2023版高三一轮总复习化学鲁科版教案：第1章 第4讲 物质的量 气体摩尔体积(基础课)

1、PAGE PAGE 12第4讲物质的量气体摩尔体积(基础课)1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。物质的量摩尔质量1物质的量、阿伏加德罗常数(1)物质的量及单位的描述如：1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na。(2)neq f(N,NA)的变形式：NnNA或NAeq f(N,n)。2摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M，单位：gmol1或kgmol1。(2)数值：当微粒的摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上等

2、于该微粒的相对分子(或原子)质量。(3)关系：物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为neq f(m,M)。摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 gmol1，H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。物质的量、摩尔质量的概念辨析1判一判(正确的打“”，错误的打“”)。(1)物质的量就是物质中含有的微观粒子数目。 ()(2)阿伏加德罗常数就是6.021023。()(3)相对分子质量与其摩尔质量不是同一物理量，但数值一定相同。 ()(4)H2SO4的摩尔质量为98 gmol1。()(5)1 mol 氧的质量为1

3、6 g。()(6)7.8 g Na2O2中含有钠原子0.2NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。()(7)常温常压下，14 g N2含有的电子数为5NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)“neq f(N,NA)eq f(m,M)”的灵活应用2卫星的发射需要用到运载火箭，偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生巨大能量，可作为航天运载火箭的推动力来源(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列叙述中正确的是()A偏二甲肼的摩尔质量为60 gB6.021023个偏二甲肼分子的质量为60 gC1 mol偏二甲肼的质量为60 gmol1D6 g偏二甲

4、肼含有NA个偏二甲肼分子B偏二甲肼的摩尔质量为60 gmol1，A错误；6.021023个偏二甲肼分子的物质的量为1 mol，其质量为1 mol60 gmol160 g，B正确；1 mol偏二甲肼的质量为60 g，C错误；6 g偏二甲肼的物质的量为eq f(6 g,60 gmol1)0.1 mol，含有偏二甲肼分子的数目为0.1NA，D错误。3(1)0.3 mol CH4中所含质子数与_个H2O中所含质子数相等。2.4 g Teq oal(18,2)O中所含中子数为_，1.5 g CHeq oal(,3)中的电子数为_，15.6 g Na2O2中的阴离子数为_(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

5、(2)12.4 g Na2R中含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_。(3)材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g 该晶体中含氧原子数为_，氢原子的物质的量为_mol。解析(1)CH4和H2O中所含质子数都是10，所以H2O个数为0.3NA；Teq oal(18,2)O中所含中子数为14,2.4 g Teq oal(18,2)O中所含中子数为1.4NA；CHeq oal(,3)中的电子数为

6、8,1.5 g CHeq oal(,3)中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为Oeq oal(2,2)，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。(2)据电离方程式：Na2R=2NaR2，得1 mol Na2R电离生成2 mol Na，题目中有0.4 mol Na，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)eq f(mNa2R,nNa2R)eq f(12.4 g,0.2 mol)62 gmol1。由Mr(Na2R)62，求得Ar(R)6222316。已知m(R)，根据neq f(m,M)，得n(R)0.1 mol，则n(Na2R)0.1 mol。(3)n(晶体)eq f(1

7、2.2 g,122 gmol1)0.1 mol，N(O)0.13.3NA0.33NA，n(H)0.12.6 mol0.26 mol。答案(1)0.3NA(或1.8061023)1.4NA0.8NA0.2NA(2)62 gmol1160.1 mol(3)0.33NA0.26计算物质微粒数目的思维模型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)概念：单位物质的量的气体所占有的体积，符号为Vm，常用单位为Lmol1或m3mol1。(2)特例：标准状况是指温度为0_、压强为101_kPa，此情况下，气体摩尔体积约为22.4_Lmol1。(3)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的

8、关系为neq f(V,Vm)。(1)使用对象：必须是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。如水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算。(2)22.4 Lmol1的理解：气体摩尔体积的数值与温度、压强有关；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 Lmol1，也可能不是22.4 Lmol1。故1 mol气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273 和202 kPa时，Vm也为22.4 Lmol1。(3)neq f(V,Vm)的变形式：VnVm或Vmeq f(V,n)。3阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律的内容同温、同压下，相同体

9、积的任何气体都含有相同数目的分子。即T1T2，p1p2，V1V2，则n1n2或N1N2。(2)推论相同条件结论语言叙述同温同压eq f(V1,V2)eq f(n1,n2)同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比eq f(1,2)eq f(M1,M2)同温同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比同温同容eq f(p1,p2)eq f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比(1)阿伏加德罗定律可理解“三同定一同”即温度、压强、体积、物质的量只要有三同成立，第四同也成立。(2)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子数不一定相等。(3)阿伏加德罗定律既适用于

10、单一气体，也适用于混合气体。气体摩尔体积及阿伏加德罗定律的理解1判一判(正确的打“”，错误的打“”)。(1)在相同温度和压强下，1 mol H2与1 mol H2O的体积相同。()(2)标准状况下，1 mol CCl4的体积约为22.4 L。()(3)同温同压下，等质量的不同气体体积一定不同。()(4)不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同。()(5)同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为21。()(6)同温、同压、同体积的CH4和NH3含有的质子数相等。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)气体摩尔体积及相关计算2设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说

11、法不正确的是()A标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2NAB常温常压下14 g N2与CO组成的混合气体含有的原子数为NAC标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD标准状况下，16 g O2的体积为11.2 LASO3在标准状况下为固体，11.2 L SO3的物质的量不是0.5 mol，A错误。3(1)设阿伏加德罗常数的值为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，该混合气体的平均摩尔质量为_，n g该混合气体在相同状况下所占的体积是_。(2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_。(3)在相同条件

12、，将CO2和CO按12体积比混合，则混合气体的相对分子质量为_。(4)标准状况下，Cl2的密度为_。解析(1)eq xto(M)eq f(m,f(b,NA) gmol1eq f(mNA,b) gmol1，Veq f(n,f(mNA,b)22.4 Leq f(22.4nb,mNA) L。(2)Mreq f(1.92 g,f(0.672 L,22.4 Lmol1)64 gmol1。(3)eq xto(M)eq f(44282,3)33.3。(4)eq f(M,Vm)eq f(71 gmol1,22.4 Lmol1)3.17 gL1。答案(1)eq f(mNA,b) gmol1eq f(22.4nb

13、,mNA) L(2)64(3)33.3(4)3.17 gL1求气体摩尔质量(M)的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度：M22.4(gmol1)。(2)根据气体的相对密度eq blc(rc)(avs4alco1(Df(1,2)：eq f(M1,M2)D。(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Meq f(m,n)。(4)根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：Meq f(NAm,N)。(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：eq xto(M)M1a%M2b%M3c%，其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分

14、数)。阿伏加德罗定律及推论4(2021衡水模拟)下列说法不正确的是()A温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同B等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于1611C温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g)，两容器中的压强之比等于52D等温等压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于52AA项，压强没有确定，错误；B项，等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比为64441611，正确；C项，温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于其物质的量之比，即52，正确；D项，等温等压条件下，两气体

15、的体积之比等于其物质的量之比，即52，正确。 气体摩尔体积的测定测量气体体积的常用方法(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前，A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中，另一反应物置于水槽和量筒中，二者反应产生的气体可以直接测量。D装置：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。E装置：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的

16、气体体积测量)。(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。注意对于A、D、F装置读数时答题模板(1)将恢复至室温。(2)调节与两端液面相平。(3)视线与在同一水平线上。某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们模拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 、1.01105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。图1图2(一)甲组同学模拟设计如图1所示的装置来完成实验。(1)实验结束时，生成氢气的体积近似等于_。(2)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：_(填“有”“没有”或“不能判断”)，简述理由：_。(二)乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后，认为稀硫

17、酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气排出，使所测氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小，于是他们设计了如图2所示的实验装置(量液管大刻度在上面)。实验中准确测定出4个数据，如下表：实验前实验后铝铜合金质量(g)m1m2量液管(C)体积(mL)V1V2(3)利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积：Vm_。解析(3)2Al6H=2Al33H2 2 mol 3 mol eq f(m1m2,27) mol eq f(V2V1103 L,Vm)Vmeq f(9V2V1,500m1m2) Lmol1。答案(1)量筒内收集到水的体积(2)没有相同

18、温度和压强下，生成氢气的体积与排出空气的体积相等(3)eq f(9V2V1,500m1m2) Lmol11(2021全国甲卷，T8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NAB3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NAC32 g环状S8()分子中含有的SS键数为1NAD1 L pH4的0.1 molL1 K2Cr2O7溶液中Cr2Oeq oal(2,7)离子数为0.1NAC重水的摩尔质量是20 gmol1,1 mol重水中含有10 mol质子，所以18 g重水中含有的质子数为eq f(18,20)10NA9NA，A错误；NO2与

19、H2O反应的化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO，则3 mol NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA，B错误；1 mol S8分子中含有8 mol SS键，32 g S8分子中含有的SS键数为eq f(32 g,32 gmol18)8NA mol11NA，C正确；由于K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2Oeq oal(2,7)H2O2CrOeq oal(2,4)2H，1 L pH4的0.1 molL1 K2Cr2O7溶液中Cr2Oeq oal(2,7)数小于0.1NA，D错误。2(2021广东选择性考试，T11)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ()A1 mol CH

20、Cl3含有CCl键的数目为3NAB1 L 1.0 molL1的盐酸含有阴离子总数为2NAC11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NAD23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NAACHCl3的结构式为，故1 mol CHCl3中含有CCl键的数目为3NA，A正确；1 L 1.0 molL1的盐酸中含有Cl的数目为NA，还有少量的OH，所以阴离子总数小于2NA，B错误；没有指明气体处于标准状况下，无法进行计算，C错误；23 g Na的物质的量为1 mol，其与足量的水发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，生成H2的物质的量为0.5 mol，即分子数目为0.5NA，

21、D错误。3(2021海南选择性考试，T7)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A0.1 mol 27Al3中含有的电子数为1.3NAB3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NAC0.1 mol 肼(H2NNH2)含有的孤电子对数为0.2NADCH2=CH2H2eq o(,sup9(催化剂)CH3CH3，生成1 mol 乙烷时断裂的共价键总数为NACA项，1个27Al3含有10个电子，故0.1 mol 27Al3中含有的电子数为NA，错误；B项，3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 mol，故3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.05NA，错误；C项，1个

22、肼分子(H2NNH2)中含有2个孤电子对，故0.1 mol 肼分子(H2NNH2)中含有的孤电子对数为0.2NA，正确；D项，CH2=CH2H2eq o(,sup9(催化剂)CH3CH3，生成1 mol 乙烷时，断裂2 mol 共价键(1 mol 键和1 mol HH键)，即断裂的共价键总数为2NA，错误。4(2020全国卷，T9)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B1 mol重水比1 mol水多NA个质子C12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D1 L 1 molL1NaCl溶液含有28NA个电子CA项，1 mol N2中含有中子14NA个，错误；B项，1 mol D2O与1 mol H2O中质子数相同，错误；D项，溶液中水也