物质的量物质的聚集状态.doc

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1、|第 2 讲 物质的量 物质的聚集状态考纲要求 理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积( 标准状况下)、阿伏加德罗常数的含义，并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求) 。考点一 物质的量、气体摩尔体积1物质的量(1)物质的量(n)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。(2)物质的量的规范表示方法：(3)阿伏加德罗常数(N A)0012 kg 12C 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为 6.021023，单位为mol1 。公式：N A 。Nn2摩尔质量(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 gmol1 。公式：

2、M 。mn(2)数值：以 gmol1 为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。3气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素微粒的大小(物质的本性)；微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)；微粒的数目( 物质的量的大小)。(2)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为 Vm，标准状况下，V m 约为 22.4 Lmol 1。(3)基本关系式：n VVm mM NNA(4)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。4阿伏加德罗定律及其推论(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

3、同)。(2)阿伏加德罗定律的推论相同条件 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)成正比提醒 对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念的理解(1)2 g 氦气所含的原子数目约为 0.56.021023( )(2)1 mol 任何物质都含有 6.021023 个分子( )(3)在标准状况下，1 mol O2 与 1 mol SO3 的体

4、积相同( )(4)在标准状况下，1 mol 气体的体积约是 22.4 L，在非标准状况下，1 mol 气体的体积则一定不是 22.4 L( )(5)标准状况下，O 2 和 O3 中氧原子的摩尔质量均为 16 gmol1 ( )(6)常温常压下，14 g N 2 与 7 g 乙烯(C 2H4)所含原子数相同( )(7)22 g CO2 与标准状况下 11.2 L HCl 所含的分子数相同( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 题组一 有关 n 的计算mM NNA VVm1(1)含 6.021023 个中子的 Li 的质量是 g。73(2)4 g D2 和 20 g 1

5、8O2 的单质化合时最多能生成 g D218O。(3)若 12.4 g Na2X 中含有 0.4 mol 钠离子，Na 2X 的摩尔质量是 ，X 的相对原子质量是 。答案 (1) (2)22 (3)62 gmol1 1674解析 (1)根据 n 计算中子物质的量， Li 的中子数为 734，进而计算 Li 的物质的NNA 73量，再根据 mnM 计算。|(2)根据不足量的物质计算生成 D218O 的质量； 18O2 过量。(3)1 mol Na2X 中含有 2 mol 钠离子，0.2 mol Na2X 中含有 0.4 mol 钠离子，则 Na2X 的摩尔质量为 M(Na2X) 62 gmol

6、1 ；X 的相对原子质量624616。12.4 g0.2 mol2CO 和 CO2 的混合气体 18 g，完全燃烧后测得 CO2 体积为 11.2 L(标准状况)，(1)混合气体中 CO 的质量是 g。(2)混合气体中 CO2 在标准状况下的体积是 L。(3)混合气体在标准状况下的密度是 gL1 。(4)混合气体的平均摩尔质量是 gmol1 。答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36解析 CO 燃烧发生反应：2COO 2 2CO2，CO 的体积与生成 CO2 的体积相等，= = = = =点 燃 燃烧后 CO2 的总体积为 11.2 L，故 18 g CO 和 CO2 的混合气

7、体的总体积为 11.2 L，在标准状况下，18 g CO 和 CO2 的混合气体的物质的量为 0.5 mol，设 CO 的物质的量为 x mol，CO 2的物质的量为 y mol，则Error! ，解得 x0.25，y 0.25。(1)混合气体中 CO 的质量28 gmol1 0.25 mol7 g。(2)原混合气体中，CO 2 的体积为 0.25 mol22.4 Lmol1 5.6 L。(3)原混合气体的密度 1.61 gL 1 。18 g11.2 L(4)解法一： 22.4 Lmol1 1.61 gL 1 22.4 Lmol1 36 gmol 1 ；M解法二： 36 gmol 1 ；M18

8、 g11.222.4 mol解法三： 28 gmol 1 50%44 gmol 1 50%36 gmol 1 ；M故平均摩尔质量为 36 gmol1 。3(2017盐城市高三检测)1 个某种氯原子的质量是 a g， 1 个 12C 原子的质量是 b g，用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )A该氯原子的相对原子质量为 12a/bBm g 该氯原子的物质的量为 m/(aNA) molC该氯原子的摩尔质量是 aNA gDa g 该氯原子所含的电子数为 17 mol答案 AB解析 A 项，该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个 12C 质量的 的比值，即112| ，正确；B

9、项，阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为 1 mol 该氯原子的质量，因ab12 12ab而该氯原子摩尔质量为 aNA gmol1 ，n(Cl) mol，正确，C 项错误；D 项，电子数应maNA为 17，错误。4设 NA 为阿伏加德罗常数，如果 a g 某气态双原子分子的分子数为 p，则 b g 该气体在标准状况下的体积 V(L)是( )A. B.22.4apbNA 22.4abpNAC. D.22.4NAba 22.4pbaNA答案 D解析 解法一 公式法：a g 双原子分子的物质的量 mol，pNA双原子分子的摩尔质量 gmol1 ，a gpNA mol aNAp所以 b g 气体在标准状

10、况下的体积为 22.4 Lmol1 L。b gaNAp gmol 1 22.4pbaNA解法二 比例法：同种气体其分子数与质量成正比，设 b g 气体的分子数为 Na g pb g N则：N ，双原子分子的物质的量为 ，所以 b g 该气体在标准状况下的体积为 bpa pbaNA 22.4pbaNAL。题组二 阿伏加德罗定律及应用5(2018无锡模拟)在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M )的关系判断，下列说法中正确的是( )A若 M(甲) M(乙)，则分子数：甲乙B若 M(甲)M( 乙)，则气体摩尔体积：甲乙C若 M(甲) M

11、(乙)，则气体的压强：甲乙D若 M(甲)M(乙)，则气体的体积：甲乙|答案 C解析 等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若 M(甲) M(乙)，则分子数：甲乙，A 项错误；若 M(甲) M(乙) ，则物质的量：甲乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：甲乙，B 项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C 项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D 项错误。6等温等压下，有质子数相等的 CO、N 2、C 2H2 三种气体，下列叙述中正确的是( )A体积之比为 131314B密度之比为 141413C质量之比为 111D原子数之比为 111答案 B解析 A

12、项，三种气体分子的质子数均为 14，质子数相等的 CO、N 2、C 2H2 三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为111，错误；B 项，CO、 N2、C 2H2 摩尔质量分别为 28 gmol1 、28 gmol1 、26 gmol1 ，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据 知，密度与摩尔质量成正比，nMnVm MVm则密度之比为 282826141413，正确；C 项，三种气体分子的物质的量相等，CO、N 2、C 2H2 摩尔质量分别为 28 gmol1 、28 gmol1 、26 gmol1 ，根据 mnM 知：质量之比与摩尔质量成正比为 282

13、826141413，错误；D 项，1 分子 CO、N 2、C 2H2分别含原子数为 2、2、4，所以三种气体原子数之比为 112，错误。7在某温度时，一定量的元素 A 的氢化物 AH3 在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了 75%。则 A 单质的一个分子中有 个 A 原子，AH 3 分解反应的化学方程式为 。答案 4 4AH 3 A46H 2= = = = =一 定 温 度 求气体的摩尔质量 M 的常用方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M m /n。(2)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)：MN A

14、m/N。(3)根据标准状况下气体的密度 ：M 22.4(gmol1 )。(4)根据气体的相对密度(D 1/2)：M 1/M2D。(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：MM 1a%M 2b%M 3c%，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数 (或体积分数)。|微专题 气体体积的测定气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等) ，也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法：(1)直接测量法。如图 A、B 、 C、D 、E 均是直接测量气体体积的装置。测量前，A 装置可先通过调整左右两管的高度使左管 (有刻度 )充满液体，

15、且两管液面相平。C 装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。D 装置：用于测量混合气体中被吸收 (或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。解答该量气装置读数时的答题模板：将恢复至室温。调节与两端液面相平。视线与在同一水平线上。E 装置：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量) 。(2)间接测量法。如 F 装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。专题训练欲测定金属镁的相对原子质量，请

16、利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。填写下列各项(气流从左到右 )：|(1)各种仪器连接的先后顺序是 接 、 接 、 接 、 接 (用小写字母表示 )。(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是 (填序号) 。待仪器 B 中的温度恢复至室温时，测得量筒 C 中水的体积为 Va mL；擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为 m g，并将其投入试管 B 中的带孔隔板上；检查装置的气密性；旋开装置 A 上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时 A 中共放入水 Vb mL。(3)根据

17、实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为 。(4)若试管 B 的温度未冷却至室温，就读出量筒 C 中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据 (填“偏大 ”“偏小”或“无影响”) 。(5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如下图所示的实验装置。装置中导管 a 的作用是 。实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 V1 mL、V 2 mL。则产生氢气的体积为 mL。答案 (1)a h g b c f e d(2)(3)22.41 000mVa Vb(4)偏小(5)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫

18、酸引起的氢气体积误差 V 1V 2解析 (1)根据实验目的及各装置的特点可分析知：利用 A 装置中的水压将 E 中稀盐酸压至B 中，产生的气体通过将 D 中的水排入 C 中测量其体积，所以连接顺序为ahgbcfe d。(2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为。|(3)由题意知：M H 2M 22.4 Lm (Va Vb)103 L所以 M 。22.41 000mVa Vb(4)由于试管 B 未冷却至室温，会导致 Va 变大，所以使 Mg 的相对原子质量偏小。考点二 突破阿伏加德罗常数应用的“5 个”陷阱1抓“两看” ，突破气体与状况陷阱一看“气体”是否处在“标准状况” 。二看“标准状况”下，物质

19、是否为“气体”如 CCl4、CHCl 3、CH 2Cl2(注：CH 3Cl 为气体)、H2O、溴、SO 3、己烷、苯等在标准状况下均不为气体 。2排“干扰” ，突破质量(或物质的量 )与状况无关陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。3记“组成” ，突破陷阱(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D 2O、 18O2、OH、OH 等。(2)记最简式相同的物质，如 NO2 和 N2O4、乙烯(C 2H4)和丙烯(C 3H6)等。(3)记摩尔质量相同的物

20、质，如 N2、CO、C 2H4 等。(4)记物质中所含化学键的数目，如一分子 H2O2、C nH2n2 中化学键的数目分别为3、3n1。4要识破隐含的可逆反应，记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响，突破陷阱(1)2SO2O 2 2SO3 2NO 2N2O4催 化 剂 N23H 2 2NH3高 温 、高 压 催 化 剂(2)Cl2H 2O HClHClO(3)NH3H 2O NH3H2O NH OH 4(4)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (5)盐溶液中弱酸根或弱碱阳离子的水解。(6)常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化” 。|5抓“反应” ，突破

21、陷阱(1)明确三步确定电子转移数目(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数( 其他反应物均过量)反应 物质转移电子的物质的量或电子数目1 mol Na2O2 1 mol 或 NANa2O2CO 2 (或 H2O)1 mol O2 2 mol 或 2NACl2NaOH 1 mol Cl2 1 mol 或 NA1 mol Cl2 2 mol 或 2NACl2Fe1 mol Fe 3 mol 或 3NA题组一 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态1正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)2.24 L CO2 中含有的原子数为 0.3NA( )(2)常温下 11.2 L 甲烷气体含有的甲烷分子数为

22、 0.5NA( )(3)标准状况下，2.24 L 氨水含有 NH3 分子数为 0.1NA( )(4)标准状况下，22.4 L SO 3 中含有 SO3 分子数为 NA( )(5)标准状况下，22.4 L 氧气、氮气和 CO 的混合气体中含有 2NA 个原子( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)题组二 物质的量或质量与状况2正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)常温常压下，3.2 g O 2 所含的原子数为 0.2NA( )(2)标准状况下，18 g H 2O 所含的氧原子数目为 NA( )(3)室温下，1 mol CH4 中含有 5NA 原子( )(4)常温常压下，1 mol

23、 CO2 与 SO2 的混合气体中含氧原子数为 2NA( )答案 (1) (2) (3) (4)题组三 物质的组成与结构|3正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)在常温常压下，18 g H 2O 与 18 g D2O 所含电子数均为 10NA( )(2)17 g OH 与 17 g OH 所含电子数均为 10NA( )(3)30 g SiO2 中含有硅氧键个数为 1NA( )(4)32 g 甲醇中所含共价键数目为 5NA( )(5)常温常压下，32 g O 2 和 O3 的混合气体中含有的原子数为 2NA( )(6)56 g 乙烯中所含共用电子对数目为 12NA( )(7)78 g 苯中

24、含有 3NA 碳碳双键( )(8)60 时，92 g NO 2 与 N2O4 的混合气体中含有的原子总数为 6NA( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)解析 (3)每个硅原子都以单键与周围的四个氧原子直接相连。(5) 直接计算氧原子的物质的量。(6)乙烯中碳碳双键是两对共用电子对。(7)苯分子中不含碳碳双键。(8)混合气体抽出特定组合“NO 2”，其摩尔质量为 46 gmol1 。题组四 电解质溶液中粒子数目的判断4正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)0.1 L 3.0 molL1 的 NH4NO3 溶液中含有的 N 原子数目为 0.6NA( )(2

25、)等体积、等物质的量浓度的 NaCl 和 KCl 溶液中，阴、阳离子数目之和均为 2NA( )(3)0.1 molL1 的 NaHSO4 溶液中，阳离子的数目之和为 0.2NA( )(4)25 时，pH 13 的 1.0 L Ba(OH)2 溶液中含有的 OH 数目为 0.1NA( )(5)1 L 0.1 molL1 的 Na2CO3 溶液中所含氧原子数目为 0.3NA( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)解析 (2)等体积不是 1 L、等浓度不是 1 molL1 ，无法计算。(3) 没有体积无法计算。(5)溶液中水分子也含有氧原子。审“组成、体积”因素，规避电解质溶液中粒子数目判

26、断陷阱(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。(2)已知浓度，是否指明体积，用好公式 ncV。(3)在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。题组五 物质转化中的“隐含反应”5正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)50 mL 12 molL1 盐酸与足量 MnO2 共热，转移的电子数为 0.3NA( )(2)常温下，密闭容器中 2 mol NO 与 1 mol O2 充分反应，产物的分子数为 2NA( )(3)常温下，56 g 铁片投入足量浓 H2SO4 中生成 NA 个 SO2 分子( )(4)一定条件下合成氨反应，用 1.5 mol H2 和 0.5 mol N2，充分反应后可得到 NH3 分子数为