2024年高考化学一轮复习　第2讲　物质的量　气体摩尔体积 学案（含答案）

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考点一 物质的量 摩尔质量
1．物质的量
(1)概念：表示含有一定数目________的集合体。
(2)符号为n，单位是________(ml)。
(3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数：指1 ml任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈________________。
(5)公式：n＝________或N＝________或NA＝________。
2．摩尔质量
1．物质的量是表示微粒数目多少的物理量( )
2．2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍( )
3．1 ml O2的质量与它的相对分子质量相等( )
4．12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023( )
5．1 ml OH－的质量为17 g·ml－1( )
质量、物质的量与微粒数目之间的换算
1．“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6 g“可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为____________，x的值为_______________________________。
2．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的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为__________，氢原子的物质的量约为______ml。
计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
弄清楚微粒与所给物质的关系：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)的个数。如：第2题中，Na0.35CO2·1.3H2O是一个整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1．气体摩尔体积
2．阿伏加德罗定律
(1)同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的________或________。
(2)阿伏加德罗定律的推论
1．22 g CO2气体的体积为11.2 L( )
2．标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2NA( )
3．同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1( )
4．标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023( )
5．相同体积的CO和N2，二者含有的原子数相同( )
一、n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)关系的应用
1．有以下四种物质：①标准状况下，11.2 L二氧化碳
②8 g氢气 ③1.204×1024个氮气分子 ④4 ℃时18 mL水(ρ＝1 g·cm－3)。完成下列填空：
它们所含分子数最多的是________(填序号，下同)，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________。
以物质的量为中心计算的思维流程
二、相对分子质量的计算
2．按要求解答下列问题。
(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是______气体。
(2)CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)，则
①混合气体在标准状况下的密度是___________________________________g·L－1。
②混合气体的平均摩尔质量是________g·ml－1。
(3)在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，若所得气体对H2的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为______，混合气体的物质的量为________，NH4HCO3的摩尔质量为____________________________________(用含m、d的代数式表示)。
求气体摩尔质量(M)的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝eq \f(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)：M＝eq \f(NA·m,N)。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ：
M＝ρ×22.4 L·ml－1。
(4)根据气体的相对密度(D＝eq \f(ρ1,ρ2))：eq \f(M1,M2)＝D。
(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：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
三、阿伏加德罗定律的应用
3．(2023·无锡模拟)一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1 ml N2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。
按要求回答问题：
(1)N2与CO的分子数之比为________。
(2)右侧通入的CO的物质的量为________。
(3)若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，应再充入CO的物质的量为________。
4．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)(1)当三种气体的分子数相同时，质量最大的是_________________________。
(2)同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是________。
(3)同温下，体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体，则压强p(Y)∶p(Z)＝________。
应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。
第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。
第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要求进行判断。
第2讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一
归纳整合
1．(1)粒子 (2)摩尔 (4)6.02×1023ml－1 (5)eq \f(N,NA) n·NA eq \f(N,n)
2．g·ml－1(或g/ml) g·ml－1 eq \f(m,M) n·M eq \f(m,n)
易错辨析
1．× 2.× 3.× 4.√ 5.×
专项突破
1．160 g·ml－1 8
2．0.33NA 0.26
考点二
归纳整合
1．L·ml－1(或 L/ml) 22.4 L·ml－1 eq \f(V,n) n·Vm eq \f(V,Vm)
2．(1)分子数 物质的量 (2)N1∶N2 ρ1∶ρ2 n1∶n2
易错辨析
1．× 2.× 3.× 4.√ 5.×
专项突破
1．② ② ③ ③
2．(1)64 SO2 (2)①1.61 ②36 (3)2d eq \f(m,2d) ml 6d g·ml－1
解析 (1)M＝ρ×22.4 L·ml－1≈64 g·ml－1。
(2)2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，该混合气体的物质的量为0.5 ml，设CO的物质的量为x ml，CO2的物质的量为y ml，
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(28x＋44y＝18,x＋y＝0.5))，解得x＝0.25，y＝0.25。
①混合气体的密度为eq \f(18 g,11.2 L)≈1.61 g·L－1。
②解法一：eq \x\t(M)＝ρ·22.4 L·ml－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·ml－1≈36 g·ml－1；
解法二：eq \x\t(M)＝eq \f(18 g,\f(11.2,22.4) ml)＝36 g·ml－1；
解法三：eq \x\t(M)＝28 g·ml－1×50%＋44 g·ml－1×50%＝36 g·ml－1。
(3)根据密度之比等于相对分子质量之比，NH3、CO2、H2O(g)的平均相对分子质量为2d，由n＝eq \f(m,M)得n混＝eq \f(m,2d) ml，根据化学方程式NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O↑，NH4HCO3的物质的量为eq \f(m,2d)×eq \f(1,3) ml＝eq \f(m,6d) ml，所以NH4HCO3的摩尔质量为eq \f(m,\f(m,6d)) g·ml－1＝6d g·ml－1。
3．(1)4∶1 (2)0.25 ml (3)0.75 ml
解析 (3)隔板处于正中间位置，此时n(CO)＝n(N2)，所以再充入CO的物质的量为1 ml－0.25 ml＝0.75 ml。
4．(1)Z (2)X (3)4∶1
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2＝__________
气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝__________
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝__________