2022年高考总复习 化学 模块1 第一单元 第1节 物质的量 气体摩尔体积课件PPT
展开1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(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
___________________。
如:1 ml Fe、1 ml O2、1 ml Na+或钠离子。
n= — 或 m=______。
(2)物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系公式:
(1)1 ml OH-的质量是 17 g·ml-1(
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(2)硫酸的摩尔质量为 98 g(
(3)2 ml H2O 是 1 ml H2O 摩尔质量的 2 倍(
(4)摩尔是物质的量的单位(
(5)1 ml O2 的质量与它的相对分子质量相等((6)22 g CO2 中含有的氧原子数约为 6.02×1023((7)1 ml NaCl 和 1 ml HCl 含有相同的分子数目(
(5)× (6)√
2.【深度思考】有一瓶氯化钠试剂的标签如图所示,仔细观察该标签,然后回答下列问题:(1)该瓶未开封的试剂中含氯化钠的物质的量为________。
(2)从上述试剂瓶中取出 0.5 g 样品配成溶液,溶液中 Na+与 Cl-总数为__________________。
58.5 g·ml-1
500 g×96%解析:(1)58.5 g·ml-1
×2×6.02×1023 ml-1≈9.88×1021。
答案:(1)8.21 ml
(2)9.88×1021
明确物质的量问题的四个误区
(1)物质的量描述的对象是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。(2)阿伏加德罗常数与6.02×1023 的含义不同。阿伏加德罗常数为0.012 kg 12C 所含的碳原子的准确数目,是一个精确值,而 6.02×1023 只是阿伏加德罗常数的一个近似值的数值。
(3)摩尔质量、相对原子(分子)质量、1 ml 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
单位为g·ml-1,相对原子(分子)质量的单位为1,1 ml 物质的质量的单位为g。
(4)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的变化而变化。
物质的量、阿伏加德罗常数与微观粒子
1.(2020 年武汉模拟)下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于 1 ml CH3COOK
A.1 ml CH3COOK 含有 1 ml 钾元素B.CH3COOK 的摩尔质量为 98 gC.1 ml CH3COOK 含有 2 ml 氧D.1 ml CH3COOK 约含有 3×6.02×1023 个 H
解析:元素是宏观概念,A错误;CH3COOK的摩尔质量为98 g·ml-1,B错误;“2 ml氧”中“氧”是指氧原子还是指氧分子,题目中不明确,C错误;1 ml CH3COOK含有 3ml H,所以1 ml CH3COOK含有3×6.02×1023个H,D正确。 答案:D
2.(2020 年洛阳模拟改编)设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下
A.1 ml O2 所含的原子数目为NAB.0.5 ml H2O 含有的原子数目为1.5NA,含电子数为5NAC.1 ml H2O 含有的水分子数目为 个氯气分子的物质的量为0.5 ml
解析:A 项,O2为双原子分子,故1 ml O2含原子数为2NA,错误;B 项,H2O 为三原子分子,0.5 ml H2O 含原子数为0.5×3NA=1.5NA,电子数为 5NA,正确;C 项,1 ml H2O 含分子数为NA,正确;D项,0.5NA个氯气分子的物质的量为0.5 ml,正确。
[归纳提升] 通过物质的量求物质所含的目标粒子数目
物质的量、摩尔质量与质量
3.(2020 年沈阳模拟)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,它燃烧产生的巨大能量可推动航天运载火箭发射升空。下列叙述
A.偏二甲肼的摩尔质量为 60 ×1023 个偏二甲肼分子的质量约为 60 gC.1 ml 偏二甲肼的质量为 60 g·ml-1D.6 g 偏二甲肼中含有 NA 个偏二甲肼分子
4.(2020 年青岛模拟)下列叙述正确的是(
A.24 g 镁与 27 g 铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1 ml 重水与 1 ml 水中,中子数比为 2∶1D.1 ml 乙烷和 1 ml 乙烯中,化学键数相同
1.影响物质体积的因素
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”:
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)标准状况下,1 ml H2 与 1 ml N2、H2 混合气体体积均
(2)标准状况下,1 ml 氧气和 1 ml 氦气的体积相同,含有
(3)同温同压下,等质量的 12C18O 和 NO 体积相同((4)标准状况下,11.2 L SO3 中含有的原子数为 2NA(
(5)不同温度下,相同体积的 CO 和 N2 密度相同,则二者含
(6) 同 温 同 体 积 下 , 等 质 量 的 SO2 和 O2 的 压 强 比 为
(7)非标准状况下,1 ml N2 的体积可能为 22.4 L(
(5)√ (6)×
2.【深度思考】(1)O3 与 Cl2 具有相似的性质,均可用于自来水消毒。已知两者在消毒时均被还原为最低价态,则相同状况下 10 L O3 与________L Cl2 的消毒能力相当。
(2)气体化合物 A 的化学式可表示为 OxFy,已知同温同压下10 mL A 受热分解生成 15 mL O2 和 10 mL F2,则 A 的化学式为____,推断的依据为___________________________________。
答案:(1)30 (2)O3F2 质量守恒定律和阿伏加德罗定律
V m NVm M NA
1.(2020 年滨州二模)NA 表示阿伏加德罗常数的值,工业制备硝酸的过程中发生反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO。下列说
A.室温下,22.4 L NO2 中所含原子总数为 3NAB.36 g H2O 中含有σ键的总数为 NAC.标准状况下,11.2 L NO 中所含电子总数为 5NAD.上述反应中,生成 1 ml HNO3 转移电子的数目为 NA
-1=2 ml,含有的σ键总数为 4NA,
解析:室温下,不能用 22.4 L·ml-1 计算 22.4 L NO2 物质的量,A 错误;一个水分子中含有 2 个 O—H 键,都是σ键,36 g
36 g18 g·ml
B错误;一个 NO分子中含有15个电子,标准状况下,11.2 L NO的物质的量为 0.5 ml,所含的电子总数为 7.5NA,C 错误;根据反应的化学方程式可知,生成 2 ml HNO3 转移 2 ml 电子,故生成 1 ml HNO3 转移电子的数目为 NA,D 正确。答案:D
2.(2019 年郑州模拟)设阿伏加德罗常数为 NA,标准状况下,某 O2 和 N2 的混合气体 m g 含有 b 个分子,则 n g 该混合气体在
相同状况下所占的体积(L)应是(
解析:m g 含有 b 个分子,则 n g 该混合气体含有的分子数
,则混合气体的物质的量是
ml,则标准状况下,n g
[归纳提升] 对“Vm=22.4 L·ml-1”的理解和应用 (1)应用Vm=22.4 L·ml-1时要关注两点 一看物质在标准状况下的凝聚状态是不是气体;二看气体所处的状态是否是标准状况,如25 ℃、101 kPa下1 ml H2的体积不是22.4 L。 (2)对“22.4 L·ml-1”的理解 ①非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·ml-1,也可能不是22.4 L·ml-1。 ②1 ml气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273 ℃、202 kPa时,Vm为22.4 L·ml-1。
3.(2020 年衡水模拟)下列说法不正确的是(
A.压强相同、温度相同、体积相同的 O2(g)和 N2(g)分子数相同B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于11∶16C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有 5 ml O2(g)和2 ml N2(g),两容器中的压强之比等于 5∶2D.等温等压条件下,5 ml O2(g)和 2 ml H2(g)的体积之比等于 5∶2
解析:根据阿伏加德罗定律的推论“三同定一同”得到 A正确;等温等压下,SO2 气体与 CO2 气体的密度之比等于其相对分子质量之比为 64∶44=16∶11,B 错误;温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于其物质的量之比,即 5∶2,C 正确;等温等压条件下,两气体的体积之比等于其物质的量之比,即5∶2,D 正确。
4.(2019 年赣州模拟)常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满 X 和 Y 两种气体,打开开关 a,使两烧瓶内的气体相
通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是(
A.②>③>①>④C.③>①>④>②
B.③>①=④>②D.④>①>②>③
解析:同温、同体积下,气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为 a ml:①中Cl2+2HI===2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为 1.5a ml;②中 NH3+HCl===NH4Cl,反应后无气体;③中不反应(光照或点燃条件下才反应),气体的物质的
量为 2a ml;④中 2NO+O2===2NO2,2NO2
气体的物质的量在 a ml 与 1.5a ml 之间。C 正确。答案:C
[归纳提升] 混合气体摩尔质量的求解方法
[ 热点精讲 ]1.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。
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,再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
2.解答量气装置读数时的答题模板(1)将××××恢复至室温。
(2)调节×××与×××两端液面相平。
(3)视线与×××的凹液面最低处在同一水平线上。3.误差分析与讨论
(1)气体在对应液体中的溶解度应较小(难溶),否则会因溶
(2)装置 F 连接左、右两部分的长导管中实验前无液体,实
验后充满液体,存在系统误差。
[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)。
回答下列问题(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
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;
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。
[解析](1)根据实验目的及各装置的特点分析可知: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:
(4)由于试管 B 未冷却至室温,会导致 Va 变大,所以使测得的 Mg 的相对原子质量偏小。
[答案](1)a h
22.4×1000m(3)Va-Vb
(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
1.实验室常用 MnO2 与浓盐酸反应制备 Cl2。当盐酸达到一个临界浓度时,反应就会停止。为测定反应残余液中盐酸的临界浓度,某同学提出了下列实验方案:
余酸与足量 Zn 反应,测量生成的 H2 体积。装置如图所示(夹持器具已略去)。
(1)使 Y 形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是倾斜 Y形管,将________________转移到__________________中。(2) 反应完毕,需要读出量气管中气体的体积,首先要____________________,然后再__________________________,最后视线与量气管刻度相平。
解析:(1)利用该化学反应释放热量,气体体积具有热胀冷缩的特点。使 Zn 粒进入残余清液中让其发生反应,这样残余清液就可以充分反应;如果反过来,残余清液不可能全部转移到左边。若残余清液转移到左边则会残留在 Y 型管内壁,导致产生气体的量减少,使测定的盐酸浓度偏小。(2)余酸与足量 Zn反应放热,压强对气体的体积有影响,如果不恢复到原温度,相当于将气体压缩了,使得测出的气体的体积减小。故温度要恢复到室温时,同时上下移动右端的漏斗,使两端液面的高度相同,视线要与量气管内液体的凹液面相切,读取测量气体的体积。故读气体体积时要保证冷却到室温,并且压强不再发生变化,即调整量气管两端液面相平。
(2)使气体冷却到室温
调整量气管两端液面相平
2.某实验小组利用反应 2CuO+2Cl2
2CuCl2 +O2 测定
铜的近似相对原子质量,可供选择的装置如图所示。
方案一:通过测定反应物 CuO 的质量 m(CuO)和产物 O2 的体积 V(O2)来测定铜的近似相对原子质量。(1)按气流方向从左到右用胶管(图中未画出)将选择的仪器
组合成一套实验装置,连接顺序为 a→(
体摩尔体积为 Vm L·ml-1,且 E 装置中CuO的质量为m1 g,充
(2)装置 B 是由干燥管和碱式滴定管改造而成的测量气体体积的装置,实验前滴定管液面初读数为 V1 L,实验后恢复到室温,调节装置两侧液面相平后得到末读数为 V2 L,设室温时气
分反应后生成 CuCl2 的质量为 m2 g,则铜的近似相对原子质量的表达式为____________________(用含 m1、V1、V2、Vm 的代数式表示)。
(3) 若氧化铜中混有铜 , 则测定结果 ________( 填 “ 偏
大”“偏小”或“无影响”)。
(4)装置 E 在实验过程中的主要现象是__________________________________________________________________。方案二:利用 A、D、E、F 四套装置(尾气由其他的装置处
(5)你认为测定的物理量有____________(写出一组),按你测定的物理量,写出铜的近似相对原子质量的表达式:______________________________。
1.(2020 年新课标Ⅲ卷)NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说
A.22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA 个中子B.1 ml 重水比 1 ml 水多 NA 个质子C.12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA 个碳原子D.1 L 1 ml·L-1 NaCl 溶液含有 28NA 个电子
5.(2018 年新课标Ⅰ卷)NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说
g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1NAB.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NAC.92.0 g 甘油(丙三醇)中含有的羟基数为 1.0NAD.1.0 ml CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为1.0NA
解析:A项,16.25 g氯化铁的物质的量是
16.25 g162.5 g·ml
ml ,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成 的Fe(OH)3 胶体粒子数小于 0.1NA,错误;B 项,标准状况下 22.4 L氩气的物质的量是 1 ml,氩气是由单个 Ar 原子构成的单质,其中含有的质子数是 18NA,正确;C 项,1 个丙三醇分子含有3 个羟基,92.0 g 丙三醇的物质的量是 1 ml,其中含有羟基数是 3NA,错误;D 项,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,错误。答案:B
6.(2018 年江苏卷)碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]
(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收
大量热量和______________________________。
(2) MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O 中 a、b、c、d 的代数关系式为
____________________________________。
(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:
①准确称取 3.390 g 样品与足量稀盐酸充分反应,生成 CO2
0.560 L(已换算成标准状况下)。
②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率
固体样品的剩余质量固体样品的起始质量
×100%)随温度的变化如图所示( 样品在
270 ℃时已完全失去结晶水,600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
解析:(1)碱式碳酸铝镁受热分解时吸收大量热量,同时分解生成的 CO2、Al2O3 等具有阻燃作用。(2)根据化学式中元素正负化合价的代数和为 0,则有 2a+3b-c-2d=0。
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