2022届高考新教材化学人教版一轮复习学案：第二单元 第1节　物质的量　气体摩尔体积 WORD版含解析.docx

1、第二单元化学计量第1节物质的量气体摩尔体积备考要点素养要求1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)的物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。1.宏观辨识与微观探析:认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知:在有关物质的量的计算过程中,通过分析、推理等方法认识计算的方法,建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。考点一物质的量及阿伏加德罗常数必备知识自主预诊知

2、识梳理1.物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系。(2)物质的量的规范表示方法。(3)物质的量(n)与微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系为。微点拨概念辨析及注意事项概念应用注意事项物质的量(单位是mol)“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。(1)只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的特定组合,如1molSiO2,1molNaCl等;(2)用mol作为单位时,要注明粒子的种类,如1molO、2molO2、1.5molO3等,不能说1mol氧阿伏加德罗常数(NA)NA是一个精确值,

3、近似取6.021023mol-1用于计算2.摩尔质量微点拨对同一物质,其摩尔质量、相对原子(分子)质量、1mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是gmol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。3.求解气体摩尔质量的五种方法(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( gL-1):M= gmol-1。(4)根据同温同压下气体的相对密度(D=1/2):M1/M2=。(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量时,上述计算式仍然

4、成立,还可以用下式计算:M=用M1、M2、M3、表示各成分的摩尔质量,用a%、b%、c%表示相应各成分的物质的量分数(或体积分数)。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)1 mol任何物质都含有6.021023个分子。()(2)12 g12C中所含碳原子的数目约为6.021023。()(3)氧化钙的摩尔质量为56 g。()(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。()(5)1 mol OH-的质量为17 gmol-1。()(6)氖气的摩尔质量(单位为gmol-1)在数值上等于它的相对原子质量。()2.(1)0.1 NA个臭氧分子中的氧原子数与 g CO2中的氧原子数

5、相等。(2)8 g甲烷分子中的氢原子数是。(3)1个NO分子的质量是a g,一个NO2分子的质量是b g,则氧原子的摩尔质量是 gmol-1。(4)标准状况下有0.112 L水0.5NA个HCl分子25.6 g SO2气体0.2 mol 氨气2 mol 氦气6.021023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为。关键能力考向突破考向1物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用【典例1】(2020湖北四地七校期末)阿伏加德罗是意大利化学家,为了纪念阿伏加德罗,人们把1 mol某种微粒的集合体所含有的粒子个数称为阿伏加德罗常数,用NA表示。下列说法或表示不正确的是()A.科学上规定含有阿

6、伏加德罗常数个粒子的任何微粒的集合体都为1 molB.在K37ClO3+6H35Cl(浓)KCl+3Cl2+3H2O反应中,若有212 g氯气生成,则反应中电子转移的数目为5NAC.60 g的乙酸和葡萄糖的混合物充分燃烧可消耗2NA个O2D.6.021023 mol-1就是阿伏加德罗常数对点演练1下列说法正确的是()A.1 mol FeCl3在加热条件下完全水解生成NA个Fe(OH)3胶粒B.2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍C.48 g O2和48 g O3中氧原子的物质的量相等D.O2和CO2混合气体的平均摩尔质量可能为46 gmol-1考向2有关质量、物质的

7、量与微粒数目之间的计算【典例2】(2019全国2,8)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A.3 g 3He含有的中子数为1NAB.1 L 0.1 molL-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1NAC.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA易错警示应用阿伏加德罗常数时常见的陷阱突破突破一:应用“22.4Lmol-1”抓“两看”。一看物质是否处于标准状况,二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态,如H2O、CCl4、SO3、HF、乙醇(酒精)、己烷、苯、CHCl3等在标准状况下为非气态。突破

8、二:审“组成”“结构”,突破微观粒子数目陷阱。一审物质的分子组成,如He、Ne为单原子分子。二审在溶液中构成物质的粒子是否水解。对点演练2(2020北京质量监测)下列叙述正确的是()A.Na在足量O2中燃烧,消耗1 mol O2时转移的电子数是46.021023B.10 g 46%乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NAC.1 L 0.1 molL-1NH4Cl溶液中的NH4+数是0.16.021023D.标准状况下2.24 L Cl2中含有0.2 mol共价键深度指津物质的量相关计算的“一、二、三、四”(1)一个中心:必须以物质的量为中心。(2)二个前提:在应用Vm=22.4Lmol-1时,一定

9、要注意“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。(3)三个关系:直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系;摩尔质量与相对分子质量的关系;强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。(4)四个无关:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关);气体摩尔体积与质量、物质的量无关;摩尔质量与质量、物质的量无关。考点二气体摩尔体积及阿伏加德罗定律必备知识自主预诊知识梳理1.影响物质体积大小的因素2.气体摩尔体积微点拨对“22.4Lmol-1”的理解:气体摩尔体积

10、的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4Lmol-1,也可能不是22.4Lmol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。3.阿伏加德罗定律可总结为“三同定一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的。4.阿伏加德罗定律的推论类型描述关系三正比同温同压下,气体的体积之比等于它们的物质的量之比同温同体积下,气体的压强之比等于它们的物质的量之比同温同压下,气体的密度之比等于它们的摩尔质量之比二反比同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比续表类型描述关系一连比同温同压下

11、,相同体积的任何气体的质量之比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比微点拨(1)阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括单一气体,也包括互不反应的混合气体。(2)阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背,可由理想气体状态方程(pV=nRT)进行推导。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L。()(2)2 mol CO2气体所占的体积为44.8 L。()(3)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。()(4)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol 气体的体积则一定不是2

12、2.4 L。()(5)在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同,原子个数也相同。()(6)同温同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为12。()2.已知:6.72 L NH3(标准状况下)1.2041023个H2S分子5.6 g CH40.5 mol HCl,完成填空:在标准状况下体积由大到小顺序为,原子数目由大到小顺序为,密度由大到小顺序为,质量由大到小顺序为。关键能力考向突破考向1气体摩尔体积的应用和计算【典例1】为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的推进剂,发生反应的化学方程式为2NH4ClO4N2+Cl2+2O2+4

13、H2O,NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.1 mol NH4ClO4溶于水,溶液中含NH4+和ClO4-的数目均为NAB.相同条件下,反应中还原产物与氧化产物体积比为13C.产生标准状况下4.48 L O2,反应转移的电子总数为0.8NAD.0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体体积为44.8 L易错警示应用气体摩尔体积的“四大误区”(1)22.4Lmol-1的使用条件一般是指标准状况(即0、101kPa),而不是指常温、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。注意标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质。(3)22.4L气体在标准状况下的

14、物质的量是1mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1mol,也可能不是1mol。(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32gO2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。对点演练1下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NAB.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 LC.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NAD.1 mol Cl2通入足量的澄清石灰水中转移的电子数为2NA考向2阿伏加德罗定律及推论【典例2】(2020福建三明一中段考)温度和压强相同时,

15、有体积相同的两个密闭容器甲和乙,甲中充满O2,乙中充满O2和O3的混合气体,下列说法正确的是()A.两容器中气体的质量相等B.两容器中气体的分子数目相等C.两容器中气体的氧原子数目相等D.两容器中气体的密度相等思路点拨利用阿伏加德罗定律及其推论答题的一般思路第一步:找“相同”,明“不同”。(1)找出题干中有哪些相同的因素,再根据物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。(2)分析选项中的要求,明确需要求解哪些量。第二步:用“规律”。利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系,进行对比分析,从而顺利解题。对点演练2(2020江西抚州临川区第二中学月考)在甲、乙两个体积不同的密闭容器

16、中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是()A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的体积比乙容器的体积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小对点演练3(2020陕西西安中学期中)在一定温度下,向体积不变且相同的两个容器中,一个充入NH3,另一个充入N2与H2物质的量之比为13的混合气体,使两个容器的压强相同。则两个容器内一定相等的是()A.原子数B.分子数C.质量D.密度考点三阿伏加德罗常数的应用必备知识自主预诊知识梳理1.注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)在标准状况下为非气态的物质如H2O

17、、SO3、己烷、CHCl3、HF、CCl4、乙醇、苯等。(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。2.注意物质的组成和结构此类题常涉及:特殊物质的摩尔质量(如D2O、T2O、18O2等);某些物质分子中的原子个数如稀有气体(为单原子分子)、O3、白磷(P4)等;一些物质中的化学键数目(如CO2、P4、金刚石、CnH2n+2等)。解有关物质组成和结构的题目时要注意的几点:a.原子晶体如SiO2、离子化合物如NaCl中不存在分子。b.Na2O2、CaO2中阴离子是O22-,故Na2O、Na2S、Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为21,CaO2中阳离子与阴离子个数比为11。c.1 m

18、ol SiO2含4NA个SiO键,1 mol P4中含6NA个PP键。d.1 mol CH4、NH3、H2O、HF、OH-、NH4+、Na+均含有10NA个电子,但1 mol OH-只有9NA个质子,1 mol NH4+、Na+均含11NA个质子。3.注意氧化还原反应中电子转移的数目(1)了解较复杂氧化还原反应求算电子转移数目的方法。(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数:反应物消耗或生成的物质转移电子的物质的量或电子数目Na2O2+CO2(或H2O)1 mol Na2O21 mol 或NA1 mol O22 mol 或2NACl2+NaOH1 mol Cl21 mol 或NACl2+Fe1

19、mol Cl22 mol 或2NA1 mol Fe3 mol 或3NA4.注意电解质溶液中存在的平衡此类题要特别注意题目中的隐含条件,解题时要考虑是否水解、平衡是否移动、是否为可逆反应等。如NH4Cl溶液中因NH4+水解导致c(Cl-)c(NH4+);1 L 0.5 molL-1Na2CO3溶液中因CO32-的水解导致含有的CO32-数目小于0.5NA。5.注意一些可逆反应、特殊反应要识破隐含的可逆反应,注意反应的条件、反应物浓度变化对反应的影响,从而突破陷阱。常见可逆反应及与物质浓度有关的反应如下:(1)2SO2+O22SO3、2NO2N2O4、N2+3H22NH3(2)Cl2+H2OHCl

20、+HClO(3)NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”,NA表示阿伏加德罗常数。(1)31 g白磷中含有1.5NA个PP化学键。()(2)1 L 0.1 molL-1的Na2CO3溶液中所含阴离子的总数为0.1NA。()(3)标准状况下,22.4 L HF中含有NA个分子。()(4)电解精炼铜时,若转移NA个电子,则阳极溶解32 g铜。()(5)1 mol H2和1 mol I2在加热条件下充分反应,生成HI的分子数为2NA。()(6)常温

21、下,含有0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2分子的数目小于0.1NA。()(7)142 g Na2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3NA。()(8)NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 g。()2.(2020山东师范大学附中月考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.常温下,15 g甲醛中含有的共用电子对总数为2NAB.0.5 molL-1CH3COONa溶液中含有CH3COO-的数目少于0.5NAC.32.5 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NAD.足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应,放出2.24 L

22、SO2和H2混合气体时,转移电子数为0.2NA关键能力考向突破考向阿伏加德罗常数的应用【典例】(2020全国3,9)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1 mol重水比1 mol水多NA个质子C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D.1 L 1 molL-1 NaCl溶液含有28NA个电子对点演练判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)Vm适用的条件:(2018全国1)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。()(2017全国3)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子。

23、()(2)物质的组成与结构:(2019浙江选考)1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为6NA。()(2019浙江选考)30 g HCHO与CH3COOH混合物中含碳原子数为NA。()(2017全国3)0.1 mol 的11B中,含有0.6NA个中子。()(3)溶液中粒子数目的判断:(2019全国3)常温下pH=2的H3PO4溶液,每升溶液中的H+数目为0.02NA。()(2018全国1)16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA。()(4)物质转化过程中隐含浓度、进程、可逆的影响:(2018全国1)1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl

24、分子数为1.0NA。()(2017全国3)密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个PCl键。()(5)氧化还原反应中电子转移数目的判断:(2019浙江选考)2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间。()深度指津解答阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤网络构建核心速记1.与物质的量相关的3个公式(1)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系:n=NNA。(2)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:n=mM。(3)物质的量(n)、气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)之间的关系为n=VVm。2.阿伏加德罗常数常考的5个方面(1)气体摩尔体积的适用条件。(2)物质的组成和结构。(3)氧化还原反应中电子转移的数目。(4)溶液中的微粒数。(5)物质转化中隐含的反应。