[新课标高考化学总复习课件]物质的量、气体摩尔体积

第一章化学计量在实验中的应用第1讲物质的量、气体摩尔体积考纲要求1、了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏伽德罗常数的含义2、根据物质的量与微粒数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算高考常考题型阿伏加德罗常数以物质的量为中心的有关计算阿伏加德罗定律(2)含0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为(4)2.3gNa中含mol电子，在跟足量水反应中失去mol电子。240.10.6mol106g/mol1.1一、物质的量自我诊断1.(1)0.3molNH3分子中所含质子数与个H2O1.806×1023基础盘点基础回归1.物质的量物质的量实际上表示含有一定数目微观粒子的集体。符号为，单位是，每摩尔物质含有个微粒（简称摩，符号mol）。适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。2.阿伏加德罗常数gC所含有的原子个数即为阿伏加德罗常数，即1mol物质所含有的微粒数。符号:，单位：，数值约为6.02×1023,公式：(N代表微粒个数）。n摩尔阿伏加德罗常数12126NAmol-1nNNA3.摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量。符号：，单位：；数值等于(以克为单位)该粒子的，表达式：。g/mol相对分子（原子）质量nmMM思考能否使用1mol氢表示1mol氢原子？摩尔质量与相对分子（原子）质量是否等同？使用摩尔作单位时应用化学式指明粒子的种类，而不使用中文名称，如1molH、1molH2、0.5molH+，而不能说1mol氢。摩尔质量与相对分子（原子）质量是不同的两个概念，当摩尔质量以g/mol作单位时二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为单位为1，所以二者不能等同。提示二、气体摩尔体积自我诊断2.判断以下说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”。A.1mol任何气体体积都约为22.4L()B.标准状况下，1mol的SO3体积约为22.4L()C.22.4L戊烷蒸气完全燃烧生成CO2为5mol()D.1molH2在100℃时体积一定比22.4L大（）E.标准状况下,2.24LCl2与足量稀NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA个()×××××基础回归1.气体摩尔体积（1）概念：一定温度、压强下，单位的气体所占的体积，符号为。（2）常用单位：L/mol(或)和m3/mol(或)。（3）数值：在标准状况下（指温度为,压强为）约为。（4）计算公式：（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。物质的量Vmm3·mol-10℃101kPa22.4L/mol温度压强nVVmL·mol-12.阿伏加德罗定律在相同的和下，相同体积的任何气体都含有。温度压强相同数目的粒子思考标准状况下,1mol气体的体积是22.4L,如果当1mol气体的体积是22.4L时,一定是标准状况吗？不一定,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件，且存在PV=nRT即Vm=,故非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。提示PRT要点一阿伏加德罗常数的高考命题角度分析阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题，主要以选择题的形式呈现。命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度。陷阱的设置主要有以下几个方面。1.状况条件：考查气体时经常给出非标准状况如常温常压下等。用到22.4L/mol时，必须注意到气体是否处于标准状况。2.物质的状态：水在标准状况下不是气态；SO3在标准状况下是固态，常温常压下是液态；在标准状况下，碳原子数为5~16的烷烃是液态。要点精讲3.物质结构：（1）考查一定物质的量物质中含有粒子数（分子、原子、电子、中子、离子等），常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2等特殊物质。（2）考查一些物质中的化学键的数目，如：Si、CH4、P4、CO2等。（3）氧化还原反应：较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移数目。如：Na2O2和H2O，Cl2和NaOH溶液反应等。（4）弱电解质的电离或盐类的水解：考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类水解平衡。如NH4Cl溶液中n（NH）n(Cl-)。4【典例导析1】用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应，转移电子数为3NAB.标准状况下，22.4L己烷中共价键数目为19NAC.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中氧原子数为2NAD.1L浓度为1mol/L的Na2CO3溶液中含有NA个CO23答案C思维提升（1）A项中33.6LCl2改为106.5gCl2，正确与否？（2）B项中的己烷改为丁烷后的共价键数目及碳碳键数目各为多少？（1）正确，只要质量确定，n（Cl2）就确定，与气体处于什么状况没有关系,106.5gCl2恰好与27gAl反应生成1molAlCl3，转移电子数为3NA。（2）丁烷在标准状况下为气态，22.4L丁烷的物质的量为1mol，所含共价键数目为13NA，所含碳碳键数目为3NA。提示迁移应用1设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A.23g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为0.5NAB.1L2mol/L的AlCl3溶液中含Al3+数为2NAC.标准状况下,11.2L的SO3所含分子数为0.5NAD.室温下，8g甲烷含有共价键数为2NAD要点二阿伏加德罗定律推论及气体摩尔质量的求解方法1.阿伏加德罗定律推论阿伏加德罗定律可表示为同温同压下,据此可以推论：（1）同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即（2）同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，即212121nnNNVV2121nnVV2121nnpp（3）同温同压下，相同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量或密度之比,即。（4）同温同压下，同质量的气体的体积与其摩尔质量成反比，即。212121MMmm1221MMVV2.气体摩尔质量的求解方法（1）标况密度法：M=22.4(L/mol)×ρ(g/L)。（2）相对密度法：A气体对B气体的相对密度,如对空气：M=ρ(对空气)×29。BA(B)(A)(B)MMD【典例导析2】在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是()A.当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度ρ(H2)ρ(Ne)ρ(O2)B.当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)p(Ne)p(O2)C.当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积V(O2)V(Ne)V(H2)D.当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量m(H2)m(Ne)m(O2)B迁移应用2标准状况下，mgA气体和ngB气体的分子数相同。下列说法不正确的是（）A.同体积气体A和气体B的质量比为m∶nB.25℃时，1kg气体A和1kg气体B的分子数之比为n∶mC.同温同压下，气体A和气体B的密度之比为n∶mD.标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积之比为n∶m答案C【典例导析3】某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体。分解方程式为2AB↑+2C↑+2D↑。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的相对分子质量为（）A.7dB.5dC.2.5dD.2d解析根据题给出的方程式知，完全分解后生成气体的平均摩尔质量=［M(B)+2M（C）+2M(D)］/5。根据题意=d·M(H2)=d·2g/mol,则M（B）+2M（C）+2M（D）=5=10dg/mol。又根据质量守恒定律:2M(A)=M（B）+2M(C)+2M（D）。所以M（A）=5dg/mol,Mr(A)=5d。BMMM迁移应用3由CO、H2和O2组成的混合气体60mL,在一定条件下恰好完全反应，测得生成物在101kPa、120℃下对空气的相对密度为1.293，则原混合气体中H2所占的体积分数为（）A.B.C.D.61324131解析由反应方程式2H2+O22H2O，2CO+O22CO2可推知CO和H2与O2反应时，体积之比皆为2∶1，在一定条件下恰好完全反应时，则混合气体中CO和H2的体积之和为40mL，O2的体积为20mL。生成物的平均摩尔质量为1.293×29g/mol=37.5g/mol,反应后的混合气体为CO2和H2O，则44g/mol×n(CO2)+18g/mol×n(H2O)=37.5g/mol×[n(O2)+n(H2O)],求得n（CO2）=3n（H2O），则n（CO）=3n（H2）。据阿伏加德罗定律：相同的条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以H2与CO的体积之比为1∶3，则40mL混合气体中H2占10mL，CO占30mL。则原混合气体中H2所占的体积分数为10mL/60mL=。答案A61要点三以物质的量为核心的基本计算1.物质的量与其他物理量的关系熟练掌握下列恒等式：。式中n为物质的量，单位为mol；m为物质的质量，单位为g；M为摩尔质量，单位为g/mol;V(g)为标准状况下气体体积，单位为L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为L/mol;N为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1;Q为物质的反应热，单位为J或kJ；ΔH为摩尔反应热，单位为kJ/mol;c为物质的量浓度，单位为mol/L;V（aq）为溶液体积，单位为L；x为饱和溶液的质量，单位为g;S为溶解度，单位为g。HQNNVVMmnAm(g))100((aq)·SMxSVc2.依据化学方程式的计算N2+3H22NH3物质的量之比1∶3∶2气体体积之比1∶3∶2物质的分子数之比1∶3∶2物质的质量之比28∶6∶34【典例导析4】（1）20gA物质和14gB物质完全反应，生成8.8gC物质、3.6gD物质和0.2molE物质,则E物质的摩尔质量为。（2）12.4gNa2X含有0.4molNa+，Na2X的摩尔质量为，其相对分子质量为，X的相对原子质量为，该物质的化学式为。解析（1）依据质量守恒定律，m(E)=(20g+14g)-(8.8g+3.6g)=21.6g则=108g/molmol2.0g6.21(E)(E)(E)nmM(2)Na2X~2Na+~X2-［46+Ar(X)］g2mol12.4g0.4mol则则Ar（X）=16，X为O元素，其它各项由此而求出。答案（1）108g/mol(2)62g/mol6216Na2OmolmolggXr0.4212.4)]([46A迁移应用4某气体的摩尔质量是Mg/mol,分子数为X,在标准状况下所占的体积是VL,质量是mg。某元素原子的摩尔质量是Ag/mol,原子个数是Y。阿伏加德罗常数为NA，试说明下列各式表示的意义。（1）。（2）。（3）。（4）。（5）。ANMANNVmMmAVNMX一个气体分子的质量原子的物质的量气体的密度气体的物质的量气体的密度【典例导析5】在20℃时一钢性容器内部有一个不漏气且可滑动的活塞将容器分隔成左右两室。左室充入N2，右室充入H2和O2，活塞正好停留在离左端的1/4处（如图甲所示），然后点燃H2和O2，反应完毕后恢复到原来温度，活塞恰好停在中间(如图乙所示),水蒸气的体积可忽略,则反应前H2和O2的体积比可能是（）图甲图乙A.3∶4B.4∶5C.6∶2D.7∶2N2H2+O2N2剩余气体解析假定反应前N2的物质的量为1mol，则H2和O2的物质的量之和为3mol，反应后H2O为液态，剩余气体与N2的物质的量相同，为1mol，反应掉H2和O2共2mol。2H2+O22H2O①若剩余H2：V（H2）∶V（O2）=n(H2)∶n(O2)=(2mol×+1mol)∶(2mol×)=7∶2②若剩余O2：V（H2）∶V（O2）=n(H2):n(O2)=（2mol×)∶(2mol×+1mol）=4∶5。答案BD32313231迁移