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1、第一章 化学计量在实验中的应用,第1讲 物质的量、气体摩尔体积,基础盘点,一、物质的量 自我诊断 1.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与 个 H2O分子中所含质子数相等。,1.8061023,(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO 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 。 (4)2.3 g Na中含 mol电子，在跟足量水反应中 失去 mol电子。,0.1,0.6 mol,106 g/mol,1.1,基础回归 1.物质的量 物质的量实际上表示含有一定数目微观粒子的
2、集体。符号为 ，单位是 ，每摩尔物质含有 个微粒（简称摩，符号mol）。适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。 2.阿伏加德罗常数 g C所含有的原子个数即为阿伏加德罗常数，即1 mol物质所含有的微粒数。符号： ，单位： ，数值约为6.021023,公式： (N代表微粒个数）。,n,摩尔,阿伏加德罗常数,12,NA,mol-1,3.摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量。符号： ，单位： ；数值等于(以克为单位) 该粒子的 ，表达式： 。,g/mol,相对分子（原子）质量,M,思考 能否使用1 mol 氢表示1 mol 氢原子？摩尔质量与相对分子（原子）质量是否等同？ 使用摩尔作单位时应用化
3、学式指明粒子的种类，而不使用中文名称，如1 mol H、1 mol H2、0.5 mol H+，而不能说1 mol 氢。 摩尔质量与相对分子（原子）质量是不同的两个概念，当摩尔质量以g/mol作单位时二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为单位为1，所以二者不能等同。,提示,二、气体摩尔体积 自我诊断 2.判断以下说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”。 A.1 mol任何气体体积都约为22.4 L( ) B.标准状况下，1 mol的SO3体积约为22.4 L( ) C.22.4 L戊烷蒸气完全燃烧生成CO2为5 mol( ) D.1 mol H2在100时体积一定比22.4
4、L大（ ） E.标准状况下,2.24 L Cl2与足量稀NaOH溶液反 应转移的电子数为0.2NA个( ),基础回归 1.气体摩尔体积 （1）概念：一定温度、压强下，单位 的气体所占的体积，符号为 。 （2）常用单位：L/mol(或 )和m3/mol (或 )。 （3）数值：在标准状况下（指温度为 ,压强为 ）约为 。 （4）计算公式： （5）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 和 。,物质的量,Vm,m3mol-1,0,101 kPa,22.4 L/mol,温度,压强,Lmol-1,2.阿伏加德罗定律 在相同的 和 下，相同体积的任何气体都含有 。,温度,压强,
5、相同数目的粒子,思考 标准状况下,1 mol气体的体积是22.4 L,如果当 1 mol气体的体积是22.4 L时,一定是标准状况 吗？ 不一定,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件，且存在PV=nRT即Vm= ,故非 标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L。,提示,要点一 阿伏加德罗常数的高考命题角度分析 阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题，主要以选择题的形式呈现。命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度。陷阱的设置主要有以下几个方面。 1.状况条件：考查气体时经常给出非标准状况如常温常压下等。用到22.4 L/mol时，必须注意到气体是否处于标准状况。 2.物质
6、的状态：水在标准状况下不是气态；SO3在标准状况下是固态，常温常压下是液态；在标准状况下，碳原子数为516的烷烃是液态。,要点精讲,3.物质结构：（1）考查一定物质的量物质中含有粒子数（分子、原子、电子、中子、离子等），常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2等特殊物质。（2）考查一些物质中的化学键的数目，如：Si、CH4、P4、CO2等。（3）氧化还原反应：较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移数目。如：Na2O2和H2O，Cl2和NaOH溶液反应等。（4）弱电解质的电离或盐类的水解：考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓
7、度大小关系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类水解平衡。如NH4Cl溶液中 n（NH ）n(Cl-)。,【典例导析1】 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( ) A.常温常压下的33.6 L氯气与27 g铝充分反 应，转移电子数为3NA B.标准状况下，22.4 L己烷中共价键数目为 19NA C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子， 其中氧原子数为2NA D.1 L浓度为1 mol/L的Na2CO3溶液中含有NA个 CO,解析 A项中“常温常压下的33.6 L Cl2”不足1.5 mol,故充分反应后转移电子数要小于3NA,故错误；B项中标准状况下己烷是液态烃，22.4
8、L不是1 mol，故含共价键数目不等于19NA(1 mol己烷含共价键数为19NA)，故错误；C项中因为1个CO2分子和1个O2分子中都含有2个氧原子，故NA个混合物分子必含2NA个氧原子，正确；D项中因为 CO 要水解消耗，故含1 mol Na2CO3的溶液中 n(CO )NA，错误。 答案 C,思维提升 （1）A项中33.6 L Cl2改为106.5 g Cl2，正确与否？ （2）B项中的己烷改为丁烷后的共价键数目及碳碳键数目各为多少？ （1）正确，只要质量确定，n（Cl2）就确定，与气体处于什么状况没有关系,106.5 g Cl2恰好与27 g Al反应生成1 mol AlCl3，转移电
9、子数为3NA。 （2）丁烷在标准状况下为气态，22.4 L丁烷的物质的量为1 mol，所含共价键数目为13NA，所含碳碳键数目为3NA。,提示,迁移应用1 设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 ( ) A.23 g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为0.5NA B.1 L 2 mol/L的AlCl3溶液中含Al3+数为2NA C.标准状况下,11.2 L的SO3所含分子数为0.5NA D.室温下，8 g甲烷含有共价键数为2NA 解析 23 g钠的物质的量为1 mol， 1 mol Na和O2发生反应转移1 mol电子；2 mol/L的AlCl3 溶液1 L，由于Al3+发生水解，因此Al3+数小
10、于 2NA；在标准状况下，SO3为固体，C不正确； 1 mol CH4含有4 mol共价键，因此D正确。,D,要点二 阿伏加德罗定律推论及气体摩尔质量的 求解方法 1.阿伏加德罗定律推论 阿伏加德罗定律可表示为同温同压下 , 据此可以推论： （1）同温同压下，气体的体积之比等于其物质 的量之比，即 （2）同温同体积下，气体的压强之比等于其物质 的量之比，即,（3）同温同压下，相同体积的任何气体的质量之 比等于其摩尔质量或密度之比,即 。 （4）同温同压下，同质量的气体的体积与其摩尔 质量成反比，即 。,2.气体摩尔质量的求解方法 （1）标况密度法：M=22.4(L/mol)(g/L)。 （2）
11、相对密度法：A气体对B气体的相对密度 ,如对空气：M=(对空 气)29。 （3）体积分数法： =M1V1%+M2V2%+ (V1%、V2%表示各组分的体积分数，也等于物质的量分数)。,【典例导析2】 在三个密闭容器中分别充入Ne、 H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确 的是 ( ) A.当它们的体积、温度和压强均相同时，三种 气体的密度(H2)(Ne)(O2) B.当它们的温度和密度都相同时，三种气体的 压强p(H2)p(Ne)p(O2) C.当它们的质量、温度和压强均相同时，三种 气体的体积V(O2)V(Ne)V(H2) D.当它们的压强、体积和温度均相同时，三种 气体的质量m(H2
12、)m(Ne)m(O2),B,迁移应用2 标准状况下，m g A气体和n g B 气体的分子数相同。下列说法不正确的是 （ ） A.同体积气体A和气体B的质量比为mn B.25时，1 kg气体A和1 kg气体B的分子数之 比为nm C.同温同压下，气体A和气体B的密度之比为 nm D.标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积 之比为nm,解析 在相同温度、压强下，相同体积的任何气体都具有相同数目的分子。由题意可知，m g A气体和n g B气体的物质的量相同。同温同压下，气体的密度与其相对分子质量（或摩尔质量）成正比，气体A和气体B的密度之比为mn,C错误。 答案 C,【典例导析3】 某物质A在
13、一定条件下加热分解， 产物都是气体。分解方程式为2A B+2C+ 2D。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为 d，则A的相对分子质量为 （ ） A.7d B.5d C.2.5d D.2d 解析 根据题给出的方程式知，完全分解后生成 气体的平均摩尔质量 =M(B)+2M（C）+ 2M(D)/5。根据题意 =dM(H2)=d2 g/mol, 则M（B）+2M（C）+2M（D）=5 =10d g/mol。 又根据质量守恒定律:2M（A）=M（B）+2M（C） +2M（D）。所以M（A）=5d g/mol,Mr(A)=5d。,B,迁移应用3 由CO、H2和O2组成的混合气体 60 mL,在一定条件下恰
14、好完全反应，测得生 成物在101 kPa、120下对空气的相对密度为1.293，则原混合气体中H2所占的体积分数为 （ ） A. B. C. D.,解析 由反应方程式2H2+O2 2H2O，2CO+O2 2CO2可推知CO和H2与O2反应时，体积之比皆 为21，在一定条件下恰好完全反应时，则混合 气体中CO和H2的体积之和为40 mL，O2的体积为,20 mL。生成物的平均摩尔质量为1.29329 g/mol =37.5 g/mol,反应后的混合气体为CO2和H2O，则 44 g/moln(CO2)+18 g/moln(H2O)=37.5 g/mol n(O2)+n(H2O),求得n（CO2）
15、=3n（H2O），则 n（CO）=3n（H2）。据阿伏加德罗定律：相同的条 件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以H2 与CO的体积之比为13，则40 mL混合气体中H2占 10 mL，CO占30 mL。则原混合气体中H2所占的体 积分数为10 mL/60 mL= 。 答案 A,要点三 以物质的量为核心的基本计算 1.物质的量与其他物理量的关系 熟练掌握下列恒等式： 。式中n为物质的量，单位 为mol；m为物质的质量，单位为g；M为摩尔质量， 单位为g/mol;V(g)为标准状况下气体体积，单位为 L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为L/mol;N 为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数6.021023 mol-1; Q为物质的反应热，单位为J或kJ；H为摩尔反应 热，单位为kJ/mol;c为物质的量浓度，单位为mol/L; V（aq）为溶液体积，单位为L；x为饱和溶液的质 量，单位为g; S为溶解度，单位为g。,2.依据化学方程式的计算 N2+3H2 2NH3 物质的量之比 13 2 气体体积之比 13 2 物质的分子数之比 13 2 物质的质量之比 286 34,【典例导析4】 （1）20 g A 物质和14 g B物质完全反应，生成8.8 g C物质、 3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为 。 （2）12.4 g Na2
