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    2025年高考化学大一轮大单元一 第二章 第五讲 物质的量 气体摩尔体积(课件+讲义+练习)
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    1、全面、系统复习回顾基本知识。了解知识规律的来龙去脉,透彻理解概念的内涵外延,让学生经历教材由薄变厚的过程。要正确理解基础,不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习,基础就是像盖房子一样,需要着力做好两件大事:一是夯实地基,二是打好框架。2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。一轮复习,要以教材为本,全面细致的回顾课本知识,让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点,先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理,对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。落实解题的三重境界:一是“解”,解决问题。二是“思”,总结解题经验和方法。三是“归”,回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字:慢(审题),快(书写),全(要点全面,答题步骤规范)。     4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。高三复习要突出重点,切忌主次不分,无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情,讲难点、重点、易混点、薄弱点;讲思路、技巧、规范;讲到关键处,讲到点子上,讲到学生心里去。
    物质的量 气体摩尔体积
    2025年高考化学大一轮复习
    1.掌握物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
    考点一  物质的量 摩尔质量
    考点二  气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
    g·ml-1(或g/ml)
    1.1 ml NaCl和1 ml HCl含有相同的分子数目(  )2.12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023(  )3.2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍(  )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(  )
    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为_______,氢原子的物质的量为______ml(结果保留2位小数)。
    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(或电子)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(或电子)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。
    气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
    L·ml-1(或L/ml)
    22.4 L·ml-1
    2.阿伏加德罗定律(1)阿伏加德罗定律: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.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(  )4.同温、同体积的条件下,等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1(  )5.同温同压下,ρ(H2)<ρ(O2)(  )
    1.(1)标准状况下,4.8 g甲烷(CH4)所占的体积为_____L,它与标准状况下_____L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。(2)标准状况下,16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是_______。(3)9.03×1023个NH3含______ml氢原子,____ml质子,在标准状况下的体积约为_____L。(4)标准状况下,若6.72 L O3含有m个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为_____(用含m的式子表示)。
    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______(填化学式)气体。
    M=ρ×22.4 L·ml-1≈64 g·ml-1。
    (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(结果保留小数点后2位)。
    2CO+O2 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,
    ②混合气体的平均摩尔质量是____g·ml-1。
    3.(2023·哈尔滨六中高三模拟)同温同压下,m g NH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。(1)若所得混合气体的密度是H2的d倍,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_____________。
    22.4ρ g·ml-1
    (3)在该条件下,所得NH3(g)、CO2(g)、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____________________。
    17a%+44b%+18c%
    求气体摩尔质量(M)的常用方法
    (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: =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、阿伏加德罗定律应用4.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)当物质的量相同时,相对分子质量越大,质量越大。
    (2)同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是__。
    相对分子质量越小,密度越小。
    (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)=_____。
    5.向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体。(1)同温、同压、同体积时,三种气体的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是_________________。
    根据阿伏加德罗定律的推论,同温、同压时,气体的密度与摩尔质量成正比,所以ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)。
    ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)
    (2)温度、密度相同时,三种气体的压强p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是_________________。
    温度、密度相同时,气体的压强与摩尔质量成反比,所以p(H2)>p(Ne)>p(O2)。
    p(H2)>p(Ne)>p(O2)
    (3)质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是_________________。
    温度、压强均相同时,气体的体积与物质的量成正比;质量相同时,气体的物质的量与摩尔质量成反比,所以V(H2)>V(Ne)>V(O2)。
    V(H2)>V(Ne)>V(O2)
    (4)温度、压强、体积均相同时,三种气体的质量m(Ne)、m(H2)、m(O2)由大到小依次是____________________。
    温度、压强、体积均相同时,气体的物质的量相同,则气体的质量与摩尔质量成正比,所以m(O2)>m(Ne)>m(H2)。
    m(O2)>m(Ne)>m(H2)
    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。
    1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA(2023·浙江6月选考,7A)B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA(2023·浙江6月选考,7B)C.1 ml重水比1 ml水多NA个质子(2020·全国卷Ⅲ,9B)D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA(2023·浙江6月选考,7D)
    1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 ml,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正确;1.7 g H2O2的物质的量为0.05 ml,则含有氧原子数为0.1NA,B不正确;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 ml,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D不正确。
    2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.11.2 L CO2含π键数目为NA(2023·辽宁,5A)B.1 ml Si含Si—Si的数目约为4NA(2023·湖北,3B改编)C.0.1 ml KNO3晶体中含离子数目为0.2NA(2023·辽宁,5C)D.0.1 ml CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目 为0.1NA(2021·浙江1月选考,18D)
    1个CO2分子含有2个π键,题中没有说是标况条件下,气体摩尔体积未知,无法计算π键个数,A错误;在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成空间网状结构,因此,平均每个Si形成2个共价键, 1 ml Si含Si—Si的数目约为2NA,B错误。
    3.填空(1)(2022·辽宁,3A改编)1.8 g 18O中含有的中子数为_____。
    1个18O原子中含有10个中子,1.8 g 18O的物质的量为0.1 ml,故1.8 g 18O中含有中子的物质的量为1 ml,中子数为NA。
    (2)(2022·辽宁,3B改编)28 g C2H4分子中含有的σ键数目为_______。
    1个乙烯分子中含有5个σ键, 28 g C2H4的物质的量为1 ml,其中含有的σ键数目为5NA。
    (3)(2022·广东,9C改编)1 ml CO中含有________个电子。
    1个CO分子中有14个电子,1 ml CO含有的电子数为14NA。
    (4)(2022·海南,7C改编)2.8 g 56Fe含有的中子数为________。
    56Fe的质子数为26、中子数为56-26=30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 ml,所含中子为0.05 ml×30=1.5 ml,即1.5NA。
    (5)(2022·浙江6月选考,12A改编)12 g NaHSO4中含有__________个阳离子。
    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。
    (6)(2022·浙江6月选考,12C改编)8 g CH4含有的中子数为___________。
    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。
    4.下列叙述正确的是A.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA(2018·全国卷Ⅰ,10B)B.同温同压下,O2和CO2的密度相同(2020·北京,5A)C.标准状况下,2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA(2017·浙江4月选考,22A)D.22.4 L(标准状况)氮气中含7NA个中子(2020·全国卷Ⅲ,9A)
    氩气(18Ar)是单原子分子,标况下22.4 L氩气是1 ml,其中含有的质子数是18NA,A正确;
    1.下列物质中,与0.3 ml H2O含有相同氢原子数的物质是A.18.9 g HNO3B.0.1 ml ×1023个HCl分子 L CH4(标准状况)
    2.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
    ③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NAA.①③ B.②④ C.①② D.②③
    该硫原子的摩尔质量M(S)=a g×NA ml-1=aNA g·ml-1,③错;
    a g硫原子即1个硫原子,其所含电子数为16个,④错。
    3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.CO2的摩尔质量为44 gB.1 L 0.5 ml·L-1 K2SO4溶液中含有K+的质量为78 gC.常温常压下,22.4 L O2含分子数为NAD.16 g CH4中含有氢原子的总数为4NA
    4.(2023·郑州高三模拟)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 LC.该气体中每个分子含有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
    据n= 可知,该气体的物质的量为1 ml。该温度和压强下,1 ml该气体的体积为30 L,若是标准状况,其体积约是22.4 L,故A不正确、B正确;1 ml该气体含有1.204×1024个原子,则1个该气体分子中含有原子个数为=2,故C正确;因1 ml该气体在该条件下为30 L,由此可知该条件下气体摩尔体积为30 L· ml-1,故若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,故D正确。
    5.(2023·菏泽模拟)下列说法正确的是A.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NAB.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 LC.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NAD.标准状况下,11.2 L CCl4含有的原子数为2.5NA
    标准状况下,22.4 L H2和O2的混合气体的物质的量为1 ml,所含分子数为NA,A项正确;标准状况下,H2O为液体,18 g H2O的体积不是22.4 L,B项错误;常温常压下,11.2 L N2含有的分子数不是0.5NA,C项错误;标准状况下,CCl4为液体,不能用Vm=22.4 L·ml-1计算,D项错误。
    6.设NA为阿伏加德罗常数的值,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
    7.(2023·济南模拟)配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如2CCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O2===2[C(NH3)5Cl]Cl2+2H2O。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.1 ml [C(NH3)5Cl]Cl2中σ键的数目为21NAB.0.1 ml·L-1 CCl2溶液中C2+数目为 ml N2与足量H2在催化剂作用下合成氨,生成的NH3分子数为 g质量分数为17%的H2O2溶液中,氧原子总数为NA
    溶液体积未知,不能计算C2+的数目,B错误;合成氨是可逆反应,0.1 ml N2不能完全反应,故生成的NH3分子数小于0.2NA,C错误;
    8.一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球。下列说法正确的是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
    根据阿伏加德罗定律的推论:同温同压下,同质量气体的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①②③④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4,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,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。
    9.(2023·青岛模拟)下列判断正确的是A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NAC.1 ml氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NAD.常温、常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
    同温、同压下,相同体积的氮气和氦气的物质的量相同,而氮气分子为双原子分子,氦气分子为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误;标准状况下5.6 L任意气体的物质的量为 =0.25 ml,氯气分子和氧气分子都是双原子分子,所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA,B正确;1 ml氯气与足量氢氧化钠溶液反应会生成1 ml氯化钠和1 ml次氯酸钠,转移1 ml电子,转移的电子数为NA,C错误;不是标准状况,不能使用22.4 L·ml-1计算混合气体的物质的量,D错误。
    10.(2023·石家庄模拟)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。下列关系正确的是A.体积大小:④>③>①>②B.原子数目:③>①>②>④C.密度大小:④>②>③>①D.质量大小:④>③>②>①
    11.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。下列结论错误的是A.原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(NA表示阿伏加 德罗常数的值)B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48 LC.NaOH溶液增重8.8 gD.原混合气体中CO和CO2的体积比为1∶1
    由题意知,n(CO)×28 g·ml-1+n(CO2)×44 g·ml-1=14.4 g、n(CO)+n(CO2)= =0.4 ml,联立两式解得:n(CO)=n(CO2)=0.2 ml。A错,混合气体的总物质的量为0.4 ml,则所含碳原子总数为0.4NA;B对,混合气体通过NaOH溶液时,CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO,其物质的量为0.2 ml,故在标准状况下的体积为4.48 L;C对,NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O,则NaOH溶液增加的质量即为CO2的质量,应为0.2 ml×44 g·ml-1=8.8 g;D对,相同温度和压强下,气体的体积之比等于其物质的量之比,则CO和CO2的体积之比等于0.2 ml∶0.2 ml=1∶1。
    12.(2023·福建上杭一中模拟)室温下如图所示,关闭活塞,向左右两室(容积相同)各充入一定量H2和Cl2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,放电使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体:H2+Cl2 2HCl,恢复至原温度后,下列判断正确的是A.开始时左右两室分子数相同B.最终容器内无H2存在C.反应后H2室压强减小D.最终容器内气体密度比原来大
    左右两室体积相同,气体密度相同,则气体质量相同,根据N=n·NA= ,相同质量时,分子数与摩尔质量成反比,则开始时氢气室分子数多,故A错误;两种气体质量相同时,氢气的物质的量多,氢气和氯气以1∶1反应,则氢气过量,所以最终容器内有氢气剩余,故B错误;反应中氢气有剩余,且气体总的物质的量不变,反应后两室气体物质的量相同,氢气室气体的物质的量减小,即压强减小,故C正确;反应前后气体总质量不变,容器体积不变,根据ρ= 知,最终容器内气体密度与原来相同,故D错误。
    13.填写下列空白。(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为________。
    标准状况下,混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L-1×22.4 L·ml-1=16.8 g·ml-1,设NH3的体积分数为x,则17x+16(1-x)=16.8,解得x=0.8,即80%。
    (3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 ml C和d g D,则C的摩尔质量为_________________。
    5(a+b-d)g·ml-1
    (4)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:a.质量:_________(填序号,下同);b.分子数目:__________;c.相同状况下气体的体积:__________。
    ①32 g CH4的物质的量为2 ml;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为1 ml,其质量为36.5 g;③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 ml,其质量为32 g·ml-1×1.5 ml=48 g。a.根据上述分析可知,三种物质的质量大小为①<②<③。b.根据N=n·NA可知,气体分子数与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体含有分子数目大小为②<③<①。c.根据V=n·Vm可知,相同条件下气体的体积与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体的体积大小为②<③<①。
    14.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 ml HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。(1)甲室中气体的物质的量为___ml。
    (2)甲室中气体的质量为___g。
    乙室中HCl气体的质量为0.6 ml×36.5 g·ml-1=21.9 g,则甲室中气体的质量为21.9 g-10.9 g=11 g。
    (3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为____。
    甲室中气体的物质的量为1 ml,质量为11 g,平均摩尔质量为11 g·ml-1,则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。
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