《三维设计》高考化学(人教版)复习教师用书:第一章 化学计量在实验中的应用 Word版含答案
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第一章 化学计量在实验中的应用
考点一| 物质的量、摩尔质量基础送分型——自主学习
[记牢主干知识]
1.物质的量与阿伏加德罗常数
2.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(或原子)质量。
(3)关系:物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量(M)之间存在的关系为n=m/M。
[练通基础小题]
一、基础知识全面练
1.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(×)
(7)18 g水含有10NA个质子(√)
(8)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1(×)
2.摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系?请以钠为例加以说明。
提示:三者是三个不同的物理量,具有不同的单位。其单位分别为g·mol-1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol-1、g为单位时,三者在数值上是相同的。
例如:钠的摩尔质量为23 g·mol-1,钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。
二、常考题点分组练
题点(一) 基本概念的辨析与应用
1.请用物质的量和化学符号表示下列各物质。
(1)0.5 mol氢离子 0.5_mol_H+。
(2)含25NA个电子的硫酸根离子 0.5 mol SO2-4。
(3)含6.02×1024个氢原子的氢气 5_mol_H2。
(4)质量为26 g的碳-13原子 2_mol_13C。
(5)含质子数10NA的氢原子 10_mol_H。
(6)117 g氯化钠 2_mol_NaCl。
2.硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为142_g·mol-1;71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为1_mol,氧原子的物质的量为2_mol。
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: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,则M(C)=4.24 g0.04 mol=106 g·mol-1。
答案:106 g·mol-1
[探规寻律]
摩尔质量的计算方法
序号 前提条件 公式
① 任意状态的任意物质 M=m/n(定义式)
② 已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
③ 标准状况下的气体 M=ρ×22.4 L·mol-1
④ 同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度)
题点(二) 物质的量与微粒数目之间的换算
4.标准状况下有①0.112 L水 ②0.5NA个HCl分子
③25.6 g SO2气体 ④0.2 mol氨气 ⑤2 mol氦气 ⑥6.02×1023个白磷分子(P4),所含原子个数从大到小的顺序为①>⑥>⑤>③>②>④。
5.最近材料科学家发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35 CoO2·1.3H2O,若用NA表示阿伏加德罗常数,则12.2 g该晶体中含氧原子数为__________,氢原子的物质的量为__________。
解析:该晶体的摩尔质量为122 g·mol-1
则n=12.2 g122 g·mol-1=0.1 mol
故晶体中氧原子数为0.1×(2+1.3)NA=0.33NA
氢原子物质的量为0.1 mol×1.3×2=0.26 mol。
答案:0.33NA 0.26 mol
考点二| 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律重点保分型——师生共研
[基础自主落实]
1.影响物质体积的因素
2.气体摩尔体积
3.阿伏加德罗定律
(1)内容
即“三同”(T、p、V)――→定 “一同”(N)
(2)使用范围
单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)阿伏加德罗定律的推论
条件 结论
推论一 同温同压 V1V2=n1n2=N1N2
ρ1ρ2=M1M2
推论二 同温同容 p1p2=n1n2
注:以上用到的符号:n——物质的量、M——摩尔质量、V——气体体积、ρ——密度、p——压强
小题热身
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同(×)
(2)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(×)
(3)在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同,原子个数也相同(√)
(4)标准状况下,22.4 L己烷中含有的共价键数目为19NA(×)
(5)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(×)
(6)同温同压下等质量的12C18O2和16O3所含的中子数相等(×)
(7)标准状况下22.4 L的H2和NH3所含原子数目之比为1∶2(√)
2.如图有三只气球,其中VA=VB=1.12 L。
(1)A、B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。
(2)标准状况下,A、B气球中的分子个数比为________。
(3)相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相等,则VA∶VC=________。
答案:(1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1
[考向合作探究] 以物质的量为中心的计算
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O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
解析:选A 该气体的物质的量为6.02×1023NA=1 mol,分子中含原子数为1.202×1024NA=2,C项正确,若标准状况下该物质为气态,其体积为1 mol×22.4 L·mol-1=22.4 L,B项正确,在该温度和压强下,1 mol该气体的体积为30 L,故不是标准状况,A项错误,D项正确。
2.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.22.4apbNA B.22.4abpNA
C.22.4NAba D.22.4pbaNA
解析:选D 双原子分子的物质的量为pNA mol,双原子分子的摩尔质量为a gpNA mol=aNAp
g·mol-1,故b g气体在标况下的体积为b gaNAp g·mol-1×22.4 L·mol-1=22.4bpaNA L。
以物质的量为中心的换算关系
[说明] ①物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。②物质的量浓度的大小与所取溶液的体积无关。
阿伏加德罗定律及其应用 [知能存储] 3.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>② D.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2NO2N2O4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===2NO2,2NO2N2O4,反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间,故C正确。
4.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.XY2 B.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===2XmYn,得m=3,n=1。
考点三| 突破阿伏加德罗常数应用的“六大陷阱”难点拉分型——讲细练全
气体摩尔体积的适用条件
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2015·广东高考)标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含有NA个原子(×)
(2)(2014·江苏高考)标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA(×)
(3)(2014·广东高考)标准状况下,22.4 L氨水含有NA个NH3分子(×)
(4)标准状况下,80 g SO3中含3NA个氧原子,体积约为22.4 L(×)
(5)标准状况下,11.2 L N2O4与22.4 L NO2中所含的氧原子数均等于2NA(×)