2021届高考化学一轮复习课件:第3讲-化学计量在化学实验中的应用——物质的量.docx
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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -一、物质的量的单位摩尔1.物质的量第 3 讲化学计量在化学试验中的应用(一)物质的量物质的量是国际单位制中7 个基本物理量之一;(1) 符号: n;(2) 单位:摩尔,简称摩,用mol 表示;2阿伏加德罗常数( )概念:把含有6.02 1023 个粒子的任何粒子集体计量为1mol ,6.02 1023 叫做阿伏加德罗常数;(2) 符号: N A ;(3) 物质的量 (n)、阿伏加德罗常数(NA )与微粒数 (N) 间的关系为: ;3.摩尔质量(1) 概念:单位物质的量的物质所具有的质量;(2) 符号: M ;(3) 单
2、位: g/mol 或 kg/mol ;(4) 当摩尔质量以g/mol 为单位时,在数值上与物质相对原子质量或相对分子质量相等;(5) 物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为: ;二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律1.气体摩尔体积(1) 定义:单位物质的量的气体所占的体积;(2) 符号: Vm;(3) 单位: L/mol 或 m3/mol ;(4) 气体摩尔体积概念的要求:物质的集合状态必需是气态,不适用于固体、液体;物质的量必需为1 mol ;必需指明气体所处的外界条件,即温度、压强;2.气体摩尔体积大小的影响因素打算气体摩尔体积大小的主要因素是:气体分子间的平均距离;其影响因素主要有温度、压强
3、;标准状况下气体摩尔体积概念剖析:(2) 结论:约22.4 L/mol ;1 / 18第 1 页,共 18 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(3) 单位: L/mol ;3.阿伏加德罗定律当温度和压强肯定时,气体分子间平均距离肯定,肯定物质的量的气体的体积肯定;所以在相同温度和压强下,相同体积的任何气体,都含有相同数目的分子,这就是阿伏加德罗定律;体验热身1.(2021福建理综 )设 NA 为阿伏加德罗常数的值,以下表达正确选项() A.24g 镁的原子最外层电子数为NA数为 0.1NB.1 L 0.1 mo
4、l/L乙酸溶液中HAC.1 mol 甲烷分子所含质子数为10NAD. 标准状况下, 22.4 L 乙醇的分子数为NA答案 : C解析 : A 项, 24 g 镁的原子最外层电子数是2NA ;B 项,乙酸是弱酸,在水溶液中部分电离;C 项, CH 4是 10 电子分子, 1 mol CH 4 分子含质子数为10NA ;D 项,标准状况下乙醇是液态;2.(2021广东单科 )设 nA 代表阿伏加德罗常数的数值,以下说法正确选项()A.1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为nAB. 乙烯和环丙烷(C3H 6)组成的 28 g 混合气体中含有3nA 个氢原子C.标准状况下,22.4 L 氢气与足量氢氧
5、化钠溶液反应转移的电子数为nAD. 将 0.1 mol 氯化铁溶于1L 水中,所得溶液含有0.1nA 个 Fe3答案 : C解析 :A 项, 1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为2n3 水解,A ;所得溶液含有的Fe3 个数小于0.1nA ;B 项, 应含有 4nA 个氢原子; D 项,由于 Fe3.(2021上海 )设 N A 代表阿伏加德罗常数的值;以下有关表达正确选项()A. 标准状况下, 2.24 L H 2O 含有的分子数等于0.1NAB. 常温下, 100 mL 1 mol/LNa 2CO3 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2
6、2.4 L ,质量为28 gD.3.4 g NH 3 中含 N H 键数目为0.2NA答案 : B解析 : A 项,标准状况下水是液态;B 项, Na 2CO 3 溶液中存在反应:2CO3 H 2 O .HCO3 OH,故 100 mL 1mol/LNa 2CO 3 溶液中阴离子总数大于0.1NA ;C 项,没有注明是否标准状况,体积不肯定是22.4 L ; D 项,一个 NH 3 分子中含3 个 N H 键,就 3.4 g 即 0.2 mol NH 3 中含 N H 键数目为0.6NA ;4.(2021海南 )以下表达正确选项(用 N A 代表阿伏加德罗常数的值)()A.2.4 g 金属镁变
7、为镁离子时失去的电子数为0.1NAB.1 mol HCl气体中的粒子数与0.5 mol/L 盐酸中溶质粒子数相等C.标准状况下,22.4 L CH 4 与 18 g H 2O 所含有的电子数均为10NA2 / 18第 2 页,共 18 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -D.CO 和 N 2 为等电子体, 22.4 L 的 CO 气体与 1 mol N 2 所含有的电子数相等答案 : C解析 : A 中应为 0.2NA ;B 中盐酸的体积不知道,无法确定溶质的粒子数;D 中 22.4 L 的 CO 的状态不确定,
8、 CO 的物质的量无法确定;5.(2021海南 )设 N A 为阿伏加德罗常数的值,以下说法正确选项()A. 标准状况下, 5.6 L 四氯化碳含有的分子数为0.25NAB. 标准状况下,14 g 氮气含有的核外电子数为5NAC.标准状况下,22.4 L 任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NAD. 标准状况下,铝跟氢氧化钠溶液反应生成1 mol 氢气时,转移的电子数为NA答案 : C解析:在标准状况下四氯化碳是液体,不是气体,A 项错误; 14 g 氮气的物质的量是0.5 mol ,其核外电子总数为 0.5 mol 14NA 7NA , B 项错误;铝跟氢氧化钠溶液反应时,每生成
9、1 mol 氢气转移的电子数应为 2NA , D 项错误;6.(1) 在反应 Cl 2 2NaOH=NaCl H 2ONaClO 中,当有 m g Cl 2 被氧化时, 被仍原的物质有2mNAm71mol ,电子转移数为71个;Al (SO )2 Al 33SO2(2) 已知 Al 2(SO4)3 溶于水后发生如下电离:24 3443443x2如 Al(SO )溶液中SO2的质量为x g,该溶液中Al 3mol的物质的量为,Al 2144(SO )的物质的量为x288mol ;重点探究阿伏加德罗常数(N A) 应用的留意事项1.留意标准状况下物质的集合状态如在标准状况下H2O 为液态或固态,S
10、O3 为固态,碳原子数大于4 的烃类为液态或固态等;2.留意气体体积是否在标准状况下如 11.2 L H 2 的分子数未必是0.5NA ;3.留意物质的组成如 Ne、O3、C2H4 和等物质分子中的原子个数;Na2O2 中阴、阳离子个数比等;4.留意弱电解质的电离及某些离子的水解如 1 mol CH3COOH 溶于水时,溶液中CH 3COO的物质的量小于1 mol ; 1 mo lFeCl33 溶于水时,由于Fe的水解,溶液中Fe3 的物质的量小于1 mol;5.留意特别物质的摩尔质量或分子中的中子数目如 D 2O、T 2O、18O2 等;3 / 18第 3 页,共 18 页 - - - -
11、- - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -6.留意化学反应中转移电子数的运算如 Na2O2 与 H2O 的反应, Cl 2 与碱溶液的反应,Cu 或 Fe 分别与 S、Cl 2 反应, CuSO4、AgNO 3、NaCl 等溶液的电解;7.留意常见的可逆反应催化剂如N23H 2 噲垐垐 垐 .2NH 3 ,1 mol N 2 与 3 mol H 2 反应, 实际生产中得不到2 mol NH 3,因反应是可逆反应;高温、高压8.留意分散系的变化导致微粒数目的变化如 FeCl3的数目;3 溶液转化为Fe(OH) 3 胶体,由于胶体微粒是分子的
12、集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe【例 1】用 NA 代表阿伏加德罗常数的值,以下说法正确选项()A. 标准状况下, 22.4 L CHCl 3 中含有的氯原子数目为3NAB.7 g C nH2n 中含有的氢原子数目为NAC.18 g D 2O 中含有的质子数目为10NAD.1 L 0.5 mol/L Na 2CO 3 溶液中含有的CO 数目为 0.5 NA答案 : B解析 : A 项中 CHCl 3 在标准状况下是液体;B 项中氢原子数为72nN 14nANA;C 项中 D 2O 的摩尔质量是20 g/mol,18 g D 2O 不是 1 mol ; D 项中 CO 32- 因水解而削减
13、;类比迁移1.(2021南京期中 )设 NA 为阿伏加德罗常数的值,假如a g 某气态双原子分子的分子数为p,就 b g 该气体在标准状况下的体积V(L) 是()A. 22.4apbN AC. 22.4 pbNA答案 : DB. 22.4abpN AD. 22.4bpaNAbp解析 : ag 该气态双原子分子的分子数为p,就 b g 该气态双原子分子的分子数为a, b g 该气态双原子分子的物质的量为bp aNAmol ,就 b g 该气体在标准状况下的体积为22.4bpaNAL;2.以下说法中不正确选项()A. 磷酸的摩尔质量与约6.02 1023 个磷酸分子的质量在数值上相等B.6.02
14、1023 个氮分子和6.02 1023 个氢分子的质量比等于14 1C.32 g 氧气所含的原子数目约为26.02 1023D. 常温下, 2.7 g 铝与足量的盐酸反应,失去的电子数约为0.16.02 1023答案 : D4 / 18第 4 页,共 18 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -解析 :物质的摩尔质量和1 mol 物质的质量在数值上相等;6.02 1023 个氮分子是1 mol 氮气,质量是 28 g,而 6.02 1023 个氢分子是1 mol 氢气,质量为2 g,二者的质量比为14 1;32 g
15、 氧气中含有1 mol 氧气分子,就含氧原子数为2 mol ,即 26.02 1023 个; 2.7 g 铝为 0.1 mol ,每个铝原子在反应中失去3 个电子,故失电子总数应当为0.3 mol ;难点探究以物质的量为中心的各物理量的相互换算1.以物质的量为中心的各物理量的相互换算2.抓住气体摩尔体积的“四要素”(1) 状态:即气体摩尔体积是对于气态物质而言;“气态物质”可以是纯洁物,也可以是混合物;(2) 状况:由于肯定量气体的体积是随温度、压强等外界条件的转变而转变的;因此应用气体摩尔体积时应指明某一特定状况;如标准状况(0 、 101 kPa);同温、同压等;(3) 定量:在特定状况下
16、,气体的体积同气体的分子数目有关;如在标准状况下,只有1 mol 气体 (即阿伏加德罗常数个分子)的体积才约等于22.4 L ;如是 n mol ,就气体的体积应为n mol 22.4 L/mol 22.4 n L ;(4) 数值:任何状况下的任何气体均存在一个气体摩尔体积(Vm),但数值并不肯定为22.4 L/mol ;故要确定物质的体积,必需确定物质自身的状态、所处状况和物质所含有的粒子数目(或物质的物质的量);3.阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子;阿伏加德罗定律的推论:5 / 18第 5 页,共 18 页 - - - - - - - - - -精品wor
17、d 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -【例 2】阿伏加德罗定律推论及气体摩尔质量的求解方法(2021海南 )在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,如两容器的温度和压强均相同, 且甲的密度大于乙的密度,就以下说法正确选项()A. 甲的分子数比乙的分子数多B. 甲的物质的量比乙的物质的量少C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D. 甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小答案: B解析:由V m知, 甲 乙,就 V 甲 V 乙,温度、压强相同,且气体的物质的量与体积成正比,A 项知,m 甲 m 乙,n 甲n 乙,就 M错误, B 项正确;同温同压下,气体的摩尔体积相
18、等,C 项错误;由M= mn甲 M 乙, D 项错误;【方法归纳】阿伏加德罗定律及其推论是进行气体运算的依据,要敏捷运用,留意结合质量守恒定律和相求算求算关概念及公式进行换算,但肯定要突出物质的量这一核心,它是其他物理量之间换算的桥梁,通常模式是:已知的一个物理量物质的量另一个物理量;6 / 18第 6 页,共 18 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -类比迁移3.(2021运城模拟 )常温常压下,用等质量的CH4 、 CO2 、O2、 SO2 四种气体分别吹出四个气球,其中气体为 CH4 的是 ()答案 : D
19、解析 :质量相等时,物质的物质的量与摩尔质量成反比;所以,等质量的CH4 、CO2、O2、SO2,物质的量关系为SO2CO2 O2 CH4 ;4.体积相同的甲、乙两容器中,一个布满C2H 4,另一个布满C 2H 2 和 C2H 6;在同温同压下,两个容器内的气体肯定具有相同的()A. 原子总数B.碳原子总数C.质量D.密度答案 : B解析 :同温同压下,两容器内的气体体积相同,就所含气体的分子数相同、物质的量相同,由于C2H2 与C2H 6 的比例不确定,因此所含原子总数、质量、密度均不肯定相同,而三种分子每个分子所含碳原子数均为 2,故碳原子总数相同;试验探究气体体积的测定本部分学问在试验中
20、的应用主要限于有气体参与反应或有气体生成的试验,主要是测定某组分的质量分 数、体积分数、确定某气体的摩尔质量或相对分子质量等;解题的关键点是把握反应原理,留意气体摩尔体积应用的条件;1.在测定产愤怒体的体积时,应如何削减误差呢?第一要考虑外界温度,压强对气体体积的影响较大,因此在试验前后应尽量保持装置内外的温度、压强相等,这样测得的气体的体积才精确;其次要考虑气体的溶解性,挑选气体不溶于其中的液体试剂来封闭产生的气体;最终要看挑选量气的方法及加入试剂的次序能否给测定的结果带来影响,并力争把这种不利的影响降低到最低;2.组装的量气装置7 / 18第 7 页,共 18 页 - - - - - -
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