1、第一章 化学计量在实验中的应用 第 1 节 物质的量 气体摩尔体积考纲要求1了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。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_。(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)。(3)阿伏加德罗常数(NA)规定：_中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其数值约为_。mo
2、l0.012 kg 12C6.021023公式：NA_，单位为 mol1。2摩尔质量(M)(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。定义式：M_；单位：_。(2)数值：当微粒的摩尔质量以_为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。Nnmng/mol或gmol1g/mol3气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素。(2)气体摩尔体积(Vm)。概念：单位物质的量的气体所占有的体积。定义式：Vm_；单位：_(或_)。特例：标准状况(_)下，Vm 为_。VnLmol1L/mol22.4 Lmol10，101kPa影响因素：Vm 的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。4阿伏加德
3、罗定律(1)含义：在同温同压下，相同_的任何气体都含有_数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)阿伏加德罗定律的推论。体积 相同 结论相同条件公式语言叙述T、p 相同n1n2V1V2同温、同压下，气体的物质的量与其体积成正比T、p 相同12M1M2同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比T、V 相同p1p2n1n2同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比辨析拓展1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)2 g 氦气所含的原子数目约为 6.021023。()(2)氧化钙的摩尔质量为 56 g。()(3)标准状况下，O2 和 O3 中氧原子的摩尔质量均为16 gmol1。()(4)1
4、 mol HCl 气体中所含 Cl的数目为 NA。()(5)在标准状况下，1 mol O2 与 1 mol SO3 的体积相同。()(6)常温常压下，14 g N2 与 7 g 乙烯(C2H4)所含原子数相同。()(7)22 g CO2 与标准状况下 11.2 L HCl 所含的分子数相同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2在标准状况下，14 g 某气体 X 的体积为 11.2 L，密度为 1.25 gL1。你能否用两种方法求出 X 的摩尔质量吗？答案：(1)定义式法：n(X)11.2 L22.4 Lmol10.5 mol Mmn14 g0.5 mol28 gmol1(2)
5、标态密度法：M1.25 gL122.4 Lmol128 gmol1考向 1 有关“物质的量”概念的理解和运用1“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，下列有关说法正确的是()A2 g H2 含有 1 mol 氢分子B2 mol 氧气的摩尔质量为 64 gmol1C1 mol 任何物质都含有 6.021023 个分子D质量相等的 CO 和 CO2，物质的量之比为 23解析：2 g H2 的物质的量是 1 mol，含有 1 mol 氢分子，A 正确；摩尔质量的单位是 gmol1，数值上等于物质的相对分子(原子)质量，B 错误；1 mol 任何物质都约含有 6.021023 个微粒，不一定是分子
6、，也有可能是离子或原子，C 错误；设质量均为 m，则 n(CO)n(CO2)m28 gmol1m44 gmol1117，D 错误。答案：A2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：A 项，摩尔质量的单位为 gmol1，错误；B项，6.021023 个偏二甲肼的物质的量为 1 mol，质量为60 g，正确；C 项，1 mol 物质的质量在数值上
7、等于摩尔质量，质量的单位为 g，错误；D 项，6 g 偏二甲肼的物质的量为6 g60 gmol10.1 mol，分子数为 0.1NA，错误。答案：B考向 2 有关 nmM NNA VVm的计算3设 NA 为阿伏加德罗常数，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.22.4apbNA B.22.4appNAC.22.4NAbaD.22.4pbaNA解析：a g 该双原子分子的物质的量 pNA mol，该双原子分子的摩尔质量a gpNAmolaNAp gmol1，所以 b g气体在标准状况下的体积为b gaNAp gmol122.4 Lm
8、ol122.4pbaNA L。答案：D4CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)，(1)混合气体中CO的质量是_g。(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是_L。(3)混合气体在标准状况下的密度是_gL1。(4)混合气体的平均摩尔质量是_gmol1。解析：CO 燃烧发生反应：2COO2=2CO2，CO的体积与生成 CO2 的体积相等，燃烧后 CO2 的总体积为11.2 L，故 18 g CO 和 CO2 的混合气体的总体积为 11.2 L，在标准状况下，18 g CO 和 CO2 的混合气体的物质的量为0.5 mol，设 CO 的物质的量为 x mo
9、l，CO2 的物质的量为y mol，则28x44y18xy0.5，解得 x0.25，y0.25。(1)混合气体中 CO 的质量28 gmol10.25 mol7 g。(2)原混合气体中 CO2 的体积为025 mol22.4 Lmol15.6 L。(3)原混合气体的密度 18 g11.2 L1.61 gL1。(4)解法一：M22.4 Lmol11.61 gL122.4 Lmol136 gmol1；解法二：M 18 g0.5 mol36 gmol1；解法三：M28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1；故平均摩尔质量为 36 gmol1。答案：(1)7(2)5.6(3)1.61
10、(4)36求解气体摩尔质量“五”方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mmn。(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)：MNAmN。(3)根据标准状况下气体的密度：M22.4(gmol1)。(4)根据同温同压下气体的相对密度(D12)：M1M2D。(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%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)。考向 3 阿伏加德罗定律及其应用5等温等压下，有质子数相等的 CO、N2、C2H2 三种气体，下列叙述中正确的是()A体积之比为 131314B密
11、度之比为 141413C质量之比为 111D原子数之比为 111解析：A 项，三种气体分子的质子数均为 14，质子数相等的 CO、N2、C2H2 三种气体，物质的量相等。等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为 111，错误；B 项，CO、N2、C2H2 摩尔质量分别为 28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据 nMnVm MVm知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为 282826141413，正确；C 项，三种气体分子的物质的量相等，CO、N2、C2H2 摩尔质量分别为 28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1，
12、根据 mnM 知：质量之比与摩尔质量成正比为 282826141413，错误；D 项，1 分子 CO、N2、C2H2 分别含原子数为 2、2、4，所以三种气体原子数之比为 112，错误。答案：B6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：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
13、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；由质量和密度相等可知气体体积相等，D 项错误。答案：C考点二 突破阿伏加德罗常数应用的“五大陷阱”陷阱一 考查气体摩尔体积的适用条件1正误判断(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。()(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
14、为 0.5NA。()(5)标准状况下，22.4 L 的 CCl4 中含有的 CCl4 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气态)。(3)物质的量、物质的质量、摩尔质量与温度、压强等不受外界条件的影响。陷阱二 考查物质的组成或结构2.正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)2
15、.0 g H182 O 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(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，常考查的特殊微粒如 Ne、D2O、18O2、O3、P4、H3
16、7Cl、OH、OH等。(2)明确特殊物质的结构，如 Na2O2 是由 Na和 O22 构成，而不是 Na和 O2；NaCl 为离子化合物，只有离子，没有分子等。(3)记最简式相同的物质，如 NO2 和 N2O4，乙烯和丙烯(C3H6)等，如：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 硅中含SiSi 键的数目为 2NA，1 mol SiO2 中含 SiO 键的数目为 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 等。陷阱三 考查氧化还原反应中电子的转移数目
17、3正误判断(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。()(6)向 FeI2 溶液中通入适量 Cl2，当有 1 mol Fe2被氧化时，共转移的电子数目为 NA。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)理解反应，抓准价态，
18、突破陷阱(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断如 Cl2 和 Fe、Cu 等反应，Cl2 只作氧化剂，而 Cl2 和NaOH 反应，Cl2 既作氧化剂，又作还原剂。Na2O2 与 CO2或 H2O 反应，Na2O2 既作氧化剂，又作还原剂，而 Na2O2与 SO2 反应，Na2O2 只作氧化剂。(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 溶液中通入
19、 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正误判断(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 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离子数为0.1NA。()(6)0.1 molL1 的 NaHSO4 溶液中，阴、
20、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 molL 1 的乙酸钠溶液中含有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 c(H)0.1 molL1，与电解质的组成无关；而0.05 molL1 的 Ba(OH)2 溶液，c(OH)0.1 molL1，与电解质的组成有关。陷阱五 考查物质转化中的“隐含反应”5正误判断(正确的打“”，错误的打“
21、”)。(1)标准状况下，0.1 mol Cl2 溶于水，转移的电子数目为 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 铝片投入足量冷的浓 HNO3 中生成 3NA 个NO2 分子。()(4)在密闭容器中加入 1.5 mol H2 和 0.5 mol N2，充分反应后可得到 NH3 分子数为 NA。()(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
22、)(3)(4)(5)(6)记“隐含”，析“变化”突破陷阱(1)隐含“可逆反应”。2SO2 O2 催化剂2SO3，2NO2N2O4，N2 3H2高温、高压催化剂2NH3，Cl2H2OHClHClO。(2)隐含“浓度的变化”。MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。(3)隐含“存在反应”。在混合气体 NO 和 O2 中会发生反应：2NOO2=2NO2，2NO2N2O4。(4)隐含“钝化”。常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。1(2019乐山模拟)NA 代表阿伏加德罗常数的数值
23、，下列叙述正确的是()A10 mL 0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液中氧原子数为 0.002NAB0.2 molL1 的 NaCl 溶液中，Na数为 0.2NAC0.1 mol 的 Na2O2 与足量的 CO2 反应，转移电子数为 0.1NAD在标准状况下 4.48 L CH2Cl2 的分子数为 0.2NA解析：水中含有氧原子，所以 10 mL 0.1 molL1 的CH3COOH 溶液中氧原子数大于 0.002NA，故 A 错误；没有溶液体积，不能计算 Na数，故 B 错误；0.1 mol 的Na2O2 与足量的 CO2 反应，转移电子数为 0.1NA，故 C 正确；在标准状况下
24、 CH2Cl2 是液体，故 D 错误。答案：C2(2019濮阳一模)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 Na2SO4 2C=高温 Na2S2CO2。下列有关说法正确的是()A1 molL1 Na2SO4 溶液中含氧原子的数目一定大于 4NAB1 L 0.1 mol/L Na2S 溶液中含阴离子的数目小于0.1NAC生成 1 mol 氧化产物时转移电子数为 4NAD通常状况下 11.2 L CO2 中含质子的数目为 11NA解析：A 项，未注明溶液的体积，无法判断 1 molL1Na2SO
25、4溶液中含氧原子的数目，错误；B 项，1 L 0.1 molL1Na2S 溶液中含有 0.1 mol Na2S，硫离子水解生成 HS和氢氧根离子，阴离子的数目大于 0.1NA，错误；C 项，根据方程式，氧化产物为二氧化碳，生成 1 mol 氧化产物时转移电子数为 4NA，正确；D 项，通常状况下，气体摩尔体积不是 22.4 Lmol1，故 11.2 L CO2 的物质的量不是 0.5 mol，错误。答案：C1(2018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
26、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：Fe(OH)3胶体粒子是若干个 Fe(OH)3的集合体，A 项错误；氩气是单原子分子，标准状况下，22.4 L 氩气的物质的量为 1 mol，含有的质子数为 18NA，B 项正确；92.0 g 甘油的物质的量为 1 mol，每个甘油分子含有 3 个羟基，所以 1 mol 甘油含有的羟基数为 3.0NA，C 项错误；CH4 与 Cl2 发生取代反应生成的有机物除了 CH3Cl 以外，还有 CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4，生成的
27、CH3Cl 分子数小于1.0NA，D 项错误。答案：B2(2018全国卷)下列叙述正确的是()A24 g 镁与 27 g 铝中，含有相同的质子数B同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C1 mol 重水与 1 mol 水中，中子数比为 21D1 mol 乙烷和 1 mol 乙烯中，化学键数相同解析：24 g Mg、27 g Al 的物质的量均为 1 mol，1个 Mg 原子和 1 个 Al 原子所含的质子数分别为 12、13，故 24 g 镁与 27 g 铝中含有的质子数分别为 12 mol 和 13 mol，A 项错误；等质量的氧气和臭氧，所含氧原子数相等，故电子数相同，B 项正确；1 个 D2
28、O 分子含有 10 个中子，1 个 H2O 分子含有 8 个中子，1 mol 重水与 1 mol水中含有的中子数之比为 108(54)，C 项错误；1 个乙烷分子中含有 7 个共价键，而 1 个乙烯分子中含有 6个共价键，故 1 mol 乙烷与 1 mol 乙烯中，含有的化学键数之比为 76，D 项错误。答案：B3(2017全国卷)阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法正确的是()A1 L 0.1 molL1 NH4Cl 溶液中，NH4 的数量为0.1NAB2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为0.1NAC标准状况下，2.24 L N2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2
29、NAD0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2NA解析：溶液中含 0.1 mol NH4Cl，由于 NH4 部分水解，即 NH4 的数量少于 0.1NA，A 项错误；2.4 g Mg 为 0.1 mol，与 H2SO4 完全反应转移 0.2 mol 电子，B 项错误；标准状况下，2.24 L N2 和 O2 的混合气体为 0.1 mol，其分子数为0.1NA，C 项错误；H2 与 I2 的反应虽为可逆反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应程度如何，分子总数均为 0.2NA，D 项正确。答案：D4(2017海南卷)NA 为阿伏加德罗常数
30、的值。下列叙述错误的是()A1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NAB1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NAC1 L 0.1 molL1 的乙酸溶液中含 H的数量为0.1NAD1 mol 的 CO 和 N2 混合气体中含有的质子数为14NA解析：乙烯的结构简式为 CH2=CH2，1 mol 乙烯中含有碳氢键的物质的量为 4 mol，故 A 说法正确；甲烷燃烧生成 CO2，甲烷中 C 的化合价为4 价，CO2 中 C的化合价为4 价，因此 1 mol 甲烷完全燃烧转移电子物质的量为 8 mol，故 B 说法正确；乙酸是弱酸，部分电离，因此溶液中 H物质的量小于 0.1 mol，故
31、C 说法错误；1 mol CO 含有质子物质的量为(68)mol14 mol，1 mol N2 中含有质子物质的量为 27 mol14 mol，因此 1 mol N2 和 CO 的混合气体中含有质子物质的量为 14 mol，故D 说法正确。答案：C5(2016全国卷)设 NA 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()A14 g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NAB1 mol N2 与 4 mol H2 反应生成的 NH3 分子数为2NAC1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NAD标准状况下，2.24 L CCl4 含有的共价键数为 0.4NA解析：乙烯和丙烯的最简式均为
32、CH2，故 14 g 乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为14 g14 gmol12NA2NA，A 项正确；忽视了 N2 与 H2 的反应为可逆反应，不能进行彻底，B 项错误；Fe 与过量硝酸反应生成 Fe3，1 mol Fe参加反应转移 3NA 个电子，C 项错误；标准状况下 CCl4为液态，D 项错误。答案：A6(2016海南卷)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可生成氢的原子数为 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 的量解析：根据方程式 2H2O=光2H2O2，光解0.02 mol 水，可产生 0.02 mol H2 和 0.01 mol O2。A.可生成 H2 的质量为 0.04 g，错误；B.可生成氢的原子数为 2.4081022 个，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 H2 和光解 0.02 mol水生成 H2 理论上均为 0.02 mol，正确。答案：D