1、必备知识 整合 关键能力 突破 专题一专题一 化学计量化学计量 第第1 1讲讲 物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积 必备知识 整合 关键能力 突破 必备知识 整合 一、物质的量和摩尔质量一、物质的量和摩尔质量 1.物质的量、阿伏加德罗常数物质的量、阿伏加德罗常数 (1)概念间的关系 必备知识 整合 关键能力 突破 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)物质的量的规范表示方法 如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.摩尔质量摩尔质量 1 1 1 1 1 22 A : : : :, :a.: .: .: .: (g g mol g
2、mol () 22.4 L m ) ol m n D m n m M M M bD M cM dM m N N 含义 物质的量的物质所具有的质量 单位 表达式 常用数值 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 计算方法标准密度法 气体的相对密度法 公式法 微粒质量法 质量为 单位 相对分 单位 子 原子 质量 为 的微 A 12 , .:%( % ) N N eMMaMbab 粒中含粒子 个 设阿 伏加德罗常数的值为 分数法、 指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数 必备知识 整合 关键能力 突破 二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积 阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 1.影响物质体
3、积大小的因素影响物质体积大小的因素 必备知识 整合 关键能力 突破 2.气体摩尔体积气体摩尔体积 必备知识 整合 关键能力 突破 思考思考 a.NO2(N2O4)、HF、SO3在标准状况下 不是 (填“是”“不是”或 “不一定是”,下同)气体;SiF4在标准状况下 是 气体。 b.标准状况下气体摩尔体积约是22.4 Lmol-1;气体摩尔体积是22.4 Lmol-1 时,气体所处的状况 不一定是 标准状况。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 必备知识 整合 关键能力 突破 4.阿伏加德罗定律的推论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
4、= 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成 正比 T、V相同 = 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量 成 正比 T、p相同 = 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相 对分子质量)成 正比 1 2 V V 1 2 n n 1 2 p p 1 2 n n 1 2 1 2 M M 必备知识 整合 关键能力 突破 1.易错易混辨析(设NA为阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)0.012 kg12C中含有约6.021023个碳原子( ) (2)0.5 mol某气体质量是22 g,则该气体的摩尔质量是44 g( ) (3)常温常压下,14 g乙烯和丙烯的混合物中含有的氢原
5、子数目为2NA( ) (4)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.2NA( ) (5)在标准状况下,11.2 L SO3中含有的原子数为2NA( ) (6)在标准状况下,1 mol氧气与1 mol氨气的体积相同,含有的原子数相同( ) 必备知识 整合 关键能力 突破 (7)同温、同体积下,等质量的SO2和O2的压强比为21( ) (8)56 g Fe在标准状况下的22.4 L Cl2中充分燃烧,转移电子数为3NA( ) (9)用惰性电极电解食盐水,若电路中通过1NA电子的电量,则阳极产生气体 11.2 L( ) (10)常温常压下,11.2 L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA ( ) (
6、11)足量Zn与一定量的浓硫酸反应,产生22.4 L气体时,转移的电子数一定为 2NA( ) (12)在标准状况下,11.2 L苯中含有1.5NA个CC键( ) 必备知识 整合 关键能力 突破 2.设NA为阿伏加德罗常数的值。1 mol H2SO4的质量是 98 g ,摩尔质量是 98 g mol-1 ,相对分子质量是 98 ,所含分子数是 6.021023或NA ,所含 原子数是 76.021023或7NA ,所含质子数是506.021023或50NA。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.同温、同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,完成下列填空。 (1)若两种气体体积相等
7、,则甲、乙两容器中气体密度之比为 3537 。 (2)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为 11 。 (3)若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为 3735 。 (4)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为 910 。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点一考点一 物质的量和摩尔质量物质的量和摩尔质量 1.下列叙述中正确的是( ) A.摩尔是物质的量的单位,每摩尔物质约含有6.021023个分子 B.1 mol氧的质量为16 g C.0.5 mol He约含有6.021023个电子 D.2H既可表示2个氢原子又可表示2 mol氢分子 C 关键
8、能力 突破 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 摩尔作为物质的量的单位,可以计量微观粒子(如原子、分子、离子、 原子团等),每摩尔物质约含有6.021023个“粒子”,这里的“粒子”并不一 定是分子,A错误;使用“mol”作单位时,所指粒子必须明确,且粒子种类要用 适当的符号或化学式表示,B错误;2H只表示2个氢原子,D错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.设NA为阿伏加德罗常数的值。0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原 子的质量分别是( ) A.1.5NA 2 mol B.1.5NA 32 g C.3.011023 4 mol D.NA 64 g B 解析解析 0
9、.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数为0.53NA=1.5NA,含氧原子的物 质的量为0.5 mol4=2 mol,质量为2 mol16 g mol-1=32 g。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.材料科学家研究发现带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体 的化学式为Na0.35CoO2 1.3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,试计算12.2 g该 晶体中含氧原子数约为 0.33NA ,氢原子的物质的量约为 0.26 mol。 解析解析 题给晶体的摩尔质量约为122 g mol-1,n=0.1 mol,故氧原子 数目=0.1(2+1.3)NA=0.33NA,n(H)=0
10、.1 mol1.32=0.26 mol。 1 12.2 g 122 g mol 必备知识 整合 关键能力 突破 名师提醒名师提醒 摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点 (1)摩尔质量的单位是gmol-1或kgmol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。 摩尔质量只有当以gmol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。 (2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如:H2SO4和H3PO4(98 gmol-1);Mg3N2和 CaCO3(100 gmol-1);CO、N2、C2H4(28 gmol-1);Na2O2和Al(OH)3(78 gmol-1)。 必备知识 整合 关键能力 突破 考
11、点二考点二 气体摩尔体积气体摩尔体积 阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 题组一题组一 有关气体摩尔体积的计算有关气体摩尔体积的计算 1.若a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA 为阿伏加德罗常数的值)( ) A. L B. L C. L D. L A 22.4bc aN A 22.4ab cN A 22.4ac bN A 22.4b acN A 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 a g某气体中含有的分子数为b,则c g气体含有的分子数为,c g该气 体的物质的量为 mol,在标准状况下Vm=22.4 L/mol,则c g该气体的体积为 mol22.4 L
12、/mol= L。 cb a A bc aN A bc aN A 22.4bc aN 必备知识 整合 关键能力 突破 2.标准状况下有6.72 L CH4;3.011023个HCl;13.6 g H2S;0.2 mol NH3。 下列对四种气体的关系表示不正确的是( ) A.体积: B.密度: C.质量: D.氢原子数: A 解析解析 标准状况下,6.72 L CH4的物质的量为=0.3 mol,3.01 1023个HCl的物质的量为 mol=0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为 =0.4 mol,NH3的物质的量为0.2 mol。根据V=nVm知,相同条件下, 气体体积之比等于其物
13、质的量之比,故体积:M(Y) B.M(X)n(X), 又知m(X)=m(Y),则n(X) M(X)=n(Y) M(Y),即M(X)M(Y)。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 4.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。 标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止 时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。 (1)甲室中气体的物质的量为 1.0 mol。 (2)甲室中气体的质量为 11 g。 (3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为 11 。 (4)经过查资料知道HCl+NH3 NH4Cl(NH
14、4Cl常温下是固体),如果将隔板a去 掉,当HCl与NH3完全反应后,隔板b将静置于刻度“ 2 ”处。(填数字) 必备知识 整合 关键能力 突破 题组三题组三 以物质的量为核心的计算以物质的量为核心的计算 5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.O2的摩尔质量为32 B.在标准状况下,22.4 L H2O中含有的分子数为NA C.24 g Mg全部转化为Mg2+时失去的电子数为2NA D.1 L 1 mol/L CaCl2溶液中含有的氯离子数为NA C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 O2的摩尔质量为32 g/mol,A选项错误;在标准状况下,H2O不是气态,不
15、能用气体摩尔体积计算其物质的量,B选项错误;24 g Mg的物质的量为1 mol, 1 mol Mg全部转化为Mg2+时失去2 mol电子,即失去的电子数为2NA,C选项正 确;1 L 1 mol/L CaCl2溶液中含有的氯离子数为2NA,D选项错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 6.(2020四川宜宾二诊)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.78 g Na2O2与足量CO2反应,转移的电子的数目为NA B.0.1 mol聚乙烯含有碳碳双键的数目为0.1NA C.在标准状况下,2.24 L H2O中含有的电子的数目为NA D.1 L 0.1 mol/L NaHS溶液
16、中HS-的数目为0.1NA 解析解析 聚乙烯分子中不含有碳碳双键,B不正确;在标准状况下,H2O呈液态,不 能使用22.4 L/mol计算含有电子的数目,C不正确;1 L 0.1 mol/L NaHS溶液中 HS-的数目小于0.1NA,D不正确。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 考点三 阿伏加德罗常数的应用 题组一题组一 考查气体摩尔体积的适用条件考查气体摩尔体积的适用条件 1.正误判断(已知NA是阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)常温常压下,2.24 L四氯化碳中含有共价键总数为0.4NA( ) (2)标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
17、( ) (3)标准状况下,22.4 L SO3中含有的硫原子数目为NA( ) (4)标准状况下,22.4 L CH4含有的共价键数为4NA( ) (5)标准状况下,密闭容器中44.8 L NO与22.4 L O2充分反应,产物的分子数等 于2NA( ) 必备知识 整合 关键能力 突破 名师总结名师总结 抓“两看”,突破气体和状况陷阱 一看“气体”是否处于“标准状况(0 、101 kPa)”。 二看“标准状况”下,物质是否为“气体”如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl 为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯、乙醇、乙酸等在标准状况下均不为 气体。 必备知识 整合 关键能力
18、突破 题组二题组二 考查物质的组成和结构考查物质的组成和结构 2.正误判断(已知NA是阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)3 g HD中,中子数为NA( ) (2)46 g NO2和N2O4的混合气体中,含有的氮原子数为NA( ) (3)15.6 g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数为0.2NA( ) (4)1 mol C所含的电子总数为9NA( ) (5)6.4 g S6与S8的混合物中所含硫原子数一定为0.2NA( ) 3 H 必备知识 整合 关键能力 突破 名师总结名师总结 熟记特殊物质的组成和结构 (1)熟记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
19、 (2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4,乙烯和丙烯(C3H6)、O2与O3等。 (3)特殊物质的结构,如Na2O2是由Na+和构成的,而不是Na+和O2-。 (4)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、H37Cl、OH、OH-等。 (5)巧用成键电子数,突破共用电子对数的判断(共用电子对数=,设 NA为阿伏加德罗常数的值)。 2 2 O 2 成键电子数 必备知识 整合 关键能力 突破 1 mol硅中含硅硅键数为2NA,1 mol SiO2中含硅氧键数为4NA,1 mol石墨中含 碳碳键数为1.5NA。 1
20、 mol CnH2n+2中含共用电子对数为(3n+1)NA,1 mol CnH2n中含共用电子对数 为3nNA,1 mol CnH2n+2O中含共用电子对数为(3n+2)NA。 稀有气体为单原子分子,只存在分子间作用力,不存在化学键。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组三题组三 考查氧化还原反应中电子转移数目的判断考查氧化还原反应中电子转移数目的判断 3.正误判断(已知NA是阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)常温常压下,过氧化钠与水反应时,生成8 g氧气转移的电子数为0.5NA( ) (2)过量铜与含0.4 mol HNO3的浓硝酸反应,电子转移数大于0.2NA( )
21、 (3)1 mol甲醇完全燃烧生成CO2和H2O,转移的电子数目为12NA( ) (4)某密闭容器中有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子 的数目为0.6NA( ) (5)6.4 g Cu与3.2 g硫粉混合隔绝空气加热,充分反应后,转移电子数目为0.2NA ( ) 必备知识 整合 关键能力 突破 名师总结名师总结 常考氧化还原反应转移的电子数(设NA为阿伏加德罗常数的值) 反应 物质 转移电子的物质的量或电子数目 Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA 1 mol CO2 1 mol或NA 3Fe+8HNO3(稀) 1
22、 mol Fe 2 mol或2NA Fe+4HNO3(浓) 1 mol Fe 3 mol或3NA Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA 1 mol Fe 3 mol或3NA 必备知识 整合 关键能力 突破 题组四题组四 电解质溶液中粒子数目的判断电解质溶液中粒子数目的判断 4.正误判断(已知NA是阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)25 ,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.1NA( ) (2)1 L 0.1 mol L-1的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NA( ) (3)常温下,1 L 0.5 mol L-1 C
23、H3COONH4溶液的pH=7,则溶液中CH3COO-与N 的数目均为0.5NA( ) (4)n(H2SO3)和n(HS)之和为1 mol的KHSO3溶液中,含有的K+数目为NA( ) (5)将0.1 mol CO2溶于适量水,溶液中C、HC、H2CO3粒子总数小于0.1NA ( ) 4 H 3 O 2 3 O 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 名师总结名师总结 电解质溶液中粒子数目判断的关键点 (1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。 (2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。 (3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组五题组五 物质转化
24、中的“隐含反应”物质转化中的“隐含反应” 5.正误判断(已知NA是阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)1 L 1.0 mol L-1的盐酸中含有HCl分子数为NA( ) (2)一定条件下,将2 mol SO2与1 mol O2充分反应,得到SO3的分子数为2NA ( ) (3)32.5 g锌与一定量浓硫酸恰好完全反应,生成气体的分子数为0.5NA ( ) (4)反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) H=-92 kJ mol-1,当放出9.2 kJ热量时转移 电子数为0.6NA( ) (5)标准状况下,1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA( ) 必备
25、知识 整合 关键能力 突破 名师提醒名师提醒 常见“隐含反应” (1)隐含“可逆反应” H2(g)+I2(g) 2HI(g)、2NO2N2O4、Cl2+H2OHClO+HCl、合成氨反 应、二氧化硫的催化氧化等。 (2)隐含“浓度的变化” MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O, Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。 必备知识 整合 关键能力 突破 (3)隐含“存在反应” 在混合气体NO和O2中会发生反应: 2NO+O2 2NO2,2NO2 N2O4。 (4)隐含“钝化” 常温下,铁、铝遇浓硫酸、
26、浓硝酸钝化。 (5)隐含反应物的“用量” 如CO2(少量)+2OH- C+H2O,CO2+OH-(少量) HC; 2 3 O 3 O 2HC(足量)+Ca2+2OH- CaCO3+C+2H2O, HC(少量)+Ca2+OH- CaCO3+H2O。 3 O 2 3 O 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(2020课标,9,6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子 B.1 mol重水比1 mol水多NA个质子 C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子 D.1 L 1 mol L-1 NaCl溶液含有28NA个电
27、子 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 A项,1个氮原子中含有7个中子,22.4 L(标准状况)氮气中含氮原子数为 2NA,所含中子数应为14NA,错误;B项,1个重水分子与1个水分子中所含的质子 数相同,故1 mol重水与1 mol水中含有的质子数相同,错误;C项,石墨烯与金刚 石都是碳的单质,二者质量相同时所含的原子数也相同,正确;D项,1 L 1 mol L-1 NaCl溶液中的NaCl含有的电子数为28NA,但溶液中的水分子中也含有电子, 所以1 L 1 mol L-1 NaCl溶液含有的电子数大于28NA,错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020浙江7月选考,
28、19,2分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.4Mn+5HCHO+12H+ 4Mn2+5CO2+11H2O,1 mol4Mn+5HCHO 完全反应转移的电子数为20NA B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu 转化为Cu2+ C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA D.1 L浓度为0.100 mol L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA 4 O 4 O A 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 A项,在已知反应中,锰元素的化合价由+7降低到+2,碳元素的化合价由 0升高到+
29、4,结合化学计量数知,该反应转移的电子数为20NA,正确;B项,电解精 炼铜时,粗铜作阳极,由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质金属,杂质金属也会失 去电子被氧化,故电路中通过的电子数为NA时,阳极溶解的铜的质量小于32 g, 错误;C项,醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解促进水的电离,pH=9的醋 酸钠溶液中水电离出的c(H+)为110-5 mol L-1,但由于溶液的体积未知,故不能 计算H+数目,错误;D项,碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子易水解,即C+H2O HC+OH-,故1 L浓度为0.100 mol L-1的碳酸钠溶液中,阴离子数目大于 0.100NA,错误。 2 3 O 3 O 必备知
30、识 整合 关键能力 突破 3.(2019课标,8,6分)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.3 g 3He含有的中子数为1NA B.1 L 0.1 mol L-1磷酸钠溶液含有的P数目为0.1NA C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA 3 4 O B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 A项,3 g 3He的物质的量为1 mol,其中含有1 mol中子,即NA个中子;B项, 由于P在溶液中发生水解反应,故1 L 0.1 mol L-1的Na3PO4溶液中含有的P 的物质的
31、量小于0.1 mol,即P数目小于0.1NA;C项,据关系式2Cr3+ 6e-可知1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NA;D项,正丁烷和异 丁烷互为同分异构体,每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键,58 g正丁 烷和异丁烷的混合物的物质的量为=1 mol,则含有共价键的物质的 量为13 mol,即含有13NA个共价键。 3 4 O 3 4 O 3 4 O 6 227 Kr OC 1 58 g 58 g mol 必备知识 整合 关键能力 突破 4.(2018课标,10,6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.16.25 g FeCl3水解形成的F
32、e(OH)3胶体粒子数为0.1NA B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 16.25 g FeCl3的物质的量是0.1 mol,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子 是若干Fe(OH)3的聚集体,故胶体粒子数目远小于0.1NA,A项错误;Ar是单原子 分子,22.4 L(标准状况)氩气的物质的量是1 mol,含有的质子数为18NA,B项正 确;甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3,其摩尔质量是92 g mol-1,则92.0 g甘油含 有羟基的数目为3.0NA,C项错误;甲烷与氯气反应的产物中CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3、CCl4同时存在,1.0 mol CH4与足量氯气反应时上述四种有机物的总 物质的量为1.0 mol,D项错误。
