北京市2021高考化学一轮复习专题一基本概念第1讲物质的量课件 32页

第1讲　物质的量 一、物质的量与阿伏加德罗常数 教材研读 1.物质的量 (1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。 (2)符号: n 。 (3)单位:摩尔,用① 　 　mol　      表示。 2.阿伏加德罗常数 (1)定义:1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。 (2)符号: N A 。 (3)单位:mol -1 。 3. 物质的量( n )、阿伏加德罗常数( N A )与微粒数( N )之间的关系为②      n =        。 自测1 　判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)2.0 g   O与D 2 O的混合物中所含中子数为 N A   ( √ ) (2)NaOH的摩尔质量为40 g   ( ✕ ) (3)23 g Na与足量H 2 O反应完全后可生成 N A 个H 2 分子   ( ✕ ) (4)氖气的摩尔质量(单位:g·mol -1 )在数值上等于它的相对原子质量   ( √ ) (5)2 mol H 2 O的摩尔质量是1 mol H 2 O的摩尔质量的2倍   ( ✕ ) 自测2 　下列说法中正确的是   (　 B 　) A.1 mol任何物质都含有6.02 × 10 23 个分子 B.1 mol Ne中约含有6.02 × 10 24 个电子 C.1 mol水中含2 mol氢和1 mol氧 D.摩尔是化学上常用的一个物理量 答案     B　有些物质是由离子或原子构成的,故A错;使用物质的量时,应指明 粒子的种类,故C错;摩尔是物质的量的单位,而不是物理量,故D错。 自测3 　设 N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是   (　 D 　) ①标准状况下,11.2 L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为 N A ②标准状况下,体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等 ③1 L 2 mol/L的氯化镁溶液中含氯离子数为4 N A ④标准状况下,22.4 L H 2 O中的分子数为 N A ⑤32 g O 2 和O 3 混合气体中含有原子数为2 N A A.①②③④　　B.③④ C.①③④　　D.①②③⑤ 答案     D　④标准状况下H 2 O为液态,22.4 L H 2 O的物质的量为   mol, 其分子数为   N A 。 二、摩尔质量、气体摩尔体积 1.摩尔质量 (1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。符号为 M ,常用单位是g/mol(或 g·mol -1 )。公式:①      M =         。 (2)数值:以g·mol -1 为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的② 　 相对分子(或原子)质量      。 2.气体摩尔体积   3.标准状况下气体摩尔体积概念剖析 (1)四条件   (2)结论:1 mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4 L。 (3)延伸:同温同压下,同体积的任何气体所含分子数目相同(简记为“四 同”),这一定律叫阿伏加德罗定律。 自测4 　判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)2.24 L CO 2 中含有的原子数为0.3 N A   ( ✕ ) (2)常温下,11.2 L甲烷气体中含有的甲烷分子数为 0.5 N A   ( ✕ ) (3)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19 N A ( ✕ ) (4)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2 N A   ( ✕ ) (5)常温常压下,3.2 g O 2 所含的原子数为0.2 N A   ( √ ) (6)常温常压下,92 g NO 2 和N 2 O 4 的混合气体中含有的原子总数为6 N A   ( √ ) 考点一　阿伏加德罗常数   “设 N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法(不)正确的是”是高考的常见考查形式。本考点主要围绕以下几个方面进行考查: 考点突破 1.已知物质的质量来求微粒的数目 主要应用 N =   · N A 来计算,解答此类题应注意看清所求微粒的种类、分子的 构成(是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的质子 数、中子数、电子数等。 例如:常温常压下,14 g由N 2 与CO组成的混合气体中含有的原子数目为 N A ,这 一说法是否正确? 此题包含以下信息:   因为二者的摩尔质量相同,所以质量一定时,二者无论以何种比例混合都不影 响分子总数,故这一说法正确。 2.已知气体的体积来求微粒的数目 主要应用 N =   · N A 来计算,解题时要注意: (1)若题目给出物质的体积,一要看是不是标准状况,若不是标准状况,则1 mol 气体的体积一般不为22.4 L。二要看该物质在标准状况下是不是气体(如在 标准状况下,SO 3 是固体),若不是气体,则无法求其物质的量和分子数目;若是 气体,则可求其物质的量和分子数目,这与其是混合气体还是单一气体无关。 例如:常温常压下,22.4 L NO 2 和CO 2 的混合气体中含有2 N A 个氧原子,这一说法 是否正确? 解答此题时要注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 L·mol -1 ,此时22.4 L 混合气体的物质的量小于1 mol,则氧原子数目也小于2 N A ,故这一说法不正 确。 (2)若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与外界条件无关。 (3)注意某些物质分子中的原子个数。例如:稀有气体为单原子分子,臭氧(O 3 ) 为三原子分子,白磷(P 4 )为四原子分子。 (4)如存在可逆反应,还要考虑平衡及平衡移动的问题。 3.已知物质的量浓度来求微粒的数目 主要应用 N = c · V · N A 来计算。这类题一般会和弱电解质的电离、盐类的水解 等知识联系在一起,解题时应注意对“隐含条件”的挖掘。 例如:1 L 0.1 mol·L -1 NaHCO 3 溶液中含有0.1 N A 个HC   ,这一说法是否正确? 解答此题时要考虑HC   的水解及电离,实际存在于溶液中的HC   数目应小 于0.1 N A ,故这一说法不正确。 4.与氧化还原反应相关的微粒数目的计算 这类题着重考查氧化还原反应过程中电子转移的数目。解答此类题时应把 握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。 例如:1 mol Fe与足量的稀HNO 3 反应,转移2 N A 个电子,这一说法是否正确? 解题时首先要考虑二者反应的产物是什么,根据哪种反应物的量来计算转移 的电子数。由于HNO 3 是足量的,所以反应时Fe被氧化生成Fe 3+ ,在计算转移电 子的数目时应根据Fe的物质的量及1个Fe原子失去的电子数目来计算,此时 Fe失去电子的数目为3 N A ,故这一说法不正确。   典例1     (2019北京朝阳期末) 设阿伏加德罗常数的值为 N A 。下列说法正确的 是   (　 C 　) A.1 mol H 2 O分子中含共用电子对数为4 N A      B.1 L 0.1 mol/L Na 2 CO 3 溶液中,C   的数目为0.1 N A C.质量为12 g 的 12 C含有的中子数为6 N A D.2.3 g Na与足量水完全反应,转移的电子数为0.2 N A 答案     C　 A项,1 mol H 2 O分子中含有2 N A 个共用电子对;B项,在Na 2 CO 3 溶液 中,C   会发生水解,故1 L 0.1 mol/L Na 2 CO 3 溶液中C   的数目小于0.1 N A ;C 项,1个 12 C原子中含有6个质子和6个中子,故质量为12 g 的 12 C含有的中子数为 6 N A ;D项,1 mol Na与足量水完全反应转移1 mol 电子,故2.3 g Na与足量水完 全反应,转移的电子数为0.1 N A 。 难点突破 突破一:抓“两看”,突破状态陷阱 一看“气体”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:H 2 O、CCl 4 、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 一审气体分子组成。如:He、Ne为单原子分子。 二审构成物质的粒子是否水解。 突破三:判断反应特点,突破氧化还原反应中电子转移数目陷阱 一判是否为自身氧化还原反应。如:Na 2 O 2 与H 2 O、Cl 2 与NaOH的反应分别为 Na 2 O 2 、Cl 2 的自身氧化还原反应。 二判是否为可逆反应。如:N 2 和H 2 、SO 2 和O 2 的反应均为可逆反应 。 1-1     (2020北京西城期末)下列说法正确的是   (　 B 　) A.1 mol O 2 的体积是22.4 L B.1.7 g NH 3 中含有的质子数约为6.02 × 10 23 C.8 g S在足量O 2 中完全燃烧转移的电子数约为3.01 × 10 23 D.0.5 mol·L -1 NaCl溶液中含有Cl - 的物质的量为0.5 mol 答案     B　A项,未给出标准状况,无法计算体积,错误;B项,1.7 g NH 3 的物质的 量为0.1 mol,1个NH 3 分子中含有10个质子,故1.7 g NH 3 中含有的质子数约为 6.02 × 10 23 ,正确;C项,S在O 2 中完全燃烧生成SO 2 ,8 g S的物质的量为0.25 mol,在 足量O 2 中完全燃烧转移的电子数约为6.02 × 10 23 ,错误;D项,溶液体积未知,无法 计算物质的量,错误。 1-2     (2020北京朝阳期末)工业制备硝酸的反应之一为3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 + NO。用 N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是   (　 C 　) A.室温下,22.4 L NO 2 中所含原子总数为3 N A B.36 g H 2 O中含有共价键的总数为2 N A C.上述反应,生成1 mol HNO 3 转移电子的数目为 N A D.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5 N A 答案     C　A项,未给出标准状况,无法计算物质的量,错误;B项,36 g H 2 O 的 物质的量为2 mol,含有4 mol共价键,即共价键的总数为4 N A ,错误;C项,在反应 3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO中,每生成2 mol HNO 3 转移2 mol电子,故生成1 mol HNO 3 转移电子的数目为 N A ,正确;D项,1个氮原子中含有7个电子,1个氧原子 中含有8个电子,标准状况下,11.2 L NO的物质的量为0.5 mol,则含有的电子 总数为7.5 N A ,错误。 考点二　摩尔质量的几种计算方法   (1)根据气体的密度求算:在标准状况下, M = ρ 标 × 22.4 L·mol -1 。 (2)根据气体的相对密度   求算: M 2 = D · M 1 。 (3)根据摩尔质量的定义求算: M =   ,对于混合物   =   。 (4)根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量:   = M A · a %+ M B · b %+ …… 其中 a %、 b % …… 是混合气体中A、B …… 组分的物质的量分数或体积百分含量。 典例2 　利用下列哪一组物理量可以计算出二氧化碳的摩尔质量   (　 C 　) A.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数 B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度 C.二氧化碳分子的质量、个数和阿伏加德罗常数 D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量 答案     C　二氧化碳的摩尔质量就是1 mol二氧化碳分子的质量之和,故由二 氧化碳分子的质量、个数和阿伏加德罗常数可以计算出二氧化碳的摩尔质 量。 2-1 　按要求计算。 (1)由8 g O 2 和28 g N 2 组成的混合气体的平均摩尔质量是 　　　     。 (2)若 m g某气体中含分子数 N 个,已知阿伏加德罗常数的值为 N A ,则该气体的 摩尔质量为 　　　　　     。 (3)在一定条件下, m g NH 4 HCO 3 完全分解生成NH 3 、CO 2 、H 2 O(g),按要求填 空。 ①若所得混合气体对H 2 的相对密度为 d ,则混合气体的物质的量为 　　　     , NH 4 HCO 3 的摩尔质量为 　　　     (用含 m 、 d 的代数式表示)。 ②若所得混合气体的密度折合成标准状况为 ρ g·L -1 ,则混合气体的平均摩尔 质量为 　　　　　     。 (4)在空气中N 2 、O 2 、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均 摩尔质量为 　　　     。 答案 　(1)28.8 g·mol -1 (2)   · N A g·mol -1 (3)①   mol　6 d g·mol -1 　②22.4 ρ g·mol -1 (4)28.96 g·mol -1 解析 　(1)   =   =   =28.8 g·mol -1 。 (2) M =   =   =   · N A g·mol -1 。 (3)①   = d   =2 d g·mol -1 , n 混 =   =   mol。 由NH 4 HCO 3   NH 3 ↑+H 2 O↑+CO 2 ↑可知,NH 4 HCO 3 的物质的量为   ×   mol=   mol,故   =   =6 d g ·mol -1 。 ②   = ρV m =22.4 ρ g·mol -1 。 (4)   =28 g·mol -1 × 78%+32 g·mol -1 × 21%+40 g·mol -1 × 1%=28.96 g·mol -1 。 2-2 　(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质 量为 　　　     。 (2)在25 ℃、101 kPa的条件下,相同质量的CH 4 和A气体的体积之比是15∶8, 则A的摩尔质量为 　　　     。 (3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃时,X中充入 a g A气体,Y中充入 a g CH 4 气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为 　　　　     。 (4)相同条件下,体积比为 a ∶ b 和质量比为 a ∶ b 的H 2 和O 2 的混合气体,其平均摩 尔质量分别是 　　　　　     和 　　　　　     。 答案 　(1)64 (2)30 g·mol -1 (3)44 g·mol -1 (4)   g·mol -1        g·mol -1 解析 　(1) n =   =0.03 mol, M =   =64 g·mol -1 。 (2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,设CH 4 和A气体的 质量均为 m g,15∶8=   ∶   , M (A)=30 g·mol -1 。 (3)温度、体积相同时,压强之比等于其物质的量之比,4∶11=   ∶   , M (A)=44 g·mol -1 。 (4)   =   ×   +   ×   =2 g·mol -1 ×   +32 g·mol -1 ×   =   g·mol -1 。   =( a + b )g/(   +   )mol=   g·mol -1 。