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1、第一节物质的量气体摩尔体积第一节物质的量气体摩尔体积第一章第一章 基本概念基本概念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：陷阱一 22.4 L/mol的适用范围已知常温常压下气体的体积或未知状况下物质的体积是常见陷阱，此时不能用V22.4 L/mol求n，因为Vm22.4 L/mol的适用范围是标准状况下的气体(含混合气体)。解以阿伏加德罗常数(NA)为背景的选择题应注意的问题陷阱二物质聚集状态考查气体摩尔体积时，常见陷阱是已知标准状况下非气态物质的体积，如SO3 (s)、H2O (l)、CC
2、l4 (l)、苯 (l)、 己烷 (l)、辛烷 (l)、Br2 (l)等迷惑考生。陷阱三物质的微观结构判断分子中原子个数时，可能设置分子构成陷阱，如稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、O2、N2等双原子分子，O3、P4等多原子分子；判断分子中所含共价键个数时，可能设置分子结构式陷阱，如CH4、C2H6、H2O、NH3、CO2等。上述情况下，不同粒子的物质的量之比，等于物质的构成关系式中粒子的系数之比。陷阱四电解质溶液考查电解质溶液中离子数目或浓度时，常出现缺少溶液体积、弱电解质的电离、盐类水解等陷阱。浓度与体积数据不齐全时，不能由cV求溶质的n。强电解质(如强酸、强碱、大多数盐)在水溶液中
3、全部电离，而弱电解质(如弱酸、弱碱)部分电离，盐电离出的弱酸根或弱碱阳离子部分水解，导致纯粹用公式计算出的离子数目有误。陷阱五氧化还原反应中转移电子的数目考查氧化还原反应中转移的电子数目与反应物或生成物之间的关系时，常常设置变价元素的化合价、过量、浓稀、能否进行到底等陷阱，如Cl2和NaOH溶液、Fe反应，Na2O2、NO2和H2O反应，稀HNO3和Fe反应等。不熟悉常见元素的化合价，不清楚某些物质遇到不同氧化剂(或还原剂)时生成不同产物，就容易错误判断电子转移的数目。陷阱六一些特殊的反应如浓稀HNO3、浓稀H2SO4与Cu反应不同，NO和O2常温常压下即可反应，NO2和N2O4之间存在相互转
4、化，合成氨属于可逆反应等。特别提醒“常考”的氧化还原反应电子转移数目求算的问题(1)6HClKClO3=KCl3Cl23H2O中，HCl中Cl的化合价为1价，KClO3中Cl的化合价为5价，它们发生归中反应生成Cl2，每生成3 mol Cl2，电子转移数目为5NA。(2)在Cl2H2O=HClOHCl中，Cl2既是氧化剂又是还原剂 ，在反应中1 mol氯气参加反应，电子转移数目为NA。【例1】(2013广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A常温常压下，8 g O2含有4nA个电子B1 L 0.1 molL1的氨水中有nA个NHC标准状况下，22.4 L盐酸含有nA个HCl
5、分子D1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2nA个电子解析：8 g O2的物质的量为n(O2)8 g32 g/mol1/4 mol，氧的核电荷数为8，则8 g O2中n(电子)16 n(O2)161/4 mol4 mol，N(e) n(e)NA4 mol nA mol14nA，A项正确；1 L 0.1 molL1的氨水中n(NH3H2O)cV0.1 mol/L1 L0.1 mol，由于NH3H2O是弱碱，不能完全电离出铵根离子，则N(NH)远远小于0.1nA，B项错误；标准状况下的盐酸是混合物，不能用V22.4 L/mol计算出其物质的 量 ， 且 盐 酸 中 不 存 在 HCl分
6、子 ， C项 错 误 ； 由 2Na O2 Na2O2可知NaNa失去1个电子，则1 mol Na被完全氧化成Na2O2时失去nA个电子，D项错误。答案：A针对训练1(2013广州二模)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A常温下，18 g H2O中含有2nA个氢原子B标准状况下，22.4 L苯含有nA个苯分子C1 mol Na与足量水反应转移2nA个电子D0.1 molL1 CH3COOH溶液中含有0.1nA个CH3COO解析：由m/M可知n(H2O)1 mol，由关系式H2O2H可知n(H)2 n(H2O)2 mol，A项正确；标准状况下苯是液体，不能用V/22.4 Lmol
7、1求出其物质的量为1 mol，B项错误；由2Na2H2O=2NaOHH22e可知，2 mol Na与足量水反应转移2 mol电子，1 mol Na与足量水反应转移1 mol电子，C项错误；由于溶液的体积未知，不能根据cV求出乙酸的物质的量，乙酸部分电离，即使已知乙酸的物质的量，也不能求乙酸根离子的物质的量，D项错误。答案：A2(2013江苏卷)设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 L 1 molL1的NaClO 溶液中含有ClO的数目为NA B78 g 苯含有C=C的数目为3NAC常温常压下，14 g 由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD标准状况下，6.72 L
8、NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA解析：由cV可知n(NaClO)1 mol，由NaClO=NaClO、部分ClO水解变为HClO可知，溶液中n(ClO)b mL；设Mg、Al分别为x mol、y mol，由nM可知，m(Mg)m(Al)(24x27y)ga g；由Mg2H=Mg2H2、2Al6H=2Al33H2可知，n(H2)(x3y/2)mol；由nVm可知，V(H2)(22.4x33.6y)Lc103 L；解24x27ya、22.4x33.6yc103可求x、y的值，进而可求合金中铝的质量分数。答案：(1)安装好装置并在量气管内加水，向上(下)移动水准管，静置片刻，若水准管中液
9、面与量气管液面维持一定的高度差，说明装置密封(2)2Al2OH2H2O=2AlO 3H2(3)50%(或0.5)(4)能针对训练4某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO3反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：(1)测定硝酸的物质的量。反应结束后，从如图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 molL1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为_，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2的物质的量为_。(2)测定NO的体积。从上图所示的装置中，你认为应选用_装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用
10、的理由是_选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是_(填各导管口编号)。在 读 取 量 筒 内 液 体 体 积 之 前 ， 应 进 行 的 操 作_。(3)气体成分分析。若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中_(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是_解析：(1)由图可知滴定管内溶液读数分别为0.40 mL、20.40 mL，则滴定时消耗NaOH溶液的体积20.40 mL0.40 mL 20.00 mL； 由 cV可 知 ， n(NaOH) 0.1 molL120.00103 L；由HNO3NaOH=NaN
11、O3H2O可知，25.00 mL溶液中n(HNO3)n(NaOH)0.1 molL120.00103 L；由此推断，B装置内100 mL溶液中n(HNO3)0.1 molL120.00103L100 mL/25.00 mL0.008 mol；由3NO2H2O=2HNO3NO可知，n(NO2)3n(HNO3)/23/20.008 mol0.012 mol；(2)装置A可以通入N2排尽装置内的空气，防止NO被氧化，装置D则不能防止NO被空气中的氧气氧化为NO2；B装置的目的是吸收NO2，则C装置的目的是用排水法收集NO，E装置的目的是测量排出水的体积或NO的体积，则装置连接顺序为ABCE；根据各装
12、置的目的可知，合理的连接顺序为12,35,47；为了减小误差，读取NO体积时，一是要冷却至室温，二是量筒内液面应和集气瓶内液面相平；(3)由V/Vm可知，n(NO)0.005 mol；由3NO2H2O=2HNO3NO可知，n(NO)n(HNO3)/21/20.008 mol0.004 mol；由于0.005 mol0.004 mol，说明Ag与浓硝酸反应过程中有 NO生成。答案：(1)0.008mol0.012mol(2)A因为A装置可以通入N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中的O2氧化12,35,47等液体冷却到室温，并使集气瓶和量筒内液面相平(3)有因为NO2与水反应生成的NO的物质的量或体积小于收集到的NO的物质的量或体积(合理即可)
