1、第1讲物质的量气体摩尔体积课程标准1了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。2能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。考点一物质的量摩尔质量1物质的量(n)(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体，单位为mol。(2)描述对象：微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合(如原子团、官能团等)。点拨使用摩尔度量微观粒子的物质的量时，一定要指明微粒的种类，一般用化学式或微粒符号表示，如1 mol O是正确的，但1 mol氧是错误的。2阿伏加德罗常数
2、(NA)(1)概念：1 mol任何粒子的粒子数，通常用6.021023_mol1表示。(2)物质的量、粒子数(N)与阿伏加德罗常数之间的关系为n。3摩尔质量(M)(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，常用的单位为g/mol(或gmol1)。(2)数值：当粒子的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该粒子的相对原子(分子)质量。(3)物质的量、物质的质量与摩尔质量之间的关系为n。点拨摩尔质量、相对原子(分子)质量、1 mol粒子或物质的质量在数值上相等，但三者的含义不同。摩尔质量的单位是gmol1，相对原子(分子)质量的单位是1，1 mol粒子或物质的质量的单位是g。题组一有关物质的量
3、概念的理解和应用1(2021河北衡水中学调研)下列说法正确的是()A1 mol N2 的质量是14 gBH2SO4的摩尔质量是98 g/molCH2O的摩尔质量是18D1 mol HCl的质量是36.5 g/mol解析：选B。1 mol氮气的质量1 mol28 g/mol28 g，A错误；摩尔质量的单位是g/mol，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，硫酸的摩尔质量是98 g/mol，B正确；同理，水的摩尔质量是18 g/mol，C错误；质量的单位是g，m(HCl)nM1 mol36.5 g/mol36.5 g，D错误。2偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载
4、火箭的推动力。下列叙述正确的是()A偏二甲肼的摩尔质量为60 gB6.021023个偏二甲肼分子的质量约为60 gC1 mol偏二甲肼的质量为60 gmol1D6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子解析：选B。摩尔质量的单位为gmol1，A项错误；6.021023个偏二甲肼分子的物质的量约为1 mol，质量约为60 g，B项正确；质量的单位为g，C项错误；6 g偏二甲肼的物质的量为0.1 mol，分子数为0.1NA，D项错误。题组二依据“n”突破关于物质的量的简单计算30.5 mol Na2SO4中含有的离子数和氧原子的质量分别是()A1.5NA2 molB1.5NA32 gC3.0110
5、234 molDNA64 g解析：选B。0.5 mol Na2SO4中含有的离子数为0.53NA1.5NA，含有的氧原子的物质的量为0.5 mol42 mol，质量为2 mol16 gmol132 g。4利用太阳能分解水制氢，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2.4081023C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的量解析：选D。根据化学方程式2H2O2H2O2，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。A.可生成H2的质
6、量为0.04 g，错误；B.可生成氢原子的个数为2.4081022，错误；C.可生成标准状况下H2的体积为0.448 L，错误；D.0.04 mol Na与水反应产生的H2和光解0.02 mol 水生成的H2理论上均为0.02 mol，正确。物质中某指定粒子数目的计算技巧(1)明确整体与部分的关系：谁是整体，谁是部分。(2)原子(电子)的物质的量分子(或特定组合)的物质的量1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。 考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律及其推论1影响物质体积大小的因素2气体摩尔体积(Vm)(1)概念：单位物质的量的气体所占的体积，常用的单位有Lmol1(或L/mol)和m
7、3mol1(或m3/mol)。(2)标准状况(0_，101_kPa)下，Vm约为22.4_Lmol1。(3)气体摩尔体积、物质的量和气体体积之间的关系为n。点拨气体摩尔体积的使用对象：必须是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。例如：水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算。22.4 Lmol1的理解：气体摩尔体积的数值与温度和压强有关；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 Lmol1，也可能不是22.4 Lmol1。故1 mol气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273 和202 kPa时，Vm也为22.4 Lmol1。3阿伏
8、加德罗定律及其推论(1)含义：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分子。(2)阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述T、p相同同温、同压下，气体的物质的量与其体积成正比T、p相同同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比T、V相同同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比点拨阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”，既包括单一气体，也包括混合气体。阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背，可由理想气体状态方程pVnRT进行推导。题组一气体摩尔体积的理解和应用1下列说法中正确的是()A在一定温度和压强下，固体或液体物质体积的大小只由构成粒子的大小决定B不同的气体，若体积不同，
9、则它们所含的分子数一定不同C在一定温度下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定D22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同解析：选D。在一定温度和压强下，固体或液体的体积主要取决于粒子数目和粒子大小，故A错误；决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数目，不同的气体，体积不同，它们所含的分子数不一定不同，故B错误；压强对分子间的距离有影响，该选项未指明压强，无法使用阿伏加德罗定律判断，故C错误；根据公式求算n(CO2)0.5 mol，n(HCl)0.5 mol，二者的物质的量相等，所以分子数相等，故D正确。2(2021哈尔滨六中模拟)在一定条件下，m g NH4
10、HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。(1)若所得混合气体的密度是H2的d倍，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)若所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL1，则混合气体的平均摩尔质量为_。(3)在该条件下，所得NH3(g)、CO2(g)、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_。解析：(1)NH4HCO3NH3H2OCO2，假设NH4HCO3的摩尔质量为M，混合气体的平均摩尔质量(混)。依题意有d，则(混)2d gmol1，所以M6d gmol1。混合气体的物质
11、的量n(混)3 mol。(2)(混)Vm22.4 gmol1。(3)r(混)Mr(NH3)(NH3)Mr(CO2)(CO2)Mr(H2O)(H2O)17a%44b%18c%。答案：(1) mol6d gmol1(2)22.4 gmol1(3)17a%44b%18c%求解气体(平均)摩尔质量的“五”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)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M。(3)根据标准状况下气体的密度：MVm。(4)根据同温同压下气体的相对密度(D)：D。 (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：MM1a%
12、M2b%M3c%a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。题组二阿伏加德罗定律及其应用3同温同压下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它们所含的原子数相等，则两个容器的容积之比是 ()A21 B15 C23D51解析：选A。假设二者的物质的量分别为x mol和y mol，则H2含2x mol原子，NH3含4y mol原子，有2x4y，则xy21，同温同压下体积比也为21。4在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是()A若M(甲)M(乙)，则分子数：甲乙B若M(甲)M(乙)，则
13、气体摩尔体积：甲乙C若M(甲)M(乙)，则气体的压强：甲乙D若M(甲)M(乙)，则气体的体积：甲乙解析：选C。由质量和密度相等可知气体体积相等，D项错误；等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)M(乙)，则分子数：甲乙，A项错误；若M(甲)M(乙)，则物质的量：甲乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：甲乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C项正确。考点三突破阿伏加德罗常数的五大陷阱陷阱一气体摩尔体积的适用条件1判断正误(正确的打 “”，错误的打“”)(1)常温常压下，22.4 L Cl2中含有的分子数为NA(用NA表示阿优加德罗常数的值，
14、后同)()(2)常温常压下，18 g H2O含有的原子总数为3NA()(3)室温下，1 mol CH4中含有5NA个原子()(4)标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA()(5)标准状况下，22.4 L CCl4中含有的分子数为NA()(6)标准状况下，80 g SO3中含3NA个氧原子()答案：(1)(2)(3) (4)(5)(6)重“两看”，排“干扰”，突破陷阱(1)看“气体”是否处于“标准状况”。常温常压(25 ，101 kPa)、室温(20 )都不是标准状况。(2)看“标准状况”下物质是否为“气体”(如H2O、SO3、苯、CCl4、戊烷等在标准状况下为非
15、气态)。(3)物质的量、物质的质量、摩尔质量与温度、压强等外界条件无关。 陷阱二物质的组成与结构2. 判断正误(正确的打 “”，错误的打“”)(1)2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA()(2)78 g苯中含有碳碳双键的数目为3NA()(3)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1NA()(4)28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA()(5)12 g金刚石中含有的共价键数为4NA()(6)17 g OH与17 g OH所含电子数均为10NA()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)记“组成”，明“结构”，突破陷阱(1)熟记特殊物质中所含微粒(
16、分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，常考查的特殊粒子有Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、OH、OH等。(2)明确特殊物质的结构，如Na2O2是由Na和O构成的，而不是Na和O2；NaCl为离子化合物，只有离子，没有分子等。 (3)记住最简式相同的物质，如NO2和N2O4，乙烯和丙烯(C3H6)。质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等。(4)明确物质中所含化学键的数目，如1 mol硅晶体中含SiSi的数目为2NA，1 mol SiO2中含SiO的数目为4NA，再如H2O2、CnH2n2中化学键的数目分别为3、3n1等。(5)记住摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4
17、等。陷阱三氧化还原反应中电子转移数目的判断3. 判断正误(正确的打 “”，错误的打“”)(1)1 mol Fe 与过量氯气反应，转移2NA个电子()(2)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA()(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA()(4)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA()(5)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子()答案：(1)(2)(3)(4)(5)理解反应，抓准价态，突破陷阱(1)同一种物质在不同反应中是做氧化剂还是做还原剂的判断如Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而
18、Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂。Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。(2)量不同，所表现的化合价不同如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3，Fe过量，生成Fe2。(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。(4)注意氧化还原的顺序如向FeI2溶液中缓缓通入Cl2，首先氧化I，再氧化Fe2。 陷阱四电解质溶液中粒子数目的判断4判断正误(正确的打 “”，错误的打“”)(1)标准状况下，22.4 L氨水含有NA个NH3分子()(2)1 L
19、 0.1 molL1的乙酸溶液中含H的数目为0.1NA()(3)将0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA()(4)25 时，pH13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA()(5)1.0 L 0.1 molL1 Na2S溶液中含有的S2数目为0.1NA()(6)0.1 molL1的NaHSO4溶液中，阴、阳离子的数目之和为0.2NA()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)细“审题”，明“原理”，突破陷阱(1)是否指明了溶液的体积。(2)是否有弱电解质或可水解的盐，如1 L 0.1 molL1的乙酸溶液和1 L 0.1 molL1的
20、乙酸钠溶液中含有CH3COO的数目不相等且都小于0.1NA。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH1的H2SO4溶液中c(H)0.1 molL1，与电解质的组成无关；而0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 molL1，与电解质的组成有关。 陷阱五物质转化中的“隐含反应”5判断正误(正确的打 “”，错误的打“”)(1)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数为0.1NA()(2)50 mL 12 molL1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA()(3)27 g铝片投入足量的冷浓HNO3中生成3NA个NO2分子()(4)在密闭容器中加入1.5
21、mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NA个NH3分子()(5)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA()(6)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)记“隐含”，析“变化”，突破陷阱(1)隐含“可逆反应”2SO2O22SO3，N23H22NH3，Cl2H2OHClHClO。(2)隐含“浓度的变化”MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O，Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。(3)隐
22、含“存在反应”NO和O2发生反应：2NOO2=2NO2，生成的NO2存在转化：2NO2N2O4。(4)隐含“钝化”常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。 1(2021河北省选择考模考)NA是阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是()A1 mol氮气分子中含有键的数目为2NAB1 mol氩气分子中含有原子的数目为NAC1 mol氯化钠中含有Na的数目为NAD1 mol白磷中含有PP共价键的数目为4NA解析：选D。A.一个氮气分子中含有一个氮氮三键，三键中有一个键，两个键，所以1 mol氮气分子中含有键的数目为2NA，A正确；B.氩气分子为单原子分子，所以1 mol氩气分子中含有原子的数目为N
23、A，B正确；C.氯化钠的化学式为NaCl，所以1 mol氯化钠中含有Na的数目为NA，C正确；D.白磷的分子式为P4，P4分子为正四面体结构(四个P原子分别位于顶点)，一个分子中含有6个PP键，所以1 mol白磷中含有PP共价键的数目为6NA，D错误。2设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A10 mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液中氧原子数目为0.002NAB0.2 mol/L的NaCl溶液中，Na数目为0.2NAC0.1 mol的Na2O2与足量的CO2反应，转移电子数目为0.1NAD在标准状况下，4.48 L CH2Cl2中含有的分子数目为0.2NA解析：选C。水中
24、也含有氧原子，所以10 mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液中氧原子数目大于0.002NA，故A错误；溶液体积未知，不能计算Na数目，故B错误；0.1 mol的Na2O2与足量的CO2反应，转移电子数目为0.1NA，故C正确；标准状况下CH2Cl2是液体，无法用22.4 L/mol计算其物质的量，故D错误。3(双选)设NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO42CNa2S2CO2。下列有关说法正确的是()A1 mol/L Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NAB1 L 0.1 mol/L Na2S
25、溶液中含阴离子的数目大于0.1NAC生成1 mol氧化产物时转移电子数目为4NAD通常状况下，11.2 L CO2中含质子的数目为11NA解析：选BC。A.未注明溶液的体积，无法判断1 mol/L Na2SO4溶液中含氧原子的数目，故A错误；B.1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有0.1 mol Na2S，S2水解生成HS和OH，阴离子的数目大于0.1NA，故B正确；C.根据题给化学方程式可知，氧化产物为二氧化碳，生成1 mol氧化产物时转移电子数目为4NA，故C正确；D.通常状况下，气体摩尔体积不是22.4 L/mol ，故11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，故D错误
26、。解答阿伏加德罗常数类题目的思维步骤1(2020高考全国卷)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B1 mol重水比1 mol水多NA个质子C12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D1 L 1 molL1 NaCl溶液含有28NA个电子解析：选C。22.4 L(标准状况)氮气为1 mol，含有的中子数为14NA，A项错误；1 mol重水与1 mol水中的质子数相同，B项错误；石墨烯与金刚石均为碳元素形成的单质，12 g石墨烯和12 g金刚石均为1 mol，含碳原子数均为NA，C项正确；NaCl溶液中的水分子中也含有电子，D项错误
27、。2(2019高考全国卷)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A3 g 3He含有的中子数为1NAB1 L 0.1 molL1 磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NAC1 mol K2Cr2O7 被还原为Cr3转移的电子数为6NAD48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA解析：选B。3 g 3He的物质的量为1 mol，每个3He含1个中子，则1 mol 3He含1 mol中子，A项正确；该溶液中含0.1 mol Na3PO4，由于部分PO水解，故溶液中PO的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为6价，1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3时
28、，得到6 mol电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个CH和3个CC，即每个分子中含13个共价键，则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol共价键，D项正确。3(2019浙江4月选考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()A1 mol CH2=CH2分子中含有的共价键数为6NAB500 mL 0.5 molL1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NAC30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NAD2.3 g Na与O2完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间解析：选D。1个乙烯分子中含1个碳碳双键和4个碳氢单键，
29、而1个双键中有2个共价键，因而1 mol CH2=CH2分子中含有的共价键数为6NA，A项正确；n(Na)n(Cl)0.5 L0.5 molL10.25 mol，n(Na)n(Cl)0.5 mol，因而钠离子和氯离子总数为0.5NA，但水会电离出极少量的H和OH，因而NaCl溶液中微粒数大于0.5NA，B项正确；HCHO与CH3COOH的最简式均为CH2O，原混合物相当于30 g CH2O，n(CH2O)1 mol，因而C原子数为NA，C项正确；不管钠和氧气生成氧化钠还是过氧化钠，钠元素的化合价都是由0价变为1价，2.3 g Na的物质的量为0.1 mol，因而转移的电子数为0.1NA，D项错
30、误。4(2018高考全国卷)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA解析：选B。16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)0.1 mol，如果氯化铁完全水解，则生成0.1 mol Fe(OH)3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA，A项错误；氩气是单原子分子，1 mol Ar含18
31、mol质子，B项正确；甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3，相对分子质量为92，92.0 g(1 mol)甘油中含3 mol羟基，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol，D项错误。1中美科学家在银表面首次获得了二维结构的硼烯，该科研成果发表在顶级刊物Science上，并获得重点推荐，二维结构的硼烯如图所示。下列说法错误的是()A1 mol硼原子核外电子数为3NAB1 mol BF3分子中共价键的数目为3NAC1 mol NaBH4与水反应转移的电子数为4NAD硼烯有望代替石墨烯做“硼烯钠基
32、”电池的负极材料解析：选A。硼原子核外有5个电子，1 mol硼原子核外电子数为5NA，A错误；BF3的结构式为，1 mol BF3分子中共价键的数目为3NA，B正确；NaBH4与水反应生成氢气，氢元素化合价由1价升高为0价，1 mol NaBH4反应转移的电子数为4NA，C正确；硼烯具有导电性，有望代替石墨烯做“硼烯钠基”电池的负极材料，D正确。2(双选)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素，并于2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖，青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物。下列有关青蒿素(分子式：C15H22O5)的叙述正确的是()A青蒿素的摩尔质量为 282B6.021023个青蒿素分子的质量约为 282 gC1 mol青蒿素的质量为 282 gmol1D282 g青蒿素中含有15NA个碳原子解析：选BD。青蒿素的摩尔质量应该为 282 gmol1，故A错误；6.021023个青蒿素分子的物质的量约为1 mol，其质量约为282 gmol11 mol282 g，故B正确、C错误；282 g青蒿素的物质的量为1 mol，1 mol 青蒿素中含有15 mol 碳原子，即含有15NA个碳原子，故D正确。
