搜索
第5讲物质的量及其应用考纲定位选项示例1.了解物质的量及其单位、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。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。1.常温常压下，8gO2含有4NA个电子。(2013年广东高考T9－A)2.常温下，23gNO2含有NA个氧原子。(2011年广东高考T9－A)粒子的集合体n一、物质的量阿伏加德罗常数摩尔质量1．物质的量(1)概念：表示含有一定数目________________的基本物理量，符号为________。摩尔mol(2)单位：________，符号为________。(3)注意事项。①物质的量只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的______粒子，不能描述______物质。微观宏观微粒符号②使用摩尔作单位时，应该用化学式、离子符号等________指明粒子的种类。例如：1mol氢(不正确)；1molH(正确)；1molH2(正确)；③物质的量是物理量；摩尔是其单位，不是物理量。1molH＋(正确)。2．阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数标准：国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与______________________所含的碳原子数相同，约为________________。0.012kg12C6.02×1023(2)阿伏加德罗常数：1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号NA，通常用________________表示。(3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系式：____________。6.02×1023mol－1n＝NNA(4)理解。①阿伏加德罗常数是一个有单位的“常数”，单位是mol－1。②粒子集体的粒子数与阿伏加德罗常数相同时，该粒子的物质的量就为1mol。时可认为是准确值。3．摩尔质量(1)概念：________________的物质所具有的质量，符号为________。单位物质的量Mg·mol－1(2)单位：常用单位是________。③尽管6.02×1023mol－1是阿伏加德罗常数一个约数，计算(3)推论：任何粒子或物质的摩尔质量，若以________为单位时，其数值都与该粒子的__________________________相等。(4)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)的关系式：____________。相对原子质量或相对分子质量n＝mM(5)理解。①摩尔质量和相对原子质量，只是数值上相等，它们的单位不相同。②摩尔质量的数值和阿伏加德罗常数个构成粒子的实际质量的和是相等的，即M＝NA×m(粒子)。g·mol－1二、气体摩尔体积阿伏加德罗定律1．气体摩尔体积(1)概念：__________________的气体所占的体积，符号为______。(2)单位：________。(4)数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101kPa)，气体摩尔体积约为______________。(3)计算式：Vm＝Vn。单位物质的量VmL·mol－122.4L·mol－1(5)理解。①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______与______。温度压强标准状况下，1mol气体的体积是22.4L，非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。②适用的对象可以是单一组分的气体，也可以是混合气体。2．阿伏加德罗定律(1)概念：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有__________的分子。相同数目(2)理解。①适用对象为气体(纯气体或混合气体)。②关系：“三同”定“一同”。(3)推论。①同温同压下，V1∶V2＝n1∶n2＝N1∶N2；②同温同压下，M1∶M2＝ρ1∶ρ2；③同温同体积时，P1∶P2＝n1∶n2＝N1∶N2。三、物质的量浓度一定物质的量浓度溶液的配制1．物质的量浓度(1)概念：以单位体积溶液中所含溶质B的___________来表示溶液组成的物理量，符号为____。(2)单位：_______。(3)计算式：c＝nV。(4)理解：c＝nV中，V是溶液的体积，不是溶剂水的体积。物质的量c(B)mol·L－1(5)其他公式。①物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算公式：c＝1000mL×ρ×ωM溶质×1L②稀释定律：c浓×V浓＝c稀×V稀。2．一定物质的量浓度溶液的配制以配制100mL2.0mol/L的NaCl溶液为例。(1)实验原理：c＝nV＝mMV。(2)实验仪器：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、______、__________、________________。玻璃棒胶头滴管100mL容量瓶(3)实验步骤(如图1-5-1)。图1-5-1①计算：计算所需NaCl固体的质量为______。(若溶质是液体时，则计算所需液体的体积)②称量：根据计算结果，称出所需的NaCl固体。(若溶质是液体时，则量出所需液体的体积)③溶解：把称好的NaCl固体放入烧杯中，加适量蒸馏水溶解，并用________搅拌。11.7g玻璃棒玻璃棒④转移：把所得的溶液用________引流注入容量瓶中。⑤洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒______次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。2～3⑥定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线________处，再用____________滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。1～2cm胶头滴管颠倒摇匀⑦摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下______，______，然后将所配的溶液倒入指定试剂瓶并贴好标签。考点1阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数是近几年高考的热点问题，也是广东高考的必考题，主要以选择题的形式呈现。考查内容主要涉及基本计算公式的理解应用、物质的结构、氧化还原反应、盐的水解及弱电解质的电离等方面的知识，主要有以下几个方面：高考考查阿伏加德罗常数的六大命题角度：角度1：温度和压强22.4L·mol－1是指标准状况(0℃、101KPa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生用22.4L·mol－1进行换算，误入陷阱。例如，“常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA”就是陷阱。角度2：物质的状态22.4L·mol－1使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常设置一些容易忽视的液态或固态物质，让考生误当成气体而落入陷阱。常考的有水、四氯化碳、酒精、辛烷、三氧化硫等物质。角度3：单质的组成气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如Ne)、三原子分子(如O3)等。考生如不注意这点，容易误入陷阱。角度4：粒子的数目粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1mol粒子的数目即为阿伏加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的换算，巧设陷阱。例如，“1L1mol·L－1的盐酸中，所含氯化氢分子数为NA”，因为盐酸中无氯化氢分子，氯化氢分子在水中全部电离成H＋和Cl－，故该说法错误。角度5：物质的结构SiC的结构中只有原子，无分子；P4为正四面体结构，1molP4分子中含有共价键数为6NA。考生若不注意这些，容易误入陷阱。如Na2O2是由Na＋和O2－2构成，而不是Na＋和O2－；SiO2、角度6：物质的变化一些物之间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化，往往会误入陷阱。例如：①500mL1mol·L－1碳酸钠溶液中CO2－3数少于0.5NA而不是等于0.5NA；②1molFeCl3完全水解生成Fe(OH)3胶粒数目远远小于NA；③46gNO2含NO2分子数目小于NA(2NO2N2O4)。【例1】(2012年四川高考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()。A．标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC．50mL18.4mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NAD．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA解析：氟化氢在标准状况下呈液态，不能通过其体积计算物质的量，A项错误；乙烯和丙烯的最简式均为CH2,7.0gCH2的物质的量为0.5mol，氢原子为0.5mol×2＝1mol，即含有NA个氢原子，B项正确；结合化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O,50mL18.4mol·L－1(即0.92mol)硫酸参与反应时生成SO20.46mol，但随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，反应不能继续进行，C项错误；N2、H2的反应属于可逆反应，0.1molN2不能完全反应，转移电子数小于0.6NA，D项错误。答案：B【例2】(2013年广东高考)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()。A．常温常压下，8gO2含有4NA个电子B．1L0.1mol·L－1的氨水中有NA个NH＋4C．标准状况下，22.4L盐酸含有NA个HCl分子D．1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子答案：A解析：1molO2含有16nA个电子，8gO2物质的量为0.25mol，含有4nA个电子，A项正确；氨水是弱碱，NH＋4会发生电离，0.1mol氨水中含有的NH＋4少于nA个，B项错误；盐酸中不含HCl分子，C项错误；1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去nA个电子，D项错误。考点2物质的量浓度溶液的配制1．容量瓶的使用(1)规格：容量瓶常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。容量瓶上的三个标识：温度、容量、刻度线。(2)使用注意事项。①容量瓶使用前需检漏。检查方法：加水→塞上瓶塞→倒立→观察→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观察。②容量瓶只适用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用作反应容器和长时间存放溶液。根据cB＝—＝③配制溶液时，容量瓶不是用所配溶液润洗，而是用蒸馏水润洗。④配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，遵循“只能大不能小”的原则。⑤定容时凹液面最低处超过刻度线应重新配制，定容摇匀后凹液面低于刻度线不得继续加蒸馏水。2．误差分析(以配制NaOH溶液为例)nmVMV来具体分析，凡是引起m、V改变的因素都能引起cB的改变，弄清实验操作是引起“m”还是“V”的误差，再具体分析。可能引起误差的一些操作(配制0.1mol·L－１的NaOH)因变量cB/mol·L－1mV称量前小烧杯有水不变不变不变称量时间过长减小不变偏小用滤纸称NaOH减小不变偏小向容量瓶注液时少量液体流出减小不变偏小未洗涤烧杯和玻璃棒减小不变偏小未冷至室温就注液定容不变减小偏大定容时加水过多用滴管吸出减小不变偏小定容摇匀后液面下降再加水不变增大偏小定容后经振荡、摇匀、静置，液面下降不变不变不变定容时俯视读刻度不变减小偏大定容时仰视读刻度不变增大偏小俯视、仰视的分析结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸________mL。【例3】有下列化学仪器：①托盘天平；②玻璃棒；③药匙；④烧杯；⑤量筒；⑥容量瓶；⑦胶头滴管；⑧细口试剂瓶；⑨标签纸。(1)现需要配制500mL1mol·L－1硫酸溶液，需用质量分数(2)选择上述仪器，按实验使用的先后顺序，其编号排列是__________________。(3)若实验中遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度的影响分别为(填“偏高”“偏低”或“不变”)：①用以稀释硫酸的烧杯未洗涤：________。②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中：________。③摇匀后发现液面低于刻度线再加水：________。④容量瓶中原有少量蒸馏水：________。⑤定容时俯视观察液面：________。思路指导：本实验操作是配制500mL1mol·L－1的硫酸溶液，同学们不仅要熟悉实验操作步骤、仪器的使用