1、第一章化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用 第一節(jié)物質(zhì)的量氣體摩爾體積,一、物質(zhì)的量及單位 1.基本概念間的關(guān)系,6.021023,6.021023 mol-1,2.物質(zhì)的量規(guī)范表示方法 如0.2 mol H2中含有的氫原子個數(shù)為_; 6.021022個Na+的物質(zhì)的量為_。,2.4081023,0.1 mol,二、摩爾質(zhì)量,如M(Fe)=_;0.5 mol O2的質(zhì)量為_; 11 g CO2的物質(zhì)的量為_。,gmol-1,56 gmol-1,16 g,0.25 mol,三、氣體摩爾體積 1.氣體摩爾體積 (1)含義:在一定溫度和壓強下,單位物質(zhì)的量的氣體所占有的 體積。 (2)符號與單位:符號為Vm,單位

2、為_。 (3)特例:標(biāo)準(zhǔn)狀況是指_,此情況下, 氣體摩爾體積約為_。,Lmol-1,溫度為0,壓強為101 kPa,22.4 Lmol-1,(4)與物質(zhì)的量、氣體體積之間的關(guān)系:_ 如在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2 mol H2的體積為_; 5.6 L SO2的物質(zhì)的量為_。 (5)注意問題:適用對象是氣體(單一或混合氣體);指明溫度和 壓強。,44.8 L,0.25 mol,2.阿伏加德羅定律 (1)決定氣體體積的外界條件:一定物質(zhì)的量的氣體,其體積的 大小取決于氣體所處的_。 (2)阿伏加德羅定律: 可總結(jié)為:“三同”定“一同”,即同溫、同壓、同體積的氣體, 具有相同的分子數(shù)。,溫度和壓強,分子,四、物

3、質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用,物質(zhì)的量,例如: 2CO+O2 2CO2n 2 mol32 g 222.4 L 1 mol n(CO)m(O2) V(CO2) n,【思考辨析】 1.氯化鈉的摩爾質(zhì)量是58.5 g。( ) 【分析】單位不對,摩爾質(zhì)量與質(zhì)量是不同的概念,前者的單位 是gmol-1,后者的單位是g。 2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol戊烷所占的體積是22.4 L。( ) 【分析】氣體摩爾體積或阿伏加德羅定律只適用于氣體體系, 既可以是純凈氣體,也可以是混合氣體。對于固體和液體不適 用。氣體摩爾體積在應(yīng)用于氣體計算時,要注意只有在標(biāo)準(zhǔn)狀 況下才能用22.4 Lmol-1。戊烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是

4、液體。,3.常溫常壓下,22 g CO2氣體中所含的分子數(shù)大于0.5NA。 ( ) 【分析】質(zhì)量、物質(zhì)的量不受外界條件的影響,22 g CO2氣體 的物質(zhì)的量任何條件下都是0.5 mol,故所含分子數(shù)是0.5NA。 4.1 L CO2和1 L CO所含的分子數(shù)相同。( ) 【分析】體積雖然都是1 L,但所處的溫度和壓強不一定相同, 故二者的物質(zhì)的量不一定相同,則分子數(shù)不一定相同。,5.(2012福建高考)0.5 mol O3與11.2 L O2所含的分子數(shù)一定 相等。( ) 【分析】因為無法確認11.2 L O2是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下,所以無 法計算其物質(zhì)的量。,考點 1 阿伏加德羅常數(shù)綜合應(yīng)用“

5、五陷阱”,陷阱一、“標(biāo)準(zhǔn)狀況”“常溫常壓”等外界條件的應(yīng)用方面 (1)22.4 Lmol-1指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0101 kPa)的氣體摩爾體積。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下非氣態(tài)物質(zhì)(如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等),體積為22.4 L時,其分子數(shù)不等于NA。 (2)物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、微粒個數(shù)不受外界條件的影響。,陷阱二、物質(zhì)的組成方面 (1)特殊物質(zhì)中所含微粒(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等)的數(shù)目: 如Ne、D2O、18O2、H37Cl、OH、OH-等。 (2)物質(zhì)中所含化學(xué)鍵的數(shù)目: 如H2O2、CnH2n+2中化學(xué)鍵的數(shù)目分別為3、3n+1。 (3)最簡式相同的物質(zhì)中的微粒

6、數(shù)目: 如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。 (4)摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì)中的微粒數(shù)目: 如N2、CO、C2H4等。,陷阱三、典型的氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目方面 電子轉(zhuǎn)移(得失)數(shù)目問題的分析,如Na2O2、NO2與H2O反應(yīng);電解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反應(yīng);Cl2與H2O、NaOH、Fe反應(yīng)等,分析該類題目時還要注意反應(yīng)產(chǎn)物以及過量計算問題。 陷阱四、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解方面 弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離,可水解的鹽溶液中,離子發(fā)生微弱水解。如1 L 0.1 molL-1的乙酸溶液和1 L 0.1 molL-1的乙酸鈉溶液中CH3COO-的數(shù)目不相等且都小于0.1NA。,陷阱五、特

7、殊的反應(yīng)方面 如一氧化氮和氧氣常溫常壓下即可反應(yīng),二氧化氮和四氧化二氮之間存在相互轉(zhuǎn)化,氯氣與水反應(yīng)、合成氨反應(yīng)等屬于可逆反應(yīng)。,【典例1】（2012四川高考）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（） A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6 L氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA B.常溫常壓下，7.0 g乙烯與丙烯的混合物中含有氫原子的數(shù)目為NA C.50 mL 18.4 molL-1濃硫酸與足量銅微熱反應(yīng)，生成SO2分子的數(shù)目為0.46NA D.某密閉容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定條件下充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.6NA,【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下3點： （1

8、）烯烴最簡式相同，氫元素百分含量相同； （2）一定量的濃硫酸和銅反應(yīng)，反應(yīng)到最后變成稀硫酸，不能再和銅反應(yīng)； （3）可逆反應(yīng)不能進行到底。,【解析】選B。,【變式訓(xùn)練】（2013德陽模擬）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)敘述正確的是（） A.1 mol Cl2溶于足量水中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA B.在熔融狀態(tài)下，1 mol KHSO4完全電離出的陽離子數(shù)為2NA C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L NO與CO2的混合氣體中含有的原子數(shù)為2NA D.0.1 mol CaC2中含有的鍵的數(shù)目為0.2NA,【解析】選D。1 mol Cl2與水完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA，但 是Cl2與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，實際轉(zhuǎn)

9、移電子數(shù)應(yīng)小于NA，A 項錯；熔融狀態(tài)下， 電離時只斷裂離子鍵，生成K+和 ，故熔融狀態(tài)下，1 mol KHSO4完全電離出的陽離子數(shù)為NA， B項錯；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L NO和CO2的物質(zhì)的量為1 mol， 所含原子數(shù)介于2NA與3NA之間，C項錯；CaC2的電子式為 兩個碳原子之間存在CC鍵，1 mol中 含有CC 2 mol鍵，故0.1 mol CaC2中含有鍵數(shù)目為0.2NA， D項正確。,考點 2 阿伏加德羅定律及“兩個”重要推論,1.阿伏加德羅定律 在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。 即:T1=T2,p1=p2,V1=V2N1=N2,2.阿伏加德羅

10、定律的推論,【知識鏈接】 求氣體的摩爾質(zhì)量M的常用方法 (1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度(單位gL-1):M= 22.4 Lmol-1。 (2)根據(jù)氣體的相對密度(D=1/2):M1/M2=D。 (3)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的量(n):M=m/n。 (4)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA):M=NAm/N。,【典例2】(2013成都模擬)同溫同壓下,同體積的CO和CO2,下列說法不正確的是() A.分子數(shù)之比等于11 B.原子數(shù)之比等于32 C.質(zhì)量之比等于711 D.質(zhì)子數(shù)之比等于711,【解題指南】本題可按以下思路解答:,【解析】選B。根據(jù)阿伏加德羅定律,由

11、同溫同壓下體積相同可 以推出N(CO)=N(CO2),進而推出n(CO)=n(CO2),A正確;原子數(shù)之 比為(1+1)(1+2)=23,B錯誤;質(zhì)量之比為(n28 gmol-1) (n44 gmol-1)= 711,C正確;一個CO分子含有(6+8)個質(zhì)子, 一個CO2分子含有(6+82)個質(zhì)子,等物質(zhì)的量時二者質(zhì)子數(shù)之 比為711,D正確。,【變式訓(xùn)練】三個容器中分別盛有H2、CH4、O2,已知三個容器中氣體的溫度、密度都相等,下列說法正確的是() A.三種氣體質(zhì)量相等 B.三種氣體的物質(zhì)的量之比為1621 C.三種氣體壓強比為1621 D.三種氣體體積比為1816,【解析】選C。根據(jù)同溫

12、同密度的氣體的壓強與摩爾質(zhì)量成反 比,所以p(H2)p(CH4)p(O2)= =1621。因為容器的體積不確定,根據(jù)= 可以判斷三種 氣體的質(zhì)量關(guān)系不確定,根據(jù)n= 可以判斷三種氣體的物質(zhì)的 量關(guān)系也不確定。,1.下列說法中正確的是() A.H2的摩爾質(zhì)量是2 g B.1 mol氧的質(zhì)量是16 g C.氧氣的摩爾質(zhì)量是32 gmol-1 D.2 g H2含1 mol H 【解析】選C。摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量,單位是gmol-1,A錯;用mol作單位時,應(yīng)指明粒子的種類,B錯;2 g H2的物質(zhì)的量是1 mol,含有2 mol H,D錯。,2.質(zhì)量為16 g的下列氣體,在

13、標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為11.2 L的是 () A.H2B.O2C.CO2D.CH4 【解析】選B。n=V/Vm=11.2 L/22.4 Lmol-1=0.5 mol,則M=m/n=16 g/0.5 mol=32 gmol-1,只有O2符合。,3.(2013六安模擬)二甲醚是一種化工原料，同時由于它具有 優(yōu)良的燃燒特性，所以也可混入液化氣作燃料，其結(jié)構(gòu)式為 下列關(guān)于二甲醚的敘述中不正確的是 ( ) A.二甲醚是一種有機物 B.4.6 g該物質(zhì)中含有6.021022個碳原子 C.二甲醚分子中以極性共價鍵結(jié)合 D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下燃燒11.2 L二甲醚可生成22.4 L CO2,【解析】選B。根據(jù)二甲醚的組成

14、元素可知該物質(zhì)為有機物，A項正確；4.6 g二甲醚的物質(zhì)的量為0.1 mol，含有的碳原子數(shù)為1.2041023，B項錯；二甲醚分子中化學(xué)鍵均是由不同元素組成的，為極性共價鍵，C項正確；從二甲醚可混入液化氣作燃料可推知二甲醚在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣體，D項正確。,4.同溫同壓下，等體積的兩容器內(nèi)分別充滿由14N、13C、18O三種原子構(gòu)成的一氧化氮和一氧化碳，兩容器含有的（） A.分子數(shù)和氣體質(zhì)量均不同 B.分子數(shù)和電子數(shù)均相同 C.質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均相同 D.分子數(shù)、原子數(shù)和中子數(shù)均相同,【解析】選D。由阿伏加德羅定律可知，同溫同壓下，相同體積的氣體具有相同的分子數(shù)。故兩種氣體的分子數(shù)相同。分子數(shù)相同

15、，但二者的摩爾質(zhì)量不同，故質(zhì)量不同，A錯誤；分子數(shù)相同，但電子數(shù)不同，B錯誤；質(zhì)子數(shù)不同，中子數(shù)相同，C錯誤；分子數(shù)相同，又都是雙原子分子，故原子數(shù)相同，且二者的中子數(shù)都為17，D正確。,5.(2013長沙模擬)(1)0.3 mol H2O分子中所含氫原子數(shù)與 個NH3分子中所含氫原子數(shù)相等。 (2)0.4 mol乙烷中所含共價鍵的物質(zhì)的量是。 (3)已知16 g A和20 g B恰好完全反應(yīng)生成0.04 mol C和 31.76 g D,則C的摩爾質(zhì)量為。 (4)7.1 g Cl2中含有電子的物質(zhì)的量為mol,在和足 量NaOH溶液反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。,【解析】(1)0.3 m

16、ol6.021023mol-12=N(NH3)3,則N(NH3)=1.2041023或20.3NA=3N(NH3),N(NH3)=0.2NA。 (2)一個乙烷(C2H6)分子中含有7個共價鍵,所以0.4 mol乙烷中所含共價鍵的物質(zhì)的量為2.8 mol。 (3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,0.04 mol C的質(zhì)量為16 g+20 g- 31.76 g=4.24 g,M(C)=4.24 g0.04 mol=106 gmol-1。,(4)每個氯原子中有17個電子,7.1 g Cl2中含電子的物質(zhì)的量 為 34=3.4 mol。 Cl2和NaOH反應(yīng)時,1 mol Cl2轉(zhuǎn)移1 mol電子,則7.1 g C

17、l2和 NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1 mol。 答案:(1)1.2041023(或0.2NA) (2)2.8 mol (3)106 gmol-1 (4)3.4 0.1,1.(2012新課標(biāo)全國卷)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是() A.分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA B.28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA C.常溫常壓下,92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA D.常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA,【解析】選D。因為常溫常壓下22.4 L氯氣的物質(zhì)的

18、量不是 1 mol,而只有1 mol氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù) 才是2NA,D項不正確;NO2、CO2都是一個分子中含有兩個氧原 子,A項正確;乙烯和環(huán)丁烷的最簡式相同,等質(zhì)量的兩者含有 的碳原子數(shù)相同,B項正確;NO2、N2O4的最簡式相同,等質(zhì)量的 兩者含有的原子數(shù)相同,與狀況無關(guān),C項正確。,2.(2012海南高考)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法中正確的是() A.在密閉容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反應(yīng)后可得到NH3分子數(shù)為NA B.一定條件下,2.3 g的Na與O2完全反應(yīng)生成3.6 g產(chǎn)物時失去的電子數(shù)為0.1NA C.1.0 L的0.1

19、molL-1Na2S溶液中含有的S2-數(shù)目為0.1NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子數(shù)為NA,【解析】選B。A選項反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,B中反應(yīng)后不論生成氧化鈉還是過氧化鈉,都會失去0.1NA電子,正確;C選項中S2-發(fā)生水解,D中標(biāo)準(zhǔn)狀況下CCl4為液態(tài)。,3.(2012江蘇高考)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是() A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1 mol Cl2溶于水,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA B.常溫常壓下,18 g H2O中含有的原子總數(shù)為3NA C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子數(shù)目為0.5NA D.常溫常

20、壓下,2.24 L CO和CO2混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為0.1NA,【解析】選B。氯氣與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng),0.1 mol氯氣不可能完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)小于0.1NA,A錯誤;18 g水為1 mol,每個水分子中有3個原子,所以18 g水所含的原子總數(shù)為3NA,B正確;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,乙醇為液體,不能用22.4 Lmol-1進行計算,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L乙醇中所含分子數(shù)遠遠超過0.5NA,C錯誤;常溫常壓下,氣體摩爾體積大于22.4 Lmol-1,2.24 L混合氣體小于1 mol,所含碳原子數(shù)也應(yīng)小于0.1 mol,D錯誤。,4.（2011海南高考）設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說

21、法正確的是（） A.1 mol Al3+含有的核外電子數(shù)為3NA B.1 mol Cl2與足量的鐵反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA C.10 L pH=1的硫酸溶液中含有的H+數(shù)為2NA D.10 L pH=13的NaOH溶液中含有的OH-數(shù)為NA,【解析】選D。因為一個Al3+核外有10個電子，所以1 mol Al3+ 含有的核外電子數(shù)為10NA，A選項錯誤；Cl2與足量的鐵反應(yīng)生 成FeCl3，因為Cl2完全反應(yīng)，有如下關(guān)系：Cl22Cl-，所以轉(zhuǎn) 移電子數(shù)為2NA，B選項錯誤；pH=1，c（H+）=0.1 molL-1， n（H+）=0.1 molL-110 L=1 mol，所以含H+數(shù)為NA，C選項 錯誤；pH=13，c（H+）=10-13molL-1，c（OH-）=0.1 molL-1， n（OH-）=0.1 molL-110 L=1 mol，所以含OH-數(shù)為NA，D選 項正確。,5.（2010四川高考）NA表示阿伏加