高2021届高2018级高三化学一轮复习步步高第一章第3讲

第3讲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(V m)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(N A)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。

1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系

(2)物质的量的规范表示方法：

如：1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na＋或钠离子。

(3)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系：n＝N

N A或N＝n·N A

2.摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M,单位：g·mol－1。

(2)数值：当粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。

(3)关系：物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为n＝m

M。

(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子()

(2)硫酸的摩尔质量为98 g()

(3)2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍()

(4)摩尔是物质的量的单位()

(5)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等()

(6)22 g CO2中含有的氧原子数为N A()

(7)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的分子数目()

答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×

1.在0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是()

A.1.5 N A 2 mol

B.1.5N A32 g

C.3.01×1023 4 mol

D.N A64 g

答案 B

2.3.4 g OH－含有的电子数目为________。

答案2N A或1.204×1024

3.若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。

答案62 g·mol－116

【本题解析】1 mol Na2X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的

＝62 g·mol－1；X的相对原子质量＝62－46＝16。

摩尔质量为M(Na2X)＝12.4 g

0.2 mol

4.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,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为__________,氢原子的物质的量为____________mol。

答案0.33N A0.26

物质中某指定微粒数目的计算技巧

(1)明确整体与部分的关系：谁是整体？谁是部分？

(2)原子(电子)的物质的量＝分子(或特定组合)物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)个数

第4题中,Na0.35CoO2·1.3H2O是整体,计算对象氧原子、氢原子为部分,它们的关系为：

Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3 O～2.6 H

1.影响物质体积的因素

2.气体摩尔体积

3.阿伏加德罗定律

4.阿伏加德罗定律的推论

(1)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L(×)

(2)在非标准状况下,气体摩尔体积一定不是22.4 L·mol－1(×)

(3)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同(×)

(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)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同(√)

(6)不同温度下,相同体积的CO和N2密度相同,则二者含有的原子数相同(√)

(7)同温、同压、同体积的CH4和NH3含有的质子数相等(√)

题组一n＝V

V m＝m

M＝

N

N A的应用

1.已知：①6.72 L NH3(标准状况下)②1.204×1023个H2S分子③5.6 g CH4④0.5 mol HCl,下列关系正确的是()

A.体积大小：④＞③＞②＞①

B.原子数目：③＞①＞④＞②

C.密度大小：④＞②＞③＞①

D.质量大小：④＞③＞②＞①

答案 B

【本题解析】①标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为6.72 L

22.4 L·mol－1

＝0.3 mol；②1.204×1023

个H2S分子的物质的量为 1.204×1023

6.02×1023 mol－1

＝0.2 mol；③5.6 g CH4的物质的量为

5.6 g

16 g·mol－1

＝0.35 mol；④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量④＞③＞①＞②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④＞③＞①＞②,A项错误；①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4＝1.2 mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol×3＝0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35

mol ×5＝1.75 mol,④0.5 mol HCl 所含原子的物质的量为0.5 mol ×2＝1 mol,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目③＞①＞④＞②,B 项正确；同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,①NH 3相对分子质量为17,②H 2S 相对分子质量为34,③CH 4相对分子质量为16,④HCl 相对分子质量为36.5,故密度大小④＞②＞①＞③,C 项错误；①NH 3的质量为17 g·mol －1×0.3 mol ＝5.1 g,②H 2S 的质量为34 g·mol －1×0.2 mol ＝6.8 g,③CH 4质量为5.6 g,④HCl 质量为36.5 g·mol －1×0.5 mol ＝18.25 g,故质量大小④＞②＞③＞①,D 项错误。 2.设N A 为阿伏加德罗常数的值,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p ,则b g 该气体在标准状况下的体积V (L)是( )

A.22.4ap bN A

B.22.4ab pN A

C.22.4N A b a

D.22.4pb aN A

答案 D

【本题解析】解法一 公式法： a g 双原子分子的物质的量＝p

N A

mol, 双原子分子的摩尔质量＝

a g

p N A

mol ＝aN A p g·mol －1, 所以b g 气体在标准状况下的体积为

b g aN A

p

g·mol －1×22.4 L·mol －1＝

22.4pb

aN A

L 。 解法二 比例法：

同种气体的分子数与质量成正比,设b g 气体的分子数为N a g ～ p b g ～ N

则：N ＝bp a ,双原子分子的物质的量为pb aN A mol,所以b g 该气体在标准状况下的体积为22.4pb

aN A L 。

3.利用太阳能制氢,若光解0.36 g H 2O,可生成H 2的体积(标准状况)____________,转移电子数为__________。 答案 0.448 L 0.04N A

以物质的量(n )为核心的思维模板