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高中化学——物质的量 气体摩尔体积

物质的量气体摩尔体积课标解读要点网络1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(V m)、阿伏加德罗常数(N A)的含义。

2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。

3.了解相对原子质量、相对分子质量的含义,并能进行有关计算。

物质的量摩尔质量1.物质的量、阿伏加德罗常数2.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g·mol-1或kg·mol-1。

(2)数值:当微粒的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。

(3)关系:物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n=mM或M=mn或m=n·M。

[补短板](1)物质的量及其单位(摩尔)不能描述宏观物质的数量。

(2)使用摩尔作单位时,必须指定化学式或指明微粒的种类,如1 mol H 不能描述为1 mol 氢等。

(3)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,它与阿伏加德罗常数(N A)的关系应理解为6.02×1023是阿伏加德罗常数(N A)的数值的近似值。

(4)摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。

如H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。

但若不指明各单位,数值也不一定相等。

如H2O的摩尔质量也可以是0.018 kg·mol-1。

(5)摩尔质量与温度、压强、物质的量多少无关。

[基础判断](1)1 mol OH-的质量是17 g·mol-1。

()(2)N A代表阿伏加德罗常数的数值,22 g CO2中含有的氧原子数为N A。

()(3)n mol O2中分子数为N,则阿伏加德罗常数为Nn。

()(4)H2SO4的摩尔质量和相对分子质量的数值均为98。

()(5)46 g NO2和N2O4的混合气体中氧原子数为2N A。

()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)√[知识应用]有一瓶氯化钠试剂的标签如图所示,仔细观察该标签,然后回答下列问题:(1)该瓶未开封的试剂中含NaCl 的质量为________,物质的量约为________。

(2)从上述试剂瓶中取出0.5 g 样品配成溶液,溶液中Na +与Cl -总数目约为________(用数值表示)。

[答案] (1)480 g 8.2 mol (2)9.88×1021命题点1 基本概念的理解与应用1.(双选)下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH 3COOK)是效果较好的融雪剂。

下列关于1 mol CH 3COOK 的叙述正确的是( )A .1 mol CH 3COOK 含有1 mol 钾元素B .CH 3COOK 的摩尔质量为98 g·mol -1C .1 mol CH 3COOK 含有2 mol 氧D .1 mol CH 3COOK 含有约3×6.02×1023个HBD [元素是一个宏观概念,A 项错误;CH 3COOK 的摩尔质量为98 g·mol -1,B 项正确;“2 mol 氧”中“氧”是指氧原子还是指氧分子,说法不明确,C 项错误;1 mol CH 3COOK 含有3 mol H ,所以1 mol CH 3COOK 约含有3×6.02×1023个H ,D 项正确。

]2.草酸(分子式为H 2C 2O 4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。

下列有关判断不正确的是( )A .若1 mol 草酸中含a 个碳原子,则阿伏加德罗常数为a 2B .1 mol 草酸中约含有6.02×1023个分子C .45 g 草酸中约含有1.204×1024个氧原子D .草酸分子中碳与氧原子的物质的量之比为1∶2A [阿伏加德罗常数的单位为mol -1,a 2无单位,A 错误。

]解题“三注意”(1)审题时要注意常用计量的使用范围和条件。

(2)分析时要注意常用计量的单位运用。

(3)计算分子中含有的原子数目时要注意分子的组成。

命题点2n、M、m、N的相关计算与换算3.设N A为阿伏加德罗常数的值,回答下列问题。

(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。

(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。

(3)分子数为0.5N A的CO2分子的质量是________。

[解析](2)乙烷的结构式为,1 mol乙烷分子中含有7 mol共价键。

[答案](1)0.2N A(2)2.8 mol(3)22 g4.(1)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。

(2)某矿泉水的规格为560 mL,若喝一瓶该矿泉水,则进入体内的H2O分子数约为______个(用数值表示)。

[解析](1)n(Na2X)=0.2 mol,M(Na2X)=12.4 g0.2 mol=62 g·mol-1。

(2)水的密度约为1 g·mL-1,n(H2O)=560×1 g18 g·mol-1≈31.1 mol,N(H2O)=31.1mol×6.02×1023 mol-1≈1.87×1025。

[答案](1)62 g·mol-116(2)1.87×1025以“物质的量”为核心的基本计算已知物理量物质的量―――――→依据物质组成计算所求物理量气体摩尔体积阿伏加德罗定律1.气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素(2)气体摩尔体积①含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m,常用的单位是L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1),基本表达式是V m=Vn。

②影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。

温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大。

③特例:标准状况是指温度为0 ℃,压强为101 kPa,此时,V m=22.4_L·mol -1。

2.阿伏加德罗定律及其推论(1)内容可总结为“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。

(2)推论条件结论推论一同温同压V1V2=n1n2=N1N2ρ1ρ2=M1M2推论二同温同容p1p2=n1n2(1)在同温同压下,不同气体的摩尔体积相同,而固(液)体摩尔体积则不同。

(2)气体摩尔体积既适用于单一气体也适用于混合气体。

(3)1 mol气体在标准状况下是22.4 L,但22.4 L气体在非标准状况下可能是1 mol也可能不是1 mol。

(4)同温同压同体积的气体的分子数相等,但原子数不一定相等。

(5)阿伏加德罗定律既适用于单一气体也适用于混合气体。

(6)在同温同压条件下,可利用气体的相对分子质量大小判断气体密度的大小。

[基础判断](1)标准状况下,1 mol H2与1 mol N2、H2混合气体体积均约为22.4 L。

()(2)同温同压下,等体积的两种单质气体一定具有相同的原子数。

()(3)标准状况下,1 mol CH4和1 mol SO3的体积均为22.4 L。

()(4)同温同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2。

()(5)在非标准状况下,1 mol N2的体积可能为22.4 L。

()[答案](1)√(2)×(3)×(4)√(5)√[知识应用](1)由阿伏加德罗常数(N A)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是________。

①1摩尔水的质量②1摩尔水蒸气的质量③1摩尔水蒸气的体积[答案]③(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72 L,质量为12 g。

此混合物中CO和CO2的总物质的量为________,混合气体的平均相对分子质量为________,混合气体中CO与CO2的个数比为________。

[答案]0.3 mol401∶3命题点1 气体摩尔体积的概念及有关计算1.一定温度和压强下,30 L 某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子构成,下列有关说法中不正确的是( )A .该温度和压强可能是标准状况B .标准状况下,该纯净物若为气态,其体积约是22.4 LC .该气体中每个分子含有两个原子D .若O 2在该条件下为气态,则1 mol O 2在该条件下的体积也为30 LA [若为标准状况,6.02×1023个气态分子的体积应为22.4 L ,不是30 L 。

]2.一定量的液态化合物XY 2,在适量的氧气中恰好完全燃烧,化学方程式为XY 2(l)+3O 2(g)=====点燃XO 2(g)+2YO 2(g),在标准状况下测得生成物的体积为672mL ,密度为2.56 g·L -1,则化合物XY 2的相对分子质量为( )A .38B .44C .64D .76 D [n (生成物)=0.672 L22.4 L·mol -1=0.03 mol ,根据等气体体积反应可知n (O 2)=0.03 mol ,m (O 2)=0.96 g ,m (总)=0.672 L ×2.56 g·L -1≈1.72 g ,根据质量守恒定律知m (XY 2)=0.76 g ,n (XY 2)=13n (O 2)=0.01 mol ,M (XY 2)=76 g·mol -1。

]3.在一定条件下,m g NH 4HCO 3完全分解生成NH 3、CO 2、H 2O(g),按要求填空。

(1)若所得混合气体对H 2的相对密度为d ,则混合气体的物质的量为________。

NH 4HCO 3的摩尔质量为______(用含m 、d 的代数式表示)。

(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L -1,则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。

(3)若在该条件下,所得NH 3、CO 2、H 2O(g)的体积分数分别为a %、b %、c %,则混合气体的平均相对分子质量为________(用含a 、b 、c 的代数式表示)。

[解析] 因为NH 4HCO 3(s)========一定条件NH 3(g)+CO 2(g)+H 2O(g)。

(1)M(混)=2d g·mol-1⇒n(混)=m2d mol,⇒M(NH4HCO3)=(2d×3) g·mol-1=6d g·mol-1。

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