新人教高三化学专题复习21物质的量.docx
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新人教高三化学专题复习21物质的量
新人教高三化学专题复习2-1：
物质的量
新考纲测试目标和能力要求
1、了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2、了解物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系。
知识体系和复习重点
一、知识体系：
一、使用物质的量应注意的几个问题
“物质的量”及其单位，是中学化学中十分重要的概念，它贯穿于高中化学的全过程，在化学计算中，处于核心的地位，因而，在学习中如果对有关概念的理解出现偏差，将会给整个中学化学学习造成不必要的困难。
1．用“摩尔”概念描述宏观物质：
“物质的量”是专门用来表示微观粒子或这些粒子的特定组合的物理量，摩尔是它的国际单位。
但在实际应用中常出现宏观化的表示；
（1）用摩尔描述并不存在具体形态的宏观概念，如1mol电荷、1mol元素等；
（2）用摩尔描述宏观物质，如1mol麦粒；（3）用摩尔描述表示微观粒子归属的宏观名称，如1mol水，1mol盐酸等。
2．语言过于绝对：
阿伏加德罗常数、气体摩尔体积符合国家标准的表示为NA、Vm，但在用具体数据表示时常出现绝对化语言；
（1）6.02×1023mol-1就是阿伏加德罗常数;
（2）标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol.另外,还有“摩尔质量等于相对原子质量、相对分子质量、式量”、“1摩尔任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子”等绝对化语言。
3．思维形成定势：
在学习“摩尔”过程中，若学习方法不当，很容易使思维陷入定势化，具体表现为：
（1）认为物质的量的单位只有摩尔；
（2）认为只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4L/mol；（3）认为气体摩尔体积常数只有一个值。
特别是当12C的原子量定为12以外的值时，在摩尔质量、气体摩尔体积的表示和有关物质的量的计算中，思维更易陷入定势。
4．概念公式化：
物质的量及其单位是化学计算的核心，计算必然需要依据一定的法则、公式，但在实际学习中，容易把基本概念公式化。
这种错误倾向有两方面危害：
（1）概念的内涵与外延不能在公式中体现，容易导致错用；
（2）追求概念公式化，容易使思维陷入僵化，不利于接受新信息，适应新情境。
5．联系片面：
物质的量及其单位是一座桥梁，它对联系质量、体积、粒子数等物理量和常量有重要意义，但片面地通过物质的量建立质量、体积，粒子数间的联系也是不妥的。
以下几方面的联系很重要，
（1）摩尔质量=气体密度×气体摩尔体积；
（2）溶液体积=
。
（3）原子量的相对标准（12C质量的
）＝
。
二、有关气体摩尔体积的八关系
1、标准状况下，1mol任何气体所占有的体积都约为22.4L。
2、同温同压下，同体积的气体具有同数的分子（阿伏加德罗定律）。
3、有关气体体积的计算中，质量、体积和物质的量的对应单位是“g—L—mol”。
4、相同体积的两种气体，摩尔质量与质量成正比。
即摩尔质量大的，质量大。
＝
5、相同质量的两种气体，摩尔质量与物质的量成反比。
即摩尔质量大的，物质的量小，分子数少。
＝
6、比较两种气体的轻重，可看密度，最好看相对分子质量。
即相对分子质量大的，密度大。
7、混合气体可看成一种纯气体对待气体相互间不发生反应。
不过平均相对分子质量应按下式计算：
＝M1×n1%＋M2×n2%＋……＝M1×V1%＋M2×V2%＋……
8、化学方程式中，气体物质的化学计量数之比，既是粒子数比，也是物质的量之比，还是相同条件下气体的体积比。
（气体反应定律），有关量纲式：
ρ＝
；Vm＝
。
二、阿佛加德罗常数考点命题陷阱归类分析
阿佛加德罗常数（用NA表示）涉及的知识面广，灵活性强，是高考的热点之一，主要以选择题的形式（选择正确的或错误的）进行考查。
分析近几年的高考试题，此类题型常以选择题形式出现，容易引起学生错误的有以下几点：
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，让考生与22.4L/mol进行转换，从而误入陷阱。
2、物质状态：
22.4L/mol使用的对象是气体（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SO3：
常温下是固态；水：
常温下是液态。
戊烷，辛烷常温下是液态等。
3、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的平衡。
4、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Ne：
单原子分子）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等。
考生如不注意这点，极容易误入陷阱。
5、粒子数目：
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。
1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。
命题者往往通过NA与粒子数目的转换，巧设陷阱。
。
典例解析
例1．（2001年上海）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是（）：
A．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NA
B．18g水中含有的电子数为10NA
C．46gNO2和46gN2O4含有的原子数均为3NA
D．在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA
解析：
本题主要考查学生对物质的物质的量与其结构微粒数之间关系的掌握程度。
选项A中的“辛烷”在标准状况下是液体，也就不能使用气体摩尔体积22.4L/mol来把一定体积的辛烷转化为物质的量，因此选项A是明显不正确的；选项B中，18g水相当于1mol水，而每个水分子中含有10个电子，故选项B正确；选项C有一定的迷惑性，46gNO2相当于1mol，每个NO2有3个原子，则46gNO2含有的原子数为3NA，从NO2和N2O4的关系中可以看出，46gN2O4含有的原子数也应为3NA，故选项C正确；选项D中，只要学生知道硝酸镁化学式为Mg（NO3）2，很容易判断出该选项为正确选项。
答案：
A
例2．下列关于物质的量的叙述中，错误的是（）
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
D.1molNe含有6.02×1024个电子
解析：
因为有些物质是由分子组成（例如水、硫酸等），有些物质是由离子组成（例如NaCl、Ca（OH）2等），还有些物质是由原子直接构成的（例如金刚石等），所以A的叙述是错误的。
碳是由原子构成的，根据规定，0.012kg12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol－1，所以B的叙述是对的。
根据规定，“使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称”。
C中表示水的组成时，却用名称表示，所以也是不正确的。
氖原子核外有10个电子，则1molNe也应含有10×6.02×1023个电子，所以D的叙述是正确的。
答案：
AC
例3．下列叙述是正确的是（）：
A．标准状况下，11.2L臭氧中含NA个氧原子
B．10g氖气所含原子数为NA
C．在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
D．在铜与硫的反应中，1mol铜失去的电子数为2NA
解析：
A．臭氧（O3）为三原子分子，n（O）=3n（O3）=1.5mol，即11.2LO3中含有1.5NA个氧原子，故叙述错误。
B．氖气（Ne）为单原子分子，10gNe为0.5mol，所含原子数为0.5molNA，故叙述错误。
C．因为组成气体单质的原子数目不同，故叙述错误。
若说成“在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同”则正确。
D．Cu与S反应的方程式为2Cu+S=Cu2S，Cu的化合价由零价升为+1价，2molCu失去2NA个电子转变为Cu+离子，则1molCu失去的电子数为NA，故叙述错误。
答案：
C
例4．判断下列说法是否正确？
并说明理由
1.常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA
2.在25℃，压强为1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
3．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO2分子数为8NA
4．标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
5．标准状况下，1L水所含分子数为（1/22.4）NA
6．标准状况下，11.2LSO3中含1.5NA个氧原子
7．2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
8．常温常压下，1molNO2气体与水反应生成NA个NO3-
9．53g碳酸钠中含NA个CO32－
10．1.8g重水（D2O）中含NA个中子
11．1L1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA
12．62gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA
解析：
1、标准状况下，11.2L氧气为0.5mol，其所含原子数为NA。
而常温常压（25℃，1.01×105Pa）下，11.2L氧气物质的量小于0.5mol，其所含原子数必小于NA，故叙述错误。
2、本题叙述错误，分析方法同上。
3、4、5题中的辛烷、四氯化碳、水在标准状况下均为液体，第6题中SO3在标准状况下为固体。
故都不正确。
7、2.4gMg其物质的量为0.1mol，据Mg-2e—→Mg2+，可知2.4gMg变为Mg2+时失去的电子数为0.2NA，故叙述错误。
8、据化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，1molNO2气体与水反应生成（2/3）molNO3-离子，即为（2/3）NA个NO3-离子，故叙述错误。
9、53gNa2CO3的物质的量为53g÷106g/mol=0.5mol，即53gNa2CO3中含0.5NA个CO32－，故叙述错误。
10、H、D、T互为氢元素的三种同位素，三种原子的中子数不同，质子数相同。
1.8gD2O物质的量为（1.8/20）mol，所含中子数为0.9NA，故叙述错误。
11、盐酸溶液中无HCI分子，因HCI分子在水分子作用下全部电离成H+和CI-，故叙述错误。
12、Na2O溶于水后发生反应Na2O+H2O=2NaOH，所得溶液中不含有O2-离子，故叙述错误。
专题预测与训练
一、选择题
1．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（）
A．1:
1B．2:
1C．3:
1D．1:
3
2．氯的原子序数是17，35Cl是氯的一种同位素。
下列说法中正确的是：
A．35Cl原子所含的质子数是18
B．
mol的1H35Cl分子所含的中子数约为6.02×1023
C．3.5g的35Cl2气体的体积是2.24L
D．35Cl2气体的摩尔质量为70g/mol
3．NA代表阿伏加德常数，下列说法正确的是
A.在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B.2g氢气所含原子数目为NA
C.在常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NA
D.17g氨气所含电子数目为10NA
4．阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol1，下列叙述正确的是
A.常温常压下，18.0g重水（D2O）所含的电子数约为10×6.02×1023
B.室温下，42.0g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023
C.标准状况下，22.4L甲苯所含的分子数约为6.02×1023
D.标准状况下，aL甲烷和乙烷混合气体中的分子数约为
×6.02×1023
5．在化学学科上经常使用下列物理量，其中跟阿伏加德罗常数无关的物理量是
A．键长B．摩尔质量C．物质的量D．气体摩尔体积
6．设阿伏加德罗常数为NA。
下列说法正确的是
A．在常温常压下，11.2LN2含有的分子数为0.5NA
B．在常温常压下，1molNe含有的电子数为NA
C．71gCl2所含的原子数为2NA
D．在同温同压时，相同体积的任何气体含有相同的原子数
7．设阿伏加德罗常数为NA，则12g14C所含有的碳原子数
A．等于NAB．小于NAC．大于NAD．无法判断
8．设阿伏加德罗常数为NA，将1mol的KAl（SO4）2·12H2O溶于水配成2L溶液,下列说法中不正确的是
A．1L溶液里含有NA个SO42-B．1L溶液里K+离子数比SO42-离子数少NA个
C．2L溶液里，阴、阳离子的总数大于4NA个
D．2L溶液里，Al3+离子个数一定小于NA个
9、如果a克某气体中含有的分子数为b,则c克该气体在标准状况下的体积是（式中NA为阿佛加德罗常数）
10、在一个密闭容器中盛有11gX气体（X的摩尔质量为44g/mol）时，压强为1×104Pa。
如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104Pa，这时容器内气体X的分子数约为
A．3.3×1025B．3.3×1024C．7.5×1023D．7.5×1022
11、两个体积相同的容器,一个盛有一氧化氮,另一个盛有氮气和氧气,在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的
A、原子总数B、质子总数C、分子总数D、质量
12、某温度下,在体积一定的密闭容器中适量的NH3（气）和Cl2（气）恰好完全反应.若反应产物只有N2（气）和NH4Cl（固）,则反应前后容器中压强比应接近于
A、1:
11B、11:
1C、7:
11D、11:
7
13、A、B、C、D都是含碳、氢、氧的单官能团化合物，A水解得B和C，B氧化可以得到C或D，D氧化也得到C。
若M（X）表示X的摩尔质量，则下式中正确的是（）
A.M（A）=M（B）+M（C） B.2M（D）=M（B）+M（C）
C.M（B）14、实验测得乙烯与氧气混和气体的密度是氢气14.5倍,可知其中乙烯的质量百分比为
A、25.0%B、27.6%C、72.4%D、75.0%
15、使相同摩尔浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl—离子完全沉淀时,若所用相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3:
2:
1,则上述三种溶液的体积比是
A、9:
4:
1B、3:
2:
1C、6:
3:
2D、9:
3:
1
16、在一定体积的容器中,加入1.5摩氙气和7.5摩氟气,于400℃和2633千帕压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5摩氟气.则所得无色晶体产物中,氙与氟的原子个数比是
A、1:
2B、1:
3C、1:
4D、1:
6
17、常温下,向20升真空容器内通入a摩硫化氢和b摩二氧化硫（a和b都是正整数,且a≤5,b≤5）.反应完全后,容器内气体可能达到的最大密度约是
A.24.5克/升B.14.4克/升C.8克/升D.5.1克/升
18、若ng某气体中含分子数为N，则mg该气体在标准状况下体积是（NA为阿伏加德罗常数）
A.
B.
C.
D.
L （）
19、根据阿伏加德罗定律，下列叙述中正确的是（）
A．同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
B．同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C．同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D．同温同压下两种气体的物质的量之比等于体积之比
20、当O2、SO2、SO3三者的质量比为2∶4∶5时，它们所含的原子个数之比为 （）
A.1∶1∶1B.1∶2∶2C.2∶3∶4D.2∶3∶6
21、NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）
A．9gD2O中含有的电子数为5NAB.1molMgCl2中含有的离子数为2NA
C.1molCH4分子中共价键总数为4NA
D.7.1gC12与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
22．用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是：
（）
A．0.5molAl与足量盐酸反应转移电子数为1NA
B．标准状况下，11.2LSO3所含的分子数为0.5NA
C．0.1molCH4所含的电子数为1NAD．46gNO2和N2O4的混合物所含的分子数为1NA
23．设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）
A.5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA
B.100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NA
C.标准状况下，22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA
D.20g重水（D2O）中含有的电子数为10NA
24、阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol－1，下列说法中正确的是（）
A．1.0L1.0mol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COOH分子数为6.02×1023
B．Na2O2与H2O反应生成1.12LO2（标准状况）,反应中转移的电子数为2×6.02×1023
C．32gS8单质中含有的S—S键个数为6.02×1023
D．22.4LN2中所含的分子数为6.02×1023
25、在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是
A、两种气体的压强相等B、O2比O3的质量小
C、两种气体的分子数目相等D、两种气体的氧原子数目相等
26．下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是
A．同质量、不同密度的N2和COB．同温度、同体积的H2和N2
C．同体积、同密度的C2H4和C3H6D．同压强、同体积的N2O和CO2
二、填空题
27．Xe和F2反应，可得三种氟化物，视反应条件而定．图表述的是将0.125mol／LXe
和1.225mol／LF2为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。
（1）Xe和F2生成XeF6和XeF4，哪个反应放热更多?
生成______的反应放热更多。
理由：
（2）为有效地制备XeF2，应在什么反应条件下为好?
简述理由。
28．已知氨气跟氯气可迅速反应生成氯化铵和氮气。
当转移的电子总数为a个时，生成的氮气的物质的量bmol.
（1）写出该反应配平的化学方程式：
（2）该反应中参加氧化还原反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
（3）阿伏加德罗数常数为（用含a、b的代数式表示）。
29．现在由等物质的量的NaHCO3和KHCO3组成的混合物ag，与100mL盐酸反应。
（题
中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可以用带字母的式子表示。
）
（1）该混合物中NaHCO3与KHCO3的质量之比为。
（2）如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸的物质的量浓度为mol·L—1。
（3）如果盐酸过量，生成CO2的体积为L。
（4）如果反应后碳酸氢盐有剩余，盐酸不足量，要计算生成CO2的体积，还需要知道
。
（5）若NaHCO3和KHCO3不是以等物质的量混合，则ag固体混合物与足量的盐酸完全反应
时生成CO2的体积[V（CO2）]范围是。
（不要求写计算过程）
30．在酸性条件下，许多氧化剂可使KI溶液中的I－氧化，例如KIO3（IO3－→I2）、
H2O2（H2O2→H2O）、FeCl3（Fe3+→Fe2+）、K2Cr2O7（Cr2O72－→Cr3+）。
请根据题目要求填空：
（1）写出在醋酸存在的条件下KIO3溶液与KI溶液反应的离子方程式:
；
（2）在酸性条件下（足量），各取1L浓度为1mol·L－1的KI溶液分别与上述列举四种
溶液进行完全反应,则需要溶质的物质的量之比为
n（KIO3）:
n（H2O2）:
n（FeCl3）:
n（K2Cr2O7）=:
:
:
.
31．某校课外活动小组为测定生石膏的组成（CaSO4·xH2O），即测定x值，做如下实验：
将生石膏放在坩埚中加热，加热前、后都进行称量。
随实验次数增加，加热时间不断延长，最后整理加热前后固体质量数据如下表（下右图为根据数据绘制的图象）：
（1）利用实验数据，通过计算推断生石膏的化学式。
（2）通过计算解释图象中产生AB段的原因。
（3）若将所得的固体残渣继续升温灼烧，发现质量还会减轻，简述你认为可能的原因。
32．某学生用已知质量yg的表面皿，准确称取wgNaOH固体。
他在托盘天平的右盘上放（w+y）g砝码，在左盘的表面皿中加入NaOH固体，这时指针偏向右边（如右图所示），下面他的操作应该是使。
若称取的wgNaOH刚好可配制0.5mol·L-1NaOH溶液500mL。
在下列配制500mol·L-1NaOH溶液过程示意图中有错误的是（填操作序号）。
三、计算题
33．用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。
实验过程是每次称取一定质量的样
品溶于水制成溶液，向其中滴加相同浓度的Ba（OH）2溶液500mL，每次实验均充分反应。
实验记录如下：
实验次数
样品质量/g
沉淀质量/g
1
1.716
2.758
2
2.574
3
3.432
5.516
4
4.290
5.516
回答下列问题：
（1）第2次实验中产生沉淀质量是多少，将结果填入表格空白处。
（2）Ba（OH）2溶液中溶质的物质的量浓度是。
（3）第2次实验样品中NaHCO3的物质的量是。
（4）室温下取第2组实验所得溶液体积的1/10，加水配成500mL溶液，求稀释以后溶
液的pH？
（要求书写计算过程）
参考答案：
1、C2、BD3、C4、BD5、A6、C7、B8、B9、A10、C11、C12、B13、D14、C15、C16、C17、B18、A19、CD20、C21、C22、C23、D24、C25、D26、AC
27．
（1）
若Xe与
生成
的反应放热多，反应
将是吸热反应，温度升高应有利于
的生成，而由附图可见，事实恰恰相反。
（2）在图示条件下必须在高温下才能制备
，但高温要求的技术问题太多，因而，
应降低投料中
／Xe的比值，可有效制备
。
28．
（1）3NH3+3Cl26NH4Cl+N2
（2）3:
2（3）
29．
（1）84:
100（或21:
25）
（2）
（3）
（4）盐酸的物质的量浓度
（5）
30．
（1）IO－3+5I－+6CH3COOH
3I2+3H2O+6CH3COO－
（2）6:
15:
30:
5
31．
（1）CaSO4·H2O
CaSO4+xH2O
136+18x13618x
3.442.720.72
x=2CaSO4·2H2O
（2）实验数据和图象B段说明分解过程中，有一固定组成的化合物存在。
CaSO4·2H2O
CaSO4·yH2O+（2-y）H2O
172136+18y
3.442.90
加热过程中生石膏转化成相对稳定的2CaSO4·H2O，所以图象中存在一段时间内质量不
变的AB段。
（3）CaSO4受高温灼烧还可以继续分解放出气体。
32．继续加入样品、指针指在标尺的中间、①③⑥；
33．
（1）4.137
（2）0.056mol/L（3）0.006mol（4）12
解：
依题意知第二次实验中NaHCO3消耗的OH—的物质的量为0.006mol
∴ 第二组实验所得溶液中OH—的物质的量为0.056
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