2019版高考化学一轮复习第1章化学计量在实验中的应用第1节物质的量气体摩尔体积学案11124.doc

第1节物质的量气体摩尔体积考试说明1理解摩尔(mol)是物质的量的单位，可用于进行简单的化学计算。2了解摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3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)之间的相互关系进行有关计算。命题规律物质的量、气体摩尔体积是高考常考的知识点，命题主要方式为“已知NA为阿伏加德罗常数，判断和计算一定量的物质所含微粒的数目”。题目主要结合物质的状态、物质结构、氧化还原反应、某些反应的原理、分散系、盐类水解等知识来考查计量关系。覆盖面广，具有良好的区分度。考点1物质的量摩尔质量1物质的量及其单位(1)定义：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。符号为n。(2)单位：摩尔，简称摩，符号为mol。2阿伏加德罗常数(1)定义：0.012_kg_12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.021023，单位为mol1，符号为NA。(2)计算公式：物质的量n、阿伏加德罗常数NA与粒子数N之间的关系为NA。3摩尔质量(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量。符号为M。单位：g/mol(或gmol1)。(2)数值：当摩尔质量以 gmol1为单位时，在数值上等于该物质的相对分子质量(或相对原子质量)。(3)计算公式：物质的量n、物质的质量m、摩尔质量M之间的关系为M。(1)物质的量是计量微观粒子的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。摩尔是物质的量的单位。(2)摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量含义不同，三者的单位也不同。摩尔质量的单位为gmol1，相对原子(分子)质量的单位为1,1 mol物质的质量单位为g。(3)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)1 mol任何物质都含有6.021023个分子。()(2)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧。()(3)NaOH的摩尔质量为40 g。()(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。()(5)1 mol OH的质量为17 gmol1。()(6)氖气的摩尔质量(单位：gmol1)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。()题组一 物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用1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12 kg 12C中含有的碳原子数C1 mol水分子中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子D一个NO分子的质量是a g，一个NO2分子的质量是b g，则氧原子的摩尔质量是(ba) gmol1答案C解析摩尔是物质的量的单位，A错误；NA是0.012 kg 12C中含有的碳原子数，B错误；(ba) g是一个氧原子的质量，D错误。2下列说法正确的是()A1 mol氯含有6.021023个微粒B阿伏加德罗常数的数值约等于6.021023C钠的摩尔质量等于它的相对原子质量DH2O的摩尔质量是18 g答案B解析1 mol氯的说法是错误的，没有指明是分子、原子还是离子，故A错误；当摩尔质量以gmol1为单位时，数值上才等于相对原子(或分子)质量，故C错误；H2O的摩尔质量的单位应为gmol1，故D错误。题组二 质量、物质的量与微粒数目之间的换算3某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()该硫原子的相对原子质量为m g该硫原子的物质的量为 mol该硫原子的摩尔质量是aNA ga g该硫原子所含的电子数为16NAA B C D答案C解析该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C 原子质量的，即，正确；m g该硫原子的个数为，其物质的量为 mol，正确；该原子的摩尔质量是aNA g/mol，不正确；一个硫原子所含电子数为16，a g该硫原子的个数为1个，所含电子数为16，不正确。4(1)1.2041024个M分子的质量为88 g，则M的摩尔质量为_。(2)0.3 mol NH3分子中所含质子数与_个H2O分子中所含质子数相等。2.2 g DO中所含中子数为_，1.5 g CH中的电子数为_，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为_。(3)12.4 g Na2R含Na 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为_，R的相对原子质量为_。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为_。(4)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_。答案(1)44 gmol1(2)0.3NA1.2NA0.8NA0.2NA(3)62 gmol1160.1 mol(4)106 gmol1解析(1)n(M)2 mol，M44 gmol1。(2)0.3 mol NH3分子中含质子数为0.3 mol10NA3NA,1个H2O分子中含有10个质子，故水分子个数为0.3NA；2.2 g DO的物质的量为0.1 mol，含有的中子数为0.1 mol12NA1.2NA；1.5 g CH中电子数为8NA0.8NA；15.6 g Na2O2的物质的量为0.2 mol，所含阴离子数目为0.2 molNA0.2NA。(3)1 mol Na2R电离生成2 mol Na，题目中有Na 0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)62 g/mol。由Mr(Na2R)62，求得Ar(R)6222316，已知m(R)，根据n，得n(R)0.1 mol，则n(Na2R)0.1 mol。(4)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g20 g31.76 g4.24 g，则M(C)106 gmol1。已知物质的质量求物质所含的粒子数目此类题型可采用以下解题思路求解物质所含的目标粒子数目：可应用NNA来计算。考点2气体摩尔体积阿伏加德罗定律1影响物质体积的因素2气体摩尔体积(1)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。符号为Vm。单位为L/mol(或Lmol1)。(2)标准状况下的气体摩尔体积：在标准状况下(指温度为0_，压强为101_kPa)约为22.4_Lmol1。(3)计算公式：物质的量n、气体体积V、气体摩尔体积Vm之间的关系：Vm。(4)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阿伏加德罗定律(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分子(或气体的物质的量相同)。(2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。4阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号：为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度)使用气体摩尔体积需要注意的事项(1)使用“条件”：要注明温度和压强。(2)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 Lmol1，其他条件下不一定是22.4 Lmol1。(4)若为混合气体，则应注意气体混合后是否发生了化学反应。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)标准状况下，6.021023个分子所占的体积约是22.4 L。()(2)0.5 mol H2所占体积为11.2 L。()(3)标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L。()(4)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L。()(5)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。()(6)标准状况下，22.4 L己烷中含有的共价键数目为19NA。()题组一 有关“n”的计算与应用1工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下V L氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A. B. C. D.答案D解析依据4NH35O24NO6H2O可知1 mol NH3参加反应转移5 mol电子，参加反应NH3的物质的量为 mol，转移电子的物质的量为 mol，已知在此反应中转移电子数为n，则nNA，所以NA。2设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是()A. B. C. D.答案A解析m g含有b个分子，则n g该混合气体含有的分子数是，则混合气体的物质的量是 mol，则混合气体的体积是 L，A正确。题组二 阿伏加德罗定律及其推论的应用3一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是()A气球中装的是O2B气球和气球中气体分子数相等C气球和气球中气体物质的量之比为41D气球和气球中气体密度之比为21答案D解析根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体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M(SO2)M(CO2)M(O2)M(CH4)，所以气球、中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，故A错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，也等于其摩尔质量的反比，气球和气球中气体分子数不相等，气球和气球中气体物质的量之比为14，故B、C错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球和气球中气体密度之比为21，D正确。4. 常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，使两烧瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是()编号气体XHINH3H2NO气体YCl2HClCl2O2A BC D答案C解析同温、同体积的状况下，气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。中Cl22HI=2HClI2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a mol。中NH3HCl=NH4Cl，反应后无气体。中不反应(光照或点燃条件下才反应)。中发生反应2NOO2=2NO2,2NO2N2O4，反应后气体的物质的量在a mol与1.5a mol 之间。故C正确。混合气体摩尔质量的求解方法1.高考集萃判断正误，正确的画“”，错误的画“”，其中NA代表阿伏加德罗常数。(1)2017江苏高考常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.021023。()(2)2016江苏高考常温常压下，22.4 L Cl2中含有的分子数为6.021023个。()(3)2016四川高考2.4 g Mg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA。()(4)2016四川高考标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA。()(5)2015全国卷18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA。()(6)2015四川高考2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA。()(7)2015江苏高考若H2O2分解产生1 mol O2，理论上转移的电子数约为46.021023。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)标准状况下生成11.2 L H2时转移的电子数为6.021023，错误；(2)常温常压下，22.4 L Cl2的物质的量小于1 mol，所含分子数少于6.021023个，错误；(3)2.4 g Mg在足量O2中燃烧，生成MgO，转移0.2 mol电子，错误；(4)标准状况下，5.6 L CO2为0.25 mol，含有氧原子数为0.5NA，正确；(5)18 g D2O与18 g H2O的物质的量分别为0.9 mol和1 mol，质子数分别为9NA和10NA，错误；(6)HO和D2O的摩尔质量均为20 g/mol，所含中子数均为10,2.0 g HO和D2O的混合物共0.1 mol，所含中子数为NA，正确；(7)2H2O22H2OO2，生成1 mol O2时转移2 mol e，错误。22017全国卷NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A0.1 mol的 11B中，含有0.6NA个中子BpH1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个HC2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子D密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g)，增加2NA个PCl键答案A解析11B中含有6个中子，0.1 mol 11B中含有0.6NA个中子，A正确；溶液体积未知，无法计算氢离子个数，B错误；标准状况下苯是液体，不能用气体摩尔体积计算2.24 L苯完全燃烧产生的CO2分子数，C错误；PCl3与Cl2生成PCl5(g)的反应是可逆反应，所以1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g)，增加的PCl键的数目小于2NA，D错误。32016全国卷设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()A14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NAC1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NAD标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA答案A解析乙烯和丙烯的最简式均为CH2，故14 g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为2NA2NA，A正确；B项忽视了N2与H2的反应为可逆反应，不能进行彻底，B错误；Fe与过量硝酸反应生成Fe3，1 mol Fe参加反应转移3NA个电子，C错误；标准状况下CCl4为液态，D错误。42015重庆高考某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。100 g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6 L(标准状况)。(1)用碱石灰除去的物质为_；(2)该产气药剂中NaN3的质量分数为_。答案(1)CO2、H2O(2)65%解析(1)产气药剂产生的气体为N2、CO2、H2O，其中CO2、H2O能被碱石灰吸收。(2)根据反应：2NaN32Na3N2，生成的N2的物质的量为：n(N2)1.5 mol，则消耗的NaN3为1 mol，其质量为65 g，所以NaN3的质量分数100%65%。时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共72分)1下列说法正确的是()A1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol1B20 、1.0105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数C当1 mol气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况D2 mol气体的体积约为44.8 L答案B解析没有给出气体所处的温度和压强，标准状况下气体摩尔体积约为22.4 Lmol1，A错误；根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，B正确；1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L，C错误；没有给出气体所处的温度和压强，D错误。2下列指定微粒的数目不相等的是 ()A等物质的量的水与重水含有的中子数B等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数C同温、同压、同体积的CO和NO含有的原子数D等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数答案A解析A项，1 mol水(H2O)中含有的中子数是8NA，1 mol 重水(D2O)中含有的中子数是10NA，等物质的量的水与重水含有的中子数不相等；B项，乙烯、丙烯最简式都是CH2，所以若二者的质量相等，含CH2的个数相等，含有的共用电子对数也相等；C项，同温同压下，同体积的CO和NO分子数相同，且每个分子均为双原子分子，所以同温同压下，同体积的CO和NO含有的原子数相同；D项，由于Cl2的氧化性很强，与变价金属Fe反应时生成的是FeCl3，与Al发生反应生成AlCl3，所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等。3标准状况下有以下四种气体：6.72 L CH4；3.011023个HCl分子；13.6 g H2S；0.2 mol NH3。下列关系不正确的是()A体积：B质量：C物质的量：D氢原子数：答案C解析6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol，3.011023个HCl分子的物质的量为0.5 mol，13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，0.2 mol NH3。标准状况下体积之比等于其物质的量之比，体积：，A正确；CH4的质量为0.3 mol16 gmol14.8 g，HCl的质量为0.5 mol36.5 gmol118.25 g，NH3的质量为0.2 mol17 gmol13.4 g，质量：，B正确；物质的量大小顺序为，C错误；CH4中n(H)0.3 mol41.2 mol，HCl中n(H)0.5 mol，H2S中n(H)0.4 mol20.8 mol，NH3中n(H)0.2 mol30.6 mol，氢原子数：，D正确。4同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是()AX气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大BX可能是N2，Y可能是CH4CX气体的密度小于Y气体的密度D充气后A气球质量比B气球质量大答案B解析A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮，说明X气体的密度和CO的密度接近，Y的密度小于O2，同温同压下，气体密度与摩尔质量成正比，所以X的相对分子质量与CO的相近，大约为28，Y的相对分子质量小于O2，即小于32。但X气体的相对分子质量不一定比Y大，A错误；N2的相对分子质量为28，CH4的相对分子质量为16，所以X可能是N2，Y可能是CH4，B正确；X的密度接近CO，但不一定小于Y的密度，C错误；相同条件下，等体积的两种气体的物质的量相等，因为其摩尔质量相对大小未知，所以无法确定其质量相对大小，D错误。5下列各组中两种气体所含的原子数一定相等的是()A温度相同、体积相同的O2和N2B压强相同、体积相同的H2和O2C质量相等、密度不等的N2和COD体积相等、密度相等的CO和C2H4答案C解析根据阿伏加德罗定律及其推论，同温、同压、同体积、同分子数，三同定一同，A项压强不一定相同，B项温度不一定相同，故两种气体的分子数不一定相等，所含原子数不一定相等，A、B错误；N2和CO的摩尔质量相同，若质量相等，则物质的量相等，二者均为双原子分子，故所含原子数相同，C正确；体积、密度相等，质量相等，两者的摩尔质量相同，则物质的量相同，前者为双原子分子，后者为六原子分子，所含原子数不相等，D错误。6利用太阳能分解制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是()A可生成H2的质量为0.02 gB可生成氢的原子数为2.4081023个C可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)D生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量答案D解析根据方程式2H2O=2H2O2，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。 则可得：可生成H2的质量为0.04 g，A错误；可生成氢的原子数为2.4081022个，B错误；可生成标准状况下H2的体积为0.448 L，C错误；0.04 mol Na与水反应产生H2和光解0.02 mol水生成H2理论上均为0.02 mol，D正确。7设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A常温下，22 g CO2含碳氧双键数目为2NAB12.0 g NaHSO4固体中含阳离子数为0.1NAC标准状况下，22.4 L Br2中所含分子数为NAD7.8 g Na2O2与足量的水反应转移电子数为0.2NA答案B解析1个CO2分子中含有2个C=O键，22 g CO2为0.5 mol，所含C=O键数目为NA，A错误；NaHSO4固体中的离子为Na和HSO，12.0 g NaHSO4为0.1 mol，所含阳离子数为0.1NA，B正确；标准状况下，Br2为液体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，C错误；Na2O2与H2O发生反应：，7.8 g Na2O2为0.1 mol，与足量水反应转移的电子数为0.1NA，D错误。8下列叙述正确的是()A常温常压下，4.6 g NO2气体约含有1.811023个原子B标准状况下，80 g SO3所占的体积约为22.4 LC标准状况下，22.4 L CCl4中含有的CCl4分子数为NAD标准状况下，22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应，转移的电子数为2NA答案A解析标准状况下SO3不是气体，B错误；标准状况下CCl4是液体，C错误；标准状况下，22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应，转移的电子数为NA，D错误。9NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A1 mol Na2O2与SO2完全反应时转移电子数为NAB18 g重水(D2O)所含的电子数为10NAC0.5 mol NH4HSO4晶体中，含有H数目约为0.5NAD常温常压下，3 g HCHO和CH3COOH的混合物中含有0.4NA个原子答案D解析Na2O2SO2=Na2SO4,1 mol Na2O2完全反应时转移2 mol电子，A错误；18 g重水(D2O)所含电子的物质的量为1010 mol，B错误；NH4HSO4晶体中，只有阳离子NH和阴离子HSO，不含H，C错误；HCHO和CH3COOH的最简式均为CH2O，故3 g HCHO和CH3COOH的混合物含有的原子为40.4 mol，D正确。10NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()AC2H4和C3H6的混合物的质量为a g，所含碳氢键数目为B标准状况下，2.24 L 2H35Cl中所含中子数为1.8NAC含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为2NAD相同物质的量的OH和CH含有相同数目的电子答案A解析乙烯与丙烯的最简式都为CH2，所含氢原子的物质的量为2 mol，含有碳氢键的个数与氢原子的个数相同，都为NA，A正确；标准状况下，0.1 mol 2H35Cl含有的中子数为0.1(118)NA1.9NA，B错误；含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应时，实际反应的H2SO4不足1 mol，故转移的电子总数小于2NA，C错误；1个OH含有10个电子，1个CH含有8个电子，相同物质的量的OH和CH中含有的电子数目不同，D错误。112018山西五校联考设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A标准状况下，22.4 L H2S与22.4 L H2O中所含的分子数均为NAB由6.2 g Na2O与7.8 g Na2O2组成的混合物中阴离子总数为0.2NAC10 g 49%的硫酸与10 g 49%的H3PO4溶液中所含的氧原子数均为0.2NAD0.1 mol Fe分别与足量的盐酸和氯气反应，转移的电子数均为0.2NA答案B解析标准状况下，水为液态，22.4 L H2O的物质的量远大于1 mol，故所含分子数远大于NA，A错误；Na2O由 Na和O2构成，Na2O2由Na和O构成，6.2 g Na2O与7.8 g Na2O2的物质的量均为0.1 mol，故混合物中阴离子总数为0.2NA，B正确；H2SO4、H3PO4及溶剂H2O都含有O原子，故两溶液中所含氧原子数远大于0.2NA，C错误；0.1 mol Fe与足量盐酸反应生成0.1 mol FeCl2，转移0.2NA个电子，0.1 mol Fe与足量Cl2反应生成0.1 mol FeCl3，转移0.3NA个电子，D错误。122018兰州月考设NA为阿伏加德罗常数的值，下列与NA有关的说法正确的是()A在反应KClO36HCl=KCl3Cl23H2O中，当得到标准状况下67.2 L Cl2时，反应中转移的电子数为6NAB6.0 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.2NAC标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2混合后气体的分子总数为NADS2和S8的混合物共6.4 g，其中所含硫原子数一定为0.2NA答案D解析该反应中，KClO3中5价Cl元素被还原为0价，HCl中1价Cl元素部分被氧化为0价，故当得到标准状况下67.2 L Cl2(即3 mol)时，反应中转移的电子数为5NA，A错误；SiO2晶体每个Si原子与周围4个O原子形成SiO键，6.0 g SiO2的物质的量为0.1 mol，则所含SiO键的数目为0.4NA，B错误；标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2混合后反应生成1 mol N