2018届一轮复习人教版物质的量与摩尔体积学案

2018届一轮复习人教版物质的量与摩尔体积学案

物质的量与摩尔体积 基础知识 物质的量 ‎（1）物质的量 表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量是一个物理量，与质量一样，不受外界条件的影响。‎ 例如：任何条件下，2 g H2的物质的量必为1 mol，所含分子数必为NA；1 mol H2在任何条件下质量必为2 g，分子数必为NA。‎ ‎（2）摩尔 摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol。‎ 摩尔的使用标准：在用摩尔量度微观粒子时，一定要指明微观粒子的种类（或用能表明粒子种类的化学式表示）。‎ 阿伏加德罗常数 ‎1 mol 任何粒子含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数，通常用6.02×1023 mol−1表示。‎ 符号：NA，即NA=6.02×1023 mol−1。‎ 粒子数 符号：N 物质的量（n）、粒子数（N）、阿伏加德罗常数(NA)之间的计算公式：‎ 摩尔质量 ‎（1）单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，常用的单位是g/mol （或g· mol−1）。‎ 摩尔质量、质量、物质的量之间的计算关系：‎ ‎（2）数值：某粒子的摩尔质量以g·mol−1为单位时，其在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。‎ ‎（1）物质的量是计量微观粒子的物理量，只适用于微观粒子。‎ ‎（2）粒子指微观粒子，一般包括分子、原子、原子团、离子等。1 mol任何粒子的粒子数等于阿伏加德罗常数，因此粒子数N=n×NA。‎ ‎（3）混合物的平均摩尔质量，当以g·mol−1为单位时，其在数值上等于该混合物的平均相对分子质量。‎ 气体摩尔体积 ‎1．概念 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm。‎ 常用的单位有L/mol (或L·mol−1)、m3/mol (或m3·mol−1)。‎ ‎2．数值 在标准状况（0℃、101 kPa）下，气体摩尔体积约为22.4 L/mol(或22.4 L·mol−1)。‎ ‎3．计算关系 物质的量、气体体积、气体摩尔体积之间的关系为。‎ ‎4．影响因素 气体摩尔体积受温度与压强的影响，在非标准状况的条件下，其数值可能不等于22.4。因此，使用标准状况下的气体摩尔体积计算气体的体积时，要注意题给条件是否为标准状况。‎ ‎（1）决定气体体积大小的因素：①气体粒子数的多少；②气体粒子间平均距离的大小。气体分子间的平均距离比分子本身的直径大得多，因此，当气体的物质的量（粒子数）一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间的平均距离。‎ ‎（2）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是相等的，故当气体的物质的量（粒子数）一定时，其体积是一个定值。‎ ‎（3）在常温常压下，气体分子间的平均距离比标准状况下的大，所以常温常压下，气体的Vm＞22.4 L·mol−1。‎ ‎（4）同样适用于混合气体的计算。‎ ‎（5）标准状况下，非气态物质有H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4、氟化氢等。‎ 阿伏加德罗定律及其推论 ‎1．阿伏加德罗定律 ‎ 在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。‎ ‎2．阿伏加德罗推论 前提条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比学*科&网 T、p相同 同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量（或相对分子质量）之比 T、V相同 同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比 T、p、m相同 同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比 T、V、m相同 同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比 例题精讲 例1、设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．7.8 g Na2S晶体中含有的S2−数目小于0.1NA B．1.68 g铁与足量水蒸气反应，转移的电子数目为0.09NA C．11 g由和组成的超重水中，含有的中子数目为5NA D．与‎17 g H2O2所含非极性键数目相同的N2H4的分子数目为0.5NA ‎【答案】D 例2、下列有关说法中错误的是 A．1 mol X物质的质量即为X的摩尔质量 B．原子质量为a g的X，其相对原子质量为aNA(NA为阿伏加德罗常数的值)‎ C．若硫的某种化合物SB2的相对分子质量为M，则1 mol B的质量为(‎0.5M－16)g D．磷酸的摩尔质量以g·mol－1为单位时，与NA个磷酸分子的质量在数值上相等 ‎【答案】A ‎【解析】1 mol物质的质量与摩尔质量数值相等、单位不同，前者单位是g，后者单位是g·mol－1，A错误；相对原子质量数值为1 mol原子的质量，为aNA，B正确；B的相对原子质量为(M－32)×，则1 mol B的质量为1 mol×(M－32)× g·mol－1=(0.5M－16)g，C正确。NA个磷酸分子的物质的量为1 mol，其质量为98 g，磷酸的摩尔质量为98 g/mol，所以磷酸的摩尔质量与NA个磷酸分子的质量在数值上相等，故D正确。‎ 例3、室温下，抽去如图所示装置中的玻璃片，使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ A．气体反应物的总体积为‎0.448 L B．装置中氢元素的总质量为‎0.04 g C．生成物中含有0.01NA个分子 D．生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个NH ‎【答案】B ‎【解析】据HCl＋NH3===NH4Cl可知，HCl和NH3恰好完全反应生成NH4Cl固体。因未指明气体所处的条件，无法计算其体积，A错误；根据原子守恒，n(H)=0.01 mol＋0.03 mol，m(H)=1 g·mol－1×0.04 mol=0.04 g，B正确；因NH4Cl是离子化合物，不含有分子，C错误；溶于水后NH会水解，使NH数目小于0.01NA，D错误。‎ 例4、同温同压下，质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体，下列说法错误的是 A．所占的体积由大到小的顺序是：H2>CH4>O2>CO2>SO2‎ B．所含分子数由多到少的顺序是：H2>CH4>O2>CO2>SO2‎ C．密度由大到小的顺序是：SO2>CO2>O2>CH4>H2‎ D．所含的电子数由多到少的顺序是：CO2>SO2>CH4>O2>H2‎ ‎【答案】D ‎【解析】A．根据n=可知，质量相同时，摩尔质量越大，物质的量越小，则体积也越小，质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体，所占的体积由大到小的顺序是：H2>CH4>O2>CO2>SO2，故A正确；B．根据n=可知，质量相同时，摩尔质量越大，物质的量越小，则分子数越少，同温同压下，质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2，分子数由多到少的顺序是：H2>CH4>O2>CO2>SO2，故B正确；C．同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体摩尔质量由大到小的顺序是：SO2>CO2>O2>CH4>H2，密度之比大小顺序为：SO2>CO2>O2>CH4>H2，故C正确；D．取m g气体，质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体含电子数分别为：×22，×2，×16，×10，×32，所含的电子数由多到少的顺序是：H2>CH4>CO2=O2=SO2，故D错误；故选；D。‎ 专题专练 ‎1．设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是 A．标准状况下，2.24 L CHCl3中含有0.3NA个碳氯单键 B．22.4 L Cl2通入水中充分反应，共转移NA个电子 C．1 L 1 mol/L的氯化铜溶液中Cu2+的数目小于NA D．5.6 g铁在0.1 mol氯气中充分燃烧，转移的电子数为0.3NA ‎2．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)M(乙)，则气体摩尔体积：甲<乙 C．若M(甲)乙 D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲<乙 ‎8．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w‎1 g样品加热，其质量变为w‎2 g，则该样品的纯度(质量分数)是 A． B．‎ C． D．‎ ‎9．把含有某一种氯化物杂质的MgCl2粉末‎95 g溶于水后，与足量AgNO3溶液反应，测得生成的AgCl为‎300 g，则该MgCl2中的杂质可能是 A．NaCl B．AlCl3 C．KCl D．CaCl2‎ ‎10．氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl：‎ ‎2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO32CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑‎ ‎（1）CuCl制备过程中需要质量分数为20.0%的CuSO4溶液，试计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比。‎ ‎（2）准确称取所制备的0.250 ‎0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol·L－1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 mol·L－1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关化学反应为 Fe3++CuClFe2++Cu2++Cl－‎ Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+‎ 通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。‎ 参考答案 ‎1．【答案】C ‎【解析】标准状况下，CHCl3为液体，A错误；没指明状态，B错误；Cu2+在溶液中会发生水解反应，所以其数目会小于NA，C正确；5.6 g铁即0.1 mol铁，需要0.15 mol氯气与之反应，而现在有0.1 mol氯气，则以氯气的量计算，转移电子为 0.2NA，D错误。‎ ‎2．【答案】B ‎3．【答案】C ‎【解析】1.8 g 2H2O中所含中子总数为×10NA=0.9NA，A错误；水中也含有氢原子，故‎1 L 1 mol/L的甲醇水溶液中含有的氢原子总数大于4NA，B错误；石墨和C60均是碳元素形成的单质，则‎12 g石墨和C60的混合物中含有1 mol C原子，质子总数是6NA，C正确；KI+3H2O+3I2，生成1 mol I2转移电子总数为NA，D错误。‎ ‎4．【答案】B ‎【解析】同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，A项正确；同温同压同体积的气体，含有相同的分子数，B项不正确；两种分子所含质子数相等，所以等质量的两气体质子数之比等于摩尔质量的反比，C项正确；35Cl2和37Cl2分子中的中子数分别为36和40，体积相等，物质的量相等，中子数之比为9∶10，D项正确。‎ ‎5．【答案】A ‎【解析】Na2S和Na2O2的摩尔质量均为‎78 g/mol，故‎78 g混合物的物质的量均为1 mol，且Na2S和Na2O2均由2个阳离子和1个阴离子构成，故1 mol混合物中含NA个阴离子，A正确；标准状况下四氯化碳为液态，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和分子个数，B错误；铜和硫反应生成Cu2S，故 1 mol铜与S反应后转移的电子数为NA，C错误；溶液体积不明确，故溶液中的铁离子的个数无法计算，D错误。‎ ‎6．【答案】A ‎【解析】A．2.0 g H218O与D2O的混合物中所含中子数均为＝NA，A正确；B．常温常压下4.4 g乙醛是0.1 mol，所含σ键数目为0.6NA，B错误；C．标准状况下，5.6 L CO2是0.25 mol，与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA，C错误；D．浓盐酸与二氧化锰在反应过程中浓度逐渐减小，稀盐酸和二氧化锰不反应，则50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数小于0.3NA，D错误，答案选A。‎ ‎【名师点睛】要准确把握阿伏加德罗常数的应用，一要认真理清知识的联系，关注状况条件和物质状态、准确运用物质结构计算、电离和水解知识的融入、留心特殊的化学反应，如本题中Na2O2与CO2的反应、阿伏加德罗定律和化学平衡的应用。避免粗枝大叶不求甚解，做题时才能有的放矢。二要学会留心关键字词，做题时谨慎细致，避免急于求成而忽略问题的本质。必须以阿伏加德罗常数为基础点进行辐射，将相关知识总结归纳，在准确把握各量与阿伏加德罗常数之间关系的前提下，着重关注易错点， 并通过练习加强理解掌握，这样才能通过复习切实提高得分率。‎ ‎7．【答案】C ‎【名师点睛】本题注意相关计算公式的运用，为解答该题的关键，易错点为D，注意根据密度的计算公式推导。同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律，又叫四同定律，也叫五同定律（五同指同温、同压、同体积、同分子个数、同物质的量）。其推论有（1）同温同压下，，（2）同温同体积时，，（3）同温同压等质量时，，（4）同温同压时，。‎ ‎8．【答案】A ‎9．【答案】B ‎【解析】提供1 mol Cl－所需各物质的质量(即“平均摩尔Cl－质量”)分别为：‎ 物质的化学式 MgCl2‎ NaCl AlCl3‎ KCl CaCl2‎ 平均摩尔Cl－质量 ‎47.5‎ ‎58.5‎ ‎44.5‎ ‎74.5‎ ‎55.5‎ 而平均值＝95×＝45.4，小于45.4只有AlCl3，故选B。‎ ‎10．【答案】（1）5∶11‎ ‎（2）符合 ‎【解析】（1）设需要CuSO4·5H2O的质量为x，H2O的质量为y。CuSO4·5H2O的相对分子质量为250，CuSO4的相对分子质量为160，依题意有 ‎，x∶y=5∶11。‎ ‎（2）设样品中CuCl的质量为z。‎ 由化学反应方程式可知：CuCl～Fe2+～Ce4+‎ 则：‎ z=0.244 ‎‎8 g CuCl的质量分数为×100%=97.92%‎ ‎97.92%>96.50%，所以样品中的CuCl符合标准。‎