必考部分 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．了解物质的量的单位——摩尔（mol）、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积的含义。 2．根据物质的量与粒子（原子、分子、离子等）数目、物质质量、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关的计算。　　　[来源:学,科,网]
一、物质的量 1．物质的量 （1）物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。 （2）符号：________。 （3）单位：__________，简称摩，符号为__________。 （4）物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与粒子数（N）三者间的关系为______________。 2．阿伏加德罗常数 （1）定义：把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，通常用_________表示。 （2）符号：__________。 （3）单位：____________。 即时训练1 （1）1.204×1024个氯化氢分子的物质的量为__________； （2）0.3 mol NH3分子中所含分子数为______________、质子数为______________，与________________个H2O分子中所含质子数相等； （3）含0.4 mol Al3＋的Al2（SO4）3的物质的量是_____________，所含的SO的物质的量是______________。 特别提示：（1）使用方法：mol后应注明微粒符号，例如2 mol H2O、3 mol NaCl、1.5 mol H＋、8 mol C—H键等，不能用1 mol 氢等表示。 （2）阿伏加德罗常数是一个非常精确的数，而6.02×1023 mol－1只是阿伏加德罗常数的一个近似值，在关于
概念描述时要求一定准确，要使用阿伏加德罗常数，而在涉及简单计算时，则要用6.02×1023 mol－1。 二、摩尔质量 1．概念：单位物质的量的物质所具有的质量。 2．符号：____________。 3．单位：________________或________________。 4．摩尔质量与相对原子（分子）质量的关系：当摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上与物质的____________________________相等。 5．物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为____________________________。 即时训练2 （1）6 g H2的物质的量为__________； （2）0.3 mol NH3的质量为____________； （3）4 ℃下的27 mL水的物质的量为____________； （4）1.204×1024个M分子质量为88 g，则M的摩尔质量为______________； （5）已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为____________。 特别提示：在做有关摩尔质量的填空题时，一定要注意单位：摩尔质量不要忘记带单位（g·mol－l）、相对原子（分子）质量一定不要带单位。 三、气体摩尔体积 1．定义：单位物质的量的气体所占的体积。 2．符号：____________。 3．单位：______________或______________。 4．数值：标准状况下（0 ℃、101 kPa）约为______________________。 5．气体的物质的量、气体体积和气体摩尔体积的关系为____________________。 即时训练3 （1）在标准状况下，6 g H2的体积是____________； （2）在标准状况下，11.2 L NH3的物质的量为________________； （3）在标准状况下，44.8 L气体M的质量为88 g，则M的摩尔质量为____________。 特别提示：（1）使用Vm＝22.4 L·mol－1时，一定注意以下几个方面： ①一个条件：标准状况下。 ②一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 ③两个数据：“1 mol”、约“22.4 L”。 （2）当1 mol气体的体积是22.4 L时，不一定是标准状况下；非标准状况下，1 mol气体的体积也可能是22.4 L。 （3）在做有关气体摩尔体积的题时，一定要注意单位：摩尔体积的单位为L·mol－1，不要写成L；气体体积的单位为L，不要写成L·mol－1。
一、考查阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数涉及的知识面广，灵活性强，是高考的热点之一，高考中常用阿伏加德罗常数（NA）为载体以选择题的形式考查物质的结构和性质，常见的考查角度有： 1．考查物质的结构 第1节　物质的量　气体摩尔体积第一单元　化学计量在实验中的应用一定质量或物质的量的物质中所含分子数、原子数、离子数、电子数、质子数、化学键数等。注意一些特殊的物质，如D2O（注意中子数、质量数）、He（注意单原子分子）、Na2O2（注意阴离子个数）等。 2．考查氧化还原反应 一定量的物质在化学反应中得失电子数，如Na与H2O、Cl2与NaOH溶液反应等。注意反应物量的关系，如1 mol Fe2＋与足量的H2O2溶液反应，只能转移NA个电子。[来源:Z§xx§k.Com] 3．考查电离、水解 考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设计弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。 4．考查气体摩尔体积 考查气体摩尔体积时，常给出：（1）标准状况下非气态的物质，如H2O、CCl4、乙醇等；（2）非标准状况，如常温常压下等。 5．考查化学反应方程式的计算 常结合过量问题、化学平衡、原子守恒等进行考查，如1 mol N2与3 mol H2，不能生成2NA个NH3。 【例1－1】 （改编组合）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是________。 ①16 g CH4中含有4NA个C—H键 ②在18 g18O2中含有NA个氧原子 ③1 mol羟基中电子数为10NA ④常温下，1 L 0.1 mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA ⑤
1 mol苯分子中含有碳碳双键数约为3NA ⑥58.5 g的氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子 ⑦室温下，21.0 g乙烯和丁烯（C4H8）的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA ⑧1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA ⑨在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3 mol I2转移的电子数为6NA ⑩1 mol Cu与足量稀硝酸反应产生NA个NO分子
4.6 g Na在空气中完全反应生成Na2O、Na2O2，转移0.2NA个电子
1
mol Cl2与足量Fe反应，转移电子数为3NA
1 mol·L－1 NaCl溶液含有NA个Na＋
1 L 0.1 mol·L－1乙酸溶液中H＋数为0.1NA
25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba（OH）2溶液中含有的OH－数目为0.2NA
在1 L 0.1 mol·L－1碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1NA
将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中，所得溶液含有0.1NA 个Fe3＋
常温常压下，22.4 L乙烯中C—H键数为4NA
标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子[来源:Zxxk.Com]
常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
标准状况下，22.4 L乙醇的分子数为NA
在标准状况下，5.6 L NO和5.6 L O2混合后的分子总数为0.5NA
在标准状况下，5.6 L NO和5.6 L O2组成的混合气体中含有的原子总数为0.5NA
2 mol SO2和1 mol O2混合，在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2NA 方法归纳 （1）此类题分析的基本方法思路为：明确条件→确定状态→分析物质的量、物质的组成、反应原理及要求→确定答案。 （2）注意题设“陷阱”：物质的量、质量不受任何条件的影响，如2 g H2、1 mol H2所含分子数在任何条件下均为NA。 【例1－2】 （改编组合）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）。 A．常温下，18.0 g重水（D2O）所含的电子数为10NA B．（2012海南化学）在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NH3分子数为NA C．48 g O2和48 g O3含有的原子数分别为2NA和3NA D．7.8 g Na2O2晶体中含有0.1NA个阴离子 二、气体摩尔体积与阿伏加德罗定律 1．阿伏加德罗定律 在同温同压下，同体积的任何气体含有相同的分子个数。 即：T1＝T2，p1＝p2，V1＝V2→N1＝N2。 2．阿伏加德罗定律的推论 相同条件 结论[来源:学&科&网]   公式 语言叙述  T、p相同 ＝＝ 同温
同压下，气体的物质的量之比等于气体的体积之比，也等于其分子数之比  T、p相同 ＝ 同温同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比  T、V相同 ＝ 同温同容下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比  【例2－1】（改编组合）下列说法中正确的是（　　）。 A．22.4 L二氧化碳的质量一定大于22.4 L一氧化碳的质量 B．同温、同压、同体积的一氧化碳和乙烯含有的质子数相同 C．等体积、等密度的CO和C2H4所含原子数相等 D．等质量的①CH4、②H2、③HCl、④SO2，在标准状况下所占体积由大到小的排列顺序是②＞①＞③＞④ 方法归纳 （1）“三同定一同”，只要温度、压强、气体体积、分子数四项中有三项相同，则第四项相同。 （2）要注意几种常考的物质在标准状况下的状态：水为液态，SO3为固态，分子中碳原子数大于4的烃为液态。 （3）计算稀有气体的粒子数目时，须注意它们是单原子分子，而不是双原子分子。 【例2－2】 下列条件中，两种气体所含原子数一定相等的是（　　）。 A．同质量、不同密度的N2和CO B．同温度、同体积的N2和H2 C．同体积、同密度的C2H6和NO D．同压强、同体积的N2O和CO2
气体摩尔体积的测定 气体摩尔体积的测定要从以下两个方面考虑。 1．物质的量 根据实验要求及题设条件，求出气体的物质的量，或设计实验测出气体的物质的量。一般利用化学反应中的质量关系求算气体的质量，进而换算成气体的物质的量。 2．气体的体积 根据实验要求把气体体积转换为液体体积，从而测出气体体积，最后计算，得出物质的量与气体摩尔体积的关系。 【实验典例】 在常温常压下，可利用下列装置来测定气体体积，抽气装置E用以调节装置中的气压差，减小实验误差。
（1）写出装置的作用：B：__________________，C：______________________。 （2）若称取0.113 g镁带与10.00 mL稀硫酸（足量）完全反应制取氢气，并测定1 mol H2的体积（在常温常压下测定）。反应结束时C中的液面刻度为128.00 mL，则得此条件下1 mol H2的体积为________ L（精确到0.001）。 （3）上述测出1 mol H2的体积比该温度和压强下的理论值偏高的原因是（假设操作和装置都无问题）________（选填编号，下同）。 A．未冷却到室温 B．反应太快 C．装置气密性不好 D．B装置漏气
1．（高考集萃）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是______________。 A．（2012课标全国理综）分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA B．（2012课标全国理综）28 g乙烯和环丁烷（C4H8）的混合气体中含有的碳原子数为2NA C．（2012课标全国理综）常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA D．（2012课标全国理综）常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA E．（2012广东理综）1 mol Fe 与过量的稀HNO3反应，转移2NA个电子 F．（2012广东理综）1 L 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中含有0.1 NA个HCO
G．（2012海南化学）标准状况下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA H．（2012江苏化学）标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA I．（2012四川理综）50 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA 2．下列选项中所涉及的两个量一定相等的是（　　）。 A．11.2 L Cl2与4.25 g NH3所含有的原子数 B．18.0
g重水（D2O）与20 g Ne所含有的电子数 C．等物质的量的Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应转移的电子数 D．100 mL 2.0 mol·L－1盐酸与100 mL 2.0 mol·L－1醋酸溶液中所含有的H＋数 3．（2012湖南四市联考）以NA代表阿伏加德罗常数，有关反应 C2H2（g）＋O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1 下列关于该热化学方程式的说法中正确的是（　　）。 A．有10NA个电子转移时，该反应放出2 600 kJ的能量 B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量 C．有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量 D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量 4．（2012河北衡水中学调研）标准状况下，m1 g气体A与m2 g气体B的分子数相等，下列说法中正确的是（　　）。 A．1个A分子的质量是1个B分子的质量的倍 B．同温同体积的A与B的质量比为 C．同温同质量的A与B的分子数比为 D．同温同压下A与B的密度比为 5．（1）在标准状况下，测得1.92 g某气体的体积为672 mL，此气体的相对分子质量为_
_______； （2）如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g 该气体在标准状况下的体积是________L（设NA为阿伏加德罗常数）。 6．生态农业涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L（标准状况）该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通入过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5 g。 （1）原混合气体中甲烷的物质的量是________。 （2）原混合气体中氮气的体积分数为________。 参考答案 基础梳理整合 一、1.(2)n　(3)摩尔　mol　(4)n＝ 2．(1
)6.02×1023 mol－1　(2)NA　(3)mol－1 即时训练1 (1)2 mol　(2)1.806×1023　1.806×1024　1.806×1023　(3)0.2 mol　0.6 mol 二、2.M 3．g·mol－1　kg·mol－1 4．相对原子(分子)质量 5．n＝ 即时训练2 (1)3 mol　(2)5.1 g　(3)1.5 mol　(4)44 g·mol－1　(5)106 g·mol－1 三、2.Vm 3．L·mol－1　m3·mol－1 4．22.4 L·mol－1 5．n＝ 即时训练3 (1)67.2 L　(2)0.5 mol　(3)44 g·mol－1 核心归纳突破 【例1－1】 答案：①②④⑦
解析：①16 g CH4 为1 mol，根据甲烷的结构式可知含有4NA个C—H键，正确；②18 g 18O2的物质的量为＝0.5 mol，正确；③1 mol —OH中含有9 mol e－，错误；④根据氮原子守恒，正确；⑤苯分子中的碳碳键是一种介于双键和单键之间的特殊键，所以错误；⑥氯化钠为离子晶体，不存在分子，错误；⑦乙烯和丁烯的最简式都是CH2，则n(CH2)＝＝1.5 mol，所以正确；⑧1 mol Cl2与水、碱反应均转移1 mol e－，错误；⑨生成3 mol I2，反应转移的电子为5 mol，错误；⑩根据电子守恒可知产生NA个NO分子，错误；?Na在空气中完全反应生成Na2O、Na2O2，Na在上述两个反应过程中化合价均是→，所以4.6 g Na转移0.2 mol e－，正确；?Cl2与Fe反应生成FeCl3，Cl2少量，完全反应，1 mol Cl2转移2NA个电子，错误；?体积未知，错误；?乙酸为弱电解质，部分电离，故H＋数小于0.1NA，错；?pH＝13，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，则c(OH－)＝1×10－1mol·L－1，所以n(OH－)＝c(OH－)×1 L＝0.1 mol，错误；?CO水解，故
阴离子总数变大，正确；?要考虑Fe3＋的水解，错；?空气中还含有二氧化碳、水蒸气等化合物，单质分子不足NA个；?条件应该为标准状况；乙醇在标准状况下不是气体，错误；NO与O2混合后会发生反应，分子数将减少，错；由于NO和O2都是双原子分子且生成的NO2也是气体，由原子个数守恒可知，标准状况下的5.6 L NO和5.6 L O2组成的混合气体中含有的原子总数为NA，错误；2SO2＋O2
2SO3为可逆反应，所以2 mol SO2和1 mol O2不能完全转变为2 mol SO3，正确。 【例1－2】 D　解析：18.0 g重水的物质的量小于1 mol，所以所含电子数小于10NA，A选项错误；B选项，此反应是可逆反应，错误；C选项，O2和O3均只含氧元素，氧原子的个数相同，错误。 【例2－1】 D　解析：A选项没有标明温度、压强，所以二氧化碳的质量可能比一氧化碳的小，错误；B选项，1 mol CO含有14 mol质子，1 mol C2H4含有16 mol质子，错误；C选项，CO和C2H4质量相等，物质的量相等，C2H4所含原子数多，错误；D选项，假设四种气体的质量均为1 g，所以n(H2)＝、n(CH4)＝、n(HCl)＝、n(SO2)＝，正确。 【例2－2】 A　解析：A选项N2和CO摩尔质量均为28 g·mol－1，同质量的N2和CO物质的量相同，一个分子均含有2个原子，正确；B选项没有注明压强、D没有注明温度，均不符合；C选项C2H6和NO质量相同，物质的量相同，所以原子个数C
2H6是NO的4倍，不符合。 实验探究拓展 实验典例 答案：(1)把气体体积转换为液体体积　精确量取液体体积　(2)25.062　(3)A、B 解析：(2)n(H2)＝n(Mg)＝，V(H2)＝128.00 mL－10.00 mL，所以1 mol H2的体积为 L；(3)此反应
是放热反应，如果反应过快，会使生成的气体温度高，水蒸气含量高，测出气体体积偏大。 演练巩固提升 1．答案：DEFGHI 解析：1 mol的NO2和CO2中均含2 mol氧
原子，A正确；乙烯与环丁烷的最简式均为CH2，含有n(CH2)＝＝2 mol，B正确；与B选项类似，C选项中n(NO2)＝＝2 mol，正确；D选项不是标准状况下，错误；E选项，稀硝酸过量应该生成Fe3＋，转移3 mol电子，错误；F选项，HCO既水解也电离，所以溶液中的HCO的物质的量小于0.1 mol，错误；G选项，标准状况下CCl4为液体，错误；H选项，0.1 mol Cl2溶于水，只有少部分
与水反应，且Cl2与水反应是可逆反应，错误；I选项，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，所以参加反应的硫酸的物质的量小于0.92 mol，故生成的SO2分子数目小于0.46NA，错误。 2．C　解析：A选项，不一定在标准状况下，错误；B选项，18.0 g重水(D2O)的物质的量为 mol,20 g Ne的物质的量为1 mol，错误；C选项，Al不论与酸反应还是与碱反应均生成＋3价铝，所以转移电子数相同，正确；D选项，盐酸是强酸、醋酸是弱酸，错误。 3．D　解析：A选项，有10 mol电子转移时，有1 mol的C2H2(g)参加反应，放出能量1 300 kJ，错误；B选项，应为放出热量，错误；依O===C===O可知有4 mol碳氧共用电子对生成时生成1 mol CO2，C错误、D正确。 4．A　解析：B选项，没有注明压强，不能比较，错误；C选项，分子数比为，错误；D选项，密度比为，错误。 5．答案：(1)64　(2) 解析：(1)物质的量＝＝0.03 mol，摩尔质量＝＝64 g·mol－1，所以相对分子质量为64；(2)含有的分子数为b的某气体的物质的量n＝ mol，该气体的摩尔质量M＝＝ g·mol－1，c g该气体的物质的量为＝ mol，体积为mol×22.4 L·mol－1。 6．答案：(1)0.075 mol　(2)5.56% 解析：设CH4的物质的量为x，原混合气体中CO2的物质的量为y，则有 CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu　Δm 1 mol 1 mo
l 4×16 g x x
4.8 g x＝0.075 mol 又因为n总＝＝0.09 mol， n(CO2)＝＝0.085 mol， 所以y＝0.085 mol－0.075 mol＝0.01 mol n(N2)＝0.09 mol－0.01 mol－0.075 mol＝0.005 mol 所以N2的体积分数为×100%≈5.56%。

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