物质的量、气体摩尔体积

1、 【考纲点击考纲点击】1.了解物质的量的单位了解物质的量的单位摩尔摩尔(mol)、摩尔质量、气、摩尔质量、气 体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义.2.根据物质的量与粒子根据物质的量与粒子(原子、分子、离子等原子、分子、离子等)数目、数目、 气体体积气体体积(标准状况下标准状况下)之间的相互关系进行有关计算之间的相互关系进行有关计算. 【考情播报考情播报】1.以物质的量为核心的各物理量之间的相互换算以物质的量为核心的各物理量之间的相互换算.2.结合基本概念、基本理论、元素化合物知识考查结合基本概念、基本理论、元素化合物知识考查阿伏加德罗常数的具体应用阿伏加德罗常数的

2、具体应用.3.气体摩尔体积的概念辨析及在化学计算中的应用气体摩尔体积的概念辨析及在化学计算中的应用.1.物质的量物质的量(1)概念：表示含有概念：表示含有 的集合体，符号为的集合体，符号为 .(2)单位：摩尔，其符号为单位：摩尔，其符号为 .一定数目粒子一定数目粒子nmol(3)适用范围及注意事项适用范围及注意事项 作为物质的量的单位，作为物质的量的单位，mol仅能计量仅能计量 粒子，如粒子，如原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等，不原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等，不 能用于计量宏观物质能用于计量宏观物质.使用时应用使用时应用 指明粒子的种类，如指明粒子的种类，如1 mo

3、l H、1 mol H2、0.5 mol H等等.微观微观化学式化学式2.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(1)概念：概念： 所含的碳原子数为阿伏加德罗常数所含的碳原子数为阿伏加德罗常数.(2)符号：符号：NA，单位为，单位为 ，实验测得其数值约为，实验测得其数值约为 .(3)物质的量物质的量(n)、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数与粒子数(N)之间的关之间的关 系：系：n .0.012 kg12Cmol16.021023N/NA3.摩尔质量摩尔质量(1)概念：单位概念：单位 的物质所具有的的物质所具有的 ，符号为，符号为M.(2)单位：单位： .(3)数值：摩尔质量以数值：摩尔质量

4、以g/mol为单位时，数值上等于该粒子为单位时，数值上等于该粒子 或物质的或物质的 .(4)物质的量物质的量(n)、物质的摩尔质量、物质的摩尔质量(M)与物质的质量与物质的质量(m)之之 间的关系：间的关系：n .物质的量物质的量质量质量g/mol式量式量m/M 阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用 解答涉及阿伏加德罗常数解答涉及阿伏加德罗常数(NA)的问题时，要特别注意的问题时，要特别注意试题中的一些关键性的字、词，留心有无试题中的一些关键性的字、词，留心有无“陷阱陷阱”.解题解题思路是：在正确理解有关概念的基础上，将各物质的质量、思路是：在正确理解有关概念的基础上，将各物质的质量、气体

5、的体积、溶液的浓度等转化为指定粒子的物质的量，气体的体积、溶液的浓度等转化为指定粒子的物质的量，然后进行判断，同时还应注意下面一些细微的知识点：然后进行判断，同时还应注意下面一些细微的知识点：1.状态问题状态问题(1)水在标准状况下为液体或固体；水在标准状况下为液体或固体；(2)SO3在标准状况下为固体，常温常压下为液体；在标准状况下为固体，常温常压下为液体；(3)碳原子数大于碳原子数大于4的烃，在标准状况下为液体或固体；的烃，在标准状况下为液体或固体；(4)CCl4、CHCl3、C2H5OH、苯等在标准状况下为液体、苯等在标准状况下为液体.2.状况条件状况条件 考查气体时经常给出非标准状况，

6、如常温常压下，考查气体时经常给出非标准状况，如常温常压下， 1.01105 Pa、25时等时等.要用要用22.4 L/mol时，必须注时，必须注 意气体是否处于标准状况下意气体是否处于标准状况下.3.物质结构物质结构 考查一定物质的量的物质中含有多少粒子考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、分子、原子、 电子、质子、中子、离子等电子、质子、中子、离子等)，常涉及稀有气体，常涉及稀有气体He、Ne 等单原子分子，等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子及等双原子分子及O3、 18O2、D2O、Na2O2等特殊物质等特殊物质.4.氧化还原反应氧化还原反应 考查指定物质参加氧化

7、还原反应时，常设置氧化还原反考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反 应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、 被还原、电子转移被还原、电子转移(得失得失)数目方面的陷阱数目方面的陷阱.如如Na2O2与与H2O 的反应，的反应，Cl2与与NaOH溶液的反应，电解溶液的反应，电解AgNO3溶液等溶液等.5.电离和水解电离和水解 考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时， 常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡.如如 NH4Cl溶液中溶液中n(

8、 )p(H2)p(O2) B.p(O2)p(Ne)p(H2) C.p(H2)p(O2)p(Ne) D.p(H2)p(Ne)p(O2)解析：解析：由阿伏加德罗定律的推论可知，当气体的温由阿伏加德罗定律的推论可知，当气体的温度和密度相同时，气体的压强和摩尔质量成反比，度和密度相同时，气体的压强和摩尔质量成反比，因因M(H2)M(Ne)p(Ne)p(O2).答案：答案：D例例1(2009广东高考广东高考)设设nA代表阿伏加德罗常数代表阿伏加德罗常数(NA)的数的数 值，下列说法正确的是值，下列说法正确的是 ()A.1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为硫酸钾中阴离子所带电荷数为nAB.乙烯和环丙烷乙烯

9、和环丙烷(C3H6)组成的组成的28 g混合气体中含有混合气体中含有3nA个氢个氢 原子原子C.标准状况下，标准状况下，22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为电子数为nAD.将将0.1 mol氯化铁溶于氯化铁溶于1 L水中，所得溶液含有水中，所得溶液含有0.1nA个个Fe3思路点拨思路点拨解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)nV/VmN/NAm/McV.(2)乙烯和环丙烷的最简式相同；乙烯和环丙烷的最简式相同； 2NaOH = = NaClNaClOH2O；Fe3能发生水解能发生水解.课堂笔记课堂笔记选选 选项选项A,1 mol硫

10、酸钾中硫酸钾中 所带的电荷数所带的电荷数为为2nA，A错误错误.选项选项B中，乙烯和环丙烷的最简式相同，均为中，乙烯和环丙烷的最简式相同，均为“CH2”，因此两种气体不管以何种比例混合，碳、氢的质，因此两种气体不管以何种比例混合，碳、氢的质量分数都为定值，因此可求得量分数都为定值，因此可求得m(H)28 g 4 g，所以，所以28 g混合气体中应含有混合气体中应含有4nA个氢原子，个氢原子，B错误错误.选项选项C，反应的，反应的化学方程式为化学方程式为Cl22NaOH = = NaClNaClOH2O，在标准，在标准状况下当有状况下当有1 mol Cl2参与反应时，转移的电子总数为参与反应时，

11、转移的电子总数为nA，C正确正确.选项选项D中中Fe3是弱碱阳离子，在水中易水解，因此是弱碱阳离子，在水中易水解，因此0.1 mol FeCl3溶解在溶解在1 L水溶液里含有水溶液里含有Fe3的数目小于的数目小于0.1nA，D错错误误.C 已知混合气体的总质量，而未告诉混合气体的比例关已知混合气体的总质量，而未告诉混合气体的比例关系，如例题中的选项系，如例题中的选项B，此时首先想到的是气体的最简式，此时首先想到的是气体的最简式相同或者某一元素的质量分数为定值，这样方能求出某相同或者某一元素的质量分数为定值，这样方能求出某一元素的质量或其原子的物质的量一元素的质量或其原子的物质的量.类似的情况还

12、有：类似的情况还有：16g O2和和O3的混合气体中所含氧原子个数为的混合气体中所含氧原子个数为NA ， 46 g NO2和和N2O4的混合气体中所含原子个数为的混合气体中所含原子个数为3NA等等.例例2(2008海南高考海南高考)在两个密闭容器中，分别充有质量在两个密闭容器中，分别充有质量 相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 ()A.甲的分子数比乙的分子数多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甲的物质的量比乙的物质的量少C.

13、甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小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甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小思路点拨思路点拨首先根据首先根据V 确定甲、乙体积的大小关确定甲、乙体积的大小关系，然后结合阿伏加德罗定律及其推论作出判断系，然后结合阿伏加德罗定律及其推论作出判断.课堂笔记课堂笔记选选V(甲甲) ，V(乙乙) ，因，因(甲甲)(乙乙)，则，则V(甲甲)V(乙乙)，根据阿伏加德罗定律，同温同，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体的体积与分子数、物质的量成正比，故压下，气体的体积与分子数、物质的量成正比，故N(甲甲)N(乙乙)，n(甲甲)M(乙乙)，D不正确不正确.

14、B 气体的体积受温度和压强影响气体的体积受温度和压强影响.在一定温度和压强在一定温度和压强下，气体摩尔体积一定，但是气体摩尔体积一定时，温下，气体摩尔体积一定，但是气体摩尔体积一定时，温度和压强不一定为定值度和压强不一定为定值.如标准状况下，气体摩尔体积为如标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L/mol，但气体摩尔体积为，但气体摩尔体积为22.4 L/mol可能是标准状可能是标准状况，也可能是况，也可能是273、2.02105 Pa的条件下等的条件下等. 气体体积的测定气体体积的测定 测定产生气体的体积时，由于外界温度、压强对气体测定产生气体的体积时，由于外界温度、压强对气体的体积影响较大，因

15、此在实验前后尽量保持装置内外的温的体积影响较大，因此在实验前后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准确度、压强相等，这样测得的气体的体积才准确. 常见的量气装置有以下几种：常见的量气装置有以下几种： 反应完成时，可采取量筒上下移动的方法来实现量筒内反应完成时，可采取量筒上下移动的方法来实现量筒内外气压相等，外气压相等，d装置可采取乙管上下移动的方法实现装置内外装置可采取乙管上下移动的方法实现装置内外气压相等，这样测得的结果才比较准确气压相等，这样测得的结果才比较准确. 某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：

16、氧气的摩尔质量，实验步骤如下： 把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g. 装好实验装置装好实验装置. 检查装置气密性检查装置气密性. 加热，开始反应，直到产生一定量的气体加热，开始反应，直到产生一定量的气体. 停止加热停止加热(如图所示，导管出口高于液面如图所示，导管出口高于液面). 测量收集到气体的体积测量收集到气体的体积. 准确称量试管和残留物的质量为准确称量试管和残留物的质量为b g. 测量实验室的温度测量实验室的温度. 把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回

17、原处，把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净把实验桌面收拾干净. 处理实验数据，求出氧气的摩尔质量处理实验数据，求出氧气的摩尔质量. 回答下列问题：回答下列问题： (1)如何检查装置的气密性？如何检查装置的气密性？ . (2)如以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：如以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：调整量筒内外液面高度使之相同；调整量筒内外液面高度使之相同；使试管和量筒使试管和量筒内的气体都冷却至室温；内的气体都冷却至室温；读取量筒内气体的体积读取量筒内气体的体积.这三步这三步操作的正确顺序是：操作的正确顺序是：(请填写步骤代号请填写步骤代号). (

18、3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？的高度相同？ . (4)如果实验中得到的氧气体积是如果实验中得到的氧气体积是c L(25、1.01105 Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为为(含含a、b、c，不必化简，不必化简)：M(O2) . 【解析解析】解答定量实验题的一般步骤为：先看实验目解答定量实验题的一般步骤为：先看实验目的，再明确实验的反应原理和计算原理的，再明确实验的反应原理和计算原理. 该实验的反应原理为：该实验的反应原理为：2KClO3 2KCl3O2， 计算

19、原理为：计算原理为：M(O2) ，m(O2)a gb g，n(O2) ，所以，此实验的关键在于准确测定，所以，此实验的关键在于准确测定氧气的体积氧气的体积.而气体的体积取决于两个因素，一是温度，而气体的体积取决于两个因素，一是温度，二是压强二是压强.这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量筒内外压强一致筒内外压强一致.弄清原理后，再考虑实验的每一步操作弄清原理后，再考虑实验的每一步操作. 【答案答案】(1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导试管，有气泡从导管口逸出，放开手

20、后，有少量水进入导管，表明装置气密性良好管，表明装置气密性良好 (2)(3)慢慢将量筒上下移动慢慢将量筒上下移动 (4)1.下列说法正确的是下列说法正确的是 () A.物质的量就是一定体积的物质的质量物质的量就是一定体积的物质的质量 B.阿伏加德罗常数就是阿伏加德罗常数就是6.021023 C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.在标准状况下，在标准状况下，1 mol任何气体的体积均为任何气体的体积均为22.4 L解析：解析： 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体，物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体，是一个基本物理量，是一个基本物理量，A不正确；阿伏加德

21、罗常数通常不正确；阿伏加德罗常数通常用用6.021023 mol1表示，表示，B不正确；摩尔质量的单位不正确；摩尔质量的单位是是g/mol，而相对原子质量无单位，二者不相等，而相对原子质量无单位，二者不相等，C不不正确；在标准状况下，气体的摩尔体积均为正确；在标准状况下，气体的摩尔体积均为22.4 L/mol，D正确正确.答案：答案：D2.(2009福建高考福建高考)设设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是的是 () A.24 g镁的原子最外层电子数为镁的原子最外层电子数为NA B.1 L 0.1 mol/L乙酸溶液中乙酸溶液中H数为数为0.1NA C.1 mo

22、l甲烷分子所含质子数为甲烷分子所含质子数为10NA D.标准状况下，标准状况下，22.4 L乙醇的分子数为乙醇的分子数为NA 解析：解析：A项，项，24 g镁的原子最外层电子数是镁的原子最外层电子数是2NA.B项，项，乙酸是弱酸，在水溶液中部分电离乙酸是弱酸，在水溶液中部分电离.C项，项，CH4是是10电子电子分子，分子，1 mol CH4分子含质子数为分子含质子数为10NA.D项，标准状况项，标准状况下乙醇呈液态下乙醇呈液态.答案：答案：C3.下列叙述正确的是下列叙述正确的是 () A.一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定 B.一定温度、压

23、强下，气体体积由其物质的量的多少决定一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定 C.气体摩尔体积是指气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为任何气体所占的体积为22.4 L D.不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定 不等不等解析：解析：气体分子之间的距离是决定气体体积的主要因素，气体分子之间的距离是决定气体体积的主要因素，A错误，一定温度、压强下，气体分子之间的距离可以看错误，一定温度、压强下，气体分子之间的距离可以看成是相等的，气体体积由其物质的量的多少决定，成是相等的，气体体积由其物质的量的多少决定，B正确正确.标准状况下

24、气体摩尔体积为标准状况下气体摩尔体积为22.4 L/mol，C错误错误.气体体积与气体体积与温度和压强有关，不明确温度和压强，不能通过体积比较温度和压强有关，不明确温度和压强，不能通过体积比较气体分子数的多少，气体分子数的多少，D错误错误.答案：答案：B4.(2010北师附中模拟北师附中模拟)下列示意图中，白球代表氢原子，下列示意图中，白球代表氢原子， 黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可 以上下滑动的隔板以上下滑动的隔板(其质量忽略不计其质量忽略不计).其中能表示等质其中能表示等质 量的氢气与氦气的是量的氢气与氦气的是 ()解析：解析：

25、H2是双原子分子，而是双原子分子，而He是单原子分子，是单原子分子，B不正确；不正确；等质量的等质量的H2与与He物质的量之比为物质的量之比为 2 1，则，则N(H2) N(He)2 1，D不正确；同温同压下，气体的体不正确；同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，积之比等于物质的量之比，A正确，正确，C不正确不正确.答案：答案：A5.(1)2 mol O3和和3 mol O2的质量之比的质量之比，分子数之，分子数之比比，同温同压的密度之比，同温同压的密度之比，含氧原，含氧原 子数之比子数之比，体积之比，体积之比. (2)O3与与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒具有相似的性质，均可用于自来水的消毒. 已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况 下下10 L O3与与L Cl2的消毒能力相当的消毒能力相当. (3)气体化合物气体化合物A分子式可表示为分子式可表示为OxFy，已知同温同压，已知同温同压 下下10 mL A受热分解生成受热分解生成15 mL O2和和10 mL F2，则，则A的化的化学式为学式为，推断的依据为，推断的依据为.解析：解析：(1)2