2023届新高考新教材化学鲁科版一轮学案-第1章第1讲　物质的量　气体摩尔体积.docx

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1、第1讲物质的量气体摩尔体积复习目标核心素养1.了解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)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.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质与微观粒子的桥梁。能利用阿伏加德罗常数进行宏观物质的质量、气体体积与微观粒子数之间的相互推算。2变化观念与平衡思想：了解物质之间发生化学反应时，参与反应的各物质之间的定量关系。考点一物质的量及其单位摩尔摩尔质量1物质的量(1)含义：表示含有一定数目粒子集合体的物理量。是国际单位制中七个基本物理量之一，符号

2、为n。(2)单位：摩尔，简称摩，符号为mol。是国际单位制中七个基本单位之一。(3)物质的量的规范表示方法2阿伏加德罗常数(1)1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相等，约为6.021023。(2)6.021023mol1称为阿伏加德罗常数。(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系为n。微思考1“物质的量”计量对象是微观粒子，请列举常见微观粒子的种类。提示：分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等。3摩尔质量(1)含义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为gmol1。(2)数值：当微粒的摩尔质量以gmol1为单位时

3、，数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。(3)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为n。微思考2摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。提示：三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为gmol1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以gmol1、g为单位时，三者在数值上是相同的。例如：钠的摩尔质量为23 gmol1，钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。()(2)0.012 kg 12C中含有约6.021023个碳原子。()(3)1 mol H2

4、O中含有2 mol氢和1 mol氧。()(4)氢氧化钠的摩尔质量是40 g。()(5)1 mol OH的质量为17 gmol1。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)题点一物质的量与微观粒子数目间的关系1填空答案：6.0210231.20410246.0210231 mol2 mol题点二物质的量与摩尔质量之间的关系2(1)含6.021023个中子的Li的质量是 g。(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成 g DO。(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：(1)(2)22(3)62 gmol1163最

5、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Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含有的氧原子数为 ，氢原子的物质的量为 mol。解析：晶体的摩尔质量为122 gmol1，n0.1 mol，故氧原子数目0.1 mol(21.3)NA mol10.33NA，n(H)0.1 mol1.320.26 mol。答案：0.33NA0.26练后归纳物质的量、质量和粒子数目的换算关系：n。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律1影响物质体积的因素2气体摩尔体积(1)含义：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体

6、积。(2)符号与单位：符号为Vm，单位为Lmol1(或m3mol1)。(3)特例：标准状况是指0 和101 kPa，此情况下，气体摩尔体积约为22.4 Lmol1。(4)与物质的量、气体体积之间的关系：n。微思考1由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是 。1摩尔水的质量1摩尔水蒸气的质量1摩尔水蒸气的体积提示：3阿伏加德罗定律(1)定律“三同”定“一同” (2)推论相同条件结论公式语言叙述T、p相同同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同温度、体积相同的气体，其压强与

7、其物质的量成正比微思考2(1)阿伏加德罗定律仅适用于纯净气体吗？(2)利用气态方程pVnRT，理解阿伏加德罗定律及其推论，并构建认知模型。提示：(1)适用于任何气体(包括混合气体)(2)可通过pVnRT及n、导出(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。()(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。()(3)标准状况下，氢气的气体摩尔体积为22.4 L。()(4)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。()(5)同温同体积条件下，等质量的SO2和O

8、2对应的压强之比为12。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)题点一涉及“气体摩尔体积”的有关计算1(2021山东青州一中段考)在标准状况下，对下列四种气体的描述正确的是()6.72 L CH43.011023个HCl分子13.6 g H2S0.2 mol NH3a体积b密度c质量d氢原子个数A仅abcB仅bcdC仅abd Dabcd解析：D先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.011023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可

9、得出结论。题点二阿伏加德罗定律及其推论的应用2(1)等物质的量的C2H4和C3H6中：所含的分子数目之比为 ；相同条件下体积之比为 ；所含的原子总数目之比为 ；相同条件下的密度之比为 。(2)等质量的C2H4和C3H6中：所含的分子数目之比为 ；相同条件下体积之比为 ；所含的原子总数目之比为 ；相同温度和体积时，压强之比为 。答案：(1)11112323(2)32321132题点三气体摩尔质量的计算方法3CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。(1)混合气体中CO的质量是 g；(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是 L；(3)混合气体在标准状况下

10、的密度是 gL1；(4)混合气体的平均摩尔质量是 gmol1。解析：CO燃烧发生反应：2COO22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则，解得x0.25，y0.25。(1)混合气体中CO的质量28 gmol10.25 mol7 g；(2)故原混合气体中，CO2的体积为0.25 mol22.4 Lmol15.6 L；(3)原混合气体的密度1.61 gL1；(4)解法

11、一：22.4 Lmol11.61 gL122.4 Lmol136 gmol1；解法二：36 gmol1；解法三：28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1；故平均摩尔质量为36 gmol1。答案：(1)7(2)5.6(3)1.61(4)36练后归纳求算气体摩尔质量的五种方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n。(2)根据标准状况下气体的密度( gL1)：M22.4 gmol1。(3)根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D。(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：MNA。(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立

12、；还可以用下式计算：MM1a%M2b%M3c%，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 突破考查阿伏加德罗常数常设的“6个”陷阱常设陷阱指点迷津在“22.4 Lmol1的适用条件及物质的聚集状态”设陷抓“两看”突破：一看“气体”是否处在“标准状况”；二看“标准状况”下，物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体)。用“与计算无关的一些干扰条件”设陷排“干扰”突破：给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。在“物质的组成与结

13、构”设陷记“组成”突破：(1)记特殊物质中所含微粒的数目，如Ne、D2O、18O2、OH、OH等。(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。(4)记物质中所含化学键的数目，如H2O2、CnH2n2中化学键的数目分别为3、3n1。在“电解质溶液中粒子数目”上设陷审准“题目”突破：(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。(2)已知浓度，是否指明体积，用好公式ncV。(3)在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。在“物质转化中的隐含反应”上设陷记“隐含反应”突破：(1)2SO2O22SO3 、2NO2N2

14、O4 、N23H22NH3；(2)Cl2H2OHClHClO；(3)NH3H2ONH3H2ONHOH；(4)H2I22HI在“电子转移数目”上设陷抓“反应”突破：(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。(2)量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足时生成Fe3，Fe过量时生成Fe2。(3)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化I，再氧化Fe2。典例(2021山东昌乐段考)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然

15、气转化利用的主要技术路线。制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A用1 mol CH4 理论上能生产标准状况下 CH3OH 22.4 LB等物质的量的CH3OH和CH4，CH3OH的质子数比CH4多8NAC44 g CO2气体和22 g CH4与 CO的混合气体，所含C原子数一定为NAD用CH4制备合成气的过程中，每生成1 mol CO，转移电子总数为3NA解析标准状况下 CH3OH是液体，而气体摩尔体积适用于气体，A项错误；等物质的量的CH3OH和CH4，物质的量不确定，所以质子数无法计算，B项错误；44 g CO2气体是1 mol，22 g

16、CH4与 CO的混合气体，由于平均相对分子质量不确定，所含C原子数也不确定，C项错误；根据上述过程可知：每生成1 mol CO，需要0.5 mol C，制备0.5 mol C需要0.5 mol CH4分解，制备0.5 mol C转移2 mol电子，生成1 mol CO转移1 mol电子，总共转移3 mol电子，D项正确。答案D1用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA()(2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA()(3)标准状况下，2.24 L氨水含有NH3分子数为0.1NA()(4)标准状况下，22.4 L SO

17、3中含有SO3分子数为1NA()(5)标准状况下，22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。(1)常温常压下，3.2 g O2所含的原子数为0.2NA()(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA()(3)室温下，1 mol CH4中含有5NA原子()(4)常温常压下，1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA()答案：(1)(2)(3)(4)3用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。(1)在常温常压下，18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10

18、NA()(2)17 g OH与17 g OH所含电子数均为10NA()(3)30 g SiO2中含有硅氧键个数为1NA()(4)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA()(5)78 g苯中含有3NA碳碳双键()答案：(1)(2)(3)(4)(5)4用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。(1)0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA()(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA()(3)0.1 molL1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA()(4)25 时，pH13的1.0 L Ba(OH

19、)2溶液中含有的OH数目为0.2NA()(5)1 L 0.1 molL1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA()答案：(1)(2)(3)(4)(5)5用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。(1)50 mL 12 molL1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA()(2)常温下，密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA()(3)常温下，56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子()(4)一定条件下合成氨反应，用1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NH3分子数为NA()(5)1 L 0.01 mol

20、L1 KAl(SO4)2溶液中含有的阳离子数大于0.02NA()答案：(1)(2)(3)(4)(5)6用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA()(2)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA()(3)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA()(4)向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2被氧化时，共转移的电子的数目为NA()(5)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA()答案：(1)(2)(3)(4)(5)1(2021广东卷，11)设N

21、A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 mol CHCl3含有CCl键的数目为3NAB1 L 1.0 molL1的盐酸含有阴离子总数为2NAC11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NAD23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA解析：AA1个CHCl3分子中含有3个CCl键，微粒个数与物质的量成正比，故1 mol CHCl3含有3 mol CCl键，CCl键的数目为3NA，A正确；B.盐酸为氯化氢的水溶液，氯化氢会全部电离出阴离子Cl，水会部分电离出阴离子OH，水的质量及电离程度未知，故无法计算1 L 1.0 molL1的盐酸含有阴离子总数，B错误；C未

22、提到具体的温度、压强(如标况下)，故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目，C错误；D.23 g Na为1 mol，钠与足量的水反应生成氢气的关系式为：2NaH2，故1 mol Na应对应生成0.5 mol H2，H2分子数目应为0.5NA，D错误。2(2021河北卷，7)NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NAB1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NAC电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73 g，则转移电子数为NAD1 L 1 molL1溴化铵水溶液中NH与

23、H离子数之和大于NA解析：CA在标准状况下22.4 L氟气的物质的量为1 mol，其质子数为1 mol92NA18NA，A正确；B.碘蒸气与氢气发生的反应为：I2(g)H2(g)2HI(g)，反应为可逆反应，有一定的限度，所以充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NA，B正确；C电解饱和食盐水时电极总反应为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为11，若气体的总质量为73 g，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1 mol，根据关系式H22e可知，转移的电子数为2NA，C错误；D.1 L 1 molL1溴化铵水溶液存在电荷守恒，即c(NH

24、)c(H)c(Br)c(OH)，则物质的量也满足n(NH)n(H)n(Br)n(OH)，因为n(Br)1 L1 molL11 mol，所以该溶液中NH与H离子数之和大于NA，D正确。3(2021湖南卷，5)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A18 g HO含有的中子数为10NAB0.1 molL1HClO4溶液中含有的H数为0.1NAC2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA解析：DA18 g HO的物质的量为0.9 mol,1个HO含0(188)10个

25、中子，则18 g HO含有的中子数为9NA，A错误；B.未给溶液体积，无法计算，B错误；C存在2NOO2=2NO2,2NO2N2O4，因此2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数小于2NA，C错误；D.甲烷和氯气在光照下发生取代，1 mol氯气可取代1 mol H，同时产生1 mol HCl分子，标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol，22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,0.5 mol CH4含4 mol H，最多可消耗4 mol Cl2，因此CH4过量，根据1 mol氯气可取代1 mol H，同时产生1 mol HCl分子可知1 mol Cl

26、2完全反应可得1 mol HCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量甲烷的物质的量0.5 mol，因此11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA，D正确。4(2021山东卷，6)X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是()AX、Y生成H2的物质的量之比一定为BX、Y消耗酸的物质的量之比一定为C产物中X、Y化合价之比一定为D由一定能确定产物中X、Y的化合价解析：DA同温同压下，气体体积之比等于其物质

27、的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为，故A正确；B.X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为，因，因此，故B正确；C产物中X、Y化合价之比为，由B项可知，故C正确；D.因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有1、2、3三种情况，因此存在a1,2,3，b0.5，1的多种情况，由可知，当a1，b0.5时，1，当a2，b1时，1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据可能无法确定X、Y的化合价，故D错误。5(2021全国甲卷，8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NAB3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的

28、电子数为4NAC32 g环状S8()分子中含有的SS键数为1NAD1 L pH4的0.1 molL1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA解析：CAD2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为0.9 mol, 则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA，A错误；B.NO2与H2O反应的化学方程式为：3NO2H2O=2HNO3NO，该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个，则有3 mol的NO2参与反应时，转移的电子数为2NA，B错误；C一个S8()分子中含有的SS键数为8个，32 g S8的物质的量为 mol，则含有的SS键数为8NANA，C正确；D.酸性K2Cr2O7溶液中存在：Cr2OH2O2CrO2H，含Cr元素微粒有Cr2O和CrO，则1 L pH4的0.1 molL1K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数应小于0.1NA，D错误。