2022高三化学一轮复习优化探究 第一章 第1讲　物质的量　气体摩尔体积课件PPT

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考点 1　物质的量　摩尔质量
1．物质的量(n)(1)物质的量与阿伏加德罗常数
0.012 kg 12C
6.02×1023 ml－1
(2)物质的量的规范表示方法：
3．相对原子质量、相对分子质量(1)相对原子质量指一个原子质量与一个12C原子的质量的1/12的比值。(2)相对分子质量指该分子中所有原子的相对原子质量的代数和。
1．根据教材必修1 P11，请列举“物质的量”描述的对象。__________________________________________________________________________________________________________________________2．根据教材必修1 P11第2自然段，应该如何理解阿伏加德罗常数？__________________________________________________________________________________________________________________________提示：1.原子、离子、分子、电子、质子、中子等微观粒子。2．6.02×1023为阿伏加德罗常数的近似值。
1．易错辨析：摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 ml物质的质量三者的区别与联系，三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·ml－1、1、g。若摩尔质量、1 ml物质的质量分别以g·ml－1、g为单位时，三者在数值上是相同的。例如：钠的摩尔质量为23 g·ml－1，钠的相对原子质量为23,1 ml钠的质量为23 g。
2．证据推理与模型认知：计算物质摩尔质量的两种方法(以水为例)方法1：M(H2O)＝Mr(H2O) g·ml－1＝18 g·ml－1。方法2：已知一个水分子的质量为a g，NA为阿伏加德罗常数的值，则有M(H2O)＝NAa g·ml－1。
1．在0.5 ml Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是(　　)A．1.5NA　2 mlB．1.5NA　32 gC．3.01×1023　4 mlD．NA　64 g
2．3.4 g OH－含有的电子数目为________。答案：2NA(或1.204×1024)
3．若12.4 g Na2X中含有0.4 ml钠离子，Na2X的摩尔质量是________，X的相对原子质量是________。
答案：62 g·ml－1　16
4．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K 下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________ml。答案：0.33NA　0.26
计算物质中某指定微粒数目的思维建模(1)明确整体与部分的关系：谁是整体？谁是部分？(2)原子(电子)的物质的量＝分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)个数。第4题中，Na0.35CO2·1.3H2O是整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CO2·1.3H2O～3.3 O～2.6 H。
考点 2　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律
1．影响物质体积的因素
0 ℃、101 kPa
3．阿伏加德罗定律 概括为“三同”推“一同”。
4．阿伏加德罗定律的推论
概括为“两同”定“比例”。
1．教材必修1 P13“科学探究1(1)”中，生成O2和H2的体积比略小于1∶2的原因是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________提示：1.电解水生成O2和H2的物质的量之比为1∶2，由于在水中，O2的溶解度稍大于H2的溶解度，故收集到的O2和H2的体积比略小于1∶2。
2．教材必修1 P13“科学探究2”探究目的是什么？得出了什么结论？__________________________________________________________________________________________________________________________提示：2．在相同条件下，1 ml不同状态的物质的体积规律：在相同条件下，1 ml任何气态物质的体积均相同，1 ml 非气态(液态或固态)不同物质的体积不同。
1．思维建模：以物质的量(n)为核心的思维模板 注：Vm与温度、压强有关，标准状况下Vm＝22.4 L·ml－1。
2．科学思维：摩尔质量(M)计算的5种方法
2．已知(标准状况下)：①6.72 L NH3　②1.204×1023个H2S分子　③5.6 g CH4　④0.5 ml HCl，回答问题：(1)物质的量大小顺序：______________________________________；(2)体积大小顺序：__________________________________________；(3)原子数目大小顺序：______________________________________；(4)密度大小顺序：__________________________________________；(5)质量大小顺序：__________________________________________。答案：(1)④>③>①>②　(2)④>③>①>②　(3)③>①>④>②　(4)④>②>①>③ (5)④>②>③>①
题组二　阿伏加德罗定律及其推论的应用3．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述正确的是(　　)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
CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·ml－1、28 g·ml－1、26 g·ml－1，根据m＝nM知：质量之比与摩尔质量成正比，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，故C错误；D项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，故D错误。答案：B
4．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，AH3分解反应的化学方程式为_____________________。
题组三　(平均)摩尔质量的计算5．CO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。
(1)混合气体中CO的质量＝28 g·ml－1×0.25 ml＝7 g；(2)故原混合气体中，CO2的体积为0.25 ml×22.4 L·ml－1＝5.6 L；答案：(1)7　(2)5.6  
(3)混合气体在标准状况下的密度是________ g·L－1。(4)混合气体的平均摩尔质量是________ g·ml－1。
答案：(3)1.61　(4)36
分层突破阿伏加德罗常数应用的陷阱陷阱1 常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷抓“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，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
1．(1)标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA。(　　)(2)标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA。(　　)(3)常温常压下，11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA。(　　)解析：(1)标准状况下，CCl4为液态，故无法求算2.24 L CCl4的物质的量，则其含有的共价键数不是0.4NA，错误。(2)标准状况下，CO2为气态，5.6 L CO2气体的物质的量为0.25 ml,0.25 ml CO2中氧原子数为0.5NA，正确。(3)常温常压下，11.2 L甲烷无法求算物质的量，或者说小于0.5 ml，所以甲烷分子数小于0.5NA，错误。
陷阱2 设置与计算无关的一些干扰条件题目常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。要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。
2．(1)常温常压下，4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA。(　　)(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA。(　　)(3)室温下，1 ml CH4中含有5NA个原子。(　　)解析：(1)质量与物质的量间的转化与温度压强无关，可求算4.4 g乙醛物质的量为0.1 ml，每个乙醛分子中含有6个σ键，故4.4 g乙醛所含σ键数目为0.6NA，错误。(2)质量与物质的量间的转化与温度、压强无关，18 g H2O为1 ml，含有氧原子的数目为NA，正确。(3)直接知道物质的量，CH4为5个原子分子，正确。
陷阱3 忽视常见物质的结构特点
3．(1)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA。(　　)
(2)18 g D2O和18 g H2O含有的质子数均为10NA。(　　)(3)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA。(　　)解析：(2)D2O和H2O质子数相同(均为10)，但D2O、H2O的摩尔质量不同，分别为20 g·ml－1和18 g·ml－1，所以18 g D2O和H2O的物质的量不同，质子数不同，错误。(3)考查根和基的差别，—OH为中性基团所含电子数为9，OH－则为10，错误。
(4)62 g白磷中所含共价键数目为NA。(　　)解析：(4)考查白磷(P4)结构为正四面体，62 g白磷中所含共价键数目为3NA，错误。
陷阱4 常在电子转移数目上设陷抓“反应”，突破陷阱电子转移(得失)数目的问题分析，要做到“三注意”：一要注意是否发生歧化反应，如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时，消耗1 ml Cl2转移1 ml电子；二要注意变价元素，如1 ml Fe与足量盐酸反应转移2 ml 电子，而与足量硝酸反应转移3 ml电子；三要注意氧化还原的竞争及用量问题，如向FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2的量不同，转移的电子数不同。
4．(1)1 ml Fe溶于过量稀硝酸，转移电子数为2NA。(　　)(2)2.4 g Mg在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA。(　　)(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA。(　　)解析：(1)铁和过量稀硝酸反应生成硝酸铁，故1 ml Fe转移电子数为3NA，错误。(2)0.1 ml Mg完全反应转移电子数为0.2NA，错误。(3)发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，转移电子数为2e－，所以生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA，正确。
(4)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为 0.5NA。(　　)(5)3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子。(　　)解析：(4)根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，转移电子数为2e－，标准状况下，5.6 L CO2为0.25 ml，所以反应转移的电子数为0.25NA，错误。(5)3 ml Fe生成1 ml Fe3O4，根据Fe3O4中Fe原子的化合价共为＋8价，可知反应中3 ml单质铁失去8NA个e－，(或者把Fe3O4看成Fe2O3·FeO)正确。
解析：(6)氢氧燃料电池正极消耗的气体是O2，当消耗 1 ml O2时，电路中通过的电子数目为4NA，错误。
陷阱5 常在电解质溶液中微粒数目上设陷判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”，突破陷阱(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，是否能用公式“n＝cV ”计算。(3)在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。(4)胶粒是大量难溶分子、离子的聚集体。
(4)有些反应浓度不一样，反应就不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。(5)有些反应反应物的用量不一样，反应就不一样。如二氧化碳与碱的反应，碳酸钠与盐酸的反应，石灰水与碳酸氢钠的反应等。
6．(1)50 mL 12 ml/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA。(　　)(2)1 ml FeCl3完全转化为Fe(OH)3时，可得到Fe(OH)3胶粒的数目为NA。(　　)解析：(1)随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸，不再和MnO2反应，故50 mL 12 ml/L的盐酸与足量的MnO2共热转移的电子数小于0.3NA，错误。(2)Fe(OH)3胶粒是很多个Fe(OH)3的聚合体，所以数目小于NA，错误。
(3)1 ml熔融NaHSO4中含有阳离子数目为2NA。(　　)
[考能突破练](2020·临沂模拟)捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)A．标准状况下，22.4 L CO2中所含的电子数目为16NAB．10.1 g N(C2H5)3中所含的非极性共价键数目为1.8NAC．2 ml Au与2 ml H2中所含的分子数目均为2NAD．100 g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA
解析：在标准状况下，22.4 L CO2的物质的量是1 ml，由于一个CO2分子中含有22个电子，所以1 ml CO2中所含的电子数目为22NA，A错误；一个N(C2H5)3分子中含有3个非极性共价键，10.1 g N(C2H5)3的物质的量是0.1 ml，所以其中含有的非极性共价键数目为0.3NA，B错误；Au是由原子构成的，无分子，因此该选项说法不合理，C错误；100 g 46%的甲酸水溶液中含有甲酸质量是46 g，其物质的量是1 ml，其中含有2 ml氧原子，含有H2O的质量是54 g，H2O的物质的量是3 ml，其中含有3 ml氧原子，因此100 g该溶液中所含的氧原子数目为5NA，D正确。
2.阿伏加德罗常数常考的5个方面(1)气体摩尔体积适用条件。(2)物质组成和结构。(3)氧化还原反应中电子转移数目。(4)溶液中微粒数。(5)物质转化中隐含反应。
1．(2020·高考全国卷Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B．1 ml重水比1 ml水多NA个质子C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D．1 L 1 ml·L－1 NaCl溶液含有28NA个电子
3．(2018·高考全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A．16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC．92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为NAD．1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
解析：氩气是单原子分子，标准状况下，22.4 L氩气的物质的量为1 ml，含有的质子数为18NA，B正确；Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3的集合体，所以胶体粒子数小于0.1NA，A错误；92.0 g甘油的物质的量为1 ml，每个甘油分子含有3个羟基，所以1 ml甘油含有的羟基数为3.0NA，C错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于NA，D错误。
4．(2018·高考全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A．常温常压下，124 g P4中所含P－P键数目为4NAB．100 mL 1 ml·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD．密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数为2NA