高考化学一轮总复习：第1讲 物质的量

第1讲 物质的量,高考化学一轮复习,考点突破,考点一 以物质的量为核心的有关计算,考点三 摩尔质量的几种计算方法,考点二 阿伏加德罗常数,1.基本公式 (1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算 =n(mol) = 以上计算公式适用于任何条件下的任何物质。 (2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算 特别提示 任何状况下的任何气体均存在Vm。,考点一 以物质的量为核心的有关计算,标准状况(0 、101 kPa)下,Vm=22.4 L·mol-1。 上述计算公式只适用于气体,在标准状况下,H2O、SO3、苯、己烷等 均不是气体。 2.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤 (1)基本原理 N2 + 3H2 2NH3 物质的质量之比 28 6 34 物质的量之比 1 3 2 气体体积之比 1 3 2 物质的分子数之比 1 3 2,(2)解题步骤,3.差量法在化学方程式的有关计算中的应用 (1)差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质量的变化,找出“理论差量”,然后根据已知条件列比例式求解。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积。 (2)使用差量法的注意事项 有关物质的物理量及其单位都要正确使用,即“上下一致,左右相当”。,典例1 设NA为阿伏加德罗常数的值,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.,D,答案 D 解法一 公式法,解法二 比例法 同种气体其分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为N,则N= ,b g该 气态双原子分子的物质的量为 mol,所以b g该气体在标准状况下的,体积为 L。,1-1 已知Q与R的摩尔质量之比为922,在反应X+2Y 2Q+R中,当 1.6 g X和Y完全反应后生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量 之比为 ( ) A.469 B.329 C.239 D.169,D,答案 D 应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于变化的物质 的量之比可得 。根据质量守恒定律得m(Y)=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g。m(Y)m(Q)=6.4 g3.6 g=169。,1-2 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品 加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是 ( ),A,答案 A 解法一 差量法。 设样品中含NaHCO3 x g,则 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m 2×84 62 x w1-w2 x= 则Na2CO3的质量分数为 。,解法二 设样品中有x mol NaHCO3,则: 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O x mol 0.5x mol 据样品加热前后固体质量的关系,有w1 g-x mol×84 g· mol-1+0.5x mol×10 6 g· mol-1=w2 g,解得x= ,m(NaHCO3)= mol×84 g· mol-1= ,从而推知样品中m(Na2CO3)= ,因此Na2CO3样品的纯度(Na2CO3)= = 。,“设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法(不)正确的是”是高考的常见考查形式。本考点主要围绕以下几个方面进行考查: 1.已知物质的质量来求微粒的数目 主要应用N= ·NA来计算,解答此类题应注意看清所求微粒的种类,分子的构成(是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的质子数、中子数、电子数等。 例如:常温、常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体中含有的原子数目为 NA,这一说法是否正确?,考点二 阿伏加德罗常数,由于二者的摩尔质量相同,所以质量一定时,二者无论以何种比例混合 都不影响分子总数,故这一说法是正确的。 2.已知气体的体积来求微粒的数目 主要应用N= ·NA来计算,解题时要注意: (1)若题目给出物质的体积,一要看是否是标准状况,若不是标准状况,则1 mol气体的体积一般不为22.4 L;二要看该物质在标准状况下是不是气体,若不是气体,则无法求其物质的量和分子数目;若是气体,则可求其物质的量和分子数目,这与其是混合气体还是单一气体无关。,此题包含以下信息:,在标准状况下,SO3是固体,水、乙醇、CCl4及碳原子数大于4而小于16的烃 呈液态。 例如:常温常压下,22.4 L NO2和CO2的混合气体中含有2NA个氧原子,这一说 法是否正确? 解答此题时要注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,此时22.4 L混合气体的物质的量小于1 mol,则氧原子数目也小于2NA,故这一说法不正 确。 (2)若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与外界条件无关。 (3)注意某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子,臭氧(O3)为三原子分子,白磷(P4)为四原子分子。 (4)如有可逆反应,还要考虑平衡及平衡移动的问题。,3.已知物质的量浓度来求微粒的数目 主要应用N=c·V·NA来计算。这类题一般会和弱电解质的电离、盐类的 水解等知识联系在一起,解题时注意对“隐含条件”的挖掘。 例如:1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有0.1NA个HC ,这一说法是否正 确? 解题时要考虑HC 的水解及电离,实际存在于溶液中的HC 数目应小 于0.1NA,故这一说法不正确。 4.与氧化还原反应相关的微粒数目的计算 这类题着重考查氧化还原反应过程中电子转移的数目。解答此类题应 把握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。 例如:1 mol Fe与足量的稀HNO3反应,转移2NA个电子,这一说法是否正确?,解题时首先要考虑二者反应的产物是什么,根据哪种反应物的量来计算 转移的电子数。由于HNO3是足量的,所以反应时Fe被氧化生成Fe3+,在 计算转移电子的数目时应根据Fe的物质的量及1个Fe原子失去的电子 数目来计算,此时Fe失去电子的数目为3NA,故这一说法不正确。,典例2 下列说法正确的是 ( ) A.1 mol NH3中含有的质子数约为6.02×1023 B.0.5 mol·L-1NaCl溶液中含Cl-的物质的量为0.5 mol C.8 g S在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为9.03×1023 D.标准状况下,22.4 L SO2和CO2的混合气体所含原子数约为1.806×1024,D,答案 D A项,1个NH3分子中含有10个质子,故1 mol NH3中含有的 质子数约为6.02×1024;B项,没有给出体积,无法计算;C项,S在O2中完全燃 烧生成SO2,8 g S的物质的量 为0.25 mol,在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为6.02×1023;D项,标准 状况下,22.4 L SO2和CO2的混合气体的物质的量为1 mol,所含原子的物 质的量为3 mol,原子数目为1.806×1024。 难点突破 突破一:抓“两看”,突破状态陷阱 一看“气体”是否处于标准状况。 二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态。如:H2O、CCl4、HF在 标准状况下为非气态。,突破二:审“组成”“结构”,突破微观粒子数目陷阱 一审气体分子组成。如:He、Ne为单原子分子。 二审构成物质的粒子是否水解。 突破三:判断反应特点,突破氧化还原反应中电子转移数目陷阱 一判是否为自身氧化还原反应。如:Na2O2与H2O、Cl2与NaOH的反应为 自身氧化还原反应。 二判是否为可逆反应。如:N2和H2、SO2和O2的反应为可逆反应。,2-1 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子 B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+ C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子 D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个PCl键,A,答案 A 11B的质量数为11,质子数为5,则中子数为6,A正确;题中未给出 溶液的体积,B不正确;标准状况下苯为固体,C不正确;PCl3与Cl2反应制备 PCl5的反应为可逆反应,D不正确。,2-2 通常工业上监测SO2含量是否达到排放标准 的化学反应原理是: SO2+H2O2+BaCl2 BaSO4+2HCl 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 ( ) A.0.1 mol BaCl2中所含离子总数约为0.3NA B.25 时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目约为0.1NA C.标准状况下,17 g H2O2中所含电子总数为9NA D.生成2.33 g BaSO4沉淀时,吸收SO2的体积在标准状况下约为0.224 L,B,答案 B A项,BaCl2为离子化合物,故0.1 mol BaCl2中所含离子总数约 为0.3NA;B项,HCl溶液的体积未知,不能计算含有H+的数目;C项,17 g H2O2为0.5 mol,含有电子的物质的量为0.5 mol×18=9 mol;D项,生成2.33 g BaSO4沉淀需要吸收0.01 mol SO2,在标准状况下的体积约为0.224 L。,(1)根据气体的密度求算:在标准状况下,M=·22.4 L·mol-1。 (2)根据气体的相对密度 求算:M2=D·M1。 (3)根据摩尔质量的定义求算:M= ,对于混合物 。 (4)根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量: =MA·a%+MB·b%+ 其中a%、b%是混合气体中A、B组分的物质的量分数或体积百分含量。,考点三 摩尔质量的几种计算方法,典例3 利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量 ( ) A.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数 B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度 C.二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数 D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量 答案 C 摩尔质量在数值上等于1 mol分子的质量之和,故由二氧化碳 分子的质量和阿伏加德罗常数可以计算出二氧化碳的摩尔质量。,C,3-1 按要求计算。 (1)由8 g O2和28 g N2组成的混合气体的平均摩尔质量是28.8 g·mol-1 。 (2)若m g某气体中含分子数N个,已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该气体的摩尔质量为 ·NA g·mol-1 。 (3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。 若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为 mol, NH4HCO3的摩尔质量为6d g·mol-1 。(用含m、d的代数式表示) 所得混合气体的密度折合成标准状况为 g·L-1,则混合气体的平均摩尔 质量为22.4 g·mol-1 。 (4)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均摩尔质量为28.96 g·mol-1 。,答案 (1)28.8 g·mol-1 (2) ·NA g·mol-1 (3) mol 6d g·mol-1 22.4 g·mol-1 (4)28.96 g·mol-1 解析 (1) 。 (2) 。 (3) 。,由NH4HCO3 NH3+H2O+CO2可知NH4HCO3的物质的量 为 × mol= mol,故 = =6d g ·mol-1。 =Vm=22.4 g·mol-1。 (4) =28 g·mol-1×78%+32 g·mol-1×21%+40 g·mol-1×1%=28.96 g·mol-1。,3-2 (1)标准状况下,