专题13 物质的量气体摩尔体积教学案高考化学一轮复习精品资料学生版.docx
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专题13物质的量气体摩尔体积教学案高考化学一轮复习精品资料学生版
【2014考纲解读】
1.了解定量研究的方法是化学发展为一门学科的重要标志.理解摩尔（mol）是物质的量的基本单位,可用于进行简单的化学计算.
2.了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数的含义.
3.根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的关系进行有关计算.
【重点知识梳理】
一、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
2mol32g2×22.4L1mol
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.
二、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：
三、阿伏加德罗常数热点应用
阿伏加德罗常数是高考的“热点”问题,主要以选择题的形式呈现.命题者往往有意设置一些陷阱,增大试题的区分度.陷阱的设置主要有以下几个方面.
1．温度和压强
22．4L/mol是在标准状况（0℃,1.01×105Pa）下的气体摩尔体积.命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积,让考生误入陷阱.
2．物质状态
22．4L/mol适用的对象是气体（包括混合气体）.命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱.如：
在标准状况下,H2O、Br2、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、碳原子数大于4的烃为非气态.
3．物质组成
（1）单质组成：
气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子（如稀有气体）、三原子分子（如O3）等.如不注意这点,极容易误入陷阱.
（2）特殊物质的摩尔质量,如D2O、T2O、18O2、P4等；
（3）特殊物质的原子个数、电子个数,如Ne、O3、P4等；
（4）一些物质中化学键的数目,如CH4、P4、CO2等.
4．氧化还原反应
1molCl2与H2O或NaOH反应时转移电子数为NA,1molNa2O2与CO2或H2O反应时转移电子数为NA,1molNO2与H2O反应时转移电子数为
NA.
5．电离、水解
考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常设计弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱.如：
1L0.1mol/L的FeCl3溶液中Fe3＋的物质的量要小于0.1mol.
6．胶体
胶体粒子较大,由多个微粒组合而成,如一个Fe（OH）3胶体粒子是由多个Fe（OH）3微粒的集合体吸附一些粒子组成的.
7.物质变化
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况.考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱.如：
NO2存在与N2O4的反应平衡.
8．微粒的种类
试题中所提供的情境中有多种微粒时,要明确回答的微粒种类.涉及电子数时要注意根、基、离子的区别,如OH－与—OH、CH
与—CH3等.涉及分子、质子、中子时,要注意同位素原子的差异,如12C18O和14N2.
【高考在线】
（2013·上海卷）15.NA代表阿伏伽德罗常数.已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物
A.所含共用电子对数目为（a/7+1）NAB.所含碳氢键数目为aNA/7
C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14LD.所含原子总数为aNA/14
（2013·新课标II卷）9.NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是（）
A.1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B.12g石墨烯（单层石墨）中含有六元环的个数为0.5NA
C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
D.1mol的羟基与1moL的氢氧根离子所含电子数均为9NA
（2013·四川卷）7.1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL（标准状况）,向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,下列说法不正确的是（）
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2︰1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL
（2013·大纲卷）8、下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是（）
A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等
（2013·江苏卷）7．设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是（）
A．1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO－的数目为NA
B．78g苯含有C=C双键的数目为3NA
C．常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
D．标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
（2013·上海卷）22.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体VL（标准状况）,向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,则V可能为
A.9.0LB.13.5LC.15.7LD.16.8L
【高频考点突破】
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
NA
mol－1
1mol任何粒子的粒子数,它与0.012_kg_12C中含有的碳原子数相等,数值
约为6.02×1023
摩尔质量
M
g·mol－1
单位物质的量的物质所具有的质量
气体摩尔体积
Vm
L·mol－1
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22.4_L·mol－1
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
n＝
＝
＝
【特别提醒】
（1）物质的量规范表示方法：
（2）摩尔质量（M）（单位：
g·mol－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℃、1.01×105Pa.
（3）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,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子（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[来源:
学,科,网Z,X,X,K][来源:
学科网ZXXK]
结论[来源:
学科网ZXXK][来源:
学科网][来源:
Zxxk.Com]
公式
语言叙述
T、p相同
＝
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
＝
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
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、
【特别提醒】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＝ρ×22.4（g·mol－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＝NA·m/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）.
【经典考题精析】
（2012·广东）11．设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A．常温下,4gCH4含NA个C—H共价键
B．1molFe与足量稀HNO3反应,转移个2NA个电子
C．1L0.1mol/LNaHCO3溶液中含有0.1NA个HCO3—
D．常温常压下,22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
（2012·四川）7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A．标准状况下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B．常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
C．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子数目为0.46NA
D．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
NNNNN（2012·四川）13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu（NO3）2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性.金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g.下列有关说法不正确的是
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1
B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
（2012·大纲版）12．在常压和500℃条件下,等物质的量的Ag2O、Fe（OH）3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1\V2\V3\V4.体积大小顺序正确的是
A.V3＞V2＞V4＞V1B.V3＞V4＞V2＞V1
C.V3＞V2＞V1＞V4D.V2＞V3＞V1＞V4
（2012·海南）6．将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A．MB．M2+C．M3+D．MO2+
（2012·海南）7．NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
A．在密闭容器中加入l.5molH2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA
B．一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C．1.0L的0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D．标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
（2012·全国新课标卷）9.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的混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.28g乙烯和环丁烷（C4H8）的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C.常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.常温常压下,22.4L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA
（2012·上海）11．工业上将氨气和空气的混合气体通过铂－铑合金网发生氮氧化反应,若有标准状况下yL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
A．
B．
C．
D．
（2012·上海）22．PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2；现将lmolPbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为3：
2.则剩余固体的组成及物质的量比是
A．1：
1混合的Pb3O4、PbOB．1：
2混合的PbO2、Pb3O4
C．1：
4：
l混合的PbO2、Pb3O4、PbOD．PbO2、Pb3O4、PbO
8.设NA表示阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A．标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B．常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA
C．标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D．常温常压下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
（2012·上海）二氧化硒（SeO2）是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se.完成下列填空：
27．Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1：
1,写出Se和浓HNO3的反应方程式________.
28．已知：
Se+2H2SO4（浓）→2SO2↑+SeO2+2H2O；2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
SeO2、H2SO4（浓）、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______.
29．回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定：
①SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目.
30．实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为___.
（2012·上海）用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率.工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下：
3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）
Si3N4（s）+12HCl（g）+Q（Q>0）完成下列填空：
31．在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g,则H2的平均反应速率___mol／（L·min）；该反应的平衡常数表达式K=_____
32．上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_.
a．其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b．其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c．其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d．其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
33．一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_.
a．3v逆（N2）=v正（H2）b．v正（HCl）=4v正（SiCl4）
c．混合气体密度保持不变d．c（N2）：
c（H2）：
c（HCl）=1：
3：
6
34．若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比___m/n（填“>”、“=”或“<”）.
（2012·全国新课标卷）26.（14分）铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物.
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法.实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换.交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL.计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值：
（列出计算过程）；
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n（Fe）：
n（Cl）=1:
2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为.在实验室中,FeCl2可用铁粉和盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和反应制备；
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为.
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为.
（2012·上海）钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用.完成下列计算：
57．叠氮化钠（NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊.若产生40.32L（标准状况下）氮气,至少需要叠氮化钠___g.
58．钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液.5.05g钠-钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气.
（1）计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度（忽略溶液体积变化）.
（2）计算并确定该钠-钾合金的化学式.
59．氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液.向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应：
2NaAl（OH）4+CO2→2Al（OH）3↓+Na2CO3+H2O
己知通入二氧化碳336L（标准状况下）,生成24molAl（OH）3和15molNa2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L（标准状况下）,计算生成的Al（OH）3和Na2CO3的物质的量之比.
60．常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失.
氢氧化钠质量（g）
氯化钠质量（g）
①
2.40
3.51
②
2.32
2.34
③
3.48
3.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠.通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论.
18.（12分）硫酸钠-过氧化氢加合物（xNa2SO4·yH2O2·zH2O）的组成可通过下列实验测定：
准确称取1.7700g样品,配制成100.00mL溶液A.
准确量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g.
准确量取25.00mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00mL.H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：
2MnO4-+5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑
（1）已知室温下BaSO4的Ksp=1.1伊10-10,欲使溶液中c（SO42－）≤1.0×10-6mol·L-1,应保持溶液中c（Ba2＋）≥mol·L-1.
（2）上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,其离子方程式为.
（3）通过计算确定样品的组成（写出计算过程）.
（2011·全国卷）NA为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是（ ）
A．18gH2O中含有的质子数为10NA
B．12g金刚石中含有的共价键数为4NA
C．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D．1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
（2011·广东卷）1.设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A、常温下,23gNO2含有nA个氧原子
B、1L0.1mol•L-1的氨水含有0.1nA个OH―
C、常温常压下,22.4LCCl4含有个nA个CCl4分子
D、1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子
（2011·新课标全国卷）2.下列叙述正确的是
A.1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00molNaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配置1.00L,1.00mol.L-1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl溶于1.00L水中
D.电解58.5g熔融的NaCl,能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠
（2011·海南卷）3.设NA是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1molAl3+离子含有的核外电子数为3NA
B.1molCl2与足量的铁反应,转移的电子数为3NA[来
C.10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
D.10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH-离子数为NA
（2011·全国II卷）4．NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是
A．18gH2O中含的质子数为10NA
B．12g金刚石含有的共价键数为4NA
C．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D．1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
（2011·江苏卷）5.设NA为阿伏伽德罗常数的值.下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
（2011·广东卷）某同学进行实验研究时,欲配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液,但只找到在空气中暴露已久的B
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