第1讲物质的量 气体摩尔体积

1．了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积，阿伏加德罗常数的含义。2．根据物质的量与微粒(分子、原子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。第1讲物质的量气体摩尔体积物质的量

1．物质的量表示含有一定数目

的物理量，符号为n，单位为摩尔(简称摩)。

2．阿伏加德罗常数

(1)定义：1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用

表示。粒子集合体6.02×1023mol－1(2)规定：1mol任何粒子集合体所含的粒子数与

中所含的碳原子数相同，约为

。

(3)公式：n、NA与N(粒子数)的关系为

。0.012kg12C6.02×1023

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，单位为

。

(2)规律：以

为单位时，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。

(3)公式：物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量的关系为

。g/molg/mol[思考探究]1．使用mol时应注意什么问题？“1mol氢”这种说法正确吗？提示：使用mol时应注明微粒符号，如1molH2,1molH＋，1molH等，“1mol氢”这种说法不恰当。

2．“阿伏加德罗常数就是6.02×1023”这种说法正确吗？

提示：不正确。阿伏加德罗常数是一个物理量，其单位为mol－1，其近似值为6.02×1023mol－1。

3．摩尔质量等于相对分子质量吗？

提示：摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于相对分子质量。前者单位为g/mol，后者单位为1。[自测自评]1．下列说法中正确的是(

)A．氨气的摩尔质量等于它的相对分子质量B．阿伏加德罗常数是12kg12C中含有的碳原子数C．1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子D．一个NO分子的质量是ag，一个NO2分子的质量是bg，则氧原子的摩尔质量是(b－a)g/mol解析：摩尔质量有单位，为g/mol，相对原子质量单位为1，二者只是数值上相等，A不正确；NA是0.012kg12C中含有的碳原子数，B不正确；(b－a)g是一个氧原子的质量，D不正确。答案：C

2．在化学学科中经常使用下列物理量，其中跟阿伏加德罗常数(NA)无关的组合是(

)①相对原子质量②摩尔质量(g/mol)③原子半径④中和热(kJ/mol)

⑤物质的量⑥化学反应速率[mol/(L·s)]

⑦气体摩尔体积(L/mol)⑧溶解度⑨燃烧热(kJ/mol)

⑩溶质的质量分数A．①③⑧⑩

B．②④⑤⑥⑦⑨C．①②③④⑤ D．⑥⑦⑧⑨⑩解析：根据物理量的单位，可以判断哪些物理量与阿伏加德罗常数有关，相对原子质量的单位为1，溶质的质量分数为具体数值，原子半径的单位为nm，溶解度的单位为g，这些物理量与阿伏加德罗常数均无关。答案：A

气体摩尔体积1．定义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为

，单位为

。

2．数值：标准状况下(0℃，101kPa)约为

。

3．公式：n、V和Vm的关系为：

。VmL/mol22.4L/mol[思考探究]1．使用“22.4L/mol”时，注意哪些问题？

提示：①标准状况下适用；②只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体；③气体的物质的量为1mol时，其体积约为22.4L。

2．22.4L气体，其物质的量一定是1mol吗？提示：不一定。22.4L气体在标准状况下是1mol，非标准状况下，可能是1mol，也可能不是1mol。[自测自评]1．物质的体积一定是22.4L的是(

)A．1mol水蒸气B．17g氨气C．标准状况下44g二氧化碳D．0℃、202kPa时2g氢气解析：标准状况时1mol气体的体积为22.4L。水蒸气一定不是处于标准状况。氨气未明确所处的状态。0℃、202kPa不是标准状况。答案：C

2．含有分子数为b的某气体质量为ag，则VL标准状况下的该气体的质量为(式中NA为阿伏加德罗常数)(

)答案：D

★★★3年9考三、以物质的量为中心的计算★★3年5考二、阿伏加德罗定律及其推论★★★★★3年14考一、阿伏加德罗常数的应用命题指数考频考点阿伏加德罗常数(NA)的应用有关NA的考查，是每年高考的必考内容，主要以选择题的形式，涉及的内容有气体摩尔体积的应用，物质的分子结构，溶液中所含粒子数的判断，氧化还原反应中电子转移数目的判断，盐的水解。本部分内容综合性强，涉及内容广，是高考的热点。

[例1]

(2012·新课标全国卷)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是(

)A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NAB．28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NAC．常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NAD．常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA.[解析]选项A，分子总数为NA的NO2和CO2混合气体的物质的量为1mol，其中含有2mol氧原子，A正确；选项B，乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故28g混合气体中含有2mol碳原子，B正确；选项C，无论是92gNO2还是92gN2O4中均含有6mol原子，则92g混合气体中必定含有6mol原子，C正确；选项D,1mol氯气与足量镁粉充分反应，转移2mol电子，但常温常压下22.4L氯气不是1mol，所以转移的电子不是2mol，D错误。

[答案]

D

[例2]

(2012·广东高考)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，4gCH4含有nA个C－H共价键

B．1molFe与足量的稀HNO3反应，转移2nA个电子

C．1L0.1mol/LNaHCO3溶液中含有0.1nA个HCO3-D．常温常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2nA个O原子[解析]

A选项，4gCH4为0.25mol,1mol甲烷含4molC—H键，故4gCH4含1molC—H键。B选项，当硝酸足量时会生成Fe3＋，则转移电子数目为3nA。C选项，HCO在水溶液中存在水解及电离平衡，最终的平衡浓度小于其起始浓度。D选项，常温常压下22.4L气体不是1mol，含有的O原子不是2nA。

[答案]

A解决与NA有关的问题时，以下几个方面常会设置陷阱，解题时要注意：陷阱一气体摩尔体积适用条件

22．4L/mol指在标准状况下(0℃101kPa)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、Na2O2、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－)>c(NH)。

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，求算电子转移的数目。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1．(2013·江西师大附中高三期中)NA表示阿伏加德罗常数。下列说法中正确的是(

)A．Cu和足量的稀硝酸反应产生4.48L气体时，转移的电子数为0.6NAB．1.2gNaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.03NAC．标准状况下，44.8LNO与22.4LO2混合后气体中分子总数为2NAD．S2和S8的混合物共6.4g，其中所含硫原子数一定为0.2NA答案:D

阿伏加德罗定律的推论及应用本部分内容的主要考查点，根据阿伏加德罗定律求气体的相对密度、摩尔质量、确定气体的分子组成，题型以选择题和填空题为主，今后的考查还是以阿伏加德罗定律为核心，适当拓展其推论和应用。

[例3]

(2012·大纲全国卷)在常压和500℃条件下，等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解，所得气体体积依次为V1、V2、V3、V4，体积大小顺序正确的是(

)A．V3>V2>V4>V1

B．V3>V4>V2>V1C．V3>V2>V1>V4

D．V2>V3>V1>V4[解析]设各固体物质均为2mol，则分解所得气体的物质的量分别为1mol、3mol、6mol、2mol，则V3>V2>V4>V1，所以选A。[答案]

AA．两种气体A、B的摩尔质量之比为m∶nB．等质量的气体A与B的分子数之比为n∶mC．同温、同压下，A、B两种气体的密度之比为m∶nD．相同状况下，体积相同的A、B两种气体的质量之比为n∶m方法二，具体法。化抽象为具体，化字母为数据，将题中条件变为16gO2与1gH2，也容易得出答案。故选D。

[答案]

D

1．阿伏加德罗定律同温、同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的粒子(原子或分子)。

2．阿伏加德罗定律的推论

同温同压下，气体的物质的量之比等于气体的体积之比，也等于其分子数之比T、p相同语言叙述公式推论相同条件

同温同容下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比T、V相同同温同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比T、p相同语言叙述公式推论相同条件3.阿伏加德罗定律的应用

(1)求算物质的摩尔质量(相对分子质量)：(2)确定气体的分子组成：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出微粒分子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如：2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知：同温、同压下，气体的分子数之比等于其体积比，即N(Ax)∶N(By)∶N(A2B)＝2∶1∶2，所以根据质量守恒定律推出两气体反应物均为双原子分子即A2和B2。2．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，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B．甲的物质的量比乙的物质的量小C．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解析：由题意知甲的体积小于乙的体积，根据阿伏加德罗定律，甲的物质的量小于乙的物质的量，甲的分子数少，甲的摩尔质量比乙的摩尔质量要大，故只有B项正确。答案:B

以物质的量为中心的有关计算分析近年的高考，以物质的量为中心的化学计量的考查保持了相当强的稳定性，考查内容主要有：物质的量与粒子数，物质的质量、气体的体积之间的换算，主要以选择题和填空题形式考查；预计今后的高考，仍会以物质的量为中心，考查化学计量之间的计算。[例5]

(2012·四川高考改编)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，33.6LCCl4中含有氯原子的数目为6NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NAD．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA[答案]

B[例6]

(2011·新课标全国卷)下列叙述正确的是(

)A．1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子

B．1.00molNaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023C．欲配制1.00L1.00mol/L的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中

D．电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠[答案]

B3．由三个原子构成的某气体分子，其摩尔质量为M

g/mol，该气体的体积为VL(标准状况)，设阿伏加德罗常数的值为NA，则：(1)该气体的物质的量为________mol；(2)该气体中所含的原子总数为________个；(3)该气体在标准状况下的密度为________g/L；(4)该气体的一个分子的质量为________g。[随堂巩固提升]1．下列物质中，与0.3molH2O含有相同氢原子数的物质是(

)A．18.9gHNO3B．3.612×1023个HNO3分子C．0.1molH3PO4D．4.48LCH4(标准状况)解析：0.3molH2O含氢原子0.6mol。B中硝酸的物质的量为0.6mol，含氢原子0.6mol。答案:B

2．(2013·长沙联考)下列叙述正确的是(

)A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等B．任何条件下，等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数相等C．1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小D．等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H＋数一定相等解析：A项必须指明是气体。C项未指明温度和压强，无法比较。D项强酸还分一元酸和多元酸。答案:B

3．(2012·龙岩高三质检)NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(

)A．5.6g铁与足量稀盐酸反应，转移0.3NA个电子B．10LpH＝1的硫酸溶液中，所含的H＋数为NAC．1L1mol/L的醋酸钠溶液中，所含的CH3COO－数目等于NAD．28gC2H4和C3H6的混合气体中碳原子数为NA解析：铁与稀盐酸反应生成Fe2＋，5.6g铁参与反应转移0.2NA个电子，A错误。pH＝1，则c(H＋)＝0.1mol/L，10LpH＝1的硫酸溶液中所含H＋数为NA，