同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比 T、p相同 ＝ 同溫同壓下，兩氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量(或相對分子質(zhì)量)之比 T、V相同 ＝ 同溫度同體積下，兩氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比 氣體體積的測量 人教版實驗增加了分液漏斗裝

15、置，更易于控制反應(yīng)的進行，也增強了實驗安全 該實驗遷移到高考中，改變了量氣裝置，即堿式滴定管代替了注射器，而堿式滴定管的刻度更精確、量程更大、誤差更小，更易于氣體體積的準(zhǔn)確測量。 (2012福建高考)丁方案實驗：讓剩余的鹽酸與足量Zn反應(yīng)，測量生成H2的體積。裝置如圖所示(夾持器具已略去)。 (ⅰ)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將________轉(zhuǎn)移到________中。 (ⅱ)反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是________(排除儀器和實驗操作的影響因素)。 答案：(ⅰ)Zn粒　殘余清液 (ⅱ

16、)裝置內(nèi)氣體尚未冷卻至室溫 在實驗不變的情況下，高考還有可能從以下出題點設(shè)題： 1．如何檢查該裝置的氣密性？ 提示：按圖示連接好裝置，塞緊橡膠塞，從量氣管右端注入蒸餾水，當(dāng)量氣管右端液面高于左端液面時，并長時間保持該高度差不變時，證明該裝置不漏氣。 2．讀取時，如果量氣管的右端液面高于左端液面，應(yīng)如何操作？ 提示：將量氣管的右端下移，使兩管液面相平。 3．如何操作，才能使量氣管的讀數(shù)和產(chǎn)生氣體的體積相等？ 提示：先冷卻至室溫，然后調(diào)整量氣管右端高度，使兩液面相平，最后，讀數(shù)時，視線與凹液面最低點相切。 測量氣體體積的方法有很多種，其應(yīng)用也非常廣泛。 1

17、．測量氣體體積還有以下幾種間接測量方法： 2．測量氣體體積常用于金屬相對原子質(zhì)量的測定，或混合物中組成成分質(zhì)量分數(shù)的測定。如一定質(zhì)量的鎂鋁合金(不含其他元素)與稀H2SO4反應(yīng)，可以測量其組分的質(zhì)量分數(shù)，與NaOH溶液反應(yīng)可測鋁的相對原子質(zhì)量。即a g粉末狀合金與H2SO4反應(yīng)生成氣體的總體積為b L，可根據(jù)兩反應(yīng)列出方程組計算出鎂、鋁的質(zhì)量；已知合金中鋁的質(zhì)量，再測量出鋁與NaOH溶液反應(yīng)放出H2的體積，可計算出鋁的相對原子質(zhì)量。 以“兩種氣體做比較”為載體串聯(lián)物質(zhì)的量的計算 近年來高考題常以多種氣體為載體，考查物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律及其推論，

18、綜合運用了物質(zhì)的狀態(tài)，摩爾質(zhì)量、比例關(guān)系、微粒數(shù)目、反應(yīng)關(guān)系等思維方法。 高考載體(2013全國大綱卷T8) 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．體積相等時密度相等 B．原子數(shù)相等時具有的中子數(shù)相等 C．體積相等時具有的電子數(shù)相等 D．質(zhì)量相等時具有的質(zhì)子數(shù)相等 [知識串聯(lián)設(shè)計] (1)30 g12C18O和28 g14N2所含的分子數(shù)相同嗎？__________________________________ (2)同溫同壓下，12C18O和14N2兩種氣體的密度相同嗎？ _________

19、 (3)同溫同壓同體積的12C18O和14N2具有相同的電子數(shù)嗎？______________________ (4)28 g14N2所含的原子數(shù)是NA嗎？____________________________________________ (5)將乙烯、CO、N2三種氣體分別盛放在三個相同容器中，若三個容器的溫度和質(zhì)量相等，則三個容器的氣體壓強比為__________________。 (6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將19.4 g CO2和水蒸氣的混合氣體，與足量的Na2O2反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L的氣體，試確定混合氣體的平均相對分子質(zhì)量和CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比。____________________________________________________________________________ 答案：(1)相同　(2)不相同　(3)相同　(4)不是 (5)1∶1∶1 (6)提示：依據(jù)Na2O2與CO2、H2O(g)反應(yīng)時氣體物質(zhì)的量之間的關(guān)系，確定CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量之和為： 2＝0.5 mol， 則＝＝38.8， ＝＝ 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！