2020届高考化学大一轮复习全套讲义

第一章化学计量在实验中的应用第一节物质的量气体摩尔体积考纲定位考情播报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)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)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。2016·全国乙卷T8/全国丙卷T11(D)2015·全国卷ⅠT8/全国卷ⅡT10、T28(1)2014·全国卷ⅡT27(4)、T28(6)2013·全国卷ⅡT92012·全国卷T9、T26(2)考点1|物质的量和摩尔质量[基础知识自查]1．物质的量阿伏加德罗常数2．摩尔质量(1)含义：单位物质的量的物质所具有的质量。(2)符号M，单位g/mol(或g·mol－1)，表达式：M＝mn。(3)示例：Mg的摩尔质量是24g/mol，SO2的摩尔质量是64g/mol，CO2－3的摩尔质量是60g/mol。由此可知，以g/mol单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。[应用体验]1．(1)H2O的摩尔质量与1molH2O的质量在数值上相等吗？为什么？(2)阿伏加德罗常数与6.02×1023的意义相同吗？为什么？[提示](1)不一定相等。两者的单位没有指明，数值不一定相等。(2)不相同。阿伏加德罗常数是一物理量，单位为mol－1，数值约为6.02×1023；而6.02×1023只是一个数值。2．某气体的摩尔质量为Mg/mol，分子数目为N，质量是mg，阿伏加德罗常数为NA，m(C)为一个12C原子质量。试说明下列各式所表示的意义。(1)NNA：__________________________________________________。(2)MNA：__________________________________________________。(3)mN112mC：_____________________________________________。[提示](1)气体的物质的量(2)一个气体分子的质量(3)气体的相对分子质量[考点多维探究]角度1与物质的量有关概念的理解1．下列说法正确的有________(填序号)。①1mol不同的物质，其质量不一定相等②“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位③0.012kg12C中所含的碳原子数为NA④1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子⑤H2SO4的摩尔质量为98g⑥1molH3PO4分子中含有3NA个H、NA个P和4NA个O⑦阿伏加德罗常数是一固定常数，没有单位，约为6.02×1023⑧2molNa2CO3固体中含有2NA个Na2CO3分子⑨1mol氨气中含有1mol氮和3mol氢⑩H2SO4的相对分子质量等于H2SO4的摩尔质量[解析]②物质的量不是单位；④物质不一定由分子构成，也可能由原子或离子构成；⑤摩尔质量的单位为g/mol；⑦NA有单位mol－1；⑧Na2CO3固体中不含分子；⑨1mol氮、3mol氢所指粒子不明确，应为1molN、3molH；⑩摩尔质量的单位没有指明。[答案]①③⑥(1)使用摩尔作单位时，必须用化学式指明粒子的种类，如1molH不能描述为1mol氢等。(2)摩尔质量、相对分子(原子)质量、1mol物质的质量三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。如Fe的摩尔质量为56g·mol－1，Fe的相对原子质量为56，1molFe的质量为56g。(3)离子化合物中含有阴、阳离子，不含有分子。角度2N、NA、n、m、M等物理量的计算与判断2．(2017·渝中区联考)某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()【导学号：95812000】①该硫原子的相对原子质量为12ab②mg该硫原子的物质的量为maNAmol③该硫原子的摩尔质量是aNAg④ag该硫原子所含的电子数为16NAA．①③B．②④C．①②D．②③C[①Mr(S)＝a112×b＝12ab；②n(S)＝ma×NAmol＝maNAmol；③M(S)＝aNAg/mol；④ag该硫原子所含的电子数为16。]3．完成下列计算与判断。(1)49gH2SO4中含有氧原子数为________。(2)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中，含________molSO2－4，Al3＋的物质的量________(填“”“”或“＝”)0.8mol。(3)1L0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，n(CH3COOH)________0.1mol，n(CH3COO－)________0.1mol(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)25℃，1LpH＝10的Na2CO3溶液中，水电离出的OH－数目为________。(5)1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中n(Na＋)＝________mol,n(CO2－3)＋n(HCO－3)＋n(H2CO3)＝________mol。(6)0.25mol某气体M的质量为16g，则M的摩尔质量为________，M的相对分子质量为________。(7)48gRO2－4中，核外电子总数比质子总数多6.02×1023个，则R原子的摩尔质量为________。(8)2.2gD182O中所含中子和质子的物质的量分别为________、________。[解析](2)Al3＋在水中发生水解反应，故物质的量小于0.8mol。(3)CH3COOH为弱酸，部分电离。(4)c(OH－)H2O＝c(OH－)＝1×10－4mol/L，n(OH－)＝1L×1×10－4mol/L＝10－4mol，N(OH－)＝10－4NA。(5)根据物料守恒可知：n(Na＋)＝2[n(CO2－3)＋n(HCO－3)＋n(H2CO3)]＝0.2mol。(6)M(M)＝16g0.25mol＝64g/mol。(7)48MR＋64×2＝6.02×10236.02×1023，解得：M(R)＝32。(8)n(中子)＝2.222×(2＋10)mol＝1.2mol，n(质子)＝2.222×(2＋8)mol＝1.0mol。[答案](1)2NA或1.204×1024(2)1.2(3)小于小于(4)6.02×1019或10－4NA(5)0.20.1(6)64g/mol64(7)32g/mol(8)1.2mol1.0mol物质的量(n)的桥梁作用N÷NANA×n×MM÷m考点2|气体摩尔体积阿伏加德罗定律[基础知识自查]1．影响物质体积大小的因素2．气体摩尔体积(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，单位是L/mol(或L·mol－1)；基本表达式是Vm＝Vn。(2)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。温度越高，压强越小，气体摩尔体积越大。(3)特例：标准状况是指温度为0℃，压强为101kPa，此时，Vm＝22.4_L/mol。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，具有相同的分子数。[应用体验]1．(1)标准状况下，任何气体的摩尔体积均为22.4L/mol，能否说明气体的摩尔体积为22.4L/mol时一定处于标准状况下？为什么？(2)任何物质在同温同压下，1mol物质所占的体积一定相同吗？[提示](1)不一定。若升高温度增大压强，气体体积可能不变。(2)不一定。2．如图所示三只气球，其中A、B的体积均为1.12L，则A、B中气体的物质的量________是0.05mol(填“一定”或“不一定”)；标准状况下，A、B气球中的分子个数比是________；在相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相同，则两气球的体积之比是________。[提示]不一定1∶12∶1[考点多维探究]角度1气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的含义1．下列说法正确的是________(填序号)。①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约为22.4L②标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约是22.4L③常温常压下，36.5gHCl气体的物质的量为1mol④常温常压下，1molNH3的体积大于22.4L⑤同温同压下，11.2LCl2和11.2LSO2气体含有的原子数相同⑥标准状况下，18gH2O的体积为22.4L⑦同温同压下，5L氧气与5L氖气含有的原子数相同⑧同温同压下，质量相同的氧气和臭氧的体积相同[解析]①项，未指明气体；⑤项，Cl2与SO2分子中含有的原子数不同；⑥项，标况下，H2O为非气体；⑦项，O2与Ne含有的原子数不同；⑧项，氧气与臭氧的构成不同，质量相同时物质的量不同，体积不同。[答案]②③④2．一定温度和压强下，30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子构成，下列有关说法中不正确的是()A．该温度和压强可能是标准状况B．标准状况下，该纯净物若为气态，其体积约是22.4LC．该气体中每个分子含有2个原子D．若O2在该条件下为气态，则1molO2在该条件下的体积也为30LA[若为标准状况，6.02×1023个气态分子的体积应为22.4L，不是30L。](1)涉及体积数值时要注意气态、温度和压强(0℃、101kPa)能否使用“22.4L/mol”。(2)涉及体积比时要注意同温同压条件。角度2阿伏加德罗定律及其推论的应用3．(2017·长沙模拟)等温等压下，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是()A．体积之比13∶13∶14B．密度之比14∶14∶13C．质量之比1∶1∶1D．原子数之比1∶1∶1B[质子数相等的CO、N2、C2H2的物质的量之比为1∶1∶1。]4．(2017·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，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D[质量相同的CO和CO2的物质的量之比为11∶7，在温度和压强相同时体积比为11∶7，但摩尔体积相同。]5．在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为25%，则反应前后的压强之比为________。[解析]N2＋3H22NH3起始：1mol3mol0转化：0.25mol0.75mol0.5mol平衡：0.75mol2.25mol0.5mol故：p前p后＝n前n后＝1＋30.75＋2.25＋0.5＝87。[答案]8∶7角度3以“物质的量”为核心的计算6．NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag，则该混合物()【导学号：95812001】A．所含共用电子对数目为(a7＋1)NAB．所含碳氢键数目为aNA7C．燃烧时消耗的O2一定是33.6a14LD．所含原子总数为aNA14B[同质量的C2H4或C3H6中所含共用电子对数目或碳氢键数目相等，故可知14g混合物中含有共用电子对数目、碳氢键数目分别为3NA、2NA。ag混合物中含有共用电子对数目为3a14NA；ag混合物中含有碳氢键数目为2a14NA＝aNA7；不知反应所处的温度、压强，无法求算反应消耗氧气的体积；二者最简式相同，均为CH2，因此ag混合物中所含原子总数为3aNA14。]7．(1)设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积是________L。(2)标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为________。(3)在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。①若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。②所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L－1，