第2讲 物质的量 物质的聚集状态[考纲要求] 1.知道摩尔(mol)、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的涵义。2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。3.能正确解答阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律与物质的组成、结构及重要反应综合应用题。考点一 物质的量 物质的聚集状态1．物质的量、摩尔与阿伏加德罗常数2．物质的聚集状态在日常生活中，我们看到的宏观物质具有不同的聚集状态，如____态、____态和____态。固体可分为______和________物质。从微观上考查，物质是原子、分子或离子的聚集体。在固态、液态、气态物质中，微粒的__________、________________是不同的。不同聚集状态的物质__________上的差异导致了物质性质的不同，如体积方面，其中1mol固态物质或液态物质的体积往往是______的，而1mol任何气体在温度、压强一定时都具有大致______的体积。3．阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的对比记忆21\n概念名称表示符号单位文字涵义阿伏加德罗常数1mol任何粒子的粒子数，它与________中含有的碳原子数相等，数值约为6.02×1023摩尔质量气体摩尔体积在一定温度、压强下，单位物质的量的气体所占有的体积。标准状况下的气体摩尔体积为__________物质的量(n)，物质的质量(m)、气体体积(V)和粒子数(N)的转化关系特别提醒 (1)物质的量规范表示方法：(2)摩尔质量(M)(单位：g·mol-1)，在数值上与相对原子质量(Ar)或相对分子质量(Mr)相等。(3)使用气体摩尔体积时应注意：①物质是否是气体；②是否指出温度和压强。(4)标准状况是指：0℃、1.01×105Pa。1．根据你对物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的理解回答下列问题：(1)1molNaCl和1molHCl所含的粒子数相同吗？(2)阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗？(3)摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量三者的区别和联系。(4)标准状况下，1mol气体的体积是22.4L，如果当1mol气体的体积是22.4L时，一定是标准状况吗？2．有关物质的量的计算(1)2molCO(NH2)2中含________molC，________molN，________molH，所含氧原子跟________molH2O所含氧原子个数相等。(2)①标准状况下，22.4LCH4；②1.5molNH3；③1.806×1024个H2O；④标准状况下，73gHCl所含H原子个数由多到少的顺序是______________________。(3)2.3gNa中含________mole－，在跟足量水反应中产生标准状况下的H2______L。(4)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中，含________molSO，Al3＋物质的量________0.8mol(填“>”、“<”或“＝”)。3．设NA为阿伏加德罗常数，如果ag某气态双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是( )A.B.C.D.21\n物质的量通过摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数将宏观物理量物质的质量、气体的体积与微观物理量微粒个数、微粒的质量联系起来。考点二 阿伏加德罗定律及推论的应用1．阿伏加德罗定律：同温同压下，相同________的任何气体，含有________数目的分子(或气体的物质的量相同)。2．阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)相同条件结论公式语言叙述T、p相同T、V相同T、p相同＝同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比特别提醒 (1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。4．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( )编号①②③④气体XHINH3H2NO气体YCl2HClCl2O2A．②>③>①>④B．③>①＝④>②C．③>①>④>②D．④>①>②>③5．某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。21\n气体烧瓶和气体的总质量(g)气体烧瓶和气体的总质量(g)A48.4082D48.3822B48.4082E48.4342C48.4082F48.8762已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293L，烧瓶和空气的总质量为48.4212g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)____________________。(2)E的相对分子质量是________________________________________________________________________。(3)实验室制取少量D的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)A、B、C可能的化学式是________________________________________________________________________。求气体的摩尔质量M的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)；(2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N；(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：＝×a%＋×b%＋×c%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。跨越阿伏加德罗常数判断的“六个陷阱”【例1】 关于阿伏加德罗常数的20个问题汇总。下表中各种说法是否正确？简要解释原因。叙述解释结论①2.24LCO2中含有的原子数为0.3NA②0.1L3.0mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH数目为0.3NA③5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA④4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA⑤常温下11.2L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个21\n⑥5.6g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个⑦2mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子⑧30g甲醛中含共用电子对总数为4NA⑨标准状况下，22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2NA⑩相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等⑪1.0L1.0mol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COOH分子数为NA⑫Na2O2与CO2反应生成11.2LO2(标准状况)，反应中转移的电子数为2NA⑬46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA⑭10g46%的乙醇水溶液中所含H原子个数为0.6NA⑮2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA⑯常温常压下，3.2gO3所含的原子数为0.2NA⑰18gD2O所含的电子数为10NA⑱1L1mol·L－1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OH)3胶粒NA个⑲1molNa2O2固体中含离子总数为4NA⑳标准状况下，22.4L己烷中含共价键数目为19NA归纳总结 阿伏加德罗常数(NA)为背景选择题的六种设陷方式：陷阱一 气体摩尔体积适用条件22．4L·mol－1指在标准状况下(0℃101kPa)的气体摩尔体积。若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。陷阱二 物质聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。陷阱三 物质的微观结构此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。陷阱四 电解质溶液此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。如NH4Cl(aq)中c(Cl－)＞c(NH)。陷阱五 氧化还原反应的电子转移数目较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。陷阱六 忽视可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，合成氨等。21\n物质的量在化学方程式计算中的应用化学计算的实质是借助化学知识寻找已知量与未知量之间的数量关系，然后运算求解。在有关化学方程式计算的解题过程中，若根据已知条件找出反应物与生成物之间的物质的量关系，可使复杂的问题简单化、技巧化。1．化学方程式计算的原理(1)参与反应的各物质的物理量之间列比例 aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)质量比aMA∶bMB∶cMC∶dMD物质的量比a∶b∶c∶d体积比 a∶b∶c∶d由已知条件和未知量列比例，求解。(2)据化学方程式推导出来的差量(Δn、Δm、ΔV)等可以和参与反应的各物质的物理量列比例。例如：2CO ＋ O2 2CO2 Δn2mol32g2×22.4L1moln(CO)m(O2)V(CO2)Δn＝＝＝2．计算的一般步骤(1)正确写出有关化学方程式(或关系式)。(2)找出相关物质的计量数。(3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。(4)列出关系式进行计算。【例2】 ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到ag铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( ) A．1∶7B．7∶1C．7∶8D．8∶7【例3】 请仔细阅读硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)加热过程中依次发生的反应：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2OCuSO4CuO＋SO3↑4CuO2Cu2O＋O2↑2SO32SO2＋O2现称取25.0g硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1000℃并恒温1小时左右。请回答下列问题(不考虑实验操作所带来的误差)：(1)最终固体的质量为__________g；若维持最终的反应条件，推测反应结束除去水后的气态产物的物质的量范围在________mol至________mol之间。21\n(2)如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6g，试判断该固体的组分是__________(写化学式)，其物质的量之比是________。(3)如果乙同学做此实验时，所产生的气体为3.36L(已换算到标准状况下)，则SO3的转化率为________。反思感悟 (1)在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量思考问题往往比较简捷。,(2)关于二元混合物的计算一般方法是：设各组分的物质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。,(3)根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是上下同一，左右对应。【例4】 在一定条件下，有aLO2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。最常考的定量实验——气体体积、质量的测定定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。温度——用温度计测量质量体积1．气体体积的测定装置既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(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。21\n装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。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。装置E：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。2．气体质量的测量装置气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置：【例5】 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(用小写字母表示)应是______接________、________接________、________接________、________接________。(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VamL；②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为mg，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VbmL。(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________________________________________________________________________。21\n(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”)。【例6】 有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。(1)加热前通入空气的目的是________________________________________________________________________，操作方法为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A______________，C______________，D________________。(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将________；若撤去E装置，则测得Na2CO3·10H2O的含量将________。(4)若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为________________________________________________________________________(用含w、m1、m2的代数式表示)。21\n高考题组一 对阿伏加德罗常数的考查1．(1)考查气体摩尔体积的适用条件①常温常压下，22.4LCCl4含有NA个CCl4分子( )(2022·广东理综，9C)②分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L，质量约为28g( )(2022·上海，12C)③标准状况下，22.4L乙醇的分子数为NA( )(2022·福建理综，8D)④标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为4NA个( )(2022·四川理综，7A)⑤标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1NA( )(2022·上海，7D)⑥22.4LCl2中含有NA个Cl2分子( )(2022·广东理基，20A)(2)考查微粒中的电子数⑦1.00molNaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023( )(2022·新课标全国卷，7B)⑧1mol羟基中电子数为10NA( )(2022·江苏，5B)⑨1.7gH2O2中含有电子数为0.9NA( )(2022·上海，7B)⑩24g镁的原子最外层电子数为NA( )(2022·福建理综，8A)(3)考查物质的组成⑪1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子( )(2022·新课标全国卷，7A)⑫乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子( )(2022·广东，6B)⑬标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子( )(2022·福建理综，7B)⑭58.5g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子( )(2022·浙江理综，8C)(4)考查氧化还原反应中电子转移数目⑮1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子( )(2022·大纲全国卷，12D)21\n⑯常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2molO2，转移电子的数目为0.4NA( )(2022·江苏，8D)⑰1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NA( )(2022·海南，10B)⑱1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA( )(2022·福建理综，7C)⑲在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3molI2转移的电子数为6NA( )(2022·江苏，5C)(5)考查微粒中的化学键数目⑳12g金刚石中含有的共价键数为4NA( )(2022·大纲全国卷，12B)1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA( )(2022·江苏，8A)常温常压下，22.4L乙烯中C－H键数为4NA( )(2022·江苏，5D)1mol乙烷分子中含有8NA个共价键( )(2022·浙江理综，8B)(6)电解质溶液的考查1L0.1mol·L－1氨水含有0.1NA个OH－( )(2022·广东理综，9B)10LpH＝1的硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA( )(2022·海南，10C)10LpH＝13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA( )(2022·海南，10D)将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NA个Fe3＋( )(2022·广东，6D)在1L0.1mol·L－1碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1NA( )(2022·浙江理综，8D)高考题组二 对阿伏加德罗常数的考查2．(2022·海南，3)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是( )A．甲的分子数比乙的分子数多B．甲的物质的量比乙的物质的量少C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小3．(2022·全国理综Ⅰ，9)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O221\n三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )A．p(Ne)>p(H2)>p(O2)B．p(O2)>p(Ne)>p(H2)C．p(H2)>p(O2)>p(Ne)D．p(H2)>p(Ne)>p(O2)高考题组三 以物质的量为核心的计算4．(2022·大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于( )A．5%B．10%C．15%D．20%5．(2022·大纲全国卷Ⅰ，12)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于( ) A．3∶1B．5∶3C．2∶3D．1∶26．(2022·大纲全国卷Ⅱ，11)在一定的温度、压强下，向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )A．1∶4B．1∶3C．1∶2D．1∶18．(2022·新课标全国卷，26)0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。请回答下列问题：(1)试确定200℃时固体物质的化学式________________________________________________________________________。________________________________________________________________________(要求写出推断过程)；(2)取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________；把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为________，其存在的最高温度是________；(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)在0.10mol·L－121\n硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝____mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。由高考评分细则反思一轮复习方法参考答案(2022·新课标全国卷，26)评分细则(1)CuSO4·H2OCuSO4·5H2OCuSO4·(5－n)H2O＋nH2O250 18n0.80g 0.80g－0.57g＝0.23g可列式：＝，求得n≈4,200℃时产物为CuSO4·H2O晶体。推导过程详细准确得2分，化学方程式正确得1分，计算关系正确得1分。结论CuSO4·H2O正确得1分。(2)CuSO4CuO＋SO3↑CuSO4·5H2O 102℃化学方程式正确得1分，条件正确得1分(气体符号“↑”不写不扣分)，温度570℃必须写上，写“△”符号不给分，102℃中的“℃”丢掉不得分。(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O无“浓”、无“△”符号扣1分。(4)2.2×10－8 0.2数字对得分。21\n课时规范训练教材习题回扣1．483gNa2SO4·10H2O中所含Na＋的物质的量为__________。所含水分子数目为________。2．现有标准状况下的氮气5.6g，其体积为________，含有氮分子的数目为__________。3．某金属氯化物MCl240.5g，含有0.600molCl－，则该氯化物的摩尔质量为____________，金属M的相对原子质量为______。4．在加热条件下，用MnO2与足量的浓盐酸反应，制得氯气0.56L(标准状况)。(1)理论上需要消耗MnO2________g。(2)被氧化的HCl的物质的量是________。能力提升训练一、单项选择题1．下列各组物质中，所含分子数一定相同的是( )A．1gH2和8gO2B．0.1molHCl和2.24LHeC．150℃、1.01×105Pa时，18LH2O和18LCO2D．常温常压下，28gCO和6.02×1022个CO分子2．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )A．含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2LB．2L1mol·L－1的盐酸中所含氯化氢分子数约为2NAC．常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD．常温下，0.05molCO2和SO2混合气体中所含氧原子数为0.1NA3．下列说法中不正确的是( )A．1mol氧气中含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4LB．1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数C．等体积、浓度均为1mol·L－1的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为3∶1D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之比为1∶34．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3，当这两个容器内温度和气体密度都相等时，下列说法中正确的是( )A．两个容器内气体的压强相等B．O2比O3的质量小C．两个容器内气体的分子数目相等D．两个容器内的氧原子数目相等二、不定项选择题5．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )A．4.0g重水(D2O)中所含质子数为0.4NAB．4.48LN2与CO的混合物中所含分子数为0.2NAC．6.2g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2NA21\nD．12.5mL16mol·L－1浓硫酸与足量铜反应，转移电子数为0.2NA6．某元素1个原子的质量是ag，又知1个12C原子的质量为bg，NA表示阿伏加德罗常数，则下列各式中能表示该原子的相对原子质量数值的是( )A.B.C．aNAD.7．在相同的温度和压强下，4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的容积分别是a.CO2，100mL；b.O2,200mL；c.N2,400mL；d.CH4,600mL。则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是( )A．a>b>c>dB．b>a>d>cC．c>d>b>aD．d>c>a>b8．NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是( )A．10mL质量分数为98%的H2SO4，用水稀释至100mL，H2SO4的质量分数为9.8%B．在H2O2＋Cl2===2HCl＋O2反应中，每生成32g氧气，则转移2NA个电子C．标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L，质量为28gD．一定温度下，1L0.50mol·L－1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L－1NH4Cl溶液含NH的物质的量相同9．同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述中正确的是( )A．体积比1∶1B．体积比11∶16C．密度比16∶11D．密度比11∶16三、非选择题10．(1)20gA物质和14gB物质完全反应，生成8.8gC物质、3.6gD物质和0.2molE物质，则E物质的摩尔质量为____________。(2)12.4gNa2X含有0.4molNa＋，Na2X的摩尔质量为__________，其相对分子质量为________，X的相对原子质量为__________，该物质的化学式为________________________________________________________________________。11．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。2.016L(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4.8g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5g。(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________。12．化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温同压)。(1)A的化学式是__________，推断的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1)已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列，则A分子的电子式是21\n________________________________________________________________________，结构式是____________。13．某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag。②装好实验装置。③检查装置气密性。④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。⑤停止加热(如图所示，导管出口高于液面)。⑥测量收集到的气体的体积。⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。⑧测量实验室的温度。⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：(1)如何检查装置的气密性？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是__________(请填写步骤代号)。(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？答：_______________________________________________________________________。(4)如果实验中得到的氧气体积是cL(25℃、1.01×105Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)M(O2)＝________________________________________________________________________。14．测定1mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下：①按下图装配实验装置。21\n②洗净试管然后充分干燥。③向500mL烧瓶里装满水，向500mL烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。④称得试管的质量为14.45g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为15.95g。⑤打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中的水倒掉。⑥打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。⑨用500mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0mL，把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7mL。⑩再称量冷却后试管的质量为15.55g。(1)在操作⑦中，装置冷却时，玻璃管C的出口，一直要在烧杯的水中，不能离开水面，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)简述操作⑧的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面一致？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)标准状况下，1mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L；混合物中MnO2的质量分数为______________________________________________________________。21\n答案基础再现·深度思考考点一1．6.02×1023 2．气 液 固 晶体 非晶态 运动方式 微粒之间的距离 微观结构 不同 相同3．(从左至右，从上至下)NA mol－1 0.012kg12C M g·mol－1 单位物质的量的物质所具有的质量Vm L·mol－1 22.4L·mol－1n＝＝＝考点二1．体积 相同2．(从左至右，从上至下)＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比深度思考1．(1)不相同，因为NaCl是离子化合物，组成微粒是Na＋和Cl－，而HCl是共价化合物，组成微粒是HCl分子。(2)不相同；原因是NA是指1mol任何粒子的粒子数，即12g12C中含有的原子数，是一个真实值，而6.02×1023是一个实验值，是阿伏加德罗常数的近似值。(3)1mol物质的质量在数值上和摩尔质量相同，二者的区别在于单位不一样，质量的单位是克或千克，而摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1。相对分子质量与摩尔质量单位不同，相对分子质量为一比值，摩尔质量单位为g·mol－1，但在数值上二者相等。(4)不一定；因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，标准状况下，22.4L气体的物质的量为1mol。2．(1)2 4 8 2 (2)③>②>①>④(3)1.1 1.12 (4)1.2 <3．D 4.C5．(1)SO2 (2)30 (3)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ (4)N2、CO、C2H4规律方法·解题指导【例1】 ①未指明标准状况 错误②NH＋4水解 错误③铁不一定只生成Fe3＋ 错误④4.5gSiO2是0.075mol,1molSiO2晶体中含有4mol硅氧键 正确⑤“常温”不是标准状况 错误⑥铁转化为Fe2＋ 错误⑦2mol钠与过量稀盐酸反应生成1molH2 正确⑧30g甲醛是1mol，含4mol共用电子对 正确21\n⑨氦气为单原子分子 错误⑩O3是3原子分子 错误⑪CH3COOH电离 错误⑫生成1molO2要转移2mol电子 错误⑬NO2和N2O4的N、O原子个数比相同 正确⑭水和乙醇中均含有H原子，应为1.2NA 错误⑮该反应为可逆反应，不能进行到底，应大于2NA 错误⑯注意质量不受温度、压强影响 正确⑰D2O的相对分子质量为20，故18gD2O所含电子数小于10NA 错误⑱Fe(OH)3胶粒是分子的集合体 错误⑲Na2O2固体中含Na＋和O两种离子，故应为3NA 错误⑳标况下，己烷为液体，22.4L己烷的物质的量大于1mol 错误【例2】 B [分析本题涉及的两个反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu ②①为失重反应，②为增重反应，反应完毕析出铜粉质量等于原铁粉质量，假设有64gCu生成，那么反应消耗m(Fe)＝64g由②Fe～CuSO4～Cu 56g 1mol 64g①Fe～H2SO4 8g mol即可得出答案：＝。]【例3】 (1)7.2 0.125 0.175 (2)Cu2O、CuO 1∶2(3)50%【例4】 w(O2)＝50%，w(O3)＝50%解析 解法一 由阿伏加德罗定律，结合化学方程式的意义可知，化学方程式中气体化学式的系数比等于反应物与生成物的物质的量之比也等于相同条件下反应物与生成物气体体积之比。设混合气体中O3占xL，则O2为(a－x)L2O3===3O22L3LxL(3/2)xL(3/2)x＋(a－x)＝1.2a，解得x＝0.4a根据阿伏加德罗定律：n(O3)∶n(O2)＝V(O3)∶V(O2)＝0.4a∶0.6a＝2∶3，w(O2)＝×100%＝50%，w(O3)＝1－50%＝50%。解法二 差量法21\n2O3===3O2 ΔV233－2＝1x1.2a－a＝0.2a所以x＝0.2a×2＝0.4a以下解法同解法一。【例5】 (1)a h g b c f e d (2)③②④① (3)(22.4×1000m)/(Va－Vb) (4)偏小【例6】 (1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳 关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止(2)碱石灰 无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等) 碱石灰(3)偏低 无影响 偏低 (4)%解析 (2)A、C、D都是U形管，不能盛液体试剂，只能盛固体试剂。A处试剂必须同时吸收CO2和水蒸气，故A处盛的是碱石灰；C、D两处分别吸收水蒸气和CO2，故C处可盛无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)，D处可盛碱石灰。(3)若A装置盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸气，则混合物中产生水蒸气的Na2CO3·10H2O和NaHCO3的总质量在计算中会增大，因此测得的NaCl的含量会偏低；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则水蒸气总质量减小，Na2CO3·10H2O和NaHCO3的总质量在计算中会减小，但是NaHCO3的质量是根据CO2的质量进行计算，所以测得的NaHCO3的含量不受影响；若撤去E装置，则D装置可吸收来自外界空气中的CO2，使得NaHCO3的质量在计算中会增大，故测得的Na2CO3·10H2O的含量会偏低。(4)NaHCO3的质量分数：×2×84g·mol－1÷wg×100%＝%。真题重组·规范集训1．①× ②× ③× ④× ⑤× ⑥×⑦√ ⑧× ⑨√ ⑩× ⑪× ⑫×⑬× ⑭× ⑮√ ⑯√ ⑰× ⑱×⑲× ⑳× × × × ×× √ × √2．B3．D [利用克拉伯龙方程pV＝nRT变形为pM＝ρRT，因为ρRT对应相等，所以pNeMNe＝pH2MH2＝pO2MO2，代入式量而得出选项D正确。]4．C5．A [若生成的PCl3的物质的量为n1，PCl5的物质的量为n2，则由P原子守恒和Cl原子守恒可得n1＋n2＝n(P)、3n1＋5n2＝n(Cl)，可得n1≈0.006mol、n2≈0.002mol，故两者的物质的量之比接近3∶1。]6．A课时规范训练教材习题回扣21\n1．3.00mol 9.03×10242．4.48L 1.204×10233．135g·mol－1 644．(1)2.175 (2)0.05mol能力提升训练1．C 2.D 3.C 4.D 5.C 6.BC 7.C8．AD 9.BC10．(1)108g·mol－1(2)62g·mol－1 62 16 Na2O11．(1)0.075mol (2)5.56%12．(1)O3F2 阿伏加德罗定律和元素质量守恒定律(2)F—O—O—O—F解析 依题意有V(A)∶V(O2)∶V(F2)＝10mL∶15mL∶10mL＝2∶3∶2，根据阿伏加德罗定律(同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比)，写出该化学方程式：2A===3O2＋2F2；根据元素质量守恒定律，A的化学式为O3F2。13．(1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气(2)②①③ (3)慢慢将量筒下移(4)14．(1)温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以准确地求出气体的体积。(2)如果烧瓶中的压强和外界大气压不一致，就不能准确地求出气体体积(3)22.38 32%解析 这是一道利用阿伏加德罗定律测定1mol氧气标况下所占体积的实验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态，即是否同温同压，由于气体体积的大小受温度、压强的影响，若烧杯内的液面不一致，则造成压强的改变，使误差增大。若反应完后未冷却至室温，则会更多地偏离标准状况，使结果不准确。21
