第2章 第5讲 物质的量(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案（创新版）

该高中化学讲义围绕物质的量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等高考核心考点，按概念本质→气体规律→溶液浓度的逻辑层次构建知识体系，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生突破微观粒子与宏观量转化的难点，体现复习的系统性和针对性。 资料采用分层练习设计和方法归纳策略，如总结平均摩尔质量五计算方法，结合科学思维培养学生证据推理能力，通过阿伏加德罗定律推论应用实例深化化学观念，配合高考真题即时反馈，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第5讲　物质的量 [目标导航·明方向] 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并能进行简单计算。　2．理解阿伏加德罗定律并能进行有关温度、压强与气体体积、物质的量等关系的判断。 考点一　物质的量　摩尔质量 1．物质的量 (1)基本概念 (2)注意事项 ①使用范围：适用于微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合(如原子团、官能团等)。 ②规范表示方法 2．摩尔质量 判|断|正|误　正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(　　) (2)氧化钙的摩尔质量为56 g(　　) (3)0.8 g氦气所含的原子数目约为1.204×1023(　　) (4)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍(　　) (5)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的离子数目(　　) (6)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA(　　) (7)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× (6)×　(7)√ 1．(2025·河南平顶山高三质检)关于1.5 mol H2O2，下列说法正确的是(　　) A．摩尔质量是34 g B．含有3 mol H C．含氧原子数目约为1.806×1023个 D．含有15 mol电子 解析：B　摩尔质量以g·mol-1为单位时，数值等于相对分子质量，H2O2的摩尔质量为34 g·mol-1，单位有误，A错误；1.5 mol H2O2含有H原子物质的量为1.5 mol×2＝3 mol，B正确；1.5 mol H2O2含有O原子物质的量为1.5 mol×2＝3 mol，数目约为N＝n·NA＝3 mol×6.02×1023mol-1＝1.806×1024，C错误；1个H2O2含18个电子，则1.5 mol H2O2含电子为1.5 mol×18＝27 mol，D错误。 2．已知现有1 mol硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)，按要求计算并填空： (1)钠离子的物质的量是________。 (2)所含硫酸根离子的物质的量是________，硫酸根离子的数目是________。 (3)所含结晶水的物质的量是________，所含氧原子的物质的量是________。 解析：(1)已知Na2SO4·10H2O的物质的量为1 mol，则钠离子的物质的量为2 mol。·10H2O的物质的量为1 mol，则含有硫酸根离子的物质的量为1 mol，硫酸根离子的数目为1 mol×6.02×1023 mol-1＝6.02×1023。(3)Na2SO4·10H2O的物质的量为1 mol，则含有结晶水的物质的量为10 mol，含有氧原子的物质的量为(4＋10)×1 mol＝14 mol。 答案：(1)2 mol　(2)1 mol　6.02×1023　(3)10 mol　14 mol 3．我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”，使二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注，我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)CH3OH的摩尔质量为________g·mol-1。 (2)0.2 mol H2O中所含原子的数为________，所含质子数为________。 (3)________g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。 (4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为________。 (5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2的质量为________。 解析：(1)CH3OH的相对分子质量为12＋3＋16＋1＝32，其摩尔质量为32 g·mol-1。(2)1个H2O分子中含有3个原子，则0.2 mol H2O中所含原子的物质的量为3×0.2 mol＝0.6 mol，其数目为0.6NA；1个H2O分子中含有10个质子，则0.2 mol H2O中所含质子的物质的量为10×0.2 mol＝2 mol，其数目为2NA。(3)1 mol CH3OH所含氢原子的物质的量为4×1 mol＝4 mol，含4 mol氢原子的水的物质的量为2 mol，其质量为2 mol×18 g·mol-1＝36 g。(4)1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O原子的CO2的物质的量为0.05 mol，则含有1.1 mol电子，故所含电子数为1.1NA。(5)根据2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O，16 g CH3OH为0.5 mol，完全燃烧消耗氧气0.75 mol，0.75 mol氧气的质量为0.75 mol×32 g·mol-1＝24 g。 答案：(1)32　(2)0.6NA　2NA　(3)36　 　(5)24 g 考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 1．影响物质体积大小的因素 2．气体摩尔体积 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，含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。 (2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)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＝N1∶N2 气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝ρ1∶ρ2 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 判|断|正|误　正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L(　　) (2)标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2NA(　　) (3)若1 mol某气体的体积为22.4 L，则它所处的状况一定是标准状况(　　) (4)同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1(　　) (5)标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023(　　) (6)标准状况下，11.2 L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为2NA(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 一、n＝关系的应用 1．设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是(　　) A．　　　　　 B． C． D． 解析：D　a g双原子分子的物质的量＝ mol，该双原子分子的摩尔质量＝ g·mol-1，所以b g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1＝ L。 2．(1)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。 (2)标准状况下，16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是________。 (3)9.03×1023个NH3含有________mol氢原子，________mol质子，在标准状况下的体积约为________L。 (4)标准状况下，若6.72 L O3含有m个氧原子，则阿伏加德罗常数的值可表示为________(用含m的式子表示)。 答案：(1)6.72　13.44　(2)22.4 L　(3)4.5　15　33.6　(4) 二、阿伏加德罗定律及其应用 3．(2024·安徽合肥高三质检)向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，下列有关这三种气体的叙述中正确的是(　　) A．温度、压强相同时，三种气体的密度关系：H2＞Ne＞O2 B．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系： O2＞Ne＞H2 C．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：H2＞Ne＞O2 D．温度、压强、体积均相同，三种气体的质量关系： H2＞Ne＞O2 解析：C　由pV＝nRT可推知，pM＝ρRT，可知温度、压强相同时，气体密度和摩尔质量成正比，摩尔质量：H2＜Ne＜O2，则密度：H2＜Ne＜O2，A错误；温度、压强相同时，密度：H2＜Ne＜O2，根据公式ρ＝，质量相同，则体积：H2＞Ne＞O2，B错误；根据pM＝ρRT知，温度、密度相同时，气体的压强与摩尔质量成反比，压强：H2＞Ne＞O2，C正确；由pV＝nRT可知，温度、压强、体积均相同，气体物质的量相同，根据公式m＝nM，质量：H2＜Ne＜O2，D错误。 4．同温同压下，同体积的H2和气体X质量分别为2 g和17 g。下列说法错误的是(　　) A．氢气和气体X的密度之比为2∶17 B．氢气和气体X的原子数之比为1∶1 C．氢气和气体X的物质的量之比为1∶1 D．氢气和气体X的相对分子质量之比为2∶17 解析：B　根据阿伏加德罗定律可知：在同温同压下，同体积的气体具有相同的物质的量，同温同压下，同体积的H2和气体X质量分别为2 g和17 g，依据n＝可知，二者摩尔质量之比为2∶17，由于H2的摩尔质量是2 g·mol-1，则气体X的摩尔质量为17 g·mol-1。在同温同压条件下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，所以氢气和气体X的密度之比为2∶17，A正确；根据题目已知信息无法确定气体X的化学式，所以无法计算二者含有原子个数之比，B错误；根据阿伏加德罗定律可知：在同温同压下，同体积的气体具有相同的物质的量，所以氢气和气体X的物质的量之比为1∶1，C正确；摩尔质量以g·mol-1为单位，数值上与相对分子质量相等，所以氢气和气体X的相对分子质量之比为2∶17，D正确。 三、(平均)摩尔质量的计算 5．按要求回答下列问题。 (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。 (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是________g·L-1(结果保留小数点后两位)。 ②混合气体的平均摩尔质量是________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________，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)。 解析：(1)M＝ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1，可能为SO2气体。(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·22.4 L·mol-1＝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)根据密度之比等于相对分子质量之比，NH3、CO2、H2O(g)的平均相对分子质量为2d；由n＝得n混＝ 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 [反思归纳]　求解气体(平均)摩尔质量的五方法 方法一　根据物质的质量(m)和物质的量(n)：。 方法二　根据一定质量(m)的物质中所含粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：。 方法三　根据标准状况下气体的密度ρ(以g·L-1为单位)：＝ρVm。 方法四　根据同温、同压下气体的相对密度：＝D。 方法五　对于混合气体，求其平均摩尔质量时，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：＝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)。 考点三　物质的量浓度 1．物质的量浓度 (1)概念：表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度，符号为cB。 (2)表达式：cB＝；常用单位：mol/L(或mol·L-1)。 (3)特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其浓度、密度、质量分数均不变，但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。 2．溶质质量分数 (1)概念：以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。 (2)表达式：w(B)＝。 (3)与物质的量浓度的关系：w＝ (M：摩尔质量，单位：g·mol-1；ρ：密度，单位：)。 3．溶质的判断 Na、Na2O、Na2O2NaOH CO2、SO2、SO3 H2CO3、H2SO3、H2SO4 NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算) CuSO4·5H2OCuSO4，Na2CO3·10H2ONa2CO3 判|断|正|误 正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)将62 g Na2O溶于1 L水中，所得溶液中NaOH的物质的量浓度为 2 mol·L-1(　　) (2)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得盐酸的物质的量浓度是1 mol·L-1(　　) (3)将25 g CuSO4·5H2O溶于75 g水中，所得溶液溶质的质量分数为25%(　　) (4)常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1(　　) (5)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶液溶质的质量分数为40%(　　) (6)在100 mL的烧杯中，加入10 g食盐，然后注入90 mL的水，充分溶解后，所得溶液溶质的质量分数为10%(　　) 答案：(1)×　 (2)×　(3)×　(4)×　(5)×　 (6)√ 1．病人输液用的葡萄糖注射液是葡萄糖的水溶液，已知葡萄糖的相对分子量为180，其标签上的部分内容如图所示。 5%葡萄糖注射液500 mL 【性状】本品为无色或几乎无色的透明液体，味甜。 【规格】500 mL，25 g 【贮藏】密闭保存 根据标签所提供的信息，判断下列说法不正确的是(　　) A．该注射液属于一种分散系 B．该注射液中葡萄糖的质量分数为5% C．500 mL该注射液质量为25 g D．该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.28 mol·L-1 解析：C　葡萄糖注射液是葡萄糖的水溶液，属于一种分散系，A正确；根据标签，该注射液中葡萄糖的质量分数为5%，B正确；该水溶液的密度应接近水的密度，500 mL该溶液的质量约为500 g，其中溶质的质量约为500 g×5%＝25 g，即“25 g”指的是溶质质量，不是溶液质量，C错误；该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为c＝≈0.28 mol·L-1，D正确。 2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，关于1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液，下列说法正确的是(　　) A．Al2(SO4)3的摩尔质量为342 B．该溶液中含数目为3NA C．的物质的量浓度为3 mol·L-1 D．取10 mL该溶液，Al2(SO4)3物质的量浓度为0.1 mol·L-1 解析：C　Al2(SO4)3的摩尔质量为342 g·mol-1，A错误；无溶液体积，无法计算硫酸根数目，B错误；1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中含有的物质的量浓度为3 mol·L-1，C正确；溶液具有均一、稳定的性质，因此取10 mL该溶液，Al2(SO4)3物质的量浓度仍为1 mol·L-1，D错误。 3．下图是某种饮用矿泉水标签的部分内容，下列说法正确的是(　　) 饮用矿泉水 净含量：500 mL 配料表：纯净水　氯化钾　硫酸镁 保质期：12个月 主要离子成分： 钾离子(K＋)：0.5～3.9 mg·L-1 镁离子(Mg2+)：0.1～4.8 mg·L-1 A．标签所示浓度为物质的量浓度 B．实验室可用该矿泉水配制AgNO3溶液 C．该矿泉水中c(K＋)最大值为2.0×10-3 mol·L-1 D．一瓶该饮用矿泉水中≤1.0×10-4 mol 解析：D　物质的量浓度单位为mol·L-1，而标签上的浓度单位为mg·L-1，故不是物质的量浓度，A错误；矿泉水中含氯化钾，可与银离子发生反应，不能配制AgNO3溶液，B错误；1 L该饮用矿泉水中含K＋最多3.9 mg，则K＋的物质的量浓度最大值为 c(K＋)＝＝1×10-4 mol·L-1，C错误；该溶液中含有硫酸根的物质为硫酸镁，所以溶液中c＝c最大(Mg2+)＝＝2×10-4 mol·L-1，则一瓶该品牌饮用矿泉水中n＝2×10-4 mol·L-1×0.5 L＝1×10-4 mol，D正确。 1．(2023·上海卷，16)常温常压下，下列物质的物理量中前者是后者两倍的是(　　) A．28 g 28Si和28 g 14N中所含的中子数 B．2.24 L SO2和2.24 L N2中的原子数 C．1 mol SO2和2 mol O2的密度 D．0.1 mol·L-1H2SO4溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H＋) 解析：C　28 g 28Si的物质的量是1 mol，中子数为14NA，28 g 14N的物质的量是2 mol，中子数为2×7NA＝14NA，A不符合题意；常温常压下，2.24 L SO2和2.24 L N2的分子数之比为1∶1，原子数之比为3∶2，B不符合题意；常温常压下，1 mol SO2和2 mol O2的密度之比等于分子的摩尔质量之比，即ρ(SO2)∶ρ(O2)＝M(SO2)∶M(O2)＝64 g·mol-1∶32 g·mol-1＝2∶1，C符合题意；硫酸为强电解质，能完全电离，醋酸为弱电解质，不能完全电离，故0.1 mol·L-1H2SO4溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H＋)之比大于2∶1，D不符合题意。 2．(2025·云南卷，4)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．22.4 L CH4中原子数目为5NA B．1 mol 18O所含中子的数目为10NA C．28 g Fe粉和足量S完全反应，转移电子的数目为1.5NA D．0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应，生成Cl2的数目为0.3NA 解析：B　题目没有指明“标准状况”，无法计算22.4 L CH4的物质的量，A错误；18O中质子数为8，质量数为18，中子数＝18－8＝10，故1 mol 18O所含中子数目为10NA，B正确；Fe与足量S完全反应生成FeS，28 g Fe粉(0.5 mol)完全反应转移电子的数目为，C错误；稀盐酸不能与MnO2反应生成Cl2，随着反应进行，当浓盐酸变为稀盐酸时反应停止，故生成Cl2的数目小于，D错误。 3．(2024·广东卷，10)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA B．1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含的数目为NA C．1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA D．Na与H2O反应生成11.2 L H2，转移电子数目为NA 解析：A　26 g C2H2的物质的量为1 mol，1个C2H2分子中含有3个σ键，故26 g C2H2中含有σ键的数目为3NA，A正确；在水溶液中发生水解 NH4NO3溶液中含的数目小于NA，B错误；CO和H2均为双原子分子，1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA，C错误；Na与H2O反应生成11.2 L H2，由于未给出气体所处的状态，无法求出生成气体的物质的量，也无法得出转移电子数目，D错误。 4．(2024·河北卷，4)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＋2CO2===2K2CO3＋3O2，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．44 g CO2中σ键的数目为2NA B．1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA C．1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中的数目为NA D．该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA 解析：A　CO2的结构式为O==C==O，44 g(1 mol) CO2中σ键的数目为2NA，A正确；KO2晶体中含有的离子为K＋、，故1 mol KO2晶体中离子数目为2NA，B错误；该溶液中K2CO3的物质的量为1 mol，由于在溶液中发生水解反应，故溶液中的数目小于NA，C错误；根据题给反应可知，KO2产生O2时，O的化合价由－升高为0，故存在关系式O2～e－，则转移1 mol电子时，生成1 mol O2，即生成O2的数目为NA，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $