2019高考化学第1章(化学计量在实验中的应用—物质的量)第1节化学计量在实验中的应用—物质的量考点(1)物质的量摩尔质量讲与练(含解析).doc
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1、1第一章化学计量在实验中的应用物质的量李仕才第 一 节 物 质 的 量 气 体 摩 尔 体 积 考点一 物质的量 摩尔质量1物质的量及其单位(1)定义:表示含有一定数目微观粒子的集合体的物理量。符号为 n。2阿伏加德罗常数2(1)定义:0.012_kg_ 12C所含的原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为 6.021023,单位为 mol1 ,符号为 NA。(2)计算公式:物质的量 n、阿伏加德罗常数 NA与粒子数 N之间的关系为 NA 。Nn3摩尔质量(1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量。(2)符号 M,单位为 gmol1 或 g/mol,表达式 M 。mn(3)数值:Mg 的摩尔质量是
2、24_gmol1 ,KCl 的摩尔质量是 74.5_gmol1 ,SO 2的摩尔质量是 64_gmol1 ,CO 的摩尔质量是 60_gmol1 。23由此可知:以 gmol1 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原子质量或相对分子质量。判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)11 mol CaCO 3与 1 mol KHCO3的质量相同,含有阳离子的数目也相同。( )22 mol HCl 的摩尔质量是 1 mol HCl的摩尔质量的 2倍。( )31 mol 任何物质都含有 6.021023个分子。( )41 mol 水中含有 2 mol氢和 1 mol氧。( )5NaOH
3、 的摩尔质量为 40 g。( )61 mol O 2的质量与它的相对分子质量相等。( )71 mol OH 的质量为 17 gmol1 。( )8氖气的摩尔质量(单位 gmol1 )在数值上等于它的相对原子质量。( )91.00 mol NaCl 中,所有 Na 的最外层电子总数约为 86.021023。( )101.00 mol NaCl 中含有 6.021023个 NaCl分子。( )111 mol Na 与足量 O2反应,生成 Na2O和 Na2O2的混合物,钠失去 NA个电子。( )121 L 1 molL 1 的 NaClO溶液中含有 ClO 的数目为 NA。( )31使用摩尔(mo
4、l)时,一定要指明粒子种类,且使用摩尔(mol)时,后边要用化学式。2摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,但当摩尔质量以 gmol1 为单位时,两者在数值上是相等的。3阿伏加德罗常数(N A)不等同于 6.021023。阿伏加德罗常数是一个确定的值,且有单位(mol 1 ),而 6.021023只是阿伏加德罗常数的约值。阿伏加德罗常数在化学计算中常采用它的近似值 6.021023 mol1 ,而在概念的判断和辨析中必须用阿伏加德罗常数(N A)。一、物质的量与微粒数的换算41下列物质中,与 0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是( )A18.9 g HNO 3 B3.612
5、10 23个 HCl分子C0.1 mol NH 4HSO4 D4.48 L CH 4(标准状况)解析:0.3 mol H 2O含氢原子 0.6 mol。A 项,硝酸的物质的量为 0.3 mol,含氢原子为 0.3 mol;B 项,HCl 的物质的量为 0.6 mol,含氢原子 0.6 mol;C 项,含氢原子为 0.5 mol;D 项,CH 4的物质的量为 0.2 mol,含氢原子为 0.8 mol。答案:B2下列说法中正确的是( )A1 mol O 2的质量和 O2的摩尔质量都是 32 gB1 mol 任何气体中都含有相同的原子数C0.5 mol NaCl 约含有 6.021023个离子D2
6、2.4 L CO 2气体中含有 3NA个原子解析:O 2的摩尔质量为 32 gmol1 ,A 错误;气体有单原子分子如 He,双原子分子如 O2,三原子分子如 O3,五原子分子如 CH4等,B 错误;0.5 mol NaCl 中含的阴阳离子各有 0.5 mol,离子总数为 1 mol,C 正确;未指明气体所处的条件,无法计算其物质的量,D错误。答案:C3标准状况下有0.112 L 水 0.5N A个 HCl分子25.6 g SO 2气体 0.2 mol 氨气 2 mol 氦气6.0210 23个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为_。答案:40.3 mol NH 3分子中所含质子数与_个 H
7、2O分子中所含质子数相等。2.2 g DO中所含中子数为_,1.5 g CH 中的电子数为_,15.6 g Na 2O2中的阴182 3离子数目为_。(N A表示阿伏加德罗常数的数值)答案:0.3N A 1.2N A 0.8N A 0.2N A5(1)含 0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含_mol SO ,Al 3 物质的量24_0.8 mol(填“” 、 “” 、 “”或“”)。解析:(1)n(SO )3nAl 2(SO4)330.4 mol1.2 mol,0.4 mol Al 2(SO4)3中含24有 0.8 mol Al3 ,由于在溶液中 Al3 水解,故 n(Al3 )小于
8、 0.8 mol。(2)由 ncV 求得n(HF)为 0.1 mol,但由于 HF是弱酸,能发生部分电离,故 n(HF)0.1 mol,n(F )0.1 mol。答案:(1)1.2 (2) 5二、摩尔质量的有关计算6某氯原子的质量是 a g,12C原子的质量是 b g,用 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )该氯原子的相对原子质量为 12a/bm g 该氯原子的物质的量为 m/(aNA) mol该氯原子的摩尔质量是 aNA ga g 该氯原子所含的电子数为 17 molA B C D解析:中摩尔质量的单位错误;由于该氯原子的质量为 a g,故 a g该氯原子所含的电子数为 17
9、,错。答案:C7(1)12.4 g Na 2R含 Na 0.4 mol,则 Na2R的摩尔质量为_,R 的相对原子质量为_。含 R的质量为 1.6 g的 Na2R,其物质的量为_。(2)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_。解析:(1)据电离方程式 Na2R=2Na R 2 ,得 1 mol Na2R电离生成 2 mol Na ,题目中有 Na 0.4 mol,则有 0.2 mol Na2R。M(Na 2R) 62 g/mol。由m Na2Rn Na2R 12.4 g0.2 molMr(Na2R)62,求得 Ar(
10、R)6222316,已知 m(R),根据 n ,得 n(R)0.1 mol,mM则 n(Na2R)0.1 mol。(2)根据质量守恒定律,0.04 mol C 的质量为 16 g20 g31.76 g4.24 g,M(C)4.24 g0.04 mol106 gmol 1 。答案:(1)62 g/mol 16 0.1 mol(2)106 gmol1突破以阿伏加德罗常数为背景的选择题1 气体摩尔体积与物质的聚集状态【突破方法】一要看是否为标准状况下,不为标准状况无法直接用 22.4 Lmol1 (标准状况下气体的摩尔体积)求 n;二要看物质在标准状况下是否为气态,若不为气态也无法由标准状况下气体的
11、摩尔体积求得 n,如 CCl4、水、液溴、SO 3、己烷、苯、汽油、CHCl 3、CH 2Cl2、HF 等在标准状况下为非气态。【及时训练】61判断正误,正确的画“” ,错误的画“” 。(1)标准状况下,80 g SO 3中含有 3NA个氧原子,体积约为 22.4 L。( )(2)在标准状况下,2.24 L HF 含有的电子数为 NA。( )(3)用惰性电极电解食盐水,若导线中通过 NA个电子,则阳极产生气体 11.2 L。( )(4)常温下 11.2 L甲烷含有的甲烷分子数为 0.5NA。( )(5)标准状况下,22.4 L 己烷中含共价键数目为 19NA。( )(6)常温常压下,22.4
12、L 氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为 2NA。( )2 组成物质的微粒数目的计算【突破方法】(1)纯净物中微粒数目的计算根据构成物质的微粒,应用公式 NnN A即能算出。但要注意以下特殊情况:稀有气体是单原子分子,臭氧为 O3,白磷为 P4。同位素单质和同位素化合物,它们的摩尔质量与通常情况下不同,例如摩尔质量:18O2(36 gmol1 )、D 2O(20 gmol1 )、T 2O(22 gmol1 )。涉及电子数时要注意根、基、离子的区别,如 OH 与OH、CH 与CH 3等。3求算 NO2分子数目时,不能忽略 NO2与 N2O4的转化,如盛有 46 g NO2的容器中分子数目小于
13、NA。对于可逆反应,生成物的量比完全反应理论值小。(2)混合物中微粒数目的计算对于分子式中某一种原子数相同的混合物,计算该原子数时,不用考虑各混合物的占比,如 1 mol NO2和 CO2混合气体中 O原子数为 2NA。相对分子质量相同的物质组成的混合物,计算分子总数时,不用考虑各混合物的占比,分子总数 N NA,M 是相同的摩尔质量。如常温常压下,14 g 由 N2与 CO组成的混mM合气体中,含有的分子数目为 0.5NA,含有的原子数目为 NA。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时,不用考虑各混合物的占比,N(最简式) NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为 CH2O,常温常压下,3.0
14、g 甲醛mM 最 简 式 和冰醋酸的混合物中含有的 N(CH2O)为 0.1NA,含有的原子总数为 0.4NA。类似的例子还有计算一定质量 O2和 O3、乙烯和环丙烷、NO 2和 N2O4的原子数目等。(3)胶体胶体粒子较大,由多个微粒组合而成,如一个 Fe(OH)3胶体粒子是由多个 Fe(OH)3微粒的集合体吸附一些粒子组成的,故 Fe(OH)3胶体粒子数小于 Fe(OH)3分子数。【及时训练】2判断正误,正确的画“” ,错误的画“” 。7(1)2 g D O中含有的质子数、中子数、电子数均为 NA。( )162(2)78 g Na2O2和 Na2S的混合物中含有的 Na 数一定为 2NA。
15、( )(3)0.6 g CaCO3和 Mg3N2的混合物中所含质子数为 0.3NA。( )(4)28 g CO、N 2组成的混合气体中原子数目为 2NA。( )(5)6.8 g熔融的 KHSO4中含有 0.05NA个阴离子。( )(6)8.4 g NaHCO3固体中含有 0.1NA个 CO 。( )23(7)常温常压下,丙烯和环丙烷组成的 42 g混合气体中氢原子的个数为 6NA。( )(8)17 g OH与 17 g OH 所含电子数均为 10NA。( )(9)12 g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为 0.3NA。( )(10)将 0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有胶
16、体粒子的数目为 0.1NA。( )(11)常温下,32 g 含有少量臭氧的氧气中,共含有氧原子 2NA。( )3 物质的微观结构【突破方法】(1)熟悉一些物质中的化学键的数目,如 Si、CH 4、P 4、CO 2等。(2)苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键。(3)常用的解题技巧烃中化学键数目可巧记公式计算。设烃的分子式为 CxHy,则化学键总数 ,非4x y2极性键总数 y 。4x y2 4x y2烃的含氧衍生物化学键数目也可用公式计算。设烃的含氧衍生物分子式为 CaHbOc,则化学键总数 。4a b 2c2【及时训练】3判断正误,正确的画“” ,错误的画“” 。(1)1 mol甲醇中含有的 CH
17、键的数目为 4NA。( )(2)标况下,22.4 L 的苯含有碳碳双键的数目为 3NA。( )(3)1 mol的 CnH2n2 所含的共用电子对数为(3n1)N A。( )(4)相同物质的量的 OH 和 CH 含有相同数目的电子。( )38(5)2.24 L N2和 NH3混合气体中原子间含有的共用电子对数目为 0.3NA。( )(6)60 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为 4NA。( )(7)31 g白磷中含有的共价键数为 1.5NA。( )(8)30 g甲醛中含共用电子对总数为 4NA。( )(9)12 g金刚石中含有的共价键数为 4NA。( )(10)12 g石墨中含有的共价键数为 1
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