新高考化学一轮复习精品学案1.1物质的量气体摩尔体积(含解析)
展开能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量 摩尔质量
知识梳理
1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(2)物质的量的规范表示方法:
如:1 ml Fe、1 ml O2、1 ml Na+或钠离子。
(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为:n=__________。
2.摩尔质量
[判断] (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 ml任何物质都含有6.02×1023个分子( )
(2)1 ml水中含有2 ml氢和1 ml氧( )
(3)NaOH的摩尔质量为40 g( )
(4)1 ml O2的质量与它的相对分子质量相等( )
(5)1 ml OH-的质量为17 g·ml-1( )
(6)氖气的摩尔质量(单位g·ml-1)在数值上等于它的相对原子质量( )
(7)2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍( )
(8)106 g碳酸钠中离子总数为3NA( )
[提醒]
1.阿伏加德罗常数有单位,应写为6.02×1023 ml-1,不能仅写数值6.02×1023。
2.摩尔质量的单位是g·ml-1或kg·ml-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,不是同一个物理量。摩尔质量只有当以g·ml-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(或分子)质量。
对点速练
练点一 “n、ml、NA、M”的判断计算
1.下列说法中正确的是( )
A.摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量
B.0.012 kg12C中所含的碳原子数为NA
C.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
D.1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
2.(1)含6.02×1023个中子的的质量是________g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成________gO
(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________。
练点二 微粒数目的相关计算
3.(1)0.3 ml H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。
(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。
(3)分子数为0.5NA的CO2分子,质量是________。
(4)9.5 g A分子的物质的量是0.25 ml,A的摩尔质量是________,N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是________,24 g O3中的分子数与________g 18O2中的分子数相等。
4.标准状况下有①0.112 L 水;②0.5NA个HCl分子;③25.6 g SO2气体;④0.2 ml氨气;⑤2 ml氦气;⑥6.02×1023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为______________________________。
5.已知: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值为________。
6.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。
练后归纳
灵活理解下列计算关系
=n= (正确使用各个量的计算单位)
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识梳理
1.影响物质体积的因素
2.气体摩尔体积
(1)含义:一定状况下,单位物质的量的气体所占的体积,符号________,标准状况下,Vm=____________。
(2)相关计算
①基本表达式:Vm=________。
②与气体质量的关系:=
③与气体分子数的关系:________________。
(3)影响因素:____________________。
3.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律:
可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的________。
(2)阿伏加德罗定律的推论
(可通过pV=nRT及n=、ρ=导出)
[判断] (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L( )
(2)标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L( )
(3)在标准状况下,1 ml O2与1 ml SO3的体积相同( )
(4)在标准状况下,1 ml气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 ml气体的体积则一定不是22.4 L( )
(5)在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同,原子个数也相同( )
[提醒]
1.标准状况下,Vm=22.4 L·ml-1,在非标准状况下,气体摩尔体积也有可能为22.4 L·ml-1。
2.阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括单一气体,也包括互不反应的混合气体。
对点速练
练点一 “V、Vm”关联计算
1.下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B.含1 ml氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
2.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. eq \f(22.4ap,bNA) B. eq \f(22.4ab,pNA) C. eq \f(22.4NAb,a) D. eq \f(22.4pb,aNA)
练点二 阿伏加德罗定律基本应用
3.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时,下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
4.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 ml O2在该条件下的体积也为30 L
练点三 气体相对分子质量的计算
5.(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)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为________。
(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则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)。
②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为____________(用含ρ的代数式表示)。
③若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为____________(用含a、b、c的代数式表示)。
方法总结
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=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=NAm/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 (g·ml-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=):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%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
练点四 有关气体分压的计算
6.已知:利用测压法在刚性反应器中加入2 ml SO2、1 ml O2,研究T ℃时,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
(1)平衡时,SO2的物质的量分数为________,O2的物质的量分数为________,SO3的物质的量分数为________。
(2)SO2的平衡分压为________,O2的平衡分压为________,SO3平衡分压为________[气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。
(3)T ℃时,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数Kp=________kPa-1[Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数。]
练后归纳
恒温恒容体系中
(1)=
(2)pA分压=pT×nA%
(3)用pA分压可代替nA列式计算
(4)对反应a A(g)+b B(g)⇌d D(g)+e E(g)Kp=
本讲真题研练
1.[2020·全国卷Ⅲ,9]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
2.[2020·浙江1月,20]设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·ml-1,则每1 ml[H2(g)+O2(g)]生成1 ml [H2O(l)]放热286 kJ
B.Cr2+ne-+14H+===2Cr3++7H2O,则每生成1 ml Cr3+转移电子数为3NA
C.Al3++4OH-===[Al(OH)4]-,说明1 ml Al(OH)3电离出H+数为NA
D.1 ml CO2与NaOH溶液完全反应,则n()+n()+n(H2CO3)=1 ml
3.[2020·浙江7月,19]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. +5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 ml[+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA
B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
C.常温下,pH =9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
D.1 L浓度为0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA
4.[2019·全国卷Ⅱ,8]已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3 g 3He含有的中子数为1NA
B.1 L 0.1 ml·L-1磷酸钠溶液含有的数目为0.1 NA
C.1 ml K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
5.[2019·全国卷Ⅲ,11]设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(H2)+2c(H)+3c()+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
6.[2019·浙江4月,19]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.1 ml CH2===CH2分子中含有的共价键数为6NA
B.500 mL 0.5 ml·L-1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NA
C.30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA
D.2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
7.[2018·全国卷Ⅰ,10]NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
8.[2018·全国卷Ⅱ,11]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4NA
B.100 mL 1 ml·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数为2NA
阿伏加德罗常数常考易错点
常考易错点1 气体状态与体积
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )
(2)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19NA( )
(3)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2NA( )
(4)标准状况下,2.24 L HF含有的HF分子数为0.1NA( )
(5)标准状况下,2.24 L三氯甲烷含有的分子数目为0.1NA( )
(6)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA( )
(7)常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA( )
(8)标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA( )
(9)常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为NA( )
[提醒]
常考易错点2 微粒的组成与结构
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在常温常压下,32 g 18O2中含有2NA个氧原子( )
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同( )
(4)标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA( )
(5)18 g D2O所含的电子数为10NA( )
(6)1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(7)31 g白磷中含有的共价键数为1.5NA( )
(8)2.0 gO与D2O的混合物中所含中子数为NA( )
(9)常温常压下,32 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为2NA( )
(10)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA( )
(11)78 g苯中含有3NA碳碳双键( )
(12)60 ℃时,92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
[提醒]
熟记特殊物质的组成结构
(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、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
(5)记Na2O2中为一个阴离子。
常考易错点3 化学反应中微粒变化
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )
(2)2 ml SO2和1 ml O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA( )
(3)50 mL 12 ml·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )
(4)0.1 ml Zn与含0.1 ml HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA( )
(5)1 ml Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA( )
(6)密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数为2NA( )
(7)1 ml SO2和4 ml O2在一定条件下,充分反应后,转移电子数为2NA( )
(8)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为NA( )
(9)向2 L 2 ml·L-1的盐酸中,加入足量MnO2,充分反应后,生成的Cl2在标准状况下为22.4 L( )
(10)将0.1 ml Cl2通入足量水中,充分反应后,转移电子的个数为0.1NA( )
[提醒]
1.氧化还原反应中电子转移的数目
求算电子转移的数目时,要清楚认识哪些元素的原子间发生电子转移。如Na2O2与H2O反应,电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应;Cl2与H2O、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。
2.化学反应的多样性
(1)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,氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应(可逆反应不能进行到底)。
(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2HF⇌(HF)2。
(3)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。
(4)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。
常考易错点4 溶液中的微粒数目
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)0.1 L 3.0 ml·L-1的NH4NO3溶液中含有的的数目为0.3NA( )
(2)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 ml·L-1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0.2NA( )
(5)1 L 0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA( )
(6)25 ℃时,1 L pH=12的氨水中,含有OH-的数目为0.01NA( )
(7)pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+( )
[提醒]
(1)明确是否有弱电解质或可水解的盐(即溶液中是否存在平衡)如1 L 0.1 ml·L-1的乙酸溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO-+H+电离平衡,1 L 0.1 ml·L-1的乙酸钠溶液中存在CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-水解平衡,故两溶液中含有的CH3COO-数目都小于0.1NA。
(2)明确所给条件是否与电解质的化学式有关。如1 L pH=1的HCl、H2SO4中所含H+数目均为NA,而1 L 0.1 ml·L-1 HCl、H2SO4中所含H+数目与化学式有关(分别为0.1NA、0.2NA)。
(3)明确是否注明溶液体积。
【素养专练】
1.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 ml Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.7 g CnH2n中含有NA个碳氢共价键
B.标准状况下,22.4 L CHCl3中含有3NA个氯原子
C.含0.3 ml NH4NO3与a ml NH3·H2O的中性溶液中含0.3NA个
D.1 ml Na与O2反应生成Na2O和Na2O2的混合物的过程中失去NA个电子
3.[2021·河北衡水中学一模]NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.标准状况下,11.2 L正丁烷所含极性键的数目为5NA
B.常温常压下,1 ml O2中含有的中子数为44NA
C.1 L pH均为2的盐酸和醋酸溶液,氢离子数均为0.01NA
D.64 g铜与足量硫粉加热充分反应,转移电子数为2NA
4.[2021·唐山一模]阿伏加德罗常数的值用NA表示,下列叙述正确的是( )
A.室温时,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为1×10-12NA
B.1 ml LiAlH4在125 ℃时完全分解生成LiH、H2、Al,转移电子数为3NA
C.1.7 g氨气中含有共价键的数目为0.4NA
D.标准状况下,22.4 L NO2含有的原子数小于3NA
5.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.在0 ℃、101 kPa条件下,11.2 L丁烷中含极性共价键数目为5NA
B.含23 g钠元素的Na2O和Na2O2混合物中阴离子数目介于0.5NA和NA之间
C.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中当氧化产物比还原产物每多14 g时,转移电子数为15 NA
D.用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时,电路上通过2 ml电子时产生气体分子总数为NA
6.阿伏加德罗常数的值为NA,实验室制备联氨(N2H4)的化学方程式为2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O。下列说法正确的是( )
A.0.1 ml N2H4中所含质子数为1.6NA
B.0.1 ml·L-1的NaClO溶液中,ClO-的数量为0.1NA
C.消耗4.48 L NH3时,转移电子数为0.2NA
D.1.6 g N2H4中存在共价键总数为0.25NA
【练后总结】
1.结构特点再强调
(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、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
2.反应特点再提醒
(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
①2SO2+O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3
②N2+3H2 eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂)) 2NH3
③Cl2+H2O⇌HCl+HClO
(2)明确是否“钝化”
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(3)明确反应是否有“浓度的变化”,导致反应不能进行完全或反应发生变化。
如:MnO2+4HCl(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
MnO2+HCl(稀) eq \(――→,\s\up7(×))
Cu+2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4+SO2↑+2H2O,
Cu+H2SO4(稀) eq \(――→,\s\up7(×))
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(4)有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。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。
3.“氧化还原”再注意
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如①Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂;②Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂。
(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+。
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一
1知识梳理
1.(1)含有一定数目粒子的集合体 0.012 6.02×1023 ml-1 (3)
2.单位物质的量 M g·ml-1或g/ml 相对原子质量或相对分子质量 n=
判断 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√
2对点速练
1.解析:A项,摩尔是物质的量的单位,不是物理量;C项,物质的摩尔质量当以g·ml-1作单位时数值上等于其相对分子(原子)质量;D项,1 ml任何微粒都含有约6.02×1023个粒子。
答案:B
2.解析:(1)根据n=计算中子的物质的量,的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算。(2)根据不足量的物质计算生成 O的质量,18O2过量。(3)1 ml Na2X中含有2 ml钠离子,0.2 ml Na2X中含有0.4 ml钠离子,则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g·ml-1;X的相对原子质量=62-46=16。
答案:(1) (2)22 (3)62 g·ml-1 16
3.答案:(1)0.2NA (2)2.8 ml (3)22 g (4)38 g·ml-1 g·ml-1 18
4.答案:①>⑥>⑤>③>②>④
5.答案:160 g·ml-1 8
6.答案:0.33NA 0.26
考点二
1知识梳理
1.大小 数目 距离
2.(1)Vm 22.4 L·ml-1 (2) = (3)气体所处的温度和压强
3.(1)分子 分子数
判断 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2对点速练
1.解析:使用气体摩尔体积一定要看清条件,在标准状况下,1 ml任何气体的体积均约为22.4 L,A正确;氦气为单原子分子,含1 ml氦原子的氦气在标准状况下的体积应为22.4 L,B错误;C项不是在标准状况下,C错误;在标准状况下,H2O的状态不是气态,D错误。
答案:A
2.解析:解法一:公式法:
a g双原子分子的物质的量= ml,
双原子分子的摩尔质量== g·ml-1,
所以b g气体在标准状况下的体积为
×22.4 L·ml-1= L。
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N
a g ~ p
b 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 L。
答案:D
3.解析:两容器内的气体体积、密度相同,由m=ρV可知m(O2)=m(O3),B错误;根据n=可知,n(O2)>n(O3),同温同体积时,气体的压强与气体的物质的量成正比,即=,故p(O2)>p(O3),A错误;气体的分子数与气体的物质的量成正比,则N(O2)>N(O3),C错误;因为O2和O3都由氧原子构成,两者质量相等,则两种气体的氧原子数目相等,D正确。
答案:D
4.解析:若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 ml,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,Vm=30 L·ml-1,D项正确。
答案:A
5.解析:(1)M=ρ×22.4 g·ml-1≈64 g·ml-1。
(2)M==64 g·ml-1。
(3)因为NH4HCO3(s) eq \(=====,\s\up7(△)) NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
①M(混)=2d⇒n(混)= ml,
⇒M(NH4HCO3)=2d×3 g·ml-1=6d g·ml-1。
② eq \x\t(M) (混)=22.4ρ g·ml-1。
③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
eq \x\t(M) (混)=17a%+44b%+18c%。
答案:(1)64 SO2 (2)64 (3)① ml 6d g·ml-1
②22.4ρ g·ml-1 ③17a%+44b%+18c%
6.解析:由表格数据可知15 min时达到平衡,利用三段式
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
初始量(ml) 2 1 0
变化量(ml) 2x x 2x
平衡量(ml) 2-2x 1-x 2x
根据压强之比等于物质的量之比:20.0/16.0=3/(3-x),
解得x=0.6 ml,
达到平衡时:SO2的物质的量为0.8 ml,O2的物质的量为0.4 ml,SO3的物质的量为1.2 ml
(1)SO2的物质的量分数为33.3%,O2的物质的量分数为16.7%,SO3物质的量分数为50%
(2)SO2的平衡分压为5.33 kPa,O2的平衡分压为2.67 kPa,SO3的平衡分压为8 kPa
(3)Kp=p2(SO3)/[p2(SO2)·p(O2)]=(16.0×1.2/2.4)2/[(16.0×0.8/2.4)2·(16.0×0.4/2.4)]=0.8 kPa-1。
答案:(1)33.3% 16.7% 50%
(2)5.33 kPa 2.67 kPa 8 kPa
(3)0.8
本讲真题研练
1.解析:A项,1个氮原子中含有7个中子,22.4 L(标准状况)氮气中含氮原子数为2NA,所含中子数应为14NA,错误;B项,1个重水分子与1个水分子中所含的质子数相同,故1 ml重水与1 ml水中含有的质子数相同,错误;C项,石墨烯与金刚石都是碳的单质,二者质量相同时所含的原子数也相同,正确;D项,1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液中的NaCl含有的电子数为28NA,但溶液中的水分子中也含有电子,所以1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液含有的电子数大于28NA,错误。
答案:C
2.解析:本题主要考查阿伏加德罗常数的应用。根据题给热化学方程式可知,每1 ml []生成1 ml [H2O(l)]放出热量286 kJ,A正确;根据电荷守恒得n=6,所以每生成1 ml Cr3+转移3 ml电子,B正确;Al(OH)3的酸式电离方程式为Al(OH)3+H2O⇌[Al(OH)4]-+H+,部分Al(OH)3发生电离,所以1 ml Al(OH)3电离产生的H+数小于NA,C错误;1 ml CO2与NaOH溶液完全反应,根据“C原子”守恒得n()+n()+n(H2CO3)=1 ml,D正确。
答案:C
3.解析:本题考查阿伏加德罗常数,考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探析。中Mn为+7价,~Mn2+转移5个电子,4 ml 完全转化为Mn2+转移20 ml电子,A项正确;粗铜中含有Zn、Fe、Ag等杂质,电解时比铜活泼的金属先放电,Cu可能没有反应,B项错误;不知道溶液的体积,H+数无法求出,C项错误;碳酸根离子水解,阴离子数大于0.100NA,D项错误。
答案:A
4.解析:本题涉及阿伏加德罗常数的应用,从原子结构、盐类的水解、氧化还原反应中电子转移、化学键角度考查考生分析和解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。A项,3 g 3He的物质的量为1 ml,其中含有1 ml 中子,即NA个中子;B项,由于在溶液中发生水解反应,故1 L 0.1 ml·L-1的Na3PO4溶液中含有的的物质的量小于0.1 ml,即数目小于0.1 NA;C项,据关系式K2 eq \(Cr,\s\up6(+6)) 2O7~2Cr3+~6e-可知1 ml K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NA;D项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键,58 g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为=1 ml,则含有共价键的物质的量为13 ml,即含有13 NA个共价键。
答案:B
5.解析:本题涉及弱电解质的电离平衡及其影响因素,通过阿伏加德罗常数的应用,考查了学生分析和解决问题的能力,对H3PO4溶液中存在的电离平衡的分析,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。
A项,由常温下溶液的pH=2可知c(H+)=10-2 ml/L,则每升溶液中H+数目为0.01NA,错误;B项,依据电荷守恒可知正确;C项,加水稀释,溶液中的c(H+)减小,pH增大,错误;D项,由于H3PO4⇌H++,增加浓度,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,酸性减弱,错误。
答案:B
6.解析:1个CH2===CH2分子中包含4个单键和1个双键,而1个双键中有2个共价键,故1 ml CH2===CH2分子中含有的共价键数为6NA,A项正确;500 mL 0.5 ml·L-1的NaCl溶液中含有的微粒包括Na+、Cl-、H2O、H+、OH-,故微粒数大于0.5NA,B项正确;HCHO和CH3COOH的最简式均为CH2O,故30 g HCHO和CH3COOH混合物中含“CH2O”的物质的量为1 ml,含C原子数为NA,C项正确;2.3 g Na与O2完全反应,不论生成Na2O还是Na2O2,转移的电子数均为0.1NA,D项不正确,故选D项。
答案:D
7.解析:16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)=0.1 ml,如果氯化铁完全水解,则生成0.1 ml Fe(OH)3,而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成,故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA,A项错误;氩气是单原子分子,1 ml Ar含18 ml质子,B项正确;甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3,相对分子质量为92,1 ml(92.0 g)甘油含3 ml羟基,C项错误;甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物,即1.0 ml甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 ml,D项错误。
答案:B
8.解析:每个P4分子中含6个P-P键,124 g P4的物质的量为1 ml,含6 ml P-P键,A项错误;该溶液中虽然含0.1 ml FeCl3,但由于Fe3+部分水解,即溶液中Fe3+数目小于0.1NA,B项错误;标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 ml,根据1 ml CH4和1 ml C2H4均含4 ml H原子可知,0.5 ml混合气体中含2 ml H原子,C项正确;SO2和O2的反应为可逆反应,即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3,分子总数大于2NA,D项错误。
答案:C
微专题·大素养①
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)×
2.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)√ (10)√ (11)× (12)√
3.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
4.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)×
【素养专练】
1.解析:A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中相当于含有1 ml CH2,则其氢原子数为2NA,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数小于2NA,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1 ml Fe溶于过量硝酸,电子转移数为3NA,错误;D项,标准状况下CCl4为液态,故2.24 L CCl4的物质的量不是0.1 ml,则其含有的共价键数不是0.4NA,错误。
答案:A
2.解析:CnH2n的最简式为CH2,其物质的量为=0.5 ml,碳氢键个数为0.5 ml×2NA ml-1=NA,A项正确;CHCl3标准状况下为液体,不能利用n=进行计算,B项错误;由于溶液呈中性,故的水解程度与NH3·H2O的电离程度相当,的物质的量与NH4NO3相同,为0.3 ml,C项正确;均失1 e-,故1 ml Na反应时失电子总数为NA,D项正确。
答案:B
3.解析:A项,正丁烷分子式为C4H10,分子中含10个C—H,故标准状况下11.2 L正丁烷中所含极性键的数目为5NA,正确;B项,O2中含有的中子数为12×2+10×2=44,故1 ml O2中含有的中子数为44NA,正确;C项,pH为2的盐酸、醋酸中c(H+)=0.01 ml·L-1,故1 L溶液中所含n(H+)=0.01 ml·L-1×1 L=0.01 ml,正确;D项,Cu与S反应的产物为Cu2S,故1 ml Cu参加反应时转移电子数为NA,错误。
答案:D
4.解析:A项,室温时,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为0.01NA;B项,1 ml LiAlH4在125 ℃时完全分解生成LiH、H2、Al,反应中Al元素的化合价从+3价降低到0价,因此转移电子数为3NA;C项,1.7 g氨气的物质的量是0.1 ml,其中含有共价键的数目为0.3NA;D项,标准状况下,NO2不是气体。
答案:B
5.解析:在0 ℃、101 kPa条件下,11.2 L丁烷的物质的量为0.5 ml,其中含极性共价键(C—H)的物质的量为0.5 ml×10=5 ml,故A正确;根据钠原子守恒,含23 g钠元素的Na2O和Na2O2混合物的物质的量为0.5 ml,而Na2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成,故其中阴离子数目为0.5NA,故B错误;5NH4NO3 eq \(=====,\s\up7(△)) 4N2↑+2HNO3+9H2O中氧化产物和还原产物均为氮气,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3,当氧化产物比还原产物每多14 g时,共生成氮气2 ml,转移电子数为7.5NA,故C错误;用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液,相当于电解水,当电路上通过2 ml电子时产生1 ml H2、0.5 ml O2,分子总数为1.5NA,故D错误。
答案:A
6.解析:1个N2H4分子中含有18个质子,A项错误;未指明NaClO溶液的体积,无法计算,B项错误;气体所处的状况未知,无法计算,C项错误;1个N2H4分子中存在1个N—N键和4个N—H键,1.6 g N2H4的物质的量为=0.05 ml,存在共价键0.05 ml×5=0.25 ml,D项正确。
答案:D
条件
公式
语言叙述
T、p
相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V
相同
=
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
=
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
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
40
压强/kPa
20.0
19.5
18.3
16.0
16.0
16.0
22.0
2024届高考化学一轮复习专题1第2讲物质的量气体摩尔体积基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题1第2讲物质的量气体摩尔体积基础学案,共26页。
鲁科版高考化学一轮复习第1章第1讲物质的量气体摩尔体积教学课时学案: 这是一份鲁科版高考化学一轮复习第1章第1讲物质的量气体摩尔体积教学课时学案,共25页。
高考化学 考点05 物质的量 气体摩尔体积(含解析): 这是一份高考化学 考点05 物质的量 气体摩尔体积(含解析),共13页。学案主要包含了物质的量与阿伏加德罗常数,气体摩尔体积,阿伏加德罗定律及其推论等内容,欢迎下载使用。