高中化学知识点：物质的量气体摩尔体积

高中化学知识点：物质的量气体摩尔体积

物质的量的单位——摩尔

1．物质的量

(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

N A。

2．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，单位为g/mol或g·mol－1。

(3)物质的量与质量、摩尔质量之间的关系：n＝m M。

(4)物质的摩尔质量以g/mol为单位在数值上等于该物质相对分子(或原子)质量，如O2的摩尔质量为32_g/mol。

气体摩尔体积

1．固、液体体积的决定因素有粒子数目、粒子大小，粒子间距忽略不计。

2．气体体积的决定因素有粒子数目、粒子间距，粒子大小忽略不计。气体粒子间距决定因素有温度、压强。

3．气体摩尔体积

4．阿伏加德罗定律

(1)内容：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。

(2)使用范围：任何气体，包括混合气体。

1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧()

(2)氢氧化钠的摩尔质量是40 g()

(3)2 mol水的摩尔质量是1 mol水摩尔质量的2倍()

(4)CO2的摩尔质量在数值上等于CO2的相对分子质量()

(5)标准状况下×1023个分子所占的体积约是22.4 L()

(6)0.5 mol H2所占体积为11.2 L()

(7)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L()

(8)气体的摩尔体积为22.4 L/mol时的状况一定为标准状况()

(9)在同温同压下，体积相同的任何气体或混合气的物质的量相同()

【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×(9)√

2．12.4 g Na2X含有0.4 mol Na＋，Na2X的摩尔质量为________，其相对式量为________，X的相对原子质量为________，该物质的化学式为________。

【答案】62 g/mol6216Na2O

3．判断下列物质的体积与22.4 L的大小(填“>”“<”或“＝”)。

(1)常压下，25 ℃时的1 mol NH3________22.4 L。

(2)17 g 液氨________22.4 L 。

(3)标准状况下44 g CO 2________22.4 L 。 (4)0 ℃、202 kPa 时2 g H 2________22.4 L 。 【答案】 (1)> (2)< (3)＝ (4)<

知道一个规定：0.012 kg 12C 含有的碳原子数为阿伏加德罗常数。 熟记2个数值：N A ×1023mol －1， V m ＝22.4 L/mol(标况)

领悟2个公式：n ＝N N A

＝m M ＝V

V m

V 1V 2＝n 1n 2＝N 1

N 2(同T ，同P )

记住一个关系：摩尔质量(以g/mol 为单位)数值上等于相对分子(原子)质量。

以阿伏加德罗常数为载体的计算和判断

关于阿伏加德罗常数(N A )的考查，涉及的知识面广，灵活性强，是高考命题的热点。解答该类题目时要细心审题，特别注意题目中的关键性字词，留心“陷阱”。主要考查点如下：

1．考查“标准状况”、“常温常压”等外界条件的应用 (1)在标准状况下非气态物质：

如H 2O 、SO 3、戊烷、CHCl 3、CCl 4、苯、乙醇等，体积为22.4 L 时，其分子数不等于N A 。 (2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。 (3)在常温常压，22.4 L 气体的分子数小于N A 。 2．考查物质的组成

(1)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 、18O 2、H 37Cl 、—OH 等。 (2)物质中所含化学键的数目：

如H 2O 2、C n H 2n ＋2中化学键的数目分别为3、3n ＋1。 (3)最简式相同的物质中的微粒数目： 如NO 2和N 2O 4、乙烯和丙烯等。

(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目：

如N2、CO、C2H4等。

3．考查氧化还原反应

电子转移(得失)数目问题的分析，如Na2O2、NO2与H2O反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应；Cl2与NaOH、Fe反应等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。

4．考查弱电解质的电离、盐类的水解

弱电解质在水溶液中部分电离，可水解的盐溶液中，离子发生微弱水解。如1 L 0.1 mol·L －1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L－1的乙酸钠溶液中CH3COO－N A。

5．考查一些特殊的反应

如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化，合成氨反应等属于可逆反应。Cl2与H2O反应为可逆反应。

(1)遇到体积计算物质的量时一定要注意两点：一是是否为标准状况下，二是标况下是否为气体；遇到质量、粒子、摩尔质量时与标准状况无关。

(2)对于胶体，胶体粒子是小分子的集合体，含有小分子的数目不确定。

(2013·新课标全国卷Ⅱ)N0为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()

A．1.0 L 1.0 mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0

B．12 g N0

C．25 ℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH－N0

D．1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0

【解析】A项，NaAlO2水溶液的H2O中也存在氧原子；B项，一个碳原子被3个六元环共用，故1个六元环实际占有的碳原子数为2，因此12 g N0；C项，没有说明溶液的体积无法计算；D项，1 mol —OH含有的电子数为9N0，1 mol OH－含有的电子数为10N0。

【答案】 B

考向1粒子数的计算与判断

1．(2012·新课标全国高考)用N A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N A的NO2和CO2混合气体含有的氧原子数为2N A

B．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2N A

C．常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6N A

D．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2N A

【解析】气体摩尔体积为22.4 L·mol－1一定要注意条件是在标准状况下。A项中1个NO2和1个CO2分子中都含有2个氧原子，故分子总数为N A的混合气体中含氧原子数为2N A；B 项中C2H4和环丁烷(C4H8)的最简式均为CH2，28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol，故含有的碳原子数为2N A；C项中NO2和N2O4的最简式均为NO2，92 g混合气体中含NO2的物质的量为2 mol，故含有原子的总数为2×3N A＝6N A；D项中提到气体的体积，只有在标准状况下，才能用22.4 L·mol－1进行计算，故常温常压下，不能代入22.4 L·mol－1计算Cl2的物质的量。

【答案】 D

考向2共价键数目的计算与判断

2．N A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是________(填字母)。

A．常温下，8 g CH4含有2N A个C—H键

B．12 g金刚石中含有的共价键数为4N A

C．34 g NH3中含N—H键的数目为2N A

D．标况下2.24 L N A

E．39 g苯分子中含C

【解析】B项，3.36 L NO2×1

3×2N A N A；C项，Cl2与H2O反应为可逆反应；E项，Fe

被氧化为Fe3＋，转移3N A个电子。

【答案】AD

1.阿伏加德罗定律

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。

即：T1＝T2，p1＝p2，V1＝V2⇒N1＝N2(三同定一同)

2．阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝m

M、

ρ＝

m

V导出)

ρ1ρ2＝M1

M2

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

同温同容p1

p2＝

n1

n2

温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比

注：以上用到的符号：ρ为密度、p为压强、n为物质的量、M为摩尔质量、V为气体体积(2013·全国大纲卷)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是() A．体积相等时密度相等

B．原子数相等时具有的中子数相等

C．体积相等时具有的电子数相等

D．质量相等时具有的质子数相等

【解析】A．根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数，即气体的物质的量相同，但由于12C18O与14N2摩尔质量不相等，故质量不相等，，原子数相等时二者的物质的量相等，二者所含中子数不相等，1个12C18O分子含有16个中子，1个14N2分子含有14个中子。C.同温同压下，同体积的气体的物质的量相等，且1分子12C18O与14N2中均含有14个电子，故12C18O与14N2具有的电子数相等。D.12C18O与14N2质子数相等，质量相等的二者物质的量不相等，含有的质子数也不相等。

【答案】 C

考向阿伏加德罗定律的推论

4.(2014·石家庄二模)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是()

【解析】

：V甲

【答案】 B

物质的量在方程式计算中的应用

1.化学方程式中的比例关系

化学计量数之比＝反应中各物质的粒子数之比＝反应中各物质的物质的量之比＝反应中各气体的体积之比(同温同压)

2．根据化学方程式计算的基本步骤及注意问题

(1)根据化学方程式计算的基本步骤

①根据题意写出配平的化学方程式。

②找出方程式中已知物和未知物的物质的量(有时可用质量、体积等表示)分别写在化学方程式中有关的化学式下面。

③把已知和待求的量[用m(B)、n(B)、V(B)或设未知数x、y等表示]分别写在化学方程式中有关化学式的下面。

④将有关的量列出比例式，求出待求的量。

(2)根据化学方程式计算需注意的问题

①化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系，所以不纯物质的质量只有换算成纯净物质的质量，才能按化学方程式列出比例式进行计算。

②单位问题

一般说来在一个题目里如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题内所给的两个量不一致，这时只要做到两个量及其单位“上下一致，左右相当”即可。

气体摩尔质量的求解方法

(2013·新课标全国卷Ⅱ改编)某滤渣成分可能是ZnCO 3·x Zn(OH)2，取干燥后的滤渣11.2 g ，煅烧后可得到ZnO 8.1 g ，则x 等于________。

【解析】 法1 n (ZnO)＝8.1 g 81 g ·mol －1＝0.1 mol

ZnCO 3·x Zn(OH)2=====煅烧

(x ＋1)ZnO ＋CO 2↑＋x H 2O (125＋99x )g (x ＋1)mol 11．2 g 0.1 mol 故

125＋99x 11.2＝x ＋1

0.1 解之：x ＝1。

法2 利用守恒法列方程式：

⎩⎪⎨

⎪⎧

n [ZnCO 3·x Zn （OH ）2]·（1＋x ）＝

8.1 g 81 g·mol －1n [ZnCO 3·x Zn （OH ）2]·（125＋99x ）＝11.2 g 解之x ＝1。 【答案】 1

关系式法的计算

此法常用于多步连续反应的计算。确定关系式可利用各步反应的计量关系或某元素原子守恒关系找出已知物质和未知物质的关系式，然后根据已知量和未知量列比例求解。如由本例题可知关系式为ZnCO 3·x Zn(OH)2～(x ＋1)ZnO ～CO 2。

考向1 关系式法在化学反应中的计算 5．(2012·浙江高考节选)已知：

①I 2＋2S 2O 2－3===S 4O 2－6＋2I －

②相关物质的溶度积常数见下表：

某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl 2·2H 2O 晶体的试样(不含能与I －发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g 试样溶于水，加入过量KI 固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L －1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na 2S 2O 3标准溶液20.00 mL 。

(1)可选用____________作滴定指示剂，滴定终点的现象是___________________。 (2)CuCl 2溶液与KI 反应的离子方程式为___________________________________。 (3)该试样中CuCl 2·2H 2O 的质量百分数为________。

【解析】 (1)由题意可知在滴定过程中有I 2反应，可用淀粉溶液作为指示剂，终点现象为蓝色褪去。

(2)根据溶度积K sp (CuI)

(3)由离子方程式：2Cu 2＋＋4I －===I 2＋2CuI ↓

I 2＋2S 2O 2－3===S 4O 2－6＋2I －可得关系式 2Cu 2＋～I 2～2S 2O 2－3

则推出n (CuCl 2·2H 2O)＝n (S 2O 2－3)

＝0.1000 mol·L －1××10－3L ×10－3mol

故m (CuCl 2·2H 2O ×10－3mol ×171 g/mol ＝0.342 g

w (CuCl 2·2H 2O)＝0.342 g

0.36 g ×100%＝95.0%。

【答案】 (1)淀粉溶液 蓝色褪去，放置一定时间后不复色

(2)2Cu 2＋

＋4I －

===2CuI ↓＋I 2

(3)95%

考向2 相对分子质量的计算

6．在密闭容器中将(NH 4)2CO 3完全分解，在120 ℃条件下混合气体的平均相对分子质量为________。

【解析】 (NH 4)2CO 3===2NH 3↑＋CO 2↑＋H 2O ↑ 1 mol 2 mol 1 mol 1 mol M ＝2×17＋44＋182＋1＋1＝24。

【答案】 24

“差量法”计算的答题模板

(2014·济南市三模)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO 2＋2CO 2===2K 2CO 3＋3O 2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO 2和KO 2反应后，气体体积变为18.8 L(标准状况)，计算反应消耗的KO 2质量和反应生成K 2CO 3的物质的量。

规范答案

4KO 2＋2CO 2===2K 2CO 3＋3O 2 ΔV (g) 4×71 g 2 mol 22.4 L m (KO 2) n (K 2CO 3) (18.8－13.2)L 4×71 g m （KO 2）＝ 2 mol n （K 2CO 3）＝22.4 L

（18.8－13.2）L

解之m (KO 2)＝71 g n (K 2CO 3)＝0.5 mol

答题模板

(以Na 2O 2与CO 2反应为例)

2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2 Δm (s) ΔV (g) 2 mol 2V m 2 mol V m 56 g V m n 1 V 1 n 2 V 2 Δm 0 ΔV 0 得比例式：2 mol n 1＝2V m V 1＝2 mol n 2

＝56 g Δm 0＝V m

ΔV 0

思维流程

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除写出反应的化学方程式⇒找到变化量⇒列比例式⇒求出未知量

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