2018届一轮复习鲁科版专题一物质的量考点一物质的量与阿伏加德罗常数学案

2018届一轮复习鲁科版专题一物质的量考点一物质的量与阿伏加德罗常数学案

专题一　物质的量 考纲展示　命题探究 ‎1　物质的量及其单位 ‎(1)定义：表示含有一定数目微观粒子的集合体的物理量。‎ ‎(2)符号：n。‎ ‎(3)单位：摩尔，简称摩，符号为 mol。‎ ‎(4)数值：1 mol任何粒子所含有的粒子数与 0.012_kg ‎12C所含的碳原子个数相等。‎ ‎(5)物质的量的规范表示方法 ‎2　阿伏加德罗常数 ‎(1)定义：国际上规定1 mol粒子集体所含的粒子数与12_g碳12中含有的碳原子数相同，把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。‎ ‎(2)数值：约 6.02×1023。‎ ‎(3)符号：NA。‎ ‎(4)单位：mol－1。‎ ‎(5)计算：物质的量n、阿伏加德罗常数NA与粒子数N之间的关系为 n＝。‎ ‎　3　摩尔质量 ‎(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量。‎ ‎(2)符号：M。‎ ‎(3)单位：g/mol(或g·mol－1)。‎ ‎(4)数值：当摩尔质量以 g·mol－1 做单位时，在数值上等于该物质的 相对分子质量(或相对原子质量)。‎ ‎(5)计算：物质的量、物质的质量、摩尔质量间的关系为 n＝。‎ 学霸巧学卡　摩尔质量、相对分子(原子)质量、1 mol物质质量的区别与联系 ‎(1)区别 对象 符号 单位 摩尔质量 M g·mol－1‎ 相对分子(原子)质量 Mr(Ar)‎ ‎1‎ ‎1 mol物质的质量 m g ‎(2)联系 三者在数值上是相同的。‎ ‎(3)举例 CO2的摩尔质量是‎44 g·mol－1；‎ CO2的相对分子质量是44；‎ ‎1 mol CO2的质量是‎44 g。‎ ‎4　与阿伏加德罗常数有关的常考知识必备 ‎(1)掌握物质的量和微粒数目的计算 ‎①纯净物中微粒数目的计算 根据构成物质的微粒，应用公式N＝n·NA即能算出。但要注意以下特殊情况：‎ a．稀有气体是单原子分子。‎ b．同位素单质和同位素化合物，它们的摩尔质量与通常情况下不同，例如摩尔质量：‎ ‎18O2 (‎36 g·mol－1)、D2O(‎20 g·mol－1)、T2O(‎22 g·mol－1)。‎ c．涉及电子数时要注意根、基、离子的区别，如OH－与—OH、CH与—CH3等。‎ d．求算NO2分子数目时，不能忽略NO2与N2O4的转化，如盛有‎46 g NO2的容器中分子数目小于NA。‎ e．对于可逆反应，生成物的量比理论值小。‎ ‎②混合物中微粒数目的计算 a．对于分子式中某一种原子数相同的混合物，计算该原子数时，不用考虑各混合物的占比，如1 mol NO2和CO2混合气体中O原子数为2NA。‎ b．相对分子质量相同的物质组成的混合物，计算分子总数时，不用考虑各混合物的占比，分子总数N＝×NA，M是相同的摩尔质量。如常温常压下，‎14 g由N2与CO组成的混合气体中，含有的分子数目为0.5NA，含有的原子数目为NA。‎ c．最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时，不用考虑各混合物的占比，N(最简式)＝×NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O，常温常压下，‎3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA，含有的原子总数为0.4NA。类似的例子还有计算一定质量O2和O3、乙烯和环丙烷、NO2和N2O4的原子数目等。‎ ‎③溶液中粒子数目的计算和判断 一般只要求计算电解质溶液中离子数目或浓度时，要考虑“强、弱、非”电解质的相关性质。这类问题需注意：‎ a．某些离子因为水解，其离子数目或浓度减小，如Cu2＋、NH、CO、ClO－、Fe3＋、S2－等。‎ b．某些分子因电离程度不同，电离出来的离子数目不同，如CH3COOH、H2S。‎ c．由物质的量浓度计算微粒时，是否告知了溶液的体积；计算的是溶质所含分子数，还是溶液中的所有分子(应考虑溶剂水)数；某些微粒的电子数计算时应区分是微粒所含的电子总数还是价电子数，并注意微粒的带电情况(加上所带负电荷总数或减去所带正电荷总数)。‎ ‎④胶体 胶体粒子较大，由多个微粒组合而成，如一个Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3微粒的集合体吸附一些粒子组成的，故Fe(OH)3胶体粒子数小于Fe(OH)3分子数。‎ ‎(2)掌握氧化还原反应中电子转移数目的计算 考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目方面的陷阱，如Cl2与H2O或与NaOH的反应，Na2O2与CO2或与H2O的反应，KClO3与HCl的反应等。‎ 学霸巧学卡　‎ ‎(1)可逆反应电子转移数目的计算：如某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目小于0.6NA。‎ ‎(2)涉及与浓酸反应时电子转移数目的计算：如50 mL 18.4‎ ‎ mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，随着浓硫酸被稀释，稀硫酸不与铜反应，生成SO2分子数目小于0.46NA，转移电子的数目小于0.92NA。MnO2与浓盐酸的反应也要类似处理。‎ ‎(3)粗铜精炼时，阳极质量减轻‎64 g，转移电子物质的量不一定是2 mol。‎ ‎(3)理解常见物质的结构 ‎①考查一定物质的量的物质中含有的粒子数(分子、原子、电子、中子、离子等)，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等特殊物质。‎ ‎②考查一些物质中的化学键的数目，如Si、CH4、P4、CO2等。‎ 学霸巧学卡　‎ 苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键。‎ ‎③常用的解题技巧 a．烃中化学键数目可巧记公式计算。设烃的分子式为CxHy，则化学键总数＝，非极性键总数＝－y＝。‎ b．烃的含氧衍生物化学键数目也可用公式计算。设烃的含氧衍生物分子式为CaHbOc，则化学键总数＝。‎ ‎1.思维辨析 ‎(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。(　　)‎ ‎(2)物质的量就是1 mol物质的质量。(　　)‎ ‎(3)‎0.012 kg ‎12C中含有约6.02×1023个碳原子。(　　)‎ ‎(4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。(　　)‎ ‎(5)氢氧化钠的摩尔质量是‎40 g。(　　)‎ ‎(6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．某氯原子的质量是a g,‎12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　)‎ ‎①该氯原子的相对原子质量为‎12a/b　②m g该氯原子的物质的量为m/(aNA) mol　③该氯原子的摩尔质量是aNA g　④a g该氯原子所含的电子数为17 mol A．①③ B．②④‎ C．①② D．②③‎ 答案　C 解析　该氯原子的相对原子质量＝＝，故①正确；m g该氯原子中含有氯原子数＝，其物质的量＝ mol，故②正确；1 mol该氯原子的质量＝a g×NA，所以，该氯原子的摩尔质量是aNA g·mol－1，故③错；a g该氯原子只有1个氯原子，所含的电子数为17个，故④错。‎ ‎　[考法综述]　物质的量和阿伏加德罗常数是高考必考的内容之一，多年来全国高考化学试题重现率几乎为100%。主要围绕阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积等考查物质的量或粒子数的计算。但不是简单地套公式计算，而是借助计算微观粒子数来综合考查考生对物质的组成与结构、氧化还原反应、化学键、电离等知识的应用。‎ 命题法　以阿伏加德罗常数为背景的选择题 典例　　NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎18 g D2O和‎18 g H2O中含有的质子数均为10NA B．‎2 L 0.5 mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA C．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA ‎[解析]　‎18 g D2O和‎18 g H2O的物质的量不相同，所以含有的质子数也不相同，A项错误；亚硫酸为弱酸，不能完全电离，氢离子数目少于2NA，B项错误；过氧化钠与水发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，生成0.1 mol氧气，转移电子数为0.2NA，C项正确；2NO＋O2===2NO2，生成的NO2又发生反应2NO2N2O4，产物的分子数少于2NA，D项错误。‎ ‎[答案]　C ‎【解题法】　解答该类题的巧记口诀及注意事项 ‎(1)巧记口诀 标准状况非气体，摩尔体积无法算；气体非标准状况，牢记此点防错点；‎ 电离水解是热点，离子数目难判断；可逆反应不完全，微粒数目难以算；‎ 物质混合多样化，微粒计算有点难；反应实质要清楚，电子转移易计算；‎ 混淆微粒的类别，微观粒子已变换；物质结构须清楚，共价键计算才不难。‎ ‎(2)注意事项 ‎①‎22.4 L/mol适用于标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。‎ ‎②在标准状况下，水、溴、氟化氢、三氧化硫、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳以及碳原子数大于4的烃均不是气态。值得注意的是标准状况下甲醛、一氯甲烷呈气态。‎ ‎③由气体的物质的量或质量计算分子数目，不用考虑温度和压强的影响。‎ ‎1．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)‎ A．60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA B．‎1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA C．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。‎23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA D．‎235 g核素U发生裂变反应：U＋nSr＋Xe＋10n，净产生的中子(n)数为10NA 答案　C 解析　由丙醇的结构推知，共含有11 mol共价键，共价键总数为11NA，A项错误；HCO＋H2OH2CO3＋OH－，所以NaHCO3溶液中，HCO、CO、H2CO3三者粒子数之和为0.1NA，B项错误；钠与O2反应的各种产物中钠只有＋1价，所以1 mol Na反应失去1 mol e－，C项正确；‎235 g核素U为1 mol，由核反应知，净产生的中子为9 mol，D项错误。‎ ‎2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎2.0 g H2 18O与D2O的混合物中所含中子数为NA B．常温常压下，‎4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA C．标准状况下，‎5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA D．50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA 答案　A 解析　H2 18O的相对分子质量为20,1 mol H2 18O含中子10 mol，‎2.0 g H2 18O中所含的中子数为‎2.0 g÷‎20 g/mol×10NA＝NA，D2O的相对分子质量为20,1 mol D2O含中子10 mol,‎2.0 g D2O中所含的中子数为‎2.0 g÷‎20 g/mol×10NA＝NA，A正确；由乙醛的结构式可知，1个乙醛分子中含有6个σ键，‎4.4 g乙醛中含有σ键数目为‎4.4 g÷‎44 g/mol×6NA＝0.6NA，B错误；由方程式2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知n(CO2)∶n(e－)＝1∶1，标准状况下n(CO2)＝‎5.6 L÷‎22.4 L/mol＝0.25 mol，则转移的电子数为0.25NA，C错误；MnO2＋4HCl(浓)Cl2↑＋MnCl2＋2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度变小后不再发生此反应，所以盐酸不可能反应完，故转移的电子数少于0.3NA，D错误。‎ ‎3．设nA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎23 g Na与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子 B．1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子 C．标准状况下，‎22.4 L N2和H2混合气中含nA个原子 D．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8nA个电子 答案　D 解析　根据2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，‎23 g Na与足量H2O反应生成0.5 mol H2，A项错误；Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O只生成SO2，不会生成SO3，B项错误；标准状况下，‎22.4 L N2和H2混合气体为1 mol，分子数为nA，原子数为2nA，C项错误；3 mol Fe生成Fe3O4(2O3·O)时，有2 mol Fe升高到＋3价，1 mol Fe 升高到＋2价，共失去8 mol电子，D项正确。‎ ‎4．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是(　　)‎ A．1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA B．‎2 L 0.5 mol·L－1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA C．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA D．丙烯和环丙烷组成的‎42 g混合气体中氢原子的个数为6NA 答案　D 解析　1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为3NA，A错误；1个SO带2个单位负电荷，此溶液中SO所带电荷数为2NA，另外，该溶液中还有OH－，阴离子所带电荷数大于NA，B错误；1 mol Na2O2固体中含离子总数为3NA，C错误；丙烯和环丙烷的分子式均为C3H6，则‎42 g即1 mol混合气体中含氢原子个数为6NA，D正确。‎ ‎5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为 0.1NA B．0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C．标准状况下，‎11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA D．在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA 答案　A 解析　A项，O2和O3都是由O元素组成的，‎1.6 g混合气体含有氧原子的物质的量为＝0.1 mol，即0.1NA；B项，丙烯酸的结构简式为，分子中含有CC键和CO键，因此0.1 mol丙烯酸含有0.2NA个双键；C项，标准状况下苯为液体，‎11.2 L苯的物质的量远大于0.5 mol，所含分子数远大于0.5NA；D项，过氧化钠与水的反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，其中氧元素发生自身的“歧化反应”，由－1价变为0价和－2价，生成1 mol O2时，转移2 mol电子，因此生成0.1 mol O2时，转移0.2NA个电子。‎ ‎6．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，‎11.2 L NO和O2混合气体的原子总数为NA B．‎1.5 g甲基所含有的电子数目为0.9NA C．‎1 L 0.1 mol/L的氨水中含有的N原子数小于0.1NA D．‎7.8 g苯中碳碳双键的数目为0.3NA 答案　B 解析　根据原子守恒，反应后的原子数等于反应前的原子数，但常温常压下，气体摩尔体积大于‎22.4 L/mol，故原子总数小于NA，A项错误；1个—CH3含有9个电子，‎1.5 g甲基的物质的量为0.1 mol，所含电子数为0.9NA，B项正确；‎1 L 0.1 mol/L的氨水中N原子数为0.1NA，C项错误；苯分子中碳碳键为介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，不含碳碳双键，D项错误。‎