高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案 第1章 第3講《物質(zhì)的量、氣體摩爾體積》

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第3講　物質(zhì)的量、氣體摩爾體積 [考綱解讀]　1.知道摩爾(mol)、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的涵義。2.能根據(jù)物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.能正確解答阿伏加德羅常數(shù)及阿伏加德羅定律與物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及重要反應(yīng)綜合應(yīng)用題。 考點(diǎn)一　物質(zhì)的量、氣體摩爾體積 1．物質(zhì)的量、摩爾與阿伏加德羅常數(shù) 2．阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的對(duì)比記憶 概念名稱(chēng) 表示符號(hào) 單位 文字涵義 阿伏加德 羅常數(shù) 1 mol任何粒子的粒子數(shù)，它與________中含有的碳原子數(shù)相等，數(shù)值約為6.021023 摩爾質(zhì)量 氣體摩爾體積 在一定溫度、壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積為_(kāi)_________ 物質(zhì)的量(n)，物質(zhì)的質(zhì)量(m)、氣體體積(V)和粒子數(shù)(N)的轉(zhuǎn)化關(guān)系 特別提醒　(1)物質(zhì)的量規(guī)范表示方法： (2)摩爾質(zhì)量(M)(單位：gmol-1)，在數(shù)值上與相對(duì)原子質(zhì)量(Ar)或相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)相等。(3)使用氣體摩爾體積時(shí)應(yīng)注意：①物質(zhì)是否是氣體；②是否指出溫度和壓強(qiáng)。(4) 標(biāo)準(zhǔn)狀況是指：0 ℃、1.01105 Pa。 1．根據(jù)你對(duì)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的理解回答下列問(wèn)題： (1)1 mol NaCl和1 mol HCl所含的粒子數(shù)相同嗎？ (2)阿伏加德羅常數(shù)(NA)與6.021023完全相同嗎？ (3)摩爾質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量、1 mol 物質(zhì)的質(zhì)量三者的區(qū)別和聯(lián)系。 (4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積是22.4 L，如果當(dāng)1 mol氣體的體積是22.4 L時(shí)，一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況嗎？ 2．有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算 (1)2 mol CO(NH2)2中含________mol C，________ mol N，________ mol H，所含氧原子跟________mol H2O所含氧原子個(gè)數(shù)相等。 (2)①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L CH4；②1.5 mol NH3；③1.8061024個(gè)H2O；④標(biāo)準(zhǔn)狀況下，73 g HCl所含H原子個(gè)數(shù)由多到少的順序是______________________。 (3)2.3 g Na中含________mol e－，在跟足量水反應(yīng)中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2______L。 (4)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO，Al3＋物質(zhì)的量________0.8 mol(填“>”、“<”或“＝”)。 3．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p，則b g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(L)是 (　　) A. B. C. D. 　物質(zhì)的量通過(guò)摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)將宏觀物理量物質(zhì)的質(zhì)量、氣體的體積與微觀物理量微粒個(gè)數(shù)、微粒的質(zhì)量聯(lián)系起來(lái)。 考點(diǎn)二　阿伏加德羅定律及推論的應(yīng)用 1．阿伏加德羅定律：同溫同壓下，相同________的任何氣體，含有________數(shù)目的分子(或氣體的物質(zhì)的量相同)。 2．阿伏加德羅定律的推論(可通過(guò)pV＝nRT及n＝、ρ＝導(dǎo)出) 相同條件 結(jié)論 公式 語(yǔ)言敘述 T、p 相同 T、V 相同 T、p 相同 ＝ 同溫、同壓下，氣體的密度與其摩爾質(zhì)量(或相對(duì)分子質(zhì)量)成正比 特別提醒　(1)阿伏加德羅定律的適用范圍是氣體，其適用條件是三個(gè)“同”，即在同溫、同壓、同體積的條件下，才有分 子數(shù)相等這一結(jié)論，但所含原子數(shù)不一定相等。(2)阿伏加德羅定律既適合于單一氣體，也適合于混合氣體。 4．常溫常壓下，兩個(gè)容積相同的燒瓶中分別盛滿X和Y兩種氣體，打開(kāi)開(kāi)關(guān)a，使兩燒瓶?jī)?nèi)的氣體相通，最后容器內(nèi)的壓強(qiáng)由大到小的順序排列正確的是 (　　) 編號(hào) ① ② ③ ④ 氣體X HI NH3 H2 NO 氣體Y Cl2 HCl Cl2 O2 A．②>③>①>④ B．③>①＝④>② C．③>①>④>② D．④>①>②>③ 5．某校化學(xué)小組學(xué)生進(jìn)行“氣體相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)，操作如下：用質(zhì)量和容積都相等的燒瓶收集氣體，稱(chēng)量收集滿氣體的燒瓶質(zhì)量。數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)值)。 氣體 燒瓶和氣體的總質(zhì)量(g) 氣體 燒瓶和氣體的總質(zhì)量(g) A 48.408 2 D 48.382 2 B 48.408 2 E 48.434 2 C 48.408 2 F 48.876 2 已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，燒瓶的容積為0.293 L，燒瓶和空氣的總質(zhì)量為48.421 2 g，空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。A、B、C、D、E、F是中學(xué)常見(jiàn)的氣體。 (1)上述六種氣體中，能夠使品紅溶液褪色的是(寫(xiě)化學(xué)式)____________________。 (2)E的相對(duì)分子質(zhì)量是_____________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)室制取少量D的化學(xué)方程式是_________________________________________。 (4)A、B、C可能的化學(xué)式是_________________________________________________。 　求氣體的摩爾質(zhì)量M的常用方法 (1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ：M＝ρ22.4(gmol－1)； (2)根據(jù)氣體的相對(duì)密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D； (3)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的量(n)：M＝m/n； (4)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝NAm/N； (5)對(duì)于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計(jì)算式仍然成立；還可以用下式計(jì)算：＝a%＋b%＋c%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))。 跨越阿伏加德羅常數(shù)判斷的“六個(gè)陷阱” 【例1】　關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的20個(gè)問(wèn)題匯總。下表中各種說(shuō)法是否正確？簡(jiǎn)要解釋原因。 敘述 解釋 結(jié)論 ①2.24 L CO2中含有、 的原子數(shù)為0.3NA ②0.1 L 3.0 molL－1的 NH4NO3溶液中含有的 NH數(shù)目為0.3NA ③5.6 g鐵粉與硝酸反應(yīng) 失去的電子數(shù)一定為0.3NA ④4.5 g SiO2晶體中含有 的硅氧鍵數(shù)目為0.3NA ⑤常溫下11.2 L甲烷氣體 含有甲烷分子數(shù)為0.5NA個(gè) ⑥5.6 g鐵與足量的稀硫 酸反應(yīng)失去電子數(shù)為0.3NA個(gè) ⑦2 mol鈉與過(guò)量稀鹽酸 反應(yīng)生成NA個(gè)H2分子 ⑧30 g甲醛中含共用電子 對(duì)總數(shù)為4NA ⑨標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L氦 氣與22.4 L氟氣所含原子 數(shù)均為2NA ⑩相同條件下，N2和O3的 混合氣體與等體積的N2所 含原子數(shù)相等 ?1.0 L 1.0 molL－1 CH3COOH 溶液中，CH3COOH分子數(shù)為 NA ?Na2O2與CO2反應(yīng)生成 11.2 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，反 應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA ?46 g NO2和N2O4的混合 物含有的原子數(shù)為3NA ?10 g 46%的乙醇水溶液 中所含H原子個(gè)數(shù)為0.6NA ?2 mol SO2和1 mol O2在 一定條件下充分反應(yīng)后， 混合物的分子數(shù)為2NA ?常溫常壓下，3.2 g O3 所含的原子數(shù)為0.2NA ?18 g D2O所含的電子 數(shù)為10NA ?1 L 1 molL－1飽和FeCl3 溶液滴入沸水中完全水解 生成Fe(OH)3膠粒NA個(gè) ?1 mol Na2O2固體中含 離子總數(shù)為4NA ?標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L己 烷中含共價(jià)鍵數(shù)目為19NA 歸納總結(jié)　阿伏加德羅常數(shù)(NA)為背景選擇題的六種設(shè)陷方式： 陷阱一　氣體摩爾體積適用條件 22．4 Lmol－1指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃ 101 kPa)的氣體摩爾體積。若題中出現(xiàn)物質(zhì)的體積，需考慮所給物質(zhì)的狀態(tài)是否為氣體，條件是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況。 陷阱二　物質(zhì)聚集狀態(tài) 氣體摩爾體積適用的對(duì)象是氣體(包括混合氣體)。一些在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液體或固體的物質(zhì)，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作為命題的干擾因素迷惑學(xué)生。 陷阱三　物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) 此類(lèi)題型要求同學(xué)們對(duì)物質(zhì)的微觀構(gòu)成要非常熟悉，弄清楚微粒中相關(guān)粒子數(shù)(質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù))及離子數(shù)、電荷數(shù)、化學(xué)鍵之間的關(guān)系。常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子，Cl2、N2、O2、H2等雙原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物質(zhì)。 陷阱四　電解質(zhì)溶液 此類(lèi)題型要注重對(duì)弱電解質(zhì)的電離和鹽類(lèi)水解等知識(shí)點(diǎn)的理解，關(guān)鍵是要弄清電離和水解的實(shí)質(zhì)。如NH4Cl(aq)中c(Cl－)＞c(NH)。 陷阱五　氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目 較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)中，求算電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目。如Na2O2與H2O，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)等。 陷阱六　忽視可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底。如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，合成氨等。 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的 應(yīng)用 化學(xué)計(jì)算的實(shí)質(zhì)是借助化學(xué)知識(shí)尋找已知量與未知量之間的數(shù)量關(guān)系，然后運(yùn)算求解。在有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的解題過(guò)程中，若根據(jù)已知條件找出反應(yīng)物與生成物之間的物質(zhì)的量關(guān)系，可使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化、技巧化。 1．化學(xué)方程式計(jì)算的原理 (1)參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物理量之間列比例 　　　aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) 質(zhì)量比 aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶dMD 物質(zhì)的量比a ∶ b ∶ c ∶ d 體積比　　a ∶ b ∶ c ∶ d 由已知條件和未知量列比例，求解。 (2)據(jù)化學(xué)方程式推導(dǎo)出來(lái)的差量(Δn、Δm、ΔV)等可以和參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物理量列比例。例如： 2CO　?。　2　　2CO2　　　　　Δn 2 mol 32 g 222.4 L 1 mol n(CO) m(O2) V(CO2) Δn ＝＝＝ 2．計(jì)算的一般步驟 (1)正確寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式(或關(guān)系式)。 (2)找出相關(guān)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。 (3)將相關(guān)物質(zhì)(已知和未知物質(zhì))的量寫(xiě)在對(duì)應(yīng)計(jì)量數(shù)下面。 (4)列出關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。 【例2】　a g鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng)后，得到a g銅，則參與反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為 (　　) 　 A．1∶7 B．7∶1 C．7∶8 D．8∶7 【例3】　請(qǐng)仔細(xì)閱讀硫酸銅晶體(CuSO45H2O)加熱過(guò)程中依次發(fā)生的反應(yīng)： CuSO45H2OCuSO4＋5H2O CuSO4CuO＋SO3↑ 4CuO2Cu2O＋O2↑ 2SO32 SO2＋O2 現(xiàn)稱(chēng)取25.0 g硫酸銅晶體加熱，使之均勻、緩慢地升溫至1 000 ℃并恒溫1小時(shí)左右。請(qǐng) 回答下列問(wèn)題(不考慮實(shí)驗(yàn)操作所帶來(lái)的誤差)： (1)最終固體的質(zhì)量為_(kāi)_________g；若維持最終的反應(yīng)條件，推測(cè)反應(yīng)結(jié)束除去水后的氣態(tài)產(chǎn)物的物質(zhì)的量范圍在________mol至________mol之間。 (2)如果甲同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)稱(chēng)得最后所得的固體質(zhì)量為7.6 g，試判斷該固體的組分是__________(寫(xiě)化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比是________。 (3)如果乙同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，所產(chǎn)生的氣體為3.36 L(已換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則SO3的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 反思感悟　(1)在進(jìn)行化學(xué)計(jì)算時(shí)，將已知條件中的質(zhì)量、體積等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量思考問(wèn)題往往比較簡(jiǎn)捷。 (2)關(guān)于二元混合物的計(jì)算一般方法是：設(shè)各組分的物質(zhì)的量，然后根據(jù)物質(zhì)的量、質(zhì)量關(guān)系列方程組求解。 (3)根據(jù)化學(xué)方程式列比例計(jì)算時(shí)，各物理量的單位應(yīng)是上下同一，左右對(duì)應(yīng)。 【例4】　在一定條件下，有a L O2和O3的混合氣體，當(dāng)其中的O3全部轉(zhuǎn)化為O2時(shí)，體積變?yōu)?.2a L，求原混合氣中O2和O3的質(zhì)量百分含量。 最?？嫉亩繉?shí)驗(yàn)——?dú)怏w體積、 質(zhì)量的測(cè)定 　定量實(shí)驗(yàn)中常測(cè)定3種數(shù)據(jù)：溫度、質(zhì)量和體積。 溫度——用溫度計(jì)測(cè)量 質(zhì)量 體積 1．氣體體積的測(cè)定裝置 既可通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定氣體的體積(二者體積值相等)，也可直接測(cè)量收集的氣體體積。 測(cè)量氣體體積的常用方法 (1)直接測(cè)量法。如圖A、B、C、D、E均是直接測(cè)量氣體體積的裝置。測(cè)量前A裝置可先通過(guò)調(diào)整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體，且兩管液面相平。C裝置則是直接將一種反應(yīng)物置于倒置的量筒中，另一反應(yīng)物置于水槽中，二者反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以直接測(cè)量。 裝置D：用于測(cè)量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積數(shù)。讀數(shù)時(shí)，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于被反應(yīng)管吸收后剩余氣體的體積。 裝置E：直接測(cè)量固液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積，注意應(yīng)恢復(fù)至室溫后，讀取注射器中氣體的體積。(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測(cè)量)。 (2)間接測(cè)量法。如F裝置是通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定氣體體積。 2．氣體質(zhì)量的測(cè)量裝置 氣體質(zhì)量的測(cè)量一般是用吸收劑將氣體吸收，然后再稱(chēng)量。常見(jiàn)的吸 收裝置： 【例5】　欲測(cè)定金屬鎂的相對(duì)原子質(zhì)量。請(qǐng)利用下圖給定的儀器組成一套實(shí)驗(yàn)裝置(每個(gè)儀器只能使用一次，假設(shè)氣體的體積可看作標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。 填寫(xiě)下列各項(xiàng)(氣流從左到右)： (1)各種儀器連接的先后順序(用小寫(xiě)字母表示)應(yīng)是______接________、________接________、________接________、________接________。 (2)連接好儀器后，要進(jìn)行的操作有以下幾步，其先后順序是 ________________________________________________________________________(填序號(hào))。 ①待儀器B中的溫度恢復(fù)至室溫時(shí)，測(cè)得量筒C中水的體積為Va mL； ②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱(chēng)量，得質(zhì)量為m g，并將其投入試管B中的帶孔隔板上； ③檢查裝置的氣密性； ④旋開(kāi)裝置A上分液漏斗的活塞，使其中的水順利流下，當(dāng)鎂完全溶解時(shí)再關(guān)閉這個(gè)活塞，這時(shí)A中共放入水Vb mL。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對(duì)原子質(zhì)量，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)________________。 (4)若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會(huì)使所測(cè)定鎂的相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)據(jù)________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。 【例6】　有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后C、D裝置質(zhì)量的變化，測(cè)定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (1)加熱前通入空氣的目的是________________________________________________， 操作方法為_(kāi)______________________________________________________________。 (2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為：A______________，C______________，D________________。 (3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測(cè)得的NaCl的含量將________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”，下同)；若B中反應(yīng)管右側(cè)有水蒸氣冷凝，則測(cè)定結(jié)果中NaHCO3的含量將________；若撤去E裝置，則測(cè)得Na2CO310H2O的含量將________。 (4)若樣品質(zhì)量為w g，反應(yīng)后C、D增加的質(zhì)量分別為m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______________________________________________________ (用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。 高考題組一　對(duì)阿伏加德羅常數(shù)的考查 1．(1)考查氣體摩爾體積的適用條件 ①常溫常壓下，22.4 L CCl4含有NA個(gè)CCl4分子 (　　) ②分子數(shù)為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4 L，質(zhì)量約為28 g (　　) ③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L乙醇的分子數(shù)為NA (　　) ④標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L二氯甲烷的分子數(shù)約為4 NA個(gè) (　　) ⑤標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L戊烷所含分子數(shù)為0.1 NA (　　) ⑥22.4 L Cl2中含有NA個(gè)Cl2分子 (　　) (2)考查微粒中的電子數(shù) ⑦1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外層電子總數(shù)為86.021023 (　　) ⑧1 mol羥基中電子數(shù)為10 NA (　　) ⑨1.7 g H2O2中含有電子數(shù)為0.9 NA (　　) ⑩24 g鎂的原子最外層電子數(shù)為NA (　　) (3)考查物質(zhì)的組成 ?1.00 mol NaCl中含有6.021023個(gè)NaCl分子 (　　) ?乙烯和環(huán)丙烷(C3H6 )組成的28 g混合氣體中含有3NA個(gè)氫原子 (　　) ?標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L空氣含有NA個(gè)單質(zhì)分子 (　　) ?58.5 g的NaCl固體中含有NA個(gè)氯化鈉分子 (　　) (4)考查氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目 ?1 mol Na與足量O2反應(yīng)，生成Na2O和Na2O2的混合物，鈉失去NA個(gè)電子 (　　) ?常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應(yīng)，共生成0.2 mol O2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA (　　) ?1 mol Cl2與足量Fe反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA (　　) ? 1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA (　　) ?在反應(yīng)KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3 mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA (　　) (5)考查微粒中的化學(xué)鍵數(shù)目 ?12 g金剛石中含有的共價(jià)鍵數(shù)為4NA (　　) 1 mol甲醇中含有C—H鍵的數(shù)目為4NA (　　) 常溫常壓下，22.4 L乙烯中C－H鍵數(shù)為4NA (　　) 1 mol 乙烷分子中含有8NA個(gè)共價(jià)鍵 (　　) (6)電解質(zhì)溶液的考查 1 L 0.1 molL－1氨水含有0.1NA個(gè)OH－ (　　) 10 L pH＝1的硫酸溶液中含有的H＋離子數(shù)為2NA (　　) 10 L pH＝13的NaOH溶液中含有的OH－離子數(shù)為NA (　　) 將0.1 mol 氯化鐵溶于1 L 水中，所得溶液含有0.1NA個(gè)Fe3＋ (　　) 在1 L 0.1 molL－1碳酸鈉溶液中，陰離子總數(shù)大于0.1 NA (　　) 高考題組二　對(duì)阿伏加德羅定律的考查 2．在兩個(gè)密閉容器中，分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多 B．甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少 C．甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小 D．甲的相對(duì)分子質(zhì)量比乙的相對(duì)分子質(zhì)量小 3．在三個(gè)密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，當(dāng)它們的溫度和密度都相同時(shí)，這三種氣體的壓強(qiáng)(p)從大到小的順序是 (　　) 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) 高考題組三　以物質(zhì)的量為核心的計(jì)算 4．某含鉻(Cr2O)廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4(NH4)2SO46H2O]處理，反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)干燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考慮處理過(guò)程中的實(shí)際損耗，下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A．消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(2－x)mol B．處理廢水中Cr2O的物質(zhì)的量為 mol C．反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nx mol D．在FeOFeyCrxO3中，3x＝y(tǒng) 5．在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于 (　　) A．5% B．10% C．15% D．20% 6．一定條件下磷與干燥氯氣反應(yīng)，若0.25 g磷消耗掉314 mL氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則產(chǎn)物中PCl3與PCl5的物質(zhì)的量之比接近于 (　　) A．3∶1 B．5∶3 C．2∶3 D．1∶2 7．在一定的溫度、壓強(qiáng)下，向100 mL CH4和Ar的混合氣體中通入400 mL O2，點(diǎn)燃使其完全反應(yīng)，最后在相同條件下得到干燥氣體460 mL，則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為 (　　) A．1∶4 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1 8．0.80 g CuSO45H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)試確定200 ℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式__________________________________________。 (要求寫(xiě)出推斷過(guò)程)； (2)取270 ℃所得樣品，于570 ℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________； 把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______，其存在的最高溫度是________； (3)上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________； (4)在0.10 molL－1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢?，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH＝8時(shí)，c(Cu2＋)＝____molL－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20)。若在0.1 molL－1硫酸銅溶液中通入過(guò)量H2S氣體，使Cu2＋完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H＋濃度是________molL－1。 細(xì)研評(píng)分細(xì)則　掌握得分技巧 參考答案 評(píng)分細(xì)則 (1)CuSO4H2O 18n CuSO45H2OCuSO4(5－n)H2O＋nH2O 250　　　　　　　　　　　　　　　　　　 0.80 g　　　　　　　　0.80 g－0.57 g＝0.23 g 可列式：＝，求得n≈4,200 ℃時(shí)產(chǎn)物為CuSO4H2O晶體。 推導(dǎo)過(guò)程詳細(xì)準(zhǔn)確得2分，化學(xué)方程式正確得1分，計(jì)算關(guān)系正確得1分。結(jié)論CuSO4H2O正確得1分。 (2)CuSO4CuO＋SO3↑ CuSO45H2O　102 ℃ 化學(xué)方程式正確得1分，條件正確得1分(氣體符號(hào)“↑”不寫(xiě)不扣分)，溫度570 ℃必須寫(xiě)上，寫(xiě)“△”符號(hào)不給分，102 ℃中的“℃”丟掉不得分。 (3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 無(wú)“濃”、無(wú)“△”符號(hào)扣1分。 (4)2.210－8　0.2 數(shù)字對(duì)得分。 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．(必修1P20－4改編)下列各組物質(zhì)中，所含分子數(shù)相同的是 (　　) A．10 g H2和10 g O2 B．5.6 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和44 g CO2 C．9 g H2O和0.5 mol Br2 D．224 mL H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和0.1 mol N2 2．(必修1P17－3)瓦斯中甲烷與氧氣的質(zhì)量比為1∶4時(shí)極易爆炸，此時(shí)甲烷與氧氣的體積比為 (　　) A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶1 3．下列關(guān)于物質(zhì)的量的說(shuō)法，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“” (1)[必修1P206－(1)]22.4 L O2中一定含有6.021023個(gè)氧分子 (　　) (2)(必修1P17－2改編)在0.5 mol Na2SO4中含有Na＋的數(shù)目為6.021023個(gè) (　　) (3)[必修1P206－(3)]18 g H2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4 L (　　) (4)[必修1P206－(4)]在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，20 mL NH3與60 mL O2所含的分子個(gè)數(shù)比為1∶3 (　　) 4．(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，100 mL某氣體的質(zhì)量為0.179 g，這種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)____。 (2)(必修1P18－8改編)成人每天從食物中攝取的幾種元素的質(zhì)量分別為0.8 g Ca、0.3 g Mg、0.2 g Cu和0.01 g Fe，則這4種元素的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 能力提升訓(xùn)練 1．下列各組物質(zhì)中，所含分子數(shù)一定相同的是 (　　) A．1 g H2和8 g O2 B．0.1 mol HCl和2.24 L He C．150 ℃、1.01105 Pa時(shí)，18 L H2O和18 L CO2 D．常溫常壓下，28 g CO和6.021022個(gè)CO分子 2．NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．含有NA個(gè)氖原子的氖氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2 L B．2 L 1 molL－1的鹽酸中所含氯化氫分子數(shù)約為2NA C．常溫常壓下，11.2 L氮?dú)馑脑訑?shù)目為NA D．常溫下，0.05 mol CO2和SO2混合氣體中所含氧原子數(shù)為0.1NA 3．某元素1個(gè)原子的質(zhì)量是a g，又知1個(gè)12C原子的質(zhì)量為b g，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列各式中能表示該原子的相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)值的是 (　　) ①　②?、踑NA　④ A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 4．下列說(shuō)法中不正確的是 (　　) A．1 mol氧氣中含有12.041023個(gè)氧原子，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下占有體積22.4 L B．1 mol臭氧和1.5 mol氧氣含有相同的氧原子數(shù) C．等體積、濃度均為1 molL－1的磷酸和鹽酸，電離出的氫離子數(shù)之比為3∶1 D．等物質(zhì)的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子數(shù)之比為1∶6，氧原子數(shù)之比為1∶3 5．在體積相同的兩個(gè)密閉容器中分別充滿O2、O3，當(dāng)這兩個(gè)容器內(nèi)溫度和氣體密度都相等時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．兩個(gè)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等 B．O2比O3的質(zhì)量小 C．兩個(gè)容器內(nèi)氣體的分子數(shù)目相等 D．兩個(gè)容器內(nèi)的氧原子數(shù)目相等 6．NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A．10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的H2SO4，用水稀釋至100 mL，H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8% B．在H2O2＋Cl2===2HCl＋O2反應(yīng)中，每生成32 g氧氣，則轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子 C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，分子數(shù)為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4 L，質(zhì)量為28 g D．一定溫度下，1 L 0.50 molL－1 NH4Cl溶液與2 L 0.25 molL－1 NH4Cl溶液含NH的物質(zhì)的量不同 7．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．4.0 g重水(D2O)中所含質(zhì)子數(shù)為0.4NA B．4.48 L N2與CO的混合物中所含分子數(shù)為0.2NA C．6.2 g白磷與紅磷的混合物中所含磷原子數(shù)為0.2NA D．12.5 mL 16 molL－1濃硫酸與足量銅反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA 8．在相同的溫度和壓強(qiáng)下，4個(gè)容器中分別裝有4種氣體。已知各容器中的氣體和容器的容積分別是a.CO2，100 mL；b.O2,200 mL；c.N2,400 mL；d.CH4,600 mL。則4個(gè)容器中氣體的質(zhì)量由大到小的順序是 (　　) A．a(chǎn)>b>c>d B．b>a>d>c C．c>d>b>a D．d>c>a>b 9．同溫同壓下，等質(zhì)量的SO2和CO2相比較，下列敘述中正確的是 (　　) ①體積比1∶1?、隗w積比11∶16?、勖芏缺?6∶11 ④密度比11∶16 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 10．(1)20 g A物質(zhì)和14 g B物質(zhì)完全反應(yīng)，生成8.8 g C物質(zhì)、3.6 g D物質(zhì)和0.2 mol E物質(zhì)，則E物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為_(kāi)___________。 (2)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na＋，Na2X的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_________，其相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_______，X的相對(duì)原子質(zhì)量為_(kāi)_________，該物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)________________。 11．生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用，某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾幕旌蠚怏w。2.016 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該氣體通過(guò)盛有紅熱CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管，發(fā)生的反應(yīng)為CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。當(dāng)甲烷完全反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8 g。將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通過(guò)過(guò)量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5 g。 (1)原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量是________。 (2)原混合氣體中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 12．化合物A是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，它的分子組成可用OxFy表示。10 mL A氣體能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同溫同壓)。 (1)A的化學(xué)式是__________，推斷的依據(jù)是___________________________________。 (2)已知A分子中x個(gè)氧原子呈…O—O—O…鏈狀排列，則A分子的電子式是________________________________________________________________________， 結(jié)構(gòu)式是____________。 13．某同學(xué)利用氯酸鉀分解制氧氣的反應(yīng)，測(cè)定氧氣的摩爾質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻，放入干燥的試管中，準(zhǔn)確稱(chēng)量，質(zhì)量為a g。 ②裝好實(shí)驗(yàn)裝置。 ③檢查裝置氣密性。 ④加熱，開(kāi)始反應(yīng)，直到產(chǎn)生一定量的氣體。 ⑤停止加熱(如圖所示，導(dǎo)管出口高于液面)。 ⑥測(cè)量收集到的氣體的體積。 ⑦準(zhǔn)確稱(chēng)量試管和殘留物的質(zhì)量為b g。 ⑧測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的溫度。 ⑨把殘留物倒入指定的容器中，洗凈儀器，放回原處，把實(shí)驗(yàn)桌面收拾干凈。 ⑩處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出氧氣的摩爾質(zhì)量。 回答下列問(wèn)題： (1)如何檢查裝置的氣密性？ _______________________________________________。 (2)以下是測(cè)量收集到的氣體體積必須包括的幾個(gè)步驟：①調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同；②使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；③讀取量筒內(nèi)氣體的體積。這三步操作的正確順序是__________(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)步驟代號(hào))。 (3)測(cè)量收集到的氣體體積時(shí)，如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同？ 答：_____________________________________________________________________。 (4)如果實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是c L(25 ℃、1.01105 Pa)，水蒸氣的影響忽略不計(jì)，氧氣的摩爾質(zhì)量的計(jì)算式為(含a、b、c，不必化簡(jiǎn))M(O2)＝_____________________。 14．測(cè)定1 mol氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積的實(shí)驗(yàn)操作的步驟如下： ①按下圖裝配實(shí)驗(yàn)裝置。 ②洗凈試管然后充分干燥。 ③向500 mL燒瓶里裝滿水，向500 mL燒杯里加入少量水，把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡皮管B夾 緊。 ④稱(chēng)得試管的質(zhì)量為14.45 g，往試管里加入KClO3和MnO2的混合物，再稱(chēng)其質(zhì)量為15.95 g。 ⑤打開(kāi)彈簧夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯中的水面一致，再關(guān)閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉。 ⑥打開(kāi)彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產(chǎn)生氣體，即水不再流向燒杯時(shí)為止。 ⑦反應(yīng)完畢后把裝置放置冷卻到室溫。 ⑧調(diào)節(jié)燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關(guān)閉彈簧夾。 ⑨用500 mL量筒測(cè)量燒杯里水的體積為285.0 mL，把它換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為279.7 mL。 ⑩再稱(chēng)量冷卻后試管的質(zhì)量為15.55 g。 (1)在操作⑦中，裝置冷卻時(shí)，玻璃管C的出口，一直要在燒杯的水中，不能離開(kāi)水面，其理由是__________________________________________________________________。 (2)簡(jiǎn)述操作⑧的必要性，即為什么要調(diào)節(jié)燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致？ ________________________________________________________________________。 (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氧氣所占的體積(保留小數(shù)后兩位)為_(kāi)_______L；混合物中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____________________________________________________________。 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點(diǎn)一 1．6.021023　 2．(從左至右，從上至下)NA　mol－1　0.012 kg 12C　M　gmol－1　單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量 Vm　Lmol－1　22.4 Lmol－1 n＝＝＝ 考點(diǎn)二 1．體積　相同 2．(從左至右，從上至下)＝　同溫、同壓下，氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比 ＝　溫度、體積相同的氣體，其壓強(qiáng)與其物質(zhì)的量成正比 深度思考 1．(1)不相同，因?yàn)镹aCl是離子化合物，組成微粒是Na＋和Cl－，而HCl是共價(jià)化合物，組成微粒是HCl分子。 (2)不相同；原因是NA是指1 mol 任何粒子的粒子數(shù)，即12 g 12C中含有的原子數(shù)，是一個(gè)真實(shí)值，而6.021023是一個(gè)實(shí)驗(yàn)值，是阿伏加德羅常數(shù)的近似值。 (3)1 mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上和摩爾質(zhì)量相同，二者的區(qū)別在于單位不一樣，質(zhì)量的單位是克或千克，而摩爾質(zhì)量的單位是gmol－1或kgmol－1。相對(duì)分子質(zhì)量與摩爾質(zhì)量單位不同，相對(duì)分子質(zhì)量為一比值，摩爾質(zhì)量單位為gmol－1，但在數(shù)值上二者相等。 (4)不一定；因氣體的體積與溫度、壓強(qiáng)和氣體的分子數(shù)有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L氣體的物質(zhì)的量為1 mol。 2．(1)2　4　8　2　(2)③>②>①>④ (3)1.1　1.12　(4)1.2　< 3．D　4.C 5．(1)SO2　(2)30　(3)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑　(4)N2、CO、C2H4 規(guī)律方法解題指導(dǎo) 【例1】?、傥粗该鳂?biāo)準(zhǔn)狀況　錯(cuò)誤 ②NH＋4水解　錯(cuò)誤 ③鐵不一定只生成Fe3＋　錯(cuò)誤 ④4.5 g SiO2是0.075 mol,1 mol SiO2晶體中含有4 mol硅氧鍵　正確 ⑤“常溫”不是標(biāo)準(zhǔn)狀況　錯(cuò)誤 ⑥鐵轉(zhuǎn)化為Fe2＋　錯(cuò)誤 ⑦2 mol鈉與過(guò)量稀鹽酸反應(yīng)生成1 mol H2　正確 ⑧30 g甲醛是1 mol，含4 mol共用電子對(duì)　正確 ⑨氦氣為單原子分子　錯(cuò)誤 ⑩O3是3原子分子　錯(cuò)誤 ?CH3COOH電離　錯(cuò)誤 ?生成1 mol O2要轉(zhuǎn)移2 mol電子　錯(cuò)誤 ?NO2和N2O4的N、O原子個(gè)數(shù)比相同　正確 ?水和乙醇中均含有H原子，應(yīng)為1.2 NA　錯(cuò)誤 ?該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，應(yīng)大于2NA　錯(cuò)誤 ?注意質(zhì)量不受溫度、壓強(qiáng)影響　正確 ?D2O的相對(duì)分子質(zhì)量為20，故18 g D2O所含電子數(shù)小于10NA　錯(cuò)誤 ?Fe(OH)3膠粒是分子的集合體　錯(cuò)誤 ?Na2O2固體中含Na＋和O兩種離子，故應(yīng)為3NA　錯(cuò)誤 ?標(biāo)況下，己烷為液體，22.4 L己烷的物質(zhì)的量大于1 mol　錯(cuò)誤 【例2】　B　[分析本題涉及的兩個(gè)反應(yīng) Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　① Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu?、? ①為失重反應(yīng)，②為增重反應(yīng)，反應(yīng)完畢析出銅粉質(zhì)量等于原鐵粉質(zhì)量，假設(shè)有64 g Cu生成，那么反應(yīng)消耗m(Fe)＝64 g 由②Fe～CuSO4～Cu 　 56 g　1 mol　64 g ①Fe～H2SO4 　 8 g　 mol 即可得出答案：＝。] 【例3】　(1)7.2　0.125　0.175　(2)Cu2O、CuO　1∶2 (3)50% 【例4】　w(O2)＝50%，w(O3)＝50% 【例5】　(1)a　h　g　b　c　f　e　d　(2)③②④①　(3)(22.41 000m)/(Va－Vb)　(4)偏小 【例6】　(1)除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳　關(guān)閉b，打開(kāi)a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來(lái)的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止 (2)堿石灰　無(wú)水硫酸銅(或無(wú)水CaCl2、P2O5等)　堿石灰 (3)偏低　無(wú)影響　偏低　(4)% 真題重組規(guī)范集訓(xùn) 1．①?、凇、邸、堋、荨、? ⑦√?、唷、帷獭、狻?　? ?　?　?√　?√　?　? ?　?　　　　 　√　　√ 2．B 3．D　 4．A　5.C 6．A　 7．A 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．C 2．B　 3．(1)　(2)√　(3)　(4)√ 4．(1)40 (2)224∶140∶35∶2 能力提升訓(xùn)練 1．C　2.D　3.B　4.C　5.D　6.A　7.C 8．C　9.B 10．(1)108 gmol－1 (2)62 gmol－1　62　16　Na2O 11．(1)0.075 mol　(2)5.56% 12．(1)O3F2　阿伏加德羅定律和元素質(zhì)量守恒定律 (2) F—O—O—O—F 13．(1)將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開(kāi)手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣 (2)②①③　(3)慢慢將量筒下移 (4) 14．(1)溫度降低時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)降低，這時(shí)燒杯中的水就會(huì)回流，從而可以準(zhǔn)確地求出氣體的體積。 (2)如果燒瓶中的壓強(qiáng)和外界大氣壓不一致，就不能準(zhǔn)確地求出氣體體積　(3)22.38　32% - 19 -