2022年高考化学一轮复习考点02物质的量气体摩尔体积(全国通用).pdf
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1、考点2物质的量气体摩尔体积一命题趋势分析近几年高考试题,有关化学计量主要体现在单独考查NA及化学计算中。选择题常与电离平衡、氧化还原反应、化学反应中的能量变化等考点结合进行考查;填空题保持实验题、反应原理题等融合,涉及物质的量及阿伏加德罗定律的灵活运用。预 计 2022年依旧关注NA考查的常见角度,如物质结构、氧化还原反应、盐类水解、有机物结构等;填空题中往往渗透于化学平衡计算、物质的组成或含量的计算,充分利用化学计算技法,如守恒法、关系式法等。0重要考向一、物质的量二、摩尔质量三、气体摩尔体积四、有关阿伏加德罗常数正误判断物质的量i .物质的量()表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为
2、摩尔(mol)。2.物质的量的规范表示方法:;x;:m o l ;:H 2 s o s :数值单位指定微粒符号或微粒名称(1)用 m ol为单位只能用于物质的微观粒子,如分子、原子、离子或它们的特定组合。不能用于宏观物质。(2)用 mol为单位必须指明物质微粒(或微粒组合)的符号。3.阿伏加德罗常数(NA)0.012 kg 1 2 c 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02X1023,单位为m o l1 公式:NA=1。妙记巧学(物质的量(n)七大基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体单位(摩,(m o l)国际规定1 m o l任何物质所含的微粒数与0.0 1 2 k g
3、 C T 2所含的碳原子数相等测 定 霸仔罗)=6.0 2 x I O2 3 m o l-易 混易错(1)摩尔是物质的量的单位N)(2)1 1 1 1 0 1用。和1 1 1 1 0 1:1含有相同的粒子数目(4)(3)1 m o l任何物质都含有6.0 2 x 1 ()2 3个分子(x)(4)1 m o l水中含有2 m o l氢 和1 m o l氧(x )(5)阿伏加德罗常数(M)就是6.0 2 x 1 0 2 3(x )(6)0.0 1 2 k g 1 2 c 中约含有 6.0 2 x 1()2 3 个 碳 原 子(q)答案:4(2)4 (3)x (4)x (5)x (6)”【典例】例1
4、下列说法中正确的是()A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位B.阿伏加德罗常数是1 2 k g i 2 c中含有的碳原子数C.1 m o l水中含有2 m o l氢原子和1 m o l氧原子D.阿伏加德罗常数就是6.0 2 x 1 0 2 3 m o【解析】摩尔是物质的量的单位;1 m o l粒子集体所含的粒子数是阿伏加德罗常数,与0.0 1 2 k g 中所含的碳原子数相同;阿伏加德罗常数是1 m o l粒子所含的粒子数,在数值上等于1 2 g1 2C所含的碳原子数,是个具体的值,6.0 2 x l()2 3 m o i 是阿伏加德罗常数的近似值。【答案】C例2“物质的量”是国际单位制
5、中的一个基本物理量,下 列 有 关 说 法 正 确 的 是()A.质量相等的CO和C O 2,物质的量之比为2:3B.2 m o i氧气的摩尔质量为6 2 g.m oLC.1 m o l任何物质都含有6.0 2 x 1 0 2 3个分子D.2gH2含 有1 m o l氢分子【解析】设质量均为m则”(C O):02)=:%1=1 1 :7,A错误;摩尔质量的单位2 X g-m o l 4 4 g-m o l是gnoL,数值上等于物质的相对分子(原子)质量,B错误;1 m o l任何物质都约含有6.0 2 x 1()2 3个微粒,不一定是分子,也有可能是离子或原子,C错误;2gH2的物质的量是1
6、m o l,含 有1 m o l氢分子,D正确。【答案】D例 3 下列关于物质的量及粒子数的叙述,正 确 的 是()A.1 m o l 任何物质都含有6.0 2 x 1 02 3个分子B.0.0 1 2 k g 1 2 c 中含有约 6.0 2 x 1()2 3 个 1 2 cC.1 m o l C O 2 中含有1 m o l 碳和2 m o i 氧D.1 m o l H 含有 6.0 2 X 1 02 4 个质子【解析】1 m o l 任何粒子都约含有6.0 2 x 1 0 2 3 个粒子,不一定为分子,A项错误;0.0 1 2 k g 1 2 c 中含有约6.0 2 x 1()2 3 个
7、 1 2 Q B 项正确;1 m o l C O2中含有1 m o l 碳原子和2 m o l 氧原子,C项错误;1 m o l H含有6.0 2 x 1 02 3个质子,D项错误。【答案】B摩尔质量1 .定义:单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M,单位为2 .数值:以 为 单 位 时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。3 .摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系:=需。4 .求气体摩尔质量的常用方法(1)根据物质的质量(M 和物质的量():(2)根据一定质量(附的物质中微粒数目(7V)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA力/M(3)根据标准状况下气体的密度p
8、;M=0 x 2 2.4(g-m o)。(4)根据气体的相对密度(D=pi 3):M/M2=D。(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=M,xa%+M2xb%+M 3 X C%.a%、b%,c /0指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。妙记巧学摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g-m ol r 为单位时,二者在数值上相等。N_ _m已知物理量-A 4物质的量)所求物理量-/组成计算 易 混易错(1)硫酸的摩尔质量为98 g()(2)2 m ol H 2 O 是 1 m ol H z O 摩尔质量的2倍()(3)N a O
9、 H 的摩尔质量为4 0 g()(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等()(5)1 mol OFT 的质量为 1 7 g-m o L()(6)就气的摩尔质量(单位g-mo)在数值上等于它的相对原子质量()(7)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O 的摩尔质量的2 倍()(8)相同质量的CO 与 N2所含分子数、原子数均相同()(9)17 g OH与 17 g OFT所含电子数均为1 O 7 VA()(10)31 g 白磷中所含共价键数目为必()(11)30 gSiCh中含有硅氧键个数为NA()(12)32 g 甲醇中所含共价键数目为5NA()答案:x(2)x(3)x(4
10、)x(5)x(6)(7)x(8)(9)x(10)x(H)x(12)M(NH4HCO3)=2dx3 g-m ol*1=6 Jg m o r1;M(混)=22.4pg mo;(NH3):n(CO2):n(H2O)=a%:b%:c%,7 7(混)=17a%+44/7%+18c%。【答案】(1)64 SO2 64(3)mol 6t/g-mol 1 22.4pg-moL 17a%+44/?%+18c%气体摩尔体积1.影响物质体积的因素3.阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。(2)阿伏加德罗定律的推论相同条件推论
11、公式语言叙述T、p相同H 1=V 1 2 V 2同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比八V相同包=虫P2 2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p i M2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。妙记巧学I.气体摩尔体积使用的对象是气体;标 准 状 况 是0 C、1.01x105 p a,不是常温、常压。2.在标准状况下,气 体 摩 尔 体 积 约 为22.4L-mol I非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4 Lmol3.以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系各反应物和生成物的物质的城原离(等目子小数分电子、粒子子构成物质的原子、离子的物
12、质的量 易 混易错(1)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为2 2.4 L()(2)在标准状况下,1 mol O 2与1 mol SO3的体积相同()(3)在同温同压下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 m o l()(4)在标准状况下,1 molCh与1 molSCh的体积相同()(5)在标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L()(6)在相同条件下,相同体积的C O、N 2 的混合气体与O 2 的分子个数相同,原 子 个 数 也 相 同()(7)温度相同、体积相同的0 2(g)和 N 2(g)所含的分子数一定相同()(8)等温等压下,S0 2 气体与C O 2 气体的密度之比
13、等于16:1 1()(9)标准状况下,1 m o l 氢气所占的体积是0.5 m o l 氧气所占的2倍()(10)温度和容积相同的两容器中分别盛有5 m o i 0 2 和 2 m 0 I N 2,则压强之比为5:2()(11)标准状况下,0.5 m o l 氢气和0.5 m o l 氧气组成的混合气体的体积约为2 2.4 L()(12)标准状况下,1 m o l 气体的体积约是2 2.4 L,如果当1 m o l 气体的体积约是2 2.4 L时,则该气体所处的状况一定是标准状况()答案:(l)x (2)x (3)x (4)x (5)x 4(7)x (8)4 (9)4 (10)(11)己烷、
14、苯等在标准状况下均不为气体。2 .排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。3 .记“组成”,突破陷阱(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如 N e、D2O,I8O2,-OH、O H一等。(2)记最简式相同的物质,如 N O 2 和 N 2 O 4、乙烯(C 2 H 4)和丙烯(C 3 H 6)等。记摩尔质量相同的物质,如 N 2、C O、C 2 H 4 等。(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H 2 O 2
15、、C“H 2“+2 中化学键的数目分别为3、3 n+l=4 .审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱(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=。匕在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水O5 .要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。(1 )2 S O2+O2 2 S O 2 N O2 N 2 O 4(2)C 12+H2O H C 1+H C 1 O(3 X3)N H3+H 2 O =N H 3 H 2 O N H 4+O H(4)Mn O 2+4 H C l(浓):M1 1 C I2+C I2 T+2 H 2。
16、常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生 钝化”。6.抓“反应”,突破陷阱(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”依据题给信息,确定氧化剂和还原产物(或者还原剂和氧化产物)标出变价元素的化合价,确定化学反应中氧化剂(或还原剂)得(或失)电子数I第三步If根据题目提供的数值确定反应中转移电子的数目熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)反应物质转移电子的物质的量或电子数目Na2O2+CO2(H2O)1 mol NazCh1 mol 或 NA1 mol O22 mol 或 2NACh+NaOH1 mol Ch1 mol 或 NACh+Fe1 mol Ch2 mol 或 2NA1 mol Fe
17、3 mol 或 3NA。妙记巧学正确判断有关阿伏加德罗常数正误的 三大步骤”第一步:查看物质的状态及所处状况正确运用气体摩尔体积的前提(1)当物质是气体时,应查看所给条件是不是标准状况;(2)当条件是标准状况时,应查看所给物质在标准状况下是否为气体。第二步:分析题干所给物理量与物质的量的关系正确进行换算的前提(1)已知某种物质的质量或物质的量时,则这些数据不受外界条件的限制;(2)已知数据是体积时,要关注外界条件是不是标准状况、物质是不是气体;(3)已知数据是物质的量浓度或pH 时,要关注是否给出了溶液的体积。第三步:准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化正确判断微粒数目的前提(
18、1)清楚物质结构中相关微粒之间的数目关系;(2)熟悉物质变化过程中微粒数目的变化关系。易 混易错(1)常温常压下,3.2 8。2所含的原子数为0.2必()(2)标准状况下,18gH?O所含的氧原子数目为NA()(3)室温下,lmolCH4中含有5NA原子()(4)常温常压下,1 mol CO2与 SO2的混合气体中含氧原子数为2NA()(5)2 g 石墨晶体中,含有的质子数目为6NA()(6)2 mo l SO2 和 1 mo l O2 在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2 以(7)密闭容器中2 a mo l N O 与 a mo l C h 充分反应,产物的分子数为为NA()(8)标准
19、状况下,0.1 mo l C b溶于水,转移的电子数目为0.1 必()(9)1 L 0.1 m o L L-的氨水中有 NA 个 N H;()(1 0)向含4 mo i H C 1 的浓盐酸中,加入足量的M nC h,加热,充分反应后,生成NA个 C L()(1 1)用含有1 mo l F eC h 的溶液充分反应后得的F e(OH)3 胶体中含有必 个 F e(OH)3 胶粒()答案:4(2)4(3)4(4)4(5)4(6)x (7)x (8)x (9)x (1 0)x (H)x【典例】例 1 (2 0 2 1 全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.1 8g 重水(D
20、2 O)中含有的质子数为1 0 NAB.3 mo l 的 N O2与 H2O 完全反应时转移的电子数为4NAC.3 2 g 环状Sg()分子中含有的S-S键数为INAD.l L p H=4 的 O.l mo l L-1 R C n C h 溶液中 C n C -离子数为 0.1 NA18g【解析】A项,D z O 的质子数为1 0,1 8g D?0 的物质的量为“,0.91 T1 O1,则 1 8g 重水(60)中20g/mol所含质子数为9 NA,A错误;B项,N O?与 H 2 O 反应的化学方程式为:3 NO2+H 2 O2 H NO3+NO,该反应消耗 3个 NO2 分子转移的电子数为
21、2个,则有3 mo i 的 NO2 参与反应时,转移的电子数为2 NA,B错误;C项,一个分子中含有的S-S键数为8 个,3 2 g s8的 物 质 的 量 为 mo l,则含有8x32g/mol 8的 S-S键数为4X8XNA=NA,C正确:D项,酸性M C n C h 溶液中存在:C nC+H z O 2 C r OF+2 H+,8含 C r 元素微粒有C r2O72H C r O?,则 IL p H=4 的 O.l mo l U K z C nC h 溶液中C n C 漓子数应小于0.1 NA,D错误;故选C。【答案】C例 2 (2 0 2 1 湖南选择性考试)NA为阿伏加德罗常数的值。
22、下列说法正确的是()A.1 8g H 2 1 8。含有的中子数为IONAB.O.l mo M/i H C l C U溶液中含有的H+数为O.INAC.2 mo i N O 与 Imo l C h 在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD.II.2 L C H 4和 2 2.4L C L(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA【解析】A项,18gH2 0的物质的量为:20:篇=0.9mol,含有中子的物质的量为:0.9molxl0=9mol,含有的中子数为9NA,故A错误;B项,缺少0.1molL匕爪0 4溶液的体积,无法计算溶液中含有的H卡 数,故B错误;C项,2moiNO与Im
23、oKh反应生成2moiNO2,由于存在平衡:2NC2 N2O4,导致分子数减少,容器中含有的分子数小于2NA,故C错误;D项,标况下11.2L CH 的物质的量为;号 一;=().5mol,22.4L/mol22.4LCL的 物 质 的 量 为 上%=lm o l,由于甲烷与氯气的反应前后气体分子数始终不变,则反应后气体总22.4L/mol物质的量仍然为0.5mol+lmol=1.5mol,反应后的分子数为1.5N,,故D正确;故选D。【答案】D例3(20 21河北选择性考试)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NAB.Im ol碘蒸气
24、和Im ol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NAC.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为7 3 g,则转移电子数为NAD.ILlmohL-1澳化镀水溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA【解析】A项,在标准状况卜22.4L氟气的物质的量为Im ol,其质子数为lmolx9x2xNA=18NA,A正确;B项,碘蒸气与氢气发生的反应为:H2(g)+l2(g)=2H I(g),反应为可逆反应,有一定的限度,所以充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA,B正确;C项,电解饱和食盐水时电极总反应为:2NaCl+2H2。蝇2NaOH+H2T+CLT,若阴阳两极产生气体分别是氢气与
25、氯气,且物质的量之比为1:1,若气体的总质量为73g,则说明反应生成的氧气与氯气的物质的量各自为Im o l,根据关系式H22e-可知,转移的电子数为2NA,C错误;D项,1L1 molL i澳化铉水溶液存在电荷守恒,即C(NH4+)+C(H*)=C(B)+C(0 H),则物质的量也满足n(NH4+)+n(H+)=n(Br)+n(0 H),因为 n(Br)=lLxl molL=1 m o l,所以该溶液中 NH4+与 H+离子数之和大于NA.D正确;故选C。【答案】C修金泯踪训 练,1.下列说法中正确的是()A.1 mol H2so4的质量为98 g-mol 1 B.SO2的摩尔质量为64 g
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