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第1讲 物质的量 气体摩尔体积
[考纲要求]
1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(V)、阿伏加德
m
罗常数(N)的含义。
A
2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量数目、气体体积(标准状况下)之间的相
互关系进行有关计算。
考点一 物质的量 摩尔质量
知识梳理
1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(2)物质的量的规范表示方法:
如:1 mol Fe、1 mol O、1 mol Na+或钠离子。
2
(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为:n=__________。
2.摩尔质量[判断] (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )
(2)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧( )
(3)NaOH的摩尔质量为40 g( )
(4)1 mol O 的质量与它的相对分子质量相等( )
2
(5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )
(6)氖气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )
(7)2 mol HO的摩尔质量是1 mol HO的摩尔质量的2倍( )
2 2
(8)106 g碳酸钠中离子总数为3N( )
A
[提醒]
1.阿伏加德罗常数有单位,应写为6.02×1023 mol-1,不能仅写数值6.02×1023。
2.摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,不是
同一个物理量。摩尔质量只有当以g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(或分子)
质量。
对点速练
练点一 “n、mol、N、M”的判断计算
A
1.下列说法中正确的是( )
A.摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量
B.0.012 kg12C中所含的碳原子数为N
A
C.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
2.(1)含6.02×1023个中子的 7Li的质量是________g。
3(2)4 g D 和20 g 18O 的单质化合时最多能生成________gD18 O
2 2 2
(3)若12.4 g Na X中含有0.4 mol钠离子,NaX的摩尔质量是________,X的相对原子
2 2
质量是________。
练点二 微粒数目的相关计算
3.(1)0.3 mol HO分子中所含氢原子数与________个NH 分子中所含氢原子数相等。
2 3
(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。
(3)分子数为0.5N的CO 分子,质量是________。
A 2
(4)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,A的摩尔质量是________,N个B分子的质量
是m g,则B的摩尔质量是________,24 g O 中的分子数与________g 18O 中的分子数相等。
3 2
4.标准状况下有①0.112 L 水;②0.5N个HCl分子;③25.6 g SO 气体;④0.2 mol
A 2
氨气;⑤ 2 mol 氦气;⑥ 6.02×1023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为
______________________________。
5.已知:1.6 g“可燃冰”(CH·xHO)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相
4 2
等,则该“可燃冰”的摩尔质量为________,x值为________。
6.最近材料科学家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Na CoO·1.3HO。若用N表示阿伏加德罗常数,试计算12.2 g该晶体中含氧
0.35 2 2 A
原子数为________,氢原子的物质的量为________mol。
练后归纳
灵活理解下列计算关系
N m
=n= (正确使用各个量的计算单位)
N M
A
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识梳理
1.影响物质体积的因素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________,标准状况下,
V=____________。
m
(2)相关计算
①基本表达式:V=________。
m
m V
②与气体质量的关系: =
M V
m
③与气体分子数的关系:________________。
(3)影响因素:____________________。
3.阿伏加德罗定律
(1)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
________。
(2)阿伏加德罗定律的推论
条件 公式 语言叙述
T、p n V
1 1
= 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
相同 n V
2 2
T、V p 1 n 1 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正
=
相同 p n 比
2 2
T、p p 1 M 1 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对
=
相同 p M 分子质量)成正比
2 2
m m
(可通过pV=nRT及n= 、ρ= 导出)
M V[判断] (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22.4 L( )
(2)标准状况下,28 g CO与N 的混合气体的体积约为22.4 L( )
2
(3)在标准状况下,1 mol O 与1 mol SO 的体积相同( )
2 3
(4)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积
则一定不是22.4 L( )
(5)在相同条件下,相同物质的量的CO、N 的混合气体与O 的分子个数相同,原子个数
2 2
也相同( )
[提醒]
1.标准状况下,V=22.4 L·mol-1,在非标准状况下,气体摩尔体积也有可能为22.4
m
L·mol-1。
2.阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括单一气体,也包括互不反应的混合
气体。
对点速练
练点一 “V、V”关联计算
m
1.下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下,11.2 L Cl 含有的分子数为0.5N
2 A
D.标准状况下,11.2 L HO含有的分子数为0.5N
2 A
2.设N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
A
标准状况下的体积V(L)是( )
A. B. C. D.
练点二 阿伏加德罗定律基本应用
3.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O、O 气体,当这两个容器内气体的温度和密
2 3
度相等时,下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等
B.O 比O 质量小
2 3
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
4.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O 在该条件下为气态,则1 mol O 在该条件下的体积也为30 L
2 2
练点三 气体相对分子质量的计算
5.(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为
________,可能是________气体。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为________。
(3)在一定条件下,m g NHHCO 完全分解生成NH、CO、HO(g),按要求填空。
4 3 3 2 2
①若所得混合气体对H 的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________。NHHCO 的
2 4 3
摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。
②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为
____________(用含ρ的代数式表示)。
③若在该条件下,所得NH 、CO 、HO(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的
3 2 2
平均相对分子质量为____________(用含a、b、c的代数式表示)。
方法总结
求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N):M=Nm/N。
A A
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 (g·mol-1)。
ρ
1
(4)根据气体的相对密度(D= ):M/M=D。
ρ 1 2
2
(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=
M×a%+M×b%+M×c%+……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积
1 2 3
分数)。
练点四 有关气体分压的计算
6.已知:利用测压法在刚性反应器中加入2 mol SO 、1 mol O ,研究T ℃时,反应
2 2
2SO(g)+O(g) 2SO(g) ΔH<0,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
2 2 ⇌ 3反应时间/min 0 5 10 15 20 25 40
压强/kPa 20.0 19.5 18.3 16.0 16.0 16.0 22.0
(1)平衡时,SO 的物质的量分数为________,O 的物质的量分数为________,SO 的物质
2 2 3
的量分数为________。
(2)SO 的平衡分压为________,O 的平衡分压为________,SO 平衡分压为________[气
2 2 3
体分压(p )=气体总压(p )×体积分数]。
分 总
(3)T ℃时,反应2SO(g)+O(g) 2SO(g)的平衡常数K=________kPa-1[K为以分压表
2 2 ⇌ 3 p p
示的平衡常数,计算结果保留1位小数。]
练后归纳
恒温恒容体系中
p n
(1)
1
=
1
p n
2 2
(2)p分压=p×n%
A T A
(3)用p分压可代替n列式计算
A A
pd ·pe
D E
(4)对反应a A(g)+b B(g) d D(g)+e E(g)K=
⇌ p pa ·pb
A B
本讲真题研练
1.[2020·全国卷Ⅲ,9]N是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A
A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7N个中子
A
B.1 mol重水比1 mol水多N个质子
A
C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有N个碳原子
A
D.1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有28N个电子
A
2.[2020·浙江1月,20]设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体
N为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A
1 1
A.H(g)+ O(g)===HO(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则每1 mol[H (g)+ O(g)]生成1
2 2 2 2 2 2 2
mol [HO(l)]放热286 kJ
2
B.CrO2− +ne-+14H+===2Cr3++7HO,则每生成1 mol Cr3+转移电子数为3N
2 7 2 A
C.Al3++4OH-===[Al(OH)]-,说明1 mol Al(OH) 电离出H+数为N
4 3 AD.1 mol CO
与NaOH溶液完全反应,则n(CO2− )+n(HCO−
)+n(HCO)=1 mol
2 3 3 2 3
3.[2020·浙江7月,19]N为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A
A. 4MnO− +5HCHO+12H+===4Mn2++5CO↑+11HO,1 mol[4MnO− +5HCHO]完全反应
4 2 2 4
转移的电子数为20N
A
B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为N时,阳极应有32 g Cu转化为
A
Cu2+
C.常温下,pH =9的CHCOONa溶液中,水电离出的H+数为10-5N
3 A
D.1 L浓度为0.100 mol·L-1的NaCO 溶液中,阴离子数为0.100N
2 3 A
4.[2019·全国卷Ⅱ,8]已知N是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A
A.3 g 3He含有的中子数为1N
A
B.1 L 0.1
mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO3−
数目为0.1 N
4 A
C.1 mol KCrO 被还原为Cr3+转移的电子数为6N
2 2 7 A
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13N
A
5.[2019·全国卷Ⅲ,11]设N为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的HPO 溶液,
A 3 4
下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02N
A
B.c(H+)=c(H PO− )+2c(HPO2− )+3c(PO3− )+c(OH-)
2 4 4 4
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaHPO 固体,溶液酸性增强
2 4
6.[2019·浙江4月,19]设N为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A
A.1 mol CH===CH 分子中含有的共价键数为6N
2 2 A
B.500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液中微粒数大于0.5N
A
C.30 g HCHO与CHCOOH混合物中含C原子数为N
3 A
D.2.3 g Na与O 完全反应,反应中转移的电子数介于0.1N和0.2N之间
2 A A
7.[2018·全国卷Ⅰ,10]N是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A
A.16.25 g FeCl 水解形成的Fe(OH) 胶体粒子数为0.1N
3 3 A
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N
A
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0N
A
D.1.0 mol CH 与Cl 在光照下反应生成的CHCl分子数为1.0N
4 2 3 A8.[2018·全国卷Ⅱ,11]N代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A
A.常温常压下,124 g P 中所含P-P键数目为4N
4 A
B.100 mL 1 mol·L-1FeCl 溶液中所含Fe3+的数目为0.1N
3 A
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N
A
D.密闭容器中,2 mol SO 和1 mol O 催化反应后分子总数为2N
2 2 A
阿伏加德罗常数常考易错点
常考易错点1 气体状态与体积
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)2.24 L CO 中含有的原子数为0.3N( )
2 A
(2)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19N( )
A
(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2N( )
A
(4)标准状况下,2.24 L HF含有的HF分子数为0.1N( )
A
(5)标准状况下,2.24 L三氯甲烷含有的分子数目为0.1N( )
A
(6)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N( )
A
(7)常温常压下,124 g P 中所含P—P键数目为4N( )
4 A
(8)标准状况下,2.24 L CCl 含有的共价键数为0.4N( )
4 A
(9)常温常压下,22.4 L Cl 中含有的分子数为N( )
2 A
[提醒]
常考易错点2 微粒的组成与结构
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在常温常压下,32 g 18O 中含有2N个氧原子( )
2 A
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10N( )
A
(3)相同质量的NO 与NO 中所含原子数目相同( )
2 4 2
(4)标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2N( )
A
(5)18 g DO所含的电子数为10N( )
2 A
(6)1 mol NaO 固体中含离子总数为4N( )
2 2 A(7)31 g白磷中含有的共价键数为1.5N( )
A
(8)2.0
gH18
O与DO的混合物中所含中子数为N( )
2 2 A
(9)常温常压下,32 g O 和O 的混合气体中含有的原子数为2N( )
2 3 A
(10)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12N( )
A
(11)78 g苯中含有3N碳碳双键( )
A
(12)60 ℃时,92 g NO 与NO 的混合气体中含有的原子总数为6N( )
2 2 4 A
[提醒]
熟记特殊物质的组成结构
(1)记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、DO、
2
18O、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
2
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如 NO 和NO 、乙烯(CH)和丙烯
2 2 4 2 4
(CH)等。
3 6
(3)记摩尔质量相同的物质,如N、CO、CH 等。
2 2 4
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子HO 、CH 中化学键的数目分别为3、3n+
2 2 n 2n+2
1,SiO 中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
2
(5)记NaO
中O2−
为一个阴离子。
2 2 2
常考易错点3 化学反应中微粒变化
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N( )
A
(2)2 mol SO 和1 mol O 在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2N( )
2 2 A
(3)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO 共热,转移的电子数为0.3N( )
2 A
(4)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2N( )
A
(5)1 mol Na与足量O 反应,生成NaO和NaO 的混合物,转移的电子数为N( )
2 2 2 2 A
(6)密闭容器中2 mol NO与1 mol O 充分反应,产物的分子数为2N( )
2 A
(7)1 mol SO 和4 mol O 在一定条件下,充分反应后,转移电子数为2N( )
2 2 A
(8)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH 分子数为N( )
3 A
(9)向2 L 2 mol·L-1的盐酸中,加入足量MnO ,充分反应后,生成的Cl 在标准状况下
2 2
为22.4 L( )
(10)将0.1 mol Cl 通入足量水中,充分反应后,转移电子的个数为0.1N( )
2 A
[提醒]1.氧化还原反应中电子转移的数目
求算电子转移的数目时,要清楚认识哪些元素的原子间发生电子转移。如 NaO 与HO反
2 2 2
应,电解AgNO 溶液、CuSO 溶液的反应;Cl 与HO、NaOH、Fe反应等,分析该类题目时还要
3 4 2 2
注意反应产物以及过量计算问题。
2.化学反应的多样性
(1)如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化,
氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应(可逆反应不能进行到底)。
(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2HF (HF)。
⇌ 2
(3)有些反应浓度不一样,反应就不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二
氧化锰与浓盐酸的反应。
(4)有些反应反应物的用量不一样,反应就不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与
盐酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。
常考易错点4 溶液中的微粒数目
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NHNO
溶液中含有的NH+
的数目为0.3N( )
4 3 4 A
(2)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2N( )
A
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO 溶液中,阳离子的数目之和为0.2N( )
4 A
(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH) 溶液中含有的OH-数目为0.2N( )
2 A
(5)1 L 0.1 mol·L-1的NaCO 溶液中所含氧原子数目为0.3N( )
2 3 A
(6)25 ℃时,1 L pH=12的氨水中,含有OH-的数目为0.01N( )
A
(7)pH=1的HPO 溶液中,含有0.1N个H+( )
3 4 A
[提醒]
(1)明确是否有弱电解质或可水解的盐(即溶液中是否存在平衡)如1 L 0.1 mol·L-1的
乙酸溶液中存在CHCOOH CHCOO-+H+电离平衡,1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中存在
3 ⇌ 3
CHCOO-+HO CHCOOH+OH-水解平衡,故两溶液中含有的CHCOO-数目都小于0.1N。
3 2 ⇌ 3 3 A
(2)明确所给条件是否与电解质的化学式有关。如1 L pH=1的HCl、HSO 中所含H+数
2 4
目均为N,而1 L 0.1 mol·L-1 HCl、HSO 中所含H+数目与化学式有关(分别为0.1N、
A 2 4 A
0.2N)。
A
(3)明确是否注明溶液体积。
【素养专练】
1.设N为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
AA.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N
A
B.1 mol N 与4 mol H 反应生成的NH 分子数为2N
2 2 3 A
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N
A
D.标准状况下,2.24 L CCl 含有的共价键数为0.4N
4 A
2.设N为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A
A.7 g CH 中含有N个碳氢共价键
n 2n A
B.标准状况下,22.4 L CHCl 中含有3N个氯原子
3 A
C.含0.3 mol NHNO 与a mol
NH·HO的中性溶液中含0.3N个NH+
4 3 3 2 A 4
D.1 mol Na与O 反应生成NaO和NaO 的混合物的过程中失去N个电子
2 2 2 2 A
3.[2021·河北衡水中学一模]N表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A
A.标准状况下,11.2 L正丁烷所含极性键的数目为5N
A
B.常温常压下,1 mol
Na18
O 中含有的中子数为44N
2 2 A
C.1 L pH均为2的盐酸和醋酸溶液,氢离子数均为0.01N
A
D.64 g铜与足量硫粉加热充分反应,转移电子数为2N
A
4.[2021·唐山一模]阿伏加德罗常数的值用N表示,下列叙述正确的是( )
A
A.室温时,1 L pH=2的NHCl溶液中所含H+的数目为1×10-12N
4 A
B.1 mol LiAlH 在125 ℃时完全分解生成LiH、H、Al,转移电子数为3N
4 2 A
C.1.7 g氨气中含有共价键的数目为0.4N
A
D.标准状况下,22.4 L NO 含有的原子数小于3N
2 A
5.N代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A
A.在0 ℃、101 kPa条件下,11.2 L丁烷中含极性共价键数目为5N
A
B.含23 g钠元素的NaO和NaO 混合物中阴离子数目介于0.5N和N之间
2 2 2 A A
C.5NH
4
NO 3≜4N
2
↑+2HNO
3
+9H
2
O中当氧化产物比还原产物每多14 g时,转移电子数为
15 N
A
D.用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时,电路上通过2 mol电子时产生气体分子总数为N
A
6.阿伏加德罗常数的值为 N,实验室制备联氨(NH)的化学方程式为 2NH +
A 2 4 3
NaClO===NH+NaCl+HO。下列说法正确的是( )
2 4 2
A.0.1 mol NH 中所含质子数为1.6N
2 4 A
B.0.1 mol·L-1的NaClO溶液中,ClO-的数量为0.1N
A
C.消耗4.48 L NH 时,转移电子数为0.2N
3 AD.1.6 g NH 中存在共价键总数为0.25N
2 4 A
【练后总结】
1.结构特点再强调
(1)记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、DO、
2
18O、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
2
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如 NO 和NO 、乙烯(CH)和丙烯
2 2 4 2 4
(CH)等。
3 6
(3)记摩尔质量相同的物质,如N、CO、CH 等。
2 2 4
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子HO 、CH 中化学键的数目分别为3、3n+
2 2 n 2n+2
1,SiO 中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
2
2.反应特点再提醒
(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
①2SO+O2SO
2 2 3
②N+3H2NH
2 2 3
③Cl+HO HCl+HClO
2 2 ⇌
(2)明确是否“钝化”
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(3)明确反应是否有“浓度的变化”,导致反应不能进行完全或反应发生变化。
如:MnO+4HCl(浓)=====MnCl+Cl↑+2HO,
2 2 2 2
MnO+HCl(稀)――→
2
Cu+2HSO(浓)=====CuSO+SO↑+2HO,
2 4 4 2 2
Cu+HSO(稀)――→
2 4
Cu+4HNO(浓)===Cu(NO)+2NO↑+2HO。
3 3 2 2 2
3Cu+8HNO(稀)===3Cu(NO)+2NO↑+4HO。
3 3 2 2
(4)有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与盐
酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。
3.“氧化还原”再注意
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如① Cl 和Fe、Cu等反应,Cl 只
2 2
作氧化剂,而Cl 和NaOH反应,Cl 既作氧化剂,又作还原剂;②NaO 与CO 或HO反应,
2 2 2 2 2 2
NaO 既作氧化剂,又作还原剂,而NaO 与SO 反应,NaO 只作氧化剂。
2 2 2 2 2 2 2
(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO 反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,生
3
成Fe2+。(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl 反应生成CuCl ,而Cu和S
2 2
反应生成CuS。
2
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI 溶液中通入Cl,Cl 首先氧化I-,再氧化Fe2+。
2 2 2
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一
1知识梳理
N
1.(1)含有一定数目粒子的集合体 0.012 6.02×1023 mol-1 (3)
N
A
m
2.单位物质的量 M g·mol-1或g/mol 相对原子质量或相对分子质量 n=
M
判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
(8)√
2对点速练
1.解析:A项,摩尔是物质的量的单位,不是物理量;C项,物质的摩尔质量当以
g·mol-1作单位时数值上等于其相对分子(原子)质量;D项,1 mol任何微粒都含有约
6.02×1023个粒子。
答案:B
N
2.解析:(1)根据n= 计算中子的物质的量,
7Li的中子数为7-3=4,进而计
N 3
A
算Li的物质的量,再根据m=nM计算。(2)根据不足量的物质计算生成D18 O的质量,18O
2 2
过量。(3)1 mol Na X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na X中含有0.4 mol钠离子,则NaX
2 2 2
12.4g
的摩尔质量为M(NaX)= =62 g·mol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
2 0.2mol
7
答案:(1) (2)22 (3)62 g·mol-1 16
4
N ·m
3.答案:(1)0.2N (2)2.8 mol (3)22 g (4)38 g·mol-1 A
A
N
g·mol-1 184.答案:①>⑥>⑤>③>②>④
5.答案:160 g·mol-1 8
6.答案:0.33N 0.26
A
考点二
1知识梳理
1.大小 数目 距离
V V N
2.(1)V 22.4 L·mol-1 (2) = (3)气体所处的温度和压强
m n V N
m A
3.(1)分子 分子数
判断 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2对点速练
1.解析:使用气体摩尔体积一定要看清条件,在标准状况下,1 mol任何气体的体积
均约为22.4 L,A正确;氦气为单原子分子,含 1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积应
为22.4 L,B错误;C项不是在标准状况下,C错误;在标准状况下,HO的状态不是气态,D
2
错误。
答案:A
2.解析:解法一:公式法:
P
a g双原子分子的物质的量= mol,
N
A
a g
aN
双原子分子的摩尔质量= P = A g·mol-1,
mol P
N
A
所以b g气体在标准状况下的体积为
b g
22.4Pb
aN ×22.4 L·mol-1= L。
A g·mol-1 aN
P A
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N
a g ~ p
b g ~ N
bP Pb
则:N= ,双原子分子的物质的量为 ,所以b g该气体在标准状况下的体积为
a aN
A22.4Pb
L。
aN
A
答案:D
3.解析:两容器内的气体体积、密度相同,由m=ρV可知m(O)=m(O),B错误;
2 3
m
根据n= 可知,n(O )>n(O ),同温同体积时,气体的压强与气体的物质的量成正比,
M 2 3
P(O ) n(O )
2 2
即 = ,故p(O )>p(O ),A错误;气体的分子数与气体的物质的量成正比,
P(O ) n(O ) 2 3
3 3
则N(O )>N(O ),C错误;因为O 和O 都由氧原子构成,两者质量相等,则两种气体的氧
2 3 2 3
原子数目相等,D正确。
答案:D
4.解析:若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为 22.4 L,故该温度和压
强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分
子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,V=30 L·mol-
m
1,D项正确。
答案:A
5.解析:(1)M=ρ×22.4 g·mol-1≈64 g·mol-1。
1.92g
(2)M= 0.672L =64 g·mol-1。
22.4L·mol-1
(3)因为NHHCO(s)=====NH(g)+CO(g)+HO(g)
4 3 3 2 2
m
①M(混)=2d⇒n(混)= mol,
2d
⇒M(NH
4
HCO
3
)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。
②(混)=22.4ρ g·mol-1。
③n(NH)∶n(CO)∶n(HO)=a%∶b%∶c%,
3 2 2
(混)=17a%+44b%+18c%。
m
答案:(1)64 SO (2)64 (3)① mol 6d g·mol-1
2 2d
②22.4ρ g·mol-1 ③17a%+44b%+18c%
6.解析:由表格数据可知15 min时达到平衡,利用三段式
2SO(g)+O(g) 2SO(g)
2 2 ⇌ 3初始量(mol) 2 1 0
变化量(mol) 2x x 2x
平衡量(mol) 2-2x 1-x 2x
根据压强之比等于物质的量之比:20.0/16.0=3/(3-x),
解得x=0.6 mol,
达到平衡时:SO 的物质的量为0.8 mol,O 的物质的量为0.4 mol,SO 的物质的量为
2 2 3
1.2 mol
(1)SO 的物质的量分数为33.3%,O 的物质的量分数为16.7%,SO 物质的量分数为
2 2 3
50%
(2)SO 的平衡分压为5.33 kPa,O 的平衡分压为2.67 kPa,SO 的平衡分压为8 kPa
2 2 3
( 3 ) K = p2 ( SO ) /[p2 ( SO ) ·p( O ) ] = ( 16.0×1.2/2.4 )
p 3 2 2
2/[(16.0×0.8/2.4)2·(16.0×0.4/2.4)]=0.8 kPa-1。
答案:(1)33.3% 16.7% 50%
(2)5.33 kPa 2.67 kPa 8 kPa
(3)0.8
本讲真题研练
1.解析:A项,1个氮原子中含有7个中子,22.4 L(标准状况)氮气中含氮原子数
为2N,所含中子数应为14N,错误;B项,1个重水分子与1个水分子中所含的质子数相同,
A A
故1 mol重水与1 mol水中含有的质子数相同,错误;C项,石墨烯与金刚石都是碳的单质,
二者质量相同时所含的原子数也相同,正确;D项,1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中的NaCl含
有的电子数为28N,但溶液中的水分子中也含有电子,所以1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有
A
的电子数大于28N,错误。
A
答案:C
2.解析:本题主要考查阿伏加德罗常数的应用。根据题给热化学方程式可知,每1
1
mol [H (g)+ O (g)]生成1 mol [H O(l)]放出热量286 kJ,A正确;根据电荷守恒得n
2 2 2 2
=6,所以每生成1 mol Cr3+转移3 mol电子,B正确;Al(OH) 的酸式电离方程式为Al
3
(OH) +HO [Al(OH) ]-+H+,部分Al(OH) 发生电离,所以1 mol Al(OH) 电离产
3 2 ⇌ 4 3 3
生的H+数小于N,C错误;1 mol CO 与NaOH溶液完全反应,根据“C原子”守恒得n(
A 2)+n( )+n(HCO)=1 mol,D正确。
CO2− HCO− 2 3
3 3
答案:C
3.解析:本题考查阿伏加德罗常数,考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探
析。MnO− 中Mn为+7价,MnO− ~Mn2+转移5个电子,4 mol MnO− 完全转化为Mn2+转移
4 4 4
20 mol电子,A项正确;粗铜中含有Zn、Fe、Ag等杂质,电解时比铜活泼的金属先放电,Cu
可能没有反应,B项错误;不知道溶液的体积,H+数无法求出,C项错误;碳酸根离子水解,
阴离子数大于0.100N,D项错误。
A
答案:A
4.解析:本题涉及阿伏加德罗常数的应用,从原子结构、盐类的水解、氧化还原反
应中电子转移、化学键角度考查考生分析和解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探
析的学科核心素养。A项,3 g 3He的物质的量为1 mol,其中含有1 mol 中子,即N个中子;
A
B项,由于 在溶液中发生水解反应,故1 L 0.1 mol·L-1的NaPO 溶液中含有的
PO3− 3 4 PO3−
4 4
的物质的量小于0.1 mol,即 数目小于0.1 NA;C项,据关系式KCrO ~2Cr3+~6e-可
PO3− 2 2 7
4
知1 mol KCrO 被还原为Cr3+转移的电子数目为6N;D项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,
2 2 7 A
每个正丁烷或异丁烷分子中含有 13个共价键,58 g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为
58 g
=1 mol,则含有共价键的物质的量为13 mol,即含有13 N个共价键。
58g·mol-1 A
答案:B
5.解析:本题涉及弱电解质的电离平衡及其影响因素,通过阿伏加德罗常数的应用,
考查了学生分析和解决问题的能力,对HPO 溶液中存在的电离平衡的分析,体现了变化观念
3 4
与平衡思想的学科核心素养。
A项,由常温下溶液的pH=2可知c(H+)=10-2 mol/L,则每升溶液中H+数目为
0.01N,错误;B项,依据电荷守恒可知正确;C项,加水稀释,溶液中的c(H+)减小,pH
A
增大,错误;D项,由于HPO H++H PO− ,增加H PO− 浓度,电离平衡逆向移动,c(H
3 4⇌ 2 4 2 4
+)减小,酸性减弱,错误。
答案:B6.解析:1个CH===CH 分子中包含4个单键和1个双键,而1个双键中有2个共价键,
2 2
故1 mol CH ===CH 分子中含有的共价键数为6N,A项正确;500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶
2 2 A
液中含有的微粒包括Na+、Cl-、HO、H+、OH-,故微粒数大于0.5N,B项正确;HCHO和
2 A
CHCOOH的最简式均为CHO,故30 g HCHO和CHCOOH混合物中含“CHO”的物质的量为 1
3 2 3 2
mol,含C原子数为N,C项正确;2.3 g Na与O 完全反应,不论生成NaO还是NaO ,转移
A 2 2 2 2
的电子数均为0.1N,D项不正确,故选D项。
A
答案:D
7.解析:16.25 g FeCl 的物质的量n(FeCl)=0.1 mol,如果氯化铁完全水解,则
3 3
生成0.1 mol Fe(OH),而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成,故氢氧化铁胶体粒
3
子数远小于0.1N,A项错误;氩气是单原子分子,1 mol Ar含18 mol质子,B项正确;甘油
A
(丙三醇)的分子式为CHO ,相对分子质量为92,1 mol(92.0 g)甘油含3 mol羟基,C
3 8 3
项错误;甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物,即 1.0 mol甲烷反应后生成的
CHCl、CHCl、CHCl、CCl 共为1 mol,D项错误。
3 2 2 3 4
答案:B
8.解析:每个P 分子中含6个P-P键,124 g P 的物质的量为1 mol,含6 mol P-
4 4
P键,A项错误;该溶液中虽然含0.1 mol FeCl ,但由于Fe3+部分水解,即溶液中Fe3+数目
3
小于0.1N,B项错误;标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 mol,根据1 mol
A
CH 和1 mol C H 均含4 mol H原子可知,0.5 mol混合气体中含2 mol H原子,C项正确;
4 2 4
SO 和O 的反应为可逆反应,即反应后容器中同时含有SO 、O 和SO ,分子总数大于2N,D
2 2 2 2 3 A
项错误。
答案:C
微专题·大素养①
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
(8)× (9)×
2.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
(8)√ (9)√ (10)√ (11)× (12)√
3.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
(8)× (9)× (10)×
4.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×【素养专练】
1.解析:A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH ,14 g乙烯和丙烯混合气体中相当于含
2
有1 mol CH,则其氢原子数为2N,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1 mol N 与4
2 A 2
mol H 反应生成的NH 分子数小于2N,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1 mol
2 3 A
Fe溶于过量硝酸,电子转移数为3N,错误;D项,标准状况下CCl 为液态,故2.24 L CCl
A 4 4
的物质的量不是0.1 mol,则其含有的共价键数不是0.4N,错误。
A
答案:A
7 g
2.解析:CH 的最简式为CH ,其物质的量为 =0.5 mol,碳氢键个数为
n 2n 2 14g·mol-1
V
0.5 mol×2N mol-1=N,A项正确;CHCl 标准状况下为液体,不能利用n= 进行计算,B
A A 3 V
m
项错误;由于溶液呈中性,故NH+ 的水解程度与NH·HO的电离程度相当,NH+
的物质的量
4 3 2 4
与NHNO 相同,为0.3 mol,C项正确; 均失1 e-,故1 mol Na反应时失电
4 3
子总数为N,D项正确。
A
答案:B
3.解析:A项,正丁烷分子式为CH ,分子中含10个C—H,故标准状况下11.2 L正
4 10
丁烷中所含极性键的数目为5N,正确;B项,Na18
O 中含有的中子数为12×2+10×2=44,
A 2 2
故1 mol Na18 O 中含有的中子数为44N,正确;C项,pH为2的盐酸、醋酸中c(H+)=
2 2 A
0.01 mol·L-1,故1 L溶液中所含n(H+)=0.01 mol·L-1×1 L=0.01 mol,正确;D项,
Cu与S反应的产物为CuS,故1 mol Cu参加反应时转移电子数为N,错误。
2 A
答案:D
4.解析:A项,室温时,1 L pH=2的NHCl溶液中所含H+的数目为0.01N;B项,1
4 A
mol LiAlH 在125 ℃时完全分解生成LiH、H、Al,反应中Al元素的化合价从+3价降低到0
4 2
价,因此转移电子数为3N;C项,1.7 g氨气的物质的量是0.1 mol,其中含有共价键的数
A
目为0.3N;D项,标准状况下,NO 不是气体。
A 2
答案:B5.解析:在0 ℃、101 kPa条件下,11.2 L丁烷的物质的量为0.5 mol,其中含极性
共价键(C—H)的物质的量为0.5 mol×10=5 mol,故A正确;根据钠原子守恒,含23 g
钠元素的NaO和NaO 混合物的物质的量为0.5 mol,而NaO和NaO 均由2个钠离子和1个
2 2 2 2 2 2
阴离子构成,故其中阴离子数目为0.5N,故B错误;5NHNO=====4N↑+2HNO +9HO中氧
A 4 3 2 3 2
化产物和还原产物均为氮气,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 5∶3,当氧化产物
比还原产物每多14 g时,共生成氮气2 mol,转移电子数为7.5N,故C错误;用惰性电极电
A
解饱和碳酸钠溶液,相当于电解水,当电路上通过2 mol电子时产生1 mol H 、0.5 mol
2
O,分子总数为1.5N,故D错误。
2 A
答案:A
6.解析:1个NH 分子中含有18个质子,A项错误;未指明NaClO溶液的体积,无法
2 4
计算,B项错误;气体所处的状况未知,无法计算,C项错误;1个NH 分子中存在1个N—N
2 4
1.6g
键和 4 个 N—H 键,1.6 g N H 的物质的量为 =0.05 mol,存在共价键 0.05
2 4 32g·mol-1
mol×5=0.25 mol,D项正确。
答案:D