【步步高】(新课标)高考化学大一轮复习讲义 第一章 第3讲 物质的

第3讲 物质的量 气体摩尔体积

[考纲要求] 1.知道摩尔(mol)、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义。2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。3.能正确解答阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律与物质的组成、结构及重要反应综合应用题。

考点一 物质的量 摩尔质量

1． 物质的量

(1)物质的量(n ) 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。

(2)物质的量的规范表示方法：

(3)阿伏加德罗常数(N A )

0．012 kg 12C 所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol －1。

公式：N A ＝N n

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。单位是g·mol －1。公式：M ＝m n

。 (2)数值：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分子(原子)质量。 深度思考

1． 1 mol NaCl 和1 mol HCl 所含的粒子数相同吗？

答案 不相同。因为NaCl 是离子化合物，组成微粒是Na ＋和Cl －，而HCl 是共价化合物，组成微粒是HCl 分子。

2． 阿伏加德罗常数(N A )与6.02×1023完全相同吗？

答案 不相同。6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(N A )是指1 mol 任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C 所含的碳原子数相同，数值上约为6.02×1023。

3． 判断正误，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)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1 ()

(6)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()

(7)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×

易错警示

摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点

(1)相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)不是同一个物理量，单位不同，只是在

数值上相等。

(2)摩尔质量的单位为g·mol－1，相对原子(分子)质量的单位为1。

题组一有关分子(或特定组合)中微粒数的计算

1．标准状况下有①0.112 L水②0.5N A个HCl分子

③25.6 g SO2气体④0.2 mol氨气⑤2 mol氦气⑥6.02×1023个白磷分子，所含原子

个数从大到小的顺序为______________________。

答案①>⑥>⑤>③>②>④

2．计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目

(1)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO2－4，Al3＋的物质的量________0.8

mol(填“>”、“<”或“＝”)。

答案 1.2<

解析n(SO2－4)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.4 mol＝1.2 mol,0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al3＋，由于在溶液中Al3＋水解，故Al3＋的物质的量小于0.8 mol。

(2)1 L 0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，n(CH3COOH)________ 0.1 mol，n(CH3COO

－)________ 0.1 mol，n(H

O)________ 0.1 mol(填“大于”“小于”或“等于”)。

2

答案小于小于大于

题组二突破质量与微粒数目之间的换算

3．最近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N A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。

答案0.33N A0.26

解析晶体的摩尔质量为122 g·mol－1，n＝12.2 g

122 g·mol1

＝0.1 mol，故氧原子数目＝0.1×(2＋1.3)N A＝0.33N A，n(H)＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。

4．某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，用N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()

①该氯原子的相对原子质量为12a/b②m g该氯原子的物质的量为m/(aN A)mol③该氯

原子的摩尔质量是aN A g ④a g该氯原子所含的电子数为17 mol

A．①③B．②④C．①②D．②③

答案 C

解析③中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17，④错。

思维建模

有关微粒数目比较的思维方法

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)构成物质的微粒的大小(物质的本性)。

(2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。

(3)构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)。

2．气体摩尔体积

(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号V m，标准状况下，V m＝22.4_L·mol－1。

(2)相关计算

①基本表达式：V m＝V n

②与气体质量的关系：m

M＝V

V m

③与气体分子数的关系：V

V m＝N N A

(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。3．阿伏加德罗定律及其推论应用

(1)阿伏加德罗定律：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)。

(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝m

M、ρ＝m

V导出)

深度思考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同()

(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则

一定不是22.4 L ()

(3)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数

也相同()

(4)若把(3)中的O2改成氩气，判断结果是()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×

2．由阿伏加德罗常数(N A)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②1摩尔水蒸气的质量③1摩尔水蒸气的体积

答案③

解析①、②中，1摩尔水或水蒸气的质量都为m水N A；③中，水蒸气分子间间距比分子直径大的多，仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积。

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，才有分子数相等这一结论，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。

(3)气体体积受温度和压强的影响，而和分子大小无关。

题组一以“物质的量”为中心的计算

1．设N A为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是()

A.22.4ap bN A

B.22.4ab pN A

C.22.4N A b a

D.22.4pb aN A 答案 D

解析 解法一 公式法：

双原子分子的物质的量＝

p N A mol ， 双原子分子的摩尔质量＝a g

p N A mol ＝aN A p g·mol －1， 所以b g 气体在标准状况下的体积为

b g

aN A p g·mol －1

×22.4 L·mol －1＝22.4pb aN A

L 。 解法二 比例法：

同种气体其分子数与质量成正比，设b g 气体的分子数为N

a g ～ p

b g ～ N

则：N ＝

bp a ，双原子分子的物质的量为pb aN A ，所以b g 该气体在标准状况下的体积为 22.4pb aN A

L 。 2． 某气体的摩尔质量为M g·mol －1，N A 表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，

体积为V L 的该气体所含有的分子数为X 。则MX VN A

表示的是 ( )

A ．V L 该气体的质量(以g 为单位)

B ．1 L 该气体的质量(以g 为单位)

C ．1 mol 该气体的体积(以L 为单位)

D ．1 L 该气体中所含的分子数

答案 B

解析 X 除以N A 为该气体的物质的量；然后乘以M 表示其质量；最后除以V 为1 L 该气体的质量。

题组二 阿伏加德罗定律及推论的应用

3． 同温同压下，x g 甲气体和y g 乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断下列叙

述错误的是 ( ) A ．x ∶y 等于甲与乙的相对分子质量之比

B ．x ∶y 等于甲与乙的分子个数之比

C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比

D．y∶x等于同温同体积下，等质量的甲与乙的压强之比

答案 B

解析A项，由同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则x g甲气体和y g

乙气体的物质的量相等，即

x

M甲

＝

y

M乙

，推出：x∶y＝M甲∶M乙，故正确；B项，甲与乙

的分子个数之比为1∶1，而x与y不一定相等，故不正确；C项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；D项，等质量的甲、乙压强之比为p甲∶p

乙＝n1∶n2＝m

M甲∶

m

M乙

＝M乙∶M甲＝y∶x，故正确。

4．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ρg·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为

________________。

(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

的平均相对分子质量为__________________。

答案(1)m

2d mol6d g·mol

－1(2)22.4ρ g·mol－1

(3)17a%＋44b%＋18c%

反思归纳

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ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)；

(2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；

(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；

(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N A)：M＝N A·m/N；

(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，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)。

考点三突破阿伏加德罗常数应用的六个陷阱

题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3N A (×)

(2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5N A (×)

(3)标准状况下，22.4 L己烷中含共价键数目为19N A (×)

(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2N A (×)

(2012·新课标全国卷，9D) 题组二物质的量或质量与状况

2．判断正误，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0.2N A (√)

(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为N A (√)

(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6N A (√)

(2012·新课标全国卷，9C) 题组三物质的微观结构

3．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3N A (√)

(2)30 g甲醛中含共用电子对总数为4N A (√)

(3)标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2N A (×)

(4)18 g D2O所含的电子数为10N A (×)

(5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4N A (×)

(6)12 g金刚石中含有的共价键数为2N A (√)

(7)12 g石墨中含有的共价键数为1.5N A (√)

(8)31 g白磷中含有的共价键数为1.5N A (√) 突破陷阱

1．只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体。所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 L·mol－1(标准状况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。

2．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。

3．此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、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、H2等双原子分子及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。

题组四电解质溶液中，粒子数目的判断

4．判断正误，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0.3N A (×)

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

(3)0.1 mol·L

－1

的NaHSO 4溶液中，阳离子的数目之和为0.2N A

(×) (4)25 ℃时，pH ＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH －

数目为0.2N A

(×)

题组五 阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应” 5． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)2 mol SO 2和1 mol O 2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2N A (×) (2)标准状况下，22.4 L NO 2气体中所含分子数目为N A (×) (3) 100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH 3分子数为N A

(×) (4)标准状况下，0.1 mol Cl 2溶于水，转移的电子数目为0.1N A

(×)

题组六 氧化还原反应中电子转移数目的判断 6． 判断正误，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0.3N A

(×) (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0.2N A

(×) (3)1 mol Na 与足量O 2反应，生成Na 2O 和Na 2O 2的混合物，转移的电子数为N A (√) (4)1 mol Na 2O 2与足量CO 2充分反应转移的电子数为2N A

(×)

(5)向FeI 2溶液中通入适量Cl 2，当有1 mol Fe 2＋

被氧化时，共转移的电子的数目为N A

(×)

(6)1 mol Cl 2参加反应转移电子数一定为2N A

(×)

突破陷阱

4．突破此类题目的陷阱，关键在于审题： (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H 2SO 4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。

5．解决此类题目的关键是注意一些“隐含反应”，如： (1)2SO 2＋O 2

催化剂

△2SO 3 2NO 2

N 2O 4

N 2＋3H 2高温、高压

催化剂2NH 3 (2)Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO (3)NH 3＋H 2O

NH 3·H 2O

NH ＋

4＋OH －

6．氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的“陷阱”，突破“陷阱”的关键是： (1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。

如①Cl 2和Fe 、Cu 等反应，Cl 2只作氧化剂，而Cl 2和NaOH 反应，Cl 2既作氧化剂，又作还原剂。

②Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应，Na 2O 2既作氧化剂，又作还原剂，而Na 2O 2与SO 2反应，Na 2O 2只作氧化剂。

(2)量不同，所表现的化合价不同。

如Fe 和HNO 3反应，Fe 不足，生成Fe 3＋，Fe 过量，生成Fe 2＋

。 (3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。

如Cu 和Cl 2反应生成CuCl 2，而Cu 和S 反应生成Cu 2S 。

(4)注意氧化还原的顺序。

如向FeI 2溶液中通入Cl 2，首先氧化I －，再氧化Fe 2＋

，所以上述题(5)中转移的电子数目大于N A 。

考点四 最常考的定量实验——气体体积、质量的测定

定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。

温度——用温度计测量

质量????? 固体——用天平称量液体——在器皿中用天平称量气体——用天平称出吸收装置吸收气体前后 的质量后求差值

体积?????

液体——用量筒、滴定管或容量瓶气体——用各种组合仪器(见下面讲解) 1． 气体体积的测定装置

既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。

测量气体体积的常用方法

(1)直接测量法。如图A 、B 、C 、D 、E 均是直接测量气体体积的装置。测量前A 装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。装置B 测量收

集气体体积时，应先将气体冷却至室温，再慢慢将量筒下移，使量筒内外的液面高度相同，再读取体积。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体的体积可以直接测量。

装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。

装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取

注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。

(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体

积。读数时，应先冷却至室温，再上下移动量筒，使量筒中液面和广口瓶

内的液面相平后再读数。

2．气体质量的测量装置

气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置：

在利用B、C装置测定气体的质量时，要防止空气中的相关气体的干扰。

题组一气体体积的测定

1．为了测定已部分变质的过氧化钠样品的纯度，设计如图所示的实验装置，图中Q为弹性良好的气球，称取一定量的样品放入其中，按如图所示的装置安装好仪器，打开分液漏斗的活塞，将稀硫酸滴入气球中。

请回答下列问题：

(1)Q内发生反应生成________种气体，其中的反应有________个氧化还原反应。

(2)为测定反应时生成气体的总体积，滴稀H2SO4前必须关闭________(填“K1”、“K2”

或“K3”，下同)，打开___________________________________________________。

(3)当上述反应停止时，将K1、K2、K3均关闭，然后先打开K2，再缓缓打开K1，这时可

观察到的现象是_________________________________________________________。

(4)b中装的固体试剂是__________，为何要缓缓打开K1？__________。

(5)实验结束时，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到y mL气体，则过氧化钠的纯度是

________(用含x 、y 的式子表示，上述体积均已折算成标准状况)。

答案 (1)2 1 (2)K 1、K 2 K 3 (3)气球Q 慢慢变小，气体进入量筒Ⅱ中 (4)碱石灰 控

制气体的流速，使CO 2被充分吸收 (5)78y 53x ＋25y

×100% 解析 变质的Na 2O 2中可能含有碳酸钠，当样品与稀硫酸接触后发生反应：2Na 2O 2＋2H 2SO 4===2Na 2SO 4＋O 2↑＋2H 2O 、H 2SO 4＋Na 2CO 3===Na 2SO 4＋CO 2↑＋H 2O ，因而Q 内产生O 2与CO 2 2种气体，其中的反应有1个为氧化还原反应。测定Na 2O 2的纯度，可通过直接测定CO 2和O 2的体积，然后经换算求出。将稀H 2SO 4加入气球前，关闭K 1和K 2，打开K 3，反应结束时气球膨胀的体积与量筒Ⅰ中所接收的水的体积相等，此为CO 2与O 2的体积之和。待气球中反应完全后，关闭K 3，打开K 2，再缓缓打开K 1，此时气球渐瘪，气体会经干燥管b 进入量筒Ⅱ，CO 2被干燥管中的吸收剂吸收，量筒Ⅱ中收集到气体的体积即为O 2的体积。由题意可知，CO 2和O 2的总体积为x mL ，O 2的体积为y mL ，故CO 2的体积为(x －y ) mL ，可知Na 2O 2与Na 2CO 3的物质的量之比为2y ∶(x －y )，则Na 2O 2

的纯度为w (Na 2O 2)＝2y ×782y ×78＋106(x －y )×100%＝78y 53x ＋25y

×100%。 题组二 气体质量的测定

2． 有一含NaCl 、Na 2CO 3·10H 2O 和NaHCO 3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反

应前后C 、D 装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。

(1)加热前通入空气的目的是________________________________________________， 操作方法为_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)装置A 、C 、D 中盛放的试剂分别为：A______________，C______________，D________________。

(3)若将A 装置换成盛放NaOH 溶液的洗气瓶，则测得的NaCl 的含量将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B 中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO 3的含量将________；若撤去E 装置，则测得Na 2CO 3·10H 2O 的含量将________。

(4)若样品质量为w g ，反应后C 、D 增加的质量分别为m 1 g 、m 2 g ，由此可知混合物中NaHCO 3的质量分数为______________________________________________________ (用含w 、m 1、m 2的代数式表示)。

答案 (1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳 关闭b ，打开a ，缓缓通入空气，直至a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止

(2)碱石灰 无水硫酸铜(或无水CaCl 2、P 2O 5等) 碱石灰

(3)偏低 无影响 偏低

(4)4 200m 211w

% 解析 (2)A 、C 、D 都是U 形管，不能盛液体试剂，只能盛固体试剂。A 处试剂必须能同时吸收CO 2和水蒸气，故A 处盛的是碱石灰；C 、D 两处分别吸收水蒸气和CO 2，故C 处可盛无水硫酸铜(或无水CaCl 2、P 2O 5等)，D 处可盛碱石灰。

(3)若A 装置盛放NaOH 溶液只吸收CO 2，不吸收水蒸气，则混合物中产生水蒸气的Na 2CO 3·10H 2O 和NaHCO 3的总质量在计算中会增大，因此测得的NaCl 的含量会偏低；若B 中反应管右侧有水蒸气冷凝，则水蒸气总质量减小，Na 2CO 3·10H 2O 和NaHCO 3的总质量在计算中会减小，但是NaHCO 3的质量是根据CO 2的质量进行计算，所以测得的NaHCO 3的含量不受影响；若撤去E 装置，则D 装置可吸收来自外界空气中的CO 2，使得NaHCO 3的质量在计算中会增大，故测得的Na 2CO 3·10H 2O 的含量会偏低。

(4)NaHCO 3的质量分数：m 2 g 44 g·mol

－1×2×84 g·mol －1÷w g ×100%＝4 200m 211w %。 探究高考 明确考向

全国卷Ⅰ、Ⅱ高考题调研

1． (2013·新课标全国卷Ⅱ，9)N 0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

( ) A ．1.0 L 1.0 mol·L －1的NaAlO 2水溶液中含有的氧原子数为2N 0

B ．12 g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N 0

C ．25 ℃时pH ＝13的NaOH 溶液中含有OH －的数目为0.1N 0

D ．1 mol 的羟基与1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为9N 0

答案 B

解析 A 项忽视了NaAlO 2溶液中的水，错；B 项中每个碳原子被3个六元环共用，则

每个六元环占有的碳原子数＝1×13

×6＝2个，12 g 石墨烯含六元环的物质的量＝12 g 24 g·mol

－1＝0.5 mol ，正确；C 项没有告诉溶液的体积，无法计算，错；D 项中OH －

是10电子微粒，所含电子数为10N 0，错。

2． (2012·新课标全国卷，9)用N A 表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )

A ．分子总数为N A 的NO 2和CO 2混合气体中含有的氧原子数为2N A

B ．28 g 乙烯和环丁烷(

C 4H 8)的混合气体中含有的碳原子数为2N A

C ．常温常压下，92 g NO 2和N 2O 4的混合气体中含有的原子总数为6N A

D ．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2N A

答案 D

解析 一定要注意气体摩尔体积为22.4 L·mol －1的条件是在标准状况下。A 项中1个NO 2

和1个CO2分子中都含有2个氧原子，故分子总数为N A的混合气体中含有的氧原子数为2N A；B项中乙烯(C2H4)和环丁烷(C4H8)的最简式均为CH2,28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol，故含有的碳原子数为2N A；C项中NO2和N2O4的最简式均为NO2,92 g混合气体中含NO2的物质的量为2 mol，故含有原子的总数为2×3N A＝6N A；D项中提到气体的体积，只有在标准状况下，才能用22.4 L·mol－1进行计算，故常温常压下，不能代入22.4 L·mol－1计算Cl2的物质的量。

各省市高考题调研

1．(2013·上海，15)N A代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g，则该混合物() A．所含共用电子对数目为(a/7＋1)N A

B．所含碳氢键数目为aN A/7

C．燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14 L

D．所含原子总数为aN A/14

答案 B

解析1个C2H4分子中含共用电子对数目为6对，碳氢键数目为4个，1个C3H6分子中含共用电子对数目为9对，碳氢键数目为6个，则A错误(应该为3aN A/14)；C项没有说明氧气的状态；D项含原子总数为3aN A/14，因此选B。

2．(2013·江苏，7)设N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

()

A．1 L 1 mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的数目为N A

B．78 g苯含有C===C双键的数目为3N A

C．常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为N A

D．标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1N A

答案 C

解析A项，由于ClO－水解，ClO－数目小于N A，错误；B项，苯分子中无碳碳双键，错误；C项，N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol－1，均为双原子分子，14 g混合气体的物质的量为0.5 mol，原子数为N A，正确；D项，由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，3 mol NO2参加反应转移电子数为2N A，则0.3 mol NO2参加反应，转移电子数目为

0.2N A，错误。

3．(2013·大纲全国卷，8)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是

() 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．质量相等时具有的质子数相等

答案 C

解析根据阿伏加德罗定律并结合微粒间相互关系逐一分析。

A项根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数，即气体的物质的量相同，但由于12C18O与14N2的摩尔质量不相等，故质量不相等，密度也不相等。B项二者都是双原子分子，原子数相等时二者的物质的量相等，二者所含中子数不相等，1个12C18O分子含有16个中子，1个14N2分子含有14个中子。C项同温同压下，同体积的气体的物质的量相等，且1分子12C18O与14N2中均含有14个电子，故12C18O 与14N2具有的电子数相等。D项12C18O与14N2质子数相等，质量相等的二者物质的量不相等，含有的质子数也不相等。

4．(2012·广东理综，11)设n A为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是() A．常温下，4 g CH4含有n A个C—H共价键

B．1 mol Fe与足量的稀HNO3反应，转移2n A个电子

C．1 L 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中含有0.1n A个HCO－3

D．常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2n A个O原子

答案 A

解析特别注意反应物的量对Fe与稀HNO3反应产物的影响。A项4 g CH4的物质的量

为n(CH4)＝4 g

16 g·mol1

＝0.25 mol,1个CH4分子含有4个C—H键，则0.25 mol CH4含有

1 mol(即n A个)C—H共价键；B项Fe与足量稀HNO3反应生成Fe(NO3)3,1 mol Fe反应时，

转移3 mol(即3n A个)电子；C项n(NaHCO3)＝0.1 mol·L－1×1 L＝0.1 mol，但HCO－3发生水解和微弱电离，则1 L该溶液中含有HCO－3的物质的量小于0.1 mol(即个数少于0.1n A)；

D项常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体的物质的量并非1 mol，含有的O原子也不是2n A个。

5．(2011·大纲全国卷，12)N A为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是() A．18 g H2O中含有的质子数为10N A

B．12 g金刚石中含有的共价键数为4N A

C．46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3N A

D．1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去N A个电子

答案 B

解析A项18 g H2O的物质的量为1 mol,1个H2O分子中含有10个质子，则18 g H2O 中含有10 mol(即10N A个)质子；B项金刚石中每个碳原子与周围的4个碳原子形成共价键，每个C－C键被2个碳原子共用，相当于每个碳原子平均拥有2个共价键，12 g金刚石中含有1 mol碳原子，共含有2 mol(即2N A个)共价键；C项NO2和N2O4的最简式

均为NO 2,46 g NO 2和N 2O 4的混合物含有1 mol “NO 2”，共含有3 mol(即3N A 个)原子；D 项Na 与O 2反应生成Na 2O 和Na 2O 2时，1个Na 原子失去1个电子，故1 mol Na 失去N A 个电子。

练出高分

1． 科学家刚发现了某种元素的原子，其质量是a g,12C 的原子质量是b g ，N A 是阿伏加德罗

常数的值，下列说法不正确的是

( )

A ．由已知信息可得N A ＝12b

B ．W g 该原子的物质的量一定是W aN A

mol C ．W g 该原子中含有W a

个该原子 D ．该原子的摩尔质量是aN A g

答案 D

解析 一个12C 的真实质量为b g ，N A 个12C 的质量为12 g ，A 项正确；该原子的摩尔质

量为aN A g·mol －1，W g 该原子的物质的量为W aN A

mol ，B 项正确；D 项，摩尔质量的单位是g·mol －

1，故D 项错误。 2． 在标准状况下有：①6.72 L CH 4，②3.01×1023个HCl 分子，③13.6 g H 2S ，④0.2 mol NH 3。

下列对这四种气体的描述正确的是 ( ) a ．体积②＞③＞①＞④ b ．密度②＞③＞④＞①

c ．质量②＞③＞①＞④

d ．氢原子个数①＞③＞④＞②

A ．abc

B ．bcd

C ．abd

D ．abcd 答案 D

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 CH 4的物质的量为0.3 mol,3.01×1023个HCl 分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H 2S 的物质的量为0.4 mol ，然后进行比较即可得出结论。

3． 在下列条件下，两种气体的分子数一定相等的是

( ) A ．同密度、同压强的N 2和C 2H 4

B ．同温度、同体积的O 2和N 2

C ．同体积、同密度的C 2H 4和CO

D ．同压强、同体积的O 2和N 2

答案 C

解析 同温同压下，同体积的气体分子数相等，所以，A 、B 、D 错误。C 项，密度乘以体积等于质量，C 2H 4和CO 的相对分子质量都是28，所以，等质量时两者物质的量相等，分子数也相等。

4． 在同温同压下，A 容器中盛有H 2，B 容器中盛有NH 3，若使它们所含的原子数相等，则

两个容器的体积之比是

( )

A ．2∶1

B ．1∶5

C ．2∶3

D ．5∶1

答案 A

解析 设二者都含有4 mol 原子，则H 2为2 mol 、NH 3为1 mol ，二者的物质的量之比为2∶1，体积比也为2∶1。

5． 用N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

( )

A ．46 g NO 2和N 2O 4混合气体中含有的分子总数为N A

B ．用含4 mol HCl 的浓盐酸跟足量二氧化锰反应生成的氯气在标准状况下的体积为

22.4 L

C ．0.1 mol 金属钠与氧气在一定条件下完全反应，生成钠的氧化物的混合物时，失去的电子数为0.1N A

D ．1 mol 苯中含有3N A 个碳碳双键 答案 C

解析 A 项，46 g NO 2和N 2O 4的混合气体中含有的分子数始终小于N A ；B 项，随着反应进行，浓盐酸变稀，反应停止，被氧化的HCl 小于2 mol ；D 项，苯中不含有碳碳双键。

6． 将a g 二氧化锰粉末加入c L b mol·L

－1

的浓盐酸中加热完全溶解，反应中转移电子d 个，

设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

( )

A ．可以收集到氯气22.4b

2N A

L

B ．反应后溶液中的Cl －

数目为2aN A 87

C ．N A 可表示为87d

2a

D ．反应后溶液中的H ＋

数目为bc －2d 答案 C

解析 A 项，标准状况下Cl 2为d 2×22.4 L ；B 项，反应后Cl －

数目为bc －d ；C 项，a 87×2·N A

＝d ，N A ＝87d 2a ；D 项，反应后H ＋

数目为bc －a 87×4。

7． 阿伏加德罗常数用N A 表示，下列叙述正确的是

( )

A ．室温时，0.1 L 0.1 mol·L

－1

的盐酸溶液中水电离出的H ＋

数为10

－13

N A

B ．1 L 0.2 mol·L －

1 MgSO 4溶液中的阳离子数小于0.2N A C ．2.88 g ND －

2中含有的电子数是1.8N A

D ．常温常压下，3 g HCHO 和CH 3COOH 混合物中含有0.4N A 个原子

答案 D

解析 A 项，室温时c (H ＋)水＝10

－13 mol·L －1，所以由水电离出的H ＋数目为0.1×10－13N A ＝10－14N A ；B 项，由于Mg 2＋＋2H 2O Mg(OH)2＋2H ＋，所以阳离子数目应大于0.2N A ；

C 项， 2.88 g 18 g·mol －1×10＜1.8N A ；

D 项， 3 g 30n g·mol －1

×4n N A ＝0.4N A 。 8． 设N A 代表阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )

A ．分子数为N A 的CO 、C 2H 4混合气体的体积约为22.4 L ，质量为28 g

B ．常温下，1 L 0.1 mol·L －1的NH 4NO 3溶液中NH ＋4和NO －

3的总数为0.2N A C ．标准状况下，4.48 L 重水(D 2O)中含有的中子数为2N A

D ．1 mol 甲基(—CH 3)所含的电子数为9N A

答案 D

解析 在标准状况下，分子数为N A 的CO 、C 2H 4的混合气体的体积约为22.4 L ，A 项错误；NH ＋4因水解物质的量减小，1 L 0.1 mol·L －1的NH 4NO 3溶液中NH ＋4和NO －3总数小于0.2N A ，B 项错误；标准状况下，重水是液体，C 项错误；1 mol 甲基含有的电子数为6N A ＋3N A ＝9N A ，D 项正确。

9． 设N A 代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是 ( )

①常温常压下，22.4 L N 2的分子数为N A ②64 g 铜发生氧化还原反应，一定失去2N A 个电子 ③常温常压下，100 mL 0.5 mol·L －1的醋酸溶液中，醋酸的分子数目小于0.05N A ④常温常压下，1 mol 氦气含有的核外电子数为2N A

A ．①②

B ．③④

C ．①③

D ．②④ 答案 B

解析 ①常温常压不是标准状况；②64 g 铜与硫反应生成硫化亚铜时失去N A 个电子；③醋酸共0.05 mol ，有部分电离，剩余的醋酸分子的物质的量应小于0.05 mol ；④氦气是单原子分子，1 mol 氦气含有2 mol 核外电子。③④正确，选B 。

10．右图所示实验装置用于测定气体摩尔体积，相关叙述正确的是

( )

A ．用CCl 4代替水，测得氢气的体积更准确

B ．量气管压入漏斗的水过多而溢出，会导致测定失败

C ．必须待体系温度降低到0 ℃时才可进行读数

D ．上提水准管，量气管液面高度不断改变，说明装置漏气

答案 D

解析 A 项，用CCl 4代替水对结果影响不大，但CCl 4易挥发，有刺激性气味；B 项，水溢出，对结果无影响；C 项，读数时，应冷却到室温；D 项，液面高度不断改变，说明左边压强始终和大气压相同，装置漏气。

11．在标准状况下15 g CO 与CO 2的混合气体，体积为11.2 L 。则：

(1)混合气体的密度是______________________________________________________。

(2)混合气体的平均摩尔质量是______________________________________________。

(3)CO 2和CO 的体积之比是________________________________________________。

(4)CO 的体积分数是______________________________________________________。

(5)CO 2和CO 的质量之比是________________________________________________。

(6)CO 的质量分数是______________________________________________________。

(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是_____________________________________。

(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是______________________________________。 答案 (1)1.339 g·L －1 (2)30 g·mol －1 (3)1∶7 (4)87.5% (5)11∶49 (6)81.7%

(7)0.562 5 mol (8)0.5 mol

解析 (1)密度＝质量/体积＝15 g/11.2 L ＝1.339 g·L －

1。 (2)解法一：n ＝11.2 L 22.4 L·mol

－1＝0.5 mol ，M ＝m /n ＝15 g/0.5 mol ＝30 g·mol －1。 解法二：M ＝ρ·V m ＝1.339 g·L －1×22.4 L·mol －1＝30 g·mol －

1。 (3)根据阿伏加德罗定律：体积之比＝物质的量之比，最简单的方法是用十字交叉法计算：

n (CO 2)/n (CO)＝1/7。

(4)CO 的体积分数＝CO 的物质的量分数＝7÷8×100%＝87.5%。

(5)m (CO 2)m (CO )＝n (CO 2)×M (CO 2)n (CO )×M (CO )＝1×447×28

＝11∶49 (6)CO 的质量分数＝4911＋49

×100%＝81.7%。 (7)n (O)＝2n (CO 2)＋n (CO)＝2×0.5 mol ×1/8＋0.5 mol×7/8＝0.562 5 mol 。

(8)n (C)＝n (CO 2)＋n (CO)＝0.5 mol 。

12．在120 ℃时分别进行如下四个反应：

A ．2H 2S ＋O 2===2S ＋2H 2O

B ．2H 2S ＋3O 2===2SO 2＋2H 2O

C ．C 2H 4＋3O 2―→2CO 2＋2H 2O

D ．C 4H 8＋6O 2―→4CO 2＋4H 2O

(1)若反应在容积固定的密闭容器内进行，反应前后气体密度(d )和气体总压强(p )同时符合关系式d 前＝d 后和p 前＞p 后的是________；符合关系式d 前＝d 后和p 前＝p 后的是________(填反应代号)。

(2)若反应在压强恒定、容积可变的密闭容器内进行，反应前后气体密度(d)和气体体积(V)

同时符合关系式d前＞d后和V前＜V后的是________；符合关系式d前＞d后和V前＞V后的是________(填反应代号)。

答案(1)B C(2)D A

解析(1)若反应在容积固定的容器内进行，反应前后d前＝d后，说明反应前后气体质量不变，符合要求的是反应B、C、D。p前＞p后，则表明反应后气体的分子数是减小的，符合要求的是反应B；p前＝p后，则表明反应前后气体的分子数是不变的，只有反应C 符合。(2)若反应在压强恒定、容积可变的密闭容器内进行，反应前后d前＞d后且V前＜V

后，在气体总质量不变的前提下，则表明气体的分子数是增大的，由于分子数的增多，导致了容器体积的增大，从而造成密度的减小，符合题意的是反应D；反应前后V前＞V

后，表明反应是气体分子数减小的反应，体积减小后，仍是d前＞d后，说明气体的质量减小，符合题意的是反应A。

13．某同学设计如图所示的装置分别进行不同的探究实验(夹持装置已略去)，请回答下列问题：

(1)。

(2)该同学认为实验Ⅰ可通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度，你认为是

否可行？__________(填“可行”或“不可行”)，原因是_______________________。

(3)实验Ⅲ烧瓶中发生反应的化学方程式是____________________________________，

打开开关K，产生的气体经验纯后点燃，现象是______________________________。

(4)实验Ⅱ中量气管中的液体最好是________(填字母编号，下同)。

a．浓NaOH溶液b．氨水

c．煤油d．饱和氯化铵溶液

该实验剩余的NH3需要吸收处理。以下各种尾气吸收装置中，适用于吸收NH3，而且能防止倒吸的有_____________________________________________________________。

(5)本实验需对量气管进行多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，

②__________________，③视线与凹液面最低处相平。

(6)实验Ⅳ获得以下数据(所有气体体积均已换算成标准状况下的体积，忽略滴入的液体体积对气体体积的影响)：

答案(1)关闭分液漏斗的旋塞和开关K，向量气管中注入水，使量气管内的水面高于左边干燥管内的水面，静置，若水面不发生变化，则证明装置的气密性良好

(2)不可行NO会与装置中的空气反应，生成的NO2溶于水，使测得的NO气体体积不准

(3)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑火焰明亮并伴有浓烈的黑烟

(4)c ACDF

(5)使量气管与干燥管两端液面相平

(6)27.0%

解析(3)电石与水反应生成乙炔，乙炔中含碳量较高，燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。

(4)氨气易溶于水，所以量气管中的液体应不能和氨气反应，故应选择煤油。氨气的密度小于空气的密度，所以选择A、C、D、F。

(6)根据三次实验知，第②组数据不合理，应舍去，可求得第二次读数的平均数为14.0 mL，则生成气体的体积为336.0 mL，根据反应方程式可计算铝的质量为0.27 g，则镁铝合金

中铝的质量分数为27.0%。

14．测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下：

①按下图装配实验装置。

②洗净试管然后充分干燥。

③向500 mL烧瓶里装满水，向500 mL烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管

A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B

夹紧。

④称得试管的质量为14.45 g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为

15.95 g。

⑤打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中

的水倒掉。

⑥打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。

⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。

⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。

⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL，把它换算为标准状况下氧气的体积

为279.7 mL。

⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。

(1)在操作⑦中，装置冷却时，玻璃管C的出口，一直要在烧杯的水中，不能离开水面，

其理由是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)简述操作⑧的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面一致？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)标准状况下，1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L；混合物中MnO2

的质量分数为________。

答案(1)温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以准确地求出气体的体积

(2)如果烧瓶中的压强和外界大气压不一致，就不能准确地求出气体体积(3)22.3832%

解析这是一道利用阿伏加德罗定律测定1 mol氧气标况下所占体积的实验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关键是烧瓶内的

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