2024年高考化学一轮总复习 第2单元 第1讲 物质的量 气体摩尔体积 课件
展开第1讲 物质的量 气体摩尔体积
复习目标1.理解摩尔(ml)是物质的量的单位。2.了解摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量 摩尔质量
微观粒子或微观粒子的特定组合
6.02×1023 ml-1
g/ml(或g·ml-1)
请指出下列各说法的错因(1)物质的量是表示微粒数目多少的物理量。错因:___________________________________(2)1 ml任何物质都含有6.02×1023个分子。错因:_____________________________________(3)1 ml H2O2中含有2 ml氢和2 ml氧。错因:____________________________________
物质的量表示含有一定数目粒子的集合体。
有些物质是由原子或离子构成。
书写不规范,微粒指代不明。
(4)NaOH的摩尔质量为40 g。错因:_____________________________________(5)O2的摩尔质量等于它的相对分子质量。错因:___________________________________________________ ______________________(6)2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍。错因:_______________________________
摩尔质量的单位为g·ml-1。
只是当摩尔质量以g·ml-1为单位时在数值上相等,但二者的含义和单位不同。
2.屠呦呦因发现治疗疟疾的青蒿素和双氢青蒿素(结构如图)获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青蒿素的分子式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于青蒿素和双氢青蒿素的说法正确的是( )A.1 ml青蒿素的质量为282 g·ml-1B.双氢青蒿素的摩尔质量等于284C.14.1 g青蒿素中含有的原子总数为2.2NAD.含有6.02×1023个双氢青蒿素分子的集合体称为1 ml
0.75NA(或4.515×1023)
角度三 摩尔质量的计算5.已知32 g X和40 g Y恰好完全反应,生成m g Q和9 g H,在相同条件下,16 g X和30 g Y混合反应生成0.25 ml Q及若干摩尔H,则物质Q的摩尔质量应是( )A.163 g·ml-1B.126 g·ml-1C.122 g·ml-1D.63 g·ml-1
6.(1)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为____________。(2)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为____________。(3)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气 体,其平均摩尔质量分别是________________和_________________。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积的因素
L/ml(或L·ml-1)
22.4 L·ml-1
请指出下列各说法的错因(1)22 g CO2气体的体积为11.2 L。错因:______________________________(2)在非标准状况下,气体摩尔体积一定不是22.4 L·ml-1。错因:___________________________________________________(3)标准状况下11.2 L Br2的物质的量为0.5 ml。错因:_________________________________________
升高温度、增大压强也可使气体摩尔体积为22.4 L·ml-1。
Br2在标准状况下是液体。
(4)相同体积的CO和N2,二者含有的原子数相同。错因:___________________________________________(5)标准状况下,22.4 L己烷中含有的共价键数目为19NA。错因:________________________________________
未指明温度压强是否相同,无法判断。
标准状况下,己烷为液态。
1.使用气体摩尔体积需要注意的事项(1)Vm≈22.4 L·ml-1的使用条件①标准状况(0 ℃,101 kPa)。②必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体(互不反应)。(2)NO2、N2O4、酒精、SO3、CHCl3、H2O、Br2、CCl4、HF等物质在标准状况下不是气体。(3)有机物在标准状况下为气体的:碳原子数小于等于4的烃、HCHO、CH3Cl。
角度一 Vm≈22.4 L·ml-1的相关应用1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )A.常温常压下,0.5 ml SO3中含有的原子数为2NAB.常温常压下14 g N2与CO组成的混合气体含有的原子数为NAC.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.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
角度二 阿伏加德罗定律及其推论的应用3.下列说法不正确的是( )A.同温、同压、同体积的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同B.同温同压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于11∶16C.温度和容积相同的两容器分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g),则压强之比为5∶2D.同温同压条件下,5 ml O2和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2
解析 B项,同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,则SO2气体与CO2气体的密度之比为16∶11,故错误。
4.一个密闭容器,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),下列说法正确的是( )A.右侧与左侧分子数之比为4∶1B.右侧CO的质量为5.6 gC.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍D.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,则应充入0.2 ml CO
解析左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比。左右体积之比为4∶1,则左右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量为0.25 ml,相同条件下密度之比等于摩尔质量之比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍。
有关阿伏加德罗定律及其推论题的分析思路第一步,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。
1.(2022·海南高考)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 ml·L-1 HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.反应转移电子为0.1 mlB.HCl溶液中Cl-数为3NAC.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NAD.反应生成标准状况下气体3.36 L
解析 HCl溶液中Cl-数为0.3NA,B不正确;2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 ml,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;生成H2的物质的量为0.05 ml,在标准状况下的体积为1.12 L,D不正确。
2.(2022·浙江1月选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.在25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NAB.1.8 g重水(D2O)中所含质子数为NAC.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NAD.32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
3.(2022·浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子B.11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NAC.8 g CH4含有中子数为3NAD.0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
解析 NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,12 g NaHSO4的物质的量为0.1 ml,因此,其中只含有0.1NA个阳离子,A说法不正确;没有指明气体的温度和压强,无法确定11.2 L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此无法确定其中所含碳氢键的数目,B说法不正确;1个CH4分子中有6个中子,8 g CH4的物质的量为0.5 ml,因此8 g CH4含有的中子数为3NA,C说法正确;H2和I2发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数小于0.2NA,D说法不正确。
4.(2021·天津高考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.1 ml/L HCl溶液中,HCl分子的数目为NAB.22.4 L氢气中,H2分子的数目为NAC.180 g葡萄糖中,C原子的数目为6NAD.1 ml N2中,σ键的数目为3NA
5.(2021·浙江高考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )A.标准状况下,1.12 L18O2中含有中子数为NAB.31 g P4(分子结构: )中的共价键数目为1.5NAC.100 mL 0.1 ml·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NAD.18.9 g三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA
6.(2021·广东高考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1 ml CHCl3含有C—Cl键的数目为3NAB.1 L 1.0 ml/L的盐酸含有阴离子总数为2NAC.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NAD.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
解析强酸溶液中水的电离可忽略,1 L 1.0 ml/L的盐酸中阴离子总数为NA,B错误;未提到具体的温度、压强,故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目,C错误;23 g Na为1 ml,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2Na~H2,故1 ml Na对应生成0.5 ml H2,H2分子数目应为0.5NA,D错误。
解析甲烷和氯气在光照下发生取代反应,根据1 ml氯气可取代1 ml H,同时产生1 ml HCl分子可知1 ml Cl2完全反应可得1 ml HCl,根据C守恒,反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5 ml,即反应前后物质的量不变,故11.2 L CH4和22.4 L Cl2(总物质的量为1.5 ml)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA,D正确。
8.(2020·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
课时作业建议用时:40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1.下列几种说法中正确的是( )A.摩尔是化学上常用的一个物理量B.某物质含有6.02×1023个微粒,含有这个数目微粒的物质一定是1 mlC.1 ml氢气分子可以表示为1 ml H2D.硫酸的摩尔质量为98 g
2.下列说法正确的是( )A.1 ml O2和1 ml N2所占的体积都约为22.4 LB.H2的气体摩尔体积约为22.4 LC.在标准状况下,1 ml H2和1 ml H2O所占的体积都约为22.4 LD.标准状况下,22.4 L乙烷、丙烷的混合气体,所含的分子数为NA
3.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 ml HCl,下列关系正确的是( )A.同温同压下体积大小:④>③>②>①B.原子数目:③>①>④>②C.同温同压下密度大小:④>②>③>①D.质量大小:④>③>②>①
4.利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 ml水,下列说法正确的是( )A.可生成H2的质量为0.02 gB.可生成氢的原子数为2.408×1023个C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)D.生成H2的量理论上等于0.04 ml Na与水反应产生H2的量
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )A.0.1 ml 11B含有的中子数为0.6NAB.16 g氧气中含有的氧原子数目为NAC.标准状况下,22.4 L乙醇中含有的分子数为NAD.乙烯和丙烯混合气体共28 g,所含原子数为6NA
6.在相同温度和压强下,分别用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体吹出四个气球,下列说法中正确的是( )A.气球②中装的是O2B.气球①和气球③中气体分子数相等C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
解析根据阿伏加德罗定律的推论:同温同压下,同质量的气体体积与其摩尔质量成反比,四种气体的摩尔质量的大小关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4,故A错误;同质量的气体,分子数之比等于其物质的量之比,也等于其摩尔质量的反比,气球①和气球③中气体分子数不相等,气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4,故B、C错误;同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比,气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,D正确。
8.等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是( )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
解析 CO、N2、C2H2三种气体每个分子的质子数均为14,摩尔质量分别为28 g·ml-1、28 g·ml-1、26 g·ml-1。质子数相等的三种气体物质的量相等,体积之比为1∶1∶1,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28∶28∶26=14∶14∶13,质量与摩尔质量成正比,则质量之比为14∶14∶13,每分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,则原子数之比为1∶1∶2。
9.(2022·惠州市高三调研考试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1 ml CH2Cl2含有C—Cl键的数目为2NAB.0.1 ml·L-1的盐酸中含有氯离子数为0.1NAC.一定条件下,1 ml N2与3 ml H2充分反应,生成NH3的分子数为2NAD.1 ml Na2O2与足量H2O反应,生成O2的分子数目为NA
解析一个CH2Cl2中含有2个C—Cl键,1 ml CH2Cl2中含有的C—Cl键数目为2NA,A正确;没有给出盐酸体积,不能求Cl-数目,B错误;N2与氢气反应生成氨气的反应为可逆反应,故生成的氨气的分子数小于2NA,C错误;由2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知,1 ml Na2O2与足量水反应生成的O2的分子数为0.5NA,D错误。
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.0.5 ml Cl2与足量的NaOH溶液反应转移的电子数为NAB.常温下,46 g NO2气体中所含有的分子数为NAC.标准状况下,2.24 L CH4和C2H4的混合气体中,含有极性共价键数为0.4NAD.pH=1的H2SO4溶液中含有0.1NA个H+
11. 常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是( )A.②>③>①>④B.③>①=④>②C.③>①>④>②D.④>①>②>③
二、非选择题12.(1)6.02×1023个CO2与________ ml H2质量相等,与________ g SO2含有的氧原子数相等。(2)含0.4 ml Cl-的氯化镁是________ml,质量是________g,它跟________g氯化钠含有相同数目的Cl-。(3)4 ml Na2CO3与________ml Na2SO4所含氧原子数相等。(4)8 g甲烷是_______ml,约含_________个甲烷分子,________g碳元素,________ml氢原子。
合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数约为________。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水):_____________________________________。(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为________,生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·ml-1)。
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