1、第3节物质的量气体摩尔体积考试评价解读1明确阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的定义，明确概念的区别与联系，理解物质变化的守恒思想，分析物质微观和宏观的联系。2认识物质的量在化学定量研究中的重要作用，能结合生产、生活中的实际数据，并运用物质的量计算物质的组成和物质转化过程的质量关系。核心素养达成宏观辨识与微观探析认识物质的量在宏观物体与粒子间的桥梁作用，并从微观粒子数方面认识物质的多少。证据推理与模型认知在有关物质的量的计算时，通过分析、推理、数据处理等角度领悟计算的方法；建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积的模型认知。物质的量与摩尔质量以练带忆1在0.5 mol Na2SO4中含有SO的数目
2、是()A0.5B6.021023C3.011022D0.5NAD解析：Na2SO4由Na和SO构成，1 mol Na2SO4含有1 mol SO，则0.5 mol Na2SO4含有0.5 mol SO，故含有SO的数目为3.011023。2物质的量是高中化学常用的物理量，请完成有关计算：(1)2.2 g CO2含有_个氧原子。(2)含6.021023个氢原子的水的质量是_g。(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol Na，则Na2X的摩尔质量为_，X的相对原子质量为_。解析：(1)1个CO2分子含有2个氧原子，2.2 g CO2的物质的量为n(CO2)0.05 mol，则含有0.1
3、mol 氧原子，其数目为6.021022。(2)6.021023个氢原子的物质的量为1 mol，1个H2O分子含有2个氢原子，则含6.021023个氢原子的水的物质的量为0.5 mol，其质量为m(H2O)0.5 mol18 gmol19 g。 (3)1 mol Na2X中含有2 mol Na，0.2 mol Na2X中含有0.4 mol Na，M(Na2X)62 gmol1，则X的相对原子质量为6223216。答案：(1)6.021022(2)9(3)62 gmol116练后梳理1物质的量(n)和阿伏加德罗常数(NA)(1)概念间的关系(2)物质的量的规范使用例如，1 mol Na、0.5
4、mol H2、0.1 mol SO4等。2摩尔质量(M)气体摩尔体积与阿伏加德罗定律以练带忆1瓦斯中甲烷(CH4)与氧气的质量比为14时极易爆炸，此时甲烷与空气的体积比约为(提示：氧气约占空气体积的)()A14B12C110D18 C解析：瓦斯中甲烷(CH4)与氧气的质量比为14时极易爆炸，此时CH4与O2的物质的量之比为12，根据阿伏加德罗定律推知，CH4与O2的体积之比为12，故此时甲烷与空气的体积比约为110。2(双选)下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是()A在标准状况下，1 mol液态水的体积约为22.4 LB22.4 L氮气的物质的量一定是1 mol C在标准状况下，0.5 mol
5、 氢气和氧气的混合气体的总体积约为11.2 LD若1 mol 气体的体积为22.4 L，则该气体不一定处于标准状况下CD解析：在标准状况下，1 mol 液态水的体积远小于22.4 L，A项错误；若22.4 L氮气处于非标准状况下，则其物质的量不一定是1 mol，B项错误；标准状况下气体摩尔体积约为22.4 Lmol1，故0.5 mol 氢气和氧气的混合气体的总体积约为11.2 L，C项正确；由于气体的体积受温度和压强影响，1 mol气体的体积为22.4 L时，该气体不一定处于标准状况下，D项正确。3(1)设阿伏加德罗常数的值为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，该混合气
6、体的平均摩尔质量为_，n g该混合气体在相同状况下所占的体积是_。(2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_。(3)在相同条件，将CO2和CO按12体积比混合，则混合气体的相对分子质量为_。解析：(1) gmol1 gmol1，V22.4 L L。(2)M64 gmol1。(3)M gmol133.3 gmol1。答案：(1) gmol1 L(2)64(3)33.3练后梳理1影响物质体积的因素2气体摩尔体积3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含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。概括为“三同”定“一同”：考点1以物质的量(n)
7、为核心的计算抓本质悟考法设NA为阿伏加德罗常数的值，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. B. C. D.【解题关键点】解答本题需要注意以下两个方面：(1)若求b g该气体在标准状况下的体积，需首先清楚该气体的摩尔质量。(2)同一气体摩尔质量相同，故可利用a g 该气态双原子分子的分子数为p计算该气体的摩尔质量。【易错失分点】解答本题失误的最大原因是找不到解题关键点，找不到a g 气体和b g气体的联系桥梁M，致使解题无明确思路。自主解答_D解析：a g该气态双原子分子的物质的量为 mol，该双原子分子的摩尔质量为 gmol1，所以b g该
8、气体在标准状况下的体积为22.4 Lmol1 L。多角度突破练角度1基本概念的理解与应用1下雪时，常用融雪剂清理路面，醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于 1 mol CH3COOK的叙述正确的是()A1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素BCH3COOK的摩尔质量为98 gC1 mol CH3COOK含有2 mol氧D1 mol CH3COOK含有约36.021023个HD解析：使用物质的量描述粒子含量多少时，必须指明具体粒子的名称，如1 mol CH3COOK含有1 mol K，故A错误；摩尔质量的单位是gmol1，醋酸钾的摩尔质量为98 gmol1，故B错误；使用
9、物质的量描述微粒，必须指明具体粒子的名称，如1 mol CH3COOK含有2 mol氧原子，故C错误；1 mol CH3COOK中含有3 mol H，含有NnNA36.021023个H，故D正确。2(2020荆州模拟)草酸(分子式为H2C2O4，沸点：150 )是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是()A若1 mol草酸中含a个碳原子，则阿伏加德罗常数为B1 mol草酸中约含有6.021023个分子C45 g草酸中约含有1.2041024个氧原子D草酸分子中碳与氧原子的物质的量之比为12A解析：阿伏加德罗常数的单位为mol1，A错误。三“量”辨析摩尔质量
10、、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 gmol1，H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。角度2n、N、m、M的相关计算与换算3利用太阳能分解制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是()A可生成H2的质量为0.02 gB可生成氢原子的个数为2.4081023个C可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)D生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量D解析：根据化学方程式2H2O2H2O2可知，光解0.02 mol 水，可生成0.02 mol H2和0.01 mol O2，生成H2的质量为0. 02
11、 mol2 gmol10.04 g，A项错误；生成氢原子的个数约为0.02 mol26.021023 mol12.4081022个，B项错误；在标准状况下生成H2的体积为0.02 mol22.4 Lmol10. 448 L，C项错误；0.04 mol Na与水反应产生0. 02 mol H2，D项正确。4设NA为阿伏加德罗常数的值，回答下列问题。(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与_个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是_。(3)分子数为0.5 NA的CO2分子的质量是_。解析：(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子个数为0.6NA，一个N
12、H3分子含有3个氢原子，因此0.2NA个NH3分子含有氢原子个数等于0.6NA。(2)12 g C2H6的物质的量为0.4 mol,1个C2H6分子中含有7个共价键，则 12 g C2H6中所含的共价键的物质的量是(0.47)mol2.8 mol。(3)分子数为0.5NA的CO2分子其物质的量为0.5 mol，则质量等于 0.5 mol44 gmol122 g。答案：(1)0.2NA(2)2.8 mol(3)22 g以“物质的量”为核心的基本计算考点2阿伏加德罗定律及推论的应用抓本质悟考法(双选)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相同的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，
13、则下列说法正确的是()A充入的CO分子数比CO2分子数少B甲容器的体积比乙容器的体积小CCO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相等D甲中CO的密度比乙中CO2的密度小【解题关键点】解答本题需要注意以下几个方面：(1)解答本题的首要关键点是“质量相同”，但CO、CO2气体的摩尔质量不同，故可推知CO、CO2气体的物质的量关系或分子数关系，进而推得同温同压下的体积关系。(2)明确同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比。【易错失分点】(1)忽视影响气体摩尔体积的因素是温度和压强，同温同压下，气体的摩尔体积相同，与其他因素无关。(2)不清楚同温同压下，“气体的密度之比等于摩尔质量之比”的定量关系。(3)
14、提炼不出各量之间的关系，无法有效答题。自主解答_CD解析：温度、压强相同的条件下，气体摩尔体积相等，根据n知，相同质量时其物质的量之比等于其摩尔质量的反比，CO、CO2的摩尔质量分别是 28 gmol1、44 gmol1，所以二者的物质的量之比为44 gmol128 gmol1117。根据NnNA知，二者的分子数之比等于其物质的量之比，为117，所以CO分子数多，故A项错误；根据VnVm知，相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，所以甲容器的体积比乙容器的大，故B项错误；温度和压强相等，其气体摩尔体积相等，故C项正确；由知，相同条件下，其密度之比等于其摩尔质量之比，所以甲中CO的密度比乙中
15、CO2的密度小，故D项正确。多角度突破练角度1气体摩尔体积的概念及有关计算1一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子，该分子由1.2041024个原子构成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况B标准状况下，该纯净物若为气态，其体积约是 22.4 LC该气体中每个分子含有两个原子D若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 LA解析：若该物质为气态物质，则其在标准状况下的体积为22.4 L，故该温度和压强不可能是标准状况，A项错误，B项正确；由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1 mol，C项正确；根
16、据题意，在此温度和压强条件下，Vm30 Lmol1，D项正确。2一定量的液态化合物XY2，在适量的氧气中恰好完全燃烧，化学方程式为XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)，在标准状况下测得生成物的体积为672 mL、密度为2.56 gL1，则化合物XY2的相对分子质量为()A38B44C64D76D解析：生成物总物质的量为0.03 mol，由化学方程式可知，反应前后气体的物质的量不变，故n(O2)消耗0.03 mol，则m(O2)消耗0.03 mol32 gmol10.96 g。生成物的总质量为m(XO2)m(YO2)0.672 L2.56 gL11.72 g，根据质量守恒可知，m
17、(XY2)m(O2)m(XO2)m(YO2)1.72 g，则m(XY2)1.72 g0.96 g0.76 g。又因为n(XY2)n(O2)0.01 mol，则m(XY2)76 gmol1，故化合物XY2的相对分子质量为76。224 Lmol1的使用条件(1)使用对象：必须是气体(可以是单一气体，也可以是混合气体)。水、酒精、SO3、HF、CCl4、苯、己烷等在标准状况下不是气体。(2)使用条件：气体摩尔体积(Vm)与温度、压强有关，温度和压强不同，Vm可能不同。“Vm22.4 Lmol1”是任何气体在标准状况下的摩尔体积，在非标准状况下也可能是22.4 Lmol1。角度2阿伏加德罗定律及其推论
18、的基本应用3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C解析：由于12C18O和14N2的相对分子质量不等，故体积相等的两种气体的质量不等，因此密度不等，故A错误；1个12C18O分子中有16个中子，1个 14N2 分子中含有14个中子，二者均为双原子分子，原子数相等，即分子数相等，但中子数不等，故B错误；12C18O和14N2均为14电子分子，同温同压下，体积相等则分子数相等，所具有的电子数相等，故C正确；12C18O和14N2分子内均有14个质子，由于二者的相
19、对分子质量不等，故等质量的两种分子所具有的质子数不等，故D错误。4(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为_，分子数之比为_；同温同压下的密度之比为_，含氧原子数之比为_，体积之比为_。(2)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为_，推断的依据是_。解析：(1)物质的量之比微粒个数之比，相同条件下密度之比原子质量之比，相同条件下体积比物质的量之比。2 mol O3与3 mol O2的质量之比为(248)(332)11，分子数之比为23，密度之比为32，氧原子数之比为11，体积比为23。(2)2
20、OxFyxO2yF2 2 x y 10 15 10可得x3，y2，则A的化学式为O3F2。答案：(1)1123321123(2)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律求气体摩尔质量M的常用方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M。(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M。(3)根据标准状况下气体的密度：M22.4 Lmol1。(4)根据气体的相对密度(D)：D。1(命题情境：化学与物质的制备问题)(双选)阿伏加德罗常数的值为NA，实验室制备联氨(N2H4)的化学方程式为2NH3NaClO=N2H4NaClH2O。下列说法正确的是()A0.1 mol N
21、2H4中所含质子数为1.8NAB0.1 molL1的NaClO溶液中，ClO的数量为0.1NAC消耗4.48 L NH3时，转移电子数为0.2NAD1.6 g N2H4中存在共价键总数为0.25NAAD解析：1个N2H4分子中含有18个质子，A项正确；未指明NaClO溶液的体积，无法计算，B项错误；气体所处的状况未知，无法计算，C项错误；1个N2H4分子中存在1个NN键和4个NH键，1.6 g N2H4的物质的量为0.05 mol，存在共价键的物质的量为0.05 mol50.25 mol，D项正确。2奥克托今是一种猛(性)炸药，学名为环四亚甲基四硝胺，简称HMX，其结构简式如图所示。密闭容器中
22、HMX发生自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为()A11B21 C12 D32A解析：根据结构简式可知奥克托今的分子式为C4N8H8O8，根据原子守恒可知，HMX自爆时的化学方程式为C4N8H8O8=4CO4N24H2O，故N2和CO的分子数之比为11。3(命题情境：化学与材料制造问题)(双选)捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)()A标准状况下，22.4 L CO2中所含的电子数目为16NAB10.1 g N(C2H5)3中所含的非极性共价键数目为0.3NAC2 mol Au与2 mol H2中所含的分子数目均为2NAD100 g 46%的甲酸
23、水溶液中所含的氧原子数目为5NABD解析：标准状况下22.4 L二氧化碳的物质的量为1 mol，而二氧化碳中含22个电子，故1 mol二氧化碳中含电子为22NA个，故A错误。10.1 g N(C2H5)3的物质的量为n0.1 mol，而10.1 g N(C2H5)3中含3个非极性共价键，故0.1 mol此物质中含0.3NA个非极性共价键，故B正确。Au是金属，由原子构成，不含分子，故2 mol Au中含分子数为0，而2 mol氢气中分子数为2NA，故C错误。甲酸水溶液中除了甲酸含有氧原子外，水也含氧原子，100 g 46%的甲酸溶液中甲酸的质量为46 g，物质的量为1 mol，含2 mol O
24、原子；水的质量为54 g，物质的量为3 mol，含O原子为3 mol，故此溶液中含有的氧原子的个数共为5NA，故D正确。4(命题情境：工业生产中的环保问题)新装修房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体，银Ferrozine法检测甲醛的原理如下：用NA表示阿伏加德常数的值，则下列说法正确的是()A22.4 L CO2中含共价键数目为4NAB30 g HCHO被氧化时转移电子的数目为2NAC该电池总反应的化学方程式为2Ag2OHCHO=4AgCO2H2OD理论上，消耗HCHO和消耗Fe3的物质的量之比为41C解析：没有注明温度和压强，所以无法计算气体的物质的量，A错误；30 g HCHO的物质的量为
25、1 mol，被氧化时生成CO2，碳元素的化合价从0升高到4，所以转移电子数目为4NA，B错误；根据电子转移守恒，消耗1 mol HCHO时，转移4 mol电子，可以把4 mol Fe3还原为Fe2，D错误。5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Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为_，氢原子的物质的量为_mol。解析：12.2 g晶体的物质的量为0.1 mol，结合化学式可知，含有的氧原子为0.1 mol3.3NA mol10.33NA，氢原子的物质的量为0.1 mol2.60.26 mol。答案：0.33NA0.26
