PAGEPAGE9第1節(jié)物質(zhì)的量氣體摩爾體積[考試說明]1.理解摩爾(mol)是物質(zhì)的量的單位，可用于進(jìn)行簡潔的化學(xué)計(jì)算。2.了解摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)的含義。3.能依據(jù)物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。[命題規(guī)律]物質(zhì)的量、氣體摩爾體積是高考常考的學(xué)問點(diǎn)，命題主要方式為“已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，推斷下列說法正確(或錯(cuò)誤)的是()”。題目主要結(jié)合物質(zhì)的狀態(tài)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、某些反應(yīng)的原理、分散系、鹽類水解等學(xué)問來考查計(jì)量關(guān)系。覆蓋面廣，具有良好的區(qū)分度。考點(diǎn)1物質(zhì)的量摩爾質(zhì)量學(xué)問梳理1.物質(zhì)的量及其單位(1)定義：表示含有eq\o(□,\s\up1(01))肯定數(shù)目粒子的集合體的物理量。符號為eq\o(□,\s\up1(02))n。(2)單位：eq\o(□,\s\up1(03))摩爾，簡稱摩，符號為eq\o(□,\s\up1(04))mol。2．阿伏加德羅常數(shù)(1)定義：eq\o(□,\s\up1(05))0.012_kg_12C所含的碳原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)，其數(shù)值約為eq\o(□,\s\up1(06))6.02×1023，單位為eq\o(□,\s\up1(07))mol－1，符號為eq\o(□,\s\up1(08))NA。(2)計(jì)算公式：物質(zhì)的量n、阿伏加德羅常數(shù)NA與粒子數(shù)N之間的關(guān)系為eq\o(□,\s\up1(09))NA＝eq\f(N,n)。3．摩爾質(zhì)量(1)定義：eq\o(□,\s\up1(10))單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。符號為eq\o(□,\s\up1(11))M。單位：eq\o(□,\s\up1(12))g/mol(或g·mol－1)。(2)數(shù)值：當(dāng)摩爾質(zhì)量以eq\o(□,\s\up1(13))g·mol－1為單位時(shí)，在數(shù)值上等于該物質(zhì)的eq\o(□,\s\up1(14))相對分子質(zhì)量(或相對原子質(zhì)量)。(3)計(jì)算公式：物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、摩爾質(zhì)量(M)之間的關(guān)系為eq\o(□,\s\up1(15))M＝eq\f(m,n)。(1)物質(zhì)的量是計(jì)量微觀粒子的物理量，只適用于微觀粒子(即分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等)，不適用于宏觀物質(zhì)。摩爾是物質(zhì)的量的單位。(2)摩爾質(zhì)量、相對分子質(zhì)量、1mol物質(zhì)的質(zhì)量含義不同，三者的單位也不同。摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1，相對原子(分子)質(zhì)量的單位為1,1mol物質(zhì)的質(zhì)量單位為g。(3)對詳細(xì)的物質(zhì)，其摩爾質(zhì)量是確定的，不隨物質(zhì)的量的多少而改變，也不隨物質(zhì)的聚集狀態(tài)的改變而改變。推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，錯(cuò)誤的指明錯(cuò)因。(1)1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子。(×)錯(cuò)因：有些物質(zhì)是由原子或離子構(gòu)成。(2)1mol水中含有2mol氫和1mol氧。(×)錯(cuò)因：書寫不規(guī)范，微粒指代不明。(3)NaOH的摩爾質(zhì)量為40g。(×)錯(cuò)因：摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1。(4)O2的摩爾質(zhì)量等于它的相對分子質(zhì)量。(×)錯(cuò)因：單位不同。(5)1molOH－的質(zhì)量為17g·mol－1。(×)錯(cuò)因：質(zhì)量的單位為g。(6)2molH2O的摩爾質(zhì)量是1molH2O的摩爾質(zhì)量的2倍。(×)錯(cuò)因：對詳細(xì)物質(zhì)，摩爾質(zhì)量不隨物質(zhì)的量的多少而改變。題組訓(xùn)練題組一物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)及摩爾質(zhì)量的概念辨析與應(yīng)用1．下列說法中正確的是()A．摩爾既是物質(zhì)的數(shù)量單位又是物質(zhì)的質(zhì)量單位B．阿伏加德羅常數(shù)是12kg12CC．1mol水分子中含有2mol氫原子和1mol氧原子D．一個(gè)NO分子的質(zhì)量是ag，一個(gè)NO2分子的質(zhì)量是bg，則氧原子的摩爾質(zhì)量是(b－a)g·mol－1答案C解析摩爾是物質(zhì)的量的單位，A錯(cuò)誤；NA是0.012kg12C中含有的碳原子數(shù)，B錯(cuò)誤；(b－a2．下列說法正確的是()A．1mol氯含有6.02×1023個(gè)微粒B．阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值約等于6.02×1023C．鈉的摩爾質(zhì)量等于它的相對原子質(zhì)量D．H2O的摩爾質(zhì)量是18g答案B解析1mol氯的說法是錯(cuò)誤的，沒有指明是分子、原子還是離子，故A錯(cuò)誤；當(dāng)摩爾質(zhì)量以g·mol－1為單位時(shí)，數(shù)值上才等于相對原子(或分子)質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量的單位應(yīng)為g·mol－1，故D錯(cuò)誤。題組二質(zhì)量、物質(zhì)的量與微粒數(shù)目之間的換算3．某硫原子的質(zhì)量是ag,12C原子的質(zhì)量是bg，若NA①該硫原子的相對原子質(zhì)量為eq\f(12a,b)②mg該硫原子的物質(zhì)的量為eq\f(m,aNA)mol③該硫原子的摩爾質(zhì)量是aNAg④ag該硫原子所含的電子數(shù)為16NAA．①③ B．②④C．①② D．②③答案C解析①該硫原子的相對原子質(zhì)量為該原子的質(zhì)量除以12C原子質(zhì)量的eq\f(1,12)，即eq\f(12a,b)，正確；②mg該硫原子的個(gè)數(shù)為eq\f(m,a)，其物質(zhì)的量為eq\f(m,aNA)mol，正確；③該原子的摩爾質(zhì)量是aNAg/mol，不正確；④一個(gè)硫原子所含電子數(shù)為16，ag該硫原子的個(gè)數(shù)為1個(gè)，所含電子數(shù)為16，不正確。4．(1)1.204×1024個(gè)M分子的質(zhì)量為88g，則M的摩爾質(zhì)量為________。(2)0.3molNH3分子中所含質(zhì)子數(shù)與________個(gè)H2O分子中所含質(zhì)子數(shù)相等。2.2gDeq\o\al(18,2)O中所含中子數(shù)為________，1.5gCHeq\o\al(＋,3)中的電子數(shù)為________，15.6gNa2O2中的陰離子數(shù)目為________。(3)12.4gNa2R含Na＋0.4mol，則Na2R的摩爾質(zhì)量為________，R的相對原子質(zhì)量為________。含R的質(zhì)量為1.6g的Na2R，其物質(zhì)的量為________。(4)已知16gA和20gB恰好完全反應(yīng)生成0.04molC和31.76gD，則C的摩爾質(zhì)量為________。答案(1)44g·mol－1(2)0.3NA1.2NA0.8NA0.2NA(3)62g·mol－1160.1mol(4)106g·mol－1解析(1)n(M)＝eq\f(N,NA)＝eq\f(1.204×1024,6.02×1023mol－1)＝2mol，M＝eq\f(m,n)＝eq\f(88g,2mol)＝44g·mol－1。(2)0.3molNH3分子中含質(zhì)子數(shù)為0.3mol×10NA＝3NA,1個(gè)H2O分子中含有10個(gè)質(zhì)子，故水分子個(gè)數(shù)為0.3NA；2.2gDeq\o\al(18,2)O的物質(zhì)的量為eq\f(2.2g,22g/mol)＝0.1mol，含有的中子數(shù)為0.1mol×12NA＝1.2NA；1.5gCHeq\o\al(＋,3)中電子數(shù)為eq\f(1.5g,15g/mol)×8NA＝0.8NA；15.6gNa2O2的物質(zhì)的量為eq\f(15.6g,78g/mol)＝0.2mol，所含陰離子數(shù)目為0.2mol×NA＝0.2NA。(3)1molNa2R電離生成2molNa＋，題目中有Na＋0.4mol，則有0.2molNa2R。M(Na2R)＝eq\f(mNa2R,nNa2R)＝eq\f(12.4g,0.2mol)＝62g/mol。由Mr(Na2R)＝62，求得Ar(R)＝62－2×23＝16，已知m(R)，依據(jù)n＝eq\f(m,M)，得n(R)＝0.1mol，則n(Na2R)＝0.1mol。(4)依據(jù)質(zhì)量守恒定律，0.04molC的質(zhì)量為16g＋20g－31.76g＝4.24g，則M(C)＝eq\f(4.24g,0.04mol)＝106g·mol－1。已知物質(zhì)的質(zhì)量求物質(zhì)所含的粒子數(shù)目此類題型可采納以下解題思路求解物質(zhì)所含的目標(biāo)粒子數(shù)目：eq\x(已知量)→eq\x(物質(zhì)的量)→eq\x(\a\al(分析粒子種,類及個(gè)數(shù)))→eq\x(\a\al(目標(biāo)粒,子數(shù)目))可應(yīng)用N＝eq\f(m,M)·NA來計(jì)算。考點(diǎn)2氣體摩爾體積阿伏加德羅定學(xué)問梳理1.影響物質(zhì)體積的因素2．氣體摩爾體積(1)定義：肯定溫度和壓強(qiáng)下，eq\o(□,\s\up1(04))單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。符號為eq\o(□,\s\up1(05))Vm。單位為eq\o(□,\s\up1(06))L/mol(或L·mol－1)。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(指溫度為eq\o(□,\s\up1(07))0_℃，壓強(qiáng)為eq\o(□,\s\up1(08))101_kPa)約為eq\o(□,\s\up1(09))22.4_L·mol－1。(3)計(jì)算公式：物質(zhì)的量(n)、氣體體積(V)、氣體摩爾體積(Vm)之間的關(guān)系：eq\o(□,\s\up1(10))Vm＝eq\f(V,n)。(4)影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它取決于氣體所處的eq\o(□,\s\up1(11))溫度和eq\o(□,\s\up1(12))壓強(qiáng)。3．阿伏加德羅定律(1)阿伏加德羅定律：在相同的eq\o(□,\s\up1(13))溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體含有eq\o(□,\s\up1(14))相同數(shù)目的分子(或氣體的eq\o(□,\s\up1(15))物質(zhì)的量相同)。(2)適用范圍：單一氣體或相互不反應(yīng)的eq\o(□,\s\up1(16))混合氣體。4．阿伏加德羅定律的推論(以下用到的符號：ρ為密度，p為壓強(qiáng)，n為物質(zhì)的量，M為摩爾質(zhì)量，m為質(zhì)量，V為體積，T為熱力學(xué)溫度)運(yùn)用氣體摩爾體積須要留意的事項(xiàng)(1)運(yùn)用“條件”：要注明溫度和壓強(qiáng)。(2)運(yùn)用對象：必需是氣體物質(zhì)，可以是單一氣體，也可以是混合氣體(互不反應(yīng))。N2O4、酒精、SO3、CHCl3、CCl4、HF等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1，其他條件下不肯定是22.4L·mol－1。推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，錯(cuò)誤的指明錯(cuò)因。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.02×1023個(gè)分子所占的體積約是22.4L。(×)錯(cuò)因：未指明物質(zhì)狀態(tài)為氣體。(2)0.5molH2所占體積為11.2L。(×)錯(cuò)因：未指明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molH2O的體積為22.4L。(×)錯(cuò)因：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2O非氣態(tài)。(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積約是22.4L，在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積則肯定不是22.4L。(×)錯(cuò)因：非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1_mol氣體的體積可以為22.4_L。(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L己烷中含有的共價(jià)鍵數(shù)目為19NA。(×)錯(cuò)因：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，己烷為液態(tài)。題組訓(xùn)練題組一有關(guān)“n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA)”的計(jì)算與應(yīng)用1．工業(yè)上將氨氣和空氣的混合氣體通過鉑銠合金網(wǎng)發(fā)生氨氧化反應(yīng)，若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL氨氣完全反應(yīng)，并轉(zhuǎn)移n個(gè)電子，則阿伏加德羅常數(shù)(NA)可表示為()A.eq\f(11.2n,5V)B.eq\f(5V,11.2n)C.eq\f(22.4V,5n)D.eq\f(22.4n,5V)答案D解析依據(jù)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2O可知1molNH3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移5mol電子，參與反應(yīng)NH3的物質(zhì)的量為eq\f(V,22.4)mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為eq\f(5V,22.4)mol，已知在此反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為n，則n＝eq\f(5V,22.4)×NA，所以NA＝eq\f(22.4n,5V)。2．設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某O2和N2的混合氣體mg含有b個(gè)分子，則ng該混合氣體在相同狀況下所占的體積(L)應(yīng)是()A.eq\f(22.4nb,mNA)B.eq\f(22.4mb,nNA)C.eq\f(22.4nNA,mb)D.eq\f(nbNA,22.4m)答案A解析mg含有b個(gè)分子，則ng該混合氣體含有的分子數(shù)是eq\f(nb,m)，則混合氣體的物質(zhì)的量是eq\f(nb,mNA)mol，則混合氣體的體積是eq\f(22.4nb,mNA)L，A正確。題組二阿伏加德羅定律及其推論的應(yīng)用3．等溫等壓下，有質(zhì)子數(shù)相等的CO、N2、C2H2三種氣體，下列敘述中正確的是()A．體積之比為13∶13∶14 B．密度之比為14∶14∶13C．質(zhì)量之比為1∶1∶1 D．原子數(shù)之比為1∶1∶1答案B解析CO、N2、C2H2三種氣體每個(gè)分子的質(zhì)子數(shù)均為14，摩爾質(zhì)量分別為28g·mol－1、28g·mol－1、26g·mol－1。質(zhì)子數(shù)相等的三種氣體物質(zhì)的量相等，體積之比為1∶1∶1，密度與摩爾質(zhì)量成正比，則密度之比為28∶28∶26＝14∶14∶13，質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，則質(zhì)量之比為14∶14∶13，每分子CO、N2、C2H2分別含原子數(shù)為2、2、4，則原子數(shù)之比為1∶1∶2。4.常溫常壓下，兩個(gè)容積相同的燒瓶中分別盛滿X和Y兩種氣體，打開開關(guān)a，使兩燒瓶內(nèi)的氣體相通，最終容器內(nèi)的壓強(qiáng)由大到小的依次排列正確的是()編號①②③④氣體XHINH3H2NO氣體YCl2HClCl2O2A．②>③>①>④ B．③>①＝④>②C．③>①>④>② D．④>①>②>③答案C解析同溫、同體積的狀況下，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比。設(shè)起始狀態(tài)下，每個(gè)燒瓶中氣體的物質(zhì)的量為amol。①中Cl2＋2HI=2HCl＋I(xiàn)2，常溫下，碘呈固態(tài)，充分反應(yīng)后，氣體的物質(zhì)的量為1.5amol。②中NH3＋HCl=NH4Cl，反應(yīng)后無氣體。③中不反應(yīng)(光照或點(diǎn)燃條件下才反應(yīng))。④中發(fā)生反應(yīng)2NO＋O2=2NO2,2NO2N2O4，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量在amol與1.5混合氣體摩爾質(zhì)量的求解方法高考真題實(shí)戰(zhàn)1.(高考集萃)推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，其中NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。(1)(2024·江蘇高考)常溫常壓下，鋅與稀H2SO4反應(yīng)生成11.2LH2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023。()(2)(2024·江蘇高考)常溫常壓下，22.4LCl2中含有的分子數(shù)為6.02×1023個(gè)。()(3)(2024·四川高考)2.4gMg在足量O2中燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA。()(4)(2024·四川高考)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6LCO2氣體中含有的氧原子數(shù)為0.5NA。()(5)(2015·全國卷Ⅰ)18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA。()(6)(2015·四川高考)2.0gHeq\o\al(18,2)O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NA。()(7)(2015·江蘇高考)若H2O2分解產(chǎn)生1molO2，理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為4×6.02×1023。()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×解析(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成11.2LH2時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023，錯(cuò)誤。(2)常溫常壓下，22.4LCl2的物質(zhì)的量小于1mol，所含分子數(shù)少于6.02×1023個(gè)，錯(cuò)誤。(3)2.4gMg在足量O2中燃燒，生成MgO，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，錯(cuò)誤。(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6LCO2的物質(zhì)的量為0.25mol，含有氧原子數(shù)為0.5NA，正確。(5)18gD2O與18gH2O的物質(zhì)的量分別為0.9mol和1mol，質(zhì)子數(shù)分別為9NA和10NA，錯(cuò)誤。(6)Heq\o\al(18,2)O和D2O的摩爾質(zhì)量均為20g/mol，所含中子數(shù)均為10，2.0gHeq\o\al(18,2)O和D2O的混合物共0.1mol，所含中子數(shù)為NA，正確。(7)2H2O2eq\o(=,\s\up17(MnO2))2H2O＋O2↑，生成1molO2時(shí)轉(zhuǎn)移2mole－，錯(cuò)誤。2．(2024·全國卷Ⅰ)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1NAB．22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NAC．92.0g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1.0NAD．1.0molCH4與Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA答案B解析16.25gFeCl3的物質(zhì)的量是16.25g÷162.5g/mol＝0.1mol，由于Fe(OH)3膠體是粒子的集合體，因此水解生成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)小于0.1NA，A錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氬氣的物質(zhì)的量是1mol，氬氣是由單原子分子構(gòu)成的單質(zhì)，其中含有的質(zhì)子數(shù)是18NA，B正確；1分子丙三醇含有3個(gè)羥基，92.0g丙三醇的物質(zhì)的量是1mol，其中含有羥基數(shù)是3NA，C錯(cuò)誤；甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成的氯代烴不止一種，因此生成的CH3Cl分子數(shù)小于1.0NA，D錯(cuò)誤。3．(2024·全國卷Ⅲ)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．0.1mol的11B中，含有0.6NA個(gè)中子B．pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA個(gè)H＋C．2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)苯在O2中完全燃燒，得到0.6NA個(gè)CO2分子D．密閉容器中1molPCl3與1molCl2反應(yīng)制備PCl5(g)，增加2NA個(gè)P—Cl鍵答案A解析11B中含有6個(gè)中子，0.1mol11B中含有0.6NA個(gè)中子，A正確；溶液體積未知，無法計(jì)算氫離子個(gè)數(shù)，B錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下苯非氣態(tài)，不能用氣體摩爾體積