高考化学经典复习1.1物质的量、气体摩尔体积含答案完美

模块 1 化学基本概念 第一单元 化学计量在实验中的应用 第1节 物质的量 气体摩尔体积 考纲点击：1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质 量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数 (NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数 目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 回归教材 一、物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数 (1)基本概念间的关系 0.012 6.02×1023 mol－1 目粒子的集合体 含有一定数 (2)物质的量的表示方法 (3)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系为： ________。 n＝ N NA 二、摩尔质量(M) 单位物质的量 g/mol 或 g·mol－1 (1)摩尔质量是______________的物质所具有的质量，常用 单位是____________________。与物质的量、物质质量的关系 式：________。M＝—m n (2)数值：以______________为单位时，任何粒子的摩尔质 量在数值上都等于该粒子的_____________________________。 g/mol或g·mol－1 相对原子质量或相对分子质量 [特别提醒]摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量在 数值上是相同的，但含义不同，三者的单位也不同。摩尔质量 的单位是 g·mol－1，相对原子(分子)质量的单位是 1,1 mol 物质 的质量单位是g。 大小 数目 距离 三、气体摩尔体积、阿伏加德罗定律 1.影响物质体积的因素 2.气体摩尔体积 单位物质的量 22.4 V Vm 温度 压强 3.阿伏加德罗定律 (1)阿伏加德罗定律： 分子 (2)阿伏加德罗定律的推论 ①“三同”定“一同”： 若 p、V、n 相同，则 T 相同 若 p、n、T 相同，则 V 相同 若 V、n、T 相同，则 p 相同 ②“两同”定“比例”： [特别提醒](1)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用 于互不反应的混合气体。 (2)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子 数不一定相等。 (3)应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相 关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导(可通过 pV＝ 基础测评 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)2 g 氦气所含的原子数目约为 0.5×6.02×1023( )。 (2)1 mol 任何物质都含有 6.02×1023 个分子( )。 (3)在标准状况下，1 mol O2 与 1 mol SO3 的体积相同( )。 (4)在标准状况下，1 mol 气体的体积约是 22.4 L；在非标准 状况下，1 mol 气体的体积则一定不是 22.4 L( )。 (5)标准状况下，O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16 g·mol-1 ( )。 (6)常温常压下，14 g N2 与 7 g 乙烯(C2H4)所含原子数相同 ( ( )。 (7)22 g CO2 与标准状况下 11.2 L HCl 所含的分子数相同 )。 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ 2.两个体积相同的容器，一个盛有二氧化氮(NO2)，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( )。 B.质子总数 D.质量 A.原子总数 C.分子总数 答案：C 性的生育能力。下列有关判断不正确的是( 3.双酚基丙烷(BPA，分子式为 C15H16O2)可能降低男性及女 )。 A.BPA 的摩尔质量是 228 g·mol－1 B.1 mol BPA 中含有 6.02×1023 个分子 C.BPA 属于有机化合物 D.1 mol BPA 在标准状况下的体积约为 22.4 L 答案：D . . . 4.(2017 年新课标Ⅱ卷)阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说 法正确的是( )。 　　A.1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl溶液中，NH的数量为0.1NA 　　B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA 　　C.标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA 　　D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA 解析：因铵根离子水解，其数量小于 0.1NA，A 错误；2.4 g Mg 为 0.1 mol，与硫酸完全反应后转移的电子数为 0.2NA，B 错 误；标准状况下，2.24 L 任何气体所含有的分子数都为 0.1NA， C 错误；D 正确。 答案：D 5.(2017 年新课标Ⅰ卷节选)Li4Ti5O12 和 LiFePO4 都是锂离子 电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，还含有少 量 MgO、SiO2 等杂质)来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为＋4 ，其中过氧键的数目为 _____________。 答案：4 考点一 物质的量 阿伏加德罗常数 考向1 微粒数与相关物理量的计算 [典例1]下列数量的各物质所含原子个数由大到小顺序排 列的是( )。 ①0.5 mol 氨气 ②4 g 氦气 ③4 ℃时 9 mL 水 ④0.2 mol 磷酸钠 A.①④③② C.②③④① B.④③②① D.①④②③ 解析：①中原子物质的量为 0.5 mol×4＝2 mol；②中原子 物质的量为 1 mol；③中原子物质的量为 9g 18 g·mol －1×3＝ 1.5 mol；④中原子物质的量为 0.2 mol×8＝1.6 mol，故原子数 由大到小的顺序为①④③②。 答案：A 考向2 阿伏加德罗常数 [典例2](2018年新课标Ⅰ卷)NA 是阿伏加德罗常数的值。下 列说法正确的是( )。 A.16.25 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1NA B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NA C.92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NA D.1.0 mol CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 解析：16.25 g 氯化铁的物质的量是 0.1 mol，由于氢氧化铁 胶体是很多分子的集合体，因此水解生成的 Fe(OH)3 胶体粒子 数小于 0.1NA，A 错误；标准状况下，22.4 L 氩气的物质的量是 1 mol，氩气是一个 Ar 原子组成的单质，其中含有的质子数是 18NA，B 正确；1 分子丙三醇中含有 3 个羟基，92.0 g 丙三醇的 物质的量是 1 mol，其中含有羟基数是 3NA，C 错误；甲烷与氯 气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种，因此生 成的 CH3Cl 分子数小于 1.0NA，D 错误。 答案：B [方法技巧] 1.以物质的量为核心的计算 2.记“组成”突破 【拓展演练】 1.(2018 年云南腾冲模拟)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃 料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列 叙述正确的是( )。 A.偏二甲肼的摩尔质量为 60 g B.6.02×1023 个偏二甲肼分子的质量约为 60 g C.1 mol 偏二甲肼的质量为 60 g·mol －1 D.6 g 偏二甲肼含有 1.2NA 个偏二甲肼分子 2.(2018 年新课标Ⅱ卷)NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列 说法正确的是( )。 A.常温常压下，124 g P4 中所含 P—P 键数目为 4NA B.100 mL 1 mol·L－1FeCl3 溶液中所含 Fe3＋的数目为 0.1NA C.标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目 为 2NA D.密闭容器中，2 mol SO2 和 1 mol O2 催化反应后分子总数 为 2NA 解析：常温常压下，124 g P4 的物质的量是 1 mol，由于白 磷是正四面体结构，含有 6 个 P—P 键，因此其中所含 P—P 键 数目为 6NA，A 错误；铁离子在溶液中水解，所以100 mL 1 mol· 烯分子均含有 4 个氢原子，标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混 合物的物质的量是 0.5 mol，其中含氢原子数目为 2NA，C 正确； 反应 2SO2＋O2 2SO3 是可逆反应，因此密闭容器中，2 mol SO2 和 1 mol O2 催化反应后分子总数大于 2NA，D 错误。 答案：C L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA，B错误；甲烷和乙 考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及推论 [典例 3]在标准状况下，对下列四种气体的描述正确的是 ( )。 ①6.72 L CH4 ②3.01×1023 个 HCl 分 子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3 a.体积：②>③>①>④ b.密度：②>③>④>① c.质量：②>③>①>④ d.氢原子个数：①>③>④>② A.仅 abc B.仅 bcd C.仅 abd D.abcd 解析：标准状况下，6.72 L CH4 的物质的量为 0.3 mol, 3.01×1023 个 HCl 分子的物质的量为 0.5 mol，13.6 g H2S 的物质 的量为 0.4 mol,0.2 mol NH3 由阿伏加德定律推论可知，abcd 均 正确。 答案：D L·mol－1。 [方法技巧] 1.气体摩尔体积的正确使用 (1)使用气体摩尔体积时，要注意标准状况，物质状态(气体) 和Vm＝22.4 L·mol－1 三者一致；如标准状况下，水、酒精、氯 仿、CCl4、SO3 等的状态不是气体，故不能用气体摩尔体积进 行换算。 (2) 在非标准状况下，气体的摩尔体积也有可能是 22.4 【拓展演练】 3.(2018 年江西玉山模拟)下列说法正确的是( )。 A.同温、同压下，相同数目的分子必具有相同的体积 B.等质量的 O2 和 H2 的物质的量之比为 16∶ 1 C.不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等 D.同温、同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之 比 4.(2018 年北京石景山区一模)相同状况下的 12C18O 和 14N2 两种气体，下列说法正确的是( )。 A.若分子数相等，则体积相等 B.若原子数相等，则中子数相等 C.若质量相等，则质子数相等 D.若体积相等，则质量数相等 解析：一个14N2 分子中有 14 个质子和 14 个中子，相对分 子质量是 28，而一个 12C18O 分子中含有 14 个质子和 16 个中子， 相对分子质量是 30，故 A 正确。 答案：A 气体体积的测定 气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定 (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。 D 装置：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的 体积。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。 [答题模板]解答该量气装置读数时： ①将××××恢复至室温。 ②调节×××与×××两端液面相平。 ③视线与×××的凹液面在同一水平线上。 E 装置：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。 [典例]欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的 仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体 积可看作标准状况下的体积)。 填写下列各项(气流从左到右)： (1)各种仪器连接的先后顺序是____接____、____接____、 ____接____、____接____(用小写字母表示)。 (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序 是__________________(填序号)。 ①待仪器 B 中的温度恢复至室温时，测得量筒 C 中水的体 积为 Va mL； ②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，质量为 m g，并将其投入试管 B 中的带孔隔板上； ③检查装置的气密性； ④旋开装置 A 上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下， 当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时 A 中共放入水 Vb mL。 (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表 达式为______________________。 (4)若试管 B 的温度未冷却至室温，就读出量筒 C 中水的体 积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏 大”“偏小”或“无影响”)。 (5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差， 于是又设计了如下图所示的实验装置。 ①装置中导管 a 的作用是__________________________。 ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 V1 mL、V2 mL， 则产生氢气的体积为________ mL。 22.4×1000m 解析：(1)根据实验目的及各装置的特点可分析知：利用 A 装置中的水压将 E 中稀盐酸压至 B 中，产生的气体通过将 D 中 的水排入 C 中测量其体积，所以连接顺序为 a→h→g→b→c→ f→e→d。 (2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。 (3)由题意知： ～M M H2 22.4 L m (Va－Vb)×10－3 L 所以 M＝ Va－Vb 。 (4)由于试管 B 未冷却至室温，会导致 Va 变大，所以使 Mg 的相对原子质量偏小。 答案：(1)a h g b c f e d (2)③②④① 22.4×1000m (3) Va－Vb (4)偏小 (5)①使分液漏斗内的稀硫酸在打开活塞时能顺利滴下；可 以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1－V2 [演练]含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是 SO2、 CO2、N2 和 O2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备 模拟烟气，并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。 A B 模拟烟气的制备 C D E 测定烟气中 SO2 的体积分数 烟气通过转化器脱硫 回答下列问题： Ⅰ.模拟烟气的制备。 (1)用 A 装置制 SO2 的化学方程式为________________ ________________________________。 (2)用 B 装置制 CO2，使用该装置的优点是_____________ _______________________________。 (3)将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续 实验。 Ⅱ.测定烟气中 SO2 的体积分数。 (4)将部分模拟烟气缓慢通过 C、D 装置，其中 C、D 中盛 有的药品分别是________、________(填序号)。 ① 酸 性 KMnO4 溶 液 ② 饱 和 NaHSO3 溶 液 ③饱和 Na2CO3 溶液 ④饱和 NaHCO3 溶液 (5)若模拟烟气的流速为 a mL·min－1，t1 min 后，测得量筒 内液体的体积为 V mL，则 SO2 的体积分数是________。 Ⅲ.测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的 SO2 占 原有 SO2 的百分比)。 (6)将模拟烟气通过转化器 E 装置，E 装置中盛有 FeCl2 和 FeCl3 的混合溶液，常温下，它可催化 SO2 与 O2 的反应，以达 到脱硫的目的。 写出催化剂参与反应过程的离子方程式： (7)若模拟烟气仍以 a mL·min－1 的流速通过转化器 E 装置， t2 min 后，向 E 装置中加入酸化的 BaCl2 溶液得到白色浑浊液， 经________、洗涤、________、称量，得到 m g 固体。若实验 的气体体积已折算为标准状况，则该转化器的脱硫效率是 ______________。