主题3 第1讲 物质的量 气体摩尔体积（课件PPT）-【新高考方案】2025年高考化学一轮总复习（江苏专版）

物质的量 主题三 主题分层教学课时安排 基础落实 第一讲 物质的量　气体摩尔体积 第二讲 物质的量浓度及溶液的配制 综合应用 第三讲 守正出新的阿伏加德罗常数 第四讲 以物质的量为中心的化学计算常用方法 物质的量　气体摩尔体积 第 一 讲 (基础落实课) 内容与目标 1．了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义和应用。 2．体会定量研究对化学科学的重要作用。 3．能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 4．理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。 CONTENTS 目录 1 逐点清（一） 物质的量、摩尔质量 逐点清（二） 气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 考教衔接——由教材导向看命题趋向 课时跟踪检测(七) 2 3 4 物质的量、摩尔质量 逐点清 （一） 再认再现·旧知新学 1．物质的量 (1)概念：表示含有一定数目 的集合体，符号为n，单位为_____ (mol)。 (2)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。 (3)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈ mol－1。 粒子 摩尔 6.02×1023 2．摩尔质量 g·mol－1 g·mol－1 边学边练·实践提能 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)物质的量是表示微粒数目多少的物理量 ( ) (2)1 mol H2O中含有2 mol 氢和1 mol 氧 ( ) (3)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 ( ) (4)12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023 ( ) (5)氧化钙的摩尔质量为56 g ( ) (6)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等 ( ) × × × √ × × 2．硫酸钠可用来制硫化钠、纸浆、玻璃、水玻璃、瓷釉，也用作缓泻剂和钡盐中毒的解毒剂等，已知硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)为1 mol，请计算填空： (1)所含钠离子的物质的量是________。 (2)所含硫酸根离子的物质的量是________，数目是________。 (3)所含结晶水的物质的量是________，所含氧原子的物质的量是________。 答案：(1)2 mol　(2)1 mol　NA (3)10 mol　14 mol 3．根据相关量的关系，完成下列填空。 (1)现有①22 g二氧化碳、②8 g氢气、③1.204×1024个氮气分子、④4 ℃时18 mL水四种物质，其中所含分子数最多的是________，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________。(填序号) (2)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________，含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。 答案：(1)②　②　③　③ (2)62 g·mol－1　16　0.1 mol 4．(1)等质量的氧气和臭氧(O3)物质的量之比为____________，所含氧原子数之比为____________。 (2)NO和O2可发生反应：2NO＋O2===2NO2，现有a mol NO和 b mol O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为___________。 (3)1.7 g NH3所含的分子数与__________g氮气所含的分子数相同，所含原子数与_________ g氮气所含的原子数相同。 (2)化学反应中原子进行了重新组合，但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶(a＋2b)。 答案：(1)3∶2　1∶1　 (2)a∶(a＋2b)　 (3)2.8　5.6 气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 逐点清 （二） 再认再现·旧知新学 1．影响物质体积大小的因素 (4)数值：在标准状况(指温度为0 ℃，压强为101 kPa)下约为_____ L·mol－1。 (5)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。 22.4 3．阿伏加德罗定律及其推论 (1)阿伏加德罗定律：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。 (2)适用范围：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 同温、 同压下 气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2＝________ 气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝_______ 同温、同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝_______ N1∶N2 ρ1∶ρ2 n1∶n2 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)14 g CO气体的体积为11.2 L ( ) (2)含有6.02×1023个He原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L ( ) (3)某混合气体摩尔体积为22.4 L·mol－1 ，则该气体一定处于标准状况 ( ) (4)标准状况下，11.2 L HF中含有的原子数为2NA ( ) 微点澄清训练 × × × × (5)标准状况下，5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA ( ) (6)同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1 ( ) √ × 2．在标准状况下有①6.72 L CH4，②3.01×1023个HCl分子，③3.4 g NH3。下列对这三种气体的相关量的大小进行比较。 (1)质量：________________(按由小到大的顺序排列，下同)。 (2)氢原子数：________________ 。 (3)体积：________________ 。 (4)密度：______________。 答案：(1)③<①<②　(2)②<③<① (3)③<①<②　(4)①<③<② 边练边学·实践提能 1．回答下列问题： (1)标准状况下33.6 L H2中，所含质子个数是________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)所含电子的物质的量为4 mol的H2，标准状况下的体积是________ L。 (3)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。 (4)标准状况下，16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积为________ L。 (5)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。 答案：(1)3NA　(2)44.8　(3)6.72　13.44　(4)22.4　(5)4.5　15　33.6 以物质的量为中心计算的思维流程 思维建模 二、相对分子质量、气体摩尔质量的计算 2．按要求解答下列问题。 (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(填化学式)。 (2)CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)，则 ①混合气体在标准状况下的密度为____________ g·L－1。 ②混合气体的平均摩尔质量为________________ g·mol－1。 (3)在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，若所得气体对H2的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为__________，物质的量为__________；NH4HCO3的摩尔质量为__________。(用含m、d的代数式表示) 求气体摩尔质量(M)的常用方法 思维建模 三、阿伏加德罗定律的应用 3．(2024·齐齐哈尔市部分学校期中)由CO2、H2和CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同，则该混合气中CO2、H2和CO的体积比可能为(　 ) A．26∶16∶47　　　　　　 B．8∶13∶21 C．13∶9∶22 D．34∶14∶25 √ 4．一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入4 mol N2，右边充入CO和CO2的混合气体共32 g 时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。 下列说法错误的是(　 ) A．右边CO与CO2分子数之比为3∶1 B．左边抽出1 mol N2时，隔板向左移动，左右两边体积比为3∶1 C．右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍　 √ 左边抽出1 mol N2时，剩余的N2为3 mol，和右侧1 mol的混合气体的体积之比等于物质的量之比，所以左右两边体积比为3∶1，B选项正确； 考教衔接——由教材导向看命题趋向 |教|材|导|向| (鲁科版必修1P24“迁移•应用”栏目) 学习了物质的量这一物理量之后，某同学想用下图表示自己对水的组成的进一步认识。请你协助他完成这幅关系图。并由此建立起“物质的量”为桥梁的相关计算的思维模型。 |发|掘|训|练| 1．[原创命题](1)计算图中的括号内的各个物理量(写计算过程)。 提示：每个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，6.02×1023个水分子中所含氢原子数为6.02×1023×2＝1.204×1024，含氧原子数为6.02×1023×1＝6.02×1023。1 mol H2O所含H原子的物质的量为 1 mol×2＝2 mol，含O原子的物质的量为1 mol×1＝1 mol。 (2)通过这幅图得到的启示是什么？ 提示：任意一种微粒，其微粒数(N)与物质的量(n)之间可以应用n＝N/NA进行换算，例如1.204×1024个氢原子的物质的量为1.204×1024÷(6.02×1023 mol－1)＝2 mol，对于任意物质MxNy，当N(MxNy)＝b时，N(M)＝bx，N(N)＝by；当n(MxNy)＝a mol时，n(M)＝ax mol，n(N)＝ay mol。 (3)宏观物质的计量(如质量、体积)与微观粒子的计量(如数目)间可通过物质的量联系在一起，请根据所学知识，绘出合理关系图(答案合理即可)。 提示： 2．(变式升维)常温下ClO2为气体，具有强氧化性，易溶于水且不与水反应，可作为自来水的消毒剂与食品漂白剂。ClO2可通过如下反应制备：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。现往足量NaClO3中通入56 L HCl(标准状况下)气体制ClO2，请计算： (1)通入HCl气体的物质的量为________mol。 (2)充分反应后，转移电子的数目为________。 (3)将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管，Cl2被吸收生成ClO2，则通过两步制备共产生ClO2的质量为________g。 (3)由化学方程式可知该反应生成1.25 mol ClO2、0.625 mol Cl2，亚氯酸钠(NaClO2)可吸收Cl2并生成ClO2，反应为2NaClO2＋Cl2===2ClO2＋2NaCl，又生成1.25 mol ClO2，故共生成2.5 mol ClO2，质量为2.5 mol×67.5 g·mol－1＝168.75 g。 答案：(1)2.5　(2)1.25NA　(3)168.75 课时跟踪检测（七） A级——强基训练 1．下列物质中，与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是(　 ) A．18.9 g HNO3 B．0.1 mol NH4HSO4 C．3.612×1023个HCl分子 D．4.48 L CH4(标准状况) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析：0.3 mol H2O中含有0.6 mol氢原子，A项为0.3 mol HNO3，含有0.3 mol氢原子，B项含有0.5 mol氢原子，C项为0.6 mol HCl，含有0.6 mol氢原子，D项为0.2 mol CH4，含有0.8 mol氢原子。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．硫单质的同素异形体有多种，比如S2、S4、S6、S8，其中S8的下列有关说法正确的是(　 ) A．该物质的摩尔质量为256 g B．1 mol该分子中含有8NA个质子 C．0.5 mol该分子的质量为128 g D．在标准状况下，0.5 mol S8的体积为11.2 L 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析：A项，摩尔质量单位为g·mol－1，错误； B项，1 mol该分子中含有8×16NA个质子，错误； D项，S8在标准状况下为固体，错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 该硫原子的摩尔质量为a g×NA mol－1＝aNA g·mol－1，③错； 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．我国宇航员成功实现在太空泡茶，茶装在特制包装袋中，注水后用加热器进行加热就可以饮用，但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是(　 ) A．宇航员喝茶时注入的2 mol H2O的摩尔质量是36 B．1 mol水的质量是18 g C．1 mol H2O含有3 mol电子 D．在标准状况下，1 mol冰水混合物的体积约是22.4 L 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析： A项，H2O的摩尔质量应为18 g·mol－1； C项，1个水分子中含有10个电子，1 mol H2O含有10 mol电子； D项，冰水混合物不是气态，不能用22.4 L·mol－1计算体积。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．雾霾天气对环境造成了严重影响，扬州市开展了臭氧的监测。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．20 g氖气中含有6.02×1023个原子 D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：摩尔质量的单位是g·mol－1，故A错误； 同温同压下，相同质量的不同气体其体积之比等于摩尔质量的反比，故氧气和臭氧体积比为48 g·mol－1∶32 g·mol－1＝3∶2，故B错误； 20 g 氖气的物质的量是1 mol，氖气是单原子分子，所以含有6.02×1023个原子，故C正确； 氧是8号元素，1.00 mol臭氧中含有24 mol电子，即电子总数为24×6.02×1023，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．填写下列空白： (1)含有3.01×1023个Cl的Cl2的物质的量为________。 (2)________mol H2O中含有的氧原子数与标准状况下33.6 L CO2中含有的氧原子数相等。 (3)同温同压下，O2和O3的体积比为3∶2，则它们的物质的量之比为____________，质量之比为____________。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D，则C的摩尔质量为________。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (3)同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量之比。同温同压下，O2和O3的体积比为3∶2，则它们的物质的量之比为3∶2，质量之比为(3 mol×32 g·mol－1)∶(2 mol×48 g·mol－1)＝1∶1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 答案：(1)0.25 mol　(2)3 (3)3∶2　1∶1　(4)5(a＋b－d)g·mol－1 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B级——对标高考 8．(2024·沧州市期中)氨气可用来检验氯气是否泄漏，现象是产生大量白烟，反应的化学方程式为3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2，下列有关该反应的叙述正确的是(　 ) A．常温常压下，氯气和氨气的密度之比为3∶8 B．常温常压下，消耗的氨气和生成的氮气的体积之比为8∶1 C．常温常压下，恰好反应的氨气和氯气的原子数之比为3∶16 D．产生224 mL N2时，消耗NH3的质量为1.36 g 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，由化学方程式知，消耗的氨气和生成的氮气的物质的量之比为8∶1，B正确； 由化学方程式知，恰好反应的氨气和氯气的物质的量之比为8∶3，原子数之比为(8×4)∶(3×2)＝16∶3，C错误； 没有指明是否为标准状况，不能进行相应计算，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球(如图)，下列说法正确的是(　 ) A．气球②中装的是O2 B．气球①和气球③中气体分子数相等 C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1 D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 同温同压下，气体密度之比等于气体摩尔质量之比，则气球③和气球④中气体摩尔质量之比为(32 g·mol－1)∶(16 g·mol－1)＝2∶1，D项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 10．(2024·湘豫名校联考)下列叙述正确的是(　 ) A．同温同压下，等体积的氦气和氘气所含中子数之比为2∶1 B．等质量的葡萄糖和乳酸[CH3CH(OH)COOH]所含原子总数相等 C．5 g铁粉分别与稀硫酸、浓硫酸完全反应，失去的电子数一定不相等 D．等物质的量的乙烷、丙酸在纯氧气中完全燃烧消耗O2的分子数之比为1∶2 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 葡萄糖和乳酸的最简式均为CH2O，二者质量相等时，所含原子总数也相等，故B正确； 未说明稀硫酸与浓硫酸的用量，即可能存在失去电子数相等的情况，例如生成等量的硫酸亚铁，故C错误； 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11．(2024 ·无锡模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　 ) A．1 mol镁原子中含有的电子数为2NA B．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L C．常温常压下，28 g N2和CO的混合物中所含有的原子数目为2NA D．在25 ℃ 1.01×105 Pa的条件下，2.24 L H2中含有的分子数等于0.1NA 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析：镁原子的核外电子数是12,1 mol镁原子中含有的电子数为12NA，A错误； 标准状况下，H2O不是气体，不能用气体摩尔体积计算，B错误； N2和CO的摩尔质量均是28 g·mol－1，28 g该混合物物质的量是1 mol，N2和CO均是双原子分子，1 mol该混合物所含有的原子数目为2NA，C正确； 25 ℃ 1.01×105 Pa的条件不是标准状况，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12．(2024·河南省实验中学月考)如图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分，活塞可以自由移动，也可以固定，25 ℃时向Ⅰ中充入8 g SO2，向Ⅱ中充入22 g CO2，则下列说法不正确的是(　 ) A．当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比为1∶4 B．当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为11∶16 C．当活塞固定在气缸正中间，Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为1∶4 D．若活塞移动到气缸正中间，Ⅰ中气体需再通入24 g SO2 2 3 4 √ Ⅰ Ⅱ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由理想气体状态方程可知，当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比等于二氧化硫和二氧化碳的摩尔质量之比，则密度之比为64∶44＝16∶11，故B错误； 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13．(2024·株洲市炎陵县月考)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体时温度的变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 下列说法错误的是(　 ) A．实验开始时，四种气体密度相同 B．若容器的容积为22.4 L,13：00时N2所在容器内的原子个数少于2NA C．12：30～13：30时间范围内，CO2所在容器内的压强最大 D．CO2是四种气体中温室效应最显著的 解析：实验开始时，四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa，则气体的物质的量相同，由于四种气体的相对分子质量不等，所以质量不等，密度不等，A错误； 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 若容器的容积为22.4 L，由图可知，初始时压强为101 kPa，温度大于0 ℃，气体的摩尔体积大于22.4 L·mol－1，N2的物质的量小于1 mol，则N2所在容器内的原子个数少于2NA，B正确； 12：30～13：30时间范围内，CO2所在容器内的温度最高，又气体的物质的量、体积均相同，所以CO2所在容器内的压强最大，C正确； 四种气体中，光照时间相同，CO2所在容器内的温度变化最大，则CO2是四种气体中温室效应最显著的，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14．合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。 (1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为__________。 (2)当α-­Fe催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________。 (3)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol－1)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析：(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol，根据铁、氧原子物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，则Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为x∶2y＝1∶1。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案：(1)1∶1　(2)72%　(3)6 g　12 L 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．(2024·鄂州市期中)根据要求，回答下列问题： (1)同质量的NH3和H2S中所含氢原子个数比为________。 (2)现有12.8 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。 Ⅰ.该混合气体的平均摩尔质量为________。 Ⅱ.混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ⅲ.将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。 ①气球中收集到的气体的质量为________。 ②气球中收集到的气体在标准状况下的体积为________。 ③气球中收集到的气体的电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ⅱ.每个CO、CO2分子中都含1个碳原子，又混合气体的物质的量为0.4 mol，则混合气体中碳原子的物质的量为0.4 mol，个数为0.4NA。 Ⅲ.①该混合气体通过NaOH溶液时CO2被吸收，通过浓硫酸时水蒸气被吸收，最后气球中收集到的气体为CO。根据题意可列式：n(CO)＋n(CO2)＝0.4 mol,28 g·mol－1×n(CO)＋44 g·mol－1×n(CO2)＝12.8 g，解得n(CO)＝0.3 mol，n(CO2)＝0.1 mol，故气球中收集到的CO的质量为0.3 mol×28 g·mol－1＝8.4 g。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 ②根据气球中收集到的CO的物质的量为0.3 mol，其在标准状况下体积为0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L。③每个CO分子中含14个电子，又气球中收集到的CO的物质的量为0.3 mol，则其中所含电子的物质的量为0.3 mol×14＝4.2 mol，电子总数为4.2NA。 答案：(1)3∶1 (2)Ⅰ.32 g·mol－1　Ⅱ.0.4NA Ⅲ.①8.4 g　②6.72 L　③4.2NA (4)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。 概念 单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M 公式 M＝ ；单位：________ 数值 当微粒的摩尔质量以 为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量 注意 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 解析：(1)氧气和臭氧都是由氧原子构成的分子，所以当二者质量相等时，氧原子的物质的量是相等的，物质的量之比为∶＝3∶2。 (3)1.7 g的NH3的物质的量n(NH3)＝＝＝0.1 mol，所含分子数为0.1NA，原子数为0.4NA，分子数为0.1NA的N2物质的量也为0.1 mol，质量为m(N2)＝n·M＝0.1 mol×28 g·mol－1＝2.8 g，原子数为0.4NA的N2物质的量为0.2 mol，质量为m(N2)＝n·M＝0.2 mol×28 g·mol－1＝5.6 g。 2．气体摩尔体积 (1)定义：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。 (2)计算公式：Vm＝ 。 (3)常用单位：L/mol(或L·mol－1)。 一、n＝＝＝关系的应用 解析：(3)标准状况下，4.8 g CH4的物质的量为＝0.3 mol，所占的体积为0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L，其所含氢原子个数是0.3 mol×4＝1.2 mol,1个硫化氢分子中含有2个氢原子，含1.2 mol氢原子的硫化氢的物质的量为＝0.6 mol，标准状况下的体积为0.6 mol×22.4 L·mol－1＝13.44 L。 (4)16 g O2与14 g N2的混合气体中，n(O2)＋n(N2)＝＋＝1 mol，在标准状况下的体积为1 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L。 (5)9.03×1023个NH3的物质的量为 mol＝1.5 mol，含 4.5 mol氢原子，1个NH3分子中含有10个质子，则9.03×1023个NH3含15 mol质子，在标准状况下的体积约为1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。 解析：(1)M＝ρ×Vm＝2.875 g·L－1×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1。 (2)2CO＋O22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，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，该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混合气体的密度为≈1.61 g·L－1。 ②解法一：＝ρ×Vm＝1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1； 解法二：＝＝36 g·mol－1； 解法三：＝28 g·mol－1×50%＋44 g·mol－1×50%＝36 g·mol－1。 (3)根据气体的密度之比等于相对分子质量之比，则该混合气体的平均相对分子质量为2d，根据质量守恒定律，所得气体的质量等于NH4HCO3的质量，为m g，则该混合气体的物质的量为 mol，根据化学方程式NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O↑，NH4HCO3的物质的量为×mol＝ mol，所以NH4HCO3的摩尔质量为 g·mol－1＝6d g·mol－1。 答案：(1)64　SO2　(2)①1.61　②36 (3)2d　 mol　6d g·mol－1 (1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝。 (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＝。 (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。 (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%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 解析：同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同，又CO的摩尔质量与N2的相同，所以只要求出CO2和H2的平均摩尔质量是28 g·mol－1即可，＝28，＝＝。 D．若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处，保持温度不变，则前后两次充入情况，容器内的压强之比为5∶6 解析：同温同压下，＝，根据左右体积之比为4∶1，可以得知右边CO和CO2气体总物质的量为1 mol，设n(CO)＝x，n(CO2)＝y，x＋y＝1 mol,28x＋44y＝32 g，联立计算出x＝0.75 mol，y＝0.25 mol，根据分子数之比＝物质的量之比可知：右边CO与CO2分子数之比为0.75∶0.25＝3∶1，A选项正确； 同温同压下，＝，右侧气体平均分子量为28×＋44×＝32，则相同条件下，右侧气体密度∶氧气的密度＝＝1∶1，C选项错误； 若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处，根据同温同压下，＝，可以得知右边CO和CO2气体总物质的量为2 mol，同温同体积下，＝，可以计算出保持温度不变，则前后两次充入情况容器内的压强之比为＝5∶6，D选项正确。 解析：(1)通入HCl气体的物质的量为＝2.5 mol。 (2)NaClO3中氯元素化合价由＋5价降低至＋4价，由化学方程式可得2NaClO3～2e－，故充分反应后，转移电子的物质的量为×2＝1.25 mol，数目为1.25NA。 3．某硫原子的质量是a g,12C的质量是b g，若NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是(　 ) ①该硫原子的相对原子质量为　②m g该硫原子的物质的量为 mol　③该硫原子的摩尔质量是aNA g　④a g该硫原子所含电子数为16NA A．①③　　 B．②④ C．①② D．②③ 解析：该硫原子的相对原子质量为＝，①对； m g该硫原子的物质的量为＝ mol，②对； a g硫原子即1个硫原子，其所含电子数为16，④错。 6．(2024·海安实验高中期中)已知a g气体XY3含有b个原子，设阿伏加德罗常数的值为NA，气体摩尔体积为Vm，则该条件下11.2 L该气体的质量为(　 ) A. B. C. D. 解析：a g气体XY3含有b个原子，则其物质的量为，m＝nM＝·＝＝ 。 解析：(1)3.01×1023个Cl的物质的量n(Cl)＝＝0.5 mol,1个Cl2分子中含有2个Cl，则含有0.5 mol Cl的Cl2的物质的量n(Cl2)＝n(Cl)＝0.25 mol。 (2)标准状况下33.6 L CO2的物质的量n(CO2)＝＝ 1.5 mol,1个CO2分子中含有2个O，则1.5 mol CO2中含有O的物质的量n(O)＝2n(CO2)＝3 mol，1个H2O分子中含有1个O，因此若含有3 mol O，则水的物质的量为3 mol。 (4)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D，根据质量守恒定律，可知反应生成C的质量为(a＋b－d)g，故C的摩尔质量为＝5(a＋b－d)g·mol－1。 解析：同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，则常温常压下，氯气和氨气的密度之比＝＝＝，A错误； 解析：m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体的物质的量分别为 mol、 mol、 mol、 mol。根据阿伏加德罗定律及其推论可知，同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比，结合四个气球的体积推知，①是SO2，②是CO2，③是O2，④是CH4，A项错误； 气球①和气球③中气体分子数之比为∶＝1∶2，B项错误； 气球①和气球④中气体物质的量之比为∶＝1∶4，C项错误； 解析：同温同压下，等体积的气体物质的量相同，1 mol He的中子数为2 mol,1 mol氘气(H2)的中子数为2 mol，二者所含中子数之比为1∶1，故A错误； 由CxHyOz＋O2xCO2＋H2O可知，1 mol乙烷(C2H6)完全燃烧消耗的O2为3.5 mol，1 mol丙酸(C3H6O2)完全燃烧消耗的O2为3.5 mol，二者消耗O2的分子数之比为1∶1，故D错误。 解析：8 g二氧化硫的物质的量为＝ mol,22 g二氧化碳的物质的量为＝ mol。由阿伏加德罗定律可知，当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比为 mol∶ mol＝1∶4，故A正确； 由阿伏加德罗定律可知，活塞移动到气缸正中间说明Ⅰ、Ⅱ两部分中气体的物质的量相等，则Ⅰ中需再通入二氧化硫的质量为mol×64 g·mol－1＝24 g，故D正确。 同温同体积，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，当活塞固定在气缸正中间，Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为 mol∶ mol＝1∶4，故C正确； (2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，则混合物中铁的质量分数为×100%≈72%。 (3)480 g Fe2O3的物质的量为＝3 mol，由(2)题分析可知，当催化剂活性最高时，反应后的混合物中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，由Fe2O3粉末和炭粉发生反应：2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑可知，有1 mol Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 mol C反应，即加入炭粉的质量为6 g，生成CO2为0.5 mol，在该实验条件下的体积为0.5 mol×24 L·mol－1＝12 L。 解析：(1)设NH3和H2S的质量都为a g，则所含氢原子个数比为∶＝3∶1。 (2)Ⅰ.8.96 L混合气体在标准状况下的物质的量为＝0.4 mol，又混合气体的质量为12.8 g，故该混合气体的平均摩尔质量为＝32 g·mol－1。 $$