届一轮复习人教版 物质的量 学案.docx

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届一轮复习人教版物质的量学案

第一章物质的量及一定物质的量浓度的溶液配制

第一节物质的量

本节共设计2个学案　

[高考导航]

1．理解摩尔（mol）是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。

2．了解物质的量的单位——摩尔（mol）、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（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

4．了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。

学案一　物质的量　气体摩尔体积

[教材主干知识——速通]

1．物质的量

（1）含义：

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：

1mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kg12C所含的碳原子个数相等。

2．阿伏加德罗常数

（1）概念：

1mol任何粒子所含的微粒数，符号为NA，通常用6.02×1023_mol－1表示。

（2）物质的量、微粒数（N）与阿伏加德罗常数的关系为n＝

。

（3）注意点：

阿伏加德罗常数有单位，应写为6.02×1023mol－1，不能仅写数值6.02×1023。

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：

当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子（原子）质量。

（3）关系：

物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n＝

。

（4）摩尔质量、质量、相对分子质量的区别

摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。

如H2O的摩尔质量为18g·mol－1，H2O的相对分子质量为18,1molH2O的质量为18g。

4．气体摩尔体积

（1）影响物质体积大小的因素

（2）气体摩尔体积（Vm）

①概念：

一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，单位为L/mol（或L·mol－1）和m3/mol（或m3·mol－1）。

②数值：

标准状况下（0℃、101kPa）约为22.4L·mol－1。

③关系：

物质的量和气体摩尔体积之间的关系为n＝

。

④影响因素：

气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。

5．阿伏加德罗定律

（1）概念：

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

（2）使用范围：

单一气体或相互不反应的混合气体。

1．气体摩尔体积的四项注意

（1）使用“条件”：

一般指标准状况，即0_℃、1×105_Pa。

（2）使用对象：

必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。

水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。

（3）在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，其他条件下不一定是22.4L·mol－1。

（4）22.4L气体，在标准状况下是1mol，在非标准状况下，可能是1mol，也可能不是1mol。

[对点练习]

1．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L（　　）

（2）0.5molH2所占体积为11.2L（　　）

（3）标准状况下，1molH2O的体积为22.4L（　　）

（4）标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L（　　）

（5）在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L（　　）

（6）22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×　（6）×

2．

（1）标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为________。

（2）标准状况下，14gN2和CO的混合气体，其体积为________，质子数为________NA。

解析：

（1）n＝

＝0.03mol，M＝

＝64g·mol－1。

（2）n＝

＝

＝0.5mol，V＝nVm＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L；质子数＝0.5NA×14＝7NA。

答案：

（1）64　

（2）11.2L　7

2．阿伏加德罗定律的推论

[注意]　

（1）同温同压同体积的气体的分子数相等，但原子数不一定相等。

（2）阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。

（3）理解阿伏加德罗定律及推论可根据公式：

pV＝nRT（R为常量，T为热力学温度），n＝

，ρ＝

导出。

[对点练习]

3．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是（　　）

A．所含原子数相等　　　　　B．气体密度相等

C．气体质量相等D．摩尔质量相等

解析：

选A　左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2、NO分子均为双原子分子，A正确；N2、O2的比例不固定，两瓶中气体的质量不一定相等，密度不一定相等，B、C错误；当N2、O2物质的量相等时，两瓶中气体的摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等，D错误。

4.（2017·河南商丘模拟）取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状况，如图所示。

A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是（　　）

解析：

选C　A项，含有HCl和O3,1mol混合气体含有的原子的物质的量大于2mol，错误；B项，含有H2和NH3，1mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol，错误；C项，含有H2和O2，都为双原子分子，则1mol混合气体含有2mol原子，正确；D项，NO与O2反应生成NO2，错误。

3．微粒数目的计算

以物质的量为中心的换算关系

[对点练习]

5．（2017·湖北黄冈中学期中）设NA为阿伏加德罗常数，如果ag某气态双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V（L）是（　　）

A.

B.

C.

D.

解析：

选D　ag双原子分子的物质的量为

mol，则其摩尔质量为

＝

g·mol－1，故bg气体在标准状况下的体积为

×22.4L·mol－1＝

L。

6．在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O（g），按要求填空。

（1）若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________，NH4HCO3的摩尔质量为________（用含m、d的代数式表示）。

（2）所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________________________________________________________________________。

（3）在该条件下，所得NH3、CO2、H2O（g）的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为_____________________________________________________。

解析：

（1）混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体平均分子质量等于2d，混合气体总质量为mg，则混合气体的物质的量为

mol。

由分解方程式NH4HCO3===NH3（g）＋CO2（g）＋H2O（g）

1111

NH4HCO3与生成气体的物质的量之比为1∶3，则n（NH4HCO3）＝

mol，M（NH4HCO3）＝

g·mol－1＝6dg·mol－1。

（2）混合气体的平均摩尔质量

（混合气体）＝

＝

＝22.4ρg·mol－1。

（3）混合气体的平均相对分子质量等于各气体的摩尔质量乘以其体积分数之和，即

（混合气体）＝M（NH3）×a%＋M（CO2）×b%＋M（H2O）×c%＝17a%＋44b%＋18c%。

答案：

（1）

mol　6dg·mol－1

（2）22.4ρg·mol－1

（3）17a%＋44b%＋18c%

求算气体摩尔质量的五种常用方法

（1）根据标准状况下气体的密度（ρ）：

M＝ρ×22.4g·mol－1。

（2）根据气体的相对密度

：

＝D。

（3）根据物质的质量（m）和物质的量（n）：

M＝

。

（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·

。

（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：

M＝

×a%＋

×b%＋

×c%＋…，其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数（或体积分数）。

[学案验收·块块过]

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

解析：

选C　摩尔是物质的量的单位，A不正确；NA是0.012kg12C中含有的碳原子数，B不正确；（b－a）g是一个氧原子的质量，D不正确。

2．（2016·海南高考）利用太阳能分解制氢，若光解0.02mol水，下列说法正确的是（　　）

A．可生成H2的质量为0.02g

B．可生成氢的原子数为2.408×1023个

C．可生成H2的体积为0.224L（标准状况）

D．生成H2的量理论上等于0.04molNa与水反应产生H2的量

解析：

选D　根据方程式2H2O===2H2↑＋O2↑，光解0.02mol水，可产生0.02molH2和0.01molO2。

则可得：

A项，可生成H2的质量为0.04g，错误；B项，可生成氢原子数为2.408×1022个，错误；C项，可生成标准状况下H2的体积为0.448L，错误；D项，0.04molNa与水反应产生H2和光解0.02mol水生成H2理论上均为0.02mol，正确。

3.

（2017·湖南岳阳一中检测）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>④　　　　B．③>①＝④>②

C．③>①>④>②D．④>①>②>③

解析：

选C　同温、同体积的状况下，气体的压强之比等于物质的量之比。

设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为amol。

①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5amol。

②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体。

③中不反应（光照或点燃条件下才反应）。

④中发生反应2NO＋O2===2NO2,2NO2

N2O4，反应后气体的物质的量在amol与1.5amol之间。

故C项正确。

4．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是（　　）

A．相同质量、不同密度的N2O和CO2

B．相同体积、相同密度的CO和C2H4

C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3

D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4

解析：

选D　A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44，故质量相同时，分子数一定相等；B项中CO和C2H4相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，故分子数相等；C项为同温、同压、同体积，则气体所含分子数一定相同；D项中NO2和N2O4的摩尔质量不相同，则相同质量时两气体分子数一定不相等。

5．0.3molCH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。

2.4gT

O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________。

解析：

CH4分子和H2O分子的质子数都是10，所以H2O分子个数为0.3NA；T

O中的中子数为14,2.4gT

O中所含中子数为1.4NA；CH

中的电子数为8,1.5gCH

中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O

，15.6gNa2O2中的阴离子数目为0.2NA。

答案：

0.3NA　1.4NA　0.8NA　0.2NA

6．某液体化合物X2Y4，常用作火箭燃料。

16gX2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4（l）＋O2（g）===X2（g）＋2Y2O（l）。

冷却后标准状况下测得生成气体的体积为11.2L，其密度为1.25g·L－1，则：

（1）反应前O2的体积V（O2）为________。

（2）X2的摩尔质量为________；Y元素的名称是________。

（3）若反应生成0.1molX2，则转移电子的物质的量为________mol。

解析：

（1）根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。

根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O2的体积也为11.2L。

（2）生成的X2的质量为11.2L×1.25g·L－1＝14g，故X2的摩尔质量为14g÷0.5mol＝28g·mol－1，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，均为0.5mol，则X2Y4的摩尔质量为

＝32g·mol－1，故Y为氢元素。

（3）由化学方程式可知每生成1molX2转移4mole－，则生成0.1molX2转移电子0.4mol。

答案：

（1）11.2L　

（2）28g·mol－1　氢　（3）0.4

学案二　阿伏加德罗常数、物质的量在化学方程式中的应用

陷阱一　忽视气体摩尔体积的适用条件及物质的状态

一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4L·mol－1（标准状况下气体的摩尔体积）求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法用22.4L·mol－1求n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。

[对点练习]

1．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）常温常压下，22.4LCl2中含有的分子数为6.02×1023个（　　）

（2）标准状况下，80gSO3中含3NA个氧原子，体积约为22.4L（　　）

（3）2.24LCO2中含有的原子数为0.3NA（　　）

（4）标准状况下，11.2LN2O4与22.4LNO2中所含的氧原子数均等于2NA（　　）

（5）足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时转移的电子数一定为2NA（　　）

（6）标准状况下，22.4LN2和O2的混合气体中含有的分子数为NA（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√

陷阱二　设置与计算无关的一些干扰条件

给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。

[对点练习]

2．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）常温常压下，3.2gO2所含的原子数为0.2NA（　　）

（2）标准状况下，18gH2O所含的氧原子数目为NA（　　）

（3）常温常压下，92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA（　　）

（4）常温常压下，40gSO3中含2NA个原子（　　）

答案：

（1）√　

（2）√　（3）√　（4）√

陷阱三　忽视物质的组成与结构

（1）记住特殊物质中所含微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）的数目，如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl等。

（2）记住物质中所含化学键的数目，如SiO2、CO2、CnH2n＋2等。

（3）记住最简式相同的物质中的微粒数目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等。

（4）牢记物质的结构，如Na2O2是由Na＋和O

构成，而不是Na＋和O2－；NaCl为离子化合物，只有离子，没有分子等。

[对点练习]

3．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.1NA（　　）

（2）78g苯中含有碳碳双键的数目为3NA（　　）

（3）12gNaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3NA（　　）

（4）7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA（　　）

（5）将0.1molFeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA（　　）

（6）在18g18O2中含有NA个氧原子（　　）

（7）1.8g重水（D2O）中含NA个中子（　　）

解析：

（1）1molNa2O2中含有1molO

，所以7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.1NA，正确。

（2）苯分子中不含碳碳双键，故叙述错误。

（3）NaHSO4晶体中的阴离子为HSO

，错误。

（4）每个硅原子和4个氧原子相连，每个氧原子和2个硅原子相连，7.5gSiO2晶体含硅氧键0.5mol，正确。

（5）胶体粒子为聚合体，胶体粒子数目小于0.1NA，故叙述错误。

（6）18O2的摩尔质量为36g·mol－1，18g18O2的物质的量为0.5mol，则所含氧原子数为NA，故叙述正确。

（7）D表示氢元素的一种同位素氘（

H），D2O的摩尔质量为20g·mol－1，1.8gD2O物质的量为0.09mol，1molD2O中n（中子）＝10mol，则所含中子数为0.9NA，故叙述错误。

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×　（6）√　（7）×

陷阱四　常在难电离、易水解的粒子数目上设题

判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”：

一看是否有弱电解质的电离；二看是否有弱离子的水解；三看是否指明了溶液的体积；弱电解质在水溶液中部分电离，可水解盐溶液中离子发生微弱水解，都会导致粒子数目减少。

[对点练习]

4．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个CO

（　　）

（2）1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COO－的个数为0.5NA（　　）

（3）0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中，阴、阳离子的数目之和为0.2NA（　　）

（4）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（　　）

（5）25℃时，pH＝13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH－数目为0.2NA（　　）

（6）常温下，0.1mol碳酸钠晶体中含有CO

的个数为0.1NA（　　）

解析：

（1）水解导致溶液中CO

个数小于NA，错误。

（2）CH3COOH是弱酸，只有部分电离，错误。

（3）HSO

也完全电离，阴、阳离子的数目之和为0.3NA。

（4）没指明溶液体积和浓度，无法计算。

（5）OH－数目为0.1NA，与是否为二元碱无关。

（6）晶体不是溶液，不必考虑水解，正确。

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√

陷阱五　易在电子转移（得失）数目上设题

电子转移（得失）数目的问题分析，要做到“三注意”：

一要注意是否发生歧化反应，如Cl2与H2O、NaOH发生歧化反应时1molCl2转移1mol电子，其他反应转移2mol电子。

二要注意变价元素，如1molFe与足量盐酸反应转移2mol电子，而与足量硝酸反应转移3mol电子。

三要注意过量问题，如FeBr2溶液中通入少量Cl2与足量Cl2，转移的电子数是不一样的。

[对点练习]

5．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA（　　）

（2）1molNa与O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA（　　）

（3）1molNa2O2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1molFe2＋被氧化时，共转移的电子的数目为NA（　　）

（5）1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA（　　）

（6）H2O2分解制得标准状况下1.12LO2，转移电子数目为0.2NA（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

陷阱六　易忽视一些特殊条件

一要注意一些特殊的反应，如NO和O2不需要条件即可反应，NO2和N2O4之间存在相互转化，合成氨反应属于可逆反应。

二要注意特殊的物质，如摩尔质量相同或成整数倍的关系的物质：

N2和CO、C2H4；Na2S和Na2O2；CaCO3与KHCO3；NaHCO3与MgCO3；Cu2S和CuO；NO2与N2O4。

[对点练习]

6．判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA（　　）

（2）在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3分子数为NA（　　）

（3）7.8gNa2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1NA（　　）

（4）2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA（　　）

（5）标准状况下，22.4LNO2气体中所含分子数目为NA（　　）

（6）100g17%的氨水，溶液中含有的NH3分子数为NA（　　）

解析：

（1）Cl2溶于水时，与水的反应是可逆反应，大部分以氯分子的形式存在，故叙述错误。

（2）合成氨的反应为可逆反应，不能进行到底，故NH3分子数小于NA，故叙述错误。

（3）Na2S和Na2O2的摩尔质量都是78g·mol－1,7.8gNa2S和Na2O2的混合物的物质的量是0.1mol，正确。

（4）SO2和O2的反应是可逆反应，故叙述错误。

（5）NO2气体中存在着可逆反应2NO2

N2O4，故叙述错误。

（6）NH3在水中发生反应NH3＋H2O

NH3·H2O

NH

＋OH－，NH3分子数应小于NA，错误。

答案：

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　（6）×

[题型训练]

1．（2016·全国乙卷）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

解析：

选A　A项，乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6，二者的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为

＝1mol，故所含氢原子数为2NA。

B项，N2和H2合成氨的反应为N2＋3H2

2NH3，该反应为可逆反应，1molN2与4molH2反应生成的NH3小于2mol，故生成的NH3分子数小于2NA。

C项，Fe与过量的硝酸反应生成Fe（NO3）3，故1molFe参加反应时转移电子数为3NA。

D项，标准状况下，CCl4为液体，2.24LCCl4的物质的量远大于0.1mol，故含有的共价键数远大于0.4NA。

2．（2016·四川高考有改动）NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法