文档文本内容
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第01 讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01
考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航...........................................................................................................................
03 考点突破·考法探究...........................................................................................................................
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数..................................................................................................
知识点1 物质的量 阿伏加德罗常数.......................................................................................................
知识点2 摩尔质量......................................................................................................................................
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析.............................................................................................
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系..........................................................................................
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律..........................................................................................
知识点1 影响物质体积大小的因素..........................................................................................................
知识点2 气体摩尔体积..............................................................................................................................
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论...........................................................................................................
考向1 气体摩尔体积..................................................................................................................................
考向2 阿伏加德罗定律及应用..................................................................................................................
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法......................................................................................................
04 真题练习·命题洞见............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年模拟
2025 年
2024 年
阿伏加德罗常数
选择题
非选择题
安徽滁州·一模
安徽合肥一模
安徽皖南八校·一模
安徽江南十校联考·一模
\
安徽卷T6,3 分
阿伏加德罗定律
选择题
非选择题
\
\
考情分析:
高考试题中对常用化学计量考查的固定题型为“阿伏加德罗常数正误的判断”,四个选项分别从不同
的角度进行设问,主要考查不同量之间的转换,物质结构中以及物质变化过程中微粒数目的判断等,根据
研究对象的不同,可将此题型分为五类:一是有关物质结构的阿伏加德罗常数的正误判断;二是有关物质
变化的阿伏加德罗常数的正误判断;三是有关溶液中粒子数目的计算;四是有关气体摩尔体积使用条件的
判断;五是有关物质的量等基本概念和公式的规范应用;六是有关氧化还原反应中电子转移数目的计计
算。
复习目标:
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(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。
2.能根据粒子(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计
算。
2
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3
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考点一 物质的量 阿伏伽德罗常数
知识点1 物质的量 阿伏加德罗常数
1.物质的量(n)
(1)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)使用范围:适用于微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合
(如原子团、官能团等)。
2.物质的量的规范表示方法:
3. 阿伏加德罗常数:指1 mol 任何粒子的粒子数,符号为NA,NA≈6.02
×
10
23 __mol
-1 。
(4)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间关系公式:n=或N=n · N A或NA=。
得分速记
(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名
称;如1 mol 氢(不确切)和1 mol 大米(宏观物质)皆为错误说法。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
(3)6.02×1023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 kg12C 所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
知识点2 摩尔质量
1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量。
2.常用单位:g·mol
- 1 。
3.数值:以 g·mol
- 1 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
4.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式:M=。
说明:(1)使用范围:A.任何一种微观粒子 B.无论是否纯净 C.无论物质的状态
(2)注意与式量的比较
(3)注意与1mol 物质的质量的比较
(4)将物质的质量换算成物质的量,换算成粒子数,将气体物质质量换算成体积(标准状况),都要通
4
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过摩尔质量这一桥梁进行。
得分速记
(1)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,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,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数
值上相等。
(2)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变
化。
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析
例1 下列关于物质的量的正确说法是
A.可以理解为物质的质量
B.就是物质的粒子数目
C.表示一定数目微粒集合体的物理量
D.符号
,单位n
【解析】A.物质的量是表示一定数目微粒集合体的物理量,不是物质的质量,A 错误;B.物质的量表示
一定数目微粒集合体的物理量,不等同于物质的粒子数目,B 错误;C.物质的量表示一定数目微粒集合
体的物理量,C 正确;D.物质的量符号为n,单位为mol,D 错误;答案选C。
【答案】C
【名师点睛】本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题,一般来说先计算物质基本微粒中含
有多少个需要计算的粒子或微观结构,再乘以该物质的物质的量,就可以计算出相应结果,稀有气体分子
都是单原子分子。
【变式训练1】下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.国际上规定0.012kg 碳中所含有的碳原子数目约为6.02×1023
【答案】C
【解析】A.物质的量是国际科学界建议采用的一种物理量,它的单位是摩尔,A 不正确;B.物质的量作
为一种物理量,把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来,B 不正确;C.物质的量是国际单位制中
的基本物理量,摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,C 正确;D.碳元素有碳-12、碳-13、碳-14
三种核素,碳-12 是相对原子质量的标准,国际上规定0.012kg 碳-12 中所含有的碳原子数为阿伏加德罗常
数,它的近似值为6.02×1023,D 不正确;故选C。
【变式训练2】(2025·安徽蚌埠·调研性考试)已知
为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,
气体中
数目为
B.
甲基所含有的电子数是
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C.
的
溶液中
的数目为
D.
和
的混合物中含有的离子总数等于
【答案】D
【详解】A.HCl 中不含氢离子,A 错误;
B.
甲基为1mol,所含有的电子为9mol,数目是9
,B 错误;
C.碳酸根离子水解导致其数目小于
,C 正确;
D.
、
中均含有1 个钠离子和1 个阴离子,则
和
的混合物中含有的离子共
0.3mol,总数等于
,D 正确;
故选D。
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系
例2 .设
为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.常温下,
的硫酸溶液中所含
数为
B.
甲基
含有的电子数目为
C.
中含有的质子数为
D.
的溶液中阳离子数约为
【答案】D
【详解】A.
的硫酸溶液中所含
物质的量=cV=0.1mol/L 1L=0.mol,个数为
,A 正确;
B.甲基
的摩尔质量为15g/mol,15g 甲基对应1mol。每个甲基含9 个电子(碳原子6 个电子,3 个
氢原子各1 个电子),因此电子数为9NA,B 正确;
C.
中每个D 即
含1 个质子,两个
共2 个质子,
含8 个质子。总质子数为2+8=10,1mol
含质子数为10NA,C 正确;
D.
每个分子解离产生3 个
离子,因此1L1mol·L⁻¹ 溶液中
的物质的量为
。虽然溶液
中还存在少量
和
,但其数量远小于
,故阳离子总数约为
,而非4
,D 错误;
故选D。
思维建模
计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
1.弄清楚微粒与所给物质的关系:原子(或电子)的物质的量=分子(或特定组合)的物质的量×1 个分子(或特定
组合)中所含这种原子(或电子)的个数。
2.由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型:记住特殊物质中1 mol 物质所含微粒(分子、原子、电
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子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
【变式训练1】(2025·安徽皖南八校·一模)
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3.4g
含有的共用电子对数为0.2
B.质量分数为46%的乙醇水溶液中所含氧原子数为4
C.2.3g Na 与含0.08mol HCl 的稀盐酸反应,转移电子数为0.1
D.2.24L
与NaOH 溶液完全反应,则
【答案】C
【详解】A.由
可知,1 个过氧化氢分子中有3 个共用电子对,故3.4g(0.1mol)
中含
有共用电子对数为0.3
,A 错误;
B.溶液质量未知,无法计算,B 错误;
C.
,Na 过量,HCl 的量不足,但是剩余的Na 可以与水继续反应,所以Na 全
部反应,转移电子数为0.1
,C 正确;
D.没有说明温度和压强,无法通过气体摩尔体积计算物质的量,D 错误;
故选C。
【变式训练2·变考法】(1)标准状况下,4.8 g 甲烷(CH4)所占的体积为 L,它与标准状况
下 L 硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。
(2)标准状况下,16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是 。
(3)9.03×1023个NH3含 mol 氢原子, mol 质子,在标准状况下的体积约为 L。
(4)标准状况下,若6.72 L O3含有m 个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为 (用含m 的式
子表示)。
【答案】(1)6.72 13.44 (2)22.4 L (3)4.5 15 33.6 (4)10m
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【解题技巧】
以物质的量为中心计算的思维流程
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
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知识点1 影响物质体积大小的因素
1.影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性);
②粒子间的距
离
(由温度与压强共同决定);
③粒子的数目(物质的量的大小)。
2. 1 mol 任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为6.02×10
23 。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体
积的大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
①固态或液
态物质
粒子之间的距离是非常小的,在粒子数目相同的情况下,它们的体积主要取决于构成
物质的粒子的大小。不同物质的粒子大小是不相同的,所以1mol 不同的固态或液态
物质的体积是不相同的。
②气体物质
粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,所以当粒子数相同
时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而在相同的温度和压强下,任何气
体粒子之间的距离可以看成是相等的,因此粒子数相同的任何气体都具有相同的体
积。
知识点2 气体摩尔体积
1.含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,单位为L·mol-1(或L/mol);
2.特例:标准状况(即0 ℃
和
101 kPa
)下,Vm约为 22.4_L·mol
-
1 。
3.基本关系式:n===
4.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。
(1)标准状况:0℃
、
1.01×10
5 Pa
。
(2)Vm与气体的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,Vm变小。。
(3)对于气体而言,不同状态下的气体摩尔体积不一定相同。标准状况下的气体摩尔体积:约
22.4L·mol
-1 。
5. 物质的量与气体摩尔体积间的相关计算
(1)与物质的量基本关系式:n===
(2)标准状况下1mol 气体为22.4 L,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的
气体摩尔质量和相对分子质量,也可求出1L 气体的质量即气体密度。反之也可由气体密度求摩尔质量。
同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度,可由气体的相对密度求气体的摩尔质量,如某气体对氢气
(H2)的相对密度为15,则其相对分子质量为30。常见的有:
①由标准状况下气体密度求相对分子质量;M=ρ ×22.4 L·mol
- 1 。
②由相对密度求气体的相对分子质量(D=):=D;
混合气体的平均相对分子质量:即混合气体1mol 时的质量数值
【思维建模】
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①使用气体摩尔体积四注意
②用“22.4 L·mol-1”要“二看”
一看——物质状态,必有是气体,如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质;
二看——外界条件,必须为标准状况,标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa,不是常温、常压。非标准状况下,
气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol-1,但也可能是22.4 L·mol-1。
③气体摩尔体积的适用范围:气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。需
要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。
④物质的质量、物质的量一定时,所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2 所含的原
子数目是2NA。注意不要形成定势思维,看到“常温常压”就排除选项。
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:
(1)相同的温度和压强下,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。
(2)特别提示
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体;
②同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。
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
。
1. 即:⇒N1=N2 “三同”(T、p、V)→“一同”(N)→(n)
【名师提醒】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。
2.阿伏加德罗定律表达式:pV=nRT,其中p 代表压强,V 代表体积,n 代表物质的量,R 是气体常数,T 代
表开尔文温度,为273+t。
3.阿伏加德罗定律的推论,利用pV=nRT、pV=(m/M)RT 及pM=ρRT,可以得到如下推论(以下用到的符
号:ρ 为密度,p 为压强,n 为物质的量,M 为摩尔质量,m 为质量,V 为体积,ρ 为密度,T 为热力学温
度)
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p 相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V 相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p 相同
=
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
T、p、m 相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成
反比
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T、V、m 相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量
成反比
T、p、V 相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量
之比,也等于它们的密度之比
记忆方法
三正比、二反比、一连比
【方法技巧】
①阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体,但对于固体和液体则不适用。
②同温、同压、同体积和同分子数,共同存在,相互制约,只要“三同”成立,“第四同”必定成立。
③对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
考向1 气体摩尔体积
【例1】1.下列有关气体摩尔体积的描述中,正确的是
A.在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol-1
C.1 mol 气体体积为22.4 L,则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【详解】A.根据气体摩尔体积的定义,在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积是恒定
不变的,这个体积被称为气体摩尔体积,在标准状况下气体摩尔体积Vm=22.4L·mol-1,A 正确;
B.气体体积受温度、压强的影响,随着条件的不同,气体摩尔体积对应的数值有无数种,不一定是22.4
L·mol-1,但在标准状况下气体摩尔体积Vm=22.4L·mol-1,B 错误;
C.非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol 气体体积达到22.4 L,C 错误;
D.气体摩尔体积与物质的量无关,当条件不同时气体摩尔体积不一定相同,D 错误;
思维建模
1.标准状况下的气体摩尔体积
(1)标准状况:0℃、1atm 即1.01×105Pa。
(2)理想气体:A.不计大小但计质量;B.不计分子间的相互作用。
(3)标准状况下的气体摩尔体积:约22.4L·mol-1。
2.主要应用
标准状况下1mol 气体为22.4 L,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的气体摩
尔质量和相对分子质量,也可求出1L 气体的质量即气体密度。
【变式1】下列有关气体摩尔体积的描述正确的是
A.1 摩尔的物质所占的体积就是气体摩尔体积
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B.通常状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
D.标准状况下,1 摩尔H2O 的体积约为22.4 L
【答案】C
【详解】A.气体摩尔体积只适用于气体,且受温度和压强的影响,则一定温度、压强下,1 摩尔的气体
所占的体积就是气体摩尔体积,A 不正确;
B.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
,通常情况下,气体摩尔体积不是22.4 L·mol
,B 不正
确;
C.标准状况下(273K、101kPa),气体摩尔体积约为22.4 L·mol
,气体摩尔体积只适用于气体,C 正确;
D.标准状况下,H2O 呈液态,1 摩尔H2O 的体积远小于22.4 L,D 不正确;
故选C。
【变式训练2】NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,
含有的分子数是
B.常温常压下,
气体含有的分子数是
C.
溶液含有的钠离子数为
D.标准状况下,
和
混合气体所含原子总数为
【答案】C
【解析】A.标准状况下,CCl4呈液态,无法求出2.24LCCl4的物质的量,也就无法求出其含有的分子数,
A 不正确;B.常温常压下,
气体的物质的量小于1mol,则含有的分子数小于
,B 不正确;
C.
溶液含有0.2molNa+,则所含的钠离子数为
,C 正确;D.标准状况下,
和
混合气体的物质的量为0.5mol,H2和CO 都为双原子分子,则所含原子总数为
,D 不正
确;故选C。
考向二 阿伏加德罗定律及应用
例1 1.向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,下列有关这三种气体的叙述中正确的是( )
A.温度、压强相同时,三种气体的密度关系:H2>Ne>O2
B.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系: O2>Ne>H2
C.温度、密度相同时,三种气体的压强关系:H2>Ne>O2
D.温度、压强、体积均相同,三种气体的质量关系: H2>Ne>O2
【答案】C
【解析】由PV=nRT 可推知,PM=ρRT,可知温度、压强相同时,气体密度和摩尔质量成正比,摩尔质
量:H2<Ne<O2,则密度:H2<Ne<O2,A 错误;由A 可知,温度、压强相同时,密度:H2<Ne<O2,
根据公式ρ=,质量相同,则体积:H2>Ne>O2,B 错误;根据PM=ρRT 知,温度、密度相同时,气体的
压强与摩尔质量成反比,则温度、密度相同时,摩尔质量和压强成反比,压强:H2>Ne>O2,C 正确;由
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PV=nRT 可知,温度、压强、体积均相同,气体物质的量相同,根据公式m=nM,质量:H2<Ne<O2,D
错误。
思维建模
熟练应用的2 组公式
(1)n===;
(2)==(同温、同压)。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练1】如图Ⅰ,将质量均为m g 的O2和SO2气体分别充入两
个相同体积的密闭容器甲、乙中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2
B.两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体质子数之比为1∶2
D.甲、乙中气体密度比为1∶2
【答案】 B
【解析】根据n=,质量均为m g 的O2和SO2物质的量之比与摩尔质量成反比,即n(O2) n(SO
∶
2)=64 32
∶
=
2 1∶,甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2 1∶,故A 错误;由pV=nRT,体积相等的甲和乙,压强与温
度成正比,且n(O2) n(SO
∶
2)=2 1∶即代表氧气的曲线较高,故B 正确;n(O2) n(SO
∶
2)=2 1∶,质子数之比为
(2×16) (1×32)
∶
=1 1∶,故C 错误;根据ρ=,甲、乙容器体积相等,两种气体的质量相等,则密度也相等,
即甲、乙中气体密度比为1 1∶,故D 错误。
【变式训练2】
和
均是大气污染物,在相同温度和压强下,相同质量的
和
的关系正确的是
A.密度之比为15 14
∶
B.分子数之比为1 1∶
C.原子数之比为15 14
∶
D.体积之比为14 15
∶
【答案】C
【解析】A.根据阿伏加德罗定律的推论,相同温度和压强下,气体的密度和摩尔质量成正比,因此
、
的密度之比为28 30=14 15
∶
∶
,A 错误;
B.相同质量,根据
,得物质的量和摩尔质量成反比,因此
、
的分子数之比=物质的量之比
=15 14
∶
,B 错误;
C.因每个
及
分子均由2 个原子构成,原子个数之比=分子数之比=15 14
∶
,C 正确;
D.同温同压下,体积和物质的量成正比,因此体积之比为15 14
∶
,D 错误;
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故选C。
得分速记
第一步:找“相同”明“不同”
(1)找出题干中有哪些相同的条件,再根据物质的量,结合物质的微粒结构,求出相应的粒子数;
(2)分析选项中的要求,明确需要求解哪些量。
第二步:用“规律”
利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系,进行对比判断,从而顺利解题
注:可利用理想气体状态方程推导判断:pV=nRT,其中R 为常数。
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法
【例1】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L NH3中含有的氢原子数为1.5NA
B.常温常压下,16 g O2和O3的混合气体中所含氧原子数为NA
C.标准状况下,22.4 L 水含有的分子数为NA
D.2.24 L CO 和CO2的混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
【答案】B
【解析】常温常压下Vm不等于22.4 L·mol-1,则11.2 L NH3的物质的量不是0.5 mol,故含有的氢原子数不
是1.5NA,A 错误;16 g O2和O3的混合气体所含氧原子的物质的量为=1 mol,则所含氧原子数为NA,B 正
确;标准状况下水是非气体,22.4 L H2O 的物质的量不是1 mol,则含有的分子数不是NA,C 错误;D 错
误。
得分速记
常温常压下Vm 不等于22.4 L·mol-1,题目未指明混合气体所处的状况(温度和压强),无法根据其体积计
算物质的量。若物质为混合物,先求混合物中各物质的最简式,若最简式相同,可先求最简式的物质的
量,然后求解目标粒子数目。若最简式不同,可先计算两物质的摩尔质量是否相同,当摩尔质量相同时,
可先求两物质的总物质的量,然后求解目标粒子的数目。
【变式训练1】按要求解答问题:
(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)CO 和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是_______ g·mol-1。
【解析】(1)M=ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1;根据相对分子质量,推测可能是二氧化硫气体。
(2)
。
(3)CO 燃烧发生反应:2CO+O2
2CO2,CO 的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积
13
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为11.2 L,故18 g CO 和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO 和CO2的混合气体的
物质的量为0.5 mol,设CO 的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则
,解得x=0.25,y=0.25。
①原混合气体的密度=
=
≈1.61 g·L-1。
②
=ρ·V=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1。
【答案】(1)64 (2) SO2 64 (3)①1.61
36
②
思维建模
求气体摩尔质量M 及相对分子质量的常用方法:
(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(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
(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=M1×a%+
M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
【变式训练2】14.在标准状况下有①
,②
个HCl 分子;③
。下列
对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是
A.质量:②<
<
①③
B.氢原子数:②>
>
①③
C.体积:②<
<
①③
D.密度:②>
>
③①
【答案】D
【分析】计算各物质的物质的量:①
=0.3mol;②
=0.5mol;③
=0.2mol;
【详解】A.根据m=nM 知,甲烷质量为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g,HCl 的质量为0.5 mol×36.5 g/mol=18.25
g,氨气的质量为3.4 g,故质量:③<
<
①②,A 错误;
B.甲烷中n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,HCl 中n(H) =0.5 mol,氨气中n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,故H 原子数
目:②<
<
③①,B 错误;
C.根据V=nVm 知,相同条件下体积之比等于物质的量之比,故体积:③<
<
①②,C 错误;
D.根据
知,相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,故密度:①<
<
③②,D 正确;
故选D。
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1.(2024·安徽卷)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y 均为氮氧化
物),羟胺(
)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应
的产物盐酸羟胺
广泛用子药品、香料等的合成。
已知
时,
,
,
。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,
和Y 混合气体中氧原子数为
B.
溶液中
和
数均为
C.
完全转化为
时,转移的电子数为
D.
中含有的价电子总数为
【答案】A
【分析】
在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X 在X 还原酶的作用下转化为Y,X、Y 均为氮氧化
物,即X 为NO,Y 为N2O。
【解析】A.标准状况下,
和N2O 混合气体物质的量为0.1mol,氧原子数为
,故A 正确;
B.HNO2为弱酸,因此
能够水解为HNO2,
溶液中
数目小于
,故B 错
误;
C.
完全转化为
时,N 的化合价由-1 上升到+3,
物质的量为0.1mol,转移的电
子数为
,故C 错误;
D.
物质的量为0.1mol,N 的价电子数等于最外层电子数为5,
含有的价电子总数为
,
故D 错误;
故选A。
2.(2025·黑吉辽蒙卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确
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的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa 完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中
与足量
反应转移电子的数目为
D.
溶液中,
的数目为
【答案】A
【解析】A.反应①电解熔融NaCl 生成
,标准状况下11.2L
为0.5mol,含0.5×2=1mol 原子,即
,A 正确;B.2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol
,每个
含1 个O-O 非极性键,
所以非极性键数目为
,B 错误;C.
与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为
,1mol
与水反应转移1mol 电子,数目为
,C 错误;D.ClO⁻在水中
会水解,故
数目小于
,D 错误;故选A。
3.(2025·广东卷)设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
的中子数,比
的多
B.
与水蒸气完全反应,生成
的数目为
C.在
的
溶液中,
的数目为
D.标准状况下的
与足量
反应,形成的共价键数目为
【答案】D
【解析】A.
的中子数为10,
的中子数为8,每个O2分子含2 个O 原子,1mol
比1mol
多
4NA个中子,A 错误;B.Fe 与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe 生成
mol H2,数目为
NA,B 错
误;C.
在水中会水解,溶液中
的数目小于0.1NA,C 错误;D.1mol Cl2与H2反应生成2mol
HCl,形成2mol H-Cl 键,共价键数目为2NA,D 正确;故选D。
4.(2025·云南卷)
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
中原子的数目为
B.
所含中子的数目为
C.
粉和足量S 完全反应,转移电子的数目为
D.
盐酸与足量
反应,生成
的数目为
【答案】B
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【详解】A.未指明气体是否处于标准状况,22.4L CH4的物质的量无法确定为1mol,因此原子数目无法确
定为5NA,A 错误;
B.
18O 的中子数为18-8=10,1mol18O 含10mol 中子,数目为10NA,B 正确;
C.28g Fe(0.5mol)与S 反应生成FeS,Fe 的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1mol=1NA,而非1.5NA,
C 错误;
D.浓盐酸与MnO2反应时,随反应进行浓度降低,反应停止,实际生成Cl2的物质的量小于理论值
0.3mol,D 错误;
故选B。
5.(2025·河北卷)设
是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.
晶体内氢键的数目为
B.
的NaF 溶液中阳离子总数为
C.28g 环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
【答案】B
【详解】A.每个水分子在冰中形成4 个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2 个氢键。
,氢键数目为
,A 正确;
B.
溶液中阳离子包括
。
,根据电荷守恒:
,钠
离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有
,所以阳离子总数大于
,B 错
误;
C.环己烷和戊烯的最简式均为
,
混合物含
单元,对应
碳原子,碳原子数目为
,C 正确;
D.铅酸蓄电池负极反应为
。增重
对应生成
,转移
电子,数
目为:
,D 正确;
故选B。
6.(2025·湖南卷)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:
(浓)
。设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
含质子数为
B.常温常压下,
含σ 键数目为
C.
的稀硫酸中含
数目为
D.
与
充分反应得到
的分子数为
【答案】A
【详解】A.12g 的
12C 的物质的量为1mol,每个
12C 原子含有6 个质子,因此总质子数为6NA,A 正确;
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B.常温常压下,6.72L CO2的物质的量小于0.3mol,每个CO2分子含2 个σ 键,总σ 键数小于0.6NA,B 错
误;
C.pH=1 的稀硫酸中,
浓度为0.1mol/L,1L 溶液中
数目为0.1NA,而非0.2NA,C 错误;
D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO3分子数小于NA,D 错误;
故选A。
7.(2024·海南卷)
代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
超重水(
)所含的电子数目为
B.
溶液中
的数目为
C.过量C 与
充分反应转移电子数目为
D.
与足量
发生取代反应生成HCl 分子的数目为
【答案】A
【解析】A.
超重水(
为
)所含的电子为0.1mol×10=1mol,电子数目为
,A 正
确;B.次氯酸根离子为弱酸根离子,水溶液中部分水解生成次氯酸和氢氧根离子,故
溶液中
的数目小于
,B 错误;C.过量C 与
充分生成硅单质和
CO,硅化合价由+4 变为0,则反应转移电子数目为4
,C 错误;D.甲烷与氯气发生取代反应为连锁反
应,同时得到四种氯代产物和HCl,结合氯守恒,
与足量
发生取代反应生成HCl 分子的数目
为
,D 错误;故选A。
8.(2024·广东卷)设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
中含有
键的数目为
B.
溶液中含
的数目为
C.
和
的混合气体含有的分子数目为
D.
与
反应生成
,转移电子数目为
【答案】A
【解析】A.26gC2H2的物质的量为1mol,一个C2H2分子中含有3 个
键,故26gC2H2中含有
键的数目
为3NA,A 正确;B.
在水溶液中发生水解,1L1mol⋅L-1NH4NO3溶液中含
的数目小于NA,B 错
误;C.CO 和H2均由分子构成,1molCO 和H2的混合气体含有的分子数目为NA,C 错误;D.Na 与H2O
反应生成11.2LH2,由于未给出气体所处的状态,无法求出生成气体的物质的量,也无法得出转移电子数
目,D 错误;故选A。
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