2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題1.1 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積講案（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題1.1 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積講案（含解析） 復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1、 掌握物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常等概念。 2、 掌握以物質(zhì)的量為中心，相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 3、 能夠掌握考查NA題型的解答方法及技巧。 基礎(chǔ)知識(shí)回顧： 一、物質(zhì)的量 （1）物質(zhì)的量是七個(gè)基本物理量之一，其意義是表示含有一定量數(shù)目的粒子的集體。符號為：n ，單位為：摩爾（mol）。 〖說明〗物質(zhì)的量是用來描述微觀粒子，如分子、原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等。在描述的時(shí)候應(yīng)該標(biāo)明微觀粒子的特定組合。如1molH，或1mol氫原子。 （2）物質(zhì)的量的基準(zhǔn)（NA）：以0.012kg12C所含的碳原子數(shù)即阿伏加德羅常數(shù)作為物質(zhì)的量的基準(zhǔn)。阿伏加德羅常數(shù)可以表示為NA，其近似值為6.021023 mol-1。即1mol任何物質(zhì)含有阿伏伽德羅常數(shù)各粒子（NA），約為6.021023個(gè)。 【典型例題1】下列關(guān)于物質(zhì)的量的敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A．1 mol任何物質(zhì)都含有6.021023個(gè)分子 B．0.012 kg 12C中含有約6.021023個(gè)碳原子 C．1 mol水中含有2 mol氫和1 mol氧 D．1 mol Ne含有6.021024個(gè)電子 【遷移訓(xùn)練1】下列對“摩爾 mol”的敘述不正確的是(　　) A．摩爾是一個(gè)單位，用于計(jì)量物質(zhì)所含微觀粒子的多少 B．摩爾既能用來計(jì)量純凈物，又能用來計(jì)量混合物 C．1 mol任何氣體所含的氣體分子數(shù)目都相等 D．用“摩爾”(而不用“個(gè)”計(jì)量微觀粒子與用“納米”(而不用“米”)計(jì)量原子直徑，計(jì)量思路都是擴(kuò)大單位 二、摩爾質(zhì)量（M） 摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，單位是g/mol 。如果g/mol作為單位，其數(shù)字上等于相對原子（分子）質(zhì)量或式量。 M= 一般摩爾質(zhì)量為已知值（數(shù)值上等于式量），可由m=Mn，得到質(zhì)量。 【典型例題2】下列關(guān)于摩爾質(zhì)量的說法正確的是(　　) A．水的摩爾質(zhì)量是18 g B．2 mol水的摩爾質(zhì)量是1 mol水摩爾質(zhì)量的2倍 C．任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量都等于它的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量 D．水的摩爾質(zhì)量是氫氣摩爾質(zhì)量的9倍 【遷移訓(xùn)練2】下列對有關(guān)知識(shí)的理解正確的是(　　) A．物質(zhì)的量是物質(zhì)所含微粒的數(shù)量 B．1摩爾氧氣的質(zhì)量等于NA個(gè)O2分子的相對分子質(zhì)量之和 C．阿伏加德羅常數(shù)是人們規(guī)定的數(shù)，沒有單位 D．當(dāng)H2的摩爾質(zhì)量以gmol－1為單位時(shí)，在數(shù)值上與H2的相對分子質(zhì)量相等 三、氣體的摩爾體積 （1）定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，叫做氣體摩爾體積。 表示符號：Vm 單位：L/mol（或Lmol-1） 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol 數(shù)學(xué)表達(dá)式：氣體的摩爾體積＝， 即Vm= （2）氣體摩爾體積的一個(gè)特例就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(V0)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約等于22.4 L。在理解標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積時(shí)，不能簡單地認(rèn)為“22.4 L就是氣體摩爾體積”，因?yàn)檫@個(gè)22.4 L是有特定條件的。這些條件就是： ①標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0℃和101.325 kPa，氣體的物質(zhì)的量為1 mol，只有符合這些條件的氣體的體積才約是22.4 L。因此，22.4 L是1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。 ②這里所說的標(biāo)準(zhǔn)狀況指的是氣體本身所處的狀況，而不指其他外界條件的狀況。例如，“1 mol H2O(g)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L”是不正確的，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)狀況下，我們是無法得到氣態(tài)水的。 ③1mol任何氣體的體積若為22.4 L，它所處的狀況不一定就是標(biāo)準(zhǔn)狀況。根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對氣體分子間平均距離的影響規(guī)律知，溫度升高一倍或壓強(qiáng)降低一半，分子間距將增大一倍；溫度降低一半或壓強(qiáng)增大一倍，分子間距將減小一半。由此可知，1 mol任何氣體在0℃ 、101 kPa條件下的體積與273℃ 、202kPa條件下的體積應(yīng)相等，都約為22.4L。 【典型例題3】【xx年高考廣東卷第10題】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說法正確的是 A．1mol甲苯含有6NA個(gè)C-H鍵 B．18gH2O含有10NA個(gè)質(zhì)子 C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氨水含有NA個(gè)NH3分子 D．56g鐵片投入足量濃硫酸中生成NA個(gè)SO2分子 【遷移應(yīng)用3】下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)(　　) A．常溫常壓下，22.4 L CO2中含有NA個(gè)CO2分子 B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L空氣含有NA個(gè)單質(zhì)分子 C．22.4 L Cl2中含有NA個(gè)Cl2分子 D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA個(gè)氧原子 考點(diǎn)詳析： 考點(diǎn)一：阿佛加德羅常數(shù) 阿佛加德羅常數(shù)（用NA表示）涉及的知識(shí)面廣，靈活性強(qiáng)，是高考的熱點(diǎn)之一，主要以選擇題的形式（選擇正確的或錯(cuò)誤的）進(jìn)行考查。分析近幾年的高考試題，此類題型常以選擇題形式出現(xiàn)，容易引起學(xué)生錯(cuò)誤的有以下幾點(diǎn)： 1、溫度和壓強(qiáng)：22.4L/mol是在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0 ℃，1.01105Pa）下的氣體摩爾體積。有意在題目中設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積，讓考生與22.4L/mol進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而誤入陷阱。 2、物質(zhì)狀態(tài)：22.4L/mol使用的對象是氣體（包括混合氣體）。常把一些容易忽視的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)作為氣體來命題，讓考生落入陷阱。如SO3：常溫下是固態(tài)；水：常溫下是液態(tài)。戊烷，辛烷常溫下是液態(tài)等。 3、物質(zhì)變化：一些物質(zhì)間的變化具有一定的隱蔽性，有時(shí)需要借助方程式分析才能挖掘出隱含的變化情況?？忌舨蛔⒁馔诰螂[含變化往往會(huì)誤入陷阱。如NO2：存在與N2O4的平衡。 4、單質(zhì)組成：氣體單質(zhì)的組成除常見的雙原子分子外，還有單原子分子（如稀有氣體Ne：單原子分子）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等。考生如不注意這點(diǎn)，極容易誤入陷阱。 5、粒子數(shù)目：粒子種類一般有分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等。1mol微粒的數(shù)目即為阿佛加德羅常數(shù)，由此可計(jì)算分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等微粒的數(shù)目。往往通過NA與粒子數(shù)目的轉(zhuǎn)換，巧設(shè)陷阱。 【典型例題4】【廣東省惠州市xx屆高三4月模擬考試】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是 A．標(biāo)況下，11.2L乙烷中含有共價(jià)鍵的數(shù)目為3NA B．標(biāo)況下，22.4LO2和CO2組成的混合物中含有氧原子數(shù)為2NA C．常溫下，22.4L甲烷中含有的電子數(shù)為10NA D．常溫下，1 L 0.1molL－1的Na2CO3溶液中含OH－離子數(shù)為0.1NA 【遷移訓(xùn)練4】（xx江蘇單科）用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是(　　) A．25 ℃時(shí)，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－數(shù)目為0.2NA B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L Cl2與過量稀NaOH溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2NA C．室溫下，21.0 g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為1.5NA D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L甲醇中含有的氧原子數(shù)為1.0NA 【遷移訓(xùn)練5】（xx廣東單科）設(shè)nA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是(　　) A．1 mol硫酸鉀中陰離子所帶電荷數(shù)為nA B．乙烯和環(huán)丙烷(C3H6組成的28 g混合氣體中含有3nA個(gè)氫原子 C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為nA D．將0.1 mol氯化鐵溶于1 L水中，所得溶液含有0.1nA個(gè)Fe3＋ 考點(diǎn)二：阿伏伽德羅定律 1、阿伏加德羅定律： 在同溫同壓下，同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。即：T1=T2；P1=P2 ；V1=V2　　n1 = n2 2、阿伏加德羅定律的推論： 原理：同T、P下，== ① n=== ② 氣體狀態(tài)方程 PV=nRT ③ （1）三正比： 同溫同壓下，氣體的體積比等于它們的物質(zhì)的量之比= 同溫同體積下，氣體的壓強(qiáng)比等于它們的物質(zhì)的量之比= 同溫同壓下，氣體的密度比等于它們的相對分子質(zhì)量之比= （2）二反比： 同溫同壓下，相同質(zhì)量的任何氣體的體積與它們的相對分子質(zhì)量成反比= 同溫同體積時(shí)，相同質(zhì)量的任何氣體的壓強(qiáng)與它們的摩爾質(zhì)量的反比=。 （3）一連比： 同溫同壓下，同體積的任何氣體的質(zhì)量比等于它們的相對分子質(zhì)量之比，也等于它們的密度之比。 == (注：以上用到的符號：ρ為密度，p為壓強(qiáng)，n為物質(zhì)的量，M為摩爾質(zhì)量，m為質(zhì)量，V為體積，T為溫度；上述定律及其推論僅適用于氣體，不適用于固體或液體。) 【強(qiáng)調(diào)】阿伏伽德羅定律及推論的復(fù)習(xí)不在于死記硬背，要能夠推導(dǎo)，靈活運(yùn)用。 3、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 （1）已知混合物質(zhì)的總質(zhì)量m(混)和總物質(zhì)的量n(混)：M(混)＝ （2）已知混合物各成分的摩爾質(zhì)量和在混合體系內(nèi)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。 M(混)＝ （3）已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的密度：M(混)＝22.4ρ(混) 4、已知同溫同壓下與單一氣體A的相對密度：＝ 【典型例題5】標(biāo)準(zhǔn)狀況下，m g A氣體和n g B氣體的分子數(shù)相同。下列說法不正確的是 （ ） A．同體積氣體A和氣體B的質(zhì)量比為m∶n B．25℃時(shí)，1 kg氣體A和1 kg氣體B的分子數(shù)之比為n∶m C．同溫同壓下，氣體A和氣體B的密度之比為n∶m D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，等質(zhì)量的氣體A和氣體B的體積之比為n∶m 【典型例題6】【xx年高考全國大綱卷第8題】下列關(guān)于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是 A．體積相等時(shí)密度相等 B．原子數(shù)相等時(shí)具有的中子數(shù)相等 C．體積相等時(shí)具有的電子數(shù)相等 D．質(zhì)量相等時(shí)具有的質(zhì)子數(shù)相等 考點(diǎn)：考查阿伏加的羅定律及推論的應(yīng)用。難度適中。 【遷移訓(xùn)練6】【山東省臨沂市郯城一中xx屆高三12月月考】下列條件下，兩瓶氣體所含原子數(shù)一定相等的是 （ ） A．同質(zhì)量的C2H4和CO B．同體積、同密度的C2 H4和C3 H6 C．同溫度、同體積的H2和N2 D．同壓強(qiáng)、同體積的N2 O和CO2 【遷移訓(xùn)練7】由CO、H2和O2組成的混合氣體60 mL，在一定條件下恰好完全反應(yīng)，測得生成物在101 kPa、120℃下對空氣的相對密度為1.293，則原混合氣體中H2所占的體積分?jǐn)?shù)為 （ ） A． B． C． D． 考點(diǎn)三：以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化關(guān)系 熟練掌握下列恒等式：n=====cV(aq)=。 式中n為物質(zhì)的量，單位 為mol；m為物質(zhì)的質(zhì)量，單位為g；M為摩爾質(zhì)量， 單位為g/mol；V(g)為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積，單位為L；Vm為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積，單位為L/mol；N為粒子個(gè)數(shù)；NA為阿伏加德羅常數(shù)6.021023 mol-1；Q為物質(zhì)的反應(yīng)熱，單位為J或kJ；ΔH為摩爾反應(yīng)熱，單位為kJ/mol；c為物質(zhì)的量濃度，單位為mol/L；V(aq)為溶液體積，單位為L；x為飽和溶液的質(zhì)量，單位為g； S為溶解度，單位為g。 【典型例題7】在20℃時(shí)一鋼性容器內(nèi)部有一個(gè)不漏氣且可滑動(dòng)的活塞將容器分隔成左右兩室。左室充入N2，右室充入H2和O2，活塞正好停留在離左端的1/4處（如圖甲所示），然后點(diǎn)燃H2和O2，反應(yīng)完畢后恢復(fù)到原來溫度，活塞恰好停在中間(如圖乙所示)，水蒸氣的體積可忽略，則反應(yīng)前H2和O2的體積比可能是（ ） 圖甲 圖乙 ①3∶4 ②4∶5 ③6∶2 ④7∶2 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ ②若剩余O2:V(H2):V(O2)=n(H2):n(O2)=(2 mol)∶(2 mol+1 mol）=4∶5。 【點(diǎn)評】該題中抓住體積之比等于壓強(qiáng)之比。在解題過程中因?yàn)椴荒艽_定反應(yīng)物的量，故需要使用討法。 【遷移訓(xùn)練8】【河北省保定市高陽中學(xué)xx學(xué)年高三12月月考試卷】(9分) 向100mL水中投入K和Al共15g，充分反應(yīng)后，剩余金屬為1.8g （1）計(jì)算放出H2多少升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下） （2）過濾出未反應(yīng)的金屬，向?yàn)V液中逐滴加入4mol/L的H2SO4溶液，生成沉淀的最大值是多少，此時(shí)消耗H2SO4溶液的體積是多少？ （3）生成沉淀后，再加入H2SO4溶液，使沉淀剛好完全溶解，此時(shí)消耗H2SO4溶液的體積是多少？