1、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【高考新动向】考纲点击1.了解物质的量的含义，并能用于进行简单的化学计算。2.了解物质的量的单位摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。【考纲全景透析】一、物质的量及其单位1.基本概念2物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系 n=N/NA二、摩尔质量1.概念： 单位物质的量的物质所具有的质量。2.符号： M 。3.单位：gmol 1 4.物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为 。 三、气体摩尔体积1.气体摩尔
2、体积（1）定义：一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积。（2）符号： Vm。（3）单位：Lmol 1 或 m3mol1 。（4）气体摩尔体积概念的要点物质的聚集状态必须是气态 ，不适用于固体、液体 。物质的量必须为 1 mol 。必须指明气体所处的外界条件，即温度、压强。 标准状况是指温度为 0 ，压强为 101 kPa，此情况下,气体摩尔体积为：22.4 Lmol-1。（5）气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为： Vm V/n。2阿伏加德罗定律（1）阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。（2）阿伏加德罗定律的推论(可通过 p
3、VnRT 及 n 、 导出)mM mV相同条件 结论公式 语言叙述T、p相同 n1n2 V1V2 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比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T、p相同 12 M1M2 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比特别提醒(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同” ，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。四、物质的量在化学方程式计算中的应用1.解题步骤序号 步骤 具体内容1 设 设原混合
4、物各种成分的物质的量的未知数2 式 写出有用的各个化学反应的化学方程式或离子方程式3 标 将已设的未知数标在有关物质的化学式下边，注意反应物的各化学计量数关系4 列 根据原混合物的质量及反应过程中的物质的量的关系，列出多元一次方程组5 解 求解上述方程组，求得各成分的物质的量6 验 检验答案是否符合题意或事实2.注意事项(1)根据化学方程式进行计算时，方程式首先要配平，再分析：已知什么量，要求哪种物质的量，再根据方程式中的相关物质的量之比列出比例式，从而建立计算的比例关系式。（2）化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质的量必须换算成纯净物的量。已知物质的其他物理量，一般可换算成
5、物质的量，这样计算更简便。（3）解题格式和解题过程要规范、完整。计算过程必须带入单位。在比例式中，同一物质用同一单位，不同物质可以用两种不同的单位，只要注意它们成比例关系就行。【热点难点全析】一、阿伏加德罗常数及其应用阿伏加德罗常数(N A)为背景选择题的六种设陷方式：陷阱一 气体摩尔体积适用条件224 Lmol1 指在标准状况下 (0 101 kPa)的气体摩尔体积。若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。陷阱二 物质聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如 CCl4、水、液溴、SO 3、己烷、苯等常作为命
6、题的干扰因素迷惑学生。陷阱三 物质的微观结构此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体 He、Ne 等单原子分子，Cl 2、N 2、O 2、H 2等双原子分子，及 O3、P 4、 18O2、D 2O、Na 2O2、CH 4、CO 2等特殊物质。陷阱四 电解质溶液此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。如NH4Cl(aq)中 c(Cl ) c(NH )。 4陷阱五 氧化还原反应的电子转移数目较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。如 Na2O2与
7、 H2O，Cl 2与 NaOH 溶液反应等。陷阱六 忽视可逆反应不能进行到底。如 2NO2 N2O4，Cl 2H 2O HClOHCl，合成氨等。【典例 1】(2012潍坊模拟)若 NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )A常温常压下，2 mol CO 2 与足量 Na2O2 完全反应，转移的电子总数为 2NAB常温常压下，34 g 氨气中含有 10NA 个电子C常温常压下，22.4 L 氦气含有的原子数为 NAD标准状况下，22.4 L NO 和 11.2 L O2，混合后气体分子数为 NA【答案】选 A。【解析】34 g 氨气中含有 20NA 个电子，B 不正确；常温常压下，
8、22.4 L 气体不是 1 mol，C 不正确；标准状况下，22.4 L NO 和 11.2 L O2 反应生成 NO2，NO 2 和 N2O4 存在着相互转化，混合后气体分子数小于NA，D 不正确。二、阿伏加德罗定律及其推论的应用1. 阿伏加德罗定律同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，即 。V1V2 N1N2 n1n22.推论【技巧】(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。(2)同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同” 。(3)应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，
9、并结合相互关系进行推导。【典例 2】(2012宝鸡模拟)三个容器中分别盛有 H2、CH 4、O 2，已知三个容器中气体的温度、密度都相等，下列说法正确的是( )A三种气体质量相等B三种气体的物质的量之比为 1621C三种气体压强比为 1621D三种气体体积比为 1816【答案】选 C。【解析】根据同温同密度的气体的压强与摩尔质量成反比，所以 p(H2)p(CH 4)p(O 2)= =1621。因为容器的体积不确定，根据 可以判断三种气体2421MH(O) 163 mV的质量关系不确定，根据 可以判断三种气体的物质的量关系也不确定。mnM【高考零距离】1、 （2012福建高考10）下列说法正确的
10、是A0.5molO 3与 11.2LO2所含的分子数一定相等B25与 60时，水的 pH 相等C中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的 n(NaOH)相等D2SO 2（g）+O 2（g）=2SO 3（g）和 4SO2（g）+2O 2（g）=4SO 3（g）的 H 相等【解题指南】解答本题时应明确如下几点：（1）根据 n 计算物质的量时应注意：必须是气体。必须在标准状况下。.4L/molV（2）温度对水的电离平衡及 pH 的影响：越热越电离。（3）H 与化学计量数的对应关系：成正比。（4）恰好中和是指酸碱恰好完全反应。【解析】选 C。因为不知道 11.2L O3是否是处于标准状况下，所
11、以无法计算其物质的量，A 选项错误；由于水的电离过程吸热，所以升高温度，水的电离平衡正向移动， c（H +）增大，pH 减小，B 选项错误；盐酸和醋酸都是一元酸，等体积、等物质的量浓度的这两种酸的物质的量相同，完全反应消耗的 NaOH 的物质的量相同，C 选项正确；反应热与化学计量数成正比，化学计量数加倍，H 也加倍，D 选项错误。2、(2012 安徽高考 7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3+H2 HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是A储氢、释氢过程均无能量变化 BNaHCO 3、HCOONa 均含有离子键和共价键C储氢过程中，NaHCO 3被氧化
12、 D释氢过程中，每消耗 0.1molH2O 放出 2.24L 的 H2【解题指南】根据题给化学方程式从不同角度分析：题目给出的化学方程式氧化还原反应及能量变化物质结构的分析 根据化学方程式进行计算 及气体摩尔体积【解析】选 B。选项 具体分析 结论A 储氢原理属于化学变化，化学变化的过程总是伴随着能量变化。 错误储氢释氢B NaHCO3 、HCOONa 均属于盐类含离子键，酸根内部含共价键。 正确C 储氢过程中 NaHCO3 中 C 元素的化合价从+4 价降低到+2，被还原。 错误D根据化学方程式进行计算求出氢气的体积只有在标准状况下才是2.24L.错误3、 （2012上海高考11）工业上将氨
13、气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下 VL 氨气完全反应，并转移 n 个电子，则阿伏加德罗常数(N A)可表示为【答案】. D【解析】本题通过元素化合物知识考查考生氧化还原反应知识和计算能力。NH 3被催化氧化转化为 NO，转移电子数为 5，由题意可得 5VL/22.4Lmol-1NAn,解之得 NA22.4n/5V，故答案为：D。4、 （2012新课标全国卷9）用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是（ ）A分子总数为 NA的 NO2和 CO2混合气体中含有的氧原子数为 2NAB28g 乙烯和环丁烷（C 4H8）的混合气体中含有的碳原子数为 2NAC常
14、温常压下，92g 的 NO2和 N2O4混合气体含有的原子数为 6NAD常温常压下，22.4L 氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为 2 NA【解题指南】解答本题时应从具体微粒个数的求法分析，注意标准状况气体摩尔体积应用的条件。【解析】选 D。因为常温常压下 22.4L 氯气的物质的量不是 1mol,而只有 1mol 氯气与足量镁粉充分反应转移的电子数才是 2NA,由此判断 D 项不正确；A 项 NO2 、 CO2 都是一个分子中含有两个氧原子, 从而分析 A 项正确，因此 A 项与题意不符；B 项,乙烯和环丁烷的最简式相同，等质量的两者含有的碳原子数相同，从而分析 B 项正确，因此 B 项
15、与题意不符；C 项, NO2 、N 2O4的最简式相同，等质量的两者含有的原子数相同，与状况无关，从而分析 C 项正确，因此 C 项与题意不符。5、 （2012江苏高考8）设 NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A.标准状况下，0.1molCl 2溶于水，转移的电子数目为 0.1NAB.常温常压下，18g H 2O 含有的原子总数为 3NAC.标准状况下，11.2LCH 3CH2OH 中含有分子的数目为 0.5NAD.常温常压下，2.24LCO 和 CO2混合气体中含有的碳原子数目为 0.1NA【参考答案】B【分析】本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。6.（2011江苏高
16、考8）设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.1mol 甲醇中含有 C-H 键的数目为 4NAB.25,pH=13 的 NaOH 溶液中含有 OH-的数目为 0.1NAC.标准状况下，2.24L 己烷含有分子的数目为 0.1NAD.常温常压下，Na 2O2与足量 H2O 反应,共生成 0.2molO2,转移电子的数目为 0.4 NA【答案】选 D。【解析】解答本题时应注意常见有机物的结构、常见氧化还原反应的原理，使用 22.4Lmol-1 时要注意看清条件。A 项，1 个甲醇分子中含 3 个碳氢键，1mol 甲醇中含 3 mol 碳氢键，A 项错误；B 项，缺少溶液的体积，无法计算，
17、B 项错误；C 项，标准状况下，己烷为液态，不能使用 22.4Lmol-1进行计算，C项错误；D 项,过氧化钠与水反应，每生成 1 个氧气分子转移 2 个电子，生成 0.2 mol 氧气，转移的电子数为 0.4NA，D 项正确。7.（2011广东高考9）设 nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是A、常温下，23g NO 2含有 nA个氧原子B、1L0.1molL-1 的氨水含有 0.1nA个 OH-C、常温常压下，22.4LCCl 4含有个 NA个 CCl4分子D、1molFe 2+与足量的 H2O2溶液反应，转移 2nA个电子【答案】选 A。【解析】解答本题应从具体微粒个数的求法分析。
18、23g NO2为 05mol，则含有 nA个氧原子，A 项正确；氨水中只有极少部分电离，所以 1L0.1molL-1的氨水中 OH 的个数小于 0.1nA，B 项不正确；常温常压下，CCl4为液态，C 项不正确；1molFe 2+完全被氧化为 Fe3+，转移电子数为 nA，D 项不正确。8.（2011全国卷 I12） 为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是ANA.18g 中含有的质子数为 102HOB.12g 金刚石中含有的共价键数为 4 AC.46g 和 混合气体中含有原子总数为 32N4 AND.1molNa 与足量 反应，生成 Na2O 和 Na2O2的混合物，钠失去 个电子2 A【答案】选
19、 B。【解析】有关阿伏加德罗常数的试题，涵盖的知识面广，可与气体摩尔体积、微粒数、化学键、电子转移、盐类水解、同位素等问题联系在一起，可以说一直是高考的热点，也是考生易错的地方。但是，只要仔细审题，理解阿伏加德罗常数的含义，注意选项所给条件及该条件下物质的状态、物质的结构特点、电子的转移数目等，就能轻松作答。18g 即 1mol ，含有的质子数为 10 ，A 项正确；金刚石2HO2 N中每个碳原子与其他 4 个碳原子形成 4 个共价键，但每个共价键均与另一个碳原子共有，所以每摩碳原子含有的共价键数为 2 ， B 项错误；46g 和 混合气体可认为就是 46g ，即AN2N4 2O1mol ，其
20、中含有原子总数为 3 ，C 项正确；1molNa 与 反应，无论生成什么物质，Na 肯定变2OA2成 Na+，1mol 钠失去 1mol 电子，即 个电子，D 项正确。9.（2010广东8T）设 An 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是A.16g 4CH中含有 4 An个 C-H 键B.1mol 1LNal溶液含有 个 NaC.1mol Cu 和足量稀硝酸反应产生 An个 NO 分子D.常温常压下，22.4L 2CO中含有 个 2分子【答案】A【解析】每个 4H中含有 4 个 C-H 键，故 16g 4CH（1mol）中含有 4 An个 C-H 键，A 正确；没有告诉溶液的体积，无法知道
21、 Nal的物质的量，故 B 错；根据关系式，1mol Cu2mol NO，故 C 错；常温常压下，22.4L 2CO不是 1mol。10（2010山东9T）9. 16和 8是氧元素的两种核素， AN表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是A.162与 8互为同分异构体B. O与 核外电子排布方式不同C.通过化学变化可以实现 16O与 8间的相互转化D.标准状况下，1.12L 2和 1.12L12均含有 0.1 AN个氧原子【答案】D【解析】A 中的物质是同一种物质，都是氧气，故 A 错；B 中的两种氧原子的电子数相等，核外电子排布也相等，故 B 错；之间的转化， 16O, 8是原子核的变化，不化学
22、变化，故 C 错；1.12L 标准状况下2O的物质的量为 0.05mol，含有氧原子数为 0.1 AN，故 D 正确。11（2010福建7T） AN表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是A在 18 182g中含有 个氧原子B标准状况下，224L 空气含有 A个单质分子C1 molCl 2参加反应转移电子数一定为 2 ND含 AN个 a的 2O溶解于 1L 水中， a的物质的量浓度为 1molLA【答案】A【解析】本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断A 18 182gO正好是 0.5mol，一个氧分子正好含有两个氧原子，所以氧原子的物质的量为 1mol，即为 1 ANB 空气是混合物C 在氯气与水的
23、反应中，1molCl 2 就只转移 1 AN的电子D 所得溶液中含 AN个 a，可得氢氧化钠的物质的量为 1mol，但这时候溶液不是 1L，所以物质的量浓度不是 1mol/L.12（ 2010上 海 7T） NA表 示 阿 伏 加 德 罗 常 数 ， 下 列 叙 述 正 确 的 是 A 等 物 质 的 量 的 N2和 CO 所 含 分 子 数 均 为 NAB 1.7g H2O2中 含 有 的 电 子 数 为 0.9 NAC 1mol Na2O2 固 体 中 含 离 子 总 数 为 4 NA D 标 准 状 况 下 ， 2.24L 戊 烷 所 含 分 子 数 为 0.1 NA【答案】B【解析】此
24、题考查了阿伏伽德罗常数知识。阿伏伽德罗常数是指 1mol 任何微粒中含有的微粒数，等物质的量不一定是 1mol，A 错；H 2O2的相对分子质量为：34，故其 1.7g 的物质的量为 0.05mol，其每个分子中含有的电子为 18 个，则其 1.7g 中含有的电子的物质的量为 0.9mol，数目为 0.9NA，B 对；Na 2O2固体中，含有的是 Na+和 O22-两种离子，1mol 固体中含有 3mol 离子，故其中的离子总数为：4 N A，C 错；戊烷在标准状况下为液态，故其 2.24L 不是 0.1mol，D 错。易错警示：进行阿伏伽德罗常数的正误判断的主要考查点有：判断一定量的物质所含
25、的某种粒子数目的多少；物质的组成；通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算等，在解题时要抓住其中的易错点，准确解答。【考点提升训练】一、选择题1.下列说法正确的是( )标准状况下， 6.0210 23 个分子所占的体积约是 22.4 L0.5 mol H 2 所占体积为 11.2 L标准状况下，1 mol H 2O 的体积为 22.4 L标准状况下，28 g CO 与 N2 的混合气体的体积约为 22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为 22.4 Lmol-1标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A. B. C. D.2.同温同压下，等体积的两容器内分别充满由 14N、 13C、 18O 三种原
26、子构成的一氧化氮和一氧化碳，两容器含有的A分子数和气体质量均不同B分子数和电子数均相同C质子数和中子数均相同D分子数、原子数和中子数均相同3.(2012泰安模拟)对物质的量的理解正确的是( )A.物质的量是一种基本物理量B.物质的量就是物质的质量C.物质的量就是 1 mol 物质的质量D.物质的量是指物质所含微粒的数目4.(2012泰州模拟)用 NA 表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )A1 mol Na 2O2 晶体中共含有 4NA 个离子B常温常压下 16 g O2 和 O3 混合气体含有 NA 个氧原子C0.1 mol AlCl 3 完全水解转化为氢氧化铝胶体，生成 0.1N
27、A 个胶粒D17 g 的氢氧根离子中含有的电子数为 9NA5.在三个体积相同的密闭容器中分别充入 Ne、H 2、O 2 三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )A.p(Ne)p(H2)p(O2) B.p(O2)p(Ne)p(H2)C.p(H2)p(O2)p(Ne) D.p(H2)p(Ne)p(O2)6.(2012西安模拟)同温同压下，两个容积相等的储气瓶，一个装有 C2H4，另一个装有 C2H2 和 C2H6 的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的( )A质量 B原子总数 C碳原子数 D密度7. (2012朝阳一模)下列叙述正确的是( )A标准状况下，2.24 L NH 3 中含有 6.021022 个共价键B100 mL 1 mol/L 的 Na2CO3 溶液中含有 6.021022 个 CO32-C将 4 g NaOH 溶于 100 g 蒸馏水，所得溶液物质的量浓度是 0.1 mol/LD将 7.8 g Na2O2 放入足量的水中，反应时转移 6.021022 个电子8设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( )
