内容正文:
第01讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 物质的量
知识点1 物质的量
知识点2 阿伏伽德罗常数
知识点3 摩尔质量
考向1 物质的量、摩尔质量的理解与应用
考向2 阿伏加德罗常数的理解及应用
【思维建模】 阿伏加德罗常数的理解和应用
考点二 气体摩尔体积
知识点1 气体摩尔体积
知识点2 阿伏伽德罗定律
考向1 气体摩尔体积及相关计算
【思维建模】 “四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算
考向2 阿伏加德罗定律及其应用
【思维建模】 解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板
04
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
以物质的量为中心的相关计算
选择题
非选择题
福建卷T6,3分
福建卷T4,3分
福建卷T3,3分
福建卷T3,3分
考情分析:
1.命题题型和内容:以选择题、填空题为主,有一定难度。常考阿伏加德罗常数判断、气体摩尔体积条件应用、化学反应的物质的量计算等。
2.命题思路
(1) 结合实际:关联工业生产等场景,突出实用性。
(2) 考查素养:通过图像、流程图、实验题考查证据推理、科学探究等能力。
(3) 学科融合:跨学科融合,预计今后命题仍会聚焦物质的量和气体摩尔体积核心概念,强化与生产生活、实验探究的联系,着重考查学生化学学科核心素养。
(4) 预计今后命题仍会聚焦物质的量和气体摩尔体积核心概念,强化与生产生活、实验探究的联系,着重考查学生化学学科核心素养。复习过程中应熟练掌握基础公式推导与应用,强化实验数据分析能力,关注化学与工业、环境等领域的交叉知识。
复习目标:
1.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算
2.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
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
考点一 物质的量
知识点1 物质的量
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目______的集合体。
(2)符号:n。
(3)单位:__________。
(4)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(5)规范表示方法
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+。
(1)物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,只能衡量微观粒子(如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等),必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称,如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)均为错误说法。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
得分速记
1.物质的量(n)
(1) 物质的量的意义: 国际单位制中 7 个基本 之一,它表示含有含有
的集合体,是构成物质 多少的物理量,符号:n ,单位为 。
(2)1mol 的计量标准:1mol 粒子集合体所含的粒子数约为 。
知识点2 阿伏伽德罗常数
1.阿伏伽德罗常数
(1)阿伏加德罗常数:指1 mol任何粒子的粒子数
(2)符号为NA,NA≈6.02×1023 mol-1。
(3)单位:mol-1
(4)公式:n=或N=n·NA或NA=。
(1) 阿伏加德罗常数与6.02×1023不能等同,阿伏加德罗常数不是一个纯数,它有单位,其单位为“mol-1”,而6.02×1023只是个纯数值,它无单位。
(2) 阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
得分速记
1.阿伏加德罗常数(NA)
(1)定义: 叫做阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数就是 12g 12 C
中所含有的碳原子数
(3) 符号: (3)单位: (4)近似值:NA≈
(5)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系: N= 式中:n 表示 ,NA表示 ,N 表示 。
【规律】粒子数之比等于 ,即 N1 :N2 = 。
知识点3 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
(2)单位:。
(3)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(原子)质量。
(4)物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为n=。
摩尔质量的理解及计算
(1)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(2)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。
得分速记
1.摩尔质量(M)
(1)摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的 ,叫做摩尔质量。符号: ,单位 g ·mol- 1
(2)物质的量(n) 、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n =
式中:n 表示 ,m 表示 ,M 表示
考向1 物质的量、摩尔质量的理解与应用
例1某硫原子的质量是,原子的质量是,若只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )
该硫原子的相对原子质量为
该硫原子的物质的量为
该硫原子的摩尔质量是
该硫原子所含的电子数为
A. B. C. D.
【变式训练1·变载体】 白磷易自燃,国际上明令禁止使用白磷弹,工业上可用来生产磷酸。白磷制备反应为:。设为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是( )
A. 中含键数目为
B. 中分子数目为
C. 溶液中含有数目为
D. 上述反应每生成时转移电子数目为
【科学发展与学科知识结合】【变式训练2·变载体】(2024·福建省·月考试卷)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,年月获得诺贝尔生理医学奖。下列有关青蒿素化学式:叙述正确的是( )
A. 青蒿素的摩尔质量为
B. 个青蒿素分子的质量约为
C. 青蒿素的质量为
D. 青蒿素中含有 个碳原子
【变式训练3·变题型】下列各项比较中,一定相等的是( )
A. 相同质量的苯和乙炔所含的碳原子的数目
B. 相同质量的和所含的原子数
C. 标准状况下的气体和盐酸中所含的数目
D. 相同的和溶液中的浓度
考向2 阿伏加德罗常数的理解及应用
例2设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.和的混合物中含有的离子数目为
B.环氧乙烷()中含有的σ键数目为
C.常温下,将块放入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为
D.标准状况下,和充分反应后,气体中含有的分子数目为
思维建模 阿伏加德罗常数的理解和应用
1.一定量混合物中分子、原子数目的判断
(1)等质量的实验式相同的物质含有的原子数相同,如NO2与N2O4、C2H4与C3H6、O2与O3。
(2)等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同,如N2与CO、CO2与N2O、H2SO4与H3PO4。
(3)等物质的量的CO2与SO2中氧原子数相同。
2.有关物质的组成与化学键结构的关注点
(1)物质的构成
有些物质是由分子构成的,分子又是由原子构成的。有的分子是单原子分子,如稀有气体He、Ne等;有的分子为双原子分子,如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等;有的分子为多原子分子,如O3、P4、H2O、CH4、CO2等。
(2)物质的微观结构
记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(3)物质中所含的化学键
理解物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
常考物质中所含共价键数目说明:
几种常考物质
CH4(C—H)
P4(P—P)
Si(Si—Si)
SiO2(Si—O)
石墨(C—C)
金刚石(C—C)
每摩尔含共价键数目
4NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
【变式训练1·变载体】实验室可用CaF2与浓硫酸反应制HF,反应方程式为。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1mol中含有的离子数为
B.中含有O原子的数目为
C.标准状况下,2.24LHF中含有的分子数为
D.该反应中每生成1molHF,转移电子数为
【环境保护与学科知识结合】【变式训练3·变考法】 反应常用于监测含量是否达到排放标准。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.6 g基态硫含有的价电子总数为0.2
B.标准状况下,2.24 L 气体中含有的数目为0.1
C.1 mol 晶体和晶体混合物含有的极性键数目为2
D.64 g 完全转化为时,转移的电子数为0.2
考点二 气体摩尔体积
知识点1 气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
2.气体摩尔体积(Vm)
(1)含义: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)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0 ℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n=。
(5)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。
(6)适用对象:单一气体或互不反应的混合气体。
(1)“22.4 L·mol-1”适用注意:①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa);②物质必须是气体,可以是单一气体,也可以是互不反应的混合气体。
(2)气体摩尔体积受温度、压强的影响,升温使其增大,加压使其减小。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。
得分速记
1.气体摩尔体积(Vm)
(1)含义:单位 的气体所占有的 ,叫做气体的摩尔体积。符号:
单位:
(2)数值:标准状况下(标准状况即 S. T. P ,是指温度为 0℃ 、压强为 101kPa) ,Vm 约为
(3)物质的量和气体摩尔体积之间的关系:( V = )
式中:Vm 表示 ,V 表示 ,n 表示
(4)标准状况下气体的物质的量:n = mol
(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 和 。
(6)适用范围:气体摩尔体积只适用于 物质,对于 和 来讲是不适用的。
知识点2 阿伏伽德罗定律
1.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(2)阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
同温同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、p相同
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
相同温度下体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p、m相同
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与其摩尔质量成反比
T、V、m相同
同温、同体积时,相同质量的任何气体的压强与其摩尔质量成反比
T、p、V相同
同温同压下,同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比,也等于其密度之比
阿伏加德罗定律及其推论不必死记硬背,可由pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。气体体积与气体分子数目多少、温度、压强有关。不指明状态,讲气体体积无意义。在标准状况(0 ℃,1.01×105 Pa)下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L。
得分速记
1 .阿伏加德罗定律及其推论应用
(1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的 。
V = 可知,相同体积的任何气体,气体分子的 相同,气体分子 相同
(2)阿伏加德罗定律的推论理想气体状态方程为:pV= ,pM = 。
考向1 气体摩尔体积及相关计算
例1设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,与在光照下充分反应后,气体分子数为
B. 乙醇中含有的键的数目为
C. 的溶液中含有的数目小于
D. 完全转化为转移电子数为
思维建模 “四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算
一看温度和压强是否处于标准状况
Vm=22.4 L·mol-1适用于标准状况(0 ℃、101 kPa),不适用于常温常压
二看物质的状态是否为气态
Vm适用于计算气体的物质的量
三看气体分子的组成
根据气体分子组成确定原子数、质子数、电子数
四看物质量的关系
根据恒等式“n=N/NA=m/M=V/Vm”进行简单计算
【变式训练1】 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 含键数目为
B. 每生成转移电子数目为
C. 晶体中含离子数目为
D. 溶液中含数目为
【多步骤反应流程机理图】【变式训练3·变考法】地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示、均为氮氧化物,羟胺 以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺 广泛用子药品、香料等的合成。已知 时, , , 。
完成下列小题。
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,和混合气体中氧原子数为
B. 溶液中和数均为
C. 完全转化为时,转移的电子数为
D. 中含有的价电子总数为
考向2 阿伏加德罗定律及其应用
例2下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是
A. 同压强、同体积的和 B. 同温度、同体积的和
C. 同体积、同密度的和 D. 同质量、不同密度的和
思维建模 解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板
第一步
分析
“条件”
分析题干中的条件(同温同压、同温同容),找出异同
第二步
明确
“要求”
分析题目要求,明确要求的比例关系,如压强、物质的量、密度等
第三步
利用
“规律”
利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行分析、判断
【变式训练1】是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况氮气中含有个中子
B. 重水比水多个质子
C. 石墨烯和金刚石均含有个碳原子
D. 溶液含有个电子
【变式训练2·变题型】归纳、演绎和模型等是化学学习的重要方法,回答下列问题。
元素的“价类”二维图是学习元素及其化合物的重要工具。如图是部分硫及其化合物的“价类”二维图。根据图示回答下列问题:
的化学式为 ______。
根据“价类”二维图预测,下列能与反应且表现还原性的物质是 ______填序号。
酸性溶液 溶液 溶液
预测可以和溶液反应,反应的离子方程式为 ______。
一定条件下,不同气体的质量和体积如表所示:
化学式
质量
、
、
、
分析表中数据,可得出温度、压强与气体体积关系的结论是 ______写出两点即可。
1.(2024·福建卷)我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.的键电子数为
B.的(价层)孤电子对数为
C.的杂化N原子数为
D.完全分解,产生的分子数为
2.(2023·福建卷)我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.含有的质子数为
B.48 g固态硝酸羟胺含有的离子数为
C.0.5 mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为
D.硝酸羟胺分解产生(已折算为标况)的同时,生成分子数为
3.(2022·福建卷)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式如下:
设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.水中含有的孤电子对数为2
B.每产生,失去的电子数为6
C.氨水中,含有的分子数少于
D.消耗(已折算为标况)时,产生的分子数为0.75
4.(2021·福建卷)设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 所含极性共价键的数目为
B. 晶体中阴、阳离子总数为
C. 与足量反应生成的分子数为
D. 电解熔融制,电路中通过的电子数为
5.(2025·云南卷)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中原子的数目为5
B.所含中子的数目为10
C.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5
D.盐酸与足量反应,生成的数目为0.3
6.(2025·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.的中子数,比的多2
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为2
C.在的溶液中,的数目为0.1
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为2
7.(2025·陕西卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是( )
A.G、K均能与溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.与足量的J反应,转移电子数为
8.(2025·河北卷)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.晶体内氢键的数目为2
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为2
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为2
9.(2025·黑吉辽蒙卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为2
D.溶液中,的数目为0.1
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第01讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 物质的量
知识点1 物质的量
知识点2 阿伏伽德罗常数
知识点3 摩尔质量
考向1 物质的量、摩尔质量的理解与应用
考向2 阿伏加德罗常数的理解及应用
【思维建模】 阿伏加德罗常数的理解和应用
考点二 气体摩尔体积
知识点1 气体摩尔体积
知识点2 阿伏伽德罗定律
考向1 气体摩尔体积及相关计算
【思维建模】 “四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算
考向2 阿伏加德罗定律及其应用
【思维建模】 解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板
04
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
以物质的量为中心的相关计算
选择题
非选择题
福建卷T6,3分
福建卷T4,3分
福建卷T3,3分
福建卷T3,3分
考情分析:
1.命题题型和内容:以选择题、填空题为主,有一定难度。常考阿伏加德罗常数判断、气体摩尔体积条件应用、化学反应的物质的量计算等。
2.命题思路
(1) 结合实际:关联工业生产等场景,突出实用性。
(2) 考查素养:通过图像、流程图、实验题考查证据推理、科学探究等能力。
(3) 学科融合:跨学科融合,预计今后命题仍会聚焦物质的量和气体摩尔体积核心概念,强化与生产生活、实验探究的联系,着重考查学生化学学科核心素养。
(4) 预计今后命题仍会聚焦物质的量和气体摩尔体积核心概念,强化与生产生活、实验探究的联系,着重考查学生化学学科核心素养。复习过程中应熟练掌握基础公式推导与应用,强化实验数据分析能力,关注化学与工业、环境等领域的交叉知识。
复习目标:
1.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算
2.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
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
考点一 物质的量
知识点1 物质的量
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号:n。
(3)单位:摩尔(mol)。
(4)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(5)规范表示方法
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+。
(1)物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,只能衡量微观粒子(如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等),必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称,如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)均为错误说法。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
得分速记
1.物质的量(n)
(1) 物质的量的意义: 国际单位制中 7 个基本物理量之一,它表示含有含有一定数目粒子。
的集合体,是构成物质微观粒子多少的物理量,符号:n ,单位为摩尔(mol)。
(2)1mol 的计量标准:1mol 粒子集合体所含的粒子数约为 6.02× 1023-。
知识点2 阿伏伽德罗常数
1.阿伏伽德罗常数
(1)阿伏加德罗常数:指1 mol任何粒子的粒子数
(2)符号为NA,NA≈6.02×1023 mol-1。
(3)单位:mol-1
(4)公式:n=或N=n·NA或NA=。
(1) 阿伏加德罗常数与6.02×1023不能等同,阿伏加德罗常数不是一个纯数,它有单位,其单位为“mol-1”,而6.02×1023只是个纯数值,它无单位。
(2) 阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
得分速记
1.阿伏加德罗常数(NA)
(1)定义:1mol 任何物质所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数就是 12g 12 C
中所含有的碳原子数
(2)符号:NA (3)单位:mol- 1 (4)近似值:NA≈6.02×1023 mol- 1
(3)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系: N=n·NA 式中:n 表示物质的量,NA 表
示阿伏加德罗常数,N 表示粒子数
【规律】粒子数之比等于物质的量的之比,即 N1 :N2 =n1 :n2
知识点3 摩尔质量
1.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
(2)单位:。
(3)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(原子)质量。
(4)物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为n=。
摩尔质量的理解及计算
(1)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(2)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。
得分速记
1.摩尔质量(M)
(1)摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,叫做摩尔质量。符号:M,单位 g ·mol- 1
(2)物质的量(n) 、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n =m/M
式中:n 表示物质的量,m 表示物质的质量,M 表示摩尔质量
考向1 物质的量、摩尔质量的理解与应用
例1某硫原子的质量是,原子的质量是,若只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )
该硫原子的相对原子质量为
该硫原子的物质的量为
该硫原子的摩尔质量是
该硫原子所含的电子数为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】该硫原子的相对原子质量为,正确
该硫原子的物质的量为,正确
该硫原子的摩尔质量是,错误
硫原子的质量为,则该硫原子即为个硫原子,含有个电子,错误。
故选C。
【变式训练1·变载体】 白磷易自燃,国际上明令禁止使用白磷弹,工业上可用来生产磷酸。白磷制备反应为:。设为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是( )
A. 中含键数目为
B. 中分子数目为
C. 溶液中含有数目为
D. 上述反应每生成时转移电子数目为
【答案】D
【解析】A.中含键数目为:,故A错误;
B.二氧化硅为共价晶体,不含分子,故B错误;
C.溶液体积未知,无法计算磷酸根离子数目,故C错误;
D.依据,每生成时转移电子数目为,故D正确;
故选:。
【科学发展与学科知识结合】【变式训练2·变载体】(2024·福建省·月考试卷)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,年月获得诺贝尔生理医学奖。下列有关青蒿素化学式:叙述正确的是( )
A. 青蒿素的摩尔质量为
B. 个青蒿素分子的质量约为
C. 青蒿素的质量为
D. 青蒿素中含有 个碳原子
【答案】B
【解析】A.青蒿素的摩尔质量应该为 ,故A错误;
B.个青蒿素分子的物质的量为,其质量约为,故B正确;
C. 青蒿素的质量为:,故C错误;
D.青蒿素的物质的量为, 青蒿素中含有原子,含有个碳原子,故D错误;
故选:。
【变式训练3·变题型】下列各项比较中,一定相等的是( )
A. 相同质量的苯和乙炔所含的碳原子的数目
B. 相同质量的和所含的原子数
C. 标准状况下的气体和盐酸中所含的数目
D. 相同的和溶液中的浓度
【答案】A
【解析】A.苯的分子式为,乙炔分子式为,两者最简式相同,均为,碳元素的质量分数相同,故质量相同的苯和乙炔含有碳原子的数目一定相等,A正确;
B.和的摩尔质量不相同,相同质量的情况下物质的量不同,故所含原子数也不相同,B错误;
C.气体中不存在,盐酸中含有,数目肯定不相同,C错误;
D.一个硫酸分子可电离出两个,一个只能电离出一个,相同的情况下,硫酸的浓度要小,故两种物质的浓度肯定不相等,D错误;
故答案选A。
考向2 阿伏加德罗常数的理解及应用
例2设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.和的混合物中含有的离子数目为
B.环氧乙烷()中含有的σ键数目为
C.常温下,将块放入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为
D.标准状况下,和充分反应后,气体中含有的分子数目为
【答案】A
【解析】A.中含有钠离子和氧离子,中含有钠离子和过氧根离子,因此和的混合物中含有的离子数目为,A正确;
B.环氧乙烷()中含有的碳碳σ键和的碳氢σ键和的碳氧σ键,σ键数目一共有,B错误;
C.常温下,与浓硝酸发生钝化反应,转移电子数目小于,C错误;
D.标准状况下,和充分反应后生成,因为存在,所以气体中含有的分子数目小于,D错误;
故选A。
思维建模 阿伏加德罗常数的理解和应用
1.一定量混合物中分子、原子数目的判断
(1)等质量的实验式相同的物质含有的原子数相同,如NO2与N2O4、C2H4与C3H6、O2与O3。
(2)等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同,如N2与CO、CO2与N2O、H2SO4与H3PO4。
(3)等物质的量的CO2与SO2中氧原子数相同。
2.有关物质的组成与化学键结构的关注点
(1)物质的构成
有些物质是由分子构成的,分子又是由原子构成的。有的分子是单原子分子,如稀有气体He、Ne等;有的分子为双原子分子,如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等;有的分子为多原子分子,如O3、P4、H2O、CH4、CO2等。
(2)物质的微观结构
记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(3)物质中所含的化学键
理解物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
常考物质中所含共价键数目说明:
几种常考物质
CH4(C—H)
P4(P—P)
Si(Si—Si)
SiO2(Si—O)
石墨(C—C)
金刚石(C—C)
每摩尔含共价键数目
4NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
【变式训练1·变载体】实验室可用CaF2与浓硫酸反应制HF,反应方程式为。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1mol中含有的离子数为
B.中含有O原子的数目为
C.标准状况下,2.24LHF中含有的分子数为
D.该反应中每生成1molHF,转移电子数为
【答案】B
【解析】中含和,中含有的离子数为,A错误;每个中含有4个O原子,则中含有O原子的数目为,B正确;标准状况下,HF不是气体,不能用计算其物质的量,C错误;该反应不是氧化还原反应,没有电子转移,D错误。
【环境保护与学科知识结合】【变式训练3·变考法】 反应常用于监测含量是否达到排放标准。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.6 g基态硫含有的价电子总数为0.2
B.标准状况下,2.24 L 气体中含有的数目为0.1
C.1 mol 晶体和晶体混合物含有的极性键数目为2
D.64 g 完全转化为时,转移的电子数为0.2
【答案】C
【解析】1.6 g硫的物质的量为0.05 mol,基态硫原子的价电子有6个,1.6 g硫含有价电子总数为0.3,A错误;气体中不含,B错误;过氧化氢分子中含有2个氢氧极性键和1个氧氧非极性键,水分子中含有2个氢氧极性键,则1 mol 晶体和晶体的混合物中,含极性键2mol,数目为2,C正确;64 g 为1 mol,其中S的化合价为+4,中S的化合价为+6,1 mol 完全转化为时,转移的电子数为2,D错误。
考点二 气体摩尔体积
知识点1 气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
2.气体摩尔体积(Vm)
(1)含义: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)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0 ℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n=。
(5)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。
(6)适用对象:单一气体或互不反应的混合气体。
(1)“22.4 L·mol-1”适用注意:①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa);②物质必须是气体,可以是单一气体,也可以是互不反应的混合气体。
(2)气体摩尔体积受温度、压强的影响,升温使其增大,加压使其减小。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。
得分速记
1.气体摩尔体积(Vm)
(1)含义:单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气体的摩尔体积。符号:Vm
单位:L·mol-1(或 L/mol)
(2)数值:标准状况下(标准状况即 S. T. P ,是指温度为 0℃ 、压强为 101kPa) ,Vm 约为
22.4L/mol(或 22.4 L·mol- 1)
(3)物质的量和气体摩尔体积之间的关系:( V = n·Vm)
式中:Vm 表示气体的摩尔体积,V 表示气体的体积,n 表示物质的量
(4)标准状况下气体的物质的量:n =V/22.4mol
(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。
(6)适用范围:气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。
知识点2 阿伏伽德罗定律
1.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(2)阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
同温同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、p相同
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
相同温度下体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p、m相同
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与其摩尔质量成反比
T、V、m相同
同温、同体积时,相同质量的任何气体的压强与其摩尔质量成反比
T、p、V相同
同温同压下,同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比,也等于其密度之比
阿伏加德罗定律及其推论不必死记硬背,可由pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。气体体积与气体分子数目多少、温度、压强有关。不指明状态,讲气体体积无意义。在标准状况(0 ℃,1.01×105 Pa)下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L。
得分速记
1 .阿伏加德罗定律及其推论应用
(1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子。
V = n·Vm 可知,相同体积的任何气体,气体分子的物质的量相同,气体分子数目相同
(2)阿伏加德罗定律的推论理想气体状态方程为:pV=nRT,pM =ρRT
考向1 气体摩尔体积及相关计算
例1设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,与在光照下充分反应后,气体分子数为
B. 乙醇中含有的键的数目为
C. 的溶液中含有的数目小于
D. 完全转化为转移电子数为
【答案】B
【解析】A. 与 在光照下充分反应后生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢的混合物,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷为液体,气体分子数不是 ,项错误;
B.乙醇的相对分子质量为,乙醇的物质的量为,乙醇分子中含有 键,故乙醇中含有 键数目为 ,项正确;
C.不知道溶液的体积,无法计算物质的量,项错误;
D. 完全转化为 ,并没有化合价变化,无电子转移,项错误;
答案选B。
思维建模 “四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算
一看温度和压强是否处于标准状况
Vm=22.4 L·mol-1适用于标准状况(0 ℃、101 kPa),不适用于常温常压
二看物质的状态是否为气态
Vm适用于计算气体的物质的量
三看气体分子的组成
根据气体分子组成确定原子数、质子数、电子数
四看物质量的关系
根据恒等式“n=N/NA=m/M=V/Vm”进行简单计算
【变式训练1】 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 含键数目为
B. 每生成转移电子数目为
C. 晶体中含离子数目为
D. 溶液中含数目为
【答案】C
【解析】A. 分子含有个键,题中没有说是标况条件下,气体摩尔体积未知,无法计算键个数,项错误;
B. 的物质的量 , 生成转移的电子数为 ,则 转移的电子数为 ,项错误;
C. 晶体含有离子为 、 ,含有离子数目为 ,项正确;
D.因为 水解使溶液中 的数目小于 ,项错误;
答案选C。
【多步骤反应流程机理图】【变式训练3·变考法】地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示、均为氮氧化物,羟胺 以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺 广泛用子药品、香料等的合成。已知 时, , , 。
完成下列小题。
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,和混合气体中氧原子数为
B. 溶液中和数均为
C. 完全转化为时,转移的电子数为
D. 中含有的价电子总数为
【答案】A
【解析】A.标准状况下, 和混合气体物质的量为,氧原子数为 ,A正确;
B.为弱酸,因此 能够水解为, 溶液中 数目小于 ,B错误;
C. 完全转化为 时,的化合价由上升到, 物质的量为,转移的电子数为 ,C错误;
D. 物质的量为,的价电子数等于最外层电子数为, 含有的价电子总数为 ,D错误;
故选A。
考向2 阿伏加德罗定律及其应用
例2下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是
A. 同压强、同体积的和 B. 同温度、同体积的和
C. 同体积、同密度的和 D. 同质量、不同密度的和
【答案】D
【解析】气体的体积大小由温度、压强、物质的量共同决定,而、、三个选项中条件不足无法判断,的同质量、不同密度的和,它们摩尔质量相同,物质的量也相等,分子中原子构成数相同,则两瓶气体所含原子数一定相等。D正确。
思维建模 解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板
第一步
分析
“条件”
分析题干中的条件(同温同压、同温同容),找出异同
第二步
明确
“要求”
分析题目要求,明确要求的比例关系,如压强、物质的量、密度等
第三步
利用
“规律”
利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行分析、判断
【变式训练1】是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况氮气中含有个中子
B. 重水比水多个质子
C. 石墨烯和金刚石均含有个碳原子
D. 溶液含有个电子
【答案】C
【解析】
【变式训练2·变题型】归纳、演绎和模型等是化学学习的重要方法,回答下列问题。
元素的“价类”二维图是学习元素及其化合物的重要工具。如图是部分硫及其化合物的“价类”二维图。根据图示回答下列问题:
的化学式为 ______。
根据“价类”二维图预测,下列能与反应且表现还原性的物质是 ______填序号。
酸性溶液 溶液 溶液
预测可以和溶液反应,反应的离子方程式为 ______。
一定条件下,不同气体的质量和体积如表所示:
化学式
质量
、
、
、
分析表中数据,可得出温度、压强与气体体积关系的结论是 ______写出两点即可。
【答案】 或
相同温度和压强下, 或物质的量相同气体的体积相等;温度相同时,压强越大, 气体的体积越小;压强相同时,温度越高,气体体积越大
【解析】
根据图像,中硫元素的化合价为价,属于酸,推知其为亚硫酸,化学式为;
能与反应且表现还原性的物质应该具有氧化性,符合条件的是酸性高锰酸钾溶液;
为酸性氧化物,可以和溶液反应,若氢氧化钠过量则反应的离子方程式为;若二氧化硫过量则反应的离子方程式为;
根据表格数据可知,相同温度和压强下,或物质的量相同气体的体积相等;温度相同时,压强越大,气体的体积越小;压强相同时,温度越高,气体体积越大。
1.(2024·福建卷)我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.的键电子数为
B.的(价层)孤电子对数为
C.的杂化N原子数为
D.完全分解,产生的分子数为
【答案】B
【解析】A.1个N8分子中有8个σ键,每个σ键含有2个电子,共16个电子,1.0molN8的σ键电子数为16NA,A正确;
B.N8分子中所有原子共面可知1个N8分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化,7、8两处N原子采取sp杂化,其中8、1、3、4、5、6处N原子各有一对孤电子对即1个N分子有6对孤电子对,1.0molN8的(价层)孤电子对数为6NA,B错误;
C.N8分子中所有原子共面可知,1个N8分子有6个N原子采取sp2杂化,1.0molN8的1.0molN8杂化N原子数为6NA,C正确;
D.12.0gN8为,含有8 molN,。根据氮原子守恒,1molN8完全分解产生4molN2,D正确;
故答案为:B。
2.(2023·福建卷)我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.含有的质子数为
B.48 g固态硝酸羟胺含有的离子数为
C.0.5 mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为
D.硝酸羟胺分解产生(已折算为标况)的同时,生成分子数为
【答案】C
【解析】1个含有19个质子,含有的质子数为,A错误;1个含有2个离子,48 g固态硝酸羟胺的物质的量为,含有的离子数为,B错误;1个含有4个N—O σ键,0.5 mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为,C正确;根据题给信息及原子守恒可写出硝酸羟胺分解的化学方程式:,故硝酸羟胺分解产生(已折算为标准状况)的同时,生成分子数为,D错误。
3.(2022·福建卷)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式如下:
设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.水中含有的孤电子对数为2
B.每产生,失去的电子数为6
C.氨水中,含有的分子数少于
D.消耗(已折算为标况)时,产生的分子数为0.75
【答案】D
【解析】9g水中含有的孤电子对数为:,A错误;反应中氮气氧化剂,氧化剂得到电子,B错误;溶液体积未知,无法计算一水合氨的分子数,C错误;11.2L(已折算为标况)物质的量为:,依据可知,消耗0.5mol氮气,生成氧气的物质的量为0.75mol,分子数为0.75,D正确。
4.(2021·福建卷)设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 所含极性共价键的数目为
B. 晶体中阴、阳离子总数为
C. 与足量反应生成的分子数为
D. 电解熔融制,电路中通过的电子数为
【答案】B
【解析】1个()含有4个C—H极性共价键,但题中没有指明1.12L所处的温度和压强,其物质的量无法计算,所含极性共价键的数目也无法计算,A项错误;晶体中离子为,12 g 为0.1mol,所含阴、阳离子总数为,B项正确;和氯气发生取代反应同时生成,因此0.1 mol 和足量氯气反应,生成的分子数小于,C项错误;电解熔融制2.4gMg,根据知,电路中通过的电子数为,D项错误,
5.(2025·云南卷)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中原子的数目为5
B.所含中子的数目为10
C.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5
D.盐酸与足量反应,生成的数目为0.3
【答案】B
【解析】A.未指明气体是否处于标准状况,22.4L的物质的量无法确定为1mol,因此原子数目无法确定为5,A错误;B.的中子数为18-8=10,1mol含10mol中子,数目为10,B正确;C.28gFe(0.5mol)与S反应生成FeS,Fe的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1mol=1,而非1.5,C错误;D.浓盐酸与反应时,随反应进行浓度降低,反应停止,实际生成的物质的量小于理论值0.3mol,D错误;故选B。
6.(2025·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.的中子数,比的多2
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为2
C.在的溶液中,的数目为0.1
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为2
【答案】D
【解析】A.的中子数为10,的中子数为8,每个分子含2个O原子,1mol比1mol多4个中子,A错误;B.Fe与水蒸气反应生成和,1molFe生成mol,数目为,B错误;C.在水中会水解,溶液中的数目小于0.1,C错误;D.1mol与反应生成2molHCl,形成2molH-Cl键,共价键数目为2,D正确;故选D。
7.(2025·陕西卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是( )
A.G、K均能与溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.与足量的J反应,转移电子数为
【答案】D
【解析】均能与NaOH溶液反应,A正确;中S均处于中间价态,二者既具有氧化性也具有还原性,B正确;溶液中所含离子种类相同,均为,C正确;与发生反应,因此1 mol G与足量的J反应,转移电子数为,D错误。
8.(2025·河北卷)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.晶体内氢键的数目为2
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为2
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为2
【答案】B
【解析】A.每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2个氢键。,氢键数目为,A正确;B.溶液中阳离子包括和。为1mol,根据电荷守恒:,钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有,所以阳离子总数大于,B错误;C.环己烷和戊烯的最简式均为,混合物含单元,对应碳原子,碳原子数目为2,C正确;D.铅酸蓄电池负极反应为。增重对应生成,转移电子,数目为:2,D正确;故选B。
9.(2025·黑吉辽蒙卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为2
D.溶液中,的数目为0.1
【答案】A
【解析】反应①为,标准状况下11.2L的物质的量为0.5mol,所含原子的数目为,A正确。错误项分析:2.3gNa的物质的量为0.1mol,根据原子守恒可知,0.1molNa完全反应生成的物质的量为0.05mol,1个中含1个0—0非极性键,故产物中所含非极性键的数目为0.05,B错误;反应③的化学方程式为,该反应为歧化反应,中O的化合价为-1,和NaOH中O的化合价为-2,中O的化合价为0,故1mol与足量反应生成0.5mol,反应转移电子的数目为,C错误;NaClO为强碱弱酸盐,会发生水解,导致的数目小于0.1,D错误。
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