物质的量知识点整理.pdf

第六讲第六讲 物质的量物质的量1 复习重点复习重点 1理解质量守恒定律的涵义。2明确摩尔的概念，掌握摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量之间的区别与联系、理解阿伏加德罗常数的涵义，其中阿伏加德罗常数是命题的热点2难点聚焦难点聚焦一、质量守恒定律 1内容 参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。2实质 化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。二、阿伏加德罗定律1内容 在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。2 推论：同温同压下，V1/V2=n1/n2 同温同体积时，p1/p2=n1/n2=N1/N2同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1 同温同压同体积时，W1/W2=M1/M2=1/2注意：阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。使用气态方程 PV=nRT 有助于理解上述推论。三、阿伏加德罗常数 物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的，0.012kg 碳-12 所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.021023是它的近似值。注意：叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”，在具体计算时常取“6.021023”。3网络、定义：表示含有一定数目粒子的集体。、符号：n物质的量、单位：摩尔、摩、符号 mol、1mol 任何粒子（分、原、离、电、质、中子）数与 0.012kg12C 中所含碳原子数相同。、架起微观粒子与宏观物质之间联系的桥梁。、定义：1mol 任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数：、符号 NA、近似值：6.021023、定义：单位物质的量气体所占的体积叫基本概念 气体摩尔体积：、符号：Vm、单位：Lmol-1、定义：单位物质的量物质所具有的质量叫摩尔质量：、符号：M 、单位：gmol-1或 kgmol-1、若以 gmol-1为单位，数值上与该物质相对原子质量或相对分子质量相等。、定义：单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量叫溶质 B 的物质的量浓度。物质的量浓度：、符号：c(B)、单位：molL-1、定律：在相同温度和压强下，相同体积的作何气体都含有相同数目的分子。同温同压下：212121NN=nn=VV、推论：同温同压下：212121MrMr=MM=同温同体积下：212121NN=nn=PP、气体休的密度和相对密度：标况下：1-Lg4.22Mr=mol.4L22M=)(气体A 气体对 B 气体的相对密度：)B(M)A(M=)B()A(=)B(D、摩尔质量 M（或平均摩尔质量）M、运用：阿伏加德罗定律及其推论：物质的量M=22.4Lmol-1，+)B(n+)A(n+)B(M)B(n+)A(M)A(n=M=M(A)(A)+M(B)(B)+为体积分数。M3 例题精讲例题精讲一、质量守恒定律的直接应用 例例 1有一在空气里暴露过的 KOH 固体样品，经分析其含水 7.65%，含 K2CO34.32%，其余是 KOH。若将 ag 样品放入 bmL1mol/L 的盐酸中，使其充分作用后，残酸用 25.25mLcmol/L 的 KOH 溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液，得到固体质量的表达式中(单位 g)A.只含有 a B.只含有 b C.必含有 b D.一定有 a、b 和 c解析本题如使用 Cl 原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意，反应后溶液为 KCl 溶液，其中的 Cl-来自盐酸，所以所得 KCl 固体的物质的量与HCl 的物质的量相等，即为 0.001bmol，质量为 0.0745bg。如果解题时使用 ag 这个数据，也能获得答案，此时答案中也会含有 b，请读者自行解答。本题正确答案为 C。例例 2在一定条件下，16gA 和 22gB 恰好反应生成 C 和 4.5gD。在相同条件下，8gA 和 15gB 反应可生成 D 和 0.125molC。从上述事实可推知 C 的式量为_。解析根据质量守恒定律，当 16gA 与 22gB 恰好反应生成 4.5gD 的同时，生成 C 的质量应为 16+22-4.5=33.5g，当 8gA 和 15gB 反应时，根据判断 B 是过量的，A 与 C 的质量关系应是 16:33.5=8:x，x=16.75g，MC=16.75g/0.125mol=134g/mol，即 C 的式量为 134。二、阿伏加德罗常数的直接应用例例 3下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)A.标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物 22.4L，则所含有的分子数为 NA B.标准状况下，1L 辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为AN4.228 C.常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出 1molH2时发生转移的电子数为 2NA D.常温常压下，1mol 氦气含有的核外电子数为 4NA解析阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下，22.4L 混合气体所含有的分子数为 NA，所以选项 A 正确。标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积 22.4L/mol 这一量，所以 1L 辛烷的物质的量不是 1/22.4mol，选项 B 错误。每生成 1molH2时必有 2molH+获得 2mol 电子，即转移电子数为 2NA，选项 C 正确。1 个氦原子核外有 4 个电子，氦气是单原子分子，所以 1mol 氦气含有 4mol 电子，这与外界温度和压强无关，所以选项 D 正确。本题正确答案为 AC。三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用例例 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。解析由阿伏加德罗定律，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其体积比，所以此题实际上用阿伏加德罗定律的应用题。设混合气体中 O3占 xL，则 O2为(a-x)L 2O3=3O2 2L 3L xL (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=2:3w(O2)=50%,w(O2)=1-50%=50%。%100)323()482(323四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用例例 5在某温度时，一定量的元素 A 的氢化物 AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了 75%。则 A 单质的一个分子中有_个 A 原子，AH3分解反应的化学方程式为_。解析由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为 1:1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为 4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式写为 4AH3=A()+6H2，再由 A 原子守恒得 A 右下角的数字为 4。本题答案为：4，4AH3=A4+6H2。五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用例 61 体积 SO2和 3 体积空气混合后，在 450以上通过 V2O5催化剂发生如下反应：2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)，若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为 0.9:1。则反应掉的 SO2是原有 SO2的_%。解析由阿伏加德罗定律的推论可知：，V2=0.9(3+1)=3.6 体积。2121VV设参加反应的 SO2为 x 体积，由差量法 2SO2+O22SO3 V 2 3-2=1 x 4-3.6=0.4 2:1=x:0.4 解得 x=0.8 体积，所以反应掉的体积是原有 SO2的。%80%10018.0六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用例例 7 将 4g 甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得反应前后压强分别为 3.03105Pa 和1.01105Pa，同时又测得反应共放出 222.5kJ 热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。解析书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应(放热用“+”，吸热用“-”)。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知：，根据甲131001.11003.3552121NNpp烷燃烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少？)，因 4g 甲烷燃烧时放出 222.5kJ 热量，则 1mol 甲烷燃烧时放出的热量为。kJ8901645.222本题答案为：CH4(气)+2O2(气)=CO2(气)+2H2O(液)+890kJ4实战演练实战演练1根据化学反应 A+B=C+D 中，某学生作了如下四种叙述：若 mgA 与 B 充分反应后生成 ngC 和 wgD，则参加反应的 B 的质量为(m+n-w)g；若 mgA和 ngB 完全反应，生成的 C 和 D 的总质量是(m+n)g；若取 A、B 各 mg，则反应生成 C 和 D 的质量总和不一定是 2mg；反应物 A、B 的质量比一定等于 C、D 的质量比 ()A.B.C.D.2现有 A、B、C 三种化合物，各取 40g 相混合，完全反应后，得 B18g，C49g，还有 D 生成。已知 D 的式量为 106。现将 22gA 和 11gB 反应，能生成 D ()A.1mol B.0.5mol C.0.275mol D.0.25mol3质量为 25.4g 的 KOH 和 KHCO3混合物先在 250加热，冷却后发现混合物质量损失 4.9g，则原混合物中 KOH 和 KHCO3的组成为 ()A.物质的量 KOH=KHCO3 B.物质的量 KOHKHCO3 C.物质的量 KOHKHCO3 D.KOH KHCO3的任意比4在反应 X+2Y=R+M 中，已知 R 和 M 的摩尔质量之比为 22:9，当 1.6gX 与 Y 完全反应后，生成 4.4gR，则此反应中 Y 和 M 的质量之比为 ()A.16:9 B.32:9 C.23:9 D.46:95设 NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 ()A.1L1mol/L 的 Na2CO3溶液中含 CO32-0.1NA B.标准状况下，22.4LSO3含分子数为 NA C.常温下 100mL0.1mol/L 醋酸溶液中含醋酸分子 0.01NA D.0.1molNa2O2与足量水反应转移电子数 0.1NA6设阿伏加德罗常数为 NA，标准状况下，某种 O2和 N2的混合气体 mg 含有 b 个分子，则 ng 该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是 ()A.B.C.D.AmNnb4.22AnNmb4.22mbnNA4.22mnbNA4.227nmolN2和 nmol14CO 相比较，下列叙述中正确的是 ()A.在同温同压下体积相等 B.在同温同压下密度相等 C.在标准状况下质量相等 D.分子数相等8常温常压下，某容器真空时质量为 201.0g，当它盛满甲烷时质量为 203.4g，而盛满某气体 Y 时质量为 205.5g，则 Y 气体可能是 ()A.氧气 B.氮气 C.乙烷 D.一氧化氮9同温同压下，1 体积氮气和 3 体积氢气化合生成 2 体积氨气。已知氮气和氢气都由最简单分子构成，推断它们都是双原子分子和氨的化学式的主要依据是 ()阿伏加德罗定律；质量守恒定律；原子或分子数只能为整数；化合价规则 A.B.C.D.10将空气与 CO2按 5:1 体积比混合，跟足量的赤热的焦炭充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中，CO 的体积百分含量为(假设空气中氮、氧体积比为 4:1，其它成分可忽略不计)()A.29%B.43%C.50%D.100%11在一密闭容器中盛有 H2、O2、Cl2组成的混合气体，通过电火花引爆后，三种气体恰好完全反应。经充分反应后，测得所得溶液的质量分数为33.4%，则原混合气中三种气体的体积比是_。12已知 A、B 两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B=C+3D+4E。现将相对分子质量为 M 的 A 气体 mg 和足量 B 气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为 6.06105Pa 和 1.01105Pa，又测得反应共放出 QkJ 热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式。_13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)。A 的化学式是_，推断理由是_。已知 A 分子中 x 个氧原子呈OOO链状排列，则 A 分子的电子式是_，A 分子的结构式是_。14A、B 两种金属元素的相对原子质量之比是 8:9。将两种金属单质按物质的量之比为 3:2 组成 1.26g 混合物。将此混合物与足量稀硫酸溶液反应，放出1.344L(标准状况)氢气。若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等，则 A 的摩尔质量是_，B 的摩尔质量是_。15氢气和氧气的混合气体，在 120和一定压强下体积为 aL，点燃后发生反应，待气体恢复到原来的温度和压强时测得其体积为 bL，原混合气体中氢气和氧气各是多少升？16测定人呼出气体中 CO2的含量时，将 100mL 呼出的气体通入 50.0mLBa(OH)2溶液中，使其完全吸收，过滤后取 20.0mL 澄清溶液，用 0.100mol/L 盐酸滴定，当耗掉 20.4mL 盐酸时，恰好完全反应。另取 20.0mL 原 Ba(OH)2溶液，用同种盐酸滴定耗去 36.4mL 盐酸时，恰好完全反应。试计算人呼出气体中 CO2的体积分数(气体体积均在标准状况下测定)。17用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿 伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图 1-1 所示。在电流强度为 IA(安)，通电时间为 ts 后，精 确测得某电极上析出的铜的质量为 mg。图 1-1 试回答：连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)：E 接_，C 接_，_接 F。实验线路中的电流方向为_C_。写出 B 电极上发生反应的离子方程式：_；G 试管中淀粉 KI 溶液变化的现象为_；相应的离子方程式是_。为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是_。称量电解前电极质量；刮下电解后电极上的铜并清洗；用蒸馏水清洗电解后电极；低温烘干电极后称量；低温烘干刮下的铜后称量；再次低温烘干后称量至恒重。已知电子的电量为 1.610-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA=_。18将标况下 1L 由 CO 和某气态单烯烃的混合气体与 9LO2混合。点燃、充分燃烧后在压强不变、温度为 409.5K 时，测得气体的总体积为 15L。试求该烯烃的分子式以及它在混合气体中占的体积分数。F OOOF.FOOOF电子式为：结构式为：,答案1、D 2、D 3、C 4、C 5、D 6、A 7、AD 8、CD 9、B 10、C 11、9:4:112、2A(气)+B(气)=C(气)+3D(液)+4E(气)+QkJmM213、O3F2；质量守恒定律和阿伏加德罗定律 14、24g/mol，27g/mol15、若原混合气体中 V(H2):V(O2)2 时，V(O2)=(a-b)L，V(H2)=bL；若原混合气体中，V(H2):V(O2)2 时，V(H2)=2(a-b)L，V(O2)=(2b-a)L16、4.48%17、D；A；B；FBACDE 2Cl-2e=Cl2；变蓝色 Cl2+2I-=2Cl-+I2 19106.1264ItmNA18、C4H8 33.3%