高考化学一轮复习 第1章 化学计量在实验中的应用 第1节 物质的量 气体摩尔体积教师用书 新人教版

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第一章 化学计量在实验中的应用 第一节 物质的量 气体摩尔体积[基础知识自查]1.物质的量 阿伏加德罗常数2.摩尔质量(1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量。

(2)符号M ,单位g/mol(或g·mol -1),表达式:M =m n。

(3)示例:Mg 的摩尔质量是24g/mol ,SO 2的摩尔质量是64g/mol ,CO 2-3的摩尔质量是60g/mol 。

由此可知,以g/mol 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原子质量或相对分子质量。

[应用体验]1.(1)H 2O 的摩尔质量与1 mol H 2O 的质量在数值上相等吗?为什么? (2)阿伏加德罗常数与6.02×1023的意义相同吗?为什么?[提示] (1)不一定相等。

两者的单位没有指明,数值不一定相等。

(2)不相同。

阿伏加德罗常数是一物理量,单位为mol -1,数值约为6.02×1023;而6.02×1023只是一个数值。

2.某气体的摩尔质量为M g/mol ,分子数目为N ,质量是m g ,阿伏加德罗常数为N A ,m (C)为一个12C 原子质量。

试说明下列各式所表示的意义。

(1)N N A :__________________________________________________。

(2)M N A:__________________________________________________。

(3)m N112m :_____________________________________________。

[提示] (1)气体的物质的量 (2)一个气体分子的质量 (3)气体的相对分子质量[考点多维探究]角度1 与物质的量有关概念的理解 1.下列说法正确的有________(填序号)。

①1 mol 不同的物质,其质量不一定相等 ②“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位 ③0.012 kg 12C 中所含的碳原子数为N A ④1 mol 任何物质都含有约6.02×1023个分子 ⑤H 2SO 4的摩尔质量为98 g⑥1 mol H 3PO 4分子中含有3N A 个H 、N A 个P 和4N A 个O ⑦阿伏加德罗常数是一固定常数,没有单位,约为6.02×1023⑧2 mol Na 2CO 3固体中含有2N A 个Na 2CO 3分子 ⑨1 mol 氨气中含有1 mol 氮和3 mol 氢 ⑩H 2SO 4的相对分子质量等于H 2SO 4的摩尔质量[解析] ②物质的量不是单位;④物质不一定由分子构成,也可能由原子或离子构成;⑤摩尔质量的单位为g/mol ;⑦N A 有单位mol -1;⑧Na 2CO 3固体中不含分子;⑨1 mol 氮、3 mol 氢所指粒子不明确,应为1 mol N 、3 mol H ;⑩摩尔质量的单位没有指明。

[答案] ①③⑥(1)使用摩尔作单位时,必须用化学式指明粒子的种类,如1 mol H 不能描述为1 mol 氢等。

(2)摩尔质量、相对分子(原子)质量、1 mol 物质的质量三者是三个不同的物理量,具有不同的单位。

如Fe 的摩尔质量为56 g·mol -1,Fe 的相对原子质量为56,1 mol Fe 的质量为56 g 。

(3)离子化合物中含有阴、阳离子,不含有分子。

角度2 N 、N A 、n 、m 、M 等物理量的计算与判断2.(2017·渝中区联考)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( )【导学号:95812000】①该硫原子的相对原子质量为12ab②m g 该硫原子的物质的量为maN Amol 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 .②③C [①M r (S)=a112×b =12a b ;②n (S)=m a ×N A mol =m aN Amol ;③M (S)=aN A g/mol ;④a g 该硫原子所含的电子数为16。

]3.完成下列计算与判断。

(1)49 g H 2SO 4中含有氧原子数为________。

(2)含0.4 mol Al 2(SO 4)3的溶液中,含________mol SO 2-4,Al 3+的物质的量________(填“>”“<”或“=”)0.8 mol。

(3)1 L 0.1 mol·L-1的CH 3COOH 溶液中,n (CH 3COOH)________0.1 mol ,n (CH 3COO-)________0.1 mol(填“大于”“小于”或“等于”)。

(4)25 ℃,1 L pH =10的Na 2CO 3溶液中,水电离出的OH -数目为________。

(5)1 L 0.1 mol/L 的Na 2CO 3溶液中n (Na +)=________mol, n (CO 2-3)+n (HCO -3)+n (H 2CO 3)=________mol 。

(6)0.25 mol 某气体M 的质量为16 g ,则M 的摩尔质量为________,M 的相对分子质量为________。

(7)48 g RO 2-4中,核外电子总数比质子总数多6.02×1023个,则R 原子的摩尔质量为________。

(8)2.2 g D 18 2O 中所含中子和质子的物质的量分别为________、________。

[解析] (2)Al 3+在水中发生水解反应,故物质的量小于0.8 mol 。

(3)CH 3COOH 为弱酸,部分电离。

(4)c (OH -)H 2O =c (OH -)=1×10-4mol/L ,n (OH -)=1 L×1×10-4 mol/L =10-4 mol , N (OH -)=10-4N A 。

(5)根据物料守恒可知:n (Na +)=2[n (CO 2-3)+n (HCO -3)+n (H 2CO 3)]=0.2 mol 。

(6)M (M)=16 g 0.25 mol =64 g/mol 。

(7)48MR +64×2=6.02×10236.02×1023,解得:M (R)=32。

(8)n (中子)=2.222×(2+10)mol =1.2 mol ,n (质子)=2.222×(2+8)mol =1.0 mol 。

[答案] (1)2N A 或1.204×1024(2)1.2 < (3)小于 小于 (4)6.02×1019或10-4N A (5)0.2 0.1 (6)64 g/mol 64 (7)32 g/mol (8)1.2 mol 1.0 mol物质的量(n )的桥梁作用N÷N AN A ×n×MM ÷m考点2| 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律[基础知识自查]1.影响物质体积大小的因素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V m ,单位是L/mol(或L·mol -1);基本表达式是V m =Vn。

(2)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。

温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大。

(3)特例:标准状况是指温度为0 ℃,压强为101 kPa ,此时,V m =22.4_L/mol 。

3.阿伏加德罗定律可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。

[应用体验]1.(1)标准状况下,任何气体的摩尔体积均为22.4 L/mol,能否说明气体的摩尔体积为22.4 L/mol时一定处于标准状况下?为什么?(2)任何物质在同温同压下,1 mol物质所占的体积一定相同吗?[提示](1)不一定。

若升高温度增大压强,气体体积可能不变。

(2)不一定。

2.如图所示三只气球,其中A、B的体积均为1.12 L,则A、B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”);标准状况下,A、B气球中的分子个数比是________;在相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相同,则两气球的体积之比是________。

[提示]不一定1∶1 2∶1[考点多维探究]角度1 气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的含义1.下列说法正确的是________(填序号)。

①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约为22.4 L②标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约是22.4 L③常温常压下,36.5 g HCl气体的物质的量为1 mol④常温常压下,1 mol NH3的体积大于22.4 L⑤同温同压下,11.2 L Cl2和11.2 L SO2气体含有的原子数相同⑥标准状况下,18 g H2O的体积为22.4 L⑦同温同压下,5 L氧气与5 L氖气含有的原子数相同⑧同温同压下,质量相同的氧气和臭氧的体积相同[解析]①项,未指明气体;⑤项,Cl2与SO2分子中含有的原子数不同;⑥项,标况下,H2O为非气体;⑦项,O2与Ne含有的原子数不同;⑧项,氧气与臭氧的构成不同,质量相同时物质的量不同,体积不同。

[答案]②③④2.一定温度和压强下,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个原子构成,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 LC .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 A [若为标准状况,6.02×1023个气态分子的体积应为22.4 L ,不是30 L 。

](1)涉及体积数值时要注意气态、温度和压强(0 ℃、101 kPa)能否使用“22.4 L/mol”。

(2)涉及体积比时要注意同温同压条件。

角度2 阿伏加德罗定律及其推论的应用3.(2017·长沙模拟)等温等压下,质子数相等的CO 、N 2、C 2H 2三种气体,下列叙述中正确的是( )A .体积之比13∶13∶14B .密度之比14∶14∶13C .质量之比1∶1∶1D .原子数之比1∶1∶1B [质子数相等的CO 、N 2、C 2H 2的物质的量之比为1∶1∶1。

]4.(2017·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO 、CO 2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( )A .充入的CO 分子数比CO 2分子数少B .甲容器的体积比乙容器的体积小C .CO 的摩尔体积比CO 2的摩尔体积小D .甲中CO 的密度比乙中CO 2的密度小D [质量相同的CO 和CO 2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积比为11∶7,但摩尔体积相同。