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2014届高考化学一轮复习名师讲解课件:第一章

时间:2014-01-01


考纲要求

考情分析

命题趋势

本部分内容是高考的必考 1.了解物质的量的 预计2014年的高考有 单位——摩尔(mol)、 点,考查主要从两方面切 下列趋势:继续考查 入:①与元素化合物、基 摩尔质量、气体 阿伏加德罗常数、阿 本概念、基本理论相结合, 摩尔体积、阿伏 伏加德罗定律的相关 考查阿伏加德罗常数的具 加德罗常数的含 知识,对物质的量的 体应用,如2012年课标卷9 义。 考查依然会渗透在相 题,四川理综7题等;②气 2.根据物质的量 关的计算环节中。随 体摩尔体积的使用条件及 与粒子(原子、分 着新课程的全面实施 化学计算中的应用,阿伏 子、离子等)数 和高考制度改革的推 加德罗定律及其应用,如 目、气体体积(标 进,本部分知识与日 2012年高考江苏单科8题, 准状况下)之间的 常生活、工农业生产 上海化学13题,全国理综 相互关系进行有 有联系的题目的数量 12题等。题型以选择题为 关计算。 会进一步增加。 主,难度适中。

(对应学生用书 P1)

一、物质的量及其单位 1.基本概念

6.02×1023
6.02×1023 mol-1

2.物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系 三者关系为:
n=N/NA

。 ;

如:0.2 mol H2 中含有的氢原子个数为 2.408×1023 6.02×1022 个 Na+的物质的量为
0.1mol



问题探究 1:(1)1mol 氢这种说法正确吗?如何表示 1 mol 氢原子、1 mol 氢分子、1 mol 氢离子? (2)阿伏加德罗常数和 6.02×1023 mol-1 在实际使用上有何 区别? 提示:(1)使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明粒子 的种类,1 mol 氢的说法不正确,因其没有指明是氢分子、氢 原子还是氢离子。1 mol 氢原子、1 mol 氢分子、1 mol 氢离子 分别表示为 1 mol H、1 mol H2、 1 mol H+。

(2)阿伏加德罗常数是一个非常精确的数,而 6.02×1023 mol- 1 只是阿伏加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非 常准确,要使用阿伏加德罗常数,而在涉及简单计算时,则用 6.02×1023 mol- 1 进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率 π 与 3.14 的关系。

二、摩尔质量 1.摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为 M,单位为 .

g· -1 mol

mol-1 。如 M(Fe)= 56g·



2.摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系 m n=M 三者关系为: 。 如:0.5 mol O2 的质量为
16g

; 。

11 g CO2 的物质的量为 0.25mol

问题探究 2:摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量 三者的区别和联系。

提示:1 mol 物质的质量在数值上和摩尔质量相同,二者 的区别在于单位不一样,质量的单位是克或千克,而摩尔质量 的单位是 g· -1 或 kg· - 1。 mol mol 相对分子质量与摩尔质量单位不 同,但在数值上二者相等。

三、气体摩尔体积 1.决定物质体积大小的因素 (1)决定固体、液体物质体积大小的因素主要是 粒子数目

的多少 和

粒子本身的大小



(2)决定气体体积大小的因素是 体

粒子数目的多少

和气

分子间的平均距离

。影响气体间距离的因素是 温度

和 压强 ,对于一定量的气体,当压强一定时,温度升高,气 体体积要 增大 ,当温度一定时,增大压强,气体体积会 减小 。

2.气体摩尔体积 (1)定义:

单位物质的量
。 或

的气体所占的体积。

(2)符号: Vm (3)单位:

L/mol

L· -1 mol



(4)气体摩尔体积概念的要点 ①物质的聚集状态,必须是 气体 ,不适用于固体、液体。 ②物质的量必须为 1mol 。

③必须指明气体所处的外界条件,即温度、压强。

3.标准状况下的气体摩尔体积 ?温度: 0℃ 。 ? ? 压强: 1个标准大气压 。 (1)? ? 对象: 气体 ?任何一种单一组分的气体或不相互反 ? 应的混合气体?。 ? (2)结论:约为 22.4 。 (3)单位: L/mol 。

4.气体摩尔体积与气体体积之间的关系为 V n= Vm 。 5.阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下,相同体积的 有

任何气体

都含

相同数目

的分子。

问题探究 3: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? 提示:不一定,因为影响气体体积的因素是温度、压强两 个条件,非标准状况下 1 mol 气体的体积也可能是 22.4 L。

(对应学生用书 P2)

1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数及摩尔质量等概念的 理解

概念 物质的量

应用注意事项

“物质的量”四个字是一个整体,不能 拆开,也不能添字,如不能说成“物质 量”或“物质的数量”等

概念

应用注意事项

(1)只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中 子、质子、电子等,也可以是特定组合,如 1 mol NaCl 摩尔 (2)用“mol”时,物质用化学式表示,如“1 mol O”“ 2 mol O2”“1.5 mol O3”,不能说“1 mol氧” (1)NA的基准是0.012 kg 12C中的原子个数 阿伏加德 (2)12C不仅是摩尔的基准对象,而且还是相对原子质 罗常数 量的基准 (3)NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算 (1)适用于任何一种微观粒子 摩尔质量 (2)纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质 量一般称为平均摩尔质量

2.物质的量、质量、摩尔质量和阿伏加德罗常数之间的关系

计算关系式 (公式)

主要应用

注意事项 (1)NA 单位:mol-1

N n= NA

在 n、N 和 NA 中,已知任 (2)求 n 或 N 时: 概念性 意两项求第三项 问题用 NA, 数字性问题 用 6.02×1023 mol-1

m M= n

在 M、n 和 m 中,已知任 意两项求第三项

计算关系式 (公式)

主要应用

注意事项

(1)在 m、M、NA 和 N 中,(1)重视 n 在 m 和 N 之 已知任意三项求第四项 间的桥梁作用

(2)以 n 恒等,列代数方程 (2)与 N 有关的问题莫 式可解决较复杂的问题 忽视微粒的组成和种类

已知阿伏加德罗常数为(NA)和摩尔质量,则一个微粒的质 M 量(m):m= ;同理,若已知 m、NA,则 M=m· A。 N NA

下列说法正确的是 A.1 mol 氢约含有 6.02×1023 个微粒 B.H2 摩尔质量是 2 g

(

)

C.1 mol O2 的质量是 32 g,含有的氧原子数为 2NA D.2NA 个 H2SO4 分子的摩尔质量为 196 g/mol

【解析】

A 项未指出 1 mol 氢是氢分子还是氢原子,无

法确定其个数;B 项单位为 g/mol;C 项 1 mol O2 的质量即为 其相对分子质量的数值; 项 2NA 个 H2SO4 分子的质量为 196 g, D 但其摩尔质量仍为 98 g/mol。
【答案】 C

判断有关概念要注意其指向性——粒子的具体化;恒久性 ——相对分子质量,摩尔质量不随微粒的增多而变化;一致性 ——物理单位与指代物质要一致。

下列说法正确的是 A.1 mol 氯含有 6.02×1023 个微粒 B.阿伏加德罗常数数值约等于 6.02×1023 C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.H2O 的摩尔质量是 18 g
【解析】

(

)

A:氯未指明是氯原子还是氯分子、无意义。

摩尔质量是有单位的物理量,单位为 g/mol。
【答案】 B

关于阿伏加德罗常数(NA)的考查,涉及的知识面广,灵活 性强,是高考命题的热点。解答该类题目时要细心审题,特别 注意题目中的关键性字词,留心“陷阱”。主要考查点如下: 1.考查“标准状况”、“常温常压”等外界条件的应用 (1)在标准状况下非气态物质: 如 H2O、SO3、戊烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等,体积 为 22.4 L 时,其分子数不等于 NA。 (2)物质的质量、 摩尔质量、 微粒个数不受外界条件的影响。

2.考查物质的组成 (1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等) 的数目: 如 Ne、D2O、18O2、H37Cl、—OH 等。 (2)物质中所含化学键的数目: 如 H2O2、CnH2n+ 2 中化学键的数目分别为 3、3n+1。 (3)最简式相同的物质中的微粒数目: 如 NO2 和 N2O4、乙烯和丙烯等。 (4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目: 如 N2、CO、C2H4 等。

3.考查氧化还原反应 电子转移(得失)数目问题的分析,如 Na2O2、NO2 与 H2O 反 应;电解 AgNO3 溶液、CuSO4 溶液的反应;Cl2 与 H2O、NaOH、 Fe 反应等,分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问 题。 4.考查弱电解质的电离,盐类的水解 弱电解质在水溶液中部分电离,可水解的盐溶液中,离子发 生微弱水解。如 1 L 0.1 mol· - 1 的乙酸溶液和 1 L 0.1 mol· - 1 的 L L 乙酸钠溶液中 CH3COO 的数目不相等且都小于 0.1NA。


5.考查一些特殊的反应 如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧 化二氮之间存在相互转化,合成氨反应属于可逆反应等。

(1)不要忽视“22.4 L/mol”的适用条件——标准状况; (2)不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进行 计算,如“1 mol/L 的 NaCl 溶液中含 Na 的数目为 NA”这种 说法是错误的。 (3)同种物质在不同的氧化还原反应中“角色”可能不同, 电子转移情况也可能不同,不能一概而论。


(2012 年课标卷)用 NA 表示阿伏加德罗常数的值。 下列叙述 中不正确的是 ( )

A.分子总数为 NA 的 NO2 和 CO2 混合气体中含有的氧原 子数为 2NA B. g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数 28 为 2NA C.常温常压下,92 g 的 NO2 和 N2O4 混合气体含有的原子 数为 6NA

D.常温常压下,22.4 L 氯气与足量镁粉充分反应,转移 的电子数为 2NA

【解析】

本题考查阿伏加德罗常数的应用。NO2 和 CO2

的每个分子中都含有 2 个氧原子,故分子总数为 NA 的二者混 合气体中含有的氧原子数为 2NA,A 项正确;乙烯和环丁烷中 24 28 g× 28 的含碳量相等,n(C)= -1=2 mol,故混合气体含有的 12 g· mol 碳原子数为 2NA,B 项正确;

由于总质量一定,故可将混合气体只看作 NO2 气体,则 92 g n(NO2)= -1=2 mol,故含有的原子总数为 3×2NA = 46 g· mol 6NA, 项正确; C 常温常压下, 22.4 L 氯气的物质的量小于 1 mol, 故反应转移的电子数小于 2NA,D 项不正确。
【答案】 D

对于阿伏加德罗常数的正误判断需注意: (1)关注试题中的关键词,留心有无“陷阱”。 (2)给出物质的体积,一看条件是否为标准状况,二看状态 是否为气体,对于气体还需注意是稀有气体(单原子分子)还是 其他气体。

设 NA 为 阿伏加德 罗常数 的值,下 列说法 中正 确的是 ________。 ①(2011 年江苏)常温常压下,Na2O2 与足量 H2O 反应,共 生成 0.2 mol O2,转移电子的数目为 0.4NA ②22.4 L 的 HCl 溶于水,溶液中 H 数为 NA ③常温常压下,22.4 L N2 所含的分子数大于 NA ④标准状况下,22.4 L CH4 和 CO2 的混合气体所含有的分 子数目为 NA


⑤(2012 年四川理综)标准状况下,33.6 L 氟化氢中含有氟原 子的数目为 1.5NA ⑥7.8 g Na2O2 晶体中含有 0.2 NA 个阴离子 ⑦2.9 g 2 CaSO4· 2O 含 有 的 结 晶 水 分 子 数 为 0.02 H NA(2CaSO4· 2O 相对分子质量为 290) H ⑧100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数为 4 NA ⑨(2012 年四川理综)常温常压下, g 乙烯与丙烯的混合物 7.0 中含有氢原子的数目为 NA ⑩(2011 年全国)12 g 金刚石中含有的共价键数为 4NA

?(2011 年江苏)25℃,pH=13 的 NaOH 溶液中含有 OH 的数目为 0.1NA



【解析】 ①因为过氧化钠中的氧元素发生歧化反应,故 生成 0.2 mol O2 时转移电子的数目为 0.2NA,正确;②22.4 L 的 HCl 在不指明压强和温度下不能求算物质的量是多少,所以错 误;③常温常压下,22.4 L N2 的物质的量小于 1 mol,所以分 子数小于 NA,错误;④在标准状况下,22.4 L 的任何气体均为 1 mol,正确;⑤标况下 HF 为液态,错误;⑥Na2O2 的电子式 为 Na


· · · ····2- [·· ·· · Na+,7.8 OO] · ·

g Na2O2 晶体为 0.1 mol,其中含有 0.1

2 mol O2 ,错误;



⑦2.9 g 2CaSO4· 2O 含有的结晶水分子数为 0.01 mol,所 H 以错误;⑧注意 98%的浓硫酸中除硫酸含氧原子外,水中还含 有氧原子,所以 100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数大于 4NA, 错误; ⑨乙烯和丙烯的最简式都是 CH2, 7.0 g 乙烯和丙烯的 故 混合物含有 n(CH2)=0.5 mol,则 H 原子的物质的量为 1 mol, 正确;⑩一个碳原子可以与四个碳原子形成共价键,但每个共 价键为两个碳原子共用,也就是 1 mol 金刚石可以形成 2 mol 共价键,错误;?因为没有指明溶液的体积,错误。
【答案】 ①④⑨

1.阿伏加德罗定律 在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。 即:T1=T2,p1=p2,V1=V2?n1=n2 2.阿伏加德罗定律的推论

结论 V1/V2=n1/n2 类型一 同温同压 M1 ρ1/ρ2= M2 类型二 同温同容 p1/p2=n1/n2 注:以上用到的符号:ρ 为密度,p 为压强、n 为物质的量、M 为摩尔质量、V 为气体体积

条件

(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。 (2)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约, 只要其中“三同”成立, 第“四同”也成立, 即“三同”定“一 同”。 (3)应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背,要熟记相 关化学计量的定义式,并结合相互关系进行推导。

在两个密闭容器中, 分别充有质量相同的甲、 乙两种气体, 若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则 下列说法正确的是 A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 ( )

【解析】 V 甲<V 乙

温度、压强、气体质量相同 分析题意――――――――――――――→体积: 密度:甲>乙

【答案】 B

对于阿伏加德罗定律,要理解记忆。使用时应注意不同的 关系式适应于不同的条件。解题时还应看清所描述的对象的物 理量是“体积”、“质量”,还是“物质的量”,然后再作答。

同温同压下,a g 甲气体和 2a g 乙气体所占体积之比为 1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( A.同温同压下甲和乙的密度之比为 1∶1 B.甲与乙的相对分子质量之比为 1∶1 C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为 1∶1 D.等质量的甲和乙中的原子数之比为 1∶1 )

【解析】 同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比, a 2a 推知 ∶ =1∶2,M(甲)=M(乙),根据密度公式,气 M?甲? M?乙? 体的密度等于质量除以体积,在同温同压下甲、乙密度之比为 1∶1,A 项正确;甲、乙的相对分子质量相等,B 项正确;同 温同体积下,气体的物质的量与压强成正比,等质量的甲、乙 气体的物质的量相等,所以压强也相等,C 项正确;相对分子 质量相等、质量相等,甲、乙分子数相等,但是甲、乙分子的 组成不确定,可能为单原子分子、双原子分子、三原子分子或 多原子分子,原子数不一定相等,D 项错误。 【答案】 D

(对应学生用书 P4)

下列说法正确的是 A.水的摩尔质量是 18 g

(

)

B.2 mol H2O 的摩尔质量是 1 mol H2O 摩尔质量的 2 倍 C.O2 的摩尔质量(单位是 g· -1)在数值上等于其相对分 mol 子质量 D.1 mol CO 的质量为 28 g· - 1 mol

【错因分析】

没有正确理解摩尔质量的含义,混淆物质

摩尔质量和其相对分子质量的关系而错选 A、B。

【正确解答】 摩尔质量的单位是 g· mol 1,相对分子质量 的单位为“1”,二者只是在数值上相等,A 项错误,C 项正确; 某物质摩尔质量一定,与物质的量多少无关,B 项错误;质量 的单位为 g,1 mol CO 的质量为 28 g,而不是 28 g· -1,D 项 mol 错误。答案为 C。



(1)注意区别质量和摩尔质量的单位。 (2)对于具体物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的 多少而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。

下列关于摩尔质量的说法中正确的是 A.氢的摩尔质量是 1 g· -1 mol B.1 mol N2 的摩尔质量是 28 g C.镁的摩尔质量是 24 g D.NO-的摩尔质量是 62 g· -1 mol 3

(

)

【解析】 A 错, 未指明是氢分子还是氢原子; 错, mol B 1 N2 的质量是 28 g;C 错,摩尔质量的单位应为 g· -1。 mol
【答案】 D

易错点 2 不理解气体摩尔体积的使用范围而致错

设 NA 为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是 ( A.16 g CH4 中含有 4NA 个 C—H 键

)

B.活泼金属从盐酸中置换出 1 mol H2,转移电子数为 NA C.500 mL 0.5 mol· -1 Al2(SO4)3 溶液中含 Al3+数为 0.5NA L D.常温常压下,0.5NA 个一氧化碳分子所占体积是 11.2 L

【错因分析】 会错选 D 项。

考生如果忽略气体摩尔体积的使用范围将

【正确解答】 每个 CH4 分子中含有 4 个 C—H 键,故 16 g(1 mol)CH4 中含有 4NA 个 C—H 键,A 正确。B 中转移电子数 应为 2NA,B 错。500 mL 0.5 mol· 1Al2(SO4)3 溶液中,Al3 的 L 物质的量为 2×0.5 mol· 1×0.5 L=0.5 mol, Al3 发生水解, L 但 故溶液中含 Al3+数小于 0.5NA,C 错。0.5NA 个一氧化碳的物质 的量为 0.5 mol,在标准状况下所占的体积为 0.5 mol×22.4 L· -1=11.2 L,但常温常压下不为 11.2 L,D 错。答案为 A。 mol
- + - +

理解气体摩尔体积的概念时应注意同时具备 4 个要点:(1) 标准状况; (2)物质的量为 1 mol; (3)气体(可以是混合气体);(4) 体积约为 22.4 L。同时要注意,若题目给出气体的质量或物质 的量求粒子数目,与外界条件是常温常压还是标准状况无关。 若题目是求稀有气体的粒子数目(特别是原子数目),须注意它 是单原子分子。

(2013 年山东四市联考)设 NA 表示阿伏加德罗常数的数值, 下列叙述正确的是 A.标准状况下,18 g D2O 中所含质子数为 10NA B.28 g N2 和 CO 的混合气体中含有的分子数为 NA C.标准状况下,11.2 L O2 参加反应转移的电子数一定为 2NA D.5.6 g 铁与足量稀硫酸反应失去电子数为 0.3NA ( )

【解析】 D2O 的相对分子质量为 20,1 个 D2O 含有 10 个 18 质子,18 g D2O 中所含质子数为 ×10NA=9NA,A 错;N2 和 20 CO 的摩尔质量均为 28 g/mol,则二者的混合气体的摩尔质量 仍为 28 g/mol,故 28 g 混合气体的分子数为 NA,B 对;反应 △ 2Na+O2=====Na2O2 中 1 mol O2 参与反应转移电子数为 2NA, 11.2 标况下 11.2 L O2 参加反应,转移电子数为 ×2NA=NA,C 22.4 错;铁与稀硫酸反应生成 FeSO4 和 H2,5.6 g 铁完全反应转移电 5.6 子数为 ×2NA=0.2NA,D 错。 56 【答案】 B

易错点 3

不能正确解读阿伏加德罗定律及其推论而出错

在密闭容器中充入 CO2 和 CO 的混合气体,其密度是相同 条件下氦气密度的 8 倍,这时测得容器内的压强为 p1。若控制 容器的容积不变,加入足量的 Na2O2,充分振荡并不断用电火 花点燃至反应完全,恢复到开始时的温度,再次测得容器内的 压强为 p2。则 p1 和 p2 之间的关系是 A.p1=8p2 C.p1=2p2 B.p1=4p2 D.p1=p2 ( )

【错因分析】 本题给出了 3 个数据,可根据相应反应来 计算反应前后容器的压强比。解答过程中易出现以下错误:一 是不清楚“CO2 和 CO 的混合气体的密度是相同条件下氦气密 度的 8 倍”的含义及其在本题中的具体应用,导致无法得出原 混合气体中 CO2 和 CO 的关系。二是误认为混合气体中只有 CO2 与 Na2O2 反应, 忽视 CO 与后来生成的 O2 反应又生成 CO2, CO2 继续与 Na2O2 反应导致计算错误。三是不能根据整体反应 来分析计算导致计算复杂化而错解。

【正确解答】

CO2 和 CO 混合气体的平均相对分子质量

为 32, 根据十字交叉法可得 CO2 和 CO的物质的量之比为 1∶3, 假设 CO2 的物质的量为 1 mol,CO 的物质的量为 3 mol,根据 点燃 反应 2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2CO+O2=====2CO2, 产 生的 O2 为 2 mol,但 O2 消耗 1.5 mol,故剩下 0.5 mol O2,根 据压强之比等于气体的物质的量之比: 1/p2=4/0.5, p1=8p2。 p 故 答案为 A。

考生在解题时应熟练掌握:(1)同温同压下,气体的体积之 比等于气体的物质的量之比、等于气体的分子数之比。(2)同温 同压下,气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比。(3)同 温同体积下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比。

常温常压下, 两个容积相同的烧瓶中分别盛满 X 和 Y 两种 气体,打开开关 a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压 强由大到小的顺序排列正确的是 ( )

编号 气体X 气体Y

① HI Cl2

② NH3 HCl

③ H2 Cl2

④ NO O2

A.②>③>①>④ C.③>①>④>②

B.③>①=④>② D.④>①>②>③

【解析】 审题时要注意三个问题:一是气体 X 与 Y 可能 反应,二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律,三是注意 2NO2?? 2O4 的转化。同温同体积,气体的压强之比等于物质 N 的量之比。 设起始状态下, 每个烧瓶中气体的物质的量为 a mol。 ①中 Cl2+2HI===2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后, 气体的物质的量为 1.5a mol。②中 NH3+HCl===NH4Cl,反应 后无气体。③中不反应(光照或点燃条件下才反应)。④中发生 反应 2NO+O2===2NO2,2NO2?? 2O4, N 反应后气体的物质的量 介于 a mol 与 1.5a mol 之间。 【答案】 C

跨越阿伏加德罗常数判断的“七个陷阱” 陷阱一: 忽视气体摩尔体积适用的条件。22.4 L· mol 1 指在 标准状况下(0℃,101 kPa)的气体摩尔体积。若题中出现物质 的体积,需考虑所给物质的状态是否为气体,条件是否为标准 状况。 陷阱二:忽视物质的聚集状态。气体摩尔体积适用的对象 是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物 质,如 CCl4、SO3、己烷、苯常作为干扰因素迷惑考生。另外 注意烃的衍生物中 CH3Cl、HCHO 等在标准状况下为气体。


陷阱三:忽视对物质微观结构的判断。(1)注意某些物质分 子中的原子个数,如 Ne、O3、白磷等。(2)特殊物质的摩尔质 量或分子中的中子数,如 D2O、T2O、18O2 等;(3)一些物质中 的化学键数目,如 SiO2、Si、CH4、P4、CO2、C60、烃中化学 键的数目等。 陷阱四:忽视电解质溶液中电离与水解的影响。注意弱电 解质的电离及离子的水解,如 1 mol CH3COOH 溶于水时,溶 液中 CH3COO 的物质的量小于 1 mol;1 mol FeCl3 溶于水时, 由于 Fe3+ 的水解,溶液中 Fe3+的物质的量小于 1 mol。


陷阱五:忽视对氧化还原反应中电子转移数目的分析。较 复杂的氧化还原反应中, 需正确求算电子转移的数目, Na2O2 如 +H2O,Cl2+NaOH,电解 AgNO3 溶液等。 陷阱六: 忽视分散系的变化导致微粒数目的变化。 FeCl3 如 溶液转化为 Fe(OH)3 胶体,因为胶体微粒是分子的集合体,所 以胶粒的数目小于原溶液中 Fe3+的数目。 陷阱七:忽视可逆反应不能进行到底。如 2NO2?? 2O4, N Cl2+H2O?? HClO+HCl,合成氨等。

关于阿伏加德罗常数的 20 个问题汇总。 下表中各种说法是 否正确?简要解释原因。
叙述 ①2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA ②0.1 L 3.0 mol· -1的NH4NO3溶液中含有的 L NH数目为0.3NA ③5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为 0.3NA ④4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA ⑤常温下11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为 0.5NA个 解释 结论

叙述 ⑥5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA 个 ⑦2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子 ⑧30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA ⑨标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子 数均为2NA ⑩相同条件下,N2和O3的混合气体与等体积的N2 所含原子数相等 ?1.0 L 1.0 mol· -1 CH3COOH溶液中, L CH3COOH分子数为NA ?Na2O2与CO2反应生成11.2 L O2(标准状况),反 应中转移的电子数为2NA

解释 结论

叙述 ?46 g NO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA
?10 g 46%的乙醇水溶液中所含H原子个数为0.6NA ?2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后, 混合物的分子数为2NA ?常温常压下,3.2 g O3所含的原子数为0.2NA ?18 g D2O所含的电子数为10NA ?1 L 1 mol· -1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解 L 生成Fe(OH)3胶粒NA个 ?1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA ?标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19NA

解释 结论

【答案】 ①未指明标准状况;错误。②NH+水解;错误。 4 ③铁不一定只生成 Fe3 ;错误。④4.5 g SiO2 是 0.075 mol,1 mol SiO2 晶体中含有 4 mol 硅氧键;正确。⑤“常温”不是标准状 况;错误。⑥铁转化为 Fe2+;错误。⑦2 mol 钠与过量稀盐酸 反应生成 1 mol H2;正确。⑧30 g 甲醛是 1 mol,含 4 mol 共用 电子对;正确。⑨氦气为单原子分子;错误。⑩O3 是 3 原子分 子;错误。?CH3COOH 电离;错误。?生成 1 mol O2 要转移 2 mol 电子;错误。


?NO2 和 N2O4 的 N、O 原子个数比相同;正确。?水和乙 醇中均含有 H 原子,应为 1.2NA;错误。?该反应为可逆反应, 不能进行到底,应大于 2NA;错误。?注意质量不受温度、压 强影响;正确。?D2O 的相对分子质量为 20,故 18 g D2O 所 含电子数小于 10NA;错误。?Fe(OH)3 胶粒是分子的集合体; 错误。?Na2O2 固体中含 Na 和 O2 两种离子,故应为 3NA;错 2 误。 ?标况下, 己烷为液体, 22.4 L 己烷的物质的量大于 1 mol; 错误。
+ -

实验目的 测定气体的相对分子质量 实验原理 利用阿伏加德罗定律——相同条件下,相同体 积的任何气体都含有相同数目的分子,得出结论: 相同条件下, 相同体积的气体的质量比等于其相对分子质量之比。

探究活动 1.用七个质量和容积完全相同的烧瓶分别收集满空气和 A、B、C、D、E、F 6 种气体,并用分析天平称其质量,称量 结果如下(标准状况下):
气体 烧瓶和气体的总质量(g) 48.4212 空气 A 48.4082 B 48.4082 C 48.4082 D E 48.3822 48.4342

F

48.8762

2.用收集空气的烧瓶装满水,用量筒测得装入水的体积为 0.293 L。 3.数据处理:空气的平均相对分子质量为 29,则烧瓶的 质量为: 0.293 L 48.4212 g- ×29 g/mol≈48.04187 g, 22.4 L· -1 mol Mr?A? 48.4082 g-48.04187 g 所以 = , 29 48.4212 g-48.04187 g 即 Mr(A)≈28,所以 Mr(B)=Mr(C)=Mr(A)≈28。 同理可计算出 Mr(D)≈26,Mr(E)≈30,Mr(F)≈64。

实验拓展 (1)上述六种气体中能使品红溶液褪色的是________(写化 学式)。 (2)A、B、C 可能的化学式是________。
答案:(1)SO2 (2)N2、CO、C2H4

(对应学生用书 P6)

一、对阿伏加德罗常数的考查 1.用 NA 表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述中正确的 是____________________。 (1)考查气体摩尔体积的适用条件 ①(2012 年广东理综,11D)常温常压下,22.4 L 的 NO2 和 CO2 混合气体含有 2NA 个 O 原子 ②(2012 年江苏化学,8C)标准状况下,11.2 L CH3CH2OH 中含有的分子数目为 0.5NA

③(2009 年上海,12C)分子数为 NA 的 CO、C2H4 混合气体 体积约为 22.4 L,质量约为 28 g ④(2010 年四川理综,7A)标准状况下,22.4 L 二氯甲烷的 分子数约为 4NA 个 ⑤(2009 年广东理基,20A)22.4 L Cl2 中含有 NA 个 Cl2 分子 (2)考查微粒中的电子数 ⑥(2011 年新课标全国卷,7B)1.00 mol NaCl 中,所有 Na+ 的最外层电子总数为 8×6.02×1023 ⑦(2010 年江苏,5B)1 mol 羟基中电子数为 10NA ⑧(2010 年上海,7B)1.7 g H2O2 中含有电子数为 0.9NA

(3)考查物质的组成 ⑨(2012 年江苏化学,8B)常温常压下,18 g H2O 中含有的 原子总数为 3NA ⑩(2011 年 课 标 全 国 卷 , 7A)1.00 mol NaCl 中 含 有 6.02×1023 个 NaCl 分子 ?(2009 年广东,6B)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的 28 g 混合 气体中含有 3NA 个氢原子 ?(2010 年福建理综,7B)标准状况下,22.4 L 空气含有 NA 个单质分子

(4)考查氧化还原反应中电子转移数目 ?(2011 年大纲全国卷,12D)1 mol Na 与足量 O2 反应,生 成 Na2O 和 Na2O2 的混合物,钠失去 NA 个电子 ?(2012 年广东理综, 11B)1 mol Fe 与足量的稀 HNO3 反应, 转移 2NA 个电子 ?(2011 年海南,10B)1 mol Cl2 与足量 Fe 反应,转移的电 子数为 3NA ?(2012 年江苏化学,8A)标准状况下,0.1 mol Cl2 溶于水, 转移的电子数目为 0.1NA

?(2012 年四川理综, 7D)某密闭容器盛有 0.1 mol N2 和 0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为 0.6NA (5)考查微粒中的化学键数目 ?(2012 年广东理综, 11A)常温下, g CH4 含有 NA 个 C—H 4 共价键 ?(2011 年江苏,8A)1 mol 甲醇中含有 C—H 键的数目为 4NA ?(2010 年江苏,5D)常温常压下,22.4 L 乙烯中 C—H 键 数为 4NA

(6)电解质溶液的考查
21 ○(2011 年广东理综,9B)1 L 0.1 mol· L
-1

氨水含有 0.1NA

个 OH-
22 ○(2011 年海南,10C)10 L pH=1 的硫酸溶液中含有的 H


数为 2NA
23 ○(2009 年浙江理综,8D)在 1 L 0.1 mol· L
-1

碳酸钠溶液

中,阴离子总数大于 0.1NA

解析:①常温常压下 22.4 L 气体的物质的量小于 1 mol, 故含有的 O 原子数小于 2NA, 错误。 ②标准状况下, 3CH2OH CH 为液态,不适用于气体摩尔体积,错误;③错误;④错误;⑤ 错误;⑥Na+的最外层电子数为 8,1.00 mol NaCl 中含 1.00 mol Na ,故所有 Na 的最外层电子总数为 8×6.02×1023,正确; ⑦1 mol 羟基中电子数为 9NA,错误;⑧正确;⑨任何条件下, 1 mol H2O 均含有 3 mol 原子,正确;⑩NaCl 属于离子晶体, 构成微粒是 Na+和 Cl-,不含分子,错误;?错误;
+ +

?空气是混合物,主要含有氮气和氧气,其次还有二氧化 碳等,单质的分子个数小于 NA,错误;?1 mol 钠与氧气完全 反应时失去 1 mol 电子,正确;?当 Fe 与足量的稀硝酸反应时 生成 Fe(NO3)3, 1 mol Fe 转移 3NA 个电子, 故 错误; mol Cl2 ?1 与铁反应生成 FeCl3,转移电子数为 2NA,错误;?Cl2 溶于水 为可逆反应,不能完全与水反应,错误;?N2 与 H2 反应是可 逆反应, 不能完全转化, 错误; mol 甲烷中含有 4 mol C—H ?1 键,故 4 g 甲烷中含有 1 mol C—H 键,正确;

?一个甲醇(CH3—O—H)分子中含 3 个 C—H 键,那么 1 mol 甲醇含 3 mol C—H 键;错误;?常温常压下不能使用 22.4
21 L/mol 计算乙烯的物质的量,错误;○NH3· 2O 是弱电解质, H 22 不能完全电离,含有的 OH 的个数少于 0.1NA,错误;○pH


=1 的硫酸中 c(H )=0.1 mol· 1,故 10 L 溶液中含有 H 数为 L
23 NA,错误;○正确。
23 答案:⑥⑧⑨??○







二、对阿伏加德罗定律的考查 2.(2007 年全国理综Ⅰ)在三个密闭容器中分别充入 Ne、 H2、O2 三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体 的压强(p)从大到小的顺序是 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:利用克拉伯龙方程 pV=nRT 变形为 pM=ρRT,因 为 ρRT 对应相等, 所以 pNeMNe=pH2MH2=pO2MO2, 代入式量 而得出选项 D 正确。
答案:D

三、以物质的量为核心的计算 3.(2012 年全国)在常压和 500℃条件下,等物质的量的 Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3 完全分解,所得气体体 积依次为 V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是 A.V3>V2>V4>V1 B.V3>V4>V2>V1 C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4 ( )

500℃ 解析:在常压和 500℃条件下,2Ag2O=====4Ag+O2↑, 500℃ 500℃ 2Fe(OH)3 ===== Fe2O3 +3H2O↑,2NH4HCO3 ===== 2NH3↑+ 500℃ 2CO2↑+2H2O↑,2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O↑, 由上面的分解反应可知,V3>V2>V4>V1,A 项正确。
答案:A

4. (2012 年上海化学)工业上将氨气和空气的混合气体通过 铂-铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下 V L 氨气完全 反应, 并转移 n 个电子, 则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( 11.2n A. 5V 22.4V C. 5n 5V B. 11.2n 22.4n D. 5V )

催化剂 解析: 根据反应 4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O, 当有标准 △ V 状况下 V L NH3 完全反应时,NH3 的物质的量为 mol,转 22.4 5V 移电子数为 mol,已知在此反应中转移电子数为 n,则 n 22.4 5V 22.4n = ×NA,所以,NA= ,故选 D。 22.4 5V
答案:D


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