1、考纲解读1了解物质的量单位摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。命题探究 预计 2017 年高考本部分的主要命题形式为选择题和计算题，主要考查的角度为：1以物质的量为核心的粒子数目、质量、气体体积的计算。2以阿伏加德罗常数为载体的概念辨析与简单计算，同时又隐含对物质结构、氧化还原反应、电离、水解等知识的考查。总之，以 NA 为载体，与概念、理论、元素化合物结合多元化考查是高考命题的热点和趋势，复习时应从掌握知识内涵外延，正确判断正误等方面着手。知识点一物质的量、摩尔质量1
2、物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系2摩尔质量(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量。(2)符号 M，单位：gmol1，表达式：Mmn。(3)Fe 的摩尔质量是 56_gmol1，CO2 的摩尔质量是 44_gmol1，SO24 的摩尔质量是 96_gmol1。由此可知：以 gmol1 为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。自测诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量()(2)0.012 kg12C 中含有约 6.021023 个碳原子()(3)1 mol 任何物质都含有 6.021023 个分子
3、()(4)1 mol 水中含有 2 mol 氢和 1 mol 氧()(5)NaOH 的摩尔质量为 40 g()(6)1 mol O2 的质量与它的相对分子质量相等()(7)1 mol OH的质量为 17 gmol1()(8)氖气的摩尔质量(单位 gmol1)在数值上等于它的相对原子质量()(9)2 mol H2O 的摩尔质量是 1 mol H2O 的摩尔质量的 2 倍()(10)含 0.4 mol Al3的 Al2(SO4)3 中含 SO24 的物质的量是 0.6 NA()2问题思考摩尔质量与相对分子(或原子)质量是否等同？答案 摩尔质量与相对分子(或原子)质量是两个不同的概念，当摩尔质量以
4、g/mol 为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为单位是 1，所以二者不能等同。知识点二气体摩尔体积 阿伏加德罗定律知识清单1影响物质体积的因素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 Vm，单位是 Lmol1；基本表达式是 VmVn。(2)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。(3)特例：标准状况是指温度 0，压强为 101_kPa，此时，Vm22.4_Lmol1。3阿伏加德罗定律：可归纳为：“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数。即：T1T2；p1p2；V1V2n1n2。自测诊断1
5、判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)标准状况下，6.021023 个分子所占的体积约是 22.4 L()(2)标准状况下，1 mol H2O 的体积为 22.4 L()(3)标准状况下，28 g CO 与 N2的混合气体的体积约为 22.4 L()(4)标准状况下，体积相同的气体的分子数相同()(5)在标准状况下，1 mol O2 与 1 mol SO3 的体积相同()(6)在标准状况下，1 mol 气体的体积约是 22.4 L，在非标准状况下，1 mol 气体的体积则一定不是 22.4 L()(7)在相同条件下，相同物质的量的 CO、N2 的混合气体与 O2 的分子个数相同，原子个数
6、也相同()2问题思考(1)标准状况下，1 mol 气体的体积是 22.4 L，如果当 1 mol 气体的体积是 22.4 L 时，一定是标准状况吗？(2)同温同压下，相同体积的 CO2 和 CO，其分子数之比是多少？氧原子数之比是多少？(3)相同温度和压强下，相同体积的任何气体所含的原子数一定相同吗？答案(1)不一定。因为气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，1 mol 气体在非标准状况下的体积有可能为 22.4 L。(2)11 21(3)不一定，相同温度和压强下，相同体积的任何气体的物质的量相同，即所含分子数相同。分子中所含原子数可能相同，也可能不同，如 N2、O3、NH3。知识点三 物
7、质的量用于化学反应方程式的计算知识清单1基本依据：参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。如钠与水反应的化学方程式为 2Na2H2O=2NaOHH2，Na、H2O、NaOH、H2 的化学计量数之比为 2221，对应的物质的量之比为 2221。2延伸应用如 N2 3H22NH3物质的量之比 1 3 2气体体积之比1 3 2物质的分子数之比 1 3 2物质的质量之比28 634自测诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)化学计量数之比反应中各物质的粒子数之比反应中各物质的物质的量之比反应中各气体的体积比(同温同压)()(2)化学方程式所表示的是纯净物之间的量
8、的关系，所以不纯物质的质量只有换算成纯净物的质量，才能按化学方程式列出比例式进行计算。()(3)6.5 g Zn 放入足量盐酸中参加反应的 HCl 为 0.1 mol，生成 H2的体积为 2.24 L()(4)向 500 mL NaOH 溶液中投入 10.8 g Al，二者恰好完全反应时产生的 H2 为 26.88 L()2问题思考把 6.5 g 锌加入到 50 g 20%的稀硫酸中，可产生标准状况下的氢气多少升？解析 此题将反应中两种反应物的量都已给出，则应先通过计算判断两种反应物是否恰好完全反应。如果不是恰好完全反应，应判断哪种物质有剩余，然后根据完全反应的量来计算。设 6.5 g 锌完全
9、反应需要 H2SO4 的质量为 x，则有ZnH2SO4=ZnSO4H265 9865 g xx986.5 g659.8 g因为 9.8 g”、“”或“”)。(3)标准状况下，22.4 L CH4；1.5 mol NH3；1.8061024 个H2O；标准状况下，73 g HCl 所含 H 原子个数由多到少的顺序是_。(4)0.4 mol 乙烷中所含共价键的物质的量是_。(5)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_。1.2041024721.22.8 mol106 gmol1解析(4)一个乙烷(C2H6)分子中
10、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。(5)根据质量守恒定律，0.04 mol C 的质量为 16 g20 g31.76 g4.24 g，则 C 的摩尔质量为 4.24 g/0.04 mol106 gmol1。6(2016经典习题选萃)(1)在标准状况下，CO 和 CO2 的混合气体共 39.2 L，质量为 61 g，则两种气体的物质的量之和为_mol，其中 CO2 为_mol，CO 占总体积的_%。(2)在某温度时，一定量的元素 A 的氢化物 AH3，在恒温恒压下的密闭容器中完全分解为两种气态单质，此时容器的体积变为原来的74，则 A 单质的分
11、子式为_，此分解反应的化学方程式为：_。1.750.7557.1A44AH3=A46H2解析(1)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是 22.4 L/mol，所以，题中两气体的物质的量之和为39.2 L22.4 L/mol1.75 mol。设混合气体中 CO 的物质的量为 x，CO2的物质的量为 y，则有：xy1.75 mol,28 gmol1x44 gmol1y61 g，解得：x1 mol，y0.75 mol。CO 的体积分数即为物质的量分数，即 1 mol1.75 mol100%57.1%。(2)容器的体积变为原来的74，所以气体分子数也为原来的74，A 的氢化物 AH3 完全分解为两种单质
12、，其中一种必然为 H2，另一种设为Ax，根据反应前后原子守恒可得到答案。知识要点速记背过就是硬道理1四个物理量及其单位(1)物质的量(n)mol，(2)阿伏加德罗常数(NA)mol1，(3)摩尔质量(M)g/mol，(4)气体摩尔体积(Vm)L/mol。2一定牢记的 1 个数量关系。摩尔质量以 gmol1 为单位时，数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。3必须熟知的 1 个“状况”和 2 个数值。标准状况是指温度是 0、压强为 101 kPa；NA6.021023 mol1，Vm22.4 Lmol1(标准状况)。4熟练应用的 2 组公式。nmM VVm NNA，V1V2n1n2N1N
13、2(同温、同压)。高频考点考点一 物质的量与阿伏加德罗常数的综合应用考点剖析1已知物质的质量求微粒的数目主要应用 NmMNA 来计算，解答此类题应注意看清所求微粒的种类，分子的构成(是单原子分子，还是双原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的质子数、中子数、电子数等。例如：常温、常压下，14 g 由 N2 与 CO 组成的混合气体中含有的原子数目为 NA，这一说法是否正确？此题包含以下信息：干扰条件：常温、常压隐含条件：MN2MCO直接条件：“14 g”“二者均为双原子分子”由于二者的摩尔质量相同，所以二者无论以何种比例混合都不影响分子总数，故这一说法是正确的。2已知气体的体积求微粒的数目主要应
14、用 N VVmNA 来计算，解题时要注意：(1)若题目给出物质的体积，一要看是否是标准状况，若不是标准状况，则 1 mol 气体的体积一般不为 22.4 L；二要看该物质在标准状况下是不是气体，若不是气体，则无法求其物质的量和分子数目；若是气体，则可求其物质的量和分子数目，这与其是混合气体还是单一气体无关。在标准状况下，SO3 是固体，水、乙醇、CCl4、HF 及含碳原子数大于 4 而小于 16 的烃呈液态。例如：常温常压下，22.4 L NO2 和 CO2 的混合气体中含有 2NA 个O 原子，这一说法是否正确？解答此题时要注意气体摩尔体积的使用条件，常温常压下的气体摩尔体积大于 22.4
15、Lmol1，此时 22.4 L 混合气体的物质的量小于 1 mol，则 O 原子数目也小于 2NA，故这一说法不正确。(2)若题目给出气体的质量或物质的量，则微粒数目与外界条件无关。(3)注意某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子，臭氧(O3)为三原子分子，白磷(P4)为四原子分子。(4)如有可逆反应，还要考虑平衡及平衡移动的问题。3已知物质的量浓度求微粒的数目主要应用 NcVNA 来计算。这类题一般会和弱电解质的电离、盐类的水解等知识联系在一起，解题时注意对“隐含条件”的挖掘。例如：1 L 0.1 molL1NaHCO3 溶液中含有 0.1NA 个 HCO3，这一说法是否正确？解
16、题时要考虑 HCO3 的水解及电离，实际存在于溶液中的 HCO3 数目应小于 0.1NA，故这一说法不正确。4与氧化还原反应相关的微粒数目的计算这类题着重考查氧化还原反应过程中电子转移的数目。解答此类题应把握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。例如：1 mol Fe 与足量的稀 HNO3 反应，转移 2NA 个电子，这一说法是否正确？解题时首先要考虑二者反应的产物是什么，根据哪种反应物的量来计算转移的电子数。由于 HNO3 是足量的，所以反应时 Fe 被氧化生成 Fe3，在计算转移电子的数目时应根据 Fe 的物质的量及 1 个 Fe 原子失去的电子数目来计算，此时 Fe 失去电子的数目为 3
17、NA，故这一说法不正确。典例精析【例 1】(2015广东理综)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 与足量 H2O 反应完全后应生成 0.5nAH2 分子，A 项不正确；Cu 与浓硫酸反应生成的是 SO2 而不是 SO3，B 项不正确；标准状况下，22.4 L N2 和 H2 混合
18、气的物质的量是 1 mol，所含原子的个数为 2nA，C 项不正确；Fe3O4 中铁元素的化合价可看作83价，则 3 mol 单质 Fe 完全转变为 Fe3O4 时失去的电子数为 8nA，D 项正确。【答案】D【例 2】NA 代表阿伏加德罗常数。下列有关叙述正确的是()A标准状况下，2.24 L H2O 含有的分子数等于 0.1NAB常温下，100 mL 1 molL1 Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NAC分子数为 NA 的 CO、C2H4 混合气体体积约为 22.4 L，质量为28 gD3.4 g NH3 中含 NH 键数目为 0.2NA【解析】A 项，在标准状况下水为液态，2.24
19、 L H2O 的物质的量不为 0.1 mol，故错误；B 项，Na2CO3 的物质的量为 0.1 L1 molL10.1 mol，因 CO23 水解；CO23 H2OHCO3 OH，阴离子数目增多，则阴离子总数大于 0.1NA，故正确；C 项，1 mol CO、C2H4混合气体的质量为 28 g，但由于题中未注明混合气体的状态，因此体积不能确定为 22.4 L，故错误；D 项，由于 1 个 NH3 分子中含有 3 个NH 键，因此 3.4 g(即 0.2 mol)NH3 中含有的 NH 键数目为 0.6NA，故错误。【答案】B题组训练1(2015山东滨州高三测试)用 NA 表示阿伏加德罗常数的
20、值。下列叙述中不正确的是()A分子总数为 NA 的 NO2 和 CO2 混合气体中含有的氧原子数为2NAB28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为 2NAC常温常压下，92 g 的 NO2 和 N2O4 混合气体含有的原子数为6NAD常温常压下，22.4 L 氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为 2NA解析“求同”法简化计算，如 A项 CO2和 NO2均含两个氧原子；B 项乙烯和环丁烷的最简式相同；C 项 NO2 和 N2O4 中氮元素和氧元素的质量分数相同。分子总数为 NA的 NO2 和 CO2混合气体的物质的量为 1 mol，其中含有 2 mol 氧原子，A 项正确
21、；乙烯和环丁烷的最简式均为 CH2，故28 g 混合气体中含有 2 mol 碳原子，B 项正确；无论是 92 g NO2 还是92 g N2O4 中均含有 6 mol 原子，则 92 g 混合气体中必定含有 6 mol 原子，C 项正确；1 mol 氯气与足量镁粉充分反应，转移 2 mol 电子，但常温常压下 22.4 L 氯气的物质的量不是 1 mol，所以转移的电子不是 2 mol，D 项错误。答案 D点拨 阿伏加德罗常数是高考的“热点”问题，常见的是以阿伏加德罗常数为载体，主要以选择题的形式呈现。(1)此类题分析的基本思路为：明确条件确定状态分析物质的量、物质的组成、反应原理及要求确定答
22、案。(2)注意题设“陷阱”：物质的量、质量不受任何条件的影响，如2 g H2、1 mol H2 所含分子数在任何条件下均为 NA。而气体摩尔体积只适用于气体，不适用于固体和液体。标准状况下，气体摩尔体积约为 22.4 Lmol1。2(2016山东潍坊期中)设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A5.6 g 铁粉在 0.1 mol 氯气中充分燃烧，转移电子数为 0.3NAB7.8 g Na2S 和 Na2O2 中含有的阴离子数大于 0.1NAC50 mL 18.4 mol/L 浓硫酸与足量铜加热反应，生成 SO2 分子的数目为 0.46NAD常温常压下，46 g 的 NO2 和 N
23、2O4 混合气体含有的原子数为3NA解析 Fe 和 Cl2 的物质的量都是 0.1 mol，发生反应时 Cl2不足量，所以转移电子数为 0.2NA，A 错误；Na2S 和 Na2O2 相对分子质量都是78，所以 7.8 g Na2S 和 Na2O2 中含有的阴离子数等于 0.1NA，B 错误；当反应进行到一定程度，浓硫酸变为稀硫酸，这时反应就不再发生，因此 50 mL 18.4 mol/L 浓硫酸与足量铜加热反应，生成 SO2 分子的数目少于 0.46NA，C 错误；常温常压下，46 g 的 NO2和 N2O4混合气体含有的原子数为 3 NA，D 正确。答案 D高考警示1有关 NA 考查的常见
24、陷阱陷阱一：气体摩尔体积适用条件(1)22.4 Lmol1 指在标准状况下(0，101 kPa)的气体摩尔体积。在标准状况下非气态物质(如 H2O、SO3、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等)，体积为 22.4 L 时，其分子数不等于 NA。(2)物质的质量、摩尔质量、粒子个数不受外界条件的影响。陷阱二：物质的组成(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目。如 Ne、D2O、18O2、H37Cl、OH、OH等。(2)物质中所含化学键的数目。如：H2O2、CnH2n2 中化学键的数目分别为 3、3n1。(3)最简式相同的物质中的微粒数目。如 NO2 和 N2O4、乙烯和丙烯等
25、。(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目。如 N2、CO、C2H4 等。陷阱三：典型的氧化还原反应的电子转移数目较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目时，要清楚认识哪种元素的原子间发生电子转移。如 Na2O2 与 H2O 反应，电解 AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应；Cl2与 H2O、NaOH、Fe 反应等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。陷阱四：弱电解质的电离、盐类的水解弱电解质在水溶液中部分电离，可水解的盐溶液中，离子发生微弱水解。如 1 L 0.1 molL1 的乙酸溶液和 1 L 0.1 molL1 的乙酸钠溶液中 CH3COO的数目不相等且都小于 0.1NA。陷
26、阱五：特殊的反应如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化，氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应(可逆反应不能进行到底)。陷阱六：物质的微观结构清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及原子数、离子数、电荷数、共价键数之间的关系。常涉及稀有气体 He、Ne 等单原子分子，Cl2、N2、O2 等双原子分子及 O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2、SiO2 等特殊物质。陷阱七：分散系的变化导致微粒数目的变化如 FeCl3 溶液转化为 Fe(OH)3 胶体，因为胶体粒子是分子的集合体，所以胶粒的数目小于原溶液中 Fe3的数目。2解答有关
27、NA 问题的关键点(1)留心陷阱，仔细读题，注意关键字，边阅读边思索。(2)熟练掌握阿伏加德罗常数和其他量的换算关系式。(3)熟练掌握常见物质的组成、结构和性质。(4)要把各种量转化为物质的量，即“见量化摩”，以此为核心进行计算。考点二 气体摩尔体积与阿伏加德罗定律及其推论的应用考点剖析1阿伏加德罗定律的理解(1)内容即：“三同”(T、p、V)定“一同”(N)(n)。(2)使用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。2阿伏加德罗定律的推论结论相同条件公式语言叙述T、p 相同n1n2V1V2在同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比T、V 相同p1p2n1n2温度与体积相同的气体，压强与其物质的量
28、成正比T、p 相同12M1M2在同温、同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比T、p、m相同V1V2M2M1在同温、同压下，相同质量的气体的体积之比等于摩尔质量的反比T、V、m相同p1p2M2M1在同温、同体积下，相同质量的气体的压强之比等于气体摩尔质量的反比【特别提示】(1)混合气体可以当成一种“新”气体。(2)推论均可由 pVnRTmMRT 导出，不需要“机械”记忆。3阿伏加德罗定律的应用(1)气体的密度和相对密度(Mr 为相对分子质量)的求算方法标准状况下，气体的密度 Mr22.4 gL1。同温同压下，A 气体的密度(A)与 B 气体的密度(B)之比叫 A气体对 B 气体的相对密度(
29、D)，D(A)/(B)Mr(A)/Mr(B)。(2)摩尔质量(或相对分子质量)的几种求算方法根据气体的密度求算：在标准状况下，M22.4 Lmol1。根据气体的相对密度D21 求算：M2DM1。根据摩尔质量的定义求算：Mmn，对于混合物 M m总n总。根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量：M MAa%MBb%其中 a%、b%是混合气体中 A、B组分的物质的量分数或体积百分含量。(3)确定气体的分子组成一般思路是根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出微粒个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如 2 体积气体 Ax 与 1 体积气体 By 恰好完全反应生成 2 体积 A2B，由阿伏加
30、德罗定律可知，同温同压下，气体的分子数之比等于它们的体积之比，即 N(Ax)N(By)N(A2B)212，所以根据质量守恒定律推出两气体反应物分别为 A2 和 B2。典例精析【例 3】(2016武汉模拟)同温同压下，对于等体积的一氧化氮(14N18O)和一氧化碳(13C18O)气体，下列说法正确的是()A含相同的分子数和原子数B含相同的分子数和电子数C含相同的质子数和中子数D所含分子数和质量均不相同【解题思路】关键信息信息分析与迁移信息同温同压下等体积的气体物质的量相等信息14N18O 的质子数和电子数都是 15、中子数是 17，相对分子质量是 32信息13C18O 的质子数和电子数都是 14
31、、中子数是 17，相对分子质量是 31信息双原子分子，分子数相同则原子数相同信息分子中分子数和电子数不同，但中子数相同【解析】同温同压下等体积的气体的分子数相同，即 14N18O、13C18O 分子数相同，因二者都是双原子分子，分子数相同原子数也相同，A 正确；14N18O、13C18O 分子含有质子数分别为 15、14，分子中质子数等于电子数，含有的质子数不同则电子数不同，B 错误；两分子中的中子数都是 15，分子数相同时中子数相等，但含有的质子数不同，C 错误；14N18O、13C18O 分子数相同，物质的量相同，二者摩尔质量不同，质量不同，D 错误。【答案】A【例 4】在常压和 500
32、条件下，等物质的量的 Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3 完全分解，所得气体体积依次为 V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是()AV3V2V4V1 BV3V4V2V1CV3V2V1V4DV2V3V1V4【解析】在常压和 500 条件下，四种物质分解的化学方程式分别为 2Ag2O=4AgO2、2Fe(OH)3=Fe2O33H2O、NH4HCO3=NH3CO2H2O、2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O。设四种物质的物质的量均为 1 mol，则分解所得气体的物质的量分别为 0.5 mol、1.5 mol、3 mol、1 mol。根据阿伏加德罗定律的推论：同温、同压下
33、，气体的物质的量之比等于体积之比，可知 V3V2V4V1，故选 A。【答案】A【点拨】此题易忽略该温度下物质分解产生的水是气体。气体的体积受温度和压强的影响。同温、同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。同温、同压下，气体的体积越大，则物质的量越大。题组训练3(2016河南开封高三质检)在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2、O3 气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是()A两种气体的压强相等BO2 比 O3 质量小C两种气体的分子数目相等D两种气体的氧原子数目相等解析 两容器内的气体体积、密度相同，由 mV 可知 m(O2)m(O3)，B 错误；根据 nmM可知，n(
34、O2)n(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即pO2pO3nO2nO3，故 p(O2)p(O3)，A错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，则 N(O2)N(O3)，C 错误；因为 O2 和 O3都由氧原子构成，两者质量相等，则两种气体的氧原子数目相等，D 正确。答案 D4(2016安徽皖南六校第三次联考)一定温度、压强下，用 m g 的CH4、CO2、O2、SO2 四种气体分别吹出四个体积不同的气球，下列说法正确的是()A气球中装的是 O2B气球和气球中气体分子数相等C气球和气球中气体的物质的量之比为 41D气球和气球中气体的密度之比为 21解析 根据阿伏加德罗定律的
35、推论：同温、同压下，同质量的气体的体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量的大小关系为MSO2MCO2MO2MCH4，所以气球、中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，A 错；同质量的气体分子数之比等于物质的量之比，也与其摩尔质量成反比，气球和气球中气体分子数不相等，气球和气球中气体的物质的量之比为 14，B、C 错；同温、同压下，气体的密度与摩尔质量成正比，气球和气球中气体的密度之比为 21，D 正确。答案 D高考警示 有关阿伏加德罗定律的解题关键(1)牢记适用范围：气体(单一气体或相互不反应的混合气体)。(2)灵活应用阿伏加德罗定律及其推论，并建立关系式。(3)突出物质的量这一核心，
36、其一般模式是：已知物理量求算 物质的量求算 目标物理量。考点三以物质的量为核心的有关计算考点剖析1基本公式(1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)之间的换算：NNAmol1n(mol)mgMg/mol以上计算公式适用于任何条件下的任何物质，但需注意物质结构中分子数、电子数、质子数、化学键个数的变化以及水解导致微粒个数的变化和可逆反应中分子数的变化等。(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算VL标准状况22.4 L/moln(mol)VLVmL/mol【特别提示】任何状况下的任何气体均存在 Vm。标准状况(0、101 kPa)下，Vm22.4 L/mol。上述计
37、算公式只能适用于气体，在标准状况下，H2O、O3、苯、己烷等均不是气体。2依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤(1)基本原理 N2 3H22NH3物质的质量之比 28 6 34物质的量之比1 3 2气体体积之比 1 3 2物质的分子数之比 1 3 2典例精析【例 5】(2016浙江绍兴模拟)生态农业涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热 CuO 粉末的硬质玻璃管，发生的反应为 CH44CuO=CO22H2O4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管中质量减轻 4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水，充
38、分吸收，生成沉淀 8.5 g。(1)原混合气体中甲烷的物质的量是_。(2)原混合气体中氮气的体积分数是_。0.075 mol5.56%【解析】正确找出理论差量和实际差量。将“差量”看作化学方程式右端的一项，将实际差量与理论差量列成比例式计算求解。由 CH4 还原 CuO 的反应可知，硬质玻璃管中质量减轻 4.8 g 是参加反应的 CuO 中的 O 的质量。CH44CuO=CO22H2O4Cu 固体质量差1 mol 480 g 1 mol 464 g 64 gn(CH4)n(CO2)4.8 g1 moln CH464 g4.8 g，n(CH4)0.075 moln(CO2)n(CH4)0.075
39、 moln(CO2)总n(CaCO3)8.5 g100 g/mol0.085 molV(N2)2.016 Ln(CO2)总22.4 L/mol0.112 LN2 的体积分数为0.112 L2.016 L100%5.56%。题组训练5(2016山东临沂模拟)38.4 mg Cu 跟适量的浓 HNO3 反应，Cu全部作用后，共收集到气体 22.4 mL(标准状况)，反应消耗的 HNO3 的物质的量是()A1.0103 mol B1.6103 molC2.2103 mol D2.4103 mol解析 Cu 与浓 HNO3 反应生成 NO2，反应一段时间后，HNO3浓度降低，剩余的 Cu 与稀 HNO
40、3 反应生成 NO，反应后的产物是Cu(NO3)2、NO2、NO、H2O。由氮原子守恒知，n(HNO3)2nCu(NO3)2n(NO2)n(NO)238.4103 g64 g/mol22.4103 L22.4 L/mol 2.2103 mol，即反应消耗 HNO3 的物质的量为 2.2103 mol。答案 C6(2016天津高三检测)一定温度下，在密闭容器中充入 1 mol N2和 3 mol H2，并发生反应。若容器容积恒定，达到平衡时，气体的压强为原来的78，则 N2 的转化率 a_。解析 依据始态、反应、终态列关系式 N2 3H2 2NH3始态/mol 1 3 0反应/mol a 3a2
41、a终态/mol 1a 33a 2a反应前后气体的物质的量之比为41a33a2a，依据压强之比等于气体的物质的量之比可知41a33a2a87，解得 a14。答案 25%基础小题1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)2.24 L CO2 中含有的原子数为 0.3NA()(2)常温下，11.2 L 甲烷气体含有的甲烷分子数为 0.5NA()(3)标准状况下，22.4 L 己烷中含共价键数目为 19NA()(4)常温常压下，22.4 L 氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为 2NA()(5)标准状况下，18 g H2O 所含的氧原子数目为 NA()(6)18 g D2O 所含的电子数为 10
42、NA()(7)1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA()(8)4.5 g SiO2 晶体中含有的硅氧键的数目为 0.3NA()(9)12 g 金刚石中含有的共价键数目为 2NA()(10)12 g 石墨中含有的共价键数为 1.5NA()(11)31 g 白磷中的共价键数为 1.5NA()(12)1 mol Na 与足量 O2 反应，生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物，转移的电子数为 NA()(13)1 mol Na2O2 与足量 CO2 充分反应转移的电子数为 2NA()(14)1 mol Fe 与少量的稀硝酸反应，转移 3NA 个电子()(15)在反应 KIO36HI=3I
43、2KI3H2O 中，每生成 1 mol I2转移电子数为 2NA()(16)向 FeI2 溶液中通入适量 Cl2，当有 1 mol Fe2被氧化时，共转移的电子的数目为 NA()(17)将 0.1 mol 氯化铁溶于 1 L 水中，所得溶液含有 0.1NA 个 Fe3()(18)25 时，1 L pH12 的氨水中，含有 OH的数目为0.01NA()(19)25 时，1 L 0.1 molL1 FeCl3 溶液中含有 0.1NA 个 Fe(OH)3胶体粒子()(20)0.1 molL 1 的 NaHSO4 溶 液 中，阳 离子 的 数目 之 和 为0.2NA()2(教材习题选萃改编)(1)(R
44、J 必修 1P17)在 0.5 mol Na2SO4 中含有离子和氧原子的物质的量分别是()A1.5 mol 0.5 mol B1.5 mol 2 molC0.5 mol 4 mol D1 mol 2 mol(2)(RJ 必修 1P17)甲烷与氧气的体积比为 12 时极易爆炸，此时甲烷与氧气的质量比为()A14 B12C11 D21(3)(RJ 必修 1P17)下列各组物质中，所含电子数相同的是()A0.6 mol Cl2 和 16 g O2B5.6 L N2(标准状况)和 11 g CO2C18 g H2O 和 10 g H2D224 mL H2(标准状况)和 0.1 mol N2BAC(4
45、)(RJ 必修 1P54)把两份铝分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，在同温同压下放出氢气的体积相等，则两份铝的质量之比为()A11 B16C23 D32(5)(LK 必修 1P16T1 改编)咖啡含有咖啡因(化学式为 C8H10N4O2)，咖啡因能兴奋中枢神经、消除疲劳。请填空：咖啡因的摩尔质量为_；0.194 g 咖啡因的物质的量为_，分子数为_，原子数为_。(6)(LK 必修 1P28T3 改编)相同物质的量的 SO2 和 SO3 的分子数之 比 为_，硫 原子 数 之比为 _，氧 原子 数之 比 为_。相同质量的 SO2 和 SO3 的物质的量之比为_，分子数之比为_，原子数之比为_。
46、A194 gmol10.001 mol6.0210201.4448102211112354541516解析(5)咖啡因的相对分子质量为 12810144162194，故其摩尔质量为 194 gmol1；0.194 g 咖啡因的物质的量为 nmM0.194 g194 gmol10.001 mol，分子数 NnNA0.001 mol6.021023mol16.021020，原子数为 246.0210201.44481022。(6)n(SO2)n(SO3)，N(SO2)n(SO2)NA，N(SO3)n(SO3)NA，故 N(SO2)N(SO3)n(SO2)n(SO3)11，硫原子数之比为11，氧原子
47、数之比为 23。由nmM可知相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为 164 18054，则二者分子数之比为 54，原子数之比为 1516。高考题组3(2015四川高考)设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A2.0 g H182 O 与 D2O 的混合物中所含中子数为 NAB常温常压下，4.4g 乙醛所含 键数目为 0.7NAC标准状况下，5.6 L CO2 与足量 Na2O2 共热，反应转移的电子数为 0.5NAD50 mL 12 mol/L 盐酸与足量 MnO2 共热，转移的电子数为 0.3NA解析 B 项，乙醛的结构式为，碳氧双键中只有一个 键，所以 4.4 g 乙醛所含
48、 键数目应为 0.6NA；C 项，由2CO2=2Na2CO3O2 可得关系式 CO2e，所以标准状况下 5.6 L CO2 与足量 Na2O2 反应转移电子数为 0.25NA；D 项，随反应的进行，浓盐酸逐渐变稀，而稀盐酸和 MnO2不反应，转移电子数应小于 0.3NA。答案 A4(2015上海高考)NA 代表阿伏加德罗常数。已知 C2H4 和 C3H6的混合物的质量为 a g，则该混合物()A所含共用电子对数目为(a/71)NAB所含碳氢键数目为 aNA/7C燃烧时消耗的 O2 一定是 33.6a/14LD所含原子总数为 aNA/14解析 C2H4 和 C3H6 的实验式相同，均为 CH2,
49、1 mol C2H4 中含有 6 mol 共用电子对，1 mol C3H6 中含有 9 mol 共用电子对，则相当于 1 mol CH2 中含有 3 mol 共用电子对，因此 a g 混合物含有共用电子对数目为3aNA14，A 项错误；混合物中碳氢键数目等于氢原子数，因此 a g 混合物含有碳氢键数目为aNA14 2aNA7，B 项正确；C 项中没有注明气体的温度和压强，则不能确定反应消耗氧气的体积，C 项错误；1 mol CH2中含有 3 mol 原子，因此 a g 混合物含有原子总数为aNA14 33aNA14，D项错误。答案 B模拟演练5(2016湖南雅礼高三检测)用 NA 表示阿伏加德
50、罗常数，下列说法中正确的是()A标准状况下，22.4 L CCl4 中含有共用电子对数目为 4.0NAB1 L 0.2 molL1 硫酸铁溶液中含有的 SO24 数目为 0.2NAC1 mol CO2 与 1 mol Na2O2 完全反应时，转移的电子数目为 NAD9.2 g NO2 气体中含有分子数目为 0.2NA解析 A 项，标准状况下，CCl4为液体；B 项，1 L 0.2 molL1的 Fe2(SO4)3 溶液中含有 0.6NA 个 SO24，C 项，由可知，2 mol Na2O22 mol e，1 mol Na2O21 mol e，正确；D 项，存在 2NO2N2O4,9.2 g N
51、O2 气体中含有的分子数目应小于 0.2NA。答案 C6(2016河北石家庄高三检测)设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A常温常压下，16 g O2 和 32 g O3 的混合物中，含有氧原子数目为 3NAB标准状况下，1 mol Na2O 和 1 mol Na2O2 的混合物中，含有离子总数为 7NAC1 mol NaHSO4 溶于水或受热熔化，电离出来的离子数目均为2NAD在 K35ClO36H37Cl=KCl3Cl23H2O 中，若生成 71 g Cl2，转移的电子数目为53NA解析 A 项，氧原子数目为 3NA，正确。B 项，1 mol Na2O 中有 3 mol 离
52、子，1 mol Na2O2中也有 3 mol 离子，故 1 mol Na2O 和 1 mol Na2O2的混合物中，含有离子总数为 6NA，错误。C 项，1 mol NaHSO4 溶于水电离出 Na、H、SO24 共 3 mol，受热熔化时电离出 Na、HSO4 共2 mol，错误。D 项，由方程式可知每生成 3 mol Cl2 转移 5 mol e，但3 个 Cl2中有 5 个 Cl 来自 H37Cl 中的 37Cl,1 个 Cl 来自 K35ClO3中的 35Cl，故氯气分子中氯原子的平均相对原子质量为5371355136.67 g，Cl2 不是 1 mol，D 错误。答案 A7(2016
53、山东潍坊综合测试)如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体 X 的分子式。在注射器 A 中装有 240 mL 气体 X 并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管 B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前 B 管重 20.32 g，实验后 B 管重 20.00 g，B 管中的黑色粉末变成红色粉末。在 C 管中收集到的无色液体是水；在注射器 D 中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：(1)X 气体是由_和_元素组成的。(2)若 240 mL X 气体完全反应后，收集到的氮气质量是 0.28 g。根据实验时温度和压强计算 1 mol X 气体的体积是 24 000 mL，则 X 摩尔质
54、量是_ gmol1。(3)通过计算，确定 X 的分子式为_。(4)写出 B 中发生反应的化学方程式(X 在该条件下不发生分解反应)_。氮氢32N2H4N2H42CuO=N22H2O2Cu解析 在 C 管中收集到水，其中氧来源于 CuO，则 X 中一定含有氢元素，在 D 中收集到 N2，说明 X 中一定有氮元素，即 X 中含有氮、氢两种元素，B 管 CuO 中含 O：20.32 g20.00 g0.32 g。n(O)0.02 mol，n(N2)0.01 mol,240 mL X 气体物质的量为 0.01 mol，因此n(X)n(N)n(H)0.01 mol(0.01 mol2)(0.02 mol
55、2)124，所以 X 的化学式为 N2H4，摩尔质量为 32 gmol1。8(2016经典习题选萃)(1)含 0.4 mol Al3的 Al2(SO4)3 中所含的SO24 的物质的量是_。2.3 g Na 中含电子的物质的量为_mol，在跟足量水反应中失去电子的物质的量为_mol。(2)48 g RO24 中，核外电子总数比质子总数多 6.021023 个，则R 元素的摩尔质量为_。有一真空瓶的质量为 M1 g，该瓶充入空气后总质量为 M2 g；在相同状况下，若改充某气体 A 后，总质量为 M3 g，则 A 的相对分子质量为_。0.6 mol1.10.132 gmol1M3M1M2M129(
56、3)一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用 100 mL 3.00 molL1 的 NaOH 溶液(密度为 1.12 gmL1)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO 的物质的量为 0.050 0 mol。原 NaOH 溶液的质量分数为_；所得溶液中 Cl的物质的量为_mol。10.7%0.25解析(1)据 Al2(SO4)3=2Al33SO24 可知 n(SO24)32n(Al3)320.4 mol0.6 mol。1 mol Na 含有 11 mol 电子，则 2.3 g Na 含有电子的物质的量为2.3 g23 gmol1111.1 mol。1 mol Na 与水反应失去 1 mol 电子
57、，则 0.1 mol Na(2.3 g Na)与水反应失去 0.1 mol 电子。(2)1个 RO24 中核外电子总数比质子总数多2个，则0.5 mol RO24核外电子总数比质子总数多 1 mol，则48 gMR164 gmol10.5 mol M(R)32 gmol1。由题意知，该瓶中空气质量为(M2M1)g，气体 A 的质量为(M3M1)g，由阿伏加德罗定律知，两气体的物质的量相等，即M2M1g29 gmol1M3M1gMAM(A)M3M1M2M129。(3)根据 c1 000wM，得 w cM1 0003.00 molL140 gmol11 000 mLL11.12 gmL1100%1
58、0.7%。根据钠原子守恒可知 n(NaCl)n(NaClO)n(NaOH)0.100 L3.00 molL10.300 mol，则 n(NaCl)0.300 mol0.050 0 mol0.25 mol，则 n(Cl)0.25 mol。9(1)(2016试题调研)在一定条件下，有 a L O2 和 O3 的混合气体，当其中的 O3 全部转化为 O2 时，体积变为 1.2a L，求原混合气体中 O2和 O3 的质量百分含量。(2)(2016山东滨州高三检测)在 1 L 2 molL1 的稀硝酸(过量)中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了 13.2 g，问：加入的铜粉是多少克？理论上可产
59、生 NO 气体多少升(标准状况下)?解析(1)设混合气体中 O3 的体积为 x，O2 的体积为 y。2O3=3O22 3x32xxya L、32xy1.2a L，解得 x0.4a L、y0.6a L，n(O3)n(O2)0.4a0.6a23，w(O2)332248332100%50%，w(O3)150%50%。(2)硝酸是过量的，不能用硝酸的量来求解。设加入的铜粉的物质的量为 x，生成 NO 的物质的量为 y。3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O m3 mol 2 mol (19260)gxy 13.2 gx0.3 mol y0.2 mol即加入的铜粉是 0.3 mol64 gmol119.2 g，产生 NO 的体积为0.2 mol22.4 Lmol14.48 L。
