
第一節(jié) 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積
?知識(shí)點(diǎn)1 物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量
1.物質(zhì)的量(1)概念間的關(guān)系。
由于阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值太大,物質(zhì)的量描述的對(duì)象只能是微觀粒子,如電子、中子、原子、分子、離子、原子團(tuán)等,不能用于描述宏觀物質(zhì)。
(2)物質(zhì)的量的規(guī)范表示方法。
2.摩爾質(zhì)量(1)含義:摩爾質(zhì)量是指____________的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。(2)符號(hào)、單位:其符號(hào)為________,單位為g·ml-1(或g/ml)。(3)數(shù)值:以g·ml-1為單位時(shí),任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的________________________。(4)摩爾質(zhì)量與物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量之間的關(guān)系:n=____________。
相對(duì)分子(或原子)質(zhì)量
摩爾質(zhì)量與相對(duì)原子(或分子)質(zhì)量(1)摩爾質(zhì)量的單位是g·ml-1或kg·ml-1,相對(duì)原子(或分子)質(zhì)量的單位為1,不是同一個(gè)物理量。摩爾質(zhì)量只有當(dāng)以g·ml-1作單位時(shí),在數(shù)值上才等于其相對(duì)原子(或分子)質(zhì)量。如Na的摩爾質(zhì)量是23 g·ml-1,而其相對(duì)原子質(zhì)量是23。(2)NA與6.02×1023的關(guān)系為NA≈6.02×1023 ml-1,M與相對(duì)分子(原子)質(zhì)量的關(guān)系為M的數(shù)值=相對(duì)分子(原子)質(zhì)量(M以g·ml-1為單位)。
判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)摩爾是國際單位制中7個(gè)基本物理量之一( )(2)摩爾是物質(zhì)的量的單位,每摩爾粒子含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)粒子( )(3)物質(zhì)的量是能把物質(zhì)的質(zhì)量和微觀粒子數(shù)聯(lián)系起來的一個(gè)物理量( )(4)6.02×1023個(gè)Na+的質(zhì)量等于23 g( )(5)NaOH的摩爾質(zhì)量是40 g( )
(6)1 ml任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子( ) (7)2 ml H2O是1 ml H2O摩爾質(zhì)量的2倍( )(8)1 ml O2的質(zhì)量與它的相對(duì)分子質(zhì)量相等( )【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)×
突破一 物質(zhì)的量與微粒數(shù)目之間的換算1.下雪時(shí),常用融雪劑清理路面,醋酸鉀(CH3COOK)是效果較好的融雪劑。下列關(guān)于1 ml CH3COOK的敘述正確的是( )A.1 ml CH3COOK含有1 ml鉀元素 B.CH3COOK的摩爾質(zhì)量為98 gC.1 ml CH3COOK含有2 ml氧 D.1 ml CH3COOK含有3×6.02×1023個(gè)H原子【答案】D
2.一定量的酒精(C2H6O)在氧氣不足的情況下燃燒,得到CO、CO2和水的總質(zhì)量為27.6 g,若其中水的質(zhì)量為10.8 g,則CO和CO2混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是( )A.32 g·ml-1 B.36 g·ml-1C.40 g·ml-1D.42 g·ml-1【答案】D
“核心思維法”解答微粒數(shù)目計(jì)算題
4.(1)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體A的密度為2.857 g·L-1,則氣體A的相對(duì)分子質(zhì)量為________,可能是________氣體。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.92 g某氣體的體積為672 mL,則此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為________。(3)在一定條件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。①若所得混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為d,則混合氣體的物質(zhì)的量為__________。NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為______________(用含m、d的代數(shù)式表示)。
②若所得混合氣體的密度折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況為ρ g·L-1,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為________(用含ρ的代數(shù)式表示)。③若在該條件下,所得NH3,CO2、H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%、c%,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為______________(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。
摩爾質(zhì)量的五種計(jì)算方法
?知識(shí)點(diǎn)2 氣體摩爾體積 阿伏加德羅定律
1.氣體摩爾體積(1)影響物質(zhì)體積大小的因素。
【答案】(1)大小 數(shù)目 距離
Vm與22.4 L·ml-1的關(guān)系:Vm≈22.4 L·ml-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況指的是20 ℃,101 kPa( )(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.02×1023個(gè)分子所占的體積約為22.4 L( )(3)常溫下,11.2 L甲烷氣體含有的甲烷分子數(shù)為0.5NA( )(4)不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 ml任何氣體的體積都不可能是22.4 L( )(5)同溫同壓下,相同體積的O2和O3氣體原子數(shù)目不相等,分子數(shù)目相等( )
(6)同溫同壓下,相同體積的任何物質(zhì)含有相同數(shù)目的分子( )(7)相同條件下,氧氣的密度是氫氣密度的16倍( )【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
突破一 22.4 L·ml-1條件的使用1.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LO2和H2的混合氣體所含分子數(shù)約為3.01×1023B.質(zhì)量為12 g 的12C含有的中子數(shù)為12NAC.將0.1 ml CH3COONa 溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中CH3COO-數(shù)目小于0.1NAD.氫氧燃料電池正極消耗22.4 L氣體時(shí),電路中通過的電子數(shù)目為4NA
【答案】A【解析】質(zhì)量為12 g 的12C含有的中子數(shù)為6NA,B錯(cuò)誤;根據(jù)溶液呈中性,n(H+)=n(OH-),由電荷守恒,n(CH3COO-)=n(Na+),CH3COO-數(shù)目為0.1NA,C錯(cuò)誤;未標(biāo)明氣體的溫度和壓強(qiáng),D錯(cuò)誤。
2.一定溫度和壓強(qiáng)下,30 L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個(gè)分子,這些分子由1.204×1024個(gè)原子組成,下列有關(guān)說法不正確的是( )A.該溫度和壓強(qiáng)可能是標(biāo)準(zhǔn)狀況B.若標(biāo)準(zhǔn)狀況下該純凈物為氣態(tài),則其體積約是22.4 LC.每個(gè)該氣體分子含有2個(gè)原子D.若O2在該條件下為氣態(tài),則1 ml O2在該條件下的體積也為30 L
【答案】A【解析】1 ml氣態(tài)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L,故該溫度和壓強(qiáng)不可能是標(biāo)準(zhǔn)狀況,A錯(cuò)誤。
突破二 阿伏加德羅定律的應(yīng)用3.下列條件下,兩種氣體分子數(shù)一定不相等的是( )A.相同質(zhì)量、不同密度的N2O和CO2B.相同體積、相同密度的CO和C2H4C.相同溫度、相同壓強(qiáng)、相同體積的O2和O3D.相同壓強(qiáng)、相同質(zhì)量的CO和CO2【答案】D
【解析】N2O和CO2的相對(duì)分子質(zhì)量均為44,故質(zhì)量相同時(shí),分子數(shù)一定相等,A錯(cuò)誤;CO和C2H4的相對(duì)分子質(zhì)量均為28,體積相同、密度相同,則質(zhì)量相等,故分子數(shù)相等,B錯(cuò)誤;同溫、同壓、同體積,則氣體所含分子數(shù)一定相等,C錯(cuò)誤;由于CO和CO2的摩爾質(zhì)量不同,故在此條件下兩分子數(shù)一定不相等,D正確。
4.一個(gè)密閉容器,中間有一可自由滑動(dòng)的隔板(厚度不計(jì)),將容器分成兩部分,當(dāng)左側(cè)充入1 ml N2,右側(cè)充入一定量的CO時(shí),隔板處于如下圖位置(保持溫度不變),下列說法正確的是( )A.右側(cè)與左側(cè)分子數(shù)之比為4∶1B.右側(cè)CO的質(zhì)量為5.6 gC.右側(cè)氣體密度是相同條件下氫氣密度的14倍D.若改變右側(cè)CO的充入量而使隔板處于容器正中間,保持溫度不變,則應(yīng)充入0.2 ml CO
?核心素養(yǎng)1 有關(guān)“NA”的多角度判斷與計(jì)算
NA的多角度考查題型在高考命題時(shí)一直保持較高的連續(xù)性(如2018、2019年的全國卷Ⅱ、Ⅲ涉及,2020年的全國卷Ⅲ涉及)。在命題角度上主要從物質(zhì)的狀態(tài)、組成、原子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、電離、水解、可逆反應(yīng)等方面考查微觀粒子數(shù)或共價(jià)鍵數(shù)的計(jì)算。體現(xiàn)“宏觀辨識(shí)與微觀探析,變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。
◎陷阱1 氣體摩爾體積的適用對(duì)象及條件使用1.判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)常溫常壓下,22.4 L Cl2中含有的分子數(shù)為NA( )(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6 L CO2氣體中含有的氧原子數(shù)為0.5NA( )(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L N2和H2的混合氣體中有NA個(gè)原子( )(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6 L H2O含有9.03×1023個(gè)H2O分子( )
(6)11.2 L(常溫常壓)氫氣與氦氣的混合氣體中含質(zhì)子總數(shù)為NA( )(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L己烷中共價(jià)鍵數(shù)目為19NA( )【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
抓“兩看”,突破氣體與狀況陷阱一看“氣體”是否處在“標(biāo)準(zhǔn)狀況”(0 ℃、101 kPa)下。二看“標(biāo)準(zhǔn)狀況”下,物質(zhì)是否為“氣體”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl為氣體)、H2O、乙醇、溴、SO3、HF、液態(tài)烴(戊烷、己烷、苯等)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下均不為氣體]。
◎陷阱2 設(shè)置一些與計(jì)算無關(guān)的干擾條件2.正誤判斷(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)常溫常壓下,16 g O2和O3的混合氣體中含有8NA個(gè)電子( )(2)常溫常壓下,2 g氦氣含有的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均為NA ( )(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NA( )(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18 g H2O所含的氧原子數(shù)為NA( )
(5)常溫常壓下,1 ml CO2與SO2的混合氣體中含氧原子數(shù)為2NA( )(6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.5 ml苯所含氫原子數(shù)為3NA( )【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√
排“干擾”,突破質(zhì)量(或物質(zhì)的量)與狀況無關(guān)陷阱給出非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的物質(zhì)的量或質(zhì)量,干擾學(xué)生的正確判斷,誤以為無法求解物質(zhì)所含的粒子數(shù),實(shí)際上此時(shí)物質(zhì)所含的粒子數(shù)與溫度、壓強(qiáng)等外界條件無關(guān),注意不要形成思維定式,看到“常溫常壓”或“室溫”就排除選項(xiàng)。
◎陷阱3 忽視物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)3.正誤判斷(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)氫原子數(shù)為0.4NA的CH3OH分子中含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA( )(2)常溫常壓下,18 g H2O與18 g D2O所含電子數(shù)均為10NA( )(3)(2018·全國卷Ⅱ)常溫常壓下,124 g P4中所含P—P鍵數(shù)目為4NA( )(4)17 g —OH與17 g OH-所含電子數(shù)均為10NA( )
(5)常溫常壓下,92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子數(shù)為6NA( )(6)14 g分子式CnH2n(n≥2)的鏈烴中含有的碳碳雙鍵的數(shù)目一定為NA/n( )(7)12.0 g NaHSO4晶體中陽離子和陰離子的總數(shù)為0.3NA( )【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
牢記“結(jié)構(gòu)”,突破陷阱(1)記住摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì),如N2、CO、C2H4等。(2)記住特殊物質(zhì)中所含微粒(分子、原子、質(zhì)子、電子、中子等)的數(shù)目,如Ne、O3、白磷、D2O、18O2、H37Cl、OH-、—CH3等。(3)記住某些物質(zhì)的陰、陽離子個(gè)數(shù)比,如Na2O2、NaHSO4晶體、Na2CO3等。(4)記住最簡(jiǎn)式相同的物質(zhì)的微粒數(shù)目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等。
◎陷阱4 忽視電解質(zhì)溶液中的“弱粒子”4.判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)(2019·全國卷Ⅲ)常溫下pH=2的H3PO4溶液,每升溶液中的H+數(shù)目為0.02NA( )(2)1 L 1 ml·L-1的Na2CO3溶液中所含氧原子數(shù)目為3NA( )(3)25 ℃時(shí),pH=13的1 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA( )(4)0.1 L 0.5 ml·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+數(shù)為0.05NA( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
審組成、體積因素,突破電解質(zhì)溶液中粒子數(shù)目陷阱(1)是否存在弱電解質(zhì)的電離或弱離子的水解。(2)已知濃度,是否指明了溶液的體積,用好n=cV。(3)在判斷溶液中溶質(zhì)微??倲?shù)時(shí),是否忽略溶劑水中的H、O原子數(shù)目。(4)所給條件是否與電解質(zhì)的組成有關(guān)。如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 ml·L-1,與電解質(zhì)的組成無關(guān);0.05 ml·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 ml·L-1,與電解質(zhì)的組成有關(guān)。
◎陷阱5 忽視物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的“隱含反應(yīng)”5.判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L 氯氣與足量水反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA( )(2)(2018·全國卷Ⅱ)密閉容器中,2 ml SO2和1 ml O2催化反應(yīng)后分子總數(shù)為2NA( )(3)密閉容器中1 ml PCl3與1 ml Cl2反應(yīng)制備 PCl5(g),增加 2NA個(gè)P—Cl鍵( )(4)50 mL 12 ml·L-1鹽酸與足量MnO2共熱,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA( )
(5)密閉容器中2 ml NO與1 ml O2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA( )(6)足量Zn與一定量的濃硫酸反應(yīng),產(chǎn)生22.4 L氣體時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA( )(7)常溫下,56 g鐵片投入足量硫酸中生成NA個(gè)SO2分子( )(8)1 ml CH4與4 ml Cl2混合光照生成22.4 L CCl4( )(9)足量的Fe粉與1 ml Cl2充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA( )(10)1 ml乙醇與1 ml乙酸在濃硫酸的作用下充分反應(yīng),生成乙酸乙酯的數(shù)目為NA( )【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)×
◎陷阱6 在氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目上設(shè)陷阱6.判斷正誤(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)32 g Cu與S完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA( )(2)5.6 g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.3×6.02×1023( )(3)3 ml單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4,失去8NA個(gè)電子( )(4)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物,23 g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 NA( )
(5)0.1 ml Zn與含0.1 ml HCl的鹽酸充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA( )(6)向FeI2溶液中通入適量Cl2,當(dāng)有1 ml Fe2+被氧化時(shí),共轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目為NA( )(7)1 ml Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA( )(8)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.36 L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.05NA( )(9)過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1 ml氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA( )
(10)7.1 g Cl2與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA( )【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×(6)× (7)× (8)× (9)√ (10)×
抓“反應(yīng)”,突破陷阱(1)明確三步確定電子轉(zhuǎn)移數(shù)目:
(2)熟記常考物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)(其他反應(yīng)物均過量):
1.(2020·全國卷Ⅲ)NA 是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )A.22.4 L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)氮?dú)庵泻?NA個(gè)中子B.1 ml重水比1 ml水多 NA個(gè)質(zhì)子C.12 g石墨烯和12 g金剛石均含有NA個(gè)碳原子D.1 L 1 ml/L NaCl溶液含有28NA 個(gè)電子【答案】C
【解析】若該氮?dú)夥肿又械牡尤繛?4N,則每個(gè)N2分子含有14個(gè)中子,1 ml該氮?dú)夂?4NA個(gè)中子,且構(gòu)成該氮?dú)獾牡臃N類并不確定,A錯(cuò)誤;重水分子和水分子都是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的,所含質(zhì)子數(shù)相同,B錯(cuò)誤; 1 ml NaCl中含有28NA個(gè)電子,但該溶液中除NaCl外,水分子中也含有電子,D錯(cuò)誤。
4.(2019·浙江卷)設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是( )A.1 ml CH2===CH2分子中含有的共價(jià)鍵數(shù)為6NAB.500 mL 0.5 ml·L-1的NaCl溶液中微粒數(shù)大于0.5NAC.30 g HCHO與CH3COOH混合物中含C原子數(shù)為NAD.2.3 g Na與O2完全反應(yīng),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)介于0.1NA和0.2NA之間【答案】D
5.(2018·全國卷Ⅰ)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1NAB.22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NAC.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1.0NAD.1.0 ml CH4與Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA【答案】B
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