高三化学一轮复习第1章化学计量在实验中的应用教案.docx

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高三化学一轮复习第1章化学计量在实验中的应用教案

第一章化学计量在实验中的应用

第一课时物质的量与阿伏伽德罗常的应用

复习目标：

1、掌握物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗

常等概念。

2、掌握以物质的量为中心，相互之间的转化关系。

3、能够掌握考查NA题型的解答方法及技巧。

基础知识：

一、物质的量

（1）物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。

符号为：

n，单位为：

摩尔（mol）。

〖说明〗物质的量是用来描述微观粒子，如分子、原子、离子、电子、质子、中子等。

在描述的时候应该标明微观粒子的特定组合。

如1molH，或1mol氢原子。

（2）物质的量的基准（NA）：

以0.012kg12C所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。

阿伏加德罗常数可以表示为NA，其近似值为6.02×1023mol-1

二、摩尔质量（M）

摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g/mol。

如果g/mol作为单位，其数字上等于相对原子（分子）质量或式量。

三、物质的量为中心的转化关系

【解题指导】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。

。

例题精讲：

【例1】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，0.012

kg12C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2】（2010福建卷）7．NA表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是

A．在18g18O2中含有NA个氧原子

B．标准状况下，22．4L空气含有NA个单质分子

C．1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA

D．含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为mol·L-1

〖解析〗本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断

A18g18O2正好是0.5mol，一个氧分子正好含有两个氧原子，所以氧原子的物质的量为1mol，即为1NAB空气是混合物

C在氯气与水的反应中，1molCl2就只转移1NA的电子

D所得溶液中含NA个Na+，可得氢氧化钠的物质的量为1mol，但这时候溶液不是1L，所以物质的量浓度不是1mol/L.

〖答案〗A

课后练习：

．（07年宁夏理综·10）若NA表示阿佛加德罗常数，下列说法正确的是

A．1molCl2作为氧化剂得到的电子数为NA

B．在0℃，101kPa时，22.4L氢气中含有NA个氢原子

C．14g氮气中含有7NA个电子

D．NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7︰4

〖答案〗C

．（07年广东化学·3）下列叙述正确的是

A．48gO3气体含有6.02×1023个O3分子

B．常温常压下，4.6gNO2气体含有1.81×1023个NO2分子

C．0.5mol·L－1CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2＋

D．标准状况下，33.6LH2O含有9.03×1023个H2O分子

〖答案〗A

．（07年广东理基·22）已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是

A．2mol重水含有NA个D2O分子B．1g氢气含有NA个H2分子

C．2mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子D．22．4L水含有NA个H2O分子

〖答案〗C

．（08年广东化学·10）设阿伏加德罗常数（NA）的数值为nA,下列说法正确的是

A．1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA

B．1.5molNO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA

C．常温常压下，46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA

D．0.10molFe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA

〖答案〗BC

．（08年广东理基·19）能表示阿伏加德罗常数的数值是C

A．1mol金属钠含有的电子数B．标准状况下，22．4L苯所含的分子数

C．0．012g12C所含的原子数D．1L1mol/L的硫酸溶液中所含的H+

〖答案〗C

．（08年江苏化学·3）用NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是C

A．常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应，转移电子数为3NA

B．标准状况下，22.4L己烷中共价键数目为19NA

C．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NA

D．1L浓度为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-

〖答案〗C

．（09年福建理综·8）设NA为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是

A．24g镁的原子量最外层电子数为NAB．1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H＋数为0.1NA

C．1mol甲烷分子所含质子数为10NAD．标准状况下，22.4L乙醇的分子数为NA

〖答案〗C

．（09年广东化学·6）设NA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是

A．1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA

B．乙烯和环丙烷（C3H6）组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子

C．标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA

D．将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NAFe3+

〖答案〗C

．（09年江苏化学·4）用NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是

A．25℃时，pH=13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH－数目为0.2NA

B．标准状况下，2.24LCl2与

过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NA

C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA

D．标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA

〖答案〗C

．（09年山东理综·10）下列关于氯的说法正确的是

A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂

B．若3517Cl、3717若Cl为不同的核素，有不同的化学性质

学科

C．实验室制备Cl2，可用排放和食盐水集气法收集

D．1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏伽德罗常数）

〖答案〗C

．（09年海南化学·8）下列叙述正确的是（用NA代表阿伏加德罗常数的值）

A．2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA

B．1molHCl气体中的粒子数与0.5mo1/L盐酸中溶质粒子数相等

C．在标准状况下，22.4LCH4与18gH2O所含有的电子数均为10NA

D．CO和N2为等电子体，22.4L的CO气体与lmolN2所含的电子数相等

〖答案〗C

12.（2010四川理综卷）7.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，22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个

B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则

SO2的物质的量为0.5mol

C．17.6g丙烷中所含的极性共价键为4NA个

D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减少64g

〖答案〗B

13．（10广东理综卷）8.设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是

A．16gCH4中含有4NA个C-H键

B．1mol·L-1

溶液含有NA个Na+

C．1molCu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子

D．常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子

〖答案〗A

14.（2010山东卷）9.16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是

A．16O2与18O2互为同分异构体

B．16O2与18O2核外电子排布方式不同

C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化

D．标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子

〖答案〗D

15.（2010福建卷）7．NA表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是

A．在18g18O2中含有NA个氧原子

B．标准状况下，22．4L空气含有NA个单质分子

C．1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA

D．含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为mol·L-1

〖答案〗A

16.（2010上海卷）7．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是

A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA

B．1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA

C．1molNa2O2固体中含离子总数为4NA

D．标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1NA

〖答案〗B

第二课时气体摩尔体积与阿伏伽德罗定律

复习目标：

1、掌握气体摩尔体积的概念。

2、掌握阿伏伽德罗定律的应用。

基础知识：

一、气体的摩尔体积

①定义：

单位物质的量的气体所占的体积，叫做气体摩尔体积。

②表示符号：

Vm

③单位：

L/mol（或L·mol-1）

④标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol

⑤数学表达式：

气体的摩尔体积＝

，即Vm=

⑥气体摩尔体积的一个特例就是标准状况下的气体摩尔体积（V0）。

在标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4L。

在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认

为“22.4L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4L是有特定条件的。

这些条件就是：

①标准状况，即0℃和101.325kPa，气体的物质的量为1mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4L。

因此，22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积。

②这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况。

例如，“1molH2O（g

）在标准状况下的体积为22.4L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。

③1mol任何气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定就是标准状况。

根据温度、压强对气体分子间平均距离的影响规律知，温度升高一倍或压强降低一半，分子间距将增大一倍；温度降低一半或压强增大一倍，分子间距将减小一半。

由此可知，1mol任何气体在0℃、101kPa条件下的体积与273℃、202kPa条件下的体积应相等，都约为22.4L。

二、阿伏伽德罗定律

1．阿伏加德罗定律：

在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。

即：

T1=T2；P1=P2；V1=V2　

　n1=n2

2．阿伏加德罗定律的推论：

原理：

同T、P下，

=

=

①

n=

=

=

②

气体状态方程PV=nRT③

（1）三正比：

同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比

=

同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比

=

同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比

=

（2）二反比：

同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比

=

同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量的反比

=

。

（3）一连比：

同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比。

=

=

（注：

以上用到的符号：

ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为温度；上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体。

）

【强调】阿伏伽德罗定律及推论的复习不在于死记硬背，要能够推导，灵活运用。

3、混合气体的平均摩尔质量

（1）已知混合物质的总质量m（混）和总物质的量n（混）：

M（混）＝

（2）已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数。

M（混）＝

（3）已知标准状况下混合气体的密度：

M（混）＝22.4ρ（混）

4、已知同温同压下与单一气体A的相对密度：

＝

例题精讲：

【例1】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

〖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。

【例2】（2007·全国Ⅰ理综）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）

〖答案〗D

〖解析〗依据阿伏加德罗定律，同温度、同体积的气体的压强与气体的物质的量成正比，解题的关键是比较三种气体物质的量。

设三个密闭容器体积相同，当密度都相同时，由m＝ρV，可知三种气体的质量相同，设每种气体的质量都是1g，则其物质的量分别为：

n（Ne）＝

，n（H2）＝

，n（O2）＝

，则：

n（H2）＞n（Ne）＞n（O2），所以：

p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）。

〖点拨〗比较气体压强大小，同学们习惯于用阿伏加德罗定律及其常见的几个推论来分析，但本题

不能直接用阿伏加德罗定律及其推论解答，试题有一定难度。

本题可用理想气体状态方程来解，pV＝nRTpV＝

RTp＝

RTp＝

RT，所以在温度和密度都相同时，气体的压强（p）与分子量成反比。

【例3】标准状况下，mgA气体和ngB气体的分子数相同，下列说法不正确的是（）

A．同体积的气体A和气体B的质量比为m:

n

B．25℃时，1Kg气体A和气体B的分子数之比为n:

m

C．同温同压下，气体A和气体B的密度之比为n:

m

D．标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积之比为n:

m

〖答案〗C

【例4】由CO、H2和O2组成的混合气体60ml，在一定的条件下恰好完全反应，测得生成物在101KPa，120℃下对空气的相对密度为1.293，则混合气体中H2所含的体积分数为（）

A.

B.

C.

D.

〖答案〗A

课后练习：

1．（2007海南·4）下列叙述正确的是（）

A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定

B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定

C．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4L

D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等

〖答案〗B

〖考点〗本题考查了阿伏加德罗定律及其应用。

〖解析〗由PV=nRT可知：

气体的体积在温度、压强一定时，体积与物质的量成正比；当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离，而不是分子本身体积的大小。

所以A、D错；B正确；只有标况下气体摩尔体积才近似为22.4L/mol。

2．（08年海南化学·3）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

〖答案〗B

〖解析〗根据阿伏加德罗定律可知同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比，即

＝

，由于

＞1，所以M（甲）＞M（乙）；由于它们的质量相等，所以甲的物质的量比乙的物质的量少，甲的分子数比乙少；由于它们的外界条件相同，所以它们的摩尔体积相同。

3．（08年海南化学·5）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是：

A．标准状况下，5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25NA

B．标准状况下，14g氮气含有的核外电子数为5NA

C．标准状况下，22.4L任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NA

D．标准状况下，铝跟氢氧化钠溶液反应生成1mol氢气时，转移的电子数为NA

〖答案〗C

〖解析〗选项A中CCl4在标准状况下为液体，所以其物质的量时不能用n＝V/22.4计算，选项B中n（N2）=0.5mol，1molN2中含有14mol电子，所以0.5molN2含有7NA；选项C中在标准状况下，22.4L的气体为1mol，不管是混合气体还是纯净的气体，所含的分子数均为NA；选项D中生成1molH2，转移的电子数必定为2NA。

4．（09年宁夏理综·7）将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为

A．NO2B．N2O2C．N2OD．N2O4

〖答案〗A

〖解析〗根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2，以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半，可以得到x=1，因此只有A选项符合题意。

【点评】本题主要考查气体摩尔体积，阿伏伽德罗常数等知识，题目较为老套，而且这种题目在若干年前就已经经常出现了。

5．（2010·模拟精选，广东佛山检测）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小

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

〖解析〗同温同压下甲的密度大于乙的密度，说明甲分子的相对分子质量大，故在等质量的前提下，甲的物质的量少。

〖答案〗B

6．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）

〖解析〗根据阿伏加德罗定律可知，当气体的温度和密度相同时，压强与摩尔质量成反比，摩尔质量由小到大的顺序为H2

〖答案〗D

7．将25gA、5gB和10gC的混合物加热，充分反应后，分析混合物成分，其中含A10g、C21

g，还有一种新物质D，则该反应中反应物的质量比为________，若A、B、C、D四种物质的式量分别为30、20、44、18。

则该反应的化学方程式为：

________________________。

〖解析〗由题意知，反应消耗15gA和5gB，根据质量守恒定律生成11gC的同时生成9gD，则反应物的质量比为15∶5＝3∶1，四种物质的物质的量之比为

∶

∶

∶

＝2∶1∶1∶2，所以反应的化学方程式为2A＋B===C＋2D。

〖答案〗3∶1　2A＋B===C＋2D

8．（2010·原创）乙烯和乙烷的混合气体共amol，与bmolO2共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO和CO2的混合气体和45gH2O，试求：

（1）当a＝1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n（C2H4）∶n（C2H6）＝________。

（2）当a＝1，且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前O2的

时，b＝________，得到的CO和CO2的物质的量之比n（CO）∶n（CO2）＝________。

（3）a的取值范围是________。

〖解析〗

（1）设原混合气体中C2H4、C2H6的物质的量分别为x、y，则：

解得x＝y＝0.5mol，所以n（C2H4）∶n（C2H6）＝1∶1。

（2）根据碳元素守恒，n（CO）＋n（CO2）＝2＝2amol，因为a＝1，且n（CO）＋n（CO2）＝

mol，所以2＝

，b＝3设反应后混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x、y，则：

解得x＝0.5mol，y＝1.5mol，所以n（CO）∶n（CO2）＝1∶3。

（3）本题可采用“极端假设法”求a的取值范围。

假设amol气体全为C2H4，根据氢元素守恒，4amol＝

×2，a＝

。

假设amol气体全为C2H6，根据氢元素守恒，6amol＝

×2，a＝

。

所以amol气体为C2H4和C2H6的混合气体时，

。

〖答案〗

（1）1∶1　

（2）3　1∶3　（3）

9．（2010·辽宁沈阳模拟）某学生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ag　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测量收集到气体的体积　⑦准确称量试管和残留物的质量为bg　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？

______________________________