（广东专用）2015年高考化学一轮复习第5讲物质的量及其应用课件

1、第5讲 物质的量及其应用考纲定位选项示例1.了解物质的量及其单位、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。2.根据物质的量与微粒数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。1.常温常压下，8 g O2含有4NA个电子。(2013年广东高考T9A)2.常温下，23 g NO2含有NA个氧原子。(2011年广东高考T9A)粒子的集合体n一、物质的量阿伏加德罗常数摩尔质量1物质的量(1)概念：表示含有一定数目_的基本物理量，符号为_。摩尔mol(2)单位：_，符号为_。(3)注意事项。物质的量只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的_粒子

2、，不能描述_物质。微观宏观微粒符号使用摩尔作单位时，应该用化学式、离子符号等_指明粒子的种类。例如：1 mol 氢(不正确)；1 mol H(正确)；1 mol H2(正确)；物质的量是物理量；摩尔是其单位，不是物理量。1 mol H(正确)。2阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数标准：国际上规定，1 mol 粒子集体所含的粒子数与_所含的碳原子数相同，约为_。0.012 kg 12C6.021023(2)阿伏加德罗常数：1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号 NA，通常用_表示。(3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系式：_。6.021023 mol1nNNA(4)

3、理解。阿伏加德罗常数是一个有单位的“常数”，单位是 mol1。粒子集体的粒子数与阿伏加德罗常数相同时，该粒子的物质的量就为 1 mol。时可认为是准确值。3摩尔质量(1)概念：_的物质所具有的质量，符号为_。单位物质的量Mgmol1(2)单位：常用单位是_。尽管6.021023 mol1是阿伏加德罗常数一个约数，计算(3)推论： 任何粒子或物质的摩尔质量，若以_为单位时，其数值都与该粒子的_相等。(4) 物质的量(n) 、质量(m) 和摩尔质量 (M) 的关系式 ：_。相对原子质量或相对分子质量nmM(5)理解。摩尔质量和相对原子质量，只是数值上相等，它们的单位不相同。摩尔质量的数值和阿伏加德

4、罗常数个构成粒子的实际质量的和是相等的，即 MNAm(粒子)。gmol1二、气体摩尔体积阿伏加德罗定律1气体摩尔体积(1)概念：_的气体所占的体积，符号为_。(2)单位：_。(4)数值：在标准状况下(指温度为 0 ，压强为 101 kPa)，气体摩尔体积约为_。单位物质的量VmLmol122.4 Lmol1(5)理解。气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的_与_。温度压强标准状况下，1 mol 气体的体积是 22.4 L，非标准状况下1 mol 气体的体积也可能是 22.4 L。适用的对象可以是单一组分的气体，也可以是混合气体。2阿伏加德罗定律(1)概念：在相同的温度和压强下，相

5、同体积的任何气体都含有_的分子。相同数目(2)理解。适用对象为气体(纯气体或混合气体)。关系：“三同”定“一同”。(3)推论。同温同压下，V1 V2n1 n2N1 N2；同温同压下，M1 M21 2；同温同体积时，P1 P2n1 n2N1 N2。三、物质的量浓度一定物质的量浓度溶液的配制1物质的量浓度(1)概念：以单位体积溶液中所含溶质 B 的_来表示溶液组成的物理量，符号为_。(2)单位：_。物质的量c(B)molL1(5)其他公式。物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算公式：玻璃棒胶头滴管100 mL容量瓶(3)实验步骤(如图 1-5-1)。图 1-5-1计算：计算所需 NaCl 固体的质

6、量为_。(若溶质是液体时，则计算所需液体的体积)称量：根据计算结果，称出所需的 NaCl 固体。(若溶质是液体时，则量出所需液体的体积)溶解：把称好的 NaCl 固体放入烧杯中，加适量蒸馏水溶解，并用_搅拌。11.7 g玻璃棒玻璃棒转移：把所得的溶液用_引流注入容量瓶中。洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒_次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。23定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线_处，再用_滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。12 cm胶头滴管颠倒摇匀摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下_，_，然后将所配的溶液倒入指定试剂瓶并

7、贴好标签。考点1阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数是近几年高考的热点问题，也是广东高考的必考题，主要以选择题的形式呈现。考查内容主要涉及基本计算公式的理解应用、物质的结构、氧化还原反应、盐的水解及弱电解质的电离等方面的知识，主要有以下几个方面：高考考查阿伏加德罗常数的六大命题角度：角度角度 1：温度：温度和压强和压强22.4 Lmol1 是指标准状况(0 、101 KPa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生用 22.4 Lmol1 进行换算，误入陷阱。例如，“常温常压下，11.2 L 氧气所含的原子数为 NA”就是陷阱。角度角度 2：物质的状态：物质的状态2

8、2.4 Lmol1 使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常设置一些容易忽视的液态或固态物质，让考生误当成气体而落入陷阱。常考的有水、四氯化碳、酒精、辛烷、三氧化硫等物质。角度角度 3：单质：单质的组成的组成气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如 Ne)、三原子分子(如O3)等。考生如不注意这点，容易误入陷阱。角度角度 4：粒子：粒子的数目的数目粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1 mol 粒子的数目即为阿伏加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子的数目。命题者往往通过NA 与粒子数目的换算，巧设陷阱。例如，“1 L 1 molL1 的

9、盐酸中，所含氯化氢分子数为 NA”，因为盐酸中无氯化氢分子，氯化氢分子在水中全部电离成 H和 Cl，故该说法错误。角度角度 5：物质：物质的结构的结构SiC 的结构中只有原子，无分子；P4 为正四面体结构，1 mol P4分子中含有共价键数为 6NA。考生若不注意这些，容易误入陷阱。角度角度 6：物质的变化：物质的变化【例1】(2012年四川高考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()。A标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC50 mL 18.4 molL1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子

10、的数目为0.46NAD某密闭容器盛有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解析：氟化氢在标准状况下呈液态，不能通过其体积计算物质的量，A 项错误；乙烯和丙烯的最简式均为CH2,7.0 g CH2的物质的量为0.5 mol，氢原子为0.5 mol21 mol，即含有NA 个氢原子，B项正确；结合化学方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO4 SO22H2O,50 mL 18.4 molL1( 即0.92 mol)硫酸参与反应时生成SO2 0.46 mol，但随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，反应不能继续进行，C 项错误；N2、H2 的反应属于可逆反

11、应，0.1 mol N2 不能完全反应，转移电子数小于0.6 NA，D 项错误。答案：B答案：A考点2物质的量浓度溶液的配制1容量瓶的使用(1)规格：容量瓶常见规格有 50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL。容量瓶上的三个标识：温度、容量、刻度线。(2)使用注意事项。容量瓶使用前需检漏。检查方法：加水塞上瓶塞倒立观察正立瓶塞旋转 180倒立观察。容量瓶只适用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用作反应容器和长时间存放溶液。根据 cB配制溶液时，容量瓶不是用所配溶液润洗，而是用蒸馏水润洗。配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，遵循“只能大不能小”的原则。定容时凹液面最低处

12、超过刻度线应重新配制，定容摇匀后凹液面低于刻度线不得继续加蒸馏水。2误差分析(以配制 NaOH 溶液为例)n mV MV来具体分析，凡是引起 m、V 改变的因素都能引起 cB 的改变，弄清实验操作是引起“m”还是“V”的误差，再具体分析。可能引起误差的一些操作(配制 0.1 molL的 NaOH)因变量cB/molL1mV称量前小烧杯有水不变不变不变称量时间过长减小不变偏小用滤纸称 NaOH减小不变偏小向容量瓶注液时少量液体流出减小不变偏小未洗涤烧杯和玻璃棒减小不变偏小未冷至室温就注液定容不变减小偏大定容时加水过多用滴管吸出减小不变偏小定容摇匀后液面下降再加水不变增大偏小定容后经振荡、摇匀、静

13、置，液面下降不变不变不变定容时俯视读刻度不变减小偏大定容时仰视读刻度不变增大偏小俯视、仰视的分析结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。为98%、密度为1.84gcm3的浓硫酸_mL。【例3】有下列化学仪器：托盘天平；玻璃棒；药匙；烧杯；量筒；容量瓶；胶头滴管；细口试剂瓶；标签纸。(1)现需要配制 500 mL 1 molL1 硫酸溶液，需用质量分数(2)选择上述仪器，按实验使用的先后顺序，其编号排列是_。(3)若实验中遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度的影响分别为(填“偏高”“偏低”或“不变”)：用以稀释硫酸的烧杯未洗涤：_。未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中：_。

14、摇匀后发现液面低于刻度线再加水：_。容量瓶中原有少量蒸馏水：_。定容时俯视观察液面：_。思路指导：本实验操作是配制500 mL 1 molL1 的硫酸溶液，同学们不仅要熟悉实验操作步骤、仪器的使用，还应具有对实验结果进行误差分析的能力。答案： (1)27.2(2)(3) 偏 低偏高偏低 不变 偏高(2)配制硫酸溶液流程：用量筒量取浓硫酸倒入烧杯玻璃棒搅拌稀释冷却后转移至容量瓶洗涤、摇匀注入蒸馏水，胶头滴管定容转移溶液至试剂瓶贴标签。(3)未洗涤，溶质减少；未冷却，溶液体积不足；定容后继续加水，溶液体积增大；瓶内原来有水无影响；俯视定容，溶液液面低于刻度线。A0.40、0.50、0.12B0.6

15、6、0.50、0.24C0.64、0.50、0.24D0.64、0.02、0.24【例4】在无土栽培中，需配制1 L含0.50 molL1的NH4Cl、0.16 molL1 KCl、0.24 molL1 K2SO4的混合溶液，但当时没有K2SO4固体，若用(NH4)2SO4固体代替，需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量(单位为 mol)分别为()。答案：D考点3物质的量应用于化学方程式的计算1化学方程式在量方面的含义化学方程式可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数量关系，即化学计量数之比等于反应中各物质的物质的量之比。2化学方程式计算需注意的问题(1)计算必须代入纯净物

16、的量(固体考虑纯度问题，溶液反应考虑溶质或溶剂问题等)。(2)单位问题。一般说来，比例式中的四个量都用统一的单位，但如果题中所给和所求的两个量单位不同，也没必要必须统一，这时只要做到“上下一致，左右相当”即可。(3)如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算；如果是氧化还原反应，可以利用电子转移关系进行有关计算。【例5】将 3.72 g 由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到 672 mL 的混合气体，将该气体由电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为()。A3 2 1C2 1 1B4 2 1D1 1 1思路指导：本题涉及多个化

17、学方程式的计算，关键是分析并确定混合气体的成分及比例，再根据各个化学方程式分别求出对应的固体物质的量。解析：由题意分析，可知混合气体的成分是氢气和氧气，因为恰好完全反应，故氢气、氧气的物质的量的比应为 2 1，故体积分别为448 mL 和224 mL。答案：C2Na2H2O=2NaOHH22 mol22 400 mLn(Na)448 mL解得n(Na)0.04 mol2Na2O2 2H2O=4NaOHO22 mol 22 400 mLn(Na2O2) 224 mL解得n(Na2O2)0.02 mol因此n(Na2O)(3.720.04230.02 78)620.02 mol【例6】草酸晶体的组

18、成可表示为：H2C2O4xH2O，为测定 x值，进行下列实验。称取 m g 草酸晶体，配成 100.0 mL 溶液。取 25.0 mL 所配草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸后，用浓度为 c molL1 KMnO4 溶液滴定。滴定时，所发生的反应方程式为：2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO410CO22MnSO48H2O请回答下列问题：(1)实验中为了配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器：天平( 含砝码) 、烧杯、药匙和 _ 、_、_。(2)在实验中，滴定时 KMnO4 溶液应装在_式滴定管中，原因是_。(3)在滴定过程中，目光应注视_，判断滴定结束的标准是_。(4)若滴定

19、时，反应前后两次读数分别为 a 和 b，则实验所配得的草酸溶液的物质的量浓度为_，因此计算出草酸晶体 x 值表达式为_。(5)若读取读数 a 时仰视，读取读数 b 时俯视，则所测 x 值_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)开始时仰视，读数a 偏大，结束时俯视，读数b 偏小，则(ba)值偏小，代入(4)中x 表达式可知x 值偏大。答案：(1)玻璃棒100 mL 容量瓶胶头滴管(2)酸KMnO4 具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管(3)锥形瓶中溶液颜色的变化加入最后一滴(半滴)KMnO4溶液，溶液呈紫色，且 30 s 内不褪色(5)偏大易错易混有关阿伏加德罗常数的“六个陷阱”陷阱一气体摩

20、尔体积适用条件224 Lmol1 指在标准状况下(0、101 kPa)的气体摩尔体积。若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。陷阱二物质聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。陷阱三物质的微观结构此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体 He、Ne 等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O

21、2、CH4、CO2 等特殊物质。陷阱四电解质溶液此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。如NH4Cl(aq)中c(Cl)陷阱五氧化还原反应的电子转移数目较复杂的氧化还原反应中，算电子转移的数目。如Na2O2与H2O，Cl2 与NaOH 溶液反应等。陷阱六忽视可逆反应不能进行到底N2O4、Cl2H2OHClOHCl、合成例如：2NO2氨反应等。【例7】关于阿伏加德罗常数的 20 个问题汇总。下表中各种说法是否正确，简要解释原因。叙述解释结论2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的NH数目为

22、0.3NA5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA常温下，11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA(续表)叙述解释结论2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等1.0 L 1.0 molL1 CH3COOH溶液中，CH3COOH分子数为 NANa2O2与CO2反应生成11.2 L O2(标准状况)，反应中

23、转移的电子数为2NA(续表)叙述解释结论46 g NO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA10 g 46%的乙醇水溶液中所含氢原子个数为0.6NA2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA常温常压下，3.2 g O3所含的原子数为0.2NA18 g D2O所含的电子数为10NA1 L 1 molL1 FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成NA个Fe(OH)3胶粒1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA标准状况下，22.4 L己烷中含共价键数目为19NA答案：未指明标准状况错误铁不一定只生成 Fe3错误4.5 g SiO2 是 0.075 mol,

24、1 mol SiO2 晶体中含有 4 mol 硅氧键正确“常温”不是标准状况错误铁转化为 Fe2错误2 mol 钠与过量稀盐酸反应生成 1 mol H230 g 甲醛是 1 mol，含 4 mol 共用电子对正确正确氦气为单原子分子O3 是 3 原子分子错误错误CH3COOH电离错误生成1 mol O2要转移2 mol电子错误NO2和N2O4的N、O原子个数比相同正确水和乙醇中均含有H原子，应为1.2NA错误该反应为可逆反应，不能进行到底，应大于2NA错误质量不受温度、压强影响正确D2O的相对分子质量为20，故18 g D2O所含电子数小于10NA错误Fe(OH)3胶粒是分子的集合体错误Na2

25、O2固体中含Na和O 两种离子，故应为3NA错误标况下，己烷为液体，22.4 L己烷的物质的量大于1 mol错误思维模型物质的量在化学方程式计算中的应用化学计算的实质是借助化学知识寻找已知量与未知量之间的数量关系，然后运算求解。在有关化学方程式计算的解题过程中，根据已知条件找出反应物与生成物之间的物质的量关系，可使复杂的问题简单化、技巧化。1化学方程式计算的原理(1)参与反应的各物质的物理量之间列比例。 aA(g) bB(g) = cC(g)dD(g)质量比aMAbMBcMC dMD物质的量比体积比aabbccdd由已知条件和未知量列比例，求解。2计算的一般步骤(1)正确写出有关化学方程式(或

26、关系式)。(2)找出相关物质的计量数。(3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。(4)列出关系式进行计算。【例8】 a g 铁粉与含有 H2SO4 的 CuSO4 溶液完全反应后，得到 a g 铜，则参与反应的 CuSO4 与 H2SO4 的物质的量之比为()。A1 7B7 1C7 8D8 7解析：本题涉及的两个反应：FeH2SO4=FeSO4H2FeCuSO4=FeSO4Cu为失重反应，为增重反应，反应完毕析出铜粉质量等于原铁粉质量，假设有64 g Cu 生成，那么反应消耗m(Fe)64 g。答案：B。由FeCuSO4Cu56 g1 mol64 gFeH2SO48g17mol

27、即可得出答案：m(CuSO4) 7m(H2SO4) 1【例9】硫酸铜晶体(CuSO45H2O)在加热过程中依次发生下列反应：加热高温CuSO4=CuOSO31000 4CuO=2Cu2OO22SO31000 2SO2O2现称取 25.0 g 硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1000 并恒温 1 小时左右。请回答下列问题(不考虑实验操作所带来的误差)。CuSO45H2O=CuSO45H2O(1)最终固体的质量为_g；若维持最终的反应条件，推测反应结束除去水后的气态产物的物质的量范围在_mol 至_mol 之间。(2)如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6 g，试判断该固体的组分

28、是_(写化学式)，其物质的量之比是_。(3)如果乙同学做此实验时，所产生的气体为 3.36 L(已换算到标准状况下)，则 SO3 的转化率为_。答案：(1)7.2 0.1250.175(2)Cu2O、CuO1 2(3)50%题组一阿伏加德罗常数的应用1设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()。A常温下，23 g NO2含有nA个氧原子B1 L 0.1 molL1氨水含有0.1nA个OHC常温常压下，22.4 L CCl4含有nA个CCl4分子D1 mol Fe2与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子答案：A2(2013 年全国高考新课标)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的

29、是()。A1.0 L 1.0 mo1L1 的 NaAlO2 水溶液中含有的氧原子数为 2NAB12 g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为 0.5NAC25 时 pH13 的 NaOH 溶液中含有 OH的数目为0.1 NAD1 mol 的羟基与1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为9NA的个数为0.5NA；C项，不知道溶液体积，无法计算OH的数解析：A项，NaAlO2水溶液中还含有大量的H2O分子，1.0 mo1 NaAlO2含有的氧原子数大于2NA；B 项，由石墨烯结构可知，一个碳原子被三个相邻的六元环共同使用，则一个六元环相当于占据2 个碳原子，12 g 石墨为1 mol 碳原子，则六

30、元环目；D 项，1 mol 氢氧根离子所含的电子数为 10NA。答案：B题组二溶液配制及浓度的计算3下列与实验相关的叙述正确的是()。A稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中B配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出C酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高加入 BaCl2 溶液和稀盐酸解析：稀释硫酸的操作是“酸入水”，故 A 错；若将多余的水取出，会使得浓度偏小，加水超过容量瓶的刻度时唯一解决办法是重新配制，故 B 错；用待测液润洗锥形瓶，则消耗的标准液会偏多，导致结果偏高，C 正确；D 操作中，若溶液中含有Ag，也会有不溶解于盐酸的白色

31、沉淀产生，故 D 错。答案：C答案：B5(2013 年北京模拟)下列说法正确的是()。A1 mol Cl2 与足量 Fe 反应，转移电子的物质的量为 2 mol高温生成 2 mol 铜，反应共转移 2 mol 电子C称取 25 g CuSO45H2O 固体溶于 75 g 水中，所得溶液中溶质的质量分数为 25%DNO 和 NO2 的混合气体共 1 mol，其中氮原子数为 1 molB工业可采用火法炼铜：Cu2SO2=2CuSO2，每解析：A 项，氯气与铁反应只生成氯化铁，足量的铁能完全消耗氯气，1 mol 氯气失去2 mol 电子，正确；B 项，硫化亚铜与氧气反应中，铜由1 价降至0 价，氧气