2024年高考化学一轮复习(新高考版) 第2章 第6讲 物质的量 气体摩尔体积

第6讲 物质的量 气体摩尔体积

[复习目标] 1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。

考点一 物质的量 摩尔质量

1．物质的量

(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体。 (2)符号为n ，单位是摩尔(mol)。

(3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。

(4)阿伏加德罗常数：指1 mol 任何粒子的粒子数，符号为N A ，N A ≈6.02×1023 mol －

1。 (5)公式：n ＝N N A 或N ＝n ·N A 或N A ＝N

n 。

2．摩尔质量

1．物质的量是表示微粒数目多少的物理量( )

2．2 mol H 2O 的摩尔质量是1 mol H 2O 的摩尔质量的2倍( ) 3．1 mol O 2的质量与它的相对分子质量相等( )

4．12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023()

5．1 mol OH－的质量为17 g·mol－1()

答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.×

质量、物质的量与微粒数目之间的换算

1．“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6 g“可燃冰”(CH4·x H2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为______________，x的值为______________。

答案160 g·mol－18

2．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用N A表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为__________，氢原子的物质的量约为________mol。

答案0.33N A0.26

计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧

弄清楚微粒与所给物质的关系：原子(电子)的物质的量＝分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。如：第2题中，Na0.35CoO2·1.3H2O是一个整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。

考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律

1．气体摩尔体积

2．阿伏加德罗定律

(1)同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。

(2)阿伏加德罗定律的推论

同温、同压下气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2＝N1∶N2气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝ρ1∶ρ2

同温、同体积下气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝n1∶n2

1．22 g CO2气体的体积为11.2 L()

2．标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2N A()

3．同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1() 4．标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023() 5．相同体积的CO和N2，二者含有的原子数相同()

答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.×

一、n＝N

N A＝m

M＝

V

V m关系的应用

1．有以下四种物质：①标准状况下，11.2 L二氧化碳②8 g氢气③1.204×1024个氮气分子④4 ℃时18 mL水(ρ＝1 g·cm－3)。完成下列填空：

它们所含分子数最多的是________(填序号，下同)，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________。

答案②②③③

以物质的量为中心计算的思维流程

二、相对分子质量的计算

2．按要求解答下列问题。

(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是______气体。

(2)CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)，则

①混合气体在标准状况下的密度是_________________g·L－1。

②混合气体的平均摩尔质量是________g·mol－1。

(3)在一定条件下，m g NH 4HCO 3完全分解生成NH 3、CO 2、H 2O(g)，若所得气体对H 2的相对密度为d ，则该混合气体的平均相对分子质量为________，混合气体的物质的量为________，NH 4HCO 3的摩尔质量为________(用含m 、d 的代数式表示)。 答案 (1)64 SO 2 (2)①1.61 ②36 (3)2d

m 2d

mol 6d g·mol －

1 解析 (1)M ＝ρ×22.4 L·mol －1≈64 g·mol －1。

(2)2CO ＋O 2=====点燃

2CO 2，CO 的体积与生成CO 2的体积相等，故18 g CO 和CO 2的混合气体的总体积为11.2 L ，在标准状况下，该混合气体的物质的量为0.5 mol ，设CO 的物质的量为x mol ，CO 2的物质的量为y mol ，

则⎩

⎪⎨⎪⎧

28x ＋44y ＝18x ＋y ＝0.5，解得x ＝0.25，y ＝0.25。 ①混合气体的密度为18 g 11.2 L

≈1.61 g·L －1。

②解法一：M ＝ρ·22.4 L·mol －1＝1.61 g·L －1×22.4 L·mol －1≈36 g·mol －1； 解法二：M ＝

18 g

11.2

22.4

mol ＝36 g·mol －1；

解法三：M ＝28 g·mol －1×50%＋44 g·mol －1×50%＝36 g·mol －1。

(3)根据密度之比等于相对分子质量之比，NH 3、CO 2、H 2O(g)的平均相对分子质量为2d ，由n ＝m M

得n 混＝

m 2d

mol ，根据化学方程式NH 4HCO 3=====△

NH 3↑＋CO 2↑＋H 2O ↑，NH 4HCO 3的物质的量为m 2d ×13 mol ＝m 6d mol ，所以NH 4HCO 3的摩尔质量为m

m

6d

g·mol －1＝6d g·mol －1。

求气体摩尔质量(M )的常用方法

(1)根据物质的质量(m )和物质的量(n )：M ＝m

n

。

(2)根据一定质量(m )的物质中微粒数目(N )和阿伏加德罗常数(N A )：M ＝N A ·m

N 。

(3)根据标准状况下气体的密度ρ：M ＝ρ×22.4 L·mol －1。 (4)根据气体的相对密度(D ＝ρ1ρ2)：M 1

M 2

＝D 。