2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題1.1 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積講案(含解析)

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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題1.1 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積講案(含解析) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1、 掌握物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常等概念。 2、 掌握以物質(zhì)的量為中心,相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 3、 能夠掌握考查NA題型的解答方法及技巧。 基礎(chǔ)知識(shí)回顧: 一、物質(zhì)的量 (1)物質(zhì)的量是七個(gè)基本物理量之一,其意義是表示含有一定量數(shù)目的粒子的集體。符號(hào)為:n ,單位為:摩爾(mol)。 〖說(shuō)明〗物質(zhì)的量是用來(lái)描述微觀粒子,如分子、原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等。在描述的時(shí)候應(yīng)該標(biāo)明微觀粒子的特定組合。如1molH,或1mol氫原子。 (2)物質(zhì)的量的基準(zhǔn)(NA):以0.012k

2、g12C所含的碳原子數(shù)即阿伏加德羅常數(shù)作為物質(zhì)的量的基準(zhǔn)。阿伏加德羅常數(shù)可以表示為NA,其近似值為6.02×1023 mol-1。即1mol任何物質(zhì)含有阿伏伽德羅常數(shù)各粒子(NA),約為6.02×1023個(gè)。 【典型例題1】下列關(guān)于物質(zhì)的量的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.1 mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子 B.0.012 kg 12C中含有約6.02×1023個(gè)碳原子 C.1 mol水中含有2 mol氫和1 mol氧 D.1 mol Ne含有6.02×1024個(gè)電子 【遷移訓(xùn)練1】下列對(duì)“摩爾 mol”的敘述不正確的是(  ) A.摩爾是一個(gè)單位,用于計(jì)量物質(zhì)

3、所含微觀粒子的多少 B.摩爾既能用來(lái)計(jì)量純凈物,又能用來(lái)計(jì)量混合物 C.1 mol任何氣體所含的氣體分子數(shù)目都相等 D.用“摩爾”(而不用“個(gè)”計(jì)量微觀粒子與用“納米”(而不用“米”)計(jì)量原子直徑,計(jì)量思路都是擴(kuò)大單位 二、摩爾質(zhì)量(M) 摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,單位是g/mol 。如果g/mol作為單位,其數(shù)字上等于相對(duì)原子(分子)質(zhì)量或式量。 M= 一般摩爾質(zhì)量為已知值(數(shù)值上等于式量),可由m=M×n,得到質(zhì)量。 【典型例題2】下列關(guān)于摩爾質(zhì)量的說(shuō)法正確的是(  ) A.水的摩爾質(zhì)量是18 g B.2 mol水的摩爾質(zhì)量是1 mol水摩爾質(zhì)量的2

4、倍 C.任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量都等于它的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量 D.水的摩爾質(zhì)量是氫氣摩爾質(zhì)量的9倍 【遷移訓(xùn)練2】下列對(duì)有關(guān)知識(shí)的理解正確的是(  ) A.物質(zhì)的量是物質(zhì)所含微粒的數(shù)量 B.1摩爾氧氣的質(zhì)量等于NA個(gè)O2分子的相對(duì)分子質(zhì)量之和 C.阿伏加德羅常數(shù)是人們規(guī)定的數(shù),沒(méi)有單位 D.當(dāng)H2的摩爾質(zhì)量以g·mol-1為單位時(shí),在數(shù)值上與H2的相對(duì)分子質(zhì)量相等 三、氣體的摩爾體積 (1)定義:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積,叫做氣體摩爾體積。 表示符號(hào):Vm 單位:L/mol(或L·mol-1) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L/mol 數(shù)學(xué)

5、表達(dá)式:氣體的摩爾體積=, 即Vm= (2)氣體摩爾體積的一個(gè)特例就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(V0)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積都約等于22.4 L。在理解標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積時(shí),不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為“22.4 L就是氣體摩爾體積”,因?yàn)檫@個(gè)22.4 L是有特定條件的。這些條件就是: ①標(biāo)準(zhǔn)狀況,即0℃和101.325 kPa,氣體的物質(zhì)的量為1 mol,只有符合這些條件的氣體的體積才約是22.4 L。因此,22.4 L是1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。 ②這里所說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)狀況指的是氣體本身所處的狀況,而不指其他外界條件的狀況。例如,“1 mol H2O(g)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的

6、體積為22.4 L”是不正確的,因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)狀況下,我們是無(wú)法得到氣態(tài)水的。 ③1mol任何氣體的體積若為22.4 L,它所處的狀況不一定就是標(biāo)準(zhǔn)狀況。根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)氣體分子間平均距離的影響規(guī)律知,溫度升高一倍或壓強(qiáng)降低一半,分子間距將增大一倍;溫度降低一半或壓強(qiáng)增大一倍,分子間距將減小一半。由此可知,1 mol任何氣體在0℃ 、101 kPa條件下的體積與273℃ 、202kPa條件下的體積應(yīng)相等,都約為22.4L。 【典型例題3】【xx年高考廣東卷第10題】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說(shuō)法正確的是 A.1mol甲苯含有6NA個(gè)C-H鍵 B.18gH2O含有10NA個(gè)質(zhì)子 C

7、.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氨水含有NA個(gè)NH3分子 D.56g鐵片投入足量濃硫酸中生成NA個(gè)SO2分子 【遷移應(yīng)用3】下列說(shuō)法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)(  ) A.常溫常壓下,22.4 L CO2中含有NA個(gè)CO2分子 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L空氣含有NA個(gè)單質(zhì)分子 C.22.4 L Cl2中含有NA個(gè)Cl2分子 D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA個(gè)氧原子 考點(diǎn)詳析: 考點(diǎn)一:阿佛加德羅常數(shù) 阿佛加德羅常數(shù)(用NA表示)涉及的知識(shí)面廣,靈活性強(qiáng),是高考的熱點(diǎn)之一,主要以選擇題的形式(選擇正確的或錯(cuò)誤的)進(jìn)行考查。分析

8、近幾年的高考試題,此類題型常以選擇題形式出現(xiàn),容易引起學(xué)生錯(cuò)誤的有以下幾點(diǎn): 1、溫度和壓強(qiáng):22.4L/mol是在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0 ℃,1.01×105Pa)下的氣體摩爾體積。有意在題目中設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積,讓考生與22.4L/mol進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而誤入陷阱。 2、物質(zhì)狀態(tài):22.4L/mol使用的對(duì)象是氣體(包括混合氣體)。常把一些容易忽視的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)作為氣體來(lái)命題,讓考生落入陷阱。如SO3:常溫下是固態(tài);水:常溫下是液態(tài)。戊烷,辛烷常溫下是液態(tài)等。 3、物質(zhì)變化:一些物質(zhì)間的變化具有一定的隱蔽性,有時(shí)需要借助方程式分析才能挖掘出隱含的變化情況??忌舨蛔⒁馔诰螂[含變化往往會(huì)誤

9、入陷阱。如NO2:存在與N2O4的平衡。 4、單質(zhì)組成:氣體單質(zhì)的組成除常見的雙原子分子外,還有單原子分子(如稀有氣體Ne:?jiǎn)卧臃肿樱?、三原子分子(如O3)、四原子分子(如P4)等。考生如不注意這點(diǎn),極容易誤入陷阱。 5、粒子數(shù)目:粒子種類一般有分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等。1mol微粒的數(shù)目即為阿佛加德羅常數(shù),由此可計(jì)算分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等微粒的數(shù)目。往往通過(guò)NA與粒子數(shù)目的轉(zhuǎn)換,巧設(shè)陷阱。 【典型例題4】【廣東省惠州市xx屆高三4月模擬考試】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是 A.標(biāo)況下,11.2L乙烷中含有共價(jià)鍵的數(shù)目為3NA B.標(biāo)

10、況下,22.4LO2和CO2組成的混合物中含有氧原子數(shù)為2NA C.常溫下,22.4L甲烷中含有的電子數(shù)為10NA D.常溫下,1 L 0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中含OH-離子數(shù)為0.1NA 【遷移訓(xùn)練4】(xx·江蘇單科)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是(  ) A.25 ℃時(shí),pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L Cl2與過(guò)量稀NaOH溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2NA C.室溫下,21.0 g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為1.5NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L甲醇中

11、含有的氧原子數(shù)為1.0NA 【遷移訓(xùn)練5】(xx·廣東單科)設(shè)nA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.1 mol硫酸鉀中陰離子所帶電荷數(shù)為nA B.乙烯和環(huán)丙烷(C3H6組成的28 g混合氣體中含有3nA個(gè)氫原子 C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為nA D.將0.1 mol氯化鐵溶于1 L水中,所得溶液含有0.1nA個(gè)Fe3+ 考點(diǎn)二:阿伏伽德羅定律 1、阿伏加德羅定律: 在同溫同壓下,同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。即:T1=T2;P1=P2 ;V1=V2  n1 = n2 2、阿伏加德羅定律的推論: 原理:同T、

12、P下,== ① n=== ② 氣體狀態(tài)方程 PV=nRT ③ (1)三正比: 同溫同壓下,氣體的體積比等于它們的物質(zhì)的量之比= 同溫同體積下,氣體的壓強(qiáng)比等于它們的物質(zhì)的量之比= 同溫同壓下,氣體的密度比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比= (2)二反比: 同溫同壓下,相同質(zhì)量的任何氣體的體積與它們的相對(duì)分子質(zhì)量成反比= 同溫同體積時(shí),相同質(zhì)量的任何氣體的壓強(qiáng)與它們的摩爾質(zhì)量的反比=。 (3)一連比: 同溫同壓下,同體積的任何氣體的質(zhì)量比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比,也等于它們的密度之比。 == (注:以上

13、用到的符號(hào):ρ為密度,p為壓強(qiáng),n為物質(zhì)的量,M為摩爾質(zhì)量,m為質(zhì)量,V為體積,T為溫度;上述定律及其推論僅適用于氣體,不適用于固體或液體。) 【強(qiáng)調(diào)】阿伏伽德羅定律及推論的復(fù)習(xí)不在于死記硬背,要能夠推導(dǎo),靈活運(yùn)用。 3、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 (1)已知混合物質(zhì)的總質(zhì)量m(混)和總物質(zhì)的量n(混):M(混)= (2)已知混合物各成分的摩爾質(zhì)量和在混合體系內(nèi)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。 M(混)= (3)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的密度:M(混)=22.4ρ(混) 4、已知同溫同壓下與單一氣體A的相對(duì)密度:= 【典型例題5】標(biāo)準(zhǔn)狀況下,m g A氣體和n g B氣體的

14、分子數(shù)相同。下列說(shuō)法不正確的是 ( ) A.同體積氣體A和氣體B的質(zhì)量比為m∶n B.25℃時(shí),1 kg氣體A和1 kg氣體B的分子數(shù)之比為n∶m C.同溫同壓下,氣體A和氣體B的密度之比為n∶m D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,等質(zhì)量的氣體A和氣體B的體積之比為n∶m 【典型例題6】【xx年高考全國(guó)大綱卷第8題】下列關(guān)于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是 A.體積相等時(shí)密度相等 B.原子數(shù)相等時(shí)具有的中子數(shù)相等 C.體積相等時(shí)具有的電子數(shù)相等 D.質(zhì)量相等時(shí)具有的質(zhì)子數(shù)相等 考點(diǎn):考查阿伏加的羅定律及推論的應(yīng)用。難度適中。

15、【遷移訓(xùn)練6】【山東省臨沂市郯城一中xx屆高三12月月考】下列條件下,兩瓶氣體所含原子數(shù)一定相等的是 ( ) A.同質(zhì)量的C2H4和CO B.同體積、同密度的C2 H4和C3 H6 C.同溫度、同體積的H2和N2 D.同壓強(qiáng)、同體積的N2 O和CO2 【遷移訓(xùn)練7】由CO、H2和O2組成的混合氣體60 mL,在一定條件下恰好完全反應(yīng),測(cè)得生成物在101 kPa、120℃下對(duì)空氣的相對(duì)密度為1.293,則原混合氣體中H2所占的體積分?jǐn)?shù)為 ( ) A. B.

16、 C. D. 考點(diǎn)三:以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化關(guān)系 熟練掌握下列恒等式:n=====c×V(aq)=。 式中n為物質(zhì)的量,單位 為mol;m為物質(zhì)的質(zhì)量,單位為g;M為摩爾質(zhì)量, 單位為g/mol;V(g)為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積,單位為L(zhǎng);Vm為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積,單位為L(zhǎng)/mol;N為粒子個(gè)數(shù);NA為阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023 mol-1;Q為物質(zhì)的反應(yīng)熱,單位為J或kJ;ΔH為摩爾反應(yīng)熱,單位為kJ/mol;c為物質(zhì)的量濃度,單位為mol/L;V(aq)為溶液體積,單位為L(zhǎng);x為飽和溶液的質(zhì)量,單位為g; S為溶解度,單位為g。 【典型例

17、題7】在20℃時(shí)一鋼性容器內(nèi)部有一個(gè)不漏氣且可滑動(dòng)的活塞將容器分隔成左右兩室。左室充入N2,右室充入H2和O2,活塞正好停留在離左端的1/4處(如圖甲所示),然后點(diǎn)燃H2和O2,反應(yīng)完畢后恢復(fù)到原來(lái)溫度,活塞恰好停在中間(如圖乙所示),水蒸氣的體積可忽略,則反應(yīng)前H2和O2的體積比可能是( ) 圖甲 圖乙 ①3∶4 ②4∶5 ③6∶2 ④7∶2 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ ②若剩余O2:V(H2):V(O2)=n(H2):n(O2)=(2 mol×)∶(2 mol×+1 mol)=4∶5。 【點(diǎn)評(píng)】該題中抓住體積之比等于壓強(qiáng)之比。在解題過(guò)程中因?yàn)椴荒艽_定反應(yīng)物的量,故需要使用討法。 【遷移訓(xùn)練8】【河北省保定市高陽(yáng)中學(xué)xx學(xué)年高三12月月考試卷】(9分) 向100?mL水中投入K和Al共15?g,充分反應(yīng)后,剩余金屬為1.8?g (1)計(jì)算放出H2多少升(標(biāo)準(zhǔn)狀況下) (2)過(guò)濾出未反應(yīng)的金屬,向?yàn)V液中逐滴加入4?mol/L?的?H2SO4?溶液,生成沉淀的最大值是多少,此時(shí)消耗?H2SO4?溶液的體積是多少? (3)生成沉淀后,再加入??H2SO4?溶液,使沉淀剛好完全溶解,此時(shí)消耗??H2SO4?溶液的體積是多少?

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