届二轮复习 专题二 物质的量 教案.docx

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届二轮复习专题二物质的量教案

专题二　物质的量

[考试标准]

知识条目

必考要求

加试要求

1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念

b

b

2.阿伏加德罗定律及其推论

b

3.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算

b

c

4.物质的量应用于化学方程式的简单计算

b

b

5.固、液、气态物质的一些特性

a

a

6.物质的量浓度的概念

b

b

7.配制一定物质的量浓度的溶液

b

b

8.物质的量浓度的相关计算

c

c

考点一　以物质的量为中心的有关概念及应用

一、物质的量及其单位

1．物质的量

物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号为n。

它表示含有一定数目微观粒子的集合体。

物质的量的描述对象是构成物质的基本微粒（如分子、原子、离子等）及它们的特定组合。

2．物质的量的单位

物质的量的单位为摩尔（简称摩），符号为mol。

物质的量像一座桥梁，把一定数目的微观粒子与可称量的宏观物质联系起来。

3．阿伏加德罗常数

0.012kg（或12g）C-12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数，符号为NA，约为6.02×1023mol－1。

二、摩尔质量

1．概念：

单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。

2．符号：

M。

3．单位：

g·mol－1、kg·mol－1。

4．表示方法：

M（H2）＝2g·mol－1，M（SO

）＝96g·mol－1。

5．物质的量（n）、物质的质量（m）和物质的摩尔质量（M）之间的关系：

M＝

，变形后，m＝n·M，n＝

。

三、物质的聚集状态和气体摩尔体积

1．物质的聚集状态有三种：

气态、液态和固态

在温度和压强一定时，物质的体积由三个因素决定：

物质所含微粒的数目、微粒之间的距离和微粒的大小。

2．固体分为晶体和非晶体

（1）晶体具有规则的几何外形，有固定的熔点。

如氯化钠、纯碱、金刚石和各种金属（汞除外）等都属于晶体。

（2）非晶体没有规则的几何外形，没有固定的熔点。

如石蜡、玻璃等都属于非晶体。

3．气体摩尔体积

（1）概念：

单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。

用符号Vm表示，常用的单位为L·mol－1。

（2）标准状况下的气体摩尔体积：

在标准状况（273K、101kPa）下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，即标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol－1。

四、阿伏加德罗定律

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

相同条件

结论

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

提醒　对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。

题组一　有关概念的理解与应用

1．（2017·杭州地区高三五校联考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A．摩尔是国际单位制中的一种物理量，单位是mol

B．阿伏加德罗常数近似为6.02×1023mol－1

C．1mol任何物质都含有NA个原子

D．CO2的摩尔质量就是NA个CO2分子的质量之和

答案　B

解析　A项，摩尔是国际单位制中的物质的量的单位，错误；B项，阿伏加德罗常数的单位为mol－1，近似为6.02×1023mol－1，正确；C项，1molO2含有2NA个氧原子，错误；D项，摩尔质量的单位是g·mol－1，质量的单位是g，错误。

2．下列说法正确的是（　　）

A．常温常压下，氯气的摩尔质量等于71g

B．1molH2SO4中含有2mol氢元素

C．某物质的摩尔质量就是该物质的相对分子质量或相对原子质量

D．2g氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×1023

答案　D

解析　摩尔质量与状态无关，且摩尔质量的单位是g·mol－1，A错误；物质的量只适用于微观粒子，不能用于宏观元素，B错误；物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量，二者表示的意义不同，C错误；氦气、氩气等稀有气体是单原子分子，2g氦气的物质的量为0.5mol，含有的原子数目为0.5×6.02×1023，D正确。

3．（2017·北仑中学第一学期高一期中）阿伏加德罗常数为NAmol－1。

现有某气体，它的摩尔质量是Mg·mol－1，在t℃1.01×105Pa时，气体摩尔体积为VmL·mol－1。

取t℃1.01×105Pa时此气体mg，回答下列问题：

（1）该气体一个分子的质量为________g。

（2）mg该气体中所含的微粒数目为________个。

（3）t℃1.01×105Pa时，mg该气体的体积为______L。

答案　

（1）

（2）

　（3）

摩尔质量与相对原子（或分子）质量的易混点

（1）摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，相对原子（或分子）质量的单位为1，不是同一个物理量。

摩尔质量只有当以g·mol－1作单位时，在数值上才等于其相对原子（或分子）质量。

（2）熟记几组摩尔质量相同的物质，如①H2SO4和H3PO4（98g·mol－1）；②Mg3N2和CaCO3（100g·mol－1）；③CO、N2、C2H4（28g·mol－1）。

（3）在使用气体摩尔体积“22.4L·mol－1”时，必须注意气体是否处于标准状况下。

题组二　物质的量应用于化学方程式的简单计算

4．（2018·温州市共美联盟高三月考）取Na2CO3和NaOH的混合液100ml，先向其中滴加Ba（OH）2溶液至不产生沉淀为止，再向其中滴加稀盐酸至沉淀消失，产生的沉淀的质量与消耗盐酸的体积如图所示：

（1）原混合液中Na2CO3的物质的量________mol。

（2）原混合液中Na2CO3与NaOH的物质的量浓度比为________。

（3）稀盐酸的物质的量浓度为________mol·L－1。

答案　

（1）0.01　

（2）1∶2　（3）1

解析　取Na2CO3和NaOH的混合液100mL，先向其中滴加Ba（OH）2溶液，碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，再向其中滴加稀盐酸，氢氧化钠首先发生中和反应，然后才是碳酸钡和盐酸反应，结合图像分析解答。

（1）根据图像可知碳酸钡的质量是1.97g，物质的量是1.97g÷197g·mol－1＝0.01mol，根据碳酸根守恒可知原混合液中Na2CO3的物质的量为0.01mol。

（2）根据图像可知与氢氧化钠反应消耗盐酸的体积是40mL，与碳酸钡反应消耗盐酸的体积是60mL－40mL＝20mL，根据方程式BaCO3＋2HCl＝BaCl2＋H2O＋CO2↑可知碳酸钡消耗盐酸是0.02mol，所以盐酸的浓度是0.02mol÷0.02L＝1.0mol·L－1；所以与氢氧化钠反应的盐酸的物质的量是1.0mol·L－1×0.04L＝0.04mol，因此根据方程式NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O可知氢氧化钠的物质的量是0.04mol，其中由碳酸钠反应生成的氢氧化钠是0.01mol×2＝0.02mol，则原溶液中含有的氢氧化钠是0.04mol－0.02mol＝0.02mol，因此原混合液中Na2CO3与NaOH的物质的量浓度比为0.01∶0.02＝1∶2。

（3）根据以上分析可知稀盐酸的物质的量浓度为1.0mol·L－1。

5．（2018·北仑中学高三模拟）取50.0mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶液后，得到沉淀14.51g，将沉淀用过量稀HNO3处理后，沉淀质量减少到4.66g，并有气体放出。

试计算：

（1）原溶液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度。

（2）产生气体的体积（标准状况下）。

答案　

（1）c（Na2CO3）＝1mol·L－1；c（Na2SO4）＝0.4mol·L－1。

（2）V（CO2）＝1.12L。

解析　n（BaSO4）＝

＝0.02mol

n（BaCO3）＝

＝0.05mol

由Na2SO4～BaSO4，Na2CO3～BaCO3

得c（Na2SO4）＝

＝0.4mol·L－1

c（Na2CO3）＝

＝1mol·L－1

V（CO2）＝0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L。

题组三　阿伏加德罗定律及其推论

6．同温同压下，分别用等质量的H2、CO、CO2、NH3四种气体吹起四个气球，其中由H2吹起的是（　　）

答案　C

解析　气体的物质的量n＝m/M，在同温同压下，气体摩尔体积相同，气体的体积V＝n·Vm，即V＝m/M·Vm，所以摩尔质量越大，体积越小。

H2、CO、CO2、NH3的摩尔质量分别为2g·mol－1、28g·mol－1、44g·mol－1、17g·mol－1，H2的摩尔质量最小，故体积最大，答案选C。

7．标准状况下，mg气体A和ng气体B的分子数相同，下列说法不正确的是（　　）

A．A与B的相对分子质量之比为m∶n

B．同温同压下，气体A与B的密度之比为n∶m

C．相同质量的A与B分子个数之比为n∶m

D．同温同压下，同体积的气体A与B质量之比为m∶n

答案　B

解析　标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4L，即如果气体的分子数相同，其物质的量也相同，m/M1＝n/M2，所以M1∶M2＝m∶n，故A与B的相对分子质量之比为m∶n，A正确；根据阿伏加德罗定律的推论，同温同压下，分子数相同的气体具有相同的体积，所以两气体A与B的密度之比为m∶n，B错误；相同质量的A与B分子个数之比为n∶m，C正确；同温同压下，同体积的气体A与B质量之比为m∶n，D正确。

8．（2017·宁波市余姚中学高一上学期期中考试）在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是（　　）

A．当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度ρ（H2）＞ρ（Ne）＞ρ（O2）

B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）

C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积V（O2）＞V（Ne）＞V（H2）

D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量m（H2）＞m（Ne）＞m（O2）

答案　B

解析　温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ＝

＝

＝

，可知气体的密度与摩尔质量呈正比，则ρ（O2）＞ρ（Ne）＞ρ（H2），故A错误；根据pV＝nRT可知，pM＝ρRT，因此在温度和密度相等的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）,故B正确；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝

＝

可知，等质量时，气体的体积和摩尔质量呈反比，应为V（H2）＞V（Ne）＞V（O2），故C错误；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝

＝

可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量呈正比，则m（O2）＞m（Ne）＞m（H2），故D错误；故选B。

以“阿伏加德罗常数”为背景的试题中常设的陷阱

（1）物质的状态：

标准状况下非气态物质，如H2O、HF、SO3、己烷、CCl4等。

（2）物质的组成

①特殊物质的微粒（分子、原子、离子、电子、质子、中子等）的数目，如Ne、白磷、H218O、Na2O2等。

②一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。

③最简式相同的物质中的某原子数，如NO2和N2O4、O2和O3、乙烯和丙烯等。

④特殊物质的摩尔质量，如D2O、T2O、18O2等。

（3）电子转移数目的求算，如Na2O2、NO2与H2O的反应，Cl2与H2O、NaOH、Fe的反应，电解AgNO3溶液等；分析时还要注意生成物与过量计算问题等。

（4）弱电解质的电离、盐类的水解问题：

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水解，使其数目减少。

（5）注意一些特殊的反应：

①注意常见的一些可逆反应，如2NO2N2O4；

②1molFeCl3制备Fe（OH）3胶体的数目；

③合成氨中的能量变化问题等。

9．（2017·温州六校协作体第一学期期末联考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（　　）

A．5mL0.1mol·L－1KI溶液和1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液充分反应，转移电子数小于0.0001NA

B．标准状况下，2.24LCH4、C2H4混合气体完全燃烧，消耗的氧气分子数为0.25NA

C．常温常压下，100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氧原子数为4NA

D．6g二氧化硅晶体中含有的硅氧键数为0.4NA

答案　B

解析　2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，该反应为可逆反应，反应不完全，转移电子数小于0.0001NA，A正确；标准状况下，2.24LCH4、C2H4混合气体为0.1mol，若气体全为CH4，完全燃烧消耗的氧气分子数为0.2NA，若气体全为C2H4，完全燃烧消耗的氧气分子数为0.3NA，所以消耗的氧气分子数在0.2NA与0.3NA之间，不一定为0.25NA，B错误；100g质量分数为46%的乙醇水溶液中乙醇中含有的氧原子数为100×46%÷46×NA＝NA，水中含有氧原子数为（100－100×46%）÷18×NA＝3NA，所以乙醇溶液中含有的氧原子数为4NA，C正确；1mol二氧化硅晶体含有4mol硅氧键，6g二氧化硅晶体（即为0.1mol）含有的硅氧键数为0.4NA，D正确。

10．（2018·金华市十校高三上学期期末联考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A．11gC3H8与CO2的混合气体中所含碳原子数可能为0.5NA

B．标准状况下，4.48L甲烷和乙烯的混合气体完全燃烧，产物中所含O—H键数目为0.4NA

C．4.6gNa与100mL1mol·L－1的盐酸溶液反应，转移电子数目为0.1NA

D．常温下，1LpH＝2的硫酸溶液中由水电离出的H＋的数目为0.01NA

答案　A

解析　假设11g全部是C3H8，则碳原子物质的量为11×

mol＝0.75mol，假设11g全部是CO2，则碳原子物质的量为

mol＝0.25mol,11g混合物中碳原子物质的量介于0.25～0.75mol之间，故A正确；甲烷、乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O，其中只有水中存在O—H键，1molH2O中含有2molO—H键，4.48L混合气体完全燃烧，产生的H2O的物质的量为

×

mol＝0.4mol，其中O—H的物质的量为0.4×2mol＝0.8mol，故B错误；金属钠不仅可以与HCl反应，还能与H2O反应，因此转移电子的物质的量为

mol＝0.2mol，故C错误；硫酸中水电离出的c（H＋）等于水电离出的c（OH－），则硫酸中水电离出c（OH－）＝

mol·L－1＝10－12mol·L－1，即水电离出的n（H＋）＝10－12mol，故D错误。

11．（2018·嘉兴市第一中学高三上学期期末考试）设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．14g乙烯和丁烯混合气体中的氢原子数为2NA

B．2molSO2与1molO2反应生成的SO3分子数为2NA

C．1molFe放入过量的浓硫酸中，电子转移数小于3NA

D．标准状况下，2.24LC3H8含有共价键数为1.0NA

答案　B

解析　乙烯和丁烯的最简式均为CH2，故14g乙烯和丁烯混合气体中含有CH2的物质的量为14g÷14g·mol－1＝1mol，氢原子物质的量为2mol，氢原子个数为2NA，故A正确；因SO2和O2反应生成SO3为可逆反应，则2molSO2与1molO2不能完全反应生成SO3，反应生成的SO3分子数小于2NA，故B错误；Fe遇到浓硫酸发生钝化，Fe不能完全反应，则电子转移数小于3NA，故C正确；标准状况下，C3H8为气体，则2.24LC3H8的物质的量为2.24L÷22.4L·mol－1＝0.1mol，因1个C3H8分子中含有10个共价键，所以0.1molC3H8分子中含有的共价键数为1.0NA，故D正确。

12．（2017·宁波市余姚中学高一上学期期中考试）用NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．1L1mol·L－1HCl溶液中含有的HCl分子数为NA

B．32gO2和O3混合物中含有的原子数为2.5NA

C．常温下，1mol氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为NA

D．标准状况下，22.4LCCl4中含有的分子数为NA

答案　C

解析　氯化氢溶于水完全电离，溶液中不存在HCl分子，A错误；32gO2和O3混合物中含有的氧原子的物质的量是32g÷16g·mol－1＝2mol，氧原子数为2NA，B错误；常温下，1mol氯气与足量NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，氯气既是氧化剂，也是还原剂，反应转移的电子数为NA，C正确；标准状况下四氯化碳是液态，不能利用气体摩尔体积计算22.4LCCl4中含有的分子数，D错误。

13．（2017·温州市高一上学期期末考试）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（　　）

A．标准状况下，2.24LSO2中所含分子数为0.1NA

B．常温常压下，14gCO和N2混合气体所含原子总数为NA

C．含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量Mg反应，转移电子数为0.2NA

D．0.1molFe在0.1molCl2中充分燃烧，转移电子数为0.2NA

答案　C

解析　标准状况下，2.24LSO2的物质的量为0.1mol，所含分子数为0.1NA，则A正确；常温常压下，14gCO和N2混合气体的物质的量为0.5mol，二者都是双原子分子，故所含原子数为NA，故B正确；0.1molFe与0.1molCl2反应时，Cl2不足，所以按0.1molCl2计算，转移的电子数为0.2NA，故D正确。

14．（2017·金华十校第一学期期末调研考试）NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．1L1.0mol·L－1盐酸与0.1molMnO2共热后，生成Cl2分子的数目为0.1NA

B．0.1mol·L－1K2SO4溶液中含有K＋数目为0.2NA

C．标准状况下，22.4LCO、CO2混合气体所含碳原子数约为NA

D．常温常压下，铁与盐酸反应生成22.4LH2时转移的电子数为2NA

答案　C

解析　1.0mol·L－1盐酸为稀盐酸，不与MnO2反应，A错误；不知道K2SO4溶液的体积，无法计算K2SO4的物质的量，B错误；标准状况下，22.4LCO、CO2混合气体为1mol，所含碳原子数约为NA，C正确；常温常压下，22.4LH2的物质的量不是1mol，故转移的电子数不是2NA，D错误。

考点二　溶液的配制与分析

配制一定物质的量浓度溶液的实验是中学化学中一个重要的定量实验。

复习时，要熟记实验仪器，掌握操作步骤，注意仪器使用，正确分析误差，理解基本公式，明确高考题型，做到有的放矢。

1．记牢七种仪器

①__________　②__________　③__________　④__________　⑤__________　⑥__________　⑦__________

答案　①托盘天平　②量筒　③玻璃棒　④容量瓶　⑤胶头滴管　⑥烧杯　⑦药匙（填写不分先后顺序）

2．清楚仪器使用

（1）容量瓶使用的第一步操作是“检漏”，回答容量瓶时应指明规格，并选择合适的容量瓶，如配制480mL溶液，应选用500mL容量瓶。

容量瓶不能用于溶解、稀释和存放液体，也不能作为反应容器。

（2）玻璃棒的作用是搅拌和引流，在引流时，玻璃棒末端应插入到容量瓶刻度线以下，且玻璃棒靠近容量瓶口处不能接触瓶口，如图所示。

附　容量瓶的检漏方法

向容量瓶中加入适量水，盖好瓶塞，左手食指顶住瓶塞，右手托住瓶底，将容量瓶倒转过来看瓶口处是否有水渗出，若没有，将容量瓶正立，将瓶塞旋转180度，重复上述操作，如果瓶口处仍无水渗出，则此容量瓶不漏水。

若漏水，可以在瓶塞处涂点凡士林。

3．理清实验步骤

如：

配制500mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液，图中操作②中应该填写的数据为__________，实验操作的先后顺序为____________（填编号）。

答案　5.3　②④⑥⑤①③

4．突破误差分析

进行误差分析的依据是c＝

＝

，根据公式，分析各个量的变化，判断可能产生的误差。

用“偏高”“偏低”或“无影响”填空：

（1）砝码生锈：

偏高。

（2）定容时，溶液温度高：

偏高。

（3）定容时俯视容量瓶刻度线：

偏高。

（4）称量时物码颠倒且使用游码：

偏低。

（5）未洗涤烧杯、玻璃棒：

偏低。

（6）称量易吸水物质时间过长：

偏低。

（7）转移时，有液体溅出：

偏低。

（8）滴加蒸馏水超过容量瓶刻度线，再用胶头滴管吸出：

偏低。

（9）定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线：

偏低。

（10）容量瓶内有少量水：

无影响。

5．提醒注意事项

（1）配制NaOH溶液时，必须用带盖的称量瓶或用小烧杯快速称量NaOH固体，因为NaOH易潮解且易与空气中的CO2反应。

（2）配制溶液时切不可直接将溶质放入容量瓶中，更不可在容量瓶中进行化学反应。

（3）溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，玻璃棒应放到刻度线以下。

（4）仰视、俯视读数剖析

①使用量筒时仰视、俯视剖析

②使用容量瓶时仰视、俯视剖析

6．推导换算关系

（1）气体溶质物质的量浓度的计算：

标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液的密度为ρg·cm－3，气体的摩尔质量为Mg·mol－1，则：

c＝

mol·L－1。

（2）溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算：

已知：

c为溶质的物质的量浓度（单位：

mol·L－1），ρ为溶液的密度（单位：

g·cm－3），w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量（单位：

g·mol－1）。

则：

c＝

。

题组一　实验操作与误差分析

1．（2018·宁波市余姚中学高一上学期期中考试）某校研究性学习小组用已部分生锈（Fe2O3）的废铁屑，制作印刷电路板的腐蚀剂，即FeCl3溶液。

实验操作过程如下：

根据要求回答问题：

（1）用浓盐酸配制250mL0.2mol·L－1稀盐酸，上图是某同学转移溶液的示意图，写出仪器A的名称：

________________________________________________________________________。

（2）图中有两处错误分别是_________________________________，____________________。

（3）废铁屑用盐酸处理后，还含有不溶性杂质，为获取澄清的A溶液，进行物质分离的操作名称是________。

答案　

（1）容量瓶　

（2）转移溶液时未用玻璃棒引流　未选用250mL的容量瓶　（3）过滤

解析　

（1）根据仪器的特征，仪器A的名称为