2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习教师用书：专题12第二单元　物质的量　物质的聚集状态

第二单元　物质的量　物质的聚集状态

学习任务1　物质的量

一、物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
1．基本概念间的关系

2．物质的量的表示方法

如0.2 mol H2，2 mol Na＋，3 mol水分子。
3．物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系：
n＝。
二、摩尔质量
1．定义：单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量，其符号为M，单位为g·mol－1。
2．数值：以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
3．摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系：n＝。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。(　　)
(2)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧。(　　)
(3)NaOH的摩尔质量为40 g。(　　)
(4)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1。(　　)
(5)氖气的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量。(　　)
解析：(1)NaCl等离子化合物由离子构成，无分子，错误；(2)氢、氧指代不明，错误；(3)摩尔质量的单位为g·mol－1，错误；(4)质量的单位为g，错误。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．(1)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na＋，Na2X的摩尔质量为________，其相对分子质量为________，X的相对原子质量为________，该物质的化学式为________。
(2)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO，Al3＋的物质的量__________0.8 mol(填“>”“⑤>③>②>④
2．(2020·承德模拟)据央视新闻报道，国务院总理在政府工作报告中提出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2，下列叙述正确的是(　　)
A．SiO2的摩尔质量为60
B．标准状况下，15 g SiO2的体积为5.6 L
C．SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D．相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
解析：选C。摩尔质量的单位为g·mol－1，A项错误。标准状况下，SiO2为固体，B项错误。SiO2中Si与O的质量比为28∶32＝7∶8，C项正确。SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。
提升二　物质的量与微粒数目之间的换算
3．(双选)某硫原子的质量是a g，C­12原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是(　　)
A．该硫原子的相对原子质量为
B．m g该硫原子的物质的量为 mol
C．该硫原子的摩尔质量是aNA g
D．a g该硫原子所含的电子数为16NA
解析：选AB。A项，该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以C­12原子质量的，即，正确；B项，m g硫原子的个数为，其物质的量为 mol，正确；C项，该硫原子的摩尔质量是aNA g/mol，不正确；D项，一个硫原子所含电子数为16，则a g该硫原子所含电子数为×16 NA＝NA，不正确。
4．(1)0.3 mol 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)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。
解析：(1)0.3 mol×6.02×1023 mol－1×2＝N(NH3)×3，则N(NH3)＝1.204×1023或0.2NA。
(2)12 g 乙烷的物质的量是0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。
(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝4.24 g÷0.04 mol＝106 g·mol－1。
答案：(1)1.204×1023(或0.2NA)　(2)2.8 mol
(3)106 g·mol－1
5．高效能源——“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)1 mol甲烷中含有________个CH4分子，含有________个氢原子。
(2)甲烷的摩尔质量是________，32 g甲烷和________g水所含氢原子数相同。
答案：(1)NA(或6.02×1023)　4NA(或2.408×1024)
(2)16 g·mol－1　72

(1)物质的量的描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。
(2)勿忽视摩尔的使用对象：使用摩尔做单位时，必须指明粒子的种类，如1 mol H不能描述为1 mol氢等。
(3)求算物质所含的微粒数时要注意物质的化学组成中的个数关系。
(4)解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：

学习任务2　物质的聚集状态

一、影响物质体积大小的因素

二、气体摩尔体积

1．影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。
2．在标准状况(指温度为0 ℃，压强为101 kPa)下，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4L。
三、阿伏加德罗定律及其推论
1．阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
2．阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)　

相同条件
结论
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
续　表

相同条件
结论
公式
语言叙述
T、V相同
＝
同温、同体积下，气体的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成正比

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。(　　)
(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。(　　)
(3)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。(　　)
(4)在相同条件下，相同物质的量的C2H4和C3H6，所含分子个数相同，原子个数也相同。(　　)
解析：(1)标准状况下，SO3为固体，错误；(2)通过调节温度和压强，如增大压强，升高温度，也可以实现1 mol气体的体积约是22.4 L，错误；(4)分子个数相同，但原子个数不同，错误。
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2．判断下列物质的体积与22.4 L的大小关系(填“>”“　(2)乙
D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲＜乙
解析：选AC。等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲>乙，A项正确；若M(甲)>M(乙)，则物质的量：甲乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D项错误。
9．(2020·连云港一检)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．C2H4和C3H6的混合物的质量为a g，所含碳氢键数目为
B．标准状况下，2.24 L2H35Cl中所含中子数为1.8NA
C．50 mL 12 mol·L－1盐酸与足量Cu反应，转移的电子数为0.3NA
D．1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NA
解析：选A。C2H4和C3H6的最简式均为CH2，a g该混合物中含有的碳氢键数目为×2×NA，即，A项正确；1个2H35Cl中含有19个中子，则0.1 mol 2H35Cl中含有的中子数为1.9NA，B项错误；盐酸与铜不反应，C项错误；1 L 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3的数目之和为0.1NA，D项错误。
10．设阿伏加德罗常数的值为NA。工业上，利用乙烯水化法制乙醇：CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH。下列有关说法中正确的是(　　)
A．1 mol乙烯和1 mol 乙醇分别完全燃烧，消耗O2的分子数均为3NA
B．1 mol H2O和H2F＋的混合物中所含质子数为10NA
C．乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为2NA
D．46 g乙醇中所含共价键的数目为7NA
解析：选AC。1 mol乙烯(C2H4)和1 mol乙醇(化学式可以看成C2H4·H2O)分别完全燃烧均消耗3 mol O2，则消耗O2的分子数均为3NA，A项正确；1 mol H2O所含质子数为10NA，1 mol H2F＋所含质子数为11NA，B项错误；C2H6O中C的化合价为－2价，C2H4O中C的化合价为－1价，乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为2NA，C项正确；46 g乙醇中含有5 mol C—H键、1 mol C—O键、1 mol O—H键和1 mol C—C键，共有8 mol共价键，D项错误。
三、非选择题
11．(1)0.7 mol H2O的质量为________，其中含有________个水分子，氢原子的物质的量为________。
(2)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，含有分子数目最少的是________，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是________。
(3)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数之比是______；原子数之比是________。
(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为________，该金属元素的相对原子质量为________。
解析：(1)0.7 mol H2O的质量为0.7 mol×18 g·mol－1＝12.6 g，含有水分子的个数为0.7 mol×6.02×1023 mol－1＝4.214×1023，氢原子的物质的量为0.7 mol×2＝1.4 mol。
(2)根据n＝m/M可知，摩尔质量最大的是SO2，其物质的量最小，含有分子数最少；摩尔质量最小的是H2，相同条件下物质的量最大，其所占体积最大。
(3)根据阿伏加德罗定律可知2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数之比是2∶3；原子数之比是(2×3)∶(3×4)＝1∶2。
(4)二价金属的氯化物可以表示为MCl2，在9.5 g该二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl－，则9.5 g氯化物的物质的量为0.1 mol，该氯化物的摩尔质量为95 g·mol－1；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。
答案：(1)12.6 g　4.214×1023(或0.7NA)　1.4 mol　(2)SO2　H2　(3)2∶3　1∶2　(4)95 g·mol－1　24
12．一定质量的液态化合物XY2，在标准状况下的一定质量的O2中恰好完全燃烧，反应的化学方程式为XY2(l)＋3O2(g)XO2(g)＋2YO2(g)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1，则：
(1)反应前O2的体积是________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16，则X、Y两元素分别为________和________。(写元素符号)
解析：(1)由反应XY2(l)＋3O2(g)XO2(g)＋2YO2(g)可知，反应前后气体的体积变化为0，故V(O2)＝672 mL。
(2)由m＝ρV可知，生成物的质量m＝0.672 L×2.56 g·L－1＝1.72 g；n(O2)＝
＝0.03 mol。
XY2(l)　＋　3O2(g)XO2(g)＋2YO2(g)
0.01 mol 0.03 mol
所以M(XY2)＝＝76 g·mol－1。
(3)由＝，Mr(X)＋2Mr(Y)＝76，联立解得Mr(X)＝12，Mr(Y)＝32，则X为C，Y为S。
答案：(1)672 mL　(2)76 g·mol－1　(3)C　S
13．卫计委严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品，灼烧时发生如下反应：
2[CaO2·xH2O]2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2在标准状况下的体积为672 mL，该样品中CaO2的物质的量为________。
(2)另取同一样品5.42 g，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2＋全部转化为 CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①该样品中CaO的质量为________________。
②该样品中CaO2·xH2O的x值为________。
解析：(1)n(CaO2)＝n(CaO2·xH2O)＝2n(O2)＝2×672 mL/22 400 mL·mol－1＝0.06 mol。
(2)①n(Ca2＋)总＝n(CaCO3)＝7.0 g÷100 g·mol－1＝0.07 mol，
m(CaO)原＝(0.07 mol－0.06 mol)×56 g·mol－1＝0.56 g。
②x＝(5.42 g－0.56 g－0.06 mol×72 g·mol－1) ÷18 g·mol－1÷0.06 mol＝。
答案：(1)0.06 mol　(2)①0.56 g　②