内容正文:
考点05 物质的量 气体摩尔体积
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,用符号n表示。
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)书写方法及含义
表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的种类:
如1 mol H指1 mol氢原子,1 mol H2指1 mol氢分子。
2.阿伏加德罗常数
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=eq \f(N,NA)。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
4.物质的量的理解——“四化”
二、摩尔质量
1.摩尔质量
2.物质的量、质量和摩尔质量之间的关系
n=eq \f(m,M)。
3.以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系。
eq \f(m,M)=n=eq \f(N,NA)。
4.摩尔质量概念的理解
①等值性:摩尔质量以g·mol-1作单位时,在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
②确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量的多少而改变。
5.摩尔质量的计算方法
①已知任意状态物质的质量时:M=eq \f(m,n)(定义式)。
②已知一个分子的质量时:M=m(分子)×NA。
三、决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同物质的体积关系
2.阿伏加德罗定律
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,这是理解气体体积的理论基础。
(1)阿伏加德罗定律的内容
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,也可以说,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粒子。
(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”。
四、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
2.标准状况下的气体摩尔体积
所以标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
3.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。
五、阿伏加德罗定律的推论及应用
1.在同温同压(以0 ℃,1.01×105Pa即标准状况为例)下:
(1)1 mol O2的体积是22.4 L,2 mol H2的体积是44.8 L,eq \f(VO2,VH2)=eq \f(1,2),由此可推知:同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比。
(2)44.8 L O2的物质的量是2 mol,质量是64 g,44.8 L H2的物质的量是2 mol,质量是4 g,eq \f(mO2,mH2)=eq \f(16,1),由此可推知:同温同压下,同体积的气体的质量之比等于其摩尔质量之比。
(3)1 mol O2的质量是32 g,体积是22.4 L,ρ(O2)=eq \f(m,V)=eq \f(32,22.4) g·L-1(列式不化简,下同)。
1 mol H2的质量是2 g,体积是22.4 L,ρ(H2)=eq \f(m,V)=eq \f(2,22.4) g·L-1。eq \f(ρO2,ρH2)=eq \f(16,1),由此可推知:
①同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比。
②在标准状况下,气体的密度=eq \f(M,22.4) g·L-1。
2.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
eq \f(V1,V2)=eq \f(n1,n2)=eq \f(N1,N2)
同温同体积
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
eq \f(p1,p2)=eq \f(n1,n2)=eq \f(N1,N2)
同温同压
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
eq \f(ρ1,ρ2)=eq \f(M1,M2)
同温同压同体积
同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
eq \f(m1,m2)=eq \f(M1,M2)
考向一 有关阿伏加德罗常数NA的考查
典例精析
1.(2021·天津高三一模)若NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1.0mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B.1.0mol/L的Na2CO3水溶液中c(Na+) :c()>2:1
C.常温下56g铁片投入足