1、高中化学复习辅导物质的量 教师版考点一物质的量、摩尔质量【知识梳理】1物质的量(1)物质的量(n)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。(2)物质的量的规范表示方法：(3)阿伏加德罗常数(NA)0012 kg 12C所含原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.021023，单位为mol1。公式：NAn(N)2摩尔质量(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。单位是gmol1。公式：Mn(m)。(2)数值：以gmol1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。【深度思考】11 mol NaCl和1 mol HCl所含的粒子数相同吗
2、？答案不相同。因为NaCl是离子化合物，组成微粒是Na和Cl，而HCl是共价化合物，组成微粒是HCl分子。2阿伏加德罗常数(NA)与6.021023完全相同吗？答案不相同。6.021023是个纯数值没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.021023。【典例分析】题组一有关概念的理解1下列说法中正确的是 ()A1 mol任何物质都含有6.021023个分子 B1 mol Ne中含有约6.021024个电子C1 mol水中含2 mol氢和1 mol氧 D摩尔是化学上常用的一个物理量答案B 解析有些
3、物质是由离子或原子构成的，故A错；使用摩尔表示物质的量时，应用化学式表明粒子的种类，故C错；摩尔是物质的量的单位，而不是物理量，故D错。【易错警示】摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点(1)相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)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gmol1，相对原子(分子)质量的单位为1。题组二有关分子(或特定组合)中的微粒数计算32 mol CO(NH2)2中含_mol C，_mol N，_mol H，所含氧原子跟_mol H2O所含氧原子个数相等。 答案24824含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含_mol SO4(2
4、)，Al3物质的量_0.8 mol(填“”、“”或“”)。答案1.2题组三物质的质量与微粒数目之间的换算6最近材料科学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，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数_，氢原子的物质的量_mol。答案0.33NA0.26解析晶体的摩尔质量为122 gmol1，n122 gmol1(12.2 g)0.1 mol，故氧原子数目0.1(21.3)NA0.33NA，n(H)0.1 mol1.320.26 mol。7某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加
5、德罗常数的值，下列说法中正确的 该氯原子的相对原子质量为12a/bm g该氯原子的物质的量为m/(aNA)mol该氯原子的摩尔质量是aNA g a g该氯原子所含的电子数为17 molA B C D答案C解析中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17，错。 有关微粒数目比较的思维方法考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律【知识梳理】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：单位物质的量的气体所占的体积，
6、符号Vm，标准状况下，Vm22.4_Lmol1。(2)相关计算基本表达式：Vmn(V) 与气体质量的关系：M(m)Vm(V) 与气体分子数的关系：Vm(V)NA(N)(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。3阿伏加德罗定律及其推论应用(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pVnRT及nM(m)、V(m)导出)相同条件结论公式语言叙述T、p相同n2(n1)V2(V1)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同p2(p1)n2(n1)温度、体积相同的气体，
7、其压强与其物质的量成正比T、p相同2(1)M2(M1)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比特别提醒(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。【深度思考】1标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？答案不一定。因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，标准状况下，22.4 L气体的物质的量为1 mol。2由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m
8、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 答案解析、中，1摩尔水或水蒸气的质量都为m水NA；中，水蒸气分子间间距比分子直径大的多，仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积。【典例分析】题组一以“物质的量”为中心的计算1设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是 ()A.bNA(22.4ap) B.pNA(22.4ab) C.a(22.4NAb) D.aNA(22.4pb)答案D解析解法一公式法：双原子分子的物质的量NA(p) mol 双原子分子的摩尔质量mol(p)p(a
9、NA) gmol1所以b g气体在标准状况下的体积为gmol1(aNA)22.4 Lmol1aNA(22.4pb) L解法二比例法：同种气体其分子数与质量成正比，设b g气体的分子数为Na gpb gN则：Na(bp)，双原子分子的物质的量为aNA(pb)，所以b g该气体在标准状况下的体积为aNA(22.4pb) L。2某气体的摩尔质量为M gmol1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则VNA(MX)表示的是 ()AV L该气体的质量(以g为单位) B1 L该气体的质量(以g为单位)C1 mol该气体的体积(以L为单位) D1 L该气
10、体中所含的分子数答案B解析X除以NA为该气体的物质的量；然后乘以M表示其质量；最后除以V为1 L该气体的质量。【反思归纳】熟记宏观物理量与微观粒子数转化关系物质的量通过摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数将宏观物理量物质的质量、气体的体积与微观物理量微粒个数、微粒的质量联系起来。题组二阿伏加德罗定律及推论的应用3下列两种气体的分子数一定相等的是 ()A质量相等、密度不同的N2和C2H4 B体积相等的CO和N2C等温、等体积的O2和N2 D等压、等体积的N2和CH4答案A解析N2和C2H4这两种气体的摩尔质量相等，质量相等时，物质的量也就相等，所含的分子数也一定相等，A项正确。B、C、D项可根
11、据阿伏加德罗定律及其推论加以判断，所含分子数均不一定相等。45某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。气体烧瓶和气体的总质量(g)气体烧瓶和气体的总质量(g)A48.408 2D48.382 2B48.408 2E48.434 2C48.408 2F48.876 2已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 L，烧瓶和空气的总质量为48.421 2 g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式
12、)_。(2)E的相对分子质量是_。(3)实验室制取少量D的化学方程式是_。(4)A、B、C可能的化学式是_。答案(1)SO2(2)30(3)CaC22H2OCa(OH)2C2H2(4)N2、CO、C2H4解析设烧瓶的质量为m，盛空气时，29 gmol1(48.421 2 gm)22.4 Lmol1(0.293 L)，m48.04 g，据阿伏加德罗定律可得：M(A)(48.408 2 g48.04 g)22.4 Lmol1(0.293 L)，解得M(A)28 gmol1M(B)M(C)，所以A、B、C可能为N2、CO、C2H4，同理可推出D、E、F的相对分子质量分别为26、30、64，所以D为C
13、2H2，E为C2H6，F为SO2(能使品红溶液褪色)。【反思归纳】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：M22.4(gmol1)；(2)根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D；(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/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)：MNAm/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)。考点三突破阿伏加德罗常数应用的六个陷阱题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态1判断正误，正确的划
14、“”，错误的划“”(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)常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA ()题组二物质的量或质量与状况2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(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)常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA ()题组三物质的微观结构3判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)18 g D2O所含的电子数为10NA
15、()(2)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA ()(3)标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA ()【突破陷阱】1只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 Lmol1(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，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得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。2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
16、含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。3此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。题组四电解质溶液中，粒子数目的判断4判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的NH4()的数目为0.3 NA ()(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl，KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA()(3)0.1 molL1的N
17、aHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA ()题组五阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”5判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA ()(2)标准状况下，22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA ()(3)100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH3分子数为NA ()(4)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA ()题组六氧化还原反应中电子转移数目的判断6判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA ()(2)0.1 mol
18、 Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA ()(3)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()(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA ()(5)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA ()【突破陷阱】4突破此类题目的陷阱，关键在于审题：(1)是否有弱离子的水解。(2)是否指明了溶液的体积。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH1的H2SO4溶液c(H)0.1 molL1，与电解质的组成无关；0.05 molL1的Ba(OH)2溶液，c(OH)0.1 molL1，与电解质
19、的组成有关。5解决此类题目的关键是注意一些“隐含反应”，如：(1)2SO2O2催化剂2SO32NO2 N2O4 N23H2高温、高压2NH3 (2)Cl2H2O HClHClO (3)NH3H2O NH3H2O NH4()OH6氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的“陷阱”，突破“陷阱”的关键是：(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂。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
20、。如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3，Fe过量，生成Fe2。(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中，通入Cl2，首先氧化I，再氧化Fe2，所以上述题(5)中转移的电子数目大于NA。考点四最常考的定量实验气体体积、质量的测定【知识梳理】定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。温度用温度计测量 质量的质量后求差值(气体用天平称出吸收装置吸收气体前后)体积气体用各种组合仪器(见下面讲解)(液体用量筒、滴定管或容量瓶)1气体体积的测定装置既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体
21、的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)
22、。(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。2气体质量的测量装置气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置：【典例分析】题组一气体体积的测定1欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。填写下列各项(气流从左到右)：(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是_接_、_接_、_接_、_接_。(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是_(填序号)。待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL；擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天
23、平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；检查装置的气密性；旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_。(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。答案(1)ahgbcfed(2)(3)(22.41 000m)/(VaVb)(4)偏小解析欲测定镁的相对原子质量，只能根据Mn(m)求得，而一定质量的镁的物质的量是通过测定一定质量的镁条与盐酸反应置换出的氢气的体积来确定的
24、。因此氢气的体积就是本实验中可测量的量。本题的反应原理：Mg2HCl=MgCl2H2。实验开始时，装置B中没有盐酸，而装置E中才有盐酸。如何让E中的盐酸进入B中？可以通过往A中加入水的方法把空气压进E中，进而把E中的盐酸压进B中与镁条反应，产生氢气。而B中产生的氢气将D中的水压进C中。此时进入C中水的体积包括两部分：一是从分液漏斗流入A中水的体积；二是反应产生氢气的体积。故可以确定仪器的连接顺序、实验步骤及实验数据的处理方法。若试管B的温度未冷却至室温，气体的温度偏高，导致气体体积偏大，从而使测定的镁的相对原子质量偏小。题组二气体质量的测定2有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3
25、的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。(1)加热前通入空气的目的是_，操作方法为_。(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A_，C_，D_。(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将_；若撤去E装置，则测得Na2CO310H2O的含量将_。(4)若样品质量为w g，反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为_(用含w、m1、m2的代数式表示)。答案(1
26、)除去装置中的水蒸气和二氧化碳关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止(2)碱石灰无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)碱石灰(3)偏低无影响偏低(4)11w(4 200m2)%解析(2)A、C、D都是U形管，不能盛液体试剂，只能盛固体试剂。A处试剂必须同时吸收CO2和水蒸气，故A处盛的是碱石灰；C、D两处分别吸收水蒸气和CO2，故C处可盛无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)，D处可盛碱石灰。(3)若A装置盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸气，则混合物中产生水蒸气的Na2CO310H2O和NaHCO3的总质量在计算中会增大，因此测得的NaCl的
27、含量会偏低；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则水蒸气总质量减小，Na2CO310H2O和NaHCO3的总质量在计算中会减小，但是NaHCO3的质量是根据CO2的质量进行计算，所以测得的NaHCO3的含量不受影响；若撤去E装置，则D装置可吸收来自外界空气中的CO2，使得NaHCO3的质量在计算中会增大，故测得的Na2CO310H2O的含量会偏低。(4)NaHCO3的质量分数：44 gmol1(m2 g)284 gmol1w g100%11w(4 200m2)%。【考题再现】1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)0.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等 ()解析没有指明标准状况，11.2 L不一定为0.5 mo
