2021年高考化学二轮专题复习 专题02物质的量(讲义)
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1、解密解密 02 物质的物质的量量 【考纲导向】【考纲导向】 1认识相对原子质量、相对分子质量的含义,并能进行有关计算。 2了解物质的量的单位摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。 3根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计 算。 4掌握阿伏加德罗定律及质量守恒定律的实际应用。 【命题分析命题分析】 1主要考查内容有:以选择题的形式考查关于阿伏加德罗常数的正误判断、气体摩尔体积的概念;以物 质的量为中心的有关计算、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等基本概念;对物质的量浓度的理解及简单的计 算;配制一定物质的量浓度溶液的方法及
2、相关误差分析。 2今后的高考仍会围绕阿伏加德罗常数、气体摩尔体积设置知识陷阱,同时又隐含对物质结构、氧化还 原反应、电离、水解等知识的考查。主要培养学生的宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核 心素养。 核心考点一核心考点一 物质的量及其单位物质的量及其单位 1物质的量(n) (1)概念:用 0.012 kg 12C 中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。 (2)单位:摩尔,简称“摩”,符号:mol。 2摩尔 (1)概念:摩尔是物质的量的单位,1 mol 物质含有阿伏加德罗常数值个微粒。 (2)适用范围及注意事项 用 mol 为单位只能用于物质的微观粒子,
3、如分子、原子、离子或它们的特定组合。不能用于宏观物 质。 用 mol 为单位必须指明物质微粒(或微粒组合)的符号。 3阿伏加德罗常数(NA) (1)含义:0.012 kg 12C 中所含碳原子数为阿伏加德罗常数,根据实验测得其数值约为 6.02 1023。 1 mol 任何物质均含有阿伏加德罗常数个相应微粒。 (2)单位:mol1,符号 NA。 (3)微粒数(N)、物质的量(n)与阿伏加德罗常数(NA)三者关系。 n= A N N ,利用该关系式,已知其中任意两个量,可以求第三个量。 4摩尔质量 (1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。 (2)单位:g mol1或 kg mol 1 。 (
4、3)数值:当摩尔质量单位是 g mol 1 时数值上等于物质的相对分子质量或相对原子质量。 (4)物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系式: m n M 。 5相对原子质量 (1)定义:以 12C 原子质量的 1/12 为标准,其它原子的质量跟它相比较所得到的比值,作为这种原子的 相对原子质量。 (2)两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系: 二者相等。因为任何一种原子的相对原子质量,都是以 12C 质量的 1/12 为标准所得的比值。所以,任 何原子的质量之比,就等于它们的相对原子质量之比。 考法考法 1 物质的量概念的理解物质的量概念的理解 【典例 1】下
5、列说法中正确的是( ) A摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位 B阿伏加德罗常数是 12 kg 12C 中含有的碳原子数 C1 mol 水中含有 2 mol 氢原子和 1 mol 氧原子 D阿伏加德罗常数就是 6.02 1023 mol 1 【解析】摩尔是物质的量的单位;1 mol 粒子集体所含的粒子数是阿伏加德罗常数,与 0.012 kg 12C 中 所含的碳原子数相同; 阿伏加德罗常数是 1 mol 粒子所含的粒子数, 在数值上等于 12 g12C 所含的碳原子数, 是个具体的值,6.02 1023mol 1 是阿伏加德罗常数的近似值。 【答案】C 考法考法 2 摩尔质量概念的理解摩尔
6、质量概念的理解 【典例 2】下列说法正确的是( ) A阿伏加德罗常数是人们规定的数,没有单位 B0.012 kg 12C 中所含有的碳原子数的精确值是 6.02 1023 CH2O 的相对分子质量为 18,1 mol 水的质量也是 18 D1.5 mol NaCl 晶体中含有 Na+数约为 9.03 1023 【解析】国际上规定,阿伏加德罗常数的值与 0.012 kg 12C 中所含的碳原子数相同,单位是每摩,所以 A 选项不对;阿伏加德罗常数为 6.0221367 1023 / mol,6.02 1023是它用于计算时约化后的值,故 B 不对;1 mol 任何物质的质量,以克作单位时,在数值
7、上等于其相对原子或相对分子质量,所以 1 mol 水的质量应是 18 g 而不是 18,故 C 不对。 【答案】D 1摩尔不是基本物理量。摩尔可以计量所有微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、质子、中子、 电子等),适用于微观粒子或微观粒子的特定组合,如 1 mol CaCl2可以说含 1 mol Ca2 ,2 mol Cl或 3 mol 阴、阳离子,或含 54 mol 质子,54 mol 电子。摩尔不能量度宏观物质,如“中国有多少摩尔人”的说法是错 误的。 2使用摩尔时必须指明物质微粒的种类,如“1 mol 氢”的说法就不对,因氢是元素名称,而与氢有关 的微观粒子有氢原子(H)也可以是氢离
8、子(H )或氢分子(H 2), 不知所指。 种类可用汉字名称或其对应的符号、 化学式等表示,如 1 mol H 表示 1 mol 氢原子,1 mol H2表示 1 mol 氢分子(或氢气),1 mol H 表示 1 mol 氢 离子。 3多少摩尔物质指的是多少摩尔组成该物质的基本微粒,如 1 mol 磷酸表示 1 mol 磷酸分子。 4阿伏加德罗常数是有单位的,是 6.02 1023 mol-1,不能误认为阿伏加德罗常数是 6.02 1023。 5相对原子(分子)质量与摩尔质量(以 g mol 1 为单位时)只是在数值上相等,不是同一个物理量,单位 不同。如 Fe 的摩尔质量为 56 g mo
9、l-1,Fe 的相对原子质量为 56,1 mol Fe 的质量为 56 g。 6摩尔质量只有以 g mol-1做单位时,在数值上才等于其相对分子(或原子)质量,相对原子(分子)质量 无单位。 7对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质的聚集状态的变化 而变化 1下列说法正确的是( ) A1 mol 任何物质均含有阿伏加德罗常数个分子 B1 mol H2O 的质量是 18 g/mol CH2O 的摩尔质量是 18 g D18 g 水中所含氧原子数约为 6.02 1023个 【答案】D 【解析】 有些物质不是由分子构成的, 故A项错误; 1 mol H2O的质量是18
10、 g, H2O的摩尔质量是18 g/mol, 故 B、C 项错误;18 g 水为 1 mol,所含氧原子数约为 6.02 1023个,D 项正确。 2下列叙述中正确的是( ) A镁的原子质量就是镁的相对原子质量 B一个氧原子的实际质量约等于g 1002. 6 16 23 C水的相对分子质量等于 18g D二氧化硫的摩尔质量是 64g 【答案】B 【解析】相对原子质量是比值,不是原子的实际质量,故 A 不正确;1mol 氧原子的实际质量是 16g, 故一个氧原子的质量为g 1002. 6 16 23 ,所以 B 正确;相对分子质量的单位是 1,不是 g,所以 C 错误;摩尔 质量的单位为 g m
11、ol 1,所以 D 也是错的。 3火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2),它是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推 动力。下列叙述正确的是( ) A偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为 60 B6.02 1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为 60g C1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为 60 g mol-1 D60g 偏二甲肼(C2H8N2)中含有 NA个氮原子 【答案】B 【解析】偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为 60g/mol,相对分子质量为 60,故 A 错误; 6.02 1023个偏二 甲肼的物质的量为1mol, 质量为1mol 60g/mol=
12、60g, 故B正确; 1mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60g, 60g/mol 是偏二甲肼的摩尔质量,故 C 错误;60g 偏二甲肼(C2H8N2)的物质的量为 60 60/g g mol =1mol,每个偏二甲肼 (C2H8N2)分子中含有 2 个氮原子,所以含有氮原子数目为 1mol 2 NAmol-1=2NA,故 D 不正确。 4(2021 浙江省台州地区期中)下列叙述正确的是( ) A1 mol H2SO4 的质量为 98 g mol1 B98 g H2SO4含有 NA个 H2SO4分子 CH2SO4的摩尔质量为 98 g D6.02 1023个 H2SO4分子的质量为 9.8
13、 g 【答案】B 【解析】A 项,质量的单位为 g,gmol-1是摩尔质量的单位,故 A 错误;B 项,98g 硫酸的物质的量为 1mol,含有 NA个 H2SO4分子,故 B 正确;C 项,摩尔质量的单位是 gmol-1,故 C 错误;D 项,6.02 1023 个 H2SO4分子的物质的量为 1mol,质量为 98 g,故 D 错误。故选 B。 5科学家刚刚发现的某种元素的一个原子,其质量是 a g,一个 12C 的原子质量是 b g,设 N A是阿伏加 德罗常数的值,下列叙述中不正确的是( ) A该原子的摩尔质量是 aNA g mol 1 BW g 该原子中含有W a NA个原子 CW
14、g 该原子的物质的量是 W aNA mol D由已知信息可得:NA 12 b mol 1 【答案】B 【解析】摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,单位是 g mol 1,一个原子的质量是 a g, 则 1 mol 该原子的质量即 NA个原子的质量为 aNA g,所以摩尔质量应为 aNA g mol 1,A 项正确;一个原子 的质量是 a g, W g 该原子中原子个数为W a个, B 项错误; 根据上述分析, 该原子的摩尔质量是 aNA g mol 1, W g 该原子的物质的量是 W aNA mol,C 项正确;1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,以 12 g 12C 中
15、 所含碳原子数定义阿伏加德罗常数,应为 NA12 b mol 1,D 项正确。 6科学家屠呦呦因发现青蒿素和双氢青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青 蒿素的化学式为 C15H24O5,相对分子质量为 284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是( ) ANA个双氢青蒿素的质量为 284 g mol 1 B均为 NA的 C、H、O 三种原子的质量比 618 C14.2 g 双氢青蒿素中含有的原子总数为 2.2NA D含有 NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为 1 mol 【解析】质量的单位是 g,不是 g mol 1,A 错误;当摩尔质量的单位是 g mol1 时,均为 NA个
16、C、H、 O 三种原子的物质的 量为 1 mol,分别乘以各自的摩尔质量 12 g mol 1、1 g mol1、16 g mol1,得到质量 比 12116,B 错误;14.2 g 双氢青蒿素的物质的量是 14.2 g 284 g mol 10.05 mol,由于在一个分子中 含有的原子个数是 44 个,所以 0.05 mol 双氢青蒿素中含有的原子的总数为 2.2NA,C 正确;一个双氢青蒿 素的分子中含有 15 个碳,含有 NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为 1 mol150.067 mol,D 错误。 【答案】C 核心考点二核心考点二 气体摩尔体积气体摩尔体积 1物质体积大小的 影响
17、因素 2粒子数目相同时不同物质的体积关系 3气体摩尔体积 4标况下气体摩尔体积 5阿伏加德罗定律 (1)内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即气体物质的量之比 等于气体体积之比,也等于气体分子数之比。即: 111 222 VNn VNn 。 (2)两个推论: 同温同压下:气体密度之比等于气体式量之比11 22 M M ,1 2 的比值称为气体 1 对气体 2 的相对密度。 同温同体积下:气体压强之比等于气体物质的量之比 11 22 Pn Pn 说明:M:摩尔质量,m:质量,n: 物质的量 3气体式量的基本计算方法:气体式量的基本计算方法: (1)密度法: mm
18、MV m :该气体在标准状况下的密度,g L 1。 m V:气体摩尔体积,22.4 L mol 1(标准状况)。 M:气体的摩尔质量,数值上等于相对分子质量。 (2)相对密度法: 11 22 M M (3)公式法: m M n 总 总 (混合气体的平均化学式量) 考法考法 1 气体摩尔体积概念的理解气体摩尔体积概念的理解 【典例 1】下列说法正确的是( ) A标准状况下,6.02 1023个分子所占的体积约是 22.4 L B0.5 mol H2所占的体积是 11.2 L C标准状况下,1 mol H2O 的体积为 22.4 L D标准状况下,28 g CO 与 N2的混合气体的体积约为 22
19、.4 L 【解析】6.02 1023个分子的物质的量是 1 mol,但此分子不一定是气体,故在标准状况下的体积不一定 是 22.4 L,A 项错误;B 项中未指明气体所处的状况,所以此气体体积不一定是 11.2 L,B 项错误;H2O 在 标准状况下不是气体, 所以 1 mol H2O 的体积不是 22.4 L, C 项错误; N2和 CO 的摩尔质量都是 28 g mol 1, 所以 28 g N2和 CO 的混合气体的物质的量是 1 mol,在标准状况下的体积约为 22.4 L,D 项正确。 【答案】D 考法考法 2 气体摩尔体积概念的理解气体摩尔体积概念的理解 【典例 2】在标准状况下,
20、m g 气体 A 与 n g 气体 B 的分子数相同,下列说法中正确的是( ) A同温同压下,两气体 A 与 B 的密度之比为 nm B同质量的 A、B 两种气体的分子数之比为 mn C相同状况下,同体积的气体 A 和 B 的质量之比为 nm DA 与 B 两种气体的相对分子质量之比为 mn 【解析】标准状况下,分子数相同的气体 A 和 B,它们的物质的量相同,气体体积相同。则同温同压, 气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比,即为 mn,A 错误;A 与 B 相对分子质量之比为 mn,同质量时由 nm M可知,分子数之比等于 1 m 1 nnm,B 错误;相同状况下,同体积的 A
21、与 B 的物 质的量相同,则质量之比等于相对分子质量之比,即为 mn,C 错误;由 nm M可知,分子数相同的气体, 相对分子质量之比等于质量之比,即 A 与 B 相对分子质量之比为 m gn gmn,D 正确。 【答案】D 1下列两种气体的分子数一定相等的是( ) A质量相等、密度不等的 N2和 CO B等体积、等密度的 CO 和 NO C等温、等体积的 O2和 N2 D等压、等体积的 N2和 CO2 【答案】A 【解析】依据阿伏加德罗定律可知,相同条件(温度、压强)下,体积相等则分子数(或物质的量)一定相 等。B 中,由 m=V 可知二者质量相等,但 M (CO)M (NO),故二者物质的
22、量 n (CO)n (NO),其分子数 不相等;C 中,压强不确定,则分子数不确定;D 中,温度不确定,分子数也无法确定;而 A 中,由于二 者摩尔质量相等,质量相等,则 n (N2)=n (CO)。 2同温同压下,x g 的甲气体和 y g 的乙气体占有相同的体积,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述错 误的是( ) Axy 等于甲与乙的相对分子质量之比 Bxy 等于等质量的甲与乙的分子个数之比 Cxy 等于同温同压下甲与乙的密度之比 Dyx 等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比 【答案】B 【解析】由阿伏加德罗定律,n甲n乙,则 M甲M乙xy,甲乙M甲M乙,等质量时甲与乙的 分子个数比为
23、yx,同温同体积时等质量的甲、乙压强比等于物质的量之比,为 yx。 3(2021 宁波市余姚中学高三月考)在三个密闭容器中分别充入 Ne、H2、O2三种气体,在以下各种情 况下排序正确的是( ) A当它们的体积、温度和压强均相同时,三种气体的密度 (H2)(Ne)(O2) B当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强 p(H2)p(Ne)p(O2) C当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积 V(O2)V(Ne)V(H2) D当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量 m(H2)m(Ne)m(O2) 【答案】B 【解析】温度、压强均相同时,气体的 Vm相等, M Vm,可知气体的
24、密度与摩尔质量呈正比,则 (O2) (Ne)(H2),故 A 错误;根据 pVnRT 可知,pMRT,因此在温度和密度相等的条件下,压强和气 体的摩尔质量成反比,则三种气体的压强 p(H2)p(Ne)p(O2),故 B 正确;温度、压强均相同时,气体的 Vm相等,由 nm M V Vm可知,等质量时,气体的体积和摩尔质量呈反比,应为 V(H2)V(Ne)V(O2),故 C 错误;温度、压强均相同时,气体的 Vm相等,由 nm M V Vm可知,等体积时,气体的质量和摩尔质量呈正 比,则 m(O2)m(Ne)m(H2),故 D 错误。 4在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的
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