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1251-江苏省2011届高三化学二轮复习专题课件:专题4 化学常用计量——物质的量


专题四

化学常用计量——物质的量

















物质的量、阿伏加德罗常数、 摩尔质量、气体摩尔体积、物 质的量浓度有关概念的辨析题 是高考的必

考内容,通常以选 择题或填空题的形式出现,复 习时应注意以下两点: 1.了解物质的量的单位——摩尔、 摩尔质量、气体摩尔体积、物 质的量浓度、阿伏加德罗常数 的含义。 2.根据物质的量与粒子(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。

1.阿伏加德罗定律及应用 其命题特点是:由已知同温同压(或同温同容)下不同 气体的某些条件,推断或比较其他物理量(如体积、 质量或密度等)的大小;或者根据反应原理,结合质 量守恒定律,阿伏加德罗定律推断气态产物或反应 物的化学式。 2.阿伏加德罗常数的综合应用 其命题特点:一是已知阿伏加德罗常数为NA,判断 一定量的物质所含的某种粒子数目的多少。近五年 的高考试题对此题型的考查保持了相当强的连续性。 二是近五年来通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的 换算亦成为高考的热点。三是阿伏加德罗常数在物理 学中有着广泛的应用,如电解时析出金属(或放出气 体)的质量与耗电量之间必然要用到阿伏加德罗常数。

以物质的量为中心的各化学量的相互关系

物质的量浓度与w,s的相互关系
1.物质的量浓度与溶质质量分数的换算 1 000ρ·w c= (ρ 的单位 g/cm3) M 2.物质的量浓度与溶解度的换算 1 000ρ· c= s 100+s (ρ 的单位 g/cm3) M

3.标准状况下 V L(摩尔质量为 M g/mol)的气体完全溶于 1 L 水(密度为 1 g/cm3)中,所得溶液密度为 ρ(g/cm3): V 22.4 1 000ρV MV+22 400

c=

V ×M+1 000 22.4 1 000ρ



难点解读——掌握重点

突破难点

1.在运用气体摩尔体积时应把握 22.4 L/mol 的使用条件是标准状况下的 气体。如 SO3、CHCl3、苯、辛烷等,在标准状况下为非气体,命题 者常把这些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入 陷阱。而有些物质虽是气体,但给出的气体数值没有指明是否在标准 状况下,也不能直接利用 22.4 L/mol(换算其物质的量)。 2.一些物质变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘 出其隐含的变化情况。如 NO2 存在与 N2O4 的化学平衡,NH4 、Al3 、 CO2 等存在水解平衡。考生若不注意挖掘隐含变化,往往会误入歧途。 3
- + +

3.在计算溶液的物质的量浓度时,溶液的体积要用溶液的质量除以溶液的 密度求得,并且要把溶液的体积单位换算为“L”而不是“mL”。在 计算溶质的质量分数时,氨水的溶质以 NH3 计算,而不是 NH3· 2O; H 硫酸铜溶液的溶质是 CuSO4,而不是 CuSO4· 2O 等。 5H 4.由于容量瓶只有一个刻度(标线),所以配制 80 mL 溶液应选 100 mL 的 容量瓶,应以配制 100 mL 溶液的标准计算溶质的量,并且指明所需仪 器为 100 mL 的容量瓶。

考点1

阿伏加德罗常数及其应用
)

【例 1】 (2008· 山东理综)NA 代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是(

A.10 mL 质量分数为 98%的 H2SO4,用水稀释至 100 mL,H2SO4 的质量 分数为 9.8% B.在 H2O2+Cl2===2HCl+O2 反应中,每生成 32 g 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 22.4 L,质 量为 28 g D.一定温度下,1 L 0.50 mol· 1NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol· 1NH4Cl 的 L L 溶液含 NH4 的物质的量不同
+ - -

思维点拨: 项中硫酸稀释后其密度也大于 1 g/mL, A 因此稀释后 100 mL H2SO4 的质量分数大于 9.8%;B 项反应中每个氧原子的化合价升高了 1 价,则每生成 32 g 氧气,转移 2NA 个电子;C 项 CO 和 C2H4 的相对分 子质量相等, 故无论二者的比例如何, 标准状况下的 22.4 L 气体为 1 mol, 质量为 28 g;D 项 NH4Cl 溶液浓度不同,水解程度不同,因此两种溶液 尽管物质的量相同,但所含的 NH4 物质的量不同。 答案:A


要点提醒——画龙点睛
时)等。

触类旁通

1. 条件: 考查气体时经常给定非标准状况, 如常温常压下(1.01×105 Pa、 25℃

2.物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑 考生,如 H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3 等。 3.物质结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、 质子、中子等)时常涉及稀有气体 He、Ne 等单原子分子,Cl2、N2、O2 等双原子分子,以及 O3、P4 等。 4.氧化还原反应:考查指定物质参加氧化还原反应时,常设置氧化还原反应 中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目方面的陷 阱。如:Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;电解 AgNO3 溶液;Cu 与 S 反应等。

5.电离、水解:考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的 电离、盐类水解方面的陷阱。 6.一些物质中的化学键数目,如 SiO2、Si、CH4、P4、S8、CO2、烃(如 烷烃中单键数)等。 7.常见的可逆反应如 2NO2? ? NO4,弱电解质的电离平衡等。 2 8.摩尔质量:特殊物质如 D2O、18O2 等。

1.(2009· 四川理综)设 NA 为阿伏加德罗常数,标准状况下某种 O2 和 N2 的混 合气体 m g 含有 b 个分子, n g 该混合气体在相同状况下所占的体积(L) 则 应是( A. C. ) B. 22.4 mb nNA 22.4 nb mNA 22.4 nNA mb

nbNA D. 22.4 m b mol,对相同的混合气体, NA mg = ng

解析:解法一:m g 混合气体的物质的量=

其质量之比等于物质的量之比, n g 混合气体的物质的量为 x, 设 则 b/NA mol nb ,x= mol,故在标准状况下气体的体积 V=x· m= V x mNA nb 22.4 nb - mol×22.4 L· mol 1= L。 mNA mNA

解法二:先求 n g 气体中含有的分子数 bn/m bn mol= mol,最后求 V。 NA mNA

b bn ×n g= ,再求物质的量: mg m

m(混) m g mNA - 解法三:先求 M = = mol= g· mol 1,再求 n g 该混合气体 b n(混) b/NA 的物质的量= 答案:A m(混) ng bn = mol,最后求 V。 -1= M mNA mNA/b g· mol

考点2

关于阿伏加德罗定律及其推论
)

【例 2】 (2009· 山东理综)下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( A.同质量、不同密度的 N2 和 CO B.同温度、同体积的 H2 和 N2 C.同体积、同密度的 C2H4 和 C3H6 D.同压强、同体积的 N2O 和 CO2

思维点拨:解答此类问题,可依据题中要求两瓶气体所含原子数相等,根据外界条 件,先求出每项中分子的物质的量的关系,然后依据分子式判断。 A 项 N2 和 CO 摩尔质量相同,质量相同时,物质的量相同,分子数相同,所含原 子数也相同;B 项同温、同体积而压强不同时 H2 和 N2 物质的量不同,原子个数也 不同;C 项 C2H4 和 C3H6 的碳氢个数比相同,当密度、体积相同时质量相同,原子 的总物质的量也相同;D 项与 B 项相似,当温度不同时,原子个数不相同。 答案:AC

要点提醒——画龙点睛 1.阿伏加德罗定律

触类旁通

在相同温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。 2.推论 n 1 V1 (1)同温同压下,气体的物质的量与其体积成正比:T、p 相同 = ; n 2 V2 p 1 n1 (2)温度、体积相同的气体,压强与其物质的量成正比:T、V 相同 = ; p 2 n2 p1 V2 (3)分子数相等,温度相同的气体,压强与其体积成反比:n、T 相同 = ; P2 V1 ρ 1 M1 (4)同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比:T、p 相同 = ; ρ 2 M2 (5)同温同压下,体积相同的气体,相对分子质量与其质量成正比:T、p、V 相 同 m 1 M1 = 。 m 2 M2

2.某非金属单质 A 和氧气发生化合反应生成 B。B 为气体,其体积是反应 掉氧气体积的两倍(同温、同压)。以下对 B 的分子组成的推测一定正确 的是( ) B.有 2 个氧原子 D.有 2 个 A 原子

A.有 1 个氧原子 C.有 1 个 A 原子

解析:B 和氧气均为气体,同温同压下其体积比等于物质的量之比, 因消耗的 O2 与生成的 B 的物质的量之比为 1∶2,据此可设化学方程 式为 mA+aO2===2aB, 由质量守恒定律可知 1 个 B 分子中含有 1 个氧 原子。 答案:A

考点3

以物质的量为核心的计算

【例 3】在 a L Al2(SO4)3 和(NH4)2SO4 的混合溶液中加入 b mol BaCl2,恰好使溶液中的
2 SO4-离子完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到 c mol NH3,则原溶液中的 Al3+离

子浓度(mol· -1)为( L 2b-c A. 2a 2b-c B. a

) 2b-c C. 3a 2b-c D. 6a △

思维点拨: 发生的反应有: 2-+Ba2+===BaSO4↓, ++OH-=====NH3↑+H2O, SO4 NH4 由题目分析可知:n(SO2-)=n(Ba2+)=b mol,n(NH+)=n(NH3)=c mol,原溶液中仅 4 4
2 含 Al3+、 2-和 NH+(忽略 H+、 -), SO4 OH 由电荷守恒可知: 3n(Al3+)+n(NH+)=2n(SO4-) 4 4

2b-c 2b-c n(Al ) 3 mol 3+ 3+ 3+ 即 3n(Al )+c=2b,n(Al )= 3 mol,c(Al )= = = aL V[Al3+(aq)]
3+

2b-c mol· -1。 L 3a 答案:C

要点提醒——画龙点睛 触类旁通
1.“一个中心”:必须以物质的量为中心。

2.“两个前提”:在应用Vm=22.4 L· mol-1时,一定要有“标准状况”
和 “气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。 3.“三个关系”:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、 电 子等)间的关系;②摩尔质量与相对分子质量间的关系;③“强、弱、 非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。

4.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高


3.设 NA 为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( A.24 g 镁的原子最外层电子数为 NA B.1 L 0.1 mol· 1 乙酸溶液中 H 数为 0.1 NA L C.1 mol 甲烷分子所含质子数为 10 NA D.标准状况下,22.4 L 乙醇的分子数为 NA
- +

)

解析:本题考查阿伏加德罗常数,意在考查考生利用物质的量、质 量、物质的量浓度等进行计算的能力。一个 Mg 原子最外层有 2 个 电子,24 g Mg 的物质的量为 1 mol,故最外层电子数为 2NA,故选 项 A 错;乙酸为弱酸,在水溶液中不能完全电离,故选项 B 错;标 准状况下,乙醇不是气体,故选项 D 错误。 答案:C


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