物質(zhì)的量、氣體摩爾體積之以題說法

第1講物質(zhì)的量、氣體摩爾體積基礎(chǔ)必備基礎(chǔ)不牢地動山搖必備一、物質(zhì)的量及其單位——摩爾＠基礎(chǔ)盤點(diǎn)1．物質(zhì)的量及其單位(1)物質(zhì)的量：表示含有一定數(shù)目粒子集體的物理量，是國際單位制中規(guī)定的七個(gè)基本物理量之一。符號為，單位是。注意：粒子集體中的“粒子”是或某些微粒的特定組合，不指宏觀物體。用物質(zhì)的量表示物質(zhì)時(shí)必須用化學(xué)式指明粒子的，如：1molH、1molH+、lmolH2O、1molNaCl等。(2)摩爾(mol)摩爾是的單位，簡稱摩，符號為，是國際單位制中七個(gè)基本單位之一，類似于長度的單位——米、質(zhì)量的單位——千克等。2．阿伏加德羅常數(shù)(1)概念：kg12C所含碳原子數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得其近似數(shù)據(jù)為×1023mol—l。(2)符號是，單位是。(3)阿伏加德羅常數(shù)(NA)與×1023的關(guān)系×1023是阿伏加德羅常數(shù)的，隨著測定技術(shù)水平的提高，其數(shù)值會越來越準(zhǔn)確，在化學(xué)計(jì)算中常采用它的近似值，而在概念的判斷和辨析中必須用阿伏加德羅常數(shù)（NA）。(3)物質(zhì)的量與粒子數(shù)（N）的關(guān)系：N＝3.摩爾質(zhì)量概念：摩爾質(zhì)量是物質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號為，單位常用。注意：①摩爾質(zhì)量與1mol粒子的質(zhì)量含義不同，但有一定的聯(lián)系。例如，H2O的摩爾質(zhì)量為，1molH2O的質(zhì)量是。②當(dāng)摩爾質(zhì)量的單位取“g·mol－1”時(shí)，其數(shù)值與相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量相等，但物理意義、單位都不同。例如，Mr(H2O)＝18，而M(H2O)＝18g·mol－1。③物質(zhì)的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量的關(guān)系：m=＠深化理解1．為什么選用0.012kg12C答：相對原子質(zhì)量的確定是以一個(gè)12C原子的質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它比較所得的比值。12C的相對原子質(zhì)量為12，選用12g正是因?yàn)椤?2”這個(gè)數(shù)值能與相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量聯(lián)系起來。如某原子R的相對原子質(zhì)量為Ar，1個(gè)12C原子的質(zhì)量為ag，則1個(gè)R原子的質(zhì)量為Ar·a/12g，1molR原子的質(zhì)量為NA·Ar·a/12g，NA·a＝12g，所以1molR的質(zhì)量即為Arg；同理可推得1mol某分子、離子的質(zhì)量（g），其數(shù)值正好等于其相對分子質(zhì)量，這給物質(zhì)的量的計(jì)算和應(yīng)用帶來極大方便。2．怎樣正確理解阿伏加德羅常數(shù)？(1)明確阿伏加德羅常數(shù)與×1023的關(guān)系阿伏加德羅常數(shù)(NA)(單位：mol-1)×1023不同點(diǎn)是指12g12C含有的原子數(shù)目，是一個(gè)常數(shù)，但目前尚未能精確測定是一個(gè)純數(shù)，作為阿伏加德羅常數(shù)的近似值關(guān)系在具體的計(jì)算過程中，常用×1023代替阿伏加德羅常數(shù)的值進(jìn)行計(jì)算(2)阿伏加德羅常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是人為規(guī)定的。如果改變了它的標(biāo)準(zhǔn)，則摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積和物質(zhì)的量濃度等發(fā)生改變，而質(zhì)量、粒子數(shù)、一定質(zhì)量的氣體體積和氣體密度等客觀存在因素并不會因此而改變。＠基礎(chǔ)應(yīng)用1．下列說法中正確的是A.摩爾既是物質(zhì)的數(shù)量單位又是物質(zhì)的質(zhì)量單位B.物質(zhì)的量既表示物質(zhì)的數(shù)量又表示物質(zhì)的質(zhì)量C.阿伏加德羅常數(shù)是12Kg12C中含有的碳原子數(shù)目molH2O中含有2molH和1molO2．下列敘述錯(cuò)誤的是()A．物質(zhì)的量是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一B．含有約×1023個(gè)碳原子C．在使用摩爾表示物質(zhì)的量的單位時(shí)，應(yīng)用化學(xué)式指明粒子的種類D．1mol任何物質(zhì)都含有約×1023個(gè)原子3．如果amol水中含有n個(gè)氫原子，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為()A．a(chǎn)/nmol-1B．n/amol-1C．2n/amol-1D．n/2amol-14．下面敘述正確的是()A．同質(zhì)量的H2與Cl2相比，H2的分子數(shù)多B．氫的質(zhì)量是0.5gC．含有氫原子數(shù)的精確值為×1023D．水的摩爾質(zhì)量等于NＡ個(gè)水分子的相對分子質(zhì)量之和5．下列敘述正確的是()A．1molO2的質(zhì)量為32g·mol－1B．1mol物質(zhì)的質(zhì)量等于該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量C．SO42－的摩爾質(zhì)量為96g·mol－1D．CO2的摩爾質(zhì)量為44g6．相等物質(zhì)的量的CO和CO2相比較，下列有關(guān)敘述正確的是()①它們所含的分子數(shù)目之比為1∶1②它們所含的O原子數(shù)目之比為1∶2③它們所含的原子總數(shù)目之比為2∶3④它們所含的C原子數(shù)目之比為1∶1⑤它們所含的電子數(shù)目之比為7∶11A．①和④B．②和③C．④和⑤D．①②③④⑤必備二、氣體摩爾體積、阿伏伽德羅定律＠基礎(chǔ)盤點(diǎn)1．氣體摩爾體積概念：在一定的溫度和壓強(qiáng)下，的氣體所占的體積叫氣體摩爾體積。Vm＝V/n，單位為或。標(biāo)準(zhǔn)狀況即0℃、1個(gè)大氣壓（101kPa），簡寫為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積約為。2．阿伏加德羅定律（即四同定律）（阿伏加德羅定律（即四同定律）內(nèi)容：相同和下，相同體積的任何都含有相同數(shù)目的。＠深化理解1．應(yīng)用氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意哪些問題？(1)L是1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，因此在非標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)不能使用L／mol。(2)只適用于氣態(tài)物質(zhì)，對于固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)來講是不適用的。(3)1mol任何氣體的體積若為22.4L，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，1mol任何氣體在0℃、101kPa條件下的體積與273℃、202kPa條件下的體積應(yīng)相等，都約為2．怎樣理解阿伏加德羅律及其推論？為什么同溫同壓下，同體積的氣體都具有同數(shù)目的分子，因?yàn)樵谕瑴赝瑝合?，任何氣體分子之間的距離都是相同的，所以取相同體積的氣體，所含分子數(shù)相同。對于推論，最好是掌握理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT[它表明的是氣體的壓強(qiáng)（P），體積（V）和物質(zhì)的量（n）、溫度（T）之間的關(guān)系，R是個(gè)常數(shù)]及其導(dǎo)出公式PV=mRT/M、ρ=PM/RT進(jìn)行分析，便于理解和記憶。＠基礎(chǔ)應(yīng)用1．下列有關(guān)氣體體積的敘述中，正確的是（）A．一定溫度和壓強(qiáng)下，各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小，由構(gòu)成氣體的分子的大小決定B．1molH2和O2的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為C．不同的氣體若體積不同，則它們所含的分子數(shù)也不同D．氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積約為22.4L2．如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b，則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是()A．B．C．D．3．在273K和10kPa的條件下，將2.00g氮?dú)狻?.40g氮?dú)夂?.60g氧氣混合，該混合氣體的體積是()A．6.72L B．7.84L C．10.08L D．13.44L4．下列各物質(zhì)中所含原子個(gè)數(shù)由大到小的順序正確的是()①氨氣；②標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氦氣；③4℃時(shí)9mL水；④A．①④③②B．④③②①C．②③④①D．①④②③5．下列示意圖中，白球代表氫原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中間有一個(gè)可以上下滑動的隔板（其質(zhì)量忽略不記）。其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是（）A．B．C．D．6．同溫同壓下，同體積的氨氣和硫化氫氣體（H2S）的質(zhì)量比為；同質(zhì)量的氨和硫化氫氣體的體積比為；其中含有的氫的原子個(gè)數(shù)比為；若二者氫原子數(shù)相等，它們的體積比為。7．相同質(zhì)量的鈉、鎂、鋁分別跟足量稀硫酸反應(yīng)，在同溫、同壓下產(chǎn)生氣體的體積比為__________；如果這三種金屬各取等物質(zhì)的量，也分別跟足量稀硫酸反應(yīng)，在同溫同壓下產(chǎn)生氣體的體積比為_________________。以題說法掌握一法勝做百題題型1有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)與微粒數(shù)的判斷【例1】有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)NA的說法，正確的是()A．1molHCl氣體中的粒子數(shù)與mol·L-1鹽酸中溶質(zhì)粒子數(shù)相等B．在1Lmol·L-1碳酸鈉溶液中陰離總數(shù)大于NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，含有的分子數(shù)等于D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAE．1mol乙烷分子含有8NA個(gè)共價(jià)鍵F．·L-1乙酸溶液中H＋數(shù)為解析：A中沒有鹽酸的體積，無法計(jì)算鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量，A錯(cuò)；CO－+H2OHCO3-+OH-，故離子總數(shù)變大，B正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水是液體，C錯(cuò)；氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，自身發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，D正確；乙烷中含有7條共價(jià)鍵，E錯(cuò)；乙酸是弱酸，F(xiàn)錯(cuò)。答案：B、D【方法點(diǎn)擊】應(yīng)用阿伏伽德羅常數(shù)時(shí)應(yīng)注意：1、要注意前提條件，是標(biāo)準(zhǔn)狀況，還是常溫常壓。22.4L/mol是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，其他條件下不能用22.4L/mol進(jìn)行計(jì)算。2、要注意物質(zhì)的狀態(tài)。氣體的摩爾體積所適用的對象是氣體，而不是固體或液體。所以，涉及到體積與NA換算時(shí)一定要審明物質(zhì)是否為氣態(tài)。3、要注意同位素的影響。同位素的質(zhì)量數(shù)不同，在計(jì)算相對原子質(zhì)量時(shí)易出錯(cuò)。4、要注意正確分析得失電子數(shù)目。特別是一些常見歧化反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的情況，如：Na2O2+CO2(或H2O)、Cl2+NaOH(或H2O)、NO2+H2O等。5、要注意物質(zhì)的組成和。如SiO2、Si、P4、CnH2n+2等的化學(xué)鍵數(shù)目，CO2、H2S等分子中的共用電子對數(shù)目等。6、要注意離子的水解和弱電解質(zhì)的電離。如：LCuCl2溶液中含的Cu2+數(shù)目要小于×1023（水解了）；100mLmol/L的醋酸溶液中氫離小于（醋酸是弱電解質(zhì)）?！炯磳W(xué)即用】1、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，分子數(shù)為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4L,質(zhì)量為B．一定溫度下，1Lmol·L-1NH4Cl溶液與2Lmol·L-1NH4Cl溶液含NH4+物質(zhì)的量不同C．等體積、濃度均為1mol·L-1的磷酸和鹽酸，電離出來的氫離子數(shù)之比為3∶1D．1L2mol·L－1的MgCl2溶液中含Mg2＋數(shù)為2NAE．molNO2與足量H2O反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAF．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L己烷中共價(jià)鍵數(shù)目為19NA2．NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，以下說法正確的是()A．18gD2O中含有的質(zhì)子數(shù)目為10NAB．g二氧化硅晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為××1023C．常溫常壓下，4.6gNO2氣體含有×1023個(gè)NO2分子D．14g乙烯和丙烯的混合物中總原子數(shù)為3NAE．1molCl2作為氧化劑得到電子數(shù)為NAF．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，中含有的氯原子數(shù)目為3NA題型2考查阿伏加德羅定律【例2】常溫下，在密閉容器里分別充入兩種氣體各mol，在一定條件下充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原溫度時(shí)，壓強(qiáng)降低為開始時(shí)的。則原混合氣體可能是()A．H2和O2 B．HCl和NH3C．H2和Cl2 D．CO和O2解析：A中，根據(jù)2H2+O2=2H2O,剩余氣體的氧氣；B中NH3+HCl=NH4Cl,剩余氣體為零；C中，H2+Cl2=2HCl,氣體物質(zhì)的量為；D中，2CO+O2=2CO2,剩余氧氣，生成的二氧化碳，總氣體是。根據(jù)同溫同體積氣體，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比，A壓強(qiáng)降低為開始時(shí)的。答案：A【方法點(diǎn)擊】由氣態(tài)方程不難得出下列結(jié)論：⑴“一連比”：同溫同壓下，同體積的任何氣體的質(zhì)量之比等于式量（分子量）之比，等于密度之比，即m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2。⑵“三正比”：①同溫同壓下，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，即V1/V2=n1/n2。②同溫同容下，氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，即P1/P2=n1/n2。③同溫同壓下，氣體的密度之比等于氣體的摩爾質(zhì)量之比，即ρ1/ρ2=M1/M2。⑶“三反比”(不常用，了解即可)：①同溫同壓下，同質(zhì)量的任何氣體的體積與其摩爾質(zhì)量成反比，即V1/V2=M2/M1②同溫同容下，同質(zhì)量的任何氣體的壓強(qiáng)與其摩爾質(zhì)量成反比，即P1/P2=M2/M1③在相同溫度下，同密度的任何氣體的壓強(qiáng)與其摩爾質(zhì)量成反比，即P1/P2=M2/M1?！炯磳W(xué)即用】1、在兩個(gè)密閉容器中，分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說法正確的是（）A．甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多B．甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少C．甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小D．甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小2、在三個(gè)密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，當(dāng)它們的溫度和密度都相同時(shí)，這三種氣體的壓強(qiáng)（p）從大到小的順序是（

）A．P(Ne)＞P(H2)＞P(O2)

B．P(O2)＞P(Ne)＞P(H2)C．P(H2)＞P(O2)＞P(Ne)

D．P(H2)＞P(Ne)＞P(O2)題型3考查平均相對分子質(zhì)量【例3】在150℃時(shí)碳酸銨可以受熱完全分解，則其完全分解后所產(chǎn)生的氣態(tài)混合物的密度是相同條件下氫氣密度的幾倍()A.96倍 倍C.12倍倍解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前1mol即96g碳酸銨受熱完全分解，反應(yīng)后所生成混合氣體的質(zhì)量也是96g。所以，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為：(混)=，則ρ(混）/ρ（H2）=Mr(混)/Mr(H2)=24/2=12倍。答案：C【方法點(diǎn)擊】平均相對分子質(zhì)量的計(jì)算方法=1\*GB2⑴定義式：=(此公式也適合非氣態(tài)物質(zhì))=2\*GB2⑵已知混合氣體的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)求平均相對分子質(zhì)量：＝MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋……=3\*GB2⑶根據(jù)標(biāo)況下的密度：=·ρ(標(biāo))=4\*GB2⑷根據(jù)相對密度：氣體B對A的相對密度：【即學(xué)即用】1、在干燥燒瓶中用向下排空氣法收集氨氣，由于空氣不可能排凈，所以瓶內(nèi)氣體對氫氣的相對密度為，將此瓶氣體倒置于水槽中，燒瓶內(nèi)液面上升的體積占燒瓶總體積_。2、A容器中盛有體積百分比為80%的H2和20%的O2，試求：(1)混合氣體中H2和O2的分子數(shù)之比、質(zhì)量之比各為多少？(2)混合氣體的平均分子量是多少？它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是多少？(3)在1500C時(shí)，引燃混合氣體，反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到1500C，則反應(yīng)后混合氣體的平均分子量是多少？引燃前后，A容器內(nèi)的壓強(qiáng)有什么變化？密度是否變化？知識體系核心知識一目了然同T、p恒定時(shí)：V1/V2=n1/n2=N1/N2同T、V恒定時(shí)：p1/p2=n1/n2=N1/N2同T、p恒定時(shí)：ρ1/ρ2=M1/M2參考答案：【友情提示1】1．=1\*GB2⑴n摩爾(mol)微觀粒子名稱或種類=2\*GB2⑵物質(zhì)的量mol2．NAmol-1近似值×1023mol-1n·NA3．單位物質(zhì)的量的Mg·mol－118g·mol－118gn·M＠基礎(chǔ)應(yīng)用11、解析：摩爾是物質(zhì)的量的單位，“物質(zhì)的量”是一個(gè)物理量，四個(gè)字是一個(gè)不可分割的整體，不能理解為物質(zhì)的數(shù)量，也不能理解為物質(zhì)的質(zhì)量，所以A、B說法都不正確；Kg12C中所含的碳原子數(shù)才為阿伏加德羅常數(shù)，所以C說法也不正確，故答案只有D。答案：D2、解析：有些物質(zhì)是多原子分子，例如1molH2含有約2××1023個(gè)原子，故D錯(cuò)。答案：D3、解析：a×2×NA=n，則NA=。答案：D4、解析：未指明是氫原子還是氫分子，故B錯(cuò)；阿伏加德羅常數(shù)的精確值為NA，故C錯(cuò)；摩爾質(zhì)量的單位是g·mol－1，D錯(cuò)。答案：A5、解析：質(zhì)量的單位是“g”、摩爾質(zhì)量的單位是“g·mol－1”、式量的單位是“1”，A、B、D選項(xiàng)單位使用不正確。答案：C6、答案：D【友情提示2】1．單位物質(zhì)的量L·mol-1m3·mol-1STP22.4L2．溫度壓強(qiáng)氣體分子＠基礎(chǔ)應(yīng)用11、解析：在一定溫度和壓強(qiáng)下，其體積的大小主要由分子數(shù)的多少來決定，故A不正確，B正確；體積不同的氣體，在不同的條件下，其分子數(shù)可能相同，也可能不同，是無法確定的，故C不正確；氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積，其大小是不確定的，會隨著溫度、壓強(qiáng)的變化而變化，22.4L/mol是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，故D不正確。答案：B2、解析：該氣體的分子數(shù)為b，則物質(zhì)的量為mol，摩爾質(zhì)量M==g/mol，cg氣體的物質(zhì)的量為n==mol，cg該氣體標(biāo)況下體積V=n?22.4L/mol=mol×22.4L/mol=L。答案：D3、解析：混合氣體的總物質(zhì)的量為：EQ\f,4g/mol)＋EQ\f,28g/mol)＋EQ\f,32g/mol)＝，故體積為：×22.4L/mol＝13.44L。答案：D4、解析：所含原子數(shù)依次為①×4=2mol；②1mol(單原子分子)；③（4℃時(shí)水的密度）；④×8=。答案：A5、解析：它們的分子個(gè)數(shù)比為2∶1，根據(jù)阿伏加德羅定律，在同溫同壓下，分子個(gè)數(shù)比即體積比，因此A是正確的。答案：A6、答案：1：22：13：12：37、解析：1gNa、Mg、Al生成的氫氣之比為：；1molNa、Mg、Al生成氫氣之比為（1×1/2）：（1×1）：（1×3/2）＝1：2：3。答案：1：2：3【即學(xué)即用1】1、解析：分子數(shù)為NA，其物質(zhì)的量為1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為22.4L，由于CO、C2H4的摩爾質(zhì)量都是28g·mol－1，其1mol的質(zhì)量為28g，A正確；B中NH4Cl的物質(zhì)的量相同，由于濃度越小水解程度越大，故兩溶液所含NH4＋的物質(zhì)的量不同，正確。C中H3PO4為中強(qiáng)酸，只能部分電離，而鹽酸為強(qiáng)酸，完全電離，兩溶液中的H＋數(shù)之比小于3∶1，C錯(cuò)。D中n(MgCl2)＝2mol，但Mg2＋能水解，溶液中含Mg2＋數(shù)小于2NA，故D錯(cuò)；E中反應(yīng)為3NO2+H2O===2HNO3+NO，其中2個(gè)N原子是+4→+5，1個(gè)N是+4→+2，故完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，正確；F中己烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體，其物質(zhì)的量不能用n＝V/計(jì)算，故F錯(cuò)。答案：A、B、E2、解析：C中D2O的相對分子質(zhì)量是20，而不是18，錯(cuò)；B中1mol二氧化硅中硅氧鍵數(shù)目為4mol，正確；C中若為純，約有×1022個(gè)NO2分子，因存在著平衡2NO2N2O4，具體多少無法計(jì)算，錯(cuò)；D項(xiàng)中乙烯和丙烯的最簡式為CH2，最簡式的物質(zhì)的量為14g/14g·mol-1=1mol，故其總原子