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第1节物质的量气体摩尔体积-2-考查要点说明核心素养解读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)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、推理认识计算的方法,建立与阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等有关题目解答的模型。-3-自主预诊考向突破物质的量及阿伏加德罗常数1.物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系。含有一定数目粒子的集合体0.0126.02×1023mol-1-4-自主预诊考向突破(2)物质的量的规范表示方法。(3)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系为。数值单位n=𝑁𝑁A-5-自主预诊考向突破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)(1)NA的数值是0.012kg12C中的原子个数(2)12C不仅是1mol粒子集合体所含粒子数的基准对象,而且还是相对原子质量的基准对象(3)NA是一个精确值,近似取6.02×1023mol-1用于计算-6-自主预诊考向突破2.摩尔质量—微点拨涉及摩尔质量的辨析或判断的题目,经常在单位上设错考查,摩尔质量的单位一般为g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1,质量的单位一般为g或kg。物质的量Mg•mol-1𝑚𝑛-7-自主预诊考向突破3.摩尔质量的计算方法前提条件公式任意状态的任意物质M=𝑚𝑛(定义式)已知一个分子的质量M=标准状况下的气体M=×ρ(注意:ρ以g·L-1为单位)同温同压下的气体M(A)=×D(D是气体A对气体B的相对密度)对于混合气体,求其平均摩尔质量𝑀=m(分子)×NA22.4L•mol-1M(B)M1a%+M2b%+M3c%+……,a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)-8-自主预诊考向突破自我诊断1.1molNaCl和1molHCl所含的构成对应物质的粒子数相同吗?为什么?2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)在18g18O2中含有NA个氧原子。()(2)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子。()(3)1molH2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等。()(4)1molSO42-的质量是96g·mol-1。()(5)2molHCl的摩尔质量是1molHCl的摩尔质量的2倍。()提示:不相同。因为NaCl是离子化合物,构成微粒是Na+和Cl-,而HCl是共价化合物,构成微粒是HCl分子。答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×-9-自主预诊考向突破3.(1)0.1NA个臭氧分子中的氧原子数与gCO2中的氧原子数相等。(2)8g甲烷分子中的氢原子数是。(3)1个NO分子的质量是ag,一个NO2分子的质量是bg,则氧原子的摩尔质量是g·mol-1。(4)标准状况下有①0.112L水②0.5NA个HCl分子③25.6gSO2气体④0.2mol氨气⑤2mol氦气⑥6.02×1023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为。答案:(1)6.6(2)2NA(3)(b-a)NA(4)①⑥⑤③②④-10-自主预诊考向突破考向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❶(2020湖北武汉二中质检)下列说法正确的是()A.1molFeCl3在加热条件下完全水解生成NA个Fe(OH)3胶粒B.2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍C.48gO2和48gO3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46g·mol-1答案解析解析关闭Fe(OH)3胶粒是多个“Fe(OH)3分子”的聚合体,1molFeCl3在加热条件下完全水解生成的Fe(OH)3胶粒数小于NA,A项错误;H2O的摩尔质量为18g·mol-1,与物质的量的多少无关,B项错误;O2和O3均由氧原子构成,氧原子的摩尔质量为16g·mol-1,故48gO2和48gO3中氧原子的物质的量均为3mol,C项正确;O2的摩尔质量为32g·mol-1,CO2的摩尔质量为44g·mol-1,故O2和CO2混合气体的平均摩尔质量介于32g·mol-1和44g·mol-1之间,D项错误。答案解析关闭C-11-自主预诊考向突破易错警示1.物质的量适用于任何一种有确定化学组成的物质,同时要求所描述的对象一定是微观粒子。如“1mol金刚石”的说法错误,可表述为“含1molC的金刚石”。2.纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量。3.对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质聚集状态的变化而变化。-12-自主预诊考向突破对点演练1下列说法中正确的是()①物质的量就是1mol物质的质量②摩尔是表示物质的量多少的基本物理量③0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子④1molO2的质量与它的相对分子质量相等⑤氦气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量⑥106g碳酸钠中离子总数为3NA⑦阿伏加德罗常数与6.02×1023完全相同,是指每摩尔物质所含微粒数⑧1molCaCO3与1molKHCO3固体的质量相同,含有阳离子的数目也相同A.①③⑥⑧B.③④⑤⑥C.③⑤⑦⑧D.③⑤⑥⑧答案解析解析关闭物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔,故①②错误;1molO2的质量与它的相对分子质量数值相同,单位不同,故④错误;阿伏加德罗常数是一个精确值,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,两者不同,故⑦错误。D项正确。答案解析关闭C-13-自主预诊考向突破考向2有关质量、物质的量与微粒数目之间的计算典例❷(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.3g3He含有的中子数为1NAB.1L0.1mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1NAC.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA答案解析解析关闭3He的相对原子质量是3,每个3He原子含有1个中子,所以3g3He含有的中子数为1NA,A项正确;磷酸钠溶液中磷酸根离子发生水解,导致溶液中磷酸根离子数目减小,1L0.1mol·L-1磷酸钠溶液中的磷酸根离子数目小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr的化合价为+6价,变为+3价Cr3+,降了3价,故1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1个正丁烷分子和1个异丁烷分子中所含共价键数相同,即1个正丁烷分子和1个异丁烷分子中均含有13个共价键,58g正丁烷和异丁烷的混合物的总物质的量为1mol,所以含有的共价键数为13NA,D项正确。答案解析关闭B-14-自主预诊考向突破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“22.4L·mol-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在标准状况下为非气态。突破二: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。-15-自主预诊考向突破对点演练2(2019湖南长沙雅礼中学高三一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NAB.标准状况下,2.24L己烷中共价键的数目为1.9NAC.在0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NAD.34gH2O2中含有的阴离子数为NA答案解析解析关闭4.6gNO2的物质的量是0.1mol,若反应完全产生4.6gNO2,转移电子0.1NA。若完全转化为N2O4,4.6gN2O4的物质的量是0.05mol,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6gNO2和N2O4的混合气体时,转移的电子数一定为0.1NA,A正确;标准状况下,己烷不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其物质的量及所含化学键的数目,B错误;不知道溶液体积,无法计算溶液中微粒的数目,C错误;34gH2O2的物质的量为1mol,由于H2O2是共价化合物,没有阴、阳离子,D错误。答案解析关闭A-16-自主预诊考向突破气体摩尔体积及阿伏加德罗定律1.影响物质体积的因素大小数目距离-17-自主预诊考向突破2.气体摩尔体积单位物质的量22.4温度𝑉𝑉m压强气体-18-自主预诊考向突破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。分子数分子数-19-自主预诊考向突破4.阿伏加德罗定律的推论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一连比同温同压下,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𝑉1𝑉2=𝑛1𝑛2𝑝1𝑝2=𝑛1𝑛2𝜌1𝜌2=𝑀1𝑀2𝑉1𝑉2=𝑀2𝑀1𝑝1𝑝2=𝑀2𝑀1𝑚1𝑚2=𝑀1𝑀2=𝜌1𝜌2-20-自主预诊考向突破微点拨(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。-21-自主预诊考向突破自我诊断1.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?2.同温同压下,等体积的两种单质气体一定具有相同的原子数吗?提示:不一定。因为非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。提示:不一定。两种气体单质物质的量相等,分子数相等,但原子数不一定相等。-22-自主预诊考向突破3.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)在标准状况下,1molO2与1molSO3的体积相同。()(2)标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4L。()(3)同温同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2。()(4)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。()(5)同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数。()(6)标准状况下,22.4L辛烷中含有的共价键数目为25NA。()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×-23-自主预诊考向突破考向1气体摩尔体积的应用和计算(2019四川泸州高三教学质量诊断)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↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.1molNH4ClO4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1∶3C.产生标准状况下4.48LO2,反应转移的电子总数为0.8NAD.0.5molN