1、2017年高考化学专题精讲1物质的量 气体摩尔体积 化学计量在实验中的应用 考纲要求 1了解物质的量的单位摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2根据物质的量与粒子(原子、分子、离子等)数目、气体摩尔体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。1物质的量(1)物质的量(n)。物质的量是表示含有_的物理量，单位为_。(2)物质的量的规范表示方法：一 物质的量 摩尔质量一定数目粒子的集合体摩尔(mol)(3)阿伏加德罗常数(NA)。0012 kg_中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为_，单位为_。12C6.021023mol1公式：NANn。2摩尔质量(1)摩尔质
2、量是_的物质所具有的质量，单位是_。公式：Mmn。(2)数值：以_为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的_。gmol1gmol1相对分子(原子)质量单位物质的量 1阿伏加德罗常数(NA)与6.021023完全相同吗？答案 不相同。6.021023是个纯数值没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.021023。1下列有关说法正确的是()A物质的量不是国际单位制中的基本物理量 B某物质含有4 mol氧 C阿伏加德罗常数就是6.021023 mol1 D常用“物质的量”表示一定数目微观粒子
3、的集合体解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，A项错误；B项中“4 mol氧”指代不明，B项错误；阿伏加德罗常数近似为6.021023 mol1，C项错误。答案 D 21个某种氯原子的质量是a g,1个12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()该氯原子的相对原子质量为12a/b m g该氯原子的物质的量为m/(aNA)mol 该氯原子的摩尔质量是aNA g a g该氯原子所含的电子数为17 mol A B C D解析 中摩尔质量的单位错误；由于1个该氯原子质量是a g，且1个氯原子所含电子数为17，故a g该氯原子所含的电子数为17，错。答案 C
4、3(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)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为_。解析(1)0.3 mol6.021023 mol12N(NH3)3，则N(NH3)1.2041023或0.2NA。(2)12 g乙烷的物质的量是0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g20 g31.76 g4.24
5、g，M(C)4.24 g0.04 mol106 gmol1。0.2NA 2.8 mol 106 gmol1 1影响物质体积大小的因素(1)微粒的大小(物质的本性)。(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)。(3)微粒的数目(物质的量的大小)。二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律(2)相关计算。基本表达式：Vm_与气体质量的关系：VVmmM与气体分子数的关系：VVm NNA 2气体摩尔体积(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为_，标准状况下，Vm约为_。(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的_。Vm22.4 Lmol1Vn温度和压强结论相同条件公式语言叙述
6、T、p相同n1n2V1V2同温、同压下，气体的体积与其物质的量成_比T、V相同p1p2n1n2温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成_比T、p相同12M1M2同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成_比 3阿伏加德罗定律及其推论应用(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同_的任何气体，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。体积相同正正正 1下列说法正确的是()标准状况下，6.021023个分子所占的体积约是22.4 L 0.5 mol H2所占体积为11.2 L 标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L 标准状况下，28 g CO与N
7、2的混合气体的体积约为22.4 L 各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol1 标准状况下，体积相同的气体的分子数相同 A B C D 解析 物质不一定是气态；不一定在标准状况下；水在标准状况下不是气态；气体摩尔体积与温度、压强有关。答案 B2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()A22.4apbNA B22.4abpNAC22.4NAba D22.4pbaNA解析 解法一：公式法：双原子分子的物质的量 pNA mol，双原子分子的摩尔质量a gpNA molaNAp gmol1，所以 b g 气体在标
8、准状况下的体积为b gaNAp gmol122.4 Lmol122.4pbaNA L。解法二：比例法：同种气体其分子数与质量成正比，设 b g 气体的分子数为 Na g pb g N则：Nbpa，双原子分子的物质的量为 pbaNA，所以 b g 该气体在标准状况下的体积为22.4pbaNA L。答案 D3某气体的摩尔质量为 M gmol1，NA 表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为 V L 的该气体所含有的分子数为 X。则MXVNA表示的是()AV L 该气体的质量(以 g 为单位)B1 L 该气体的质量(以 g 为单位)C1 mol 该气体的体积(以 L 为单位)D1 L 该
9、气体中所含的分子数解析 X除以NA为该气体的物质的量；然后乘以M表示其质量；最后除以V表示1 L该气体的质量。答案 B 4在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若它们的温度和密度均相同，试根据甲、乙的摩尔质量(M)关系，判断下列说法正确的是()A若M(甲)M(乙)，则气体的体积：甲乙 B若M(甲)乙 C若M(甲)M(乙)，则气体的摩尔体积：甲乙 D若M(甲)M(乙)，则气体的分子数：甲乙解析 两个密闭容器中，分别充有等质量、等密度的甲、乙两种气体，根据 mV可知气体的体积相等，A 项错误；若 M(甲)乙，由 pVnRT 可知，气体的压强：甲乙，B项正确；若 M(甲)M(乙)，根据
10、 nmM，则气体的物质的量：甲乙，由pVnRT 可知，气体的压强：甲乙，C 项错误；根据 nmM，若 M(甲)n(乙)，则气体的分子数：甲乙，D 项错误。答案 B 5如图所示装置，室温下密闭容器内分别充入空气和H2、O2的混合气体在可移动的活塞两边，在标准状况下若将H2、O2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来H2、O2的体积比最接近于()27 54 45 72 A B C D解析 根据阿伏加德罗定律的推论，恒温恒压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，可以假设空气的物质的量为 1 mol，H2、O2 反应后剩余的气体也是 1 mol。参加反应的 H2
11、、O2 的体积比为 21 恰好反应，即H2 是43 mol，O2 是23 mol，若剩余的气体是 1 mol H2，则原来 H2、O2 的体积比是72；若剩余的气体是1 mol O2，则原来H2、O2的体积比是45，B 项正确。答案 B6在一定条件下，某化合物 X 受热分解：2X=A2B4C，测得反应后生成的混合气体对 H2 的相对密度为 11.43，相同条件下，X 的相对分子质量是()A11.43 B22.85C80.01 D160.02解析 根据质量守恒定律，2 mol X 生成 7 mol 混合气体，则 X 的摩尔质量为 11.432 g/mol7280.01 g/mol。答案 C求气体
12、的摩尔质量 M 的常用方法1根据标准状况下气体的密度：M22.4(gmol1)；2根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D；3根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n；4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)：MNAm/N；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：M M1a%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)。解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件，如物质的状态、所处的环境、物质本身的结构，同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况，具体可分为以下几种类型：1气体摩尔体
13、积的适用条件及物质的聚集状态 一看“气体”是否处在“标准状况”。二看“标准状况”下，物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体)。三 有关阿伏加德罗常数的考查2物质的组成与结构(1)记特殊物质中所含微粒的数目，如 Ne、D2O、18O2、OH、OH等。(2)记最简式相同的物质，如 NO2 和 N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。(3)记摩尔质量相同的物质，如 N2、CO、C2H4 等。3电解质溶液中粒子数目的判断(1)看是否有弱离子的水解和弱电解质的电离。(2)看是否指明了溶液的体积。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH1的H2
14、SO4溶液c(H)0.1 molL1，与电解质的组成无关；005 molL1的Ba(OH)2溶液，c(OH)0.1 molL1，与电解质的组成有关。4氧化还原反应中电子转移数目的判断(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
15、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Cl2，首先氧化I，再氧化Fe2，所以下述题(5)中转移的电子数目大于NA。5阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”(1)常见可逆反应：2SO2O2催化剂2SO32NO2N2O4N23H2高温、高压催化剂2NH3Cl2H2OHClHClO(2)反应过程中反应情况的变化，如 MnO2 和稀盐酸不反应，硝酸在反应过程中由于浓度减小还原产物发生改变。解答阿伏加德罗常数试题的一般流程1NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A60 g 丙醇中存在的共价键总数为 10NAB1 L 0.1 molL
16、1 的 NaHCO3 溶液中 HCO3 和 CO23 离子数之和为0.1NAC钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g 钠充分燃烧时转移电子数为 1NAD235 g 核素23592 U 发生裂变反应：23592 U10n裂变 9038Sr13654 Xe1010n，净产生的中子(10n)数为 10NA解析 A 项，因一个分子中含共价键 11 个，所以 60 g 丙醇(1 mol)中存在的共价键总数为 11NA，错误。B 项，1 L 0.1 molL1 的 NaHCO3 溶液中，由于 HCO3 在溶液中既发生电离，又发生水解，所以溶液中 HCO3、CO23 和 H2CO3 物质的量共有 0.1
17、mol，所以HCO3 和 CO23 的离子数之和小于 0.1NA，错误。C 项，因钠在空气中燃烧生成多种氧化物时，钠作还原剂，化合价由 0 价1 价，所以 23 g钠(1 mol)充分燃烧时转移电子数为 1NA，正确。D 项，因一个235 92U 裂变时，净产生中子(10n)数为 9 个，所以 235 g 235 92U(1 mol)裂变时，净产生中子数为 9NA，错误。答案 C 2设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子 B1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子 C标准状况下，22.4 L N2和H2混合气
18、中含NA个原子 D3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子解析 23 g Na为1 mol，与水反应生成0.5 mol H2，即0.5NA个H2O分子，A项错误；Cu与浓硫酸发生氧化还原反应生成SO2，B项错误；标准状况下，22.4 L的混合气体为1 mol，其中含有的原子数为2NA，C项错误；Fe3O4可以看作FeO和Fe2O3以11混合，所以1 mol Fe3O4可看作含有1 mol Fe2和2 mol Fe3，Fe元素的化合价升高，失去的电子数为NA22NA38NA，D项正确。答案 D 3设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A13.8 g NO2与足量水反应
19、，转移电子数目为0.2 NA B标准状况下，22.4 L溴苯中含有氢原子数目为5NA C500 mL 2 mol/L NH4NO3溶液中，含有NH数目为NA D用惰性电极电解足量CuSO4溶液，生成22.4 L气体时转移电子数目为4NA解析 由方程式 3NO22H2O=2HNO3NO 可知，3 mol NO2 与水反应转移 2 mol 电子，13.8 g NO2 为 0.3 mol，转移电子数目为 0.2NA，A 项正确；标准状况下，溴苯为液体，B 项错误；由于 NH4 水解，500 mL 2 mol/L NH4NO3 溶液中，含有 NH4 数目小于 NA，C 项错误；不能确定是否为标准状况，
20、22.4 L O2 不一定为 1 mol，故转移电子数目不一定为4NA，D 项错误。答案 A 4设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA B0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C标准状况下，11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA D在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA解析 氧气和臭氧组成的混合物都是氧元素，1.6 g 即是氧原子的质量，则混合物中氧原子的数目为1.6 g16 gmol1NA0.1NA，A 项正确；丙烯酸的结构简式为 CH2=CHCOOH，含碳碳双键
21、和碳氧双键，故 0.1 mol丙烯酸中含双键的数目为 0.2NA，B 项错误；标准状况下苯不是气体，C项错误；过氧化钠与水反应：2Na2O22H2O=4NaOHO2，氧元素化合价从1 价升高到 0 价，每生成 0.1 mol 氧气，转移电子 0.2 mol，D 项错误。答案 A 5下列有关叙述中正确的是()ACH4与P4的分子结构都是正四面体形，因此在6.021023个CH4分子或P4分子中都含有46.021023个共价键 B在含6.021023个硅原子的二氧化硅晶体中含有46.021023个SiO键 C5.6 g Fe与含0.2 mol HNO3的溶液充分反应，至少失去0.26.021023
22、个电子 D6.021023个Fe3完全水解可以得到6.021023个氢氧化铁胶体粒子 解析 1个CH4分子中含有4个CH键，而1个P4分子中含有6个PP键，A项错误；1 mol二氧化硅中含有4 mol SiO键，B项正确；C项中硝酸不足量，铁不能完全参加反应，转移电子数小于0.26.021023，C项错误；Fe(OH)3胶体粒子是Fe(OH)3分子的聚集体，故1 mol Fe3完全水解生成的氢氧化铁胶体粒子的物质的量远远小于1 mol，D项错误。答案 B6设 NA 代表阿伏加德罗常数的值，N 表示粒子数。下列叙述正确的是()A将 CO2 通过 Na2O2 使其增重 a g 时，反应中转移电子数
23、为aNA14B将 1 mol Cl2 通入水中，则 N(HClO)N(Cl)N(ClO)2NAC2.24 L CH4 中含有的 CH 键数为 0.4NAD常温常压下，3.0 g 含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA解析 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，固体增重 56 g时转移 2 mol电子，则固体增重 a g 时，转移电子数为aNA28，A 项错误；氯气与水的反应是可逆反应，正确的关系式为 2N(Cl2)N(HClO)N(Cl)N(ClO)2NA，B 项错误；没有标明标准状况，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，C 项错误；甲醛、冰醋酸的最简式都是 CH2O，D 项正确。答案 D