高考专题物质的量气体摩尔体积考点三物质的量在化学方程式计算中的应用讲义高三一轮复习

高考专题：物质的量气体摩尔体积[考纲要求]1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。考点三物质的量在化学方程式计算中的应用[要点浓缩]物质的量在化学方程式计算中的应用上下单位相同，左右单位相应，用不足量计算，（用纯物质的量算）列比例式细解。[要点细化]化学方程式的意义化学方程式不仅表明了反应物和生成物，而且还能表示发生反应的各物质之间量的关系。如：化学计量数之比等于物质的量之比；是气体时，也等于体积之比；不等于质量之比。2．物质的量应用于化学方程式计算的一般格式（1）根据题意写出有关反应的化学方程式。（2）在有关物质的化学式下面先写出已知物和未知物的量的关系，再代入已知量和未知量。（3）列出比例式。（列比例及运算过程中都应带单位）（4）求出答案。例如：6.5gZn在与足量盐酸反应时产生的H2在标准状况下的体积是多少升？解：答：产生的H2在标准状况下的体积是2.24L。3．规范用语n（H2）—表示H2的物质的量ϒ（NaOH）—表示方程式中NaOH的化学计量数c（HCl）—表示盐酸的物质的量浓度v[NaCl(aq)]—表示NaCl溶液的体积v（H2）—表示H2的体积ω（MnO2）—表示混合物中MnO2的质量分数m(H2O)—表示H2O的质量[提醒]=1\*GB2⑴列比例是否正确的判断依据是：上下单位相同，左右单位相应。（g—mol—L）=2\*GB2⑵如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质计算。=3\*GB2⑶化学方程式表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。[能力提升]1．将一块铁片放入500mL1mol·L-1的CuSO4溶液中，反应一段时间后，取出铁片，小心洗净后干燥称量，铁片增重0.8克，反应后溶液中CuSO4的物质的量浓度是（）A.0.9mol·L-1B.0.85mol·L-1C.0.8mol·L-1D.0.75mol·L-1[解析]此题用差量法，设反应中消耗的n(CuSO4)=xmol。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu△m56g1mol64g8gxmol0.8g得：x=0.1，则反应后溶液中n(CuSO4)=0.5L×1mol·L-1-0.1mol=0.4mol，c(CuSO4)=0.4mol/0.5L=0.8mol·L-1答案：C2．1.15克金属钠与水反应后，得到100mL溶液，试计算：(1)生成的气体在标准状况下的体积(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度[解析]设生成的V(H2)=xL，n(NaOH)=ymol，则2Na+2H2O=2NaOH+H2↑46g2mol22.4L1.15gymolxL可得，x=0.56，y=0.05，c(NaOH)=0.5mol·L-1答案：(1)0.56L(2)0.5mol·L-1[高考突破]阿伏加德罗常数考查的“七陷阱”体积状态和微粒，电离水解电子移，分散系中考胶粒，可逆反应要牢记。[要点细化]考查方向注意问题气体体积使用22.4，标况+气体物质聚集状态在标准状况下是液体或固体的常见物质有Br2、HF、H2O、己烷、环己烷、苯、酒精、CH3OH、CCl4、CH2Cl2、CHCl3；碳原子数大于4的烃呈液态或固态，新戊烷标况下为液态；SO3、单质硫、石墨等物质的微观结构①注意某些物质分子中的原子个数，如Ne、N2、O3、P4、C60等；②注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数，如D2、D2O、T2O、18O2、H37Cl等；③注意一些物质中的化学键数目，如SiO2(4)、Si(2)、CH4(4)、P4(6)、CO2(2)、其他烷烃等④部分相对分子质量相同的物质，如N2、CO、C2H4；N2O、CO2；H3PO4与H2SO4等。电解质的电离与水解弱电解质的电离及某些离子的水解，如1molCH3COOH或1molFeCl3溶于水时，溶液中CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1mol氧化还原反应中的电子转移如Na2O2与H2O或CO2反应、NO2与H2O反应，电解AgNO3溶液，Fe、Cu与Cl2、S反应，Cl2与H2O、NaOH反应，Fe与稀硝酸反应等分散系中的微粒数目FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体，因为胶体微粒是集合体，所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目隐含的可逆反应可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4，Cl2+H2OHClO+HCl，N2与H2合成氨，SO2的催化氧化，H2+I22HI等[技巧指导]常考易错点总结：m、n，条件无影响；c、pH，注意液体积①常温常压下，1.6gCH4中含有共价键总数为0.4NA()②任何条件下，等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等()③25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA()④0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-粒子数之和为0.1NA()⑤25℃时，Ksp(BaSO4)=1×10-10，则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NA()⑥0.1mol·L-1NH4Cl溶液中，N与Cl-数之和小于0.2NA()使用22.4，标况+气体①标准状况下，2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA()②标准状况下，11.2LHF中含有分子的数目为0.5NA()③氢氧燃料电池正极消耗22.4L气体时，电路中通过的电子数目为2NA()④22.4LC2H6所含化学键总数为7NA()⑤标准状况下，2.24L氯仿(CHCl3)中含有C—Cl键数目为0.3NA()最简式相同，用最简式计算①14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA()②46gNO2和N2O4混合气体中含有的原子总数为3NA()③4.2g由丙烯(C3H6)和环己烷(C6H12)组成的混合气体中碳原子数为0.3NA()④常温常压下，42g乙烯和丁烯混合气体中，极性键数为6NA()计算溶液中的H原子数或O原子数，别忘了水中的H、O原子①1.0L1.0mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA()②含4.9gH2SO4与4.9gH3PO4的水溶液中氧原子数为0.4NA()③在50g质量分数为46%的乙醇水溶液中，含有的氢原子数为3NA()极值思想①标准状况下，22.4LN2和H2混合气中含有NA个原子()②4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数为2.2NA()③由CO2和O2组成的混合气体中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NA()④80gCuO和Cu2S的混合物中含有的铜原子数一定为NA()⑤1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA()有关结构的问题①18g重水中所含有的中子数为10NA()②60g丙醇中存在的共价键总数为10NA()③12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA()④氢原子数为0.4NA的CH3OH中含有的共价键数为0.4NA()⑤1mol甲苯含有6NA个C—H键()⑥1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA()⑦6gSiO2所含分子数为0.1NA，化学键总数为0.4NA电离与水解①2L0.5mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA()②1L1mol·L-1次氯酸溶液中的ClO-数为NA()③1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA()④1molNaHSO4在熔融、固体状态下存在的离子数为2NA()⑤将0.1mol氯化亚铁溶于1L水中，所得溶液中Fe2+的数目小于0.1NA()⑥室温下，1L0.1mol·L-1CH3COONH4溶液中N数为0.1NA()电子转移①过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA()②23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA()③2.4gMg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA()④标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA()⑤1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA()可逆反应要牢记①1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA()②密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA()③标准状况下2.24LCl2溶于水，发生反应转移的电子数一定为0.1NA()④6.4gSO2与足量氧气反应生成SO3，转移电子数为0.2NA()变稀不反应，变稀可反应及一些特殊点①50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA()②1.0L18mol·L-1硫酸溶液与足量的铜片在加热条件下反应，被还原的H2SO4的分子数目为9NA()③235g核素U发生裂变反应:nSrXe+1n净产生的中子n)数为10NA()④常温下，56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子()⑤1molFeCl3水解生成的Fe(OH)3胶粒数为1NA()答案：1.①√②√③×④×⑤×⑥×2.①×②×③×④×⑤×3.①√②√③√④√4.①×②×③×5.①×②√③√④√⑤√6.①×②×③√④×⑤×⑥×⑦×7.①×②×③×④√⑤√⑥√8.①√②√③×④×⑤×9.①×②×③×④×10.①×②×③×④×⑤×[典题演练]1．(2019·全国卷Ⅱ，8)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A．3g3He含有的中子数为1NAB．1L0.1mol·L－1磷酸钠溶液含有的POeq\o\al(3－,4)数目为0.1NAC．1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NAD．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA[解析]3g3He的物质的量为1mol，每个3He含1个中子，则1mol3He含1mol中子，A项正确；该溶液中含0.1molNa3PO4，由于部分POeq\o\al(3－,4)水解，故溶液中POeq\o\al(3－,4)的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为＋6价，1molK2Cr2O7被还原成Cr3＋时，得到6mol电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中含13mol共价键，D项正确。答案B2．(2018·全国卷Ⅰ，10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB．22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC．92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD．1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA[解析]氩气是单原子分子，标准状况下，22.4L氩气的物质的量为1mol，含有的质子数为18NA，B项正确；Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体，A项错误；92.0g甘油的物质的量为1mol，每个甘油分子含有3个羟基，所以1mol甘油含有的羟基数为3.0NA，C项错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于1.0NA，D项错误。答案B3．(2019·浙江4月选考，19)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()A．1molCH2CH2分子中含有的共价键数为6NAB．500mL0.5mol·L－1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NAC．30gHCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NAD．2.3gNa与O2完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间[解析]1个乙烯分子中含两个碳碳共价键，4个碳氢共价键，总共6个共价键，因而1molCH2==CH2分子中含有的共价键数为6NA，A项正确；n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.5L×0.5mol·L－1＝0.25mol，n(Na＋)＋n(Cl－)＝0.5mol，因而钠离子和氯离子总数为0.5NA，但水会电离出极少量的H＋和OH－，因而NaCl溶液中微粒数大于0.5NA，B项正确；HCHO与CH3COOH的最简式均为CH2O，原混合物相当于30gCH2O，n(CH2O)＝1mol，因而C原子数为NA，C项正确；不管钠和氧气生成氧化钠还是过氧化钠，钠元素的化合价都是由0变为＋1，因而2.3gNa为0.1mol，转移的电子数为0.1NA，D项错误。答案D4．(2018·全国卷Ⅱ，11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NAB．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA[解析]标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol，每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子，所以含有氢原子数目为2NA，C项正确；124gP4的物质的量为1mol，每个P4分子中含有6个P—P键，所以含有P—P键数目为6NA，A项错误；Fe3＋在水溶液中能发生水解，100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA，B项错误；SO2和O2的化合反应为可逆反应，2molSO2和1molO2催化反应后，混合气体的物质的量大于2mol，即分子总数大于2NA，D项错误。答案C5．(2017·全国卷Ⅲ，10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．0.1mol的11B中，含有0.6NA个中子B．pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H＋C．2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子D．密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g)，增加2NA个P—Cl键[解析]A项，硼原子的质子数为5，11B的中子数为6，故0.1mol的11B中含有中子数为0.6NA，正确；B项，未指明溶液体积，无法计算H＋的物质的量，错误；C项，标准状况下苯为液体，不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数，错误；D项，PCl3＋Cl2PCl5，这是一个可逆反应，1molPCl3与1molCl2不可能完全反应生成1molPCl5，故增加的P—Cl键数目小于2NA，错误。答案A6．下列说法中正确的是()A．在一定温度和压强下，固体或液体物质的体积大小只由构成微粒的大小决定B．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同C．在一定温度下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定D．22gCO2与标准状况下11.2LHCl所含的分子数相同答案D7．(2018·浙江11月选考，20)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()A．32gS8(分子结构：)中的共价键数目为NAB．2g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NAC．8gCuO与足量H2充分反应生成Cu，该反应转移的电子数为0.2NAD．标准状况下，11.2LCl2溶于水，溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和为NA[解析]A项，在一个S8分子中含有8个共价键，所以32gS8中含有共价键数目为NA；B项，H218O、2H2O的摩尔质量均为20g·mol－1，所以2g由H218O、2H2O组成的物质中含有的质子数为NA；C项，8gCuO被H2还原生成Cu转移电子数为eq\f(8g,80g·mol－1)×2NAmol－1＝0.2NA；D项，Cl2溶于水，含氯元素的微粒有Cl2、Cl－、ClO－和HClO，Cl－、ClO－与HClO的微粒数之和应小于NA。答案D8．(2018·浙江4月选考，20)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()A．10g的2H216O含有的质子数与中子数均为5NAB．32g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移电子数为6NAC．26gC2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2NAD．120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA[解析]A项，10g的2H216O为0.5mol，所含质子数与中子数均为5NA，正确；B项，S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2，32g硫能与1mol氧气完全燃烧，转移电子数为4NA，错误；C项，C2H2与C6H6的最简式都是CH，26g混合气体含2molC—H键，所含C—H键为2NA，正确；D项，NaHSO4和KHSO3的摩尔质量都为120g·mol－1，120g的固体混合物的物质的量为1mol，故其中含有的阳离子数为NA，正确。答案B9．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A．高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NAB．工业用电解法进行粗铜精炼时，每转移1mol电子，阳极上溶解的铜原子数必为0.5NAC．反应5NH4NO3eq\o(=,\s\up7(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NAD．氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA[解析]0.2molFe在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，生成氢气的物质的量是eq\f(0.8,3)mol，A项错误；粗铜中含有铁、锌等杂质，铁、锌的金属活动性强于铜，先失去电子，所以用电解法进行粗铜精炼时，每转移1mol电子，阳极上溶解的铜原子数一定小于0.5NA，B项错误；反应5NH4NO3eq\o(=,\s\up7(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O中，28g氮气的物质的量是1mol，其中－3价N元素全部被氧化，被氧化的N原子的物质的量占生成的氮气中N原子物质的量的eq\f(5,8)，所以转移的电子数目是1mol×2×eq\f(5,8)×3×NAmol－1＝3.75NA，C项正确；氢氧燃料电池正极为氧气，发生还原反应，消耗22.4L(标准状况)氧气时，电路中通过的电子数目为eq\f(22.4L,22.4L·mol－1)×4×NAmol－1＝4NA，D项错误。答案C10．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．2.8g晶体硅中含有Si—Si键的数目为0.1NAB．常温下，4.6gNO2气体中含有的分子数为0.1NAC．0.1mol氯气与足量热的氢氧化钠溶液反应，转移的电子数为0.1NAD．0.1molNH4NO3溶于稀氨水中，若溶液呈中性，则溶液中含有的NHeq\o\al(＋,4)数为0.1NA[解析]1mol晶体硅中含有2molSi—Si键，即2.8g晶体硅中含有Si—Si键的物质的量为eq\f(2.8g,28g·mol－1)×2＝0.2mol，A项错误；NO2中存在2NO2N2O4，4.6gNO2中含有分子的物质的量小于0.1mol，B项错误；氯气与热的NaOH溶液发生反应3Cl2＋6NaOH=5NaCl＋NaClO3＋3H2O，0.1mol氯气参与反应转移电子的物质的量为eq\f(0.5,3)mol，C项错误；根据电荷守恒和溶液呈电中性可知，c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(NOeq\o\al(－,3))，c(H＋)＝c(OH－)，即有c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NOeq\o\al(－