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第3讲物质的量气体摩尔体积【2020·备考】最新考纲：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。核心素养：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：在有关物质的量计算过程中，通过分析、推理等方法认识计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。考点一物质的量摩尔质量(频数：★☆☆难度：★☆☆)名师课堂导语物质的量、摩尔质量属于识记性的基础知识，在高考中很少单独命题，常以某个题支形式呈现在选择题中或结合阿伏加德罗常数、化学方程式进行与物质的量有关的计算。复习时我们要在做好概念辨析的基础上，加强以物质的量为中心的计算能力的强化训练。1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系6.02×1023mol－1(2)物质的量的表示方法(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系n＝NNA。例如：0.2molH2，3molH2O等。1.物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁，其单位摩尔后面应为确切的微粒名称；如1mol氢(不确切)和1mol大米(宏观物质)皆为错误说法。2.6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义，它与阿伏加德罗常数(NA)的关系应理解为：6.02×1023是阿伏加德罗常数(NA)的数值的近似值。2.摩尔质量g·mol－1或g/mol相对原子质量或相对分子质量n＝mM涉及摩尔质量的辨析或判断的问题经常在单位上设错考查，摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量在数值上是相同的，但含义不同，三者的单位不同。摩尔质量的单位是g·mol－1，相对原子(分子)质量的单位是1，1mol物质的质量单位是g。[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)1molH2O中含有2mol氢和1mol氧()(2)0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子()(3)NaOH的摩尔质量为40g()(4)1molOH－的质量为17g·mol－1()(5)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍()(6)1molH3PO4与1molH2SO4的质量相同，溶于水后电离出的阴离子数目也相同()×√××××2.(教材改编题)[RJ必修1·P17改编]在0.5molNa2SO4中含有离子和氧原子的物质的量分别是()A.1.5mol0.5molB.1.5mol2molC.0.5mol4molD.1mol2mol答案B3.(拓展应用题)有一瓶氯化钠试剂的标签如图所示，仔细观察该标签，然后回答下列问题：(1)该瓶未开封的试剂中含氯化钠的物质的量为________。(2)从上述试剂瓶中取出0.5g样品配成溶液，溶液中Na＋与Cl－总数为________。解析(1)500g×96%58.5g·mol－1≈8.21mol。(2)0.5g×96%58.5g·mol－1×2×6.02×1023mol－1≈9.88×1021。答案(1)8.21mol(2)9.88×1021(或0.016NA)[A组基础知识巩固]1.据央视新闻报道，在政府工作报告中指出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是()A.SiO2的摩尔质量为60B.标准状况下，15gSiO2的体积为5.6LC.SiO2中Si与O的质量比为7∶8D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同解析摩尔质量的单位为g·mol－1，A项错误。标准状况下，SiO2为固体，B项错误。SiO2中Si与O的质量比为28∶32＝7∶8，C项正确。SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。答案C2.(原创题)中国地质调查局宣称，我国将加速布局，推进“可燃冰”产业化进程。“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。(1)1mol甲烷中含有________个CH4分子，含有________个氢原子。(2)甲烷的摩尔质量是________，32g甲烷和________g水所含氢原子数相同。(3)0.3molCH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。1.5gCH＋3中的电子数为________。(4)已知：1.6g“可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为________________，x值为________________。答案(1)NA(或6.02×1023)4NA(或2.408×1024)(2)16g·mol－172(3)0.3NA(或1.806×1023)0.8NA(4)160g·mol－18【练后反思】1.掌握好一种计算方法：摩尔质量的计算2.利用好一个转换“纽带”[B组考试能力过关]3.(2017·上海卷)下列叙述正确的是()A.1molO2的质量是32g/molB.OH－的摩尔质量是17gC.1molH2O的质量是18g/molD.CO2的摩尔质量是44g/mol解析质量的单位是g，A、C错误；摩尔质量的单位是g/mol，B错误，D正确。答案D4.(2016·海南卷)利用太阳能分解水制氢气，若光解0.02mol水，下列说法正确的是()A.可生成H2的质量为0.02gB.可生成氢原子的个数为2.408×1023个C.可生成H2的体积为0.224L(标准状况)D.生成H2的量理论上等于0.04molNa与水反应产生H2的量解析根据方程式2H2O===2H2↑＋O2↑知，光解0.02molH2O，可产生0.02molH2和0.01molO2。A项，可生成H2的质量为0.04g，错误；B项，可生成氢原子的个数为2.408×1022个，错误；C项，可生成标准状况下H2的体积为0.448L，错误；D项，0.04molNa与水反应产生0.02molH2，正确。答案D5.(2018·惠州第一中学高三月考)1个某种氯原子的质量是ag，1个12C原子的质量是bg，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()①该氯原子的相对原子质量为12a/b②mg该氯原子的物质的量为m/(aNA)mol③该氯原子的摩尔质量是aNAg④ag该氯原子所含的电子数为17molA.①③B.②④C.①②D.②③解析①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个12C原子质量为112的比值，即ab12＝12ab，正确；②阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为1mol该氯原子的质量，因而该氯原子摩尔质量为aNAg·mol－1，n(Cl)＝maNAmol，正确，③错误；④电子数应为17，错误。答案C考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律(频数：★★★难度：★★☆)气体摩尔体积和阿伏加德罗定律在高考中常结合阿伏加德罗常数进行考查，考题一般有意设置一些易错易混的“陷阱”，如常见的误认为气体的非气体物质(HF、SO3等)，考生一不留神便会成为命题设计者的“猎物”。复习时一定要抓住气体摩尔体积的使用范围和阿伏加德罗定律的内涵及拓展重点落实。名师课堂导语1.影响物质体积的因素大小数目距离2.气体摩尔体积22.4VVm温度压强气体3.阿伏加德罗定律分子(2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。(3)推论(可通过pV＝nRT及n＝mM、ρ＝mV导出)结论公式语言叙述T、p相同V1V2＝n1n2同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、p相同ρ1ρ2＝M1M2同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同p1p2＝n1n2温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比备注n为物质的量，M为摩尔质量，V为气体体积，ρ为密度，p为压强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。[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)在标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同。()(2)在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L。()(3)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。()(4)标准状况下，氢气的气体摩尔体积为22.4L。()(5)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。()××××√2.(教材改编题)[RJ必修1·P204改编]下列各组物质中，所含电子数相同的是()A.0.5mol37Cl2和16gO2B.5.6LN2(标准状况)和11gCO2C.20gD2O和10gH2D.224mLD2和0.1molN2答案C3.(思维探究题)由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是________。①1摩尔水的质量②1摩尔水蒸气的质量③1摩尔水蒸气的体积答案③[A组基础知识巩固]A.4NB.N4C.2ND.N21.标准状况下，5.6LO2中含有N个氧原子，则阿伏加德罗常数的值为()解析根据题意知，2×5.6L22.4L·mol－1＝NNA，故NA＝2Nmol－1，C项正确。答案C2.(2019·广西模考)同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，下列叙述不正确的是()A.若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为35∶37B.若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为35∶37C.若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为37∶35D.若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为9∶10答案B解析同温同压下，若两种气体体积相等，则两种气体物质的量相等(气体分子数也相等)，两种气体质量之比为35∶37，而ρ＝mV，m＝Mn，故甲、乙两容器中气体密度之比为35∶37，甲、乙两容器中气体所含中子数之比为(35－17)∶(37－17)＝9∶10，A、D项正确，B项错误；同温同压下，若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体物质的量之比为135∶137＝37∶35，故甲、乙两容器中气体所含质子数之比为37∶35，C项正确。3.(1)2molO3和3molO2的质量之比为________，分子数之比为________；同温同压下的密度之比为________，含氧原子数之比为________，体积之比为________。(2)在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体6.72L，质量为12g。此混合物中CO和CO2分子数目之比是________，混合气体的平均摩尔质量是________，对氢气的相对密度是________。(3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2，则A的化学式为________，推断的依据是_____________________________________________________________________。(4)在标准状况下，15.6gNa2O2投入足量水中，可产生O2的体积为________。答案(1)1∶12∶33∶21∶12∶3(2)1∶340g·mol－120(3)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律(4)2.24L【练后归纳】一个中心、两点注意1.解答以物质的量为中心的相关计算思维流程如下：2.对于气体摩尔体积的有关判断要抓住两点(1)首先看研究对象是不是气体。(2)其次看所处外界条件是不是标况。[B组考试能力过关]4.判断下列说法是否正确(1)标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA()(2017·课标全国Ⅱ，8C)(2)标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA()(2015·四川理综，5C)(3)标准状况下，22.