2019-2020年高考直通車》：第一部分第3講《物質的量 氣體摩爾體積》.doc

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2019-2020年高考直通車》：第一部分第3講《物質的量 氣體摩爾體積》 ★考情直播 考綱解讀 考綱內容 能力要求 考向定位 了解物質的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數的含義。 了解物質的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質量、氣體摩爾體積的含義；理解阿伏加德羅定律及其推論；掌握并熟練運用阿伏加德羅常數。 阿伏加德羅常數是學習化學，了解微觀世界的重要常數，是每年高考的必考點。試題在考查學生對阿伏加德羅常數的理解和掌握的同時，還能有效地進行學科內綜合，不僅可以考查學生對常見物質狀態(tài)、微粒組成等知識的掌握程度，還可以考查各知識點的內在聯系。以物質的量為基點，考查物質的量與物質的質量、摩爾質量、物質的微粒數目、化學鍵數、氣體體積、物質的量濃度、質量分數、溶解度等的轉化關系及反應過程也是歷年高考的熱點。 根據物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關系進行有關計算。 理解混和氣體的平均摩爾質量；熟練掌握以物質的量為中心的各量間的關系。 考點整合 考點一 物質的量、阿伏加德羅常數、摩爾質量 1.物質的量 （1）物質的量是七個基本物理量之一，其意義是表示含有一定量數目的粒子的集體。符號為：n ，單位為：摩爾（mol）。 （2）物質的量的基準（NA）：以0.012kg12C所含的碳原子數即阿伏加德羅常數作為物質的量的基準。阿伏加德羅常數可以表示為NA，其近似值為6.021023 mol-1 2.摩爾質量（M） 1摩爾物質的質量，就是該物質的摩爾質量，單位是g/mol 。1mol任何物質均含有阿伏加德羅常數個粒子，但由于不同粒子的質量不同，因此，1 mol不同物質的質量也不同；12C的相對原子質量為12，而12 g 12C所含的碳原子為阿伏加德羅常數，即1 mol 12C的質量為12g。同理可推出1 mol其他物質的質量。 3.關系式：n ＝；n ＝ [例1]下列關于物質的量的敘述中，正確的是（ ） A.1mol食鹽含有6.021023個分子 B.Mg的摩爾質量為24 C.1mol水中含有2mol氫和1mol氧 D.1molNe含有6.021024個電子 [解析] NaCl為離子化合物，其結構中無分子，且食鹽為宏觀物質，不可用mol來描述，故A不正確；Mg的摩爾質量為24g/mol，單位不對，故B不正確；C中對1mol水的組成的描述不正確，應為：1mol水中含有2mol氫原子和1mol氧原子；故答案為D。 ［答案］D 特別提醒： 1.摩爾只能描述原子、分子、離子、質子、中子和電子等肉眼看不到、無法直接稱量的化學微粒，不能描述宏觀物質。如1mol麥粒、1mol電荷、1mol元素的描述都是錯誤的。 2.使用摩爾作單位時，應該用化學式(符號)指明粒子的種類。 如1mol水（不正確）和1molH2O（正確）；1mol食鹽（不正確）和1molNaCl(正確) 3.語言過于絕對。如6.021023mol-1就是阿伏加德羅常數；摩爾質量等于相對原子質量、相對分子質量；1摩爾任何物質均含有阿伏加德羅常數個粒子等。 考點二 氣體摩爾體積 1.定義：單位物質的量的氣體所占的體積，叫做氣體摩爾體積。 2.表示符號：Vm 3.單位：L/mol（或Lmol-1） 4.標準狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol 5.數學表達式：氣體的摩爾體積＝， 即 [例2]（xx廣州七區(qū)聯考）下列有關氣體體積的敘述中，正確的是（ ） A.一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質體積的大小，由構成氣體的分子的大小決定 B.一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質體積的大小，由構成氣體的分子數決定 C.不同的氣體若體積不同，則它們所含的分子數也不同 D.氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積約為22.4L [解析]決定物質體積的因素有：①微粒數的多少②微粒本身的大?、畚⒘ｉg的距離，其中微粒數的多少是決定物質體積大小的主要因素。對于氣體物質，在一定溫度和壓強下，其體積的大小主要由分子數的多少來決定，故A不正確，B正確；氣體的體積隨溫度和壓強的變化而變化。體積不同的氣體，在不同的條件下，其分子數可能相同，也可能不同，是無法確定的，故C不正確；氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積，其大小是不確定的，會隨著溫度、壓強的變化而變化，22.4L/mol是標準狀況下的氣體摩爾體積，故D不正確。 [答案]B 特別提醒： 氣體摩爾體積的一個特例就是標準狀況下的氣體摩爾體積(V0)。在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約等于22.4 L。在理解標準狀況下的氣體摩爾體積時，不能簡單地認為“22.4 L就是氣體摩爾體積”，因為這個22.4 L是有特定條件的。這些條件就是： ①標準狀況，即0℃和101.325 kPa，氣體的物質的量為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任何氣體在標準狀況下的體積。 ②這里所說的標準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)在標準狀況下的體積為22.4 L”是不正確的，因為在標準狀況下，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準狀況。根據溫度、壓強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降低一半，分子間距將增大一倍；溫度降低一半或壓強增大一倍，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條件下的體積應相等，都約為22.4L。 考點三 阿伏加德羅定律及其推論 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。即：T1=T2；P1=P2 ；V1=V2　　n1 = n2 2.阿伏加德羅定律的推論： (1)三正比： 同溫同壓下，氣體的體積比等于它們的物質的量之比.V1/V2=n1/n2 同溫同體積下，氣體的壓強比等于它們的物質的量之比.p1/p2=n1/n2 同溫同壓下，氣體的密度比等于它們的相對分子質量之比.M1/M2=ρ1/ρ2 (2)二反比： 同溫同壓下，相同質量的任何氣體的體積與它們的相對分子質量成反比.V1/V2=M2/M1同溫同體積時，相同質量的任何氣體的壓強與它們的摩爾質量的反比.p1/p2=M2/M1。 (3)一連比： 同溫同壓下，同體積的任何氣體的質量比等于它們的相對分子質量之比，也等于它們的密度之比。m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2 (注：以上用到的符號：ρ為密度，p為壓強，n為物質的量，M為摩爾質量，m為質量，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。) [例3](xx全國理綜I)在三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，當它們的溫度和密度都相同時，這三種氣體的壓強(p)從大到小的順序是( ) A.p(Ne)＞p(H2)＞p(O2) B.p(O2)＞p(Ne)＞p(H2) C.p(H2)＞p(O2)＞p(Ne) D.p(H2)＞p(Ne)＞p(O2) [解析]根據阿伏加德羅定律，當它們的溫度和密度相同時，摩爾質量與壓強成反比，摩爾質量由小到大的順序為H2＜Ne＜O2 [答案]D 考點四 混合氣體的平均摩爾質量 1.已知混合物質的總質量m(混)和總物質的量n(混)：M(混)＝ 2.已知混合物各成分的摩爾質量和在混合體系內的物質的量分數或體積分數。 M(混)＝M1n1%＋M2n2%＋……＝M1V1%＋M2V2%＋…… 3.已知標準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：＝ [例4]（xx山東泰安）已知NH4HCO3NH3+H2O+CO2↑，則150℃時NH4HCO3分解產生的混合氣體A的密度是相同條件下H2密度的 倍。 A.26.3 B.13.2 C.19.8 D.無法計算 [解析]假設NH4HCO3為1 mol，則其質量為79 g ，完全分解產生的氣體為3 mol ，故有：M混合氣體=79g/3mol =26.3g/mol；又由“相同條件下，氣體的密度比等于其摩爾質量比”，故混合氣體A的密度是相同條件下H2密度的26.3/2 = 13.2倍。 [答案]B ★ 高考重點熱點題型探究 熱點1 阿伏加德羅常數 [真題1]（xx廣東）設阿伏加德羅常數（NA）的數值為nA,下列說法正確的是（ ） A.1molCl2與足量Fe反應，轉移的電子數為3nA B.1.5 mol NO2與足量H2O反應，轉移的電子數為nA C.常溫常壓下，46 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數為3nA D.0.10mol Fe粉與足量水蒸氣反應生成的H2分子數為0.10nA [解題思路]阿伏加德羅常數是微粒的集合體，其近似值為6.021023mol-1，常用符號NA來表示?；瘜W微粒指的是分子、原子、離子、質子、中子、電子等微觀粒子。 [解析]Fe過量可使Fe3+還原為Fe2+，故A不正確；3NO2+H2O==2HNO3+NO，易知B正確；C中， 可把N2O4看作2NO2，則有1moLNO2，所以有3mol原子；也可以用極端方法，看作全部NO2或全部N2O4考慮，也可得出結果。由方程式3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑可知D不正確。 [答案]B C 名師指引 阿伏加德羅常數（NA）的常見命題陷阱 陷阱1：溫度和壓強 22.4L/mol是指標準狀況（0 ℃，1.01105Pa）下的氣體摩爾體積。有意在題目中設置非標準狀況下的氣體體積，讓考生用22.4L/mol進行換算，誤入陷阱。 例如：①常溫常壓下，11.2L氧氣所含的原子數為NA ②在25℃，壓強為1.01105 Pa時,11.2L氮氣所含的原子數目為NA 分析：①、②中的氣體體積都是非標準狀況下的氣體體積，不可用標準狀況（0 ℃，1.01105Pa）下的氣體摩爾體積（22.4L/mol）來換算，故其敘述是錯誤的。 陷阱2：物質的狀態(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)物質作為氣體來命題，讓考生落入陷阱。 例如：①標準狀況下，22.4L辛烷完全燃燒，生成的CO2的分子數為8NA ②標準狀況下，11.2L四氯化碳所含的分子數為0.5NA ③標準狀況下，1L水所含的分子數為(1/22.4)NA ④標準狀況下，11.2L SO3中含有1.5NA個氧原子 分析：①、②、③中的辛烷、四氯化碳、水在標準狀況下均為液體，而④中的SO3在標準狀況下為固體，與標準狀況下的氣體摩爾體積的定義不符。故以上4道題的說法都不正確。 陷阱3：單質的組成 氣體單質的組成除常見的雙原子分子外，還有單原子分子（如Ne）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等；考生如不注意這點，容易誤入陷阱。 例如：①標準狀況下，11.2L臭氧中含NA個氧原子 ②10g氖氣所含原子數為NA ③在同溫同壓時,相同體積的任何氣體單質所含的原子數目相同 分析：臭氧（O3）為三原子分子，n(O)= 3n(O3)=1.5mol，即11.2LO3中含有1.5NA個氧原子，故①敘述錯誤。氖氣（Ne）為單原子分子，10g Ne為0.5mol，所含原子數為0.5mol NA，故②敘述錯誤。因為組成氣體單質的原子數目不同，故③敘述錯誤。若說成“在同溫同壓時,相同體積的任何氣體單質所含的分子數目相同”則正確。 陷阱4：粒子的數目 粒子種類一般有分子、原子、離子、質子、中子、電子等。1mol微粒的數目即為阿伏加德羅常數，由此可計算分子、原子、離子、質子、中子、電子等微粒的數目。往往通過NA與粒子數目的換算，巧設陷阱。 例如：①53g碳酸鈉中含NA個CO32- ②1.8g重水（D2O）中含NA個中子 ③1L 1mol/L的鹽酸溶液中，所含氯化氫分子數為NA 分析：53gNa2CO3的物質的量為53g/106gmol-1 = 0.5mol，即53gNa2CO3中含0.5NA個CO32-，故①敘述錯誤。H、D、T互為氫元素的三種同位素，三種原子的中子數不同，質子數相同。1.8gD2O物質的量為(1.8/20)mol，所含中子數為0.9NA，故②敘述錯誤。鹽酸溶液中無HCI分子，因HCI分子在水分子作用下全部電離成H+和CI-，故③敘述錯誤。 陷阱5：物質的結構 Na2O2是由Na+ 和O22-構成，而不是Na+ 和O2-；SiO2、SiC為原子晶體，其結構中只有原子，無分子；SiO2為正四面體結構，1molSiO2中含有的共價鍵數為4NA，P4也為正四面體結構，1mol P4分子中含有的共價鍵數為6NA。考生如不注意這點，容易誤入陷阱。 例如：①60gSiO2含有NA個SiO2分子 ②7.8gNa2O2中含有0.2NA個Na+ ，0.1NA個O2- ③60gSiO2含有的共價鍵數為2NA ④1molP4分子中含有的共價鍵數為4NA 分析：SiO2為原子晶體，其結構中只有原子，無分子，故①敘述錯誤。Na2O2是由Na+ 和O22-構成，而不是Na+ 和O2-；故②敘述錯誤。SiO2為正四面體結構，1molSiO2中含有的共價鍵數為4NA，故③敘述錯誤。P4為正四面體結構，1mol P4分子中含有的共價鍵數為6NA，故④敘述錯誤。 陷阱6：物質的變化 一些物質間的變化具有一定的隱蔽性，有時需要借助方程式分析才能挖掘出隱含的變化情況。考生若不注意挖掘隱含變化往往會誤入陷阱。 例如：①2.4g金屬鎂變?yōu)殒V離子時失去的電子數為0.1NA ②常溫常壓下，1molNO2氣體與水反應生成NA個NO3- ③62gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-離子數為NA ④在銅與硫的反應中，1mol銅失去的電子數為2NA ⑤100mL 2mol/L的AlCl3溶液中含Al3+的數目為0.2NA ⑥500mL 1mol/L碳酸鈉溶液中含0.5NA個CO32- 分析：2.4gMg其物質的量為0.1mol，據Mg-2e → Mg2+，可知2.4gMg變?yōu)镸g2+時失去的電子數為0.2NA，故①敘述錯誤。據化學方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，1mol NO2氣體與水反應生成(2/3)mol NO3-離子，即為(2/3)NA個NO3-離子，故②敘述錯誤。Na2O溶于水后發(fā)生反應Na2O+H2O=2NaOH，所得溶液中不含有O2-離子，故③敘述錯誤。Cu與S反應的方程式為2Cu+S=Cu2S，Cu的化合價由零價升為+1價，2mol Cu失去2NA個電子轉變?yōu)镃u+離子，則1molCu失去的電子數為NA，故④敘述錯誤。在AlCl3溶液中，Al3+會發(fā)生水解而消耗，使其離子數目小于0.2NA，故⑤敘述錯誤。同理，在碳酸鈉溶液中，因CO32-水解消耗，使其離子數目小于0.5NA，故⑥敘述錯誤。 新題導練1 1-1.（xx廣東）下列敘述正確的是（ ） A.48gO3氣體含有6.021023個O3分子 B.常溫常壓下，4.6gNO2氣體含有1.811023個NO2分子 C.0.5molL－1CuCl2溶液中含有3.011023個Cu2＋ D.標準狀況下，33.6LH2O含有9.031023個H2O分子 [解析]解題時要注意回憶概念、分析原理注意運算公式的適用范圍。B選項4.6gNO2氣體中理論上含有1mol NO2分子，約6.021023個NO2分子，由于2NO2 N2O4，故應小于6.021023個，具體多少無法計算。C選項中要考慮Cu2＋的水解，也無法確定其數目，D選項標準狀況下H2O冰水混合物，不能用標準狀況下氣體摩爾體積22.4L/ mol來計算。 [答案]A 1-2.（xx江西師大附中、鷹潭一中聯考）NA代表阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是（ ） A．標準狀況下，11.2L四氯化碳所含分子數為0.5NA B．pH=2、體積為1L的醋酸溶液中含醋酸分子的數目為0.01NA C．7.8g Na2O2中陰、陽離子總數為0.4NA D．4.5g SiO2晶體中含有的硅氧鍵數目為0.3NA [解析]標準狀況下，四氯化碳為液態(tài)，不可以用22.4L/mol來換算，故A不正確；醋酸為弱電解質，在溶液中部分電離，0.01NA是溶液中H+的數目，故B不正確；Na2O2中的陰離子為O22-，7.8g Na2O2中的物質的量為0.1mol，其陰、陽離子總數為0.3NA，故C不正確。 [答案]D 熱點2 氣體摩爾體積 [真題2]（xx山東） NA表示阿伏加德羅常數，以下說法正確的是（ ） A.常溫常壓下，16g氧氣中含有氧原子的數目為NA B.25℃，壓強為1.01105 Pa時,11.2L氮氣所含的原子數目為NA C.標準狀況下，11.2L四氯化碳所含的分子數為0.5NA D.標準狀況下，11.2L SO3中含有1.5NA個氧原子 [解析]B中的氣體體積是非標準狀況下的氣體體積，不可用標準狀況（0 ℃，1.01105Pa）下的氣體摩爾體積（22.4L/mol）來換算，故B敘述不正確；C中的四氯化碳在標準狀況下為液體，D中的SO3在標準狀況下為固體，與標準狀況下的氣體摩爾體積的定義不符。故C、D都不正確。 [答案]A 名師指引 22.4L/mol是標準狀況下的氣體摩爾體積，運用時要注意其特定條件： ①標準狀況，即0℃、101.325 kPa 或0℃、1atm ②1 mol氣體。這里所說的氣體，是指物質在標準狀況時本身的狀態(tài)，而不指其他外界條件的狀況。如“1 mol H2O(g)在標準狀況下的體積為22.4 L”是不正確的，因為在標準狀況下，我們是無法得到氣態(tài)水的。 新題導練2 2-1.（xx江西彭澤二模）NA為阿伏加德羅常數，下列說法中不正確的是（ ） A.3.2g S2和S8含有硫原子的個數為0.1NA 1 3n+1 B.含NA個化學鍵的CnH2n+2分子的物質的量為 mol C.標況下，11.2L CO2分子中含有雙鍵數約為NA D.1molFe與一定量HNO3中恰好完全反應，則轉移的電子數一定為3 NA [解析] 1molFe與一定量HNO3中恰好完全反應，Fe可能轉化為+2或+3，轉移的電子數為2NA ～3 NA之間。 [答案]D 2-2.（xx重慶二模）測定1mol氧氣在標準狀況下所占體積的實驗操作步驟如下： ①按下圖裝配實驗裝置。 ②洗凈試管然后充分干燥。 ③向500mL燒瓶里裝滿水，燒杯中也裝入少量的水。把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A，橡膠管B和玻璃管C中也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡膠管B夾緊。 ④稱得試管的質量14.45g，往試管里加入KClO3和MnO2的混合物，再稱其質量為15.95g。 ⑤打開彈簧夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯中水面一致，再關閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉。 ⑥打開彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產生氣體，即水不再流向燒杯時為止。 ⑦反應完畢后把裝置放置冷卻到室溫。 ⑧調節(jié)燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關閉彈簧夾。 ⑨用量筒測量燒杯里水的體積為285.0mL，把它換算為標準狀況下氧氣的體積279.7mL。 ⑩再稱量冷卻后試管的質量為15.55g。 根據上述實驗，回答下列問題： （1）在操作⑦中，裝置冷卻時，玻璃管C的出口，一直要在燒杯的水中，不能離開水面其理由是 。 (2）簡述操作⑧的必要性，即為什么要調 節(jié)燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致？答 ： （3）標準狀況下1mol氧氣所占的體積（保留小數后兩位）為 L；混合物中MnO2的質量分數為 。 [答案]（1）溫度降低時，燒瓶中的壓強降低，這時燒杯中的水就會回流，從而使測定出的氣體的體積準確。（2）如果燒瓶中的壓強和外界大氣壓不一致，測定出的氣體體積就不準確。（3）22.38 ；32% 或0.32 熱點3 阿伏加德羅定律及其推論 [真題3]（xx江蘇）下列各組中兩種氣體的分子數一定相等的是( ) A.同質量、同體積的O2和N2 B.同質量、密度不等的N2和C2H4 C.同體積、同密度的CO和C2H4 D.同壓、同體積的O2和N2 [解析]雖然O2和N2的 同質量相同，但因它們的摩爾質量不同，所以其分子數目也就不同，故A不正確；由pV＝nRT易知，在同壓、同體積條件下，O2和N2的物質的量之比與溫度成反比，因其溫度不定，所以它們的分子數目也就無法確定。 [答案]B C 名師指引 1.公式、定律的使用切忌死記硬背，胡亂套用。運用時宜根據題目的需要去進行合理的推導。阿伏加德羅定律的推論很多，如靠記憶去答題，難免會出錯，但如能根據題目的需要用理想氣體狀態(tài)方程去推導求解，則就會準確得多。 2.阿伏加德羅定律及其重要推論的推導： 利用氣態(tài)方程：pV＝nRT＝和密度公式：ρ＝ 可得如下推論： ①同溫同壓下： ②同溫同體積下： ③由同溫同壓下：還可推知： (也稱為氣體１相對于氣體２的密度) 新題導練3 3-1.在標準狀況下，ag氣體A與bg氣體B的分子數相同，則與此有關的以下說法中不正確的是（ ） A.氣體A與氣體B的摩爾質量之比為a:b B.相同狀況下，同體積的氣體A與氣體B的質量之比為a:b C.質量相同的氣體A與氣體B的分子數之比為b:a D.同溫同壓下，氣體A與氣體B的密度之比為b:a [解析]根據題意，有：選項A:=nA=nB,∴MA:MB=a:b ；選項B:同體積氣體的質量比,即為密度比,=(見A)；選項C: m(A)=m(B) D. = [答案]D 3-2.（xx北京海淀）在120℃時分別進行如下四個反應： A.2H2S + O2 = 2H2O + 2S B.2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2 C.C2H4 + 3O2 = 2H2O + 2CO2 D.C4H8 + 6O2 = 4H2O + 4CO2 （1）若反應在容積固定的容器內進行，反應前后氣體密度（d）和氣體總壓強（P）分別符合關系式d前=d后和P前>P后的是 ；符合關系式d前=d后和P前=P后的是 （請?zhí)顚懛磻拇枺? （2）若反應在壓強恒定、容積可變的容器內進行，反應前后氣體密度（d）和氣體體積（V）分別符合d前>d后和V前d后和V前>V后的是 ；（請?zhí)顚懛磻拇枺? [解析]本題是典型的阿伏加德羅定律及其推論的應用題，要注意在120℃時，水是氣態(tài)。當容積固定時，若要求反應前后d前=d后，則反應應該是在反應條件下反應前后都是氣體，符合此條件的反應有B、C、D，若要求反應前后P前>P后，則要求反應后氣體n前>n后，即反應物化學式前系數和要大于生成物化學式前系數和，也即為反應為總物質的量縮小的反應，符合此條件的只有反應B了。同理，分析出符合關系式d前=d后和P前=P后的反應是C。 當反應在壓強恒定、容積可變的容器內進行，若要d前>d后，則要求①若反應前后物質均為氣態(tài)，即反應前后氣體總質量不變，則當反應為總體積增大時滿足條件；②若反應前后氣態(tài)物質質量有變化，則需要同時考慮質量的變化和體積的變化，即根據密度定義來討論。根據題給的四個反應，就容易判斷出符合條件的反應分別是D、A。 [答案]（1）B；C （2）D；A 熱點4 有關混合氣體平均摩爾質量的計算 [真題4]（xx海南）由CO2、H2和CO組成的混合氣體在同溫同壓下與氮氣的密度相同。則該混合氣體中，CO2、H2和CO的體積比為（ ） A．29∶8∶13 B．22∶1∶14 C．13∶8∶29 D．26∶16∶57 [解析]根據題意，由“CO2、H2和CO組成的混合氣體在同溫同壓下與氮氣的密度相同”可知，CO2、H2和CO組成的混合氣體的平均摩爾質量為28g/mol；又，CO的摩爾質量為28g/mol,這說明所形成混合氣體中CO的體積可為任意體積，故有： 2 CO2： H2： 44 28 26 16 ＝ 13 8 [答案]C D 名師指引 交叉差值1 氣體1： 氣體1式量 “十字交叉法”的計算兩種混合氣體的物質的量之比、體積比的常用快捷方法，其格式如下： 混合氣體平均式量 交叉差值2 氣體2： 氣體2式量 氣體1的體積 交叉差值1 氣體1的物質的量 有： == == 氣體2的體積 交叉差值2 氣體2的物質的量 新題導練4 4-1.（xx江西信豐中學）用蒸汽密度法測定物質的相對分子質量是一種常用的方法?，F測得0.3g某揮發(fā)性液體化合物樣品在揮發(fā)時排出的空氣在標準狀況下是40mL，則該化合物的相對分子質量是( ) A．85 B．168 C．310 D．340 [解析]排出空氣的體積即為液體混合物蒸氣的體積，故有： [答案]B 4-2.(xx重慶二模)在有機溶劑里，使與發(fā)生完全反應，釋放出，同時得到一種白色晶體A，A的熔點為113℃，在減壓時，50℃即可升華，測得A蒸氣的密度(標準狀況)為。 (1)通過計算得出A的化學式_____ ______。 (2)生成A晶體的化學方程式為______ _______。 (3)分子結構測定結果表明，同種元素的原子在A分子中所處的環(huán)境毫無差別，試寫出A的結構式：______ ______。 [解析]根據題意先算出A的摩爾質量，然后結合化學方程式寫出A物質的化學式即可。物質A的摩爾質量為：22.4L/mol15.5g/L = 347.2 g/mol；則PCl5和NH4Cl等物質的量反應的化學方程式為：。又因所發(fā)生的反應是非氧化還原反應，A中P為+5價，N為-3價，Cl為-1價，各元素的化合價在反應前后均不變，且“分子中A所處的環(huán)境毫無差別”，從而可得A的結構式（見答案）。 [答案]（1） （2） （3） ★搶分頻道 限時基礎訓練 1. （09年福建理綜8）設NA為阿伏伽德羅常數，下列敘述正確的是 A．24g鎂的原子量最外層電子數為NA B．1L0.1molL-1乙酸溶液中H＋數為0.1NA C．1mol甲烷分子所含質子數為10NA D．標準狀況下，22.4L乙醇的分子數為NA 答案：C 解析：A項，鎂的最外層電子數為2，故錯；B項，乙酸為弱電解質，部分電離，故H＋小于0.1NA，錯；C項，CH4的質子數為10，正確；D項，乙醇標狀下不是氣體，錯。 2．．（09年廣東理基20）設NA代表阿伏加德羅常數（NA）的數值，下列說法正確的是 A．22．4 L Cl2中含有NA個C12分子 B．1 L 0．1 molL-1 Na2SO4溶液中有0．1 NA個Na+ C．1 mol H2與1 mol C12反應生成NA個HCl分子 D．1 mol Ca變成Ca2+時失去的電子數為2NA 答案：D 解析：A選項沒有指出條件是否為標準狀況；B選項中Na+的物質的量為0.2mol，因此Na+應為0.2NA個；C選項中H2和Cl2反應的化學方程式為H2＋Cl2=2HCl，因此1 mol H2與1 mol C12反應生成2NA個HCl分子；D選項中Ca失電子的反應為Ca－2e－=Ca2＋，因此1 mol Ca失去2NA個電子數變成Ca2+。所以D選項正確。 3. （09年廣東理基20）設NA代表阿伏加德羅常數（NA）的數值，下列說法正確的是 A．22．4 L Cl2中含有NA個C12分子 B．1 L 0．1 molL-1 Na2SO4溶液中有0．1 NA個Na+ C．1 mol H2與1 mol C12反應生成NA個HCl分子 D．1 mol Ca變成Ca2+時失去的電子數為2NA 答案：D 解析：A選項沒有指出條件是否為標準狀況；B選項中Na+的物質的量為0.2mol，因此Na+應為0.2NA個；C選項中H2和Cl2反應的化學方程式為H2＋Cl2=2HCl，因此1 mol H2與1 mol C12反應生成2NA個HCl分子；D選項中Ca失電子的反應為Ca－2e－=Ca2＋，因此1 mol Ca失去2NA個電子數變成Ca2+。所以D選項正確。 4.在同溫同壓下質量相同的X、Y兩氣體，已知此時V(Y)＞V(X)，則Mr(Y)和Mr(X)的關系是( ) A.Mr(X)＞Mr(Y) B.Mr(X)＜Mr(Y) C.Mr(X)=Mr(Y) D.無法確定 [解析]根據題意，因相同質量的X、Y兩氣體，在同溫同壓下V(Y)＞V(X)，也即n(Y)＞n(X),則必有Mr(Y)﹤Mr(X) [答案]A 5.（xx黃石二中）兩個體積相同的容器，一個盛有NO，一個盛有N2和O2，在同溫同壓下兩容器內的氣體一定具有相同的（ ） A．原子總數 B．質子總數 C．分子總數 D．質量 [解析]NO、N2和O2都是雙原子分子，根據阿伏加德羅定律可知A正確。只有當N2和O2的物質的量之比為1︰1時，B、D才正確。 [答案]AC 6.（xx廣雅）在體積為VL的密閉容器中通入amolNO和bmolO2反應后，容器內氮原子和氧原子數之比是（ ） A.a∶b B.a∶2b C.a∶(a+2b) D.a∶(2a+2b) [解析]由元素守恒知：氮原子數為a，氧原子數為(a+2b)，故其比為：a∶(a+2b) [答案]C 7.（xx廣東）等量鎂鋁合金粉末分別與下列4種過量的溶液充分反應，放出氫氣最多的是（ ） A.2molL-1H2SO4溶液 B.18 molL-1H2SO4溶液 C.6 molL-1KOH溶液 D.3 molL-1HNO3溶液 [解析]B中18 molL-1H2SO4溶液為濃硫酸，它和D中的HNO3溶液與鎂鋁合金反應都不會放出氫氣，故BD錯；又因為反應時鎂鋁合金等量且不足，而鎂又不能與KOH溶液反應，故易知答案為A [答案］A 8．（xx江西南昌二中）下列各物質中所含原子個數由大到小的順序正確的是( ) ①0.5mol氨氣；②標準狀況下22.4L氦氣；③4℃時9mL水；④0.2mol磷酸 A．①④③② B．④③②① C．②③④① D．①④②③ [解析]所含原子數依次為①0.54=2mol ②2mol(單原子分子) ③（4℃時水的密度） ④0.28=1.6mol [答案]A 9.（xx海南）在兩個密閉容器中，分別充有質量相等的甲乙兩種氣體。若兩容器的溫度和壓強均相等，且甲的密度大于乙的密度，則下列說法正確的是（ ） A.甲的分子數比乙的分子數多 B.甲的物質的量比乙的物質的量少 C.甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小 D.甲的相對分子質量比乙的相對分子質量小 [解析]由理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT可知，當兩容器的溫度和壓強均相等時，氣體的體積V與氣體的物質的量n成正比，又因為甲的密度大于乙的密度，而甲、乙兩種氣體的質量相等，故甲氣體的體積小于乙氣體的體積，甲的物質的量小于乙的物質的量，故B正確，A、D不正確；因為兩容器的溫度和壓強均相等，所以甲乙兩氣體的摩爾體積也相等，故C也不正確。[答案]B 10.（xx江蘇啟東）同溫同壓下，等質量的SO2和CO2相比較，下列敘述正確的是（ ） A.體積比為1∶1 B.體積比為11∶16 C.密度比為16∶11 D.密度比為11∶16 [解析]設SO2和CO2的質量各為1g。則其物質的量分別為：n(SO2)=，n(CO2)=，根據阿伏加德羅定律有：； [答案]B C 基礎提升訓練 11．．（09年廣東化學6）設NA 代表阿伏加德羅常數（NA ）的數值，下列說法正確的是 A．1 mol 硫酸鉀中陰離子所帶電荷數為NA B．乙烯和環(huán)丙烷（C3H6 ）組成的28g混合氣體中含有3NA 個氫原子 C．標準狀況下，22.4L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應轉移的電子數為NA D．將0.1mol氯化鐵溶于1L水中，所得溶液含有0.1NA Fe3+ 答案：C 解析： K2SO4中陰離子為硫酸根，1mol硫酸根所帶電荷為2mol，A錯誤。乙烯和C3H6的最簡式相同均為CH2，28g混合氣有2molCH2，所以含4molH原子，B錯誤。Fe3+在溶液中發(fā)生水解，0.1molFeCl3溶液中，Fe3+的物質的量要小于0.1mol，D錯誤。 12．（09年江蘇化學4）用NA表示阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是 A．25℃時，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH－數目為0.2NA B．標準狀況下，2.24L Cl2與過量稀NaOH溶液反應，轉移的電子總數為0.2NA C．室溫下，21.0g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數目為1.5NA D．標準狀況下，22.4L 甲醇中含有的氧原子數為1.0NA 答案：C 解析：A項，pH=13也就是意味著c(H＋)=110-13molL-1，則c(OH-)=110-1molL-1，所以n(OH－)=n(OH－)V=110-1molL-11L=0.1mol，所以N(OH－)=0.1NA；B項，發(fā)生的化學反應方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O（該反應為歧化反應），n(Cl2)=0.1mol，那么轉移電子的數目應該為0.1NA；C項，乙烯和丁烯的最簡式都是CH2，則n(CH2)==1.5mol，所以n(C)=01.5mol，N(C)=1.5NA；D項，標準狀況下，甲醇為液態(tài)，那么甲醇的物質的量就不是1mol，則所含有的氧原子個數也不為NA。 【考點分析】以阿伏伽德羅常數為載體考察如下知識點①考查22.4L/mol的正確使用；②考查在氧化還原反應中得失電子數的計算；③正確表示一定物質的量的某物質微粒所含某種微粒的個數；④考查在標準狀況下一定體積的氣體分子所含的分子數和原子數。 13．（09年寧夏理綜7）將22.4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應后，氣體體積11.2L（體積均在相同條件下測定），則該氮氧化合物的化學式為 A．NO2 B．N2O2 C．N2O D．N2O4 答案：A 解析：根據2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2，以及題中數據反應后氣體體積為反應前氣體體積的一半，可以得到x=1，因此只有A選項符合題意。 【點評】本題主要考查氣體摩爾體積，阿伏伽德羅常數等知識，題目較為老套，而且這種題目在若干年前就已經經常出現了。 14．（09年山東理綜10）下列關于氯的說法正確的是 A．Cl2具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑 B．若35 17Cl、37 17若Cl為不同的核素，有不同的化學性質學科 C．實驗室制備Cl2，可用排放和食鹽水集氣法收集 D．1.12LCl2含有1.7NA個質子（NA 表示阿伏伽德羅常數） 答案：C 解析：本題以氯元素為載體，從氧化還原、原子結構、收集方法不同角度進行考查，體現了山東理綜化學選擇題的命題模式。氯氣與水的反應既是氧化劑也是還原劑；同一元素的不同核素化學性質幾乎完全相同而物理性質不同；D中提Cl2的體積未指明是標準狀況。實驗室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集也可用瓶口向上排空氣法收集，故C正確。 15．（09年海南化學8）下列敘述正確的是（用NA代表阿伏加德羅常數的值） A．2.4g金屬鎂變?yōu)殒V離子時失去的電子數為0.1NA B．1molHCl氣體中的粒子數與0.5 mo1/L鹽酸中溶質粒子數相等 C．在標準狀況下，22.4LCH4與18gH2O所含有的電子數均為10 NA D．CO和N2為等電子體，22.4L的CO氣體與lmol N2所含的電子數相等 答案：C 解析：A中鎂為0.1mol，失去的電子數為0.2 NA；B中鹽酸無體積，不能計算出粒子數；D選項中使用氣體摩爾體積不是在標準狀況下。 16.（xx上海）生態(tài)農業(yè)涉及農家廢料的綜合利用，某種肥料經發(fā)酵得到一種含甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體。2.016L（標準狀況）該氣體通過盛有紅熱CuO粉末的硬質玻璃管，發(fā)生的反應為：CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。當甲烷完全反應后，硬質玻璃管的質量減輕4.8g。將反應后產生的氣體通入足量的澄清石灰水中,充分反應吸收,生成沉淀8.5g，則： （1）原混合氣體中甲烷的物質的量是 。 （2）原混合氣體中氮氣的體積分數為多少？（寫出計算過程） [解析]根據題意，2.016L（標準狀況）混合氣體的物質的量為：2.016/22.4 = 0.090 mol （1）由方程式CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu可知，玻璃管質量減輕的4.8g為CuO中氧的質量，故原混合氣體中甲烷的物質的量為：4.8/(164）=0.075mol （2）由“將反應后產生的氣體通過過量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5g”可知，反應后氣體中CO2的物質的量為：8.5/100 =0.085 mol，則原混合氣中CO2的物質的量為：0.085 mol- 0.075mol = 0.010mol，故原混合氣體中氮氣的物質的量為：0.090 mol- 0.075mol - 0.010mol = 0.005mol，從而可得原混合氣體中氮氣的體積分數為： 0.005mol/0.090mol 100﹪= 5.56% [答案]⑴0.075mol ⑵5.56% 能力提高訓練 17.（xx北大附中）超導材料為具有零電阻及反磁性的物質，以、和CuO為原料、經研磨燒結可合成一種高溫超導物，現欲合成0．5 mol此高溫超導物，依化學劑量比例．需取、和CuO的物質的量分別為 ( ) A．0.50，0.50，0.50 B．0.25，1.0，1.5 C．0.50，1.0，1.5 D．1.0，0.25，0.17 [解析]假設、、CuO的物質的量分別為x、y、z,然后根據Y，Ba，Cu守恒建立方程組即可解得。 [答案]B 18.（xx江蘇）阿伏加德羅常數約為6.021023mol-1，下列敘述正確的是（ ） A.2.24LCO2中含有的原子數為0.3 6.021023 B.0.1L3 molL-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數目為0.3 6.021023 C.5.6g鐵粉與硝酸反應失去的電子數一定為0.3 6.021023 D.4.5 SiO2晶體中含有的硅氧鍵數目為0.3 6.021023 [解析]A中無體積條件；B中銨根離子會水解消耗；C中生成的可能是+2價鐵也可能是+3價鐵；故選D [答案]D 19.由NaH2PO4脫水形成1mol聚磷酸Na200H2P200O601，共脫去水分子的數目為（ ） A.198NA B.198 C.199NA D.199 [解析]由題意知，由NaH2PO4脫水形成1mol聚磷酸Na200H2P200O601，需NaH2PO4200mol，又由氧元素守恒可知，失去的水的物質的量為：n(H2O)=200mol4－601mol =199mol [答案]C 20.（xx茂名模擬）實驗室可用單分子膜法測定阿伏加德羅常數，其步驟和原理如下： （1）配制一定物質的量濃度的硬脂酸的苯溶液（硬脂酸是一種不溶于水的有機弱酸，苯是一種易揮發(fā)的有機溶劑） （2）測定從膠頭滴管滴出的每滴液體的體積 （3）測定在水槽水面上形成硬脂酸單分子膜所需硬脂酸苯溶液的滴數（見下圖） 用膠頭滴管吸取硬脂酸的苯溶液，垂直往水面中滴一滴，待苯在水面上全部揮發(fā)，硬脂酸分子在水面上擴散至看不到油珠時，再滴第二滴，如此逐滴滴下，直至整個水面形成單個分子厚度的硬脂酸分子形成的膜為止。（該單分子膜分子是緊密排列的，此時如再滴入硬脂酸溶液，該溶液在水面上不再擴散） （4）測量水槽中水的表面積 （5）計算求得阿伏加德羅常數 請回答下列問題： ①在第一步實驗中，稱取一定質量的硬脂酸后，配制溶液所需的玻璃儀器主要有 、 、 、 等。 ②第二步實驗，測定從膠頭滴管滴出的每滴液體的體積，常用的方法是 。 ③若硬脂酸苯溶液的濃度為c molL-1；測得膠頭滴管滴出的每滴溶液的體積為V mL；水面上形成硬脂酸單分子膜時滴下的硬脂酸溶液的滴數為d；水槽中水的表面積為S cm2；每個硬脂酸分子的截面積為A cm2，求阿伏加德羅常數NA（用含c、V、d、S、A的代數式表示）。 ④若水中含有少量氫氧化鈉溶液，則會對測定的NA值有何影響？ （選填“偏大”、“偏小”或“無影響”） [答案]①容量瓶、燒杯、滴管、玻棒 ②往小量筒中滴入1 mL溶液，然后記下總滴數，計算出1滴溶液的體積 ③ ④偏小