新高考化学一轮复习物质的量气体摩尔体积课件（88张）

第1讲物质的量气体摩尔体积第一章内容索引0102强基础增分策略增素能精准突破研专项前沿命题03【本章体系构建】【课程标准】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、气体摩尔体积等之间的相互关系进行简单计算。强基础增分策略一、物质的量(n)和阿伏加德罗常数(NA)1.基本概念及相互关系2.物质的量的规范表示x

+

mol

+

H2O↓

↓

↓数值单位指定微粒符号(或名称)3.物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)阿伏加德罗常数就是指6.02×1023这一数字。(

×

)(2)1mol氮是指1molN,并非1molN2。(

×

)(3)1molH2O中约含NA个H2和NA个O。(

×

)(4)等物质的量的O2和O3所含氧原子数之比为2∶3。(

√

)二、摩尔质量(M)三、气体摩尔体积1.影响物质体积的因素2.气体摩尔体积(Vm)(1)Vm受温度和压强影响,Vm≈22.4L·mol-1时不一定处于标准状况下。(2)使用标准状况下的气体摩尔体积进行计算时,对象必须是标准状况下的气体,可以是单一气体,也可以是混合气体;如水、苯、SO3、CHCl3等在标准状况下不能用Vm≈22.4L·mol-1进行相关计算。旁栏边角

必修第一册P52阅读教材“思考与讨论”,判断下列说法的正误。(1)气体摩尔体积就是1

mol

气体所占的体积。(

×

)(2)相同温度和压强下,O2和N2的气体摩尔体积相等。(

√

)(3)常温常压下,22

g

CO2所占的体积约为

L。(

×

)应用提升

对影响物质体积大小因素的理解(1)1

mol不同的固态或液态物质含有的粒子数相同,由于粒子之间的距离非常小,使得其体积主要取决于粒子的大小。(2)气体分子之间的距离远远大于其分子本身的直径。(3)对于气体来说,当分子数相同时,气体的体积主要取决于气体分子之间的距离。四、阿伏加德罗定律及推论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

数目的粒子(或气体的物质的量相同)。概括为“三同”定“一同”:

2.阿伏加德罗定律的3个重要推论

易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)22.4LN2的物质的量大于11.2LO2的物质的量。(

×

)(2)同温同压条件下,等质量的N2和CO两种气体所占的体积相同。(

√

)(3)相同温度和体积时,相同物质的量的气体的压强不同。(

×

)(4)同温、同压、同体积的NH3和CH4两种气体所含的电子数不同。(

×

)增素能精准突破考点一物质的量摩尔质量【能力概述】新教材变化

阿伏加德罗常数的定义中删去“与0.012kg12C中所含的碳原子数相同”;新增“例题1”,加强有关物质的量计算的规范性表述新高考高频考点

从近两年新高考试题来看,阿伏加德罗常数及相关计算仍是新高考命题的热点。预测考向

预测2023年高考会在与阿伏加德罗常数相关的选择题中考查物质的量、摩尔质量及计算【新教材·新高考】考向1.物质的量及相关计算典例突破铋(Bi)的硒化物和碲化物具有半导体性质。金属铋不溶于盐酸,但能溶于浓硝酸:Bi+6HNO3(浓)===Bi(NO3)3+3NO2↑+3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于该反应的说法错误的是(

)A.1molBi(NO3)3含有的离子总数为4NAB.消耗2molBi时,转移电子数为6NAC.生成1molNO2时,有2NA个HNO3被还原D.36gH2O中,含有的氢原子数为4NA答案

C解析

Bi(NO3)3由Bi3+和

构成,则1

mol

Bi(NO3)3含有的离子数为4NA,A正确;铋元素由0价升高到+3价,1个铋原子失去3个电子,故消耗2

mol

Bi时,转移电子数为6NA,B正确;结合反应方程式可知,生成1

mol

NO2时,消耗2

mol

HNO3,其中被还原的HNO3为NA个,C错误;1个H2O分子含有2个氢原子,36

g

H2O的物质的量为2

mol,则含有4

mol

氢原子,故含有的氢原子数为4NA,D正确。考题点睛

针对训练1.(必修第一册P57,1题改编)设NA为阿伏加德罗常数的值,则在0.5molNa2SO4中(

)A.含有的分子总数为NAB.含有NA个Na+和NA个C.含有NA个Na+和NA个D.含有的离子总数为NA答案

D

答案

C解析

根据1

mol

CO和1

mol

CO2进行分析。二者所含分子数目之比为1∶1,①正确;CO和CO2所含氧原子的物质的量分别为1

mol、2

mol,所含氧原子数目之比为1∶2,②正确;气体的体积与温度、压强有关,未指明CO和CO2的温度、压强是否相同,故不能确定其体积比,③错误;CO和CO2所含碳原子的物质的量均为1

mol,则所含的碳原子数目之比为1∶1,④正确;1个CO分子和1个CO2分子所含电子数分别为14、22,则1

mol

CO和1

mol

CO2所含的电子数目之比为7∶11,⑤正确。3.臭氧已成为夏季空气污染的元凶,地表产生臭氧的机理如图所示。设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(

)A.该过程中,NO2是催化剂B.等物质的量的O2和O3所含分子数均为NAC.含有等量氧原子的NO2和O3的物质的量之比为2∶3D.16gO3和O2的混合气体所含质子数为16NA答案

A解析

由图可知,NO2参与反应①,并在反应③中生成,故NO2是催化剂,A正确;等物质的量的O2和O3所含分子数相等,但不一定为NA,B错误;1个NO2分子含2个氧原子,1个O3分子含有3个氧原子,故含等量氧原子时,NO2和O3的物质的量之比为3∶2,C错误;16

g

O3和O2的混合气体含有氧原子的物质的量为

=1

mol,则所含质子数为8NA,D错误。归纳总结阿伏加德罗常数的理解及应用(1)从“两量”角度理解①基准量:国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。②准确量:1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,通常用6.02×1023mol-1表示。(2)建立n和N之间的关系答案

D考题点睛

针对训练1.下列说法正确的是(

)A.摩尔质量就是1mol物质的质量,如CO2的摩尔质量为44gB.2molCO2的摩尔质量是1molCO2的2倍的相对原子质量为23,则Na+的摩尔质量为23g·mol-1D.1molH2O的质量与其相对分子质量相同答案

C

答案

B3.现有0.270kg质量分数为10%的CuCl2溶液,计算该溶液中:(1)CuCl2的物质的量为______。

(2)Cu2+和Cl-的物质的量分别为______、______。

答案

(1)0.2mol

(2)0.2mol

0.4mol解析

kg质量分数为10%的CuCl2溶液中含CuCl2的质量为270

g×10%=27

g,则有n(CuCl2)==

mol。(2)CuCl2的电离方程式为CuCl2===Cu2++2Cl-,1

mol

CuCl2电离产生1

mol

Cu2+和2

mol

Cl-,则含

mol

CuCl2的溶液中,含有

mol

Cu2+和

mol

Cl-。归纳总结摩尔质量的理解及计算(1)理解摩尔质量的“三性”(2)计算摩尔质量的“4种”方法②依据单个粒子的质量:M=a·NA(a为单个粒子的质量,NA为阿伏加德罗常数)。③依据标准状况下气体的密度(ρg·L-1):Mρg·mol-1。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律【能力概述】新教材变化

删去“科学探究”栏目,新教材增加“思考与讨论”栏目,讨论影响物质体积的因素,该内容可能成为新高考命题的素材新高考高频考点

气体摩尔体积(标准状况)的应用、阿伏加德罗定律的理解与应用仍是新高考命题的热点。预测考向

预测2023年高考会在选择题中考查气体摩尔体积及计算,在化学平衡常数计算题中考查阿伏加德罗定律及应用【新教材·新高考】考向1.气体摩尔体积及有关计算典例突破(必修第一册P59,6题改编)CO和CO2是碳的两种重要氧化物,在标准状况下:(1)14gCO的物质的量为___________,体积为___________。

(2)4.4gCO2所占的体积为___________。

(3)相同质量的CO和CO2的体积之比为___________。

答案

(1)0.5mol

11.2L

(2)2.24L

(3)11∶7解析

(1)M(CO)=28

g·mol-1,则14

g

CO的物质的量为

mol,在标准状况下的体积为

L·mol-1

L。

g

CO2的物质的量为

mol,在标准状况下的体积为

L·mol-1

L。针对训练1.(必修第一册P59,4题改编)下列说法中,正确的是(

)A.22.4LN2中一定含有2mol氮原子B.20g重水(D2O)在标准状况下的体积约为22.4LC.在标准状况下,20mLPH3和60mLO2所含分子个数比为1∶3D.常温常压下,22gCO2气体所占的体积约为11.2L答案

C解析

题目未指明

L

N2所处的状况,不能确定其物质的量及所含氮原子数,A错误;20

g重水(D2O)的物质的量为1

mol,在标准状况下为非气体,其体积不是

L,B错误;根据阿伏加德罗定律及推理,在标准状况下,20

mL

PH3与60

mL

O2的物质的量之比为1∶3,故所含分子个数比为1∶3,C正确;22

g

CO2的物质的量为

mol,常温常压下Vm

L·mol-1,故所占的体积不是

L,D错误。2.(必修第一册P57,2题改编)瓦斯中甲烷与氧气的体积比为1∶2时极易发生爆炸,此时甲烷与氧气的质量比为(

)∶∶2∶∶4答案

D解析

相同条件下,甲烷与氧气的体积比为1∶2时,n(CH4)∶n(O2)=1∶2,此时m(CH4)∶m(O2)=(1×16)∶(2×32)=1∶4。答案

B解析

天然气的主要成分是甲烷,同时还含有其他杂质,故天然气属于混合物,A正确;1个CH4分子中含有10个电子,则1

mol

CH4中含有的电子数为10NA,B错误;32

g

CH4的物质的量为2

mol,则在标准状况下的体积为2

L·mol-1

L,C正确;甲烷完全燃烧生成CO2,碳元素的化合价由-4价升高到+4价,生成标准状况下

L即

mol

CO2,转移电子的物质的量为

mol×8=4

mol,即转移4NA个电子,D正确。归纳总结“四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算考向2.阿伏加德罗定律及应用典例突破(2021河北邯郸六校联考)同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是H2的14.5倍。下列关系正确的是(

)(提示:空气的平均摩尔质量为29

g·mol-1)A.混合气体中,CO与NO的质量之比为14∶15B.混合气体中,CO与NO的分子数之比为1∶2C.同温同压下,该混合气体的密度与空气的密度不同D.同温同压下,同体积的该混合气体与空气的质量不相等答案

A解析

同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是H2的倍,则该混合气体的平均相对分子质量为29,从而可知NO和CO的物质的量之比为1∶1,故CO和NO的质量之比为28∶30=14∶15,A正确。由A项分析可知,CO与NO的分子个数之比为1∶1,B错误。根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,该混合气体与空气的平均摩尔质量相同,故该混合气体的密度与空气的密度相等,C错误。同温同压下,相同体积的该混合气体与空气的物质的量相同,该混合气体与空气的平均摩尔质量均为29

g·mol-1,则其质量相等,D错误。考题点睛

针对训练1.下列说法正确的是(

)A.同温同压下,O2和CO2的密度相同B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3,CH3CH2OH含有的共价键数多D.同温同容条件下,物质的量相同的CO和C2H4的压强相同答案

D

2.下列各组中两种气体的分子数一定相等的是(

)A.温度相同、体积相同的O2和N2B.体积相等、密度不等的CO和N2C.质量相等、密度不等的CO和N2D.压强相同、体积相同的CO2和O2答案

C解析

同温同体积时,若压强不同,则O2和N2的分子数不等,A错误;CO和N2的摩尔质量均为28

g·mol-1,体积相等、密度不等,则二者的质量不等,其物质的量不等,故两种气体的分子数不相等,B错误;质量相等时,CO和N2的物质的量相等,则所含分子数相等,C正确;同压同体积时,若温度不同,则CO2和O2的分子数不等,D错误。答案

B解析

根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下体积相等的甲、乙两个气球中C2H4和CO的分子数相等,其物质的量也相等,C错误;C2H4和CO的摩尔质量均为28

g·mol-1,二者的物质的量相等,则其质量相等,A错误;C2H4和CO的分子数相等,则原子总数之比为6∶2=3∶1,碳原子数之比为2∶1,B正确,D错误。归纳总结解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板研专项前沿命题阿伏加德罗常数判断的5个“陷阱”题型考查内容选择题考查知识物质的组成、结构及变化、电离、盐的水解、氧化还原反应等核心素养宏观辨识与微观探析陷阱1围绕物质的组成及结构设置陷阱例1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(

)A.12g石墨烯和12g金刚石中均含有NA个碳原子(2020全国Ⅲ卷,9-C)B.1molCHCl3含有C—Cl的数目为3NA(2021广东卷,11-A)C.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA(2021河北卷,7-A)D.18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA(2021全国甲卷,8-A)思路指导

答案

D突破方法熟记“组成与结构”,跳出物质的组成与结构陷阱(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、质子、中子、电子等)的数目,常考的物质有:①单原子分子,如稀有气体He、Ne、Ar等;②双原子分子,如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等;③多原子分子,如D2O、O3、P4(白磷)、CH4、CO2等。(2)记住最简式相同的物质,明确微粒数目的特点,如O2和O3、NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。(3)掌握常考物质中所含化学键的数目,如下表:常考物质CH4(C—H)P4(P—P)晶体硅(Si—Si)二氧化硅(Si—O)石墨(C—C)金刚石(C—C)1

mol物质中含有共价键的数目4NA6NA2NA4NA1.5NA2NA(4)注意胶体粒子的构成,如

mol

FeCl3水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。针对训练1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.1mol重水比1mol水多NA个质子(2020全国Ⅲ卷,9-B)B.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子(2020全国Ⅲ卷,9-A)C.1L1mol·L-1的NaCl溶液中含有28NA个电子(2020全国Ⅲ卷,9-D)D.+14H++ne-===2Cr3++7H2O,则每生成1molCr3+转移的电子数为3NA(2020浙江1月选考,20-B)答案

D解析

1个重水分子和1个普通水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成,所含质子数都是10,故1

mol重水和1

mol水中所含质子数相等,A错误;标准状况下

L氮气的物质的量为1

mol,1

mol

N2中含有14NA个中子,B错误;1

L

1

mol·L-1的NaCl溶液中含有1

mol

NaCl,同时还含有水,1

mol

NaCl中含有28

mol电子,再加上溶剂水中的电子,则溶液中的电子数大于28NA,C错误;铬元素的化合价由+6价降低到+3价,则生成1

mol

Cr3+转移的电子数为3NA,D正确。陷阱2围绕Vm

L·mol-1及使用条件设置陷阱例2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.标准状况下,2.24LC2H5OH所含氢原子数为NA(2020海南卷,8-D)B.11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NA(2021广东卷,11-C)4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为NA(2021浙江1月选考,18-B)D.11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为NA(2021湖南卷,5-D)思路指导

答案

D突破方法基于“两看法”,跳出Vm

L·mol-1的使用陷阱针对训练2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.常温常压下,11.2LNH3中含有的氢原子数为NAB.常温常压下,16gO2和O3的混合气体中所含氧原子数为NAC.标准状况下,22.4L水含有的分子数为NAD.2.24LCO和CO2的混合气体中含有的碳原子数目为NA答案

B解析

常温常压下Vm不等于

L·mol-1,则

L

NH3的物质的量不是

mol,故含有的氢原子数不是NA,A错误;16

g

O2和O3的混合气体所含氧原子的物质的量为

=1

mol,则所含氧原子数为NA,B正确;标准状况下水是非气体

L

H2O的物质的量不是1

mol,则含有的分子数不是NA,C错误;题目未指明

L

CO和CO2的混合气体所处的状况(温度和压强),无法根据其体积计算物质的量,D错误。陷阱3围绕氧化还原反应中电子的转移设置陷阱例3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(

)A.3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA(2021全国甲卷,8-B)B.0.1molCl2与足量的Fe反应,转移的电子数目为NA(2021浙江7月学考,21-D)C.向100mL0.10mol·L-1的FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移的电子数目为NA(2021浙江1月选考,18-C)D.4+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1mol

[4+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA(2020浙江7月选考,19-A)思路指导

阿伏加德罗常数与电子的转移阿伏加德罗常数与电子的转移答案

A

突破方法基于“价态变化”,跳出转移电子数目的陷阱针对训练3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.32g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移的电子数为6NAB.含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移的电子数大于NAC.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移的电子数为6NAD.2.3gNa与O2完全反应,反应中转移的电子数介于NA和NA之间答案

B解析

硫在足量氧气中充分燃烧生成SO2,硫元素由0价升高到+4价,32

g硫的物质的量为1

mol,则充分燃烧转移的电子数为4NA,A错误。含

mol

H2SO4的浓硫酸与足量的镁先后发生反应:①Mg+2H2SO4(浓)===MgSO4+SO2↑+2H2O、②Mg+H2SO4(稀)===MgSO4+H2↑,若只发生反应①,则转移的电子数为NA,但随着硫酸浓度的减小,还发生反应②,故转移的电子总数大于NA,B正确。H2和N2生成NH3的反应是可逆反应,即3

mol

H2与1

mol

N2混合反应生成的NH3的物质的量小于2

mol,则转移的电子数小于6NA,C错误。Na与O2反应生成Na2O或Na2O2,钠元素的化合价均由0价变为+1价

g

Na的物质的量为

mol,完全反应转移的电子数为NA,D错误。陷阱4围绕特殊反应(或隐含反应)设置陷阱例4.已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(2021湖南卷,5-C)B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成碘化氢分子数小于2NA(2021河北卷,7-B)C.1LpH=4的0.1mol·L-1的K2Cr2O7溶液中

的数目为NA(2021全国甲卷,8-D)D.0.1molCH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子的数目为NA(2021浙江1月选考,18-D)思路指导

答案

B突破方法理解“反应原理”,跳出特殊反应(或隐含反应)的陷阱(1)特殊反应——可逆反应:不能正向进行到底,反应物不能全部转化为生成物。(2)特殊因素——浓度变化:①足量MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止;②足量Cu与浓硫酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止;③足量Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,还原产物为NO2和NO的混合气体;④足量Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体;⑤常温下,铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生“钝化”。针对训练4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(

)A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为NAB.5.6g铁和6.4g铜分别与足量单质硫充分反应,转移的电子数目均为NAC.1molN2和3molH2混合反应,当生成0.1molNH3时,转移的电子数目为NAD.标准状况下,11.2LHCl和11.2LNH3充分混合后含有的分子数为NA答案

C解析

Cl2与H2O的反应是可逆反应,将

mol

Cl2通入水中,Cl2并非完全与水反应,故转移电子的数目小于NA,A错误

g

铁和

g铜的物质的量均为

mol,与足量单质硫充分反应分别生成FeS、Cu2S,前者转移的电子数目为NA,后者转移的电子数目为N