第三章 化学计量
考点一
| 物质的量 摩尔质量
[教材知识层面]
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：1 mol 任何物质所含有的微粒数与0.012_kg 12C 所含的碳原子个数相等。
2．阿伏加德罗常数
(1)概念：1 mol 任何粒子所含的微粒数，符号为N A ，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 ＝N /N A 。
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 。
(2)数值：当微粒的摩尔质量以g/mol 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 ＝m /M 。
[高考考查层面]
命题点1 关于物质的量的基本概念 第一节
物质的量 气体摩尔体积
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、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
3.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。
理解物质的量的相关概念要注意以下四点：
(1) 物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量，其描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。
(2)使用摩尔做单位时，应用化学式指明粒子的种类，如1 mol H不能描述为1 mol氢。
(3)摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，无单位。
(4)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的变化而变化。
[典题示例]
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。()
(2)物质的量就是1 mol物质的质量。()
(3)0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子。()
(4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。()
(5)氢氧化钠的摩尔质量是40 g。()
(6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。()
提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×
命题点2以物质的量为核心的相关计算
[典题示例]
(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。
(2)12 g 乙烷中所含共价键的物质的量是________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。
解析：(1) 0.3 mol×6.02×1023 mol－1×2＝N(NH3)×3，则N(NH3)＝1.204×1023或0.2N A。
(2)12 g 乙烷的物质的量是0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol 乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。
(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝4.24 g÷0.04 mol＝106 g·mol－1。
答案：(1)0.2N A (2)2.8 mol (3)106 g·mol －
1 [方法技巧]
“核心思维法”解答微粒数目计算题
解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：
[考点达标层面]
某硫原子的质量是a g,12C 原子的质量是b g ，若N A 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12a b ②m g 该硫原子的物质的量为m aN A
mol ③该硫原子的摩尔质量是aN A g ④a g 该硫原子所含的电子数为16N A
A ．①③
B ．②④
C ．①②
D ．②③
解析：选C 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112，即12a b
，正确；②m g 硫原子的个数为m a ，其物质的量为m aN A
mol ；③该原子的摩尔质量是aN A g/mol ，不正确；④一个硫原子所含电子数为16，则16N A 为1 mol 硫原子所含电子数，不正确。
考点二
| 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
[教材知识层面]
1．影响物质体积大小的因素
(1)构成微粒的大小；
(2)构成微粒间距的大小；
(3)构成微粒的数目。
2．气体摩尔体积
(1)概念：气体摩尔体积是指在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，符号为V m ，单位为L·mol －1。 (2)特例：标准状况是指温度为0_℃，压强为101_kPa ，此情况下，气体摩尔体积为22.4_L·mol －1。
(3)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系为n＝V
V m。
3．阿伏加德罗定律
(1)决定气体体积的外界条件：
物质的量相同的气体，其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。
(2)阿伏加德罗定律的含义：
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。即T1＝T2，p1＝p2，V1＝V2，则n1＝n2。
[高考考查层面]
命题点1气体摩尔体积的使用和计算
应用气体摩尔体积时注意的四点
(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22.4 L·mol－1，其他条件下不一定是22.4 L·mol－1。
(4)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。
[典题示例]
下列说法正确的是()
①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
②0.5 mol H2所占体积为11.2 L③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L④标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－1⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同
A．①③⑤B．④⑥
C．③④⑥D．①④⑥
解析：选B①物质不一定是气体；②不一定在标准状况下；③水在标准状况下不是气体；⑤气体摩尔体积与温度、压强有关。
命题点2阿伏加德罗定律及其应用
阿伏加德罗定律是指在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。根据pV＝nRT(R 为常量，T为热力学温度)和密度、摩尔质量的定义式可推出以下结论：
描述关系
三
正比同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比[来源:https://www.doczj.com/doc/be11932929.html,][来源:https://www.doczj.com/doc/be11932929.html,][来源学优高考网]V1/V2＝n1/n2来源:https://www.doczj.com/doc/be11932929.html,]同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比p1/p2＝n1/n2同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比ρ1/ρ2＝M1/M2
二反比同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成
反比
V1/V2＝M2/M1同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量
成反比
p1/p2＝M2/M1
一连比
同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量
之比，也等于它们的密度之比
m1/m2＝M1/M2
＝ρ1/ρ2
注意：(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。
[典题示例]
1．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分子均为双原子分子，A项正确；N2、O2的比例不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2、O2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。
2．标准状况下，a L气体X2和b L气体Y2恰好完全反应生成c L气体Z，若2a＝6b＝3c，则Z的化学式为()
A．XY2B．X2Y
C．X3Y D．XY3
解析：选C由V1/V2＝n1/n2知反应的化学方程式为3X2＋Y2===2X m Y n，得m＝3，n＝1。命题点3气体摩尔质量的计算
计算气体摩尔质量常用的“五”方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；
(2)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M ＝ρ22.4 L/mol ；
(3)根据气体的相对密度(D ＝ρ1/ρ2)：M 1/M 2＝D ；
(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(N A )：M ＝N A ·m /N ；
(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M ＝M 1a %＋M 2b %＋M 3c %＋…，a %、b %、c %指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
[典题示例]
(2015·绍兴质检)在一定条件下，某化合物X 受热分解：2X=====△
A ↑＋2
B ↑＋4
C ↑，测得反应后生成的混合气体对H 2的相对密度为11.43，相同条件下，X 的相对分子质量是( )
A ．11.43
B ．22.85
C ．80.01
D ．160.02 解析：选C 根据质量守恒定律，2 mol X 生成7 mol 混合气体，则X 的摩尔质量为
11.43×2 g/mol ×72
＝80.01 g/mol 。 [考点达标层面]
1．一定温度和压强下，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 ．该气体中每个分子含有2个原子
D ．若O 2在该条件下为气态，则1 mol O 2在该条件下的体积也为30 L
解析：选A 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 ，若该物质为气态，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，在此状况下，V m ＝30 L·mol －1。
2．某液体化合物X 2Y 4，常用做火箭燃料。16 g X 2Y 4在一定量的O 2中恰好完全燃烧，反应方程式为X 2Y 4(l)＋O 2(g)===X 2(g)＋2Y 2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L ，其密度为1.25 g/L ，则：
(1)反应前O 2的体积V (O 2)为________；
(2)X 2的摩尔质量为________；Y 元素的名称是________。
(3)若反应生成0.1 mol X 2，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O 2与生成的X 2的物质的量相等。根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O 2也为11.2 L 。
(2)生成的X2的质量为11.2 L×1.25 g/L＝14 g，故X2的摩尔质量为14 g÷0.5 mol＝28
g/mol，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，均为0.5 mol，则X2Y4的摩尔质量为16 g
0.5 mol ＝32 g/mol，故Y为氢元素。
(3)由化学方程式可知每生成1 mol X2转移4 mol e－，则生成0.1 mol X2转移电子0.4 mol。
答案：(1)11.2 L(2)28 g/mol氢(3)0.4
考点三| 高考的坚守者——阿伏加德罗常数
[考点精析]
解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件，如物质的状况、所处的环境、物质本身的结构，同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况，具体有如下几点：1．注意“标准状况”“常温常压”等外界条件
(1)在标准状况下非气态的物质，如H2O、SO3、戊烷、CHCl3等；
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
2．注意物质的组成和结构
(1)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、H37Cl等。
(2)物质中所含化学键的数目，如CO2、C n H2n＋2等。
(3)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)摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如N2、CO、C2H4等。
3．注意氧化还原反应中电子的转移
电子转移(得失)数目的问题分析，如Na2O2、NO2与H2O反应；Cl2与H2O、NaOH、Fe 的反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。
4．注意弱电解质的电离、盐类的水解
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。如0.1 mol·L－1的乙酸溶液和0.1 mol·L－1的乙酸钠溶液。
5．注意一些特殊的反应
如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化，合
成氨反应等属于可逆反应。
[专项集训](判断正误)
角度一考查气体摩尔体积的适用条件
(1)用惰性电极电解食盐水，若电路中通过1N A电子的电量，则阳极产生气体11.2 L。()
(2)标准状况下，22.4 L N2和O2的混合气体中含有的分子数为N A。()
(3)常温常压下，11.2 L二氧化硫中所含的氧原子数等于N A。()
(4)标准状况下，80 g SO3中含3N A个氧原子，体积约为22.4 L。()
(5)足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4 L气体时，转移的电子数一定为2N A。()
解析：(1)没有指明是标准状况下，错误。(2)气体摩尔体积适用于混合气体，正确。(3)常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L/mol，所以11.2 L 二氧化硫中所含的氧原子数小于N A，错误。(4)标准状况下，三氧化硫是固体，错误。(5)气体应为SO2和H2的混合气，只有在标准状况下，结论才正确。
答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×
角度二考查物质的组成或结构
(1) 7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1N A。()
(2)常温下，0.1 mol碳酸钠晶体中含有CO2－3的个数为0.1N A。()
(3) 7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1N A。()
(4) 12 g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3N A。()
(5) 7.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5N A。()
解析：(1)1个过氧化钠中含有1个O2－2，所以7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1N A，正确。(2)晶体不是溶液，不必考虑水解，正确。(3)Na2S和Na2O2的摩尔质量都是78 g/mol, 7.8 g Na2S和Na2O2的混合物的物质的量是0.1 mol，正确。(4)NaHSO4晶体中的阴离子为HSO－4，错误。(5)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，7.5 g二氧化硅晶体含硅氧键0.5 mol，正确。
答案：(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√
角度三考查氧化还原反应中电子的转移
(1)标准状况下，2.24 L Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1N A。()
(2) 15.6 g Na2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4N A。()
(3)一定条件下，2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1N A。()
(4)在铜与硫的反应中，1 mol铜原子参加反应失去的电子数为2N A。()
(5)过氧化氢分解制得标准状况下1.12 L O2，转移电子数目为0.2N A。()
解析：(1)氯气不一定完全和水反应，导致转移的电子数不一定为0.1N A，错误。(2)15.6 g Na2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.2N A，错误。(3)因为2.3 g Na完全反应，所以失去的电子数一定为0.1N A。(4)反应生成Cu2S，Cu失去的电子数是N A，错误。(5)转移电子数目应为0.1N A，错误。
答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×
角度四考查一定量物质中粒子数目的计算
(1)常温下，32 g含有少量臭氧的氧气中，共含有氧原子2N A。()
(2)常温常压下，3.0 g乙烷中含有的碳氢键数为0.7N A。()
(3) 300 mL 2 mol/L蔗糖溶液中所含分子数为0.6N A。()
(4) 8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1N A。()
解析：(1)32 g氧(O3和O2)中共含有氧原子2N A，正确。(2)常温常压下，3.0 g乙烷中含有的碳氢键数为0.6N A，错误。(3)蔗糖溶液中的分子不仅有蔗糖还有水，错误。(4)极限法分析，8.0 g Cu2S中含有铜原子数为0.1N A,8.0 g CuO中含有铜原子数也为0.1N A, 正确。
答案：(1)√(2)×(3)×(4)√
角度五考查与“特殊反应”相关的粒子数目的判断
(1)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后得到NH3分子数为N A。()
(2)1 L 0.1 mol/L的Na2S溶液中含有的S2－离子数为0.1N A。()
(3)1 L 1 mol/L的Na2CO3溶液中含有N A个CO2－3。()
(4)1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中，CH3COO－离子的个数为0.5N A。()
解析：(1)可逆反应不能完全发生，所以得到的NH3分子数小于N A，错误。(2)水解导致S2－离子数小于0.1N A，错误。(3)水解导致溶液中CO2－3个数小于N A，错误。(4)醋酸是弱酸，只有部分电离，错误。
答案：(1)×(2)×(3)×(4)×
以“两种气体做比较”为载体串联物质的量的计算
近年来高考题常以多种气体为载体，考查物质的量、气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及其推论，综合运用了物质的状态、摩尔质量、比例关系、微粒数目、反应关系等内容。
高考载体(2013·大纲卷T8)
下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
[知识串联设计]
(1)30 g12C18O和28 g14N2所含的分子数相同吗？
________________________________________________________________________。
〖考查物质的量的计算〗
(2)同温同压下，12C18O和14N2两种气体的密度相同吗？
____________。〖考查阿伏加德罗定律的推论〗
(3)同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数吗？______________________。
〖考查阿伏加德罗定律〗
(4)28 g14N2所含的原子数是N A吗？___________________________________________。
〖考查阿伏加德罗常数〗
(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中，若三个容器的温度和质量相等，则三个容器的气体压强比为__________________。
〖考查阿伏加德罗定律的推论〗答案：(1)相同(2)不相同(3)相同(4)不是
(5)1∶1∶1
1．2014年春，雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是()
A．臭氧的摩尔质量是48 g
B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3
C．16 g臭氧中含有6.02×1023个原子
D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
解析：选C臭氧的摩尔质量是48 g/mol，A错误；同温同压条件下，等质量的氧气和
臭氧体积比为3∶2，B项错误；1.00 mol 臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，D错误。
2．下列叙述正确的是()
A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等
B．任何条件下，等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等
C．1 L一氧化碳气体的质量一定比1 L氧气的质量小
D．等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H＋数目一定相等
解析：选B同温同压下，相同体积的气体，物质的量才相等，A不正确；未注明气体所处的温度和压强，不能判断，C不正确；强酸的元数不一定相等，D不正确。
3．(2014·江苏高考)设N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()
A．1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1N A
B．0.1 mol丙烯酸(CH2===CHCOOH)中含有双键的数目为0.1N A
C．标准状况下，11.2 L苯中含有分子的数目为0.5N A
D．在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4N A
解析：选A设1.6 g混合物中氧气的质量为x，臭氧的质量为y，则x＋y＝1.6 g,1.6 g 混合气体中含有氧原子的物质的量为：(x/32)×2＋(y/48)×3＝0.1 mol，A项正确；丙烯酸中含有碳碳双键和碳氧双键，所以0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2N A，B项错误；标准状况下，苯为液体，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算，C项错误；过氧化钠与水的反应中，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，所以生成0.1 mol O2，转移0.2N A个电子，D项错误。
4．同温同压下，等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体，下列对两容器中气体判断正确的是()
A．中子数相同B．分子数不同
C．质子数相同D．气体质量相同
解析：选A14N原子中7个质子、7个中子，16O原子中8个质子、8个中子，13C原子中6个质子、7个中子，同温、同压、同体积的气体，分子数相同，故两容器中的中子数相同。
5．标准状况下，1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为()
A．22.4(m＋n)B．22.4×6.02×1023(m＋n)
C．m＋n D．22.4(m＋n)/(6.02×1023)
解析：选A阿伏加德罗常数指的是1 mol微粒中所含有的微粒数，标准状况下22.4 L
气体所含有的分子数为1 mol ，1 L 气体中所含有的气体分子数为(m ＋n )，可知阿伏加德罗常数可近似表示为22.4(m ＋n )。
6．(2015·衡水质检)如图表示1 g O 2与1 g X 气体在相同容积的密闭容器中压强(p )与温度(T )的关系，则X 气体可能是( )
A ．C 2H 4
B ．CH 4
C ．CO 2
D ．NO
解析：选C 由图可知，相同温度时，p (O 2)>p (X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，题给选项只有CO 2的相对分子质量大于O 2，故C 正确。
7．在臭氧发生装置中装入氧气100 mL ，经反应：3O 2=====放电
2O 3，最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是( )
A ．1.3 g/L
B ．1.5 g/L
C ．1.7 g/L
D ．2.0 g/L 解析：选B ρ(O 2)＝32 g/mol÷22.4 L/mol ＝1.429 g/L ，根据同温同压下同质量气体的密度之比等于体积的反比，可得：ρ(混)＝1.50 g/L 。
8．某气体的摩尔质量为M g·mol －
1，N A 表示阿伏加德罗常数，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
Mx VN A
表示的是( ) A ．V L 该气体的质量(以g 为单位)
B ．1 L 该气体的质量(以g 为单位)
C ．1 mol 该气体的体积(以L 为单位)
D ．1 L 该气体中所含的分子数 解析：选B x 除以N A 为该气体的物质的量，然后乘以M 表示其质量，再除以V 表示1 L 该气体的质量。
9．m g 某金属M 溶于盐酸中，放出的气体在标准状况下的体积为n L ，并生成氯化物MCl 2，则金属M 的相对原子质量是( )
A ．n /m
B ．2m /n
C ．m /22.4n
D ．22.4m /n
解析：选D 设金属M 的相对原子质量为x ，则金属M 的摩尔质量为x g·mol －1。 M ＋2HCl===MCl 2＋H 2↑
1 mol 2.24 L m g
x n L
1 mol m g x ＝
22.4 L
n L，解之得x＝
22.4m
n g·mol－
1。
10．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，最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是()
编号①②③④
气体X HI NH3H2NO
气体Y Cl2HCl Cl2O2
A．②>③>①>④B．③>①＝④>②
C．③>①>④>②D．④>①>②>③
解析：选C审题时要注意三个问题：一是气体X与Y可能反应，二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律，三是注意2NO2 N2O4的转化。同温同体积，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a mol。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1.5a mol；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介于a mol与1.5a mol之间，故C正确。
11．(2015·聊城模拟)标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数目一样多，下列说法不正确的是()
A．在任意条件下，若两种分子保持原组成，则其相对分子质量之比为m∶n
B．25 ℃、1.25×105 Pa时，两气体的密度之比为n∶m
C．同质量的A、B在非标准状况下，其分子数之比为n∶m
D．相同状况下，同体积的气体A与B的质量之比为m∶n
解析：选B只要在相同条件下气体分子数相同，其物质的量、气体体积必相等，设A、B的相对分子质量为M A和M B，气体密度为ρA和ρB，分子数为N A和N B，其质量为W A和
W B。对各选项进行分析，A项，m
M A＝
n
M B，则M A∶M B＝m∶n，正确；B项，两气体的体积相
等，则ρA∶ρB＝M A∶M B＝m∶n，错误；C项，摩尔质量越大，单位质量的分子数目越少，等
质量的A 、B 气体的分子数与其摩尔质量成反比，即N A ∶N B ＝M B ∶M A ＝n ∶m ，正确；D 项，同温同压下，同体积的气体分子数相同，故A 和B 等体积时，W A ∶W B ＝M A ∶M B ＝m ∶n ，正确。
12．在150 ℃时碳酸铵可以受热完全分解，则其完全分解后所产生的气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的( )
A ．96倍
B ．48倍
C ．12倍
D ．32倍
解析：选C 150 ℃时碳酸铵受热完全分解的化学方程式为：(NH 4)2CO 3=====△2NH 3↑＋
H 2O ↑＋CO 2↑。根据质量守恒定律，反应前1 mol 即96 g 碳酸铵受热完全分解，则反应后所生成混合气体的质量亦应为96 g 。所以，反应后生成混合气体的摩尔质量为：M (混)＝m [(NH 4)2CO 3]4 mol ＝96 g 4 mol
＝24 g·mol －1。又根据阿伏加德罗定律之推论，同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，则有：ρ(混)/ρ(H 2)＝M (混)/M (H 2)＝24/2＝12。
13．(1)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________________。
(2)在25 ℃、101 kPa 的条件下，同质量的CH 4和A 气体的体积之比是15∶8，则A 的摩尔质量为____________。
(3)两个相同容积的密闭容器X 、Y ，在25 ℃下，X 中充入a g A 气体，Y 中充入a g CH 4气体，X 与Y 内的压强之比是4∶11，则A 的摩尔质量为________。
(4)相同条件下，体积比为a ∶b 和质量比为a ∶b 的H 2和O 2的混合气体，其平均摩尔质量分别是________和________。
解析：(1)M ＝1.92 g/0.03 mol ＝64 g·mol －1。
(2)温度、压强相同时，体积之比等于物质的量之比，15∶8＝m g 16 g· mol －1∶m g M (A )
，M (A)＝30 g·mol －1。
(3)温度、体积相同时，压强之比等于物质的量之比，4∶11＝a g M (A )∶a g 16 g·mol
－1，M (A)＝44 g·mol －1。
(4)M ＝m g n mol ＝M 1×V 1V ＋M 2×V 2V ，M 1＝2×a a ＋b ＋32×b a ＋b ＝2a ＋32b a ＋b
g· mol －1
M (a ＋b )g/????a 2＋b 32 mol ＝32(a ＋b )16a ＋b
g·mol －1。 答案：(1)64 (2)30 g·mol －1 (3)44 g·mol －
1 (4)2a ＋32b a ＋b g·mol －1 32(a ＋b )16a ＋b
g·mol －1 14．卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO 2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO 2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO 。
(1)称取5.42 g 过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：
2[CaO 2·x H 2O]―→2CaO ＋O 2↑＋2x H 2O ，得到O 2在标准状况下体积为672 mL ，该样品中CaO 2的物质的量为________。
(2)另取同一样品5.42 g ，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na 2CO 3溶液，将溶液中Ca 2＋
全部转化为CaCO 3沉淀，得到干燥的CaCO 3 7.0 g 。 ①样品中CaO 的质量为________________。
②样品中CaO 2·x H 2O 的x 值为________。
解析：(1)n (CaO 2)＝n (CaO 2·x H 2O)＝2n (O 2)＝2×672 mL/22 400 mL·mol －
1＝0.06 mol 。 (2)①n (Ca 2＋
)总＝n (CaCO 3)＝7.0 g÷100 g/mol ＝0.07 mol ， m (CaO)原＝(0.07 mol －0.06 mol)×56 g/mol ＝0.56 g 。
②x ＝(5.42 g －0.56 g －0.06 mol ×72 g/mol) ÷18 g/mol÷0.06 mol ＝12
。 答案：(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②12
15．某学生利用高锰酸钾分解制氧气的反应，测定室温下的气体摩尔体积，实验装置如下。
部分实验步骤：①装好实验装置。②________________________________________。 ③把适量的高锰酸钾粉末放入干燥的试管中，准确称量试管和高锰酸钾粉末的质量为a g 。④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。⑤停止加热。⑥测量收集到的气体的体积。⑦准确称量试管和残留物的质量为b g 。⑧测量实验室的温度。回答下列问题。
(1)实验步骤的第②步是____________________________________________________。
(2)以下是测量收集到的气体的体积时必须包括的几个步骤：①调整量气管高度，使其液面高度与水准管液面高度相平；②使装置内的气体都冷却至室温；③读取量气管中气体的体
积。这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代号)。
(3)如果实验中得到的氧气体积是c L ，水蒸气的影响忽略不计，则室温下气体摩尔体积的计算式为________(含a 、b 、c )。
(4)分析下列因素对实验结果的影响(假定其他操作均正确)，并在横线上填“偏大”、“偏小”或“无影响”。
①高锰酸钾未完全分解：________________________________________________。 ②实验前未将装置内的空气排出：________________________________。
③未恢复至室温就读数：_________________________________________________。 解析：(1)有气体物质参加的化学实验，在实验开始前，一定要检查装置的气密性。
(2)读数前要先将气体冷却至室温，然后调整量气管的高度使两液面相平。
(3)设室温下的气体摩尔体积为V m ，由反应2KMnO 4=====△
K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑可知：生成O 2的质量为(a －b )g ，则
(a －b )g 32 g·mol －1＝c L V m ， 故V m ＝
32c a －b L·mol －1。 (4)①因为计算式中运用的是反应前后的质量差，因此，KMnO 4是否完全分解对实验结果无影响。③未恢复到室温，则气体体积偏大，即c 偏大，故V m 偏大。
答案：(1)检查装置气密性 (2)②①③
(3)32c a －b
L·mol －1 (4)①无影响 ②无影响 ③偏大 16．臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O 2=====放电
2O 3。 (1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________g/mol(保留一位小数)。
(2)将8 L 氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L ，其中臭氧为________ L 。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g 铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6 g 。则原混合气中臭氧的体积分数为________。
解析：(1)设有1 mol O 2。
3O 2=====放电
2O 3 Δn 3 mol 2 mol 1 mol
0.3 mol 0.1 mol
根据：M ＝m 总n 总＝32 g 0.9 mol
＝35.6 g/mol 。 (2)3O 2=====放电
2O 3 ΔV 3 体积 2 体积 1 体积
V (L) 8－6.5＝1.5 L V ＝3 L 。
(3)加热条件下，O 3、O 2都能和铜粉反应，故粉末增加的质量即为O 2和O 3的总质量。 设混合气体中含有O 2 x mol ，含有O 3 y mol ， 则有??? x ＋y ＝0.896 L 22.4 L/mol ＝0.04 mol ，
2x ＋3y ＝ 1.6 g 16 g/mol ＝0.1 mol ，
解得????? x ＝0.02 mol ，
y ＝0.02 mol 。
所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。 答案：(1)35.6 (2)3 (3)50%
第二节
物质的量在化学实验中的应用
考点一
| 物质的量浓度
[教材知识层面]
1．概念：表示单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量的物理量，符号为c B 。
2．表达式：c B ＝n B V
； 3．单位：mol·L －1或mol/L 。
4．相同浓度溶液中某些物理量之间的关系：
现有两种溶液：①1 mol·L －1KCl 溶液、②1 mol·L －
1 BaCl 2溶液，请用“相同”或“不同”填写下表： 取不同体积的KCl 溶液 取相同体积的两种溶液
1.了解物质的量浓度的含义。
2．了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。
c (溶质)
相同 相同 ρ(溶液)
相同 不同 n (溶质)
不同 相同 m (溶质)
不同 不同
[高考考查层面]
命题点1 对物质的量浓度概念的理解及简单计算
物质的量浓度有两个因素决定，即溶质物质的量和溶液的体积。理解物质的量浓度要从上述两个方面进行，再者，也要注意溶质浓度与具体所含微粒浓度的关系。
(1)描述物质的量浓度中的体积是指溶液的体积，而不是指溶剂的体积。
(2)溶液体积的单位是L ，根据密度计算溶液体积的单位一般是mL ，要注意单位的换算。
(3)溶质的浓度和离子的浓度不同，要注意根据化学式具体分析计算，如1 mol·L －1的
Al 2(SO 4)3溶液中Al 3＋的物质的量浓度不是1 mol·L －1，而是2 mol·L －1。 [典题示例]
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)含1 mol 溶质的任何溶液，物质的量浓度一定相等。( )
(2)配制1 mol·L －
1NaCl 溶液1 L ，其方法是：将58.5 g NaCl 溶于1 L 水中。( ) (3)体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同。( ) (4)1 L 0.5 mol·L －1 CaCl 2溶液中，Ca 2＋与Cl －的物质的量浓度都是0.5 mol·L －
1。( ) (5)从1 L 0.2 mol·L
－1的NaOH 溶液中取出10 mL ，这10 mL 溶液的物质的量浓度是2
mol·L －1。( ) 提示：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
命题点2 考查物质的量、溶质的质量分数、物质的量浓度之间的换算
突破物质的量浓度计算要注意的两个关键点
(1)牢记定义式，灵活利用守恒推导。由定义式出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)
及公式：c ＝n V 、溶质的质量分数＝溶质的质量溶液的质量
×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。
(2)灵活运用假设，注意单位换算。例如：已知溶质的质量分数w ，溶液的密度为ρ g·cm －3，溶质的摩尔质量为M g·mol －
1，求物质的量浓度c 。
假设溶液为1 L ，所以溶液质量为1 000ρ g ，溶质的质量为1 000ρw g ，溶质的物质的量为1 000ρw M mol ，这样可求出该溶液的物质的量浓度c ＝1 000ρw M
mol·L －1。 [典题示例]
1．已知某饱和NaCl 溶液的体积为V mL ，密度为ρ g/cm 3，溶质的质量分数为w ，物质的量浓度为c mol/L ，溶液中含NaCl 的质量为m g 。
(1)用m 、V 表示溶液的物质的量浓度________。
(2)用w 、ρ表示溶液的物质的量浓度________。
(3)用c 、ρ表示溶质的质量分数________。
(4)用w 表示该温度下NaCl 的溶解度________。
解析：(1)c ＝m /58.5V /1 000＝1 000m 58.5V
mol/L 。 (2)c ＝1 000 mL ×ρ g/mL ×w 58.5 g/mol ×1 L
＝1 000ρw 58.5 mol/L 。 (3)w ＝58.5 g/mol·c mol/L 1 000 mL·ρ g/mL ×100%＝58.5c 1 000ρ
×100%。 (4)S 100＝w 100－w ，S ＝100w 100－w
g 。 答案：(1)1 000m 58.5V mol/L (2)1 000ρw 58.5
mol/L (3)58.5c 1 000ρ×100% (4)100w 100－w
g 2．将标准状况下的a L 氯化氢气体溶于100 g 水中，得到的盐酸的密度为b g/mL ，则该盐酸的物质的量浓度(mol/L)是( )
A.a 22.4
B.ab 22 400
C. 1 000ab 2 240＋36.5a
D.ab 22 400＋36.5a
解析：选C 根据c ＝n V 进行计算，n ＝a 22.4 mol ，V ＝a 22.4×36.5 g ＋100 g 1 000b g/L
，可知C 正确。
命题点3 关于溶液稀释或混合的计算
解答溶液稀释或混合的计算问题，要活用“守恒思想”。
1．溶液稀释规律
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m 1w 1＝m 2w 2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c 1V 1＝c 2V 2。
(3)溶液质量守恒，m (稀)＝m (浓)＋m (水)(体积一般不守恒)。
2．同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时，c 1V 1＋c 2V 2＝c 混×(V 1＋V 2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时，c 1V 1＋c 2V 2＝c 混V 混，其中V 混＝m 混ρ混
。 3．溶质相同、质量分数不同的两溶液混合规律
同一溶质、质量分数分别为a %、b %的两溶液混合。
(1)等体积混合：
①当溶液密度大于1 g·cm －3时，结果是溶液浓度越大，密度越大，如H 2SO 4、HNO 3、
HCl 、NaOH 等溶液等体积混合后溶质质量分数w >12
(a %＋b %)。 ②当溶液密度小于1 g·cm －3时，结果是溶液浓度越大，密度越小，如酒精、氨水等溶液
等体积混合后，质量分数w <12
(a %＋b %)。 (2)等质量混合：
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm
－3还是ρ<1 g·cm －
3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w ＝12
(a %＋b %)。 [典题示例]
1．V L Fe 2(SO 4)3溶液中含有a g SO 2－4，取此溶液0.5V L ，用水稀释至2V L ，则稀释后溶液中Fe 3＋
的物质的量浓度为( ) A.a 576V
mol/L B.125a 36V mol/L C.250a 36V mol/L D.125a 48V
mol/L 解析：选A 依题意知，c (SO 2－4)＝a 96V mol/L ，c (Fe 3＋)＝2×a 3×96V ＝a 144V
mol/L ，故有a 144V ×0.5V ＝2V ×c B ，c B ＝a 576V
mol/L 。 2．(1)将3p %的硫酸与同体积的p %的硫酸混合得到q %的稀硫酸，则p 、q 的关系正确的是________(填序号，下同)。
①q ＝2p ②q >2p ③q <2p ④无法确定
(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸，则p 、q 的关系是________。
①q ＝2p ②q >2p ③q <2p ④无法确定
解析：当等体积混合时，设浓溶液的密度为ρ1，稀溶液的密度为ρ2，体积各为1 L ，则混合后