高考化学一轮复习 专题11 物质的量气体摩尔体积教学案.docx
- 文档编号:25170432
- 上传时间:2023-06-05
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:36.33KB
高考化学一轮复习 专题11 物质的量气体摩尔体积教学案.docx
《高考化学一轮复习 专题11 物质的量气体摩尔体积教学案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学一轮复习 专题11 物质的量气体摩尔体积教学案.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学一轮复习专题11物质的量气体摩尔体积教学案
【2019最新】精选高考化学一轮复习专题1-1物质的量、气体摩尔体积教学案
【考纲解读】
1.理解摩尔(mol)是物质的量的单位,可用于进行简单的化学计算。
2.了解摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
3.能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)之间的相互关系进行有关计算。
【命题规律】
物质的量、气体摩尔体积是高考常考的知识点,命题主要方式为“已知NA为阿伏加德罗常数,判断和计算一定量的物质所含微粒的数目”。
题目主要结合物质的状态、物质结构、氧化还原反应、某些反应的原理、分散系、盐类水解等知识来考查计量关系。
覆盖面广,具有良好的区分度。
一、三个概念
1.物质的量
(1)概念:
物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,单位为mol。
(2)数值:
国际上规定,1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同。
2.阿伏加德罗常数
(1)概念:
1mol任何粒子所含的粒子数,符号为NA,通常用6.02×1023mol-1表示。
(2)区别与联系:
阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023的含义不同;NA为0.012kg12C中所含的碳原子的准确数目,是一个精准值,而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的一个近似值。
3.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(原子)质量。
(3)区别与联系:
摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量在数值上是相同的,但含义不同,三者的单位不同。
摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。
【易错警示】摩尔质量与相对原子(分子)质量的区别与联系
(1)相对原子(或分子)质量与摩尔质量不是同一个物理量,单位不同,只是在数值上相等。
(2)摩尔质量的单位为g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为“1”。
二、气体摩尔体积与阿伏加德罗定律
1.影响物质体积大小的因素
(1)构成物质的微粒的大小(物质的本性)。
(2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。
(3)构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)。
2.气体摩尔体积
(1)含义:
一定状况下,单位物质的量的气体所占的体积,符号Vm,标准状况下,Vm=22.4_L·mol-1。
(2)相关计算
①基本表达式:
Vm=Vn
②与气体质量的关系:
=VVm
③与气体分子数的关系:
=NNA
(3)影响因素:
气体所处的温度和压强。
3.阿伏加德罗定律
(1)决定气体体积的外界条件:
一定物质的量的气体,其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。
(2)阿伏加德罗定律:
可总结为:
“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。
【特别提醒】
阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同
V1V2=n1n2
同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同
p1p2=n1n2
同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、p相同
ρ1ρ2=M1M2
同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比
T、p、V相同
m1m2=M1M2
同温、同压、相同体积的气体,其质量与其相对分子质量成正比
T、p、m相同
V1V2=M2M1
同温、同压下,等质量的气体,其体积与其相对分子质量成反比
T、V、m相同
p1p2=M2M1
同温、同体积下,等质量的气体,其压强与其相对分子质量成反比
【归纳总结】
求气体的摩尔质量M的常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度ρ:
M=22.4ρ;
(2)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):
M1/M2=D;
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):
M=m/n;
(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):
M=NA·m/N;
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:
=×a%+×b%+×c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
三、突破阿伏加德罗常数应用的陷阱
洞悉有关NA判断的七大“陷阱”
考查方向
注意问题
气体摩尔体积的适用条件
若题中出现物质的体积,先考虑是否是气体,如是气体再需考虑条件是否为标准状况
物质的聚集状态
熟悉在标准状况下是液体或固体的物质,如CCl4、H2O、SO3、己烷、苯、酒精、CHCl3等
物质的微观结构
①某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、P4等;②特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数,如D2O、T2O、18O2、H37Cl等;③一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、C60、烃中碳碳键数等
电解质的电离与水解
弱电解质的电离及某些离子的水解,如1molCH3COOH或1molFeCl3溶于水时,溶液中CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1mol
氧化还原反应中的电子转移
如Na2O2、NO2与H2O反应,电解AgNO3溶液,Fe、Cu与S反应,Cl2与H2O、NaOH反应,Fe与稀HNO3反应等
分散系中的微粒数目
FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是分子的集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目
隐含的可逆反应
可逆反应不能进行到底。
如2NO2N2O4,Cl2+H2OHClO+HCl,合成氨反应、二氧化硫的催化氧化等
【方法技巧】
判断阿伏加德罗常数正误的“三大步骤”
第一步:
查看物质的状态及所处状况——正确运用气体摩尔体积的前提
(1)当物质是气体时,应查看所给条件是不是标准状况;
(2)当条件是标准状况时,应查看所给物质在标准状况下是不是气体。
第二步:
分析题干所给物理量与物质的量的关系——正确进行换算的前提
(1)已知某种物质的质量或物质的量时,则这些数据不受外界条件的限制;
(2)已知数据是体积时,要关注外界条件是不是标准状况、这种物质是不是气体;
(3)已知数据是物质的量浓度或pH时,要关注是否给出了溶液的体积。
第三步:
准确把握物质的微观结构和物质变化过程中微粒数目的变化——正确判断微粒数目的前提
(1)清楚物质结构中相关微粒之间的数目关系;
(2)熟悉物质变化过程中微粒数目的变化关系。
高频考点一物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用
例1.下列说法中正确的是()
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12kg12C中含有的碳原子数
C.1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子
D.一个NO分子的质量是ag,一个NO2分子的质量是bg,则氧原子的摩尔质量是(b-a)g·mol-1
答案C
【变式探究】下列说法正确的是()
A.1mol氯含有6.02×1023个微粒
B.阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023
C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.H2O的摩尔质量是18g
答案B
高频考点二质量、物质的量与微粒数目之间的换算
例2.某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是()
①该硫原子的相对原子质量为②mg该硫原子的物质的量为mol
③该硫原子的摩尔质量是aNAg④ag该硫原子所含的电子数为16NA
A.①③B.②④C.①②D.②③
答案C
解析①该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即,正确;②mg该硫原子的个数为,其物质的量为mol,正确;③该原子的摩尔质量是aNAg/mol,不正确;④一个硫原子所含电子数为16,ag该硫原子的个数为1个,所含电子数为16,不正确。
【变式探究】
(1)1.204×1024个M分子的质量为88g,则M的摩尔质量为________。
(2)0.3molNH3分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。
2.2gDO中所含中子数为________,1.5gCH中的电子数为________,15.6gNa2O2中的阴离子数目为________。
(3)12.4gNa2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。
含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为________。
(4)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为________。
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)===2mol,
M===44g·mol-1。
(2)0.3molNH3分子中含质子数为0.3mol×10NA=3NA,1个H2O分子中含有10个质子,故水分子个数为0.3NA;2.2gDO的物质的量为=0.1mol,含有的中子数为0.1mol×12NA=1.2NA;1.5gCH中电子数为×8NA=0.8NA;15.6gNa2O2的物质的量为=0.2mol,所含阴离子数目为0.2mol×NA=0.2NA。
(3)1molNa2R电离生成2molNa+,题目中有Na+0.4mol,则有0.2molNa2R。
M(Na2R)===62g/mol。
由Mr(Na2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16,已知m(R),根据n=,得n(R)=0.1mol,则n(Na2R)=0.1mol。
(4)根据质量守恒定律,0.04molC的质量为16g+20g-31.76g=4.24g,则M(C)==106g·mol-1。
高频考点三有关“n===”的计算与应用
例3.工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下VL氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()
A.B.C.D.22.4n5V
答案D
【变式探究】设阿伏加德罗常数为NA,标准状况下,某O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是()
A.B.C.D.nbNA22.4m
答案A
解析mg含有b个分子,则ng该混合气体含有的分子数是,则混合气体的物质的量是mol,则混合气体的体积是L,A正确。
高频考点四阿伏加德罗定律及其推论的应用
例4.一定温度和压强下,用mg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是()
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
答案D
【变式探究】常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是()
编号
①
②
③
④
气体X
HI
NH3
H2
NO
气体Y
Cl2
HCl
Cl2
O2
A.②>③>①>④B.③>①=④>②
C.③>①>④>②D.④>①>②>③
答案C
1.(2018年全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4L(标准状况)氨气含有的质子数为18NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【答案】B
【解析】16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3NA,C错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。
答案选B。
2.(2018年全国卷II)NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B.100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】常温常压下,124gP4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A错误;铁离子在溶液中水解,所以100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B错误;甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C正确;反应2SO2+O22SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA,D错误。
答案选C。
3.(2018年全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是
A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1
D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同
【答案】B
1.【2017新课标2卷】阿伏加德罗常数的值为NA。
下列说法正确的是
A.1L0.1mol·NH4Cl溶液中,的数量为0.1NA
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
【答案】D
2.【2017新课标3卷】NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.0.1mol的中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P-Cl键
【答案】A
【解析】B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1mol11B含有0.6NA个中子,A正确;溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误。
3.【2017海南】NA为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述错误的是
A.1mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA
B.1mol甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA
C.1L0.1mol·L−1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA
D.1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA
【答案】C
【解析】乙烯的结构简式为CH2=CH2,1mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为4mol,A正确;甲烷燃烧生成CO2,甲烷中C的化合价为-4价,CO2中C的化合价为+4价,因此1mol甲烷完全燃烧转移电子物质的量为8mol,B正确;乙酸是弱酸,部分电离,因此溶液中H+物质的量小于0.1mol,C错误;1molCO含有质子物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2中含有质子物质的量为2×7mol=14mol,因此1molN2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14mol,D正确。
1.【2016年高考上海卷】称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入含0.1molNaOH的溶液,完全反应,生成NH31792ml(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为()
A.1:
1B.1:
2C.1.87:
1D.3.65:
1
【答案】C
【解析】利用极值法分析,可知0.1mol氢氧化钠不足,故先将NH4HSO4反应完,再反应(NH4)2SO4,因共生成NH30.08mol,故与H+反应的氢氧化钠为0.02mol,则可知道NH4HSO4为0.02mol,则(NH4)2SO4质量为7.24g-115g/mol×0.02mol=4.94g,(NH4)2SO4的物质的量为可得答案为4.94g÷132g/mol=0.0374mol。
因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为:
1.87:
1,故选C。
2.【2016年高考四川卷】NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.2.4g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6L二氧化碳气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的甲醇分子中含有的σ键数为0.4NA
D.0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA
【答案】B
3.【2016年高考新课标Ⅰ卷】设NA为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是()
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
【答案】A
【解析】乙烯和丙烯的最简式相同,均是CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为=2NA,A正确;N2与H2反应生成的NH3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物。
1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数小于2NA,B错误;1molFe溶于过量硝酸生成硝酸铁,电子转移数为3NA,C错误;标准状况下四氯化碳是液态,不能利用气体摩尔体积计算物质的量,D错误。
1.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】核素D和H的质量数不同,质子数相同。
则18gD2O和18gH2O的物质的量不同,所以含有的质子数不同,A错误;亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,B错误;过氧化钠与水反应生成氧气,则氧气的来源于-1价的O元素,所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2NA,C正确;NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA,D错误。
2.【2015海南化学】下列指定微粒的数目相等的是()
A.等物质的量的水与重水含有的中子数
B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数
C.同温、同压同体积的CO和NO含有的质子数
D.等物质的量的铁和铝分别于足量氯气完全反应时转移的电子数
【答案】BD
3.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是()
A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g核互U发生裂变反应:
U+nSr+U+10n,净产生的中子(n)数为10NA
【答案】C
【解析】60g丙醇的物质的量是1mol,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,所以分子中存在的共价键总数为11NA,A错误;根据物料守恒可知1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA,B错误;钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,氧化钠或过氧化钠,23g钠的物质的量是23g÷23g/mol=1mol。
钠不论是转化为氧化钠,还是过氧化钠,均失去1个电子,所以钠充分燃烧时转移电子数为1NA,C正确;235g核素U的物质的量=235g÷235g/mol=1mol,根据发生的裂变反应U+nSr+U+10n可知净产生的中子(n)数为9NA,D错误。
1.【2014年高考江苏卷第6题】设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
【答案】A
2.【2014年高考四川卷第5题】设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA
【答案】D
【解析】A、高温下铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)△Fe3O4+4H2,因此高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为×0.2NA=0.27NA,A不正确;B、室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,氢离子的物质的量是10-13,水电离出1个氢离子,必然电离出1个OH-离子,所以由水电离的OH-离子数目为10-13NA,B不正确;C、氢氧燃料电池正极消耗氧气,22.4L(标准状况)氧气的物质的量是1mol,氧气在反应中得到4个电子,则1mol氧气得到4mol电子,电路中通过的电子数目为4NA,C不正确;D、5NH4NO3△2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,-3价的氮元素升高到0价,失去3个电子。
+5价的氮元素降低到0价,得到5个电子,即每生成4mol氮气反应中转移电子的物质的量是15mol。
因此生成28gN2即1mol氮气时,转移电子的物质的量是15mol÷4=3.75mol,其的电子数目为3.75NA,D正确。
3.【2014年高考广东卷第10题】设NA为阿伏伽德罗常数的数值。
下列说法正确的是
A.1mol甲苯含有6NA个C-H键
B.18gH2O含有10NA个质子
C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考化学一轮复习 专题11 物质的量气体摩尔体积教学案 高考 化学 一轮 复习 专题 11 物质 气体 摩尔 体积 教学