第3节物质的量 气体摩尔体积

第3节物质的量 气体摩尔体积

【考纲定位】

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.根据物质的量与粒子(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。(高频)

3.掌握利用化学方程式或离子方程式的计算。(高频)

物质的量 摩尔质量

1．物质的量 (1)基本概念

N

(2)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系n＝。

NA2．摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。 (2)符号：M，单位为g·mol1。

－

m(3)物质的量与质量、摩尔质量之间的关系：n＝。

M(4)物质的摩尔质量以g·mol32_g·mol1。

－

－1

为单位在数值上等于该物质相对分子(或原子)质量，如O2的摩尔质量为

一个某原子的质量(5)相对原子质量(Mr)＝。

112

一个C原子质量的

12

气体摩尔体积

1．气体体积的影响因素有粒子数目、粒子间距。 2．气体摩尔体积的含义

3．阿伏加德罗定律

(1)内容：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粒子。 (2)使用范围：任何气体，包括混合气体

1

1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)0.012 kg12C中含有约6.02×1023个碳原子( ) (2)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧( ) (3)氢氧化钠的摩尔质量是40 g( )

(4)2 mol水的摩尔质量是1 mol水摩尔质量的2倍( ) (5)CO2的摩尔质量在数值上等于CO2的相对分子质量( ) (6)阿伏加德罗常数是一常数没有单位( )

(7)标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L( ) (8)0.5 mol H2所占体积为11.2 L( )

(9)标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L( )

(10)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L( ) (11)气体的摩尔体积为22.4 L·mol

－1

时的状况一定为标准状况( )

(12)在同温同压下，体积相同的任何气体或混合气体的物质的量相同( ) 2．填空：

(1)49 g硫酸的物质的量为________，硫酸分子数为________，含有的氧原子数为____________，含有的电子数为________。

(2)在标准状况下，3.01×1022个O2分子所占有的体积为________，物质的量为________。

(3)同温同压下，物质的量相同的CH4和NH3，体积比为________，质量比为________，分子数之比为________，原子数之比为________，电子数之比为________。

(4)同温同压下，质量相同的CH4和NH3，体积之比为________，密度之比为________，电子数之比为________。

阿伏加德罗常数及其应用 解有关阿伏加德罗常数的题目应该注意观察题干给出的条件，如物质的状况、所处的环境、物质本身的结构，同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况，具体有如下几点：

1．状况条件

考查气体时经常给出非标准状况，如常温常压等。 2．物质的状态

考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、苯、CHCl3等。 3．物质的结构

考查一定物质的量的物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目。常涉及单质原子分子(如稀有气体)、双原子分子、三原子分子(如O3)。

4．氧化还原反应

考查指定物质参加的氧化还原反应，常设置电子转移数目方面的陷阱，如1 mol Na2O2与足量CO2(或

2

水)反应时转移电子的数目是NA而不是2NA。

5．电离、水解

考查电解质溶液中微粒的数目或浓度时，常涉及弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。如1 L 1 mol/L AlCl3溶液中Al3的数目小于NA。

＋

6．化学键

一些物质中的化学键数目。如金刚石、石墨、乙烯、甲烷、硅、P4、CO2等。 7．特殊反应

如不共存的气体：2NO＋O2===2NO2、NH3＋HCl===NH4Cl；可逆反应不能进行彻底：2NO2N2O4。

注意几类“常考”的氧化还原反应电子转移数目求算的问题：

(1)6HCl＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，HCl中Cl的化合价为－1价，KClO3中Cl的化合价为＋5价，它们发生归中反应生成Cl2，每生成3 mol Cl2，电子转移数目为5NA。

0l2→－10l2→＋1 － 、C － )，在(2)在Cl2＋H2OHClO＋HCl中，Cl2既是氧化剂又是还原剂(CClClO反应中1 mol氯气参加反应，电子转移数目为NA。

(2013·新课标全国卷Ⅱ)NA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NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA

B．12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA C．25 ℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH的数目为0.1NA D．1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA

考向1 从水解、物质结构、氧化还原等角度考查NA 1．设NA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NA

－

B．78 g苯含有C===C双键的数目为3NA

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NA D．标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA 考向2 从电离、原子结构等角度考查NA

2．设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( ) A．常温常压下，8 g O2含有4nA个电子 B．1 L 0.1 mol·L

－1

的氨水中有nA个NH4

＋

C．标准状况下，22.4 L盐酸含有nA个HCl分子 D．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2nA个电子 考向3 用最简式相同的物质考查NA

3

3．NA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)NA B．所含碳氢键数目为aNA/7

C．燃烧时消耗的O2一定是33.6 a/14 L D．所含原子总数为aNA/14

1.阿伏加德罗定律

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粒子。 即：T1＝T2，p1＝p2，V1＝V2?N1＝N2(三同定一同)

mm

2．阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)

MV

相同条件 结论 V1n1＝ V2n2同温同压 ρ1M1＝ ρ2M2语言叙述 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 同温同容 p1n1＝ p2n2温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 阿伏加德罗定律及其推论 注：以上用到的符号：ρ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 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

考向 阿伏加德罗定律的推论

4．(2014·石家庄二模)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是( )

A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量少 C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小

D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小

考向1 关系式法在化学计算中的应用

5．在常压和500 ℃条件下，等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解，所得气

4

体体积依次是V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是( )

A．V3＞V2＞V4＞V1 B．V3＞V4＞V2＞V1 C．V3＞V2＞V1＞V4 D．V2＞V3＞V1＞V4 考向2 差量法在化学计算中的应用

6．(2014·山东省实验中学高三模拟)(1)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L(标准状况)，计算反应消耗的KO2的质量。

(2)取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，称量剩余固体的质量为b g，求混合物中NaHCO3的质量分数。

实验装置中各仪器或试剂的作用

(2014·大连市高三第一次调研)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，完成下列问题。

(1)装置B、E的作用分别为________，________。 (2)装置C、D的作用分别为________，________。

(3)装置F中AgNO3溶液的作用是________，倒置漏斗的作用是________。

(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间加一个装置。你认为该装置加在______与______之间(填装置各部分字母)，装置中应放入________，作用是__________。

规范答案

(1)证明制备Cl2时有H2O(g)挥发出来 吸收HCl中的Cl2，防止干扰HCl检验 (2)证明干燥Cl2无漂白性 HClO有漂白性

(3)证明制备Cl2时有HCl挥发出来 防止F中的溶液倒吸

(4)E F 湿润的有色布条或湿润的KI淀粉试纸 检验Cl2是否除尽

A组 双基题组

5

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