物质的量-气体摩尔体积

专题一基本概念第1课时物质的量气体摩尔体积山西专用化学第一页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第一页，编辑于星期六：十八点二十二分。考试要点命题规律备考策略1.了解物质的量的单位——摩尔

(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积的

含义。2.了解阿伏加德罗常数的含义。3.了解阿伏加德罗定律及其推论。4.根据物质的量与微粒(原子、分子、

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。1.2017年高考仍会围绕阿伏加德罗常

数、气体摩尔体积设置陷阱,同时又

隐含对物质结构、氧化还原反应、电

离、水解等知识的考查。2.主要以选择题形式考查阿伏加德罗

常数、气体摩尔体积等概念。如2015

年四川理综,5T;2015年课标Ⅰ,8T等。在2017年高考备考中,要重点掌握以

物质的量为中心的化学计量之间的关

系,理解阿伏加德罗定律及其推论的

应用。备考复习从掌握知识内涵、外

延,能正确判断正误方面着手。考纲导学第二页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二页，编辑于星期六：十八点二十二分。一、物质的量与阿伏加德罗常数1.物质的量(1)定义物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的①

,符号是

n,单位为mol(摩尔)。(2)描述对象物质的量描述的对象是②

粒子,如分子、原子、离子、中子、质

子、电子等。2.阿伏加德罗常数(1)定义:1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。(2)符号:NA。教材研读集合体微观第三页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第三页，编辑于星期六：十八点二十二分。(3)单位:mol-1。(4)数值:与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为③

。3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为④

。自测1判断下列说法是否正确。(1)1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA。

(

)(2)1mol甲烷分子所含质子数为10NA。

(

)(3)0.1molFe粉与足量水蒸气反应生成H2分子数为0.1NA。

(

)(4)0.5molH2O含有3.01×1022个H2O,含有5NA个电子。

(

)(5)含0.4molAl3+的Al2(SO4)3溶液中含S

的物质的量是0.6mol。

(

)

答案

(1)✕

(2)√

(3)✕

(4)✕

(5)✕6.02×1023

第四页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第四页，编辑于星期六：十八点二十二分。自测2用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是

(

)A.常温常压下,5.6gN2和CO混合物中所含有的原子总数为0.4NAB.0.1molNa2O2中所含有的阴离子数为0.2NAC.将0.2molFeCl3水解制成胶体,所得胶体粒子数为0.2NAD.标准状况下,2.24LH2O中含有的氧原子数目为0.1NA

答案

A由于N2和CO的摩尔质量均为28g/mol,故所含的原子总数为0.4NA,A项正确;0.1molNa2O2中所含的阴离子数为0.1NA,B项错误;由于Fe

(OH)3胶体微粒是很多Fe(OH)3的集合体,故所得胶体粒子数应小于0.2NA,C

项错误;标准状况下,H2O呈非气态,气体摩尔体积对其不适用,D项错误。第五页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第五页，编辑于星期六：十八点二十二分。二、摩尔质量、气体摩尔体积1.摩尔质量(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,常用单位是g·

mol-1。摩尔质量、物质的质量与物质的量的关系为:①

。(2)数值:以②

为单位时,任何粒子的摩尔质量在③

上都

等于该粒子的相对分子(或原子)质量。m=n·M

g·mol-1

数值第六页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第六页，编辑于星期六：十八点二十二分。3.标准状况下气体摩尔体积概念剖析(1)四条件

2.气体摩尔体积第七页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第七页，编辑于星期六：十八点二十二分。(2)结论:1mol任何气体在标准状况下的体积都约是⑧

。自测3下列描述或应用中,正确的是

(

)A.1molOH-的质量为17B.CO2的摩尔质量为44gC.铁原子的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量D.一个钠原子的质量约为

g

答案

DA项,质量需带单位,错误;B项,摩尔质量的单位为g·mol-1,错误;C项,摩尔质量只有以g·mol-1为单位时数值上才与相对原子(或分子)质量相

同,错误;D项,1molNa的质量为23g,原子个数为6.02×1023,故一个钠原子的

质量约为

g,正确。22.4L第八页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第八页，编辑于星期六：十八点二十二分。自测4判断下列说法是否正确。(1)1mol任何气体都约是22.4L。

(

)(2)只有在标准状况下才存在气体摩尔体积。

(

)(3)1mol气体的体积是22.4L时,所处的状况一定是标准状况。

(

)(4)标准状况指的是温度为25℃,压强为1.01×105Pa。

(

)(5)22.4LCl2的物质的量是1mol。

(

)(6)标准状况下,1mol任何物质的体积约是22.4L。(

)(7)1molO2的质量为32g,其体积不一定是22.4L。

(

)(8)相同温度、压强下,相同质量的CO和N2所占的体积相同。

(

)(9)标准状况下,1mol戊烷所占的体积是22.4L。(

)

答案

(1)✕

(2)✕

(3)✕

(4)✕

(5)✕(6)✕

(7)√

(8)√

(9)✕第九页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第九页，编辑于星期六：十八点二十二分。三、阿伏加德罗定律及其推论1.阿伏加德罗定律同温同压下,相同体积的任何气体,都含有相同数目的粒子。第十页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十页，编辑于星期六：十八点二十二分。相同条件推论

公式语言叙述T、p相同

=

同温、同压下,气体的体积与物质的

量成①

T、V相同

=

温度、体积相同的气体,压强与物质

的量成②

n、T相同

=

物质的量相等、温度相同的气体,压

强与体积成反比T、p相同

=

同温、同压下,气体的密度与其相对

分子质量(或摩尔质量)成③

正比正比正比2.阿伏加德罗定律的推论第十一页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十一页，编辑于星期六：十八点二十二分。自测5同温同压下,两个容积相等的储气瓶,一个装有C2H4,另一个装有C2

H2和C2H6的混合气体,两瓶内的气体一定具有相同的

(

)A.质量B.原子总数C.碳原子数D.密度

答案

C若C2H2和C2H6的物质的量之比为1∶1,则两瓶气体质量、原子总数、碳原子数、密度都相等;若两者物质的量之比不等于1∶1,则只有碳

原子数相等。自测6下列两种气体的分子数一定相等的是

(

)A.质量相等、密度不同的N2和C2H4B.体积相等的CO和N2C.等温、等体积的O2和N2D.等压、等体积的N2和CH4第十二页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十二页，编辑于星期六：十八点二十二分。

答案

AN2和C2H4的摩尔质量相等,两者质量相等,故它们的物质的量也相等,所含分子数也一定相等,A选项正确。B、C、D选项可根据阿伏加

德罗定律及其推论加以判断,所含分子数均不一定相等。第十三页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十三页，编辑于星期六：十八点二十二分。考点一阿伏加德罗常数(NA)考查的常设陷阱

阿伏加德罗常数是联系宏观物质与微观粒子的桥梁,是高考命题的热

点。解答该类题目时要细心审题,特别注意题目中的关键性字词,留心“陷

阱”。命题时常在以下几个方面设置陷阱,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(0℃、101kPa)下的气体摩尔体积。若题中出现

物质的体积,需考虑所给物质的状态是否为气态,条件是否为标准状况。考点突破第十四页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十四页，编辑于星期六：十八点二十二分。气体摩尔体积适用的对象是气体(单一气体或相互不反应的混合气体)。一

些在标准状况下呈非气态的物质,如H2O、SO3、CCl4、己烷、苯、CHCl3

等常作为命题的干扰因素。陷阱三:物质的微观结构清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数及原子数、离子

数、电荷数)之间的关系。常涉及He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2等双

原子分子,以及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2、SiO2等特殊物质。陷阱四:电解质溶液要注意对弱电解质的电离和盐类水解等知识的正确理解,关键是要弄清电

离和水解的实质及相对强弱。如1L0.1mol/L的乙酸溶液和1L0.1mol/L

的乙酸钠溶液中CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。陷阱二:物质的聚集状态第十五页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十五页，编辑于星期六：十八点二十二分。陷阱五:氧化还原反应中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时,要清楚认识哪些元素的

原子间发生了电子转移。如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH溶液反应等。陷阱六:可逆反应进行的程度可逆反应不能进行到底,即反应物不能完全转化为生成物。如2NO2

N2O4、Cl2+H2O

HClO+HCl、合成氨反应等。陷阱七:分散系中微粒数目如FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,胶粒的数目少于原溶液中Fe3+的数目。

典例1

(2015湖北孝感模拟)设NA代表阿伏加德罗常数的数值,则下列说法

正确的是

(

)第十六页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十六页，编辑于星期六：十八点二十二分。A.1.8gD2O含有NA个中子B.用5mL3mol/LFeCl3溶液制成的氢氧化铁胶体中所含胶粒数为0.015NAC.在Na2O2与CO2的反应中,每转移NA个电子时,消耗22.4L的CO2D.25℃时,7gC2H4和C3H6的混合气体中,含有NA个C—H键

答案

D1个D2O分子中有10个中子,1.8gD2O的物质的量为

=0.09mol,故含有0.9NA个中子,A错误;胶体粒子是集合体,所以含胶粒数小于

0.015NA,故B错误;每转移NA个电子时,消耗1molCO2,但题目没有告诉是否

是标准状况,故C错误;D正确。

误区警示Na2O2与CO2反应时,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,每1molNa2O2参加反应转移1mol电子。第十七页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十七页，编辑于星期六：十八点二十二分。A.0.5mol/LMgCl2溶液中Cl-的数目为NAB.58g乙烯和乙烷的混合气体中碳原子数目一定为4NAC.常温常压下,22.4LNO和N2的混合气体中分子数目大于NAD.标准状况下,0.5mol氦气含有的电子数为NA

答案

D氦气是单原子分子,He的核外电子数为2,故0.5mol氦气含有的电子数为NA,故D项正确。1-2下列说法正确的是

(

)A.2.24LCO2中共有原子数为0.3×6.02×1023B.1.8gN

共有质子数为6.02×10231-1设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是

(

)第十八页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十八页，编辑于星期六：十八点二十二分。C.1mol重水分子所含中子数为10×6.02×1023D.7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.2×6.02×1023

答案

CA项,未指明是否为标准状况,无法计算,错误;1个N

含有11个质子,1.8gN

含有的质子数为

×11×6.02×1023mol-1=1.1×6.02×1023,B项错误;1个重水分子中含中子数为10,1mol重水分子中含中子数为10×6.

02×1023,C项正确;Na2O2中阴离子为

,7.8gNa2O2中含有的阴离子数为

×6.02×1023mol-1=0.1×6.02×1023,D项错误。第十九页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第十九页，编辑于星期六：十八点二十二分。考点二阿伏加德罗定律的应用

1.气体的密度和相对密度(Mr为相对分子质量)的求算方法标准状况下,气体的密度ρ=

g·L-1。同温同压下,A气体的密度[ρ(A)]与B气体的密度[ρ(B)]之比叫A气体对B气

体的相对密度(D),D=ρ(A)/ρ(B)=Mr(A)/Mr(B)。2.确定气体的分子组成一般思路是根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出微粒个数比,再根据质量

守恒定律确定分子式。第二十页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十页，编辑于星期六：十八点二十二分。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,气体分子数之比等于体积之比,即N(Ax)∶N(By)∶

N(A2B)=2∶1∶2,最后根据质量守恒定律推出两气体反应物分别为A2和B2。3.温度、体积一定,求反应前后的压强关系;或者告诉压强关系,求反应前后

的物质的量变化等。

典例2三个容器中分别盛有H2、CH4、O2,已知三个容器中气体的温度、

密度都相等,下列说法正确的是

(

)A.三种气体质量相等B.三种气体的物质的量之比为16∶2∶1第二十一页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十一页，编辑于星期六：十八点二十二分。C.三种气体压强之比为16∶2∶1D.三种气体体积之比为1∶8∶16

答案

C由m=ρV,因不知三个容器的容积V是否相同,故无法判断质量是否相同,A项错误;若质量不同,物质的量之比不等于16∶2∶1,B项错误;

因密度相同,单位体积容器中气体的质量相同,此时压强与摩尔质量成反

比,C项正确;D项错误。

特别提醒

(1)阿伏加德罗定律适用于:任何气体(包括混合气体)。(2)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相

同,第四个量必定相同,即“三同”定“一同”。第二十二页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十二页，编辑于星期六：十八点二十二分。2-1下列条件下,两种气体分子数一定不相等的是

(

)A.相同质量、不同密度的N2O和CO2B.相同体积、相同密度的CO和C2H4C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3D.相同压强、相同质量的NO2和N2O4

答案

DA项中N2O和CO2的相对分子质量均为44,故质量相同时,分子数一定相等;B项中CO和C2H4相对分子质量均为28,体积相同、密度相同,

则质量相等,故分子数相等;C项为同温、同压、同体积,则所含分子数一定

相等。第二十三页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十三页，编辑于星期六：十八点二十二分。2-2

(2015山东省实验中学第四次诊断)同温同压下,等体积的两个集气瓶

分别充满126C、147N、188O三种原子构成的CO和N2,下列说法正确的是

(

)A.质量相同,质子数不同B.质量和分子数都不相同C.原子、质子和电子数都分别相同,但中子数不同D.质量和分子数都相同

答案

C同温同压下,气体摩尔体积相等,等体积的不同气体,物质的量相等,126C、147N、188O三种原子构成的CO和N2的摩尔质量分别是30g/mol、

28g/mol;根据m=nM知,物质的量相等时摩尔质量与质量成正比,摩尔质量

不等,质量也不等;根据N=nNA知,物质的量相等时分子数相等,每个CO和N2

分子中所含质子数相等,所以质子总数相等,故A、B、D错误。物质的量相

等时分子数相等,每个CO和N2分子中所含质子数、原子数、电子数都分别

相等,但中子数不等,故C正确。第二十四页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十四页，编辑于星期六：十八点二十二分。考点三以物质的量为中心的计算1.基本公式(1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算第二十五页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十五页，编辑于星期六：十八点二十二分。

=n(mol)=

以上计算公式适用于任何条件下的任何物质,但需注意物质结构中分子

数、电子数、质子数、化学键个数的变化以及水解导致微粒个数的变化

和可逆反应中分子数的变化等。(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算

=n(mol)=

特别提示①任何状况下的任何气体均存在Vm。②标准状况(0℃、101kPa)下,Vm=22.4L/mol。③上述计算公式只适用于气体,在标准状况下,H2O、SO3、苯、己烷等均

不是气体。第二十六页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十六页，编辑于星期六：十八点二十二分。2.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤(1)基本原理N2+3H2

2NH3物质的质量之比28∶6∶34物质的量之比1∶3∶2气体体积之比1∶3∶2物质的分子数之比1∶3∶2第二十七页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十七页，编辑于星期六：十八点二十二分。

(2)解题步骤第二十八页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十八页，编辑于星期六：十八点二十二分。典例3

(2015河南南阳期中)向质量为30g的Fe、Fe2O3混合物中加入250

mL4mol/L的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出NO(标准状况)2.24L,所

得溶液中再滴加KSCN溶液,无红色出现。若用与上述混合物中铁元素质

量相等的铁屑和足量的稀硫酸充分反应,所得到的气体在标准状况下的体

积为

(

)A.15.12LB.10.08LC.2.24LD.3.36L

第二十九页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第二十九页，编辑于星期六：十八点二十二分。答案

B30g混合物与稀硝酸反应时恰好使混合物完全溶解,且所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁,生成NO

的体积在标准状况下为2.24L,其物质的量为0.1mol,根据氮原子守恒有2n

[Fe(NO3)2]+n(NO)=n(HNO3),故2n[Fe(NO3)2]+0.1mol=0.25L×4mol/L,解得n

[Fe(NO3)2]=0.45mol,与题述混合物中铁元素质量相等的铁屑的物质的量为

0.45mol,与足量稀硫酸反应生成氢气的物质的量为0.45mol,标准状况下氢

气的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L。

规律总结以物质的量为中心进行计算的规律第三十页，编辑于星期五：二十三点三十七分。第三十页，编辑于星期六：十八点二十二分。

3-1阿伏加德罗常数的值是NA,标准状况下,若某氧气和氮气的混合气体m

g含有b个分子,则n