1.了解物質(zhì)的量及其相關(guān)物理量的含義和應(yīng)用,體會(huì)定量研究對(duì)化學(xué)科學(xué)的重要作用。2.能基于物質(zhì)的量認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成及其化學(xué)變化,運(yùn)用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
考點(diǎn)一　物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量
1.物質(zhì)的量(1)物質(zhì)的量和阿伏加德羅常數(shù)
(2)物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)和粒子數(shù)(N)之間的關(guān)系
【應(yīng)用示例】汽車常裝有安全氣囊,當(dāng)發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時(shí),瞬間引發(fā)反應(yīng): 2NaN3═2Na+3N2↑,所產(chǎn)生的氣體快速充滿氣囊,可以達(dá)到保護(hù)車內(nèi)人員的目的。(1)若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,13 g NaN3固體中含有離子數(shù)約為________。?(2)若安全氣囊中65 g NaN3完全分解,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________,生成N2分子數(shù)約為____________。?
考向1 質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒數(shù)之間的換算例1(教材改編題)草酸(H2C2O4)是生物體的一種代謝產(chǎn)物,并在不同的生命體中發(fā)揮不同的功能。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列關(guān)于草酸的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A.1 ml草酸含有2 ml H、2 ml C和4 ml OB.含2 ml O的草酸的摩爾質(zhì)量為45 g·ml-1C.45 g草酸中含有的原子總數(shù)為4NAD.117 g草酸完全燃燒生成CO2和H2O,轉(zhuǎn)移電子為2.6 ml
解析 1個(gè)草酸分子含2個(gè)H、2個(gè)C和4個(gè)O,則1 ml草酸含有2 ml H、2 ml C和4 ml O,A正確;H2C2O4的相對(duì)分子質(zhì)量為90,則其摩爾質(zhì)量為90 g·ml-1,與含有O原子數(shù)無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;1個(gè)草酸分子含有8個(gè)原子,45 g草酸為0.5 ml,則含有4 ml原子,故含有的原子總數(shù)為4NA,C正確;H2C2O4燃燒生成CO2和H2O,117 g草酸的物質(zhì)的量為1.3 ml,完全燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子為1.3 ml×2× (4-3)=2.6 ml,D正確。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1] 屠呦呦因發(fā)現(xiàn)治療瘧疾的青蒿素和雙氫青蒿素(結(jié)構(gòu)如圖)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
雙氫青蒿素的分子式為C15H24O5,相對(duì)分子質(zhì)量為284。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列關(guān)于青蒿素和雙氫青蒿素的說(shuō)法正確的是(　　)A.1 ml青蒿素的質(zhì)量為282 g·ml-1B.雙氫青蒿素的摩爾質(zhì)量等于284C.14.1 g青蒿素中含有的原子總數(shù)為2.2NAD.含有6.02×1023個(gè)雙氫青蒿素分子的集合體稱為1 ml
解析 1 ml青蒿素的質(zhì)量為282 g,A錯(cuò)誤;雙氫青蒿素的相對(duì)分子質(zhì)量為284,則其摩爾質(zhì)量為284 g·ml-1,B錯(cuò)誤;14.1 g青蒿素為0.05 ml,含有原子總數(shù)為0.05 ml×42×NAml-1=2.1NA,C錯(cuò)誤。
考向2 物質(zhì)的量與指定微粒數(shù)目的關(guān)系例2設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是(　　)A.0.1 ml環(huán)氧乙烷中含有共價(jià)鍵的總數(shù)為0.3NAB.1 ml氯氣分別與足量鐵和鋁完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為3NAC.2.8 g N2與CO混合氣體中含有分子數(shù)為0.1NAD.1 L pH=1的H2SO4溶液中含有H+的數(shù)目為0.2NA
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2] (2023·廣東茂名一模)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了用LiH介導(dǎo)苯胺氫解生成苯和氨氣的化學(xué)鏈循環(huán)方法,其過(guò)程如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.1 ml苯胺中N—H鍵數(shù)目為3NAB.反應(yīng)1 ml LiH電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為NAC.1 ml —NH2中約含電子數(shù)目為10NAD.生成22.4 L苯需消耗H2分子數(shù)目為NA
解析 1 ml苯胺中含有1 ml —NH2,含有的N—H鍵數(shù)目為2NA,A錯(cuò)誤;LiH中H顯-1價(jià),反應(yīng)時(shí)生成H2,故反應(yīng)1 ml LiH電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為NA,B正確;—NH2含有9個(gè)電子,1 ml —NH2中約含電子數(shù)目為9NA,C錯(cuò)誤;計(jì)算氣體體積時(shí),需要說(shuō)明溫度與壓強(qiáng),D錯(cuò)誤。
1.氣體摩爾體積(1)影響物質(zhì)體積的因素
L·ml-1 　m3·ml-1
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積
2.阿伏加德羅定律及推論(1)阿伏加德羅定律的內(nèi)容在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同________的任何氣體,含有________數(shù)目的分子(或氣體的物質(zhì)的量相同)。概括為“三同”定“一同”:?
(2)阿伏加德羅定律的3個(gè)重要推論
【應(yīng)用示例】氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的應(yīng)用。同溫同壓下,容積相同的兩個(gè)集氣瓶分別盛有N2、NO,如圖所示:
(1)N2和NO的分子數(shù)之比為_______,所含原子數(shù)之比為_______。?(2)N2和NO的質(zhì)量之比為_______,其密度之比為_______。?
考向1 有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算例1(教材改編題)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L由CO和CO2組成的混合氣體的質(zhì)量為16 g,則下列說(shuō)法不正確的是(　　)A.混合氣體中,CO和CO2的物質(zhì)的量之比為3∶1B.混合氣體中,CO和CO2氣體的質(zhì)量之比為21∶11C.同溫同壓下,該混合氣體的密度是H2密度的16倍D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,該混合氣體中CO2的體積為8.4 L
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1] 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CH4和CO的混合氣體8.96 L,總質(zhì)量為7.60 g。下列說(shuō)法不正確的是(　　)A.CO和CH4物質(zhì)的量之比為1∶3B.CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為36.8%C.H和C原子個(gè)數(shù)之比為3∶1D.混合氣體的密度約為8.48 g·L-1
考向2 阿伏加德羅定律及推論的應(yīng)用例2一個(gè)密閉容器的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),隔板處于如圖位置(保持溫度不變),下列說(shuō)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
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2] 同溫同壓下,由NO和CO組成的混合氣體的密度是H2的14.5倍。下列關(guān)系正確的是(　　)(提示:空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量約為29)A.混合氣體中,CO與NO的質(zhì)量之比為14∶15B.混合氣體中,CO與NO的分子數(shù)之比為1∶2C.同溫同壓下,該混合氣體的密度與空氣的密度不同D.同溫同壓下,相同體積的該混合氣體與空氣的質(zhì)量不相等
解析 同溫同壓下,由NO和CO組成的混合氣體的密度是H2的14.5倍,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29,從而可知NO和CO的物質(zhì)的量之比為1∶1,故CO和NO的質(zhì)量之比為28∶30=14∶15,A正確。由A項(xiàng)分析可知,CO與NO的分子個(gè)數(shù)之比為1∶1,B錯(cuò)誤。根據(jù)阿伏加德羅定律可知,同溫同壓下,氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比,故該混合氣體的密度與空氣的密度相等,C錯(cuò)誤。該混合氣體與空氣的平均摩爾質(zhì)量均為29 g·ml-1,則其摩爾質(zhì)量相等,故同溫同壓下,相同體積的該混合氣體與空氣的物質(zhì)的量相同,其質(zhì)量相等,D錯(cuò)誤。
進(jìn)階1 練易錯(cuò)·避陷阱1.下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.1 ml O2和1 ml N2所占的體積約為22.4 LB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2的氣體摩爾體積約為22.4 LC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L由N2、N2O組成的混合氣體中所含有的氮原子的物質(zhì)的量約為2 mlD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 ml H2和1 ml H2O所占的體積都約為22.4 L
解析 兩種氣體的物質(zhì)的量都是1 ml,但由于氣體所處的外界條件未知,不能確定氣體體積的大小,A錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2的氣體摩爾體積約為22.4 L·ml-1,B錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下水不是氣體,不能使用氣體摩爾體積進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,D錯(cuò)誤。
2.甲、乙兩容器中分別裝有N2和O2,且氣體的溫度、壓強(qiáng)均相同,下列判斷正確的是(　　)A.若V(甲)=V(乙),則ρ(N2)=ρ(O2)B.若V(甲)=V(乙),則m(N2)=m(O2)C.若V(甲)≠V(乙),則氣體分子數(shù)可能相等D.若V(甲)≠V(乙),則n(N2)≠n(O2)
進(jìn)階2 練熱點(diǎn)·提素能3.(2023·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法不正確的是(　　)A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L CCl4中,原子數(shù)大于5NAB.71 g Cl2與足量燒堿溶液反應(yīng)制備漂白液,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAC.1 L 0.1 ml·L-1 Na[Ag(CN)2]溶液中CN-的數(shù)目為0.2NAD.1 ml C2H6O中含碳?xì)鋯捂I數(shù)可能為5NA
解析 標(biāo)準(zhǔn)狀況下CCl4的狀態(tài)為液態(tài),22.4 L CCl4物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于1 ml,故原子數(shù)目大于5NA,A正確;氯氣與燒堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物為氯化鈉和次氯酸鈉,氯氣發(fā)生歧化反應(yīng),每有1 ml氯氣參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 ml電子,71 g氯氣恰好為1 ml,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA,B正確;Na[Ag(CN)2]為配合物,其中[Ag(CN)2]-為一個(gè)整體,因此溶液中不含有CN-,C錯(cuò)誤;分子式為C2H6O的有機(jī)物可能為乙醇或二甲醚,當(dāng)該物質(zhì)為乙醇時(shí),1 ml該物質(zhì)含有5 ml碳?xì)鋯捂I,D正確。
4.鎵(Ga)與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液均能反應(yīng)生成H2,可用于制造半導(dǎo)體材料氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵等。同溫同壓下,0.1 ml Ga分別與100 mL濃度均為2 ml·L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),生成H2的體積分別為V1 L和V2 L。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A.V1∶V2=2∶3B.轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為V1∶V2C.消耗酸和堿的物質(zhì)的量之比為3V1∶V2D.反應(yīng)前后兩溶液的質(zhì)量變化相等

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