化學計量在實驗中的應用第一章第一節物質的量氣體摩爾體積2017版課程標準素養目標1.了解物質的量及其相關物理量的含義及應用2.能基于物質的量認識物質的組成及其化學變化，認識定量研究對化學科學的重要作用3.能運用物質的量、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度、阿伏加德羅常數進行簡單計算1.宏觀辨識與微觀探析：認識物質的量是聯系宏觀物質和微觀粒子的重要工具，能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題2.證據推理與模型認知：在有關物質的量計算過程中，通過分析、推理等方法認識計算的方法，建立阿伏加德羅常數、氣體摩爾體積等題目解答的模型欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力1物質的量氣體摩爾體積

【基礎整合】1．物質的量(1)概念間的關系。(2)物質的量的規范表示方法。2．摩爾質量(1)含義：摩爾質量是指_________________的物質所具有的質量。(2)符號、單位：其符號為________，單位為g·mol－1(或g/mol)。(3)數值：以g·mol－1為單位時，任何物質的摩爾質量在數值上等于該物質的______________________。(4)摩爾質量與物質的量、物質的質量之間的關系：n＝____________。單位物質的量M

相對分子(或原子)質量3．氣體摩爾體積(1)影響物質體積大小的因素。【答案】大小數目距離單位物質的量

22.4L·mol－1

溫度壓強

體積相同

判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)摩爾是物質的量的單位，每摩爾物質含有阿伏加德羅常數個粒子(

)(2)摩爾質量、相對分子質量、1mol物質的質量三者是三個不同的物理量，具有不同的單位。如Ne的摩爾質量為20g·mol－1，Ne的相對原子質量為20，1molNe的質量為20g(

)(3)在標準狀況下，1mol氣體的體積約是22.4L，在非標準狀況下，1mol氣體的體積則一定不是22.4L(

)(4)在標準狀況下，1molO2與1molSO3的體積相同(

)(5)1mol任何物質都約含有6.02×1023個分子(

)(6)在溫度和壓強一定時，氣體的體積主要由物質所含微粒數目決定(

)(7)2molCO2的摩爾質量是1molCO2摩爾質量的2倍(

)【答案】(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×

(6)√

(7)×【重難突破】【答案】A

【解析】質量為12g的12C含有的中子數為6NA，B錯誤；根據溶液呈中性，n(H＋)＝n(OH－)，由電荷守恒，n(CH3COO－)＝n(Na＋)，CH3COO－數目為0.1NA，C錯誤；未標明氣體的溫度和壓強，D錯誤。2．(2019·湖北當陽質檢)標準狀況下有以下四種氣體：①6.72LCH4；②3.01×1023個HCl分子；③13.6gH2S；④0.2molNH3。下列關系不正確的是(

)A．體積：④＜①＜③＜② B．質量：④＜①＜③＜②C．物質的量：①＜②＜③＜④ D．氫原子數：②＜④＜③＜①【答案】C

CH4的質量為0.3mol×16g·mol－1＝4.8g，HCl的質量為0.5mol×36.5g·mol－1＝18.25g，NH3的質量為0.2mol×17g·mol－1＝3.4g，質量大小順序為④＜①＜③＜②，B正確；物質的量大小順序為④＜①＜③＜②，C錯誤；CH4中n(H)＝0.3mol×4＝1.2mol，HCl中n(H)＝0.5mol，H2S中n(H)＝0.4mol×2＝0.8mol，NH3中n(H)＝0.2mol×3＝0.6mol，氫原子數大小順序為②＜④＜③＜①，D正確。【答案】A

4．CO和CO2的混合氣體18g，完全燃燒后測得CO2體積為11.2L(標準狀況)，則：(1)原混合氣體中CO的質量是________g。(2)原混合氣體中CO2在標準狀況下的體積是________L。(3)原混合氣體在標準狀況下的密度是________g·L－1。(4)原混合氣體的平均摩爾質量是________g·mol－1。【答案】(1)7

(2)5.6

(3)1.61

(4)36以物質的量為中心的換算關系

【答案】D

【解析】N2O和CO2的相對分子質量均為44，故質量相同時，分子數一定相等，A錯誤；CO和C2H4的相對分子質量均為28，體積相同、密度相同，則質量相等，故分子數相等，B錯誤；同溫、同壓、同體積，則氣體所含分子數一定相等，C錯誤；由于CO和CO2的摩爾質量不同，故在此條件下兩分子數一定不相等，D正確。【答案】C

【解析】含有HCl和O3,1mol混合氣體含有的原子的物質的量大于2mol，A錯誤；含有H2和NH3,1mol該混合氣體含有的原子的物質的量大于2mol，B錯誤；含有N2和O2，都為雙原子分子，則1mol混合氣體含有2mol原子，C正確；含有He和NO2，當二者的物質的量之比為1∶1時才符合，D錯誤。①若所得混合氣體對H2的相對密度為d，則混合氣體的物質的量為__________。NH4HCO3的摩爾質量為______________(用含m、d的代數式表示)。②若所得混合氣體的密度折合成標準狀況為ρg·L－1，則混合氣體的平均摩爾質量為________(用含ρ的代數式表示)。③若在該條件下，所得NH3，CO2、H2O(g)的體積分數分別為a%、b%、c%，則混合氣體的平均相對分子質量為______________(用含a、b、c的代數式表示)。摩爾質量的五種計算方法研解素養悟法獵技2◎陷阱1在氣體摩爾體積的適用對象及條件設陷阱[命題解讀]該類題目通常在標準狀況下氣體摩爾體積具體應用的易錯點上組織命題，有時候雖然滿足“標準狀況”這一使用條件，但所考查的物質不是氣體；有時候雖然滿足“物質是氣體”這一條件，但不滿足“在標準狀況下”這一條件。有時候一些物理量與標準狀況無關。【辨識陷阱】1．判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。注：本題及下面各題中的NA或nA均代表阿伏加德羅常數的值。(1)(2019·遼寧實驗中學等期末)標準狀況下，2.24LN2和O2混合氣體中含有的原子個數為0.2NA(

)(2)(2019·江西南昌月考)標準狀況下，22.4LCCl4含有的分子數為NA(

)(3)(2019·山西大學附中診斷)標準狀況下，等體積的CH4和HF所含有的電子數相同(

)(4)(2017·全國卷Ⅲ)2.24L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒，得到0.6NA個CO2分子(

)(5)(2016·江蘇卷)常溫常壓下，22.4LCl2中含有的分子數為6.02×1023個(

)(6)(2016·四川卷)標準狀況下，5.6LCO2氣體中含有的氧原子數為0.5NA(

)(7)(2015·四川卷)常溫常壓下，4.4g乙醛所含碳氫共價鍵數目為0.3NA(

)(8)標準狀況下，22.4L氨水含有NA個NH3分子(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)√

(7)×

(8)×抓“兩看”，突破氣體與狀況陷阱一看“氣體”是否處在“標準狀況”下。二看“標準狀況”下，物質是否為“氣體”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl為氣體)、H2O、乙醇、溴、SO3、己烷、HF、液態烴(戊烷、己烷、苯等)在標準狀況下均不為氣體]。◎陷阱2設置一些與計算無關的干擾條件[命題解讀]此類題目通常涉及在非標準狀況下對已知氣體的物質的量或質量的物質所含粒子數的計算以及一定質量或一定物質的量的混合物中粒子數的計算。2．正誤判斷(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)(2019·河南鄭州質檢)常溫常壓下，16gO2和O3的混合氣體中含有8NA個電子(

)(2)(2019·河北衡水調研)常溫常壓下，2g氦氣含有的質子數和電子數均為NA

(

)(3)(2018·全國卷Ⅱ)標準狀況下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數目為2NA(

)(4)標準狀況下，18gH2O所含的氧原子數為NA(

)(5)常溫常壓下，1molCO2與SO2的混合氣體中含氧原子數為2NA(

)(6)標準狀況下，0.5mol苯所含氫原子數為3NA(

)【答案】(1)√

(2)√

(3)√

(4)√

(5)√

(6)√排“干擾”，突破質量(或物質的量)與狀況無關陷阱給出非標準狀況下氣體的物質的量或質量，干擾學生的正確判斷，誤以為無法求解物質所含的粒子數，實際上此時物質所含的粒子數與溫度、壓強等外界條件無關，注意不要形成思維定式，看到“常溫常壓”或“室溫”就排除選項。◎陷阱3在物質的組成與結構設陷阱[命題解讀]此類題目主要從一定量的物質中所含相關粒子的數目(如質子數、中子數、電子數、離子數、電荷數、膠體粒子數等)和一定量的物質中存在的化學鍵數目(如共價鍵數目)等方面設置陷阱。3．(1)(2018·全國卷Ⅱ)常溫常壓下，124gP4中所含P—P鍵數目為4NA(

)(2)(2017·全國卷Ⅲ)0.1mol的11B中，含有0.6NA個中子(

)(3)(2016·全國卷Ⅰ)14g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA(

)(4)(2016·四川卷)氫原子數為0.4NA的CH3OH分子中含有的共價鍵數為0.4NA(

)(5)(2015·全國卷Ⅰ)常溫常壓下，18gH2O與18gD2O所含電子數均為10NA(

)(6)相同質量的CO與N2，所含分子數、原子數均相同(

)(7)17g—OH與17gOH－所含電子數均為10NA(

)(8)30gSiO2中含有硅氧鍵個數為NA(

)(9)49gH3PO4和H2SO4的混合物中氧原子數為2NA(

)(10)56g乙烯中所含共用電子對數目為12NA(

)(11)78g苯中含有3NA碳碳雙鍵(

)(12)7.8gNa2O2中含有的陰離子數為0.1NA(

)【答案】(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×(6)√

(7)×

(8)×

(9)√

(10)√

(11)×

(12)√牢記“結構”，突破陷阱(1)記住摩爾質量相同的物質，如N2、CO、C2H4等。(2)記住特殊物質中所含微粒(分子、原子、質子、電子、中子等)的數目，如Ne、O3、白磷、D2O、18O2、H37Cl、OH－、—CH3等。(3)記住某些物質的陰、陽離子個數比，如Na2O2、NaHSO4晶體、Na2CO3等。(4)記住最簡式相同的物質的微粒數目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等。◎陷阱4在電解質溶液中粒子數目上設陷阱[命題解讀]此類題目主要從電解質電離程度、鹽水解程度、是否指明溶液體積等方面設置陷阱。4．判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)(2019·全國卷Ⅲ)常溫下pH＝2的H3PO4溶液，每升溶液中的H＋數目為0.02NA(

)(2)(2019·湖南長郡中學月考)1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中所含氧原子數目為3NA(

)(3)(2018·全國卷Ⅱ)100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的數目為0.1NA(

)(4)(2017·全國卷Ⅲ)pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA個H＋(

)(5)(2016·四川卷)0.1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中含有的H＋數為0.05NA(

)(6)0.1L3.0mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH的數目為0.3NA(

)(7)等體積、等物質的量濃度的NaCl和KCl溶液中，陰、陽離子數目之和均為2NA(

)(8)0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中，陽離子的數目之和為0.2NA(

)(9)25℃時，pH＝13的1LBa(OH)2溶液中含有的OH－數目為0.2NA(

)(10)100g質量分數為17%的氨水中含有NH3·H2O數目為NA(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

(8)×

(9)×

(10)×審組成、體積因素，突破電解質溶液中粒子數目陷阱(1)是否存在弱電解質的電離或弱離子的水解。(2)已知濃度，是否指明了溶液的體積，用好n＝cV。(3)在判斷溶液中溶質微粒總數時，是否忽略溶劑水中的H、O原子數目。(4)所給條件是否與電解質的組成有關。如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1mol·L－1，與電解質的組成無關；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1mol·L－1，與電解質的組成有關。◎陷阱5阿伏加德羅常數的應用與“隱含反應”[命題解讀]此類題目主要在可逆反應、鈍化、與濃度有關及反應中的隱含反應上設置陷阱。5．判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)(2019·遼寧大連聯考)標準狀況下，22.4L氯氣與足量水反應轉移的電子數為NA(

)(2)(2018·全國卷Ⅱ)密閉容器中，2molSO2和1molO2催化反應后分子總數為2NA(

)(3)(2017·全國卷Ⅲ)密閉容器中1molPCl3與1molCl2反應制備PCl5(g)，增加2NA個P－Cl鍵(

)(4)(2015·四川卷)50mL12mol·L－1鹽酸與足量MnO2共熱，轉移的電子數為0.3NA(

)(5)(2015·全國卷Ⅰ)密閉容器中2molNO與1molO2充分反應，產物的分子數為2NA(

)(6)56g鐵片投入足量濃H2SO4中生成NA個SO2分子(

)(7)60g乙酸與足量乙醇發生酯化反應，充分反應后斷裂的C—O鍵數目為NA(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×◎陷阱6在氧化還原反應中電子轉移數目上設陷阱[命題解讀]此類題目易在特殊氧化還原反應中電子轉移數目上命題，主要的命題陷阱有：歧化反應或歸中反應中轉移的電子數；變價元素的單質參與反應時轉移的電子數，因氧化劑或還原劑不同，所表現的化合價不同。審組成、體積因素，突破電解質溶液中粒子數目陷阱(1)是否存在弱電解質的電離或弱離子的水