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    第01讲 物质的量 气体摩尔体积(讲)-2022年高考化学一轮复习讲练测
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    第01讲 物质的量 气体摩尔体积(讲)-2022年高考化学一轮复习讲练测

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    这是一份第01讲 物质的量 气体摩尔体积(讲)-2022年高考化学一轮复习讲练测,文件包含第1讲物质的量气体摩尔体积讲-2022年一轮复习讲练测原卷版docx、第1讲物质的量气体摩尔体积讲-2022年一轮复习讲练测解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共23页, 欢迎下载使用。

    本讲为高考命题热点,分值6分,题型以选择题为主,试题以物质的组成和结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应为载体,综合考查基本概念、基本理论、化学计算。可能会从考查气体摩尔体积的使用条件、物质结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等相关内容命题,解题时注意题设中的陷阱,构建好解题模型。
    【核心素养分析】
    1.宏观辨识与微观探析:认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
    2.证据推理与模型认知:在有关物质的最计算过程中,通过分析、推理等理解计算的方法,建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。
    【网络构建】
    【知识梳理】
    知能点一 物质的量、摩尔质量
    1.物质的量
    (1)物质的量(n)
    表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(ml)。
    (2)物质的量的规范表示方法:
    (3)阿伏加德罗常数(NA)
    0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为ml-1。公式:NA=eq \f(N,n)。
    【易错提醒】(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称;如1 ml氢(不确切)和1 ml大米(宏观物质)皆为错误说法。
    (2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
    (3)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 ml任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
    2.摩尔质量
    (1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·ml-1。公式:M=eq \f(m,n)。
    (2)数值:以 g·ml-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
    【易错提醒】(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
    (2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·ml-1或kg·ml-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·ml-1为单位时,二者在数值上相等。
    (3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
    知能点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
    1.影响物质体积大小的因素
    ①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);③粒子的数目(物质的量的大小)。
    2.气体摩尔体积
    (1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4_L·ml-1。
    (2)常用单位:L/ml(或L·ml-1)。
    (3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·ml-1。
    (4)基本关系式:n=eq \f(V,Vm)=eq \f(m,M)=eq \f(N,NA)
    (5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
    【特别提醒】气体摩尔体积(22.4 L·ml-1)应用的“五大误区”
    (1)使用“条件”是标准状况,即0 ℃、101 kPa,而不是常温、常压。
    (2)使用对象必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有:水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等。
    (3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·ml-1,其他条件下Vm一般不是22.4 L·ml-1。
    (4)22.4 L气体,在标准状况下的物质的量是1 ml,在非标准状况下,可能是1 ml,也可能不是1 ml。
    (5)物质的质量、物质的量一定时,所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维,看到“常温常压”就排除选项。
    3.阿伏加德罗定律及其推论
    (1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
    注:可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。
    (2)阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号: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为热力学温度)
    【方法技巧】
    1、记忆方法:三正比、二反比、一连比。
    2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV=nRT及n=eq \f(m,M)、ρ=eq \f(m,V)导出。
    【典例剖析】
    高频考点一 物质的量 摩尔质量
    例1、(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是( )
    A.24 g镁与27 g铝含有相同的质子数
    B.等质量的氧气和臭氧,电子数相同
    C.1 ml重水与1 ml水中,中子数比为2∶1
    D.1 ml乙烷和1 ml乙烯,化学键数目相同
    【变式训练】下列有关叙述正确的是()
    A.1 ml任何物质都含有6.02×1023个分子
    B.硫酸的摩尔质量为98 g
    C.2 ml H2O是1 ml H2O摩尔质量的2倍
    D.摩尔是物质的量的单位
    高频考点二 气体摩尔质量及相对分子质量的计算
    例2、按要求解答问题
    (1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为_______,可能是_______气体。
    (2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为_______。
    (3)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
    ①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。
    ②混合气体的平均摩尔质量是_______ g·ml-1。
    【变式训练】同温同压下,相同体积的两种气体A、B的质量比为22:17,若A气体为CO2,则B气体可能是
    A.NH3B.H2SC.SO2D.O2
    高频考点三 有关气体分压的计算
    例3.F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了时分解反应:
    其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示(t=时,完全分解):
    研究表明,分解的反应速率v=。时,测得体系中,则此时的___________________,v= ___________________。
    【变式训练】已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,平衡时NH3的体积分数φ(NH3)与氢氮比x(H2与N2的物质的量比)的关系如图:
    a点总压为50MPa,T2时Kp=_______(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
    高频考点四 有关气体体积的测定
    例4、(2020·安徽高三月考)现有一瓶Na2O2因保管不善,部分变质转化为NaOH、Na2CO3.某小组设计实验,测定样品中Na2O2的纯度。
    实验I:
    连接好图1装置,检查气密性。在倒置量筒中充满水,准确称取10.0 g样品,加入锥形瓶中,并加入少量MnO2粉末,从分液漏斗中缓慢滴加水,至锥形瓶中无气泡产生,待整个装置冷却到室温,读取量筒内气体的数据。
    (1)实验中加MnO2的目的是___________。
    (2)若冷却至室温后水槽的图示如图2,则应进行的操作是___________。
    小红提出实验I的误差较大,设计完成了实验II。
    实验II:
    连接好图3装置,检查气密性。在碱式滴定管中加入适量水,准确称取10.0 g样品,加入锥形瓶中,并加入少量MnO2粉末。准确读取碱式滴定管读数V1 mL,从分液漏斗中缓慢滴加水,至锥形瓶中无气泡产生,待整个装置冷却到室温,读取碱式滴定管读数V2 mL。
    (3)导管a的作用:___________、___________。
    (4)已知该实验条件下,气体摩尔体积为Vm L/ml,则样品中Na2O2的纯度为___________。
    (5)下列操作导致测量样品纯度偏大的是___________。
    a.实验前读数时,俯视刻度线读数
    b.实验结束读数时,未冷却至室温
    c.实验结束读数时,仰视刻度线读数
    d.实验结束读数时,量气装置中右侧液面高于左侧液面
    【变式训练】铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白:
    (方案一)将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
    (1)实验中发生反应的离子方程式是_____。
    (2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品,溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 ml·L-1NaOH溶液中,为了保证铝镁合金粉末能充分反应,则NaOH溶液的体积V≥_____mL。
    (3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得铝的质量分数将____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
    (方案二)将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。
    (4)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
    你认为最简易的装置其连接顺序是A→____(填接口字母)。
    (5)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
    ①装置中导管a的作用除了平衡气体压强,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下以外,从精确测量氢气体积的角度分析,还有一个作用是_____。
    ②已知金属与酸的反应是放热反应,为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积,在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中,除视线平视外还应注意___(填字母编号)。
    A.冷却至室温再读数
    B.乙管中液面不再上升时应该及时读数
    C.读数时应上下移动量气管乙,使甲、乙中液面左右相平
    D.读数时不必使甲、乙中液面左右相平
    ③若实验用铝镁合金的质量为5.1 g,测得氢气体积为5.6 L(已转换成标准状况),则合金中铝的质量分数为_____(保留两位有效数字)。
    高频考点五 阿伏加德罗定律及应用
    例5.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
    A.两种气体的压强相等
    B.O2比O3的质量小
    C.两种气体的分子数目相等
    D.两种气体的氧原子数目相等
    【变式训练】一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( )
    A.该温度和压强可能是标准状况
    B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
    C.每个该气体分子含有2个原子
    D.若O2在该条件下为气态,则1 ml O2在该条件下的体积也为30 L
    高频考点六 有关阿伏加德罗常数的考查
    例6.(2019·全国卷Ⅱ,8)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
    A.3 g 3He含有的中子数为1NA
    B.1 L 0.1 ml·L-1磷酸钠溶液含有的PO43−数目为0.1 NA
    C.1 ml K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
    D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
    【变式训练】(2021·河北衡水中学一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
    A.标准状况下,11.2 L正丁烷所含极性键的数目为5NA
    B.常温常压下,1 ml Na218O2中含有的中子数为44NA
    C.1 L pH均为2的盐酸和醋酸溶液,氢离子数均为0.01NA
    D.64 g铜与足量硫粉加热充分反应,转移电子数为2NA
    条件
    推论公式
    语言叙述
    T、p相同
    eq \f(n1,n2)=eq \f(V1,V2)
    同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
    T、V相同
    eq \f(p1,p2)=eq \f(n1,n2)
    温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
    T、p相同
    eq \f(ρ1,ρ2)=eq \f(M1,M2)
    同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
    T、p、m相同
    eq \f(V1,V2)=eq \f(M2,M1)
    同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
    T、V、m相同
    eq \f(p1,p2)=eq \f(M2,M1)
    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成反比
    T、p、V相同
    eq \f(m1,m2)=eq \f(M1,M2)=eq \f(ρ1,ρ2)
    同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
    t/min
    0
    40
    80
    160
    260
    1300
    1700
    p/kPa
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