高考化学一轮复习教案 第1章 第3讲《物质的量、气体摩尔体积》

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第3讲　物质的量、气体摩尔体积 [考纲解读]　1.知道摩尔(mol)、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的涵义。2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。3.能正确解答阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律与物质的组成、结构及重要反应综合应用题。 考点一　物质的量、气体摩尔体积 1．物质的量、摩尔与阿伏加德罗常数 2．阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的对比记忆 概念名称 表示符号 单位 文字涵义 阿伏加德 罗常数 1 mol任何粒子的粒子数，它与________中含有的碳原子数相等，数值约为6.021023 摩尔质量 气体摩尔体积 在一定温度、压强下，单位物质的量的气体所占有的体积。标准状况下的气体摩尔体积为__________ 物质的量(n)，物质的质量(m)、气体体积(V)和粒子数(N)的转化关系 特别提醒　(1)物质的量规范表示方法： (2)摩尔质量(M)(单位：gmol-1)，在数值上与相对原子质量(Ar)或相对分子质量(Mr)相等。(3)使用气体摩尔体积时应注意：①物质是否是气体；②是否指出温度和压强。(4) 标准状况是指：0 ℃、1.01105 Pa。 1．根据你对物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的理解回答下列问题： (1)1 mol NaCl和1 mol HCl所含的粒子数相同吗？ (2)阿伏加德罗常数(NA)与6.021023完全相同吗？ (3)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。 (4)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？ 2．有关物质的量的计算 (1)2 mol CO(NH2)2中含________mol C，________ mol N，________ mol H，所含氧原子跟________mol H2O所含氧原子个数相等。 (2)①标准状况下，22.4 L CH4；②1.5 mol NH3；③1.8061024个H2O；④标准状况下，73 g HCl所含H原子个数由多到少的顺序是______________________。 (3)2.3 g Na中含________mol e－，在跟足量水反应中产生标准状况下的H2______L。 (4)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO，Al3＋物质的量________0.8 mol(填“>”、“<”或“＝”)。 3．设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是 (　　) A. B. C. D. 　物质的量通过摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数将宏观物理量物质的质量、气体的体积与微观物理量微粒个数、微粒的质量联系起来。 考点二　阿伏加德罗定律及推论的应用 1．阿伏加德罗定律：同温同压下，相同________的任何气体，含有________数目的分子(或气体的物质的量相同)。 2．阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出) 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p 相同 T、V 相同 T、p 相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 特别提醒　(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分 子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。 4．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 ① ② ③ ④ 气体X HI NH3 H2 NO 气体Y Cl2 HCl Cl2 O2 A．②>③>①>④ B．③>①＝④>② C．③>①>④>② D．④>①>②>③ 5．某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。 气体 烧瓶和气体的总质量(g) 气体 烧瓶和气体的总质量(g) A 48.408 2 D 48.382 2 B 48.408 2 E 48.434 2 C 48.408 2 F 48.876 2 已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 L，烧瓶和空气的总质量为48.421 2 g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。 (1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)____________________。 (2)E的相对分子质量是_____________________________________________________。 (3)实验室制取少量D的化学方程式是_________________________________________。 (4)A、B、C可能的化学式是_________________________________________________。 　求气体的摩尔质量M的常用方法 (1)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ22.4(gmol－1)； (2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D； (3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n； (4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NAm/N； (5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：＝a%＋b%＋c%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 跨越阿伏加德罗常数判断的“六个陷阱” 【例1】　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 解释 结论 ①2.24 L CO2中含有、 的原子数为0.3NA ②0.1 L 3.0 molL－1的 NH4NO3溶液中含有的 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 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 ⑪1.0 L 1.0 molL－1 CH3COOH 溶液中，CH3COOH分子数为 NA ⑫Na2O2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 ⑬46 g NO2和N2O4的混合 物含有的原子数为3NA ⑭10 g 46%的乙醇水溶液 中所含H原子个数为0.6NA ⑮2 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 ⑯常温常压下，3.2 g O3 所含的原子数为0.2NA ⑰18 g D2O所含的电子 数为10NA ⑱1 L 1 molL－1饱和FeCl3 溶液滴入沸水中完全水解 生成Fe(OH)3胶粒NA个 ⑲1 mol Na2O2固体中含 离子总数为4NA ⑳标准状况下，22.4 L己 烷中含共价键数目为19NA 归纳总结　阿伏加德罗常数(NA)为背景选择题的六种设陷方式： 陷阱一　气体摩尔体积适用条件 22．4 Lmol－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　物质聚集状态 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、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。 陷阱三　物质的微观结构 此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。 陷阱四　电解质溶液 此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。如NH4Cl(aq)中c(Cl－)＞c(NH)。 陷阱五　氧化还原反应的电子转移数目 较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。 陷阱六　忽视可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，合成氨等。 物质的量在化学方程式计算中的 应用 化学计算的实质是借助化学知识寻找已知量与未知量之间的数量关系，然后运算求解。在有关化学方程式计算的解题过程中，若根据已知条件找出反应物与生成物之间的物质的量关系，可使复杂的问题简单化、技巧化。 1．化学方程式计算的原理 (1)参与反应的各物质的物理量之间列比例 　　　aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) 质量比 aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶dMD 物质的量比a ∶ b ∶ c ∶ d 体积比　　a ∶ b ∶ c ∶ d 由已知条件和未知量列比例，求解。 (2)据化学方程式推导出来的差量(Δn、Δm、ΔV)等可以和参与反应的各物质的物理量列比例。例如： 2CO　　＋　　O2　　2CO2　　　　　Δn 2 mol 32 g 222.4 L 1 mol n(CO) m(O2) V(CO2) Δn ＝＝＝ 2．计算的一般步骤 (1)正确写出有关化学方程式(或关系式)。 (2)找出相关物质的计量数。 (3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。 (4)列出关系式进行计算。 【例2】　a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为 (　　) 　 A．1∶7 B．7∶1 C．7∶8 D．8∶7 【例3】　请仔细阅读硫酸铜晶体(CuSO45H2O)加热过程中依次发生的反应： CuSO45H2OCuSO4＋5H2O CuSO4CuO＋SO3↑ 4CuO2Cu2O＋O2↑ 2SO32 SO2＋O2 现称取25.0 g硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1 000 ℃并恒温1小时左右。请 回答下列问题(不考虑实验操作所带来的误差)： (1)最终固体的质量为__________g；若维持最终的反应条件，推测反应结束除去水后的气态产物的物质的量范围在________mol至________mol之间。 (2)如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6 g，试判断该固体的组分是__________(写化学式)，其物质的量之比是________。 (3)如果乙同学做此实验时，所产生的气体为3.36 L(已换算到标准状况下)，则SO3的转化率为________。 反思感悟　(1)在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量思考问题往往比较简捷。 (2)关于二元混合物的计算一般方法是：设各组分的物质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。 (3)根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是上下同一，左右对应。 【例4】　在一定条件下，有a L O2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2a L，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。 最常考的定量实验——气体体积、 质量的测定 　定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。 温度——用温度计测量 质量 体积 1．气体体积的测定装置 既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。 测量气体体积的常用方法 (1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。 装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。 装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。 (2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。 2．气体质量的测量装置 气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸 收装置： 【例5】　欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。 填写下列各项(气流从左到右)： (1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是______接________、________接________、________接________、________接________。 (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是 ________________________________________________________________________(填序号)。 ①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL； ②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上； ③检查装置的气密性； ④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。 (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_________________。 (4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【例6】　有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。 (1)加热前通入空气的目的是________________________________________________， 操作方法为_______________________________________________________________。 (2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A______________，C______________，D________________。 (3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将________；若撤去E装置，则测得Na2CO310H2O的含量将________。 (4)若样品质量为w g，反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为_______________________________________________________ (用含w、m1、m2的代数式表示)。 高考题组一　对阿伏加德罗常数的考查 1．(1)考查气体摩尔体积的适用条件 ①常温常压下，22.4 L CCl4含有NA个CCl4分子 (　　) ②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 (　　) ③标准状况下，22.4 L乙醇的分子数为NA (　　) ④标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为4 NA个 (　　) ⑤标准状况下，2.24 L戊烷所含分子数为0.1 NA (　　) ⑥22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子 (　　) (2)考查微粒中的电子数 ⑦1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为86.021023 (　　) ⑧1 mol羟基中电子数为10 NA (　　) ⑨1.7 g H2O2中含有电子数为0.9 NA (　　) ⑩24 g镁的原子最外层电子数为NA (　　) (3)考查物质的组成 ⑪1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子 (　　) ⑫乙烯和环丙烷(C3H6 )组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子 (　　) ⑬标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子 (　　) ⑭58.5 g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子 (　　) (4)考查氧化还原反应中电子转移数目 ⑮1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子 (　　) ⑯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 (　　) ⑰1 mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NA (　　) ⑱ 1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA (　　) ⑲在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3 mol I2转移的电子数为6NA (　　) (5)考查微粒中的化学键数目 ⑳12 g金刚石中含有的共价键数为4NA (　　) 1 mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA (　　) 常温常压下，22.4 L乙烯中C－H键数为4NA (　　) 1 mol 乙烷分子中含有8NA个共价键 (　　) (6)电解质溶液的考查 1 L 0.1 molL－1氨水含有0.1NA个OH－ (　　) 10 L pH＝1的硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA (　　) 10 L pH＝13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA (　　) 将0.1 mol 氯化铁溶于1 L 水中，所得溶液含有0.1NA个Fe3＋ (　　) 在1 L 0.1 molL－1碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1 NA (　　) 高考题组二　对阿伏加德罗定律的考查 2．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 3．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) 高考题组三　以物质的量为核心的计算 4．某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4(NH4)2SO46H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 (　　) A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)mol B．处理废水中Cr2O的物质的量为 mol C．反应中发生转移的电子数为3nx mol D．在FeOFeyCrxO3中，3x＝y 5．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于 (　　) A．5% B．10% C．15% D．20% 6．一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25 g磷消耗掉314 mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于 (　　) A．3∶1 B．5∶3 C．2∶3 D．1∶2 7．在一定的温度、压强下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为 (　　) A．1∶4 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1 8．0.80 g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。 请回答下列问题： (1)试确定200 ℃时固体物质的化学式__________________________________________。 (要求写出推断过程)； (2)取270 ℃所得样品，于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________； 把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为________，其存在的最高温度是________； (3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为____________________________________________________________； (4)在0.10 molL－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝____molL－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20)。若在0.1 molL－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________molL－1。 细研评分细则　掌握得分技巧 参考答案 评分细则 (1)CuSO4H2O 18n CuSO45H2OCuSO4(5－n)H2O＋nH2O 250　　　　　　　　　　　　　　　　　　 0.80 g　　　　　　　　0.80 g－0.57 g＝0.23 g 可列式：＝，求得n≈4,200 ℃时产物为CuSO4H2O晶体。 推导过程详细准确得2分，化学方程式正确得1分，计算关系正确得1分。结论CuSO4H2O正确得1分。 (2)CuSO4CuO＋SO3↑ CuSO45H2O　102 ℃ 化学方程式正确得1分，条件正确得1分(气体符号“↑”不写不扣分)，温度570 ℃必须写上，写“△”符号不给分，102 ℃中的“℃”丢掉不得分。 (3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 无“浓”、无“△”符号扣1分。 (4)2.210－8　0.2 数字对得分。 课时规范训练 教材习题回扣 1．(必修1P20－4改编)下列各组物质中，所含分子数相同的是 (　　) A．10 g H2和10 g O2 B．5.6 L N2(标准状况)和44 g CO2 C．9 g H2O和0.5 mol Br2 D．224 mL H2(标准状况)和0.1 mol N2 2．(必修1P17－3)瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为 (　　) A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶1 3．下列关于物质的量的说法，正确的打“√”，错误的打“” (1)[必修1P206－(1)]22.4 L O2中一定含有6.021023个氧分子 (　　) (2)(必修1P17－2改编)在0.5 mol Na2SO4中含有Na＋的数目为6.021023个 (　　) (3)[必修1P206－(3)]18 g H2O在标准状况下的体积是22.4 L (　　) (4)[必修1P206－(4)]在标准状况时，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子个数比为1∶3 (　　) 4．(1)在标准状况下，100 mL某气体的质量为0.179 g，这种气体的相对分子质量为_____。 (2)(必修1P18－8改编)成人每天从食物中摄取的几种元素的质量分别为0.8 g Ca、0.3 g Mg、0.2 g Cu和0.01 g Fe，则这4种元素的物质的量之比为________。 能力提升训练 1．下列各组物质中，所含分子数一定相同的是 (　　) A．1 g H2和8 g O2 B．0.1 mol HCl和2.24 L He C．150 ℃、1.01105 Pa时，18 L H2O和18 L CO2 D．常温常压下，28 g CO和6.021022个CO分子 2．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 (　　) A．含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2 L B．2 L 1 molL－1的盐酸中所含氯化氢分子数约为2NA C．常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NA D．常温下，0.05 mol CO2和SO2混合气体中所含氧原子数为0.1NA 3．某元素1个原子的质量是a g，又知1个12C原子的质量为b g，NA表示阿伏加德罗常数，则下列各式中能表示该原子的相对原子质量数值的是 (　　) ①　②　③aNA　④ A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 4．下列说法中不正确的是 (　　) A．1 mol氧气中含有12.041023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 L B．1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子数 C．等体积、浓度均为1 molL－1的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为3∶1 D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之比为1∶3 5．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3，当这两个容器内温度和气体密度都相等时，下列说法中正确的是 (　　) A．两个容器内气体的压强相等 B．O2比O3的质量小 C．两个容器内气体的分子数目相等 D．两个容器内的氧原子数目相等 6．NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是 (　　) A．10 mL质量分数为98%的H2SO4，用水稀释至100 mL，H2SO4的质量分数为9.8% B．在H2O2＋Cl2===2HCl＋O2反应中，每生成32 g氧气，则转移2NA个电子 C．标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L，质量为28 g D．一定温度下，1 L 0.50 molL－1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 molL－1 NH4Cl溶液含NH的物质的量不同 7．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 (　　) A．4.0 g重水(D2O)中所含质子数为0.4NA B．4.48 L N2与CO的混合物中所含分子数为0.2NA C．6.2 g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2NA D．12.5 mL 16 molL－1浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为0.2NA 8．在相同的温度和压强下，4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的容积分别是a.CO2，100 mL；b.O2,200 mL；c.N2,400 mL；d.CH4,600 mL。则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是 (　　) A．a>b>c>d B．b>a>d>c C．c>d>b>a D．d>c>a>b 9．同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述中正确的是 (　　) ①体积比1∶1　②体积比11∶16　③密度比16∶11 ④密度比11∶16 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 10．(1)20 g A物质和14 g B物质完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，则E物质的摩尔质量为____________。 (2)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na＋，Na2X的摩尔质量为__________，其相对分子质量为________，X的相对原子质量为__________，该物质的化学式为_________________。 11．生态农业涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5 g。 (1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。 (2)原混合气体中氮气的体积分数为________。 12．化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10 mL A气体能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同温同压)。 (1)A的化学式是__________，推断的依据是___________________________________。 (2)已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列，则A分子的电子式是________________________________________________________________________， 结构式是____________。 13．某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下： ①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g。 ②装好实验装置。 ③检查装置气密性。 ④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。 ⑤停止加热(如图所示，导管出口高于液面)。 ⑥测量收集到的气体的体积。 ⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。 ⑧测量实验室的温度。 ⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。 ⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。 回答下列问题： (1)如何检查装置的气密性？ _______________________________________________。 (2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是__________(请填写步骤代号)。 (3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？ 答：_____________________________________________________________________。 (4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 ℃、1.01105 Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)M(O2)＝_____________________。 14．测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下： ①按下图装配实验装置。 ②洗净试管然后充分干燥。 ③向500 mL烧瓶里装满水，向500 mL烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B夹 紧。 ④称得试管的质量为14.45 g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为15.95 g。 ⑤打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中的水倒掉。 ⑥打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。 ⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。 ⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。 ⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL，把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。 ⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。 (1)在操作⑦中，装置冷却时，玻璃管C的出口，一直要在烧杯的水中，不能离开水面，其理由是__________________________________________________________________。 (2)简述操作⑧的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面一致？ ________________________________________________________________________。 (3)标准状况下，1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L；混合物中MnO2的质量分数为_____________________________________________________________。 答案 基础再现深度思考 考点一 1．6.021023　 2．(从左至右，从上至下)NA　mol－1　0.012 kg 12C　M　gmol－1　单位物质的量的物质所具有的质量 Vm　Lmol－1　22.4 Lmol－1 n＝＝＝ 考点二 1．体积　相同 2．(从左至右，从上至下)＝　同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 ＝　温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 深度思考 1．(1)不相同，因为NaCl是离子化合物，组成微粒是Na＋和Cl－，而HCl是共价化合物，组成微粒是HCl分子。 (2)不相同；原因是NA是指1 mol 任何粒子的粒子数，即12 g 12C中含有的原子数，是一个真实值，而6.021023是一个实验值，是阿伏加德罗常数的近似值。 (3)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gmol－1或kgmol－1。相对分子质量与摩尔质量单位不同，相对分子质量为一比值，摩尔质量单位为gmol－1，但在数值上二者相等。 (4)不一定；因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，标准状况下，22.4 L气体的物质的量为1 mol。 2．(1)2　4　8　2　(2)③>②>①>④ (3)1.1　1.12　(4)1.2　< 3．D　4.C 5．(1)SO2　(2)30　(3)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑　(4)N2、CO、C2H4 规律方法解题指导 【例1】　①未指明标准状况　错误 ②NH＋4水解　错误 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 ⑪CH3COOH电离　错误 ⑫生成1 mol O2要转移2 mol电子　错误 ⑬NO2和N2O4的N、O原子个数比相同　正确 ⑭水和乙醇中均含有H原子，应为1.2 NA　错误 ⑮该反应为可逆反应，不能进行到底，应大于2NA　错误 ⑯注意质量不受温度、压强影响　正确 ⑰D2O的相对分子质量为20，故18 g D2O所含电子数小于10NA　错误 ⑱Fe(OH)3胶粒是分子的集合体　错误 ⑲Na2O2固体中含Na＋和O两种离子，故应为3NA　错误 ⑳标况下，己烷为液体，22.4 L己烷的物质的量大于1 mol　错误 【例2】　B　[分析本题涉及的两个反应 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　① Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　② ①为失重反应，②为增重反应，反应完毕析出铜粉质量等于原铁粉质量，假设有64 g Cu生成，那么反应消耗m(Fe)＝64 g 由②Fe～CuSO4～Cu 　 56 g　1 mol　64 g ①Fe～H2SO4 　 8 g　 mol 即可得出答案：＝。] 【例3】　(1)7.2　0.125　0.175　(2)Cu2O、CuO　1∶2 (3)50% 【例4】　w(O2)＝50%，w(O3)＝50% 【例5】　(1)a　h　g　b　c　f　e　d　(2)③②④①　(3)(22.41 000m)/(Va－Vb)　(4)偏小 【例6】　(1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳　关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止 (2)碱石灰　无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)　碱石灰 (3)偏低　无影响　偏低　(4)% 真题重组规范集训 1．①　②　③　④　⑤　⑥ ⑦√　⑧　⑨√　⑩　⑪　⑫ ⑬　⑭　⑮√　⑯√　⑰　⑱ ⑲　⑳　　　　 　√　　√ 2．B 3．D　 4．A　5.C 6．A　 7．A 课时规范训练 教材习题回扣 1．C 2．B　 3．(1)　(2)√　(3)　(4)√ 4．(1)40 (2)224∶140∶35∶2 能力提升训练 1．C　2.D　3.B　4.C　5.D　6.A　7.C 8．C　9.B 10．(1)108 gmol－1 (2)62 gmol－1　62　16　Na2O 11．(1)0.075 mol　(2)5.56% 12．(1)O3F2　阿伏加德罗定律和元素质量守恒定律 (2) F—O—O—O—F 13．(1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气 (2)②①③　(3)慢慢将量筒下移 (4) 14．(1)温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以准确地求出气体的体积。 (2)如果烧瓶中的压强和外界大气压不一致，就不能准确地求出气体体积　(3)22.38　32% - 19 -