2021版高考化学一轮复习第一章计量化学常用计量第一节物质的量气体摩尔体积课件新人教版

第一节物质的量气体摩尔体积最新考纲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。考点一物质的量摩尔质量/知识·再认再现1．物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系理清概念基础需抓牢[注意]“物质的量”的计量对象是微观粒子(如：分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，而不是宏观物质。(2)“物质的量”的表示方法如：1molFe、1molO2、1molNa＋。[注意]物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系：n＝NNA。2．摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M，单位：。(2)数值：当粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量。(3)关系：物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系为n＝_____。g·mol－1mM题组·跟进训练1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)0.012kg12C中含有的碳原子数约为6.02×1023个()(2)7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.2NA()(3)1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子数目()(4)1molOH－的质量是17g·mol－1()(5)22gCO2中含有的氧原子数为NA()(6)常温常压下，14g乙烯和丙烯的混合物中含有的氢原子数目为2NA()√×××√√2．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()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．②③解析：①该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的112，即12ab，正确；②mg该硫原子的个数为ma，其物质的量为maNAmol，正确；③该硫原子的摩尔质量是aNAg·mol－1，不正确；④一个硫原子所含电子数为16，ag该硫原子的个数为1个，所含电子数为16，不正确。答案：C3．将计算结果填入相应的空格内。(1)3.01×1022个O2的物质的量是___________；2molH2O所含的分子个数是____________个，所含氢原子的物质的量是____________。(2)硫酸的摩尔质量是____________，24.5g硫酸的物质的量是_______，氧原子的物质的量是_________________。(3)氢氧化钠的摩尔质量是____________，1.5mol氢氧化钠的质量是____________。(4)已知26.5g某化合物的物质的量为0.25mol，则该化合物的摩尔质量是________，相对分子质量是________。答案：(1)0.05mol1.204×10244mol(2)98g·mol－10.25mol1mol(3)40g·mol－160g(4)106g·mol－11064．(1)0.3molCH4中所含质子数与________个H2O中所含质子数相等。2.4gT218O中所含中子数为________，1.5gCH＋3中的电子数为________，15.6gNa2O2中的阴离子数为________。(2)12.4gNa2R中含Na＋0.4mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6g的Na2R，其物质的量为________。解析：(1)CH4和H2O中所含质子数都是10，所以H2O个数为0.3NA；T218O中所含中子数为14,2.4gT218O中所含中子数为1.4NA；CH＋3中的电子数为8,1.5gCH＋3中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O2－2，15.6gNa2O2中的阴离子数目为0.2NA。(2)据电离方程式：Na2R===2Na＋＋R2－，得1molNa2R电离生成2molNa＋，题目中有Na＋0.4mol，则有0.2molNa2R。M(Na2R)＝mNa2RnNa2R＝12.4g0.2mol＝62g·mol－1。由Mr(Na2R)＝62，求得Ar(R)＝62－2×23＝16，已知m(R)，根据n＝mM，得n(R)＝0.1mol，则n(Na2R)＝0.1mol。答案：(1)0.3NA(或1.806×1023)1.4NA0.8NA0.2NA(2)62g·mol－1160.1mol[模型认知]由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律/基础·自主落实1．影响物质体积的因素深化提能素养再进阶2．气体摩尔体积[注意]①使用对象：必须是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。如：水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算。②22.4L·mol－1的理解：气体摩尔体积的数值与温度、压强有关；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol－1，也可能不是22.4L·mol－1。故1mol气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273℃和202kPa时，Vm也为22.4L·mol－1。3．阿伏加德罗定律概括为：“三同”定“一同”。即同温、同压、同体积的任何气体，含有相同的分子数(或物质的量相同)。4．气体摩尔质量计算的五种常用方法(1)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4L·mol－1。(2)根据气体的相对密度D＝ρ1ρ2：M1M2＝D。(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝mn。(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·mN。(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%＋…，其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。[基础排查]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在标准状况下，1mol氧气和1mol氦气的体积相同，含有原子数也相同()(2)同温同压下，等质量的12C18O和NO体积相同()(3)标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NA()(4)不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同()(5)同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为2∶1()×√×√×2．一定温度和压强下，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30L解析：该条件的Vm＝30L·mol－1≠22.4L·mol－1，不可能是标准状况下的气体。答案：A3．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，则混合气体的平均摩尔质量为________。(3)在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为______________________。解析：(1)混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体平均相对分子质量等于2d，混合气体总质量为mg，则混合气体的物质的量为m2dmol。NH4HCO3=====△NH3↑＋CO2↑＋H2O↑1111NH4HCO3与生成气体的物质的量之比为1∶3，则n(NH4HCO3)＝m6dmol，M(NH4HCO3)＝mm6dg·mol－1＝6dg·mol－1。(2)混合气体的平均摩尔质量M(混合气体)＝ρVm＝22.4ρg·mol－1。(3)混合气体的平均相对分子质量等于各气体的摩尔质量乘以各成分的体积分数之和，M(混合气体)＝M(NH3)×a%＋M(CO2)×b%＋M(H2O)×c%＝17a%＋44b%＋18c%。答案：(1)m2dmol6dg·mol－1(2)22.4ρg·mol－1(3)17a%＋44b%＋18c%素养·应用达成用模型认知法学通阿伏加德罗定律的推理论证[典例]在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的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．若将压强相同改为体积相同，则甲容器中的压强比乙容器的压强大[解析]A项，n(CO)＝m28mol，n(CO2)＝m44mol，故N(CO)＞N(CO2)，错误；B项，n(CO)＞n(CO2)，故V(甲)＞V(乙)，错误；C项，同温同压下，摩尔体积相同，错误；D项，n(CO)＞n(CO2)，在体积相同时，p(甲)＞p(乙)，正确。[答案]D[模型认知]公式语言叙述T、p相同同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比同温、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相同温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比V1V2＝n1n2ρ1ρ2＝M1M2p1p2＝n1n2[对点训练]1．(思维建模能力)等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是()A．体积之比为13∶13∶14B．密度之比为14∶14∶13C．质量之比为1∶1∶1D．原子数之比为1∶1∶1解析：CO、N2、C2H2三种气体中每个分子的质子数均为14，摩尔质量分别为28g·mol－1、28g·mol－1、26g·mol－1。质子数相等的三种气体物质的量相等，体积之比为1∶1∶1，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，质量与摩尔质量成正比，则质量之比为14∶14∶13，每分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，则原子数之比为1∶1∶2。答案：B2．(类比迁移能力)同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，完成下列填空。(1)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为________。(2)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为________。(3)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________。(4)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________。答案：(1)35∶37(2)1∶1(3)37∶35(4)9∶10考点三阿伏加德罗常数(NA)的判断/阿伏加德罗常数(NA)的正误判断是近几年高考的常考题型，并保持着较高的稳定性和连续性。该题型既考查考生对概念的理解，又考查物理量之间的转化关系，题目设计的相关选项中有较多的知识隐藏，特别涉及微粒计算的判断，出错率较高，因此熟悉物质的量与微粒数目间的转化是求解微粒数目的关键。计算N(微粒数)的基本思路如图。逐点精研备考无盲区结构观——围绕“物质的组成与微观结构”进行判断此角度所设题目考查的主要内容包括：一定量的物质中所含相关粒子的数目(如质子数、中子数、电子数、离子数、电荷数)；一定量的物质中存在的化学键数目(如共价键数目)。[典例1]NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．(2019·全国卷Ⅱ)48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB．(2018·全国卷Ⅰ)92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAC．(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NAD．(2015·全国卷Ⅰ)18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为