内容正文:
第一节 物质的量 气体摩尔体积
课程标准 核心素养
1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应
用,体会定量研究对化学科学的重要作用
2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变
化,运用物质的量、摩尔质量、摩尔质量、气
体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算
1.宏观辨识与微观探析:认识物质的量在宏观物质与微观粒子
之间的桥梁作用,并从微观粒子数认识物质的多少
2.证据推理与模型认知:在有关物质的量的计算时,通过分析、
推理、数据处理等角度领悟计算方法;建立阿伏加德罗常数、
摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的模型认知
学生用书 P1
考点一 物质的量 摩尔质量
一、物质的量(n)和阿伏加德罗常数(NA)
1.基本概念及相互关系
[微点拨] 摩尔(mol)作为物质的量的单位,其计
量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质
子、中 子、电 子 等),也 可 以 是 化 学 键(如 H—H、
H—O等),但不适用于宏观物质.
2.物质的量的规范表示方法
x
数值
↓
mol
单位
↓
H2SO4
指定粒子符号或粒子名称
↓
如0.2molH2 中含有的氢原子个数约为2.408×
1023,6.02×1022个Na+的物质的量为0.1mol.
3.物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为
n=NNA
.
二、摩尔质量
定义 单位物质的量的物质所具有的质量
符号 M
单位 gmol-1或g/mol
数值
当粒子的摩尔质量以gmol-1为单位时,其数值
都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等
关系 物质的量、质量、摩尔质量的关系:n= mM
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)12g12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023
(√)
(2)CO2 的摩尔质量就是 NA 个CO2 分子的质量
之和 (×)
(3)一个钠原子的质量为 23
6.02×1023
(×)
(4)等质量的乙烯和丙烯中含有相等的共用电子
对数 (√)
(5)1molOH-的质量为17gmol-1 (×)
(6)12.0g熔融的 NaHSO4 中含有的阳离子数为
0.2NA (×)
(7)常温下,将5.6g铁片投入足量浓硝酸中,充分
反应后转移电子数为0.3NA (×)
(8)1molH3PO4 与1molH2SO4 的质量相同,溶
于水后电离出的阴离子数目也相同 (×)
2.思考回答:
(1)阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相
同吗?
答案:阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023不完全相
同,6.02×1023是阿伏加德罗常数(NA)的近似值.
(2)摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量三
者的区别和联系.
答案:摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量
三者数值相 等,单 位 不 同.摩 尔 质 量 的 单 位 为
gmol-1,相对分子质量的单位为“1”,通常省略不
写,1mol物质的质量的单位为g.
(3)1molOH- 中约含有多少个原子? 多少个质
子? 多少个电子?
答案:2×6.02×1023 9×6.02×1023 6.02×1024
1
◆[题组1] 物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量
的概念
1.(2025黑河市九中高三开学考)国外宇航员吃着
“牙膏和砖块”时,中国宇航员已经在太空泡茶了,
茶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就
可以喝了,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2molH2O的摩尔质量是36
B.1mol水的质量是18g
C.1molH2O含有3mol电子
D.在标准状况下,1mol冰水混合物的体积约是
22.4L
解析:B [A.H2O的摩尔质量是18g/mol,A错
误;B.H2O的摩尔质量是18g/mol,故1mol水的
质量是18g,B正确;C.1个H2O分子中含有10个
电子,则1molH2O中含有10mol电子,C错误;
D.在标准状况下,水不是气态,因此不能计算1mol
的水的体积大小,D错误.]
◆[题组2] 摩尔质量和相对分子(原子)质量求算
2.(2025孝义市高三开学质检)某硫原子的质量是
ag,12C原子的质量是bg,若 NA 表示阿伏加德罗
常数的值,则下列说法正确的是 ( )
A.该硫原子的相对原子质量为12ba
B.mg该硫原子的物质的量为 maNA
mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNAg
D.ag该硫原子中所含的电子数目为16NA
解析:B [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
,A项错误;mg该
硫原子的个数为m
a
,其物质的量为 m
aNA
mol,B项
正确;该硫原子的摩尔质量是aNAg mol-1,C项
错误;一个硫原子所含的电子数为16,则16NA 为
1mol硫原子所含电子数目,D项错误.]
摩尔质量M 的常用求算方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=mn
;
(2)根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和
阿伏加德罗常数(NA):M=
NAm
N
;
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4
(gmol-1);
(4)根据气体的相对密度(D=ρ1
ρ2
):M1
M2
=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%指混合物中各成分的物质的量分数(或体
积分数).
◆[题组3] 物质的量与粒子数目之间的换算
3.含有1806×1024个电子的 OH- 的物质的量为
;05molH2O分子中所含质子数与
个NH3 中所含质子数相等.
答案:03mol 301×1023
4.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体
在5K下呈现超导性.据报道,该晶体的化学式为
Na035CoO213H2O.若用 NA 表示阿伏加德罗
常数的值,试计算122g该晶体中含氧原子数约为
,氢原子的物质的量约为 mol.
答案:033NA 026
计算判断物质中所含指定粒子数目的技巧
弄清楚粒子与所给物质的关系:原子(电子)的物质
的量=分子(或特定组合)的物质的量×1个分子
(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数.如:
第4题中,Na035CoO213H2O是整体,计算对象
氧原子、氢原子为部分,它们的关系为 Na035CoO2
13H2O~33O~26H.
考点二 气体摩尔体积及阿伏加德罗定律
一、影响物质体积的因素
二、气体摩尔体积
三、阿伏加德罗定律
1.定义: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.
相同压强
相同温度
相同体积
任何理想气体
所含分子数相同→
物质的
量相同
2.适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体.
3.推论(可通过pV=nRT 及n=mM
、ρ=
m
V
导出)
2
高考总复习 化学
结论
公式 语言叙述
T、p相同
V1
V2
=
n1
n2
同温、同压下,气体的体
积与其物质的量成正比
T、p相同 ρ1
ρ2
=
M1
M2
同温、同压下,气体的密
度与其摩尔质量(或相对
分子质量)成正比
T、V 相同 p1p2
=
n1
n2
温度、体积相同的气体,其
压强与其物质的量成正比
备注
n为物质的量,M 为摩尔质量,V 为
气体体积,ρ为密度,p为压强
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是
22.4L (×)
(2)相同质量的CO与 N2 所含分子数、原子数均
相同 (√)
(3)17g—OH与17gOH-所含电子数均为10NA
(×)
(4)在标准状况下,1mol气体的体积约是22.4L;
在非标准状况下,1mol气体的体积则一定不是
22.4L (×)
(5)32g甲醇中所含共价键数目为5NA (√)
(6)同温同体积条件下,等质量的SO2 和 O2 对应
的压强之比为1∶2 (√)
(7)用惰性电极电解饱和食盐水,若电路中通过1mol
电子,则阳极产生标准状况下气体11.2L (√)
(8)足量Zn与一定量的浓硫酸反应,产生标准状况
下22.4L气体时,转移的电子数一定为2NA
(√)
2.如图所示三只气球,其中A、B的体积均为1.12L,则
A、B中气体的物质的量 是0.05mol(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 .
答案:不一定 1∶1 2∶1
◆[题组1] 有关n=mM=
N
NA
=VVm
的计算
1.(2025双鸭山市高三模拟)CH4与Cl2 光照条件
下充分反应生成一系列卤代烃,设 NA 为阿伏加德
罗常数的值.下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,224LCHCl3 含有的氯原子数
为3NA
B.标准状况下,224LCl2 完全反应后得到的 HCl
分子数为2NA
C.16gCH4 与足量Cl2 充分反应后得到的卤代烃
分子总数为NA
D.1molCH4 和1molCl2 充分反应可以得到
CH3Cl的分子数为NA
解析:C [A项,标准状况下,三氯甲烷不是气态,
无法使用224L/mol计算 物 质 的 量,选 项 A 错
误;B项,标准状况下,224LCl2 与CH4 完全反
应,无论生成哪种卤代烃,每消耗1molCl2 都生成
1molHCl,所以得到HCl分子数为 NA,选项B错
误;C项,根据碳原子守恒,16gCH4 为1mol,与
足量Cl2 充 分 反 应 后 得 到 的 卤 代 烃 分 子 总 数 为
NA,选项C正确;D项,甲烷和氯气发生多步反应,
生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和
HCl,无 法 计 算 得 到 的 CH3Cl的 分 子 数,选 项 D
错误.]
气体摩尔体积(22.4Lmol-1)应用的“四大误区”
(1)使用“条件”是标准状况,即0℃、101kPa,而不
是常温、常压.
(2)使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可
以是混合气体.标准状况下不是气态而又常在题
中出现的物质有:SO3、乙醇、水、己烷、CCl4 等.
(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4Lmol-1,其
他条件下,Vm 一般不是22.4Lmol-1.
(4)物质的质量、物质的量一定时,所含粒子数与物
质处于何种条件无关.如常温常压下32gO2
所含的原子数目是2NA.注意不要形成思维定
势,看到“常温常压”就排除选项.
◆[题组2] 阿伏加德罗定律及应用
2.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两
种气体,它们的温度和密度均相同.根据甲、乙的
摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是
( )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
3
第一章 物质的量
解析:C [等质量的气体,摩尔质量与其物质的量
(或分子数)成反比,若 M(甲)<M(乙),则分子数:
甲>乙,A项错误;若 M(甲)>M(乙),则物质的
量:甲<乙,又 气 体 体 积 相 等,故 气 体 摩 尔 体 积:
甲>乙,B项错误;同温同体积同质量的气体或混
合气体,压强与其摩尔质量成反比,C项正确;由质
量和密度相等可知气体体积相等,D项错误.]
3.(2025黑龙江哈尔滨六中模拟)在一定条件下,
mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g).
按要求填空.
(1)若所得混合气体对H2 的相对密度为d,则混合
气体的物质的量为 ,NH4HCO3 的摩尔质
量为 (用含m、d的代数式表示).
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为
ρgL
-1,则混合气体的平均摩尔质量为
.
(3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分
数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分
子质量为 .
解析:(1)NH4HCO3
△
NH3↑+H2O↑+CO2↑,
M= mm
M(NH4HCO3)
×3
=
M(NH4HCO3)
3
.依 题
意有 M
M(H2)
=d,则M=2d=
M(NH4HCO3)
3
,所以
M(NH4HCO3)=6dgmol-1.混合气体的n(混)
= mM(NH4HCO3)
×3=m2dmol
.
(2)M=ρ标V标=224ρgmol
-1.
(3)M=M(NH3)φ(NH3)+M(CO2)φ(CO2)
+M(H2O)φ(H2O)=17a%+44b%+18c%.
答案:(1)m2dmol 6dg
mol-1
(2)224ρgmol
-1
(3)17a%+44b%+18c%
学生用书 P4
[例] (2024河北卷)超氧化钾(KO2)可用作潜水
或宇航装置的CO2 吸收剂和供氧剂,反应为
4KO2+2CO22K2CO3+3O2
NA 为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
( )
A.44gCO2 中σ键的数目为2NA
B.1molKO2 晶体中离子的数目为3NA
C.1L1molL-1K2CO3 溶液中 CO2-3 的数目
为NA
D.该反应中每转移1mol电子生成 O2 的数目为
1.5NA
试题
情境
超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的
CO2 吸收剂和供氧剂
突破
方法
物质中化学键及其离子数目的计算;盐类
的水解;电子转移的计算.
核心
素养
从分子中的微观构成判断σ键数目;从离
子化合物中离子键的计算,认识离子水解
规律,氧化还原反应电子转移,考查学生的
基础知识应用能力.
解析:A [44g(即1mol)CO2 中σ键的数目为
2NA,A正确;KO2 由 K+ 和 O-2 构成,1molKO2
晶体中离子的数目为2NA,B错误;CO2-3 在水溶液
中会发生水解:CO2-3 +H2O HCO-3 +OH-,
故1L1molL-1K2CO3 溶液中CO2-3 的数目小
于NA,C错误;该反应中部分氧元素化合价由-
1
2
价升 至0价,部 分 氧 元 素 化 合 价 由-12
价 降 至
-2价,则每4molKO2 参加反应转移3mol电子,
每转移1mol电子生成O2 的数目为 NA,D错误.]
1.(2024广东卷)设 NA 为阿伏加德罗常数的值.
下列说法正确的是 ( )
A.26gH—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA
B.1L1molL-1NH4NO3 溶液中含 NH+4 的数
目为NA
C.1molCO和 H2 的混合气体含有的分子数目
为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2LH2,转移电子数目
为NA
解析:A [A.26gC2H2 的物质的量为1mol,一
个C2H2 分子中含有3个σ键,故26gC2H2 中含
有σ键的数目为3NA,A正确;B.NH+4 在水溶液
中发生水解,1L1molL-1NH4NO3 溶液中含
NH+4 的数目小于 NA,B错误;C.CO和H2 均由分
子构成,1molCO和H2 的混合气体含有的分子数
目为 NA,C错误;D.Na与 H2O反应生成112L
H2,由于未给出气体所处的状况,无法计算生成气
体的 物 质 的 量,也 无 法 得 出 转 移 电 子 数 目,D
错误.]
4
高考总复习 化学
2.(2023辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的
爆炸反应为:S+2KNO3+3CK2S+N2↑+
3CO2↑.设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法
正确的是 ( )
A.11.2LCO2 含π键数目为NA
B.每生成2.8gN2 转移电子数目为NA
C.0.1molKNO3 晶体中含离子数目为0.2NA
D.1L0.1molL-1 K2S溶液中含S2- 数目为
0.1NA
解析:C [A.1个CO2 分子含有2个π键,题中没
有说是标准状况条件下,气体摩尔体积未知,无法
计算π键个数,A项错误;B.28gN2 的物质的量为
n=mM=
2.8
28 mol=0.1mol
,生成1molN2 转移的电
子数 为 12NA,则01molN2 转 移 的 电 子 数 为
12NA,B项错误;C.01molKNO3 晶体含有离子
的物质的量为0.1molK+、0.1molNO-3 ,含有离子数
目为02NA,C项正确;D.因为S2- 水解使溶液中
S2-的数目小于01NA,D项错误;答案选C.]
3.(2023浙江6月卷)NA 为阿伏加德罗常数的值,
下列说法正确的是 ( )
A.4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7gH2O2 中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中
性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LCl2 通入水中,溶液中氯离
子数为0.5NA
解析:A [A.1个C2H4O中含有6个σ键和1个
π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4gC2H4O
的物质的量为01mol,则 含 有σ键 数 目 最 多 为
07NA,A 正 确;B.17g H2O2 的 物 质 的 量 为
1.7g
34g/mol=005mol
,则含有氧原子数为01NA,B不
正确;C.向1L01mol/LCH3COOH溶液通氨气
至中性,溶液中存在电荷守恒关系:c(CH3COO-)
+c(OH-)=c(NH+4 )+c(H+),中性溶液c(OH-)
=c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH+4 ),再根据元
素 守 恒:n(CH3COO- )+ n(CH3COOH)=
01mol,得出铵根离子数小于01NA,C不正确;
D.标准状况下,112LCl2 的物质的量为05mol,
通入水中后只有一部分Cl2 与水反应生成H+、Cl-
和HClO,所以溶液中氯离子数小于05NA,D不
正确.]
4.(2022全国甲卷)NA 为阿伏加德罗常数的值,下
列说法正确的是 ( )
A.25 ℃、101kPa下,28L 氢气 中 质 子 的 数 目
为2.5NA
B.2.0L1.0molL-1AlCl3 溶液中,Al3+的数目
为2.0NA
C.0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2 的数目为
1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过
电子的数目为0.10NA
解析:C [A.25℃、101kPa不是标准状况,不能
用标准状况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的
量,故A错误;B.Al3+ 在溶液中会发生水解生成
Al(OH)3,因此20L10mol/L的 AlCl3 溶液中
Al3+数目小于20NA,故B错误;C.苯甲酸燃烧的
化学 方 程 式 为 C6H5COOH+
15
2O2
点燃
→7CO2+
3H2O,1 mol苯 甲 酸 燃 烧 生 成 7 molCO2,则
02mol苯甲酸完全燃烧生成14molCO2,数目为
14NA,故C正确;D.电解熔融CuCl2 时,阳极反应
为2Cl--2e-Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e-
Cu,阴极增加的重量为Cu的质量,64gCu
的物质的量为01mol,根据阴极反应可知,外电路
中通过电子的物质的量为02mol,数目为02NA,
故D错误;答案选C.]
5.(化学与科学探索)(2019全国Ⅰ卷)固体界面上
强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料
科学等领域研究的重要课题.如图为少量 HCl气
体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图,
下列叙述错误的是 ( )
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3molL-1
(设冰的密度为09gcm-3)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应:HCl H+
+Cl-
5
第一章 物质的量
解析:D [A正确,由图示可知,第一层中,HCl以分
子形式存在;B正确,第二层中,已知Cl-∶H2O=
10-4∶1,HClH++Cl-,H+和Cl-的物质的量是
相同的,设 H2O的物质的量为1mol,则n(H+)=
10-4mol,V(H2O)=
1mol×18gmol-1
0.9gcm-3
=20cm3=
002L,故c(H+)=10
-4mol
0.02L=5×10
-3molL-1;C正
确,第三层中,只有H2O分子存在,所以冰的氢键网络
结构保持不变;D错误,由A项、C项分析可知,第一层
和第三层中的物质均以分子形式存在,不存在可逆反
应:HCl H++Cl-.]
6.(化 学 与 环 境 探 索)柴 油 汽 车 常 用 尿 素
(H2N C
O
NH2 )溶 液 处 理 尾 气,发 生 反 应:
4NO+O2 +2CO(NH2)2 4N2 +2CO2 +
4H2O.设NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说
法正确的是 ( )
A.上述反应涉及的元素中,基态原子第一电离能
最大的为O
B.常 温 下,224LCO2 含 有 共 用 电 子 对 数 目
为4NA
C.反应4molNO时转移的电子数目为8NA
D.1个尿素分子中含有7个σ键
解析:D [A项,同一周期随着原子序数变大,第
一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,
第一电离能大于同周期相邻元素,故C、N、O的第
一电离能大小:N>O>C;A错误;B项,常温下,
224LCO2 不是1mol,则含有共用电子对数目
不是4NA,B错误;C项,该化学反应尿素中N化
合价 由-3变 为0,则 转 移 电 子 情 况 为4NO~
2CO(NH2)2~12e-,反应4molNO时转移的电
子数目为12NA,C错误;D项,单键均为σ键,双
键中含有1个σ键、1个π键,1个尿素分子中含
有7个σ键,D正确.]
体系构建 核心巧记
质量数
中子数、
质子数
↓
←
相对原子质量、
相对分子质量
摩尔质量
↓
物质的量→
↓
有关化学
式的计算
标准状况下
气体体积
阿伏加德罗定律
↑
粒子绝
对质量
↓
粒子数→
÷NA↑ ×NA↓
1.摩尔质量的1个数量关系
摩尔质量以gmol-1为单位时,数值
上都等于该粒子的相对原子质量或相
对分子质量.
2.熟知1个“状况”和2个数值
(1)标准状况是指温度是0℃、压强为
101kPa.
(2)NA≈6.02×1023mol-1,
Vm≈22.4Lmol-1(标准状况).
3.熟练应用的2组公式
(1)n=mM=
V
Vm
=NNA
;
(2)
V1
V2
=
n1
n2
=
N1
N2
(同温、同压).
第二节 物质的量浓度
课程标准 核心素养
1.了解物质的量浓度的含义和应用,体会
定量研究对化学科学的重要作用
2.了解溶液、饱和溶液、溶解度等概念,理
解溶液中溶质的质量分数和物质的量
浓度的概念,并能进行有关计算
3.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方
法及有关误差分析
1.宏观辨识与微观探析:认识物质的量浓度与质量分数表示溶液浓
度的区别与联系
2.证据推理与模型认知:在有关物质的量浓度计算时,通过分析、推
理、数据处理等角度领悟计算方法;建立物质的 量 浓 度 的 模 型
认知
3.科学探究与创新意识:通过对一定物质的量浓度溶液的配制及探
究,在探究中归纳总结规范操作对实验结果的影响,学会评价实
验,进行误差分析
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高考总复习 化学