2020届高三化学二轮复习教案:物质的量与阿伏加
德罗常数
考点聚焦 1.把握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。 2.明白得阿佛加德罗常数的涵义。
3.把握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目,气体体积(标准状况)之间的相互关系。
4.把握有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的运算。
知识梳理 一、把握物质的量、阿佛加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
1.1971年,在第十四届国际计量大会上决定用 作为计量原子、分子或离子等微
观粒子的〝物质的量〞的单位。〝物质的量〞的符号为 ,实际上表示含有一定数目 的
集合体。
2.1mol任何粒子集体所含的粒子数与0.012kg 中所含的原子数相等,约
为 ,把 叫做 常数,并作为一个 ,符号为 。物质的量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,必须指明粒子的种类同时要用化学式来表示。
[讨论]以下讲明是否正确?什么缘故? 〔1〕0.5mol氧气 ;〔2〕0.2mol氢分子 ; 〔3〕0.3mol钠离子 ;〔4〕10mol氮 ; 〔5〕4 mol苹果 。 3.1mol任何粒子集合体都含有 个粒子;而任何粒子或物质的质量在 以 为单位时,其数值都与该粒子的 或 相等。 将 叫做摩尔质量。摩尔质量的符号 为 ,单位常用 或 。
物质的量〔n〕、物质的质量〔m〕、摩尔质量〔M〕三者之间的关系式是: n= 4.物质体积的大小取决于构成这种物质的 、 和 这三个因素。 叫气体摩尔体积,用符号 表示,常用的单位有 〔或〕和 。通常将 ℃、 Pa时的状况称为标准状况。标准状况下的气体摩尔体积为 。 中所含的碳原子总数为01.NA 5.在相同的 和 下,相同体积的任何 都含有 的粒子。
[讨论]以下有关气体的表达中,错误的选项是〔 〕
A. 不同的气体,假设体积不同,那么它们所含的分子数确信不同
B.当分子数目相同时,气体体积的大小要紧决定于气体分子之间的距离 C. 一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积 D. 在标准状况下,CO和CO2的混合物2.24L
[课堂练习]〔1〕标准状况下:22g CO2的体积是 ,其中所含分子数与 gO2相
同。
〔2〕0.01 mol某气体的质量是0.28g,该气体的摩尔质量是 ;在标准状况下, 该气体的密度是 。
〔3〕相同条件下,CH4与O2的质量比是1:8时二者的体积比是 。
6.以单位 溶液里所含 B的 来表示溶液组成的物理量,叫B的物质的量浓度。符号为 ,常用的单位是 〔或 〕。
[课堂练习]
〔1〕2gNaOH溶于水配制成 mL溶液时其物质的量浓度为2mol/L。
(2〕现欲配制200mL0.2mol/L Na2SO4溶液,那么需要用 mL 1mol/L的Na2SO4溶液
加水稀释而成。从稀释而成的溶液中取出10 mL那么其中含有的钠离子是 个。
〔3〕把2.24LHCl气体溶于水,配制成250mL溶液,那么该溶液的物质的量浓度为 ,假设其密度为1.1g/mL,那么其溶质的质量分数是 %。
二、把握物质的量与微粒(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,并能依照上述关系图进行有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的运算。
V气体〔标准状态〕〔L〕
粒子数〔N〕 物质的量〔n〕 物质的质量〔g〕
V溶液〔L〕
请你将上述关系图的转化方法标出来。
试题枚举 【例1】假如我们规定C的相对原子质量为24,且0.024kgC中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),那么以下几种物理量会有变化吗?假设有,请讲明变化结果。
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〔1〕一个C原子的质量 〔2〕阿伏加德罗常数(NA) 〔3〕摩尔质量
〔4〕O2的相对分子质量 〔5〕气体摩尔体积 〔6〕ag C2H5OH的物质的量
〔7〕98%(1.84)硫酸的物质的量浓度 〔8〕44gCO2所含的分子个数 解析:(1)在规定C的相对原子质量为24时,实际上是把作为相对原子质量的标准从原12
先用C质量的1/12,改为1/24,然而单个碳原子的质量并没有因此而发生改变;
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(2)原先是以0.012kgC所含有的碳原子数作为阿伏加德罗常数(即6.02×10),现在
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用0.024kgC中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),专门明显0.024kgC中所含的原子
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个数是0.012kgC中所含的原子个数的2倍;故阿伏加德罗常数(NA)变为原先阿伏加德罗常
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数的2倍〔即2×6.02×10〕;
23
(3)原先所称摩尔质量,实质上是指1摩尔物质的质量即6.02×10个微粒集体的质量,当作出了上述规定后,1摩尔所含的粒子数差不多变成了原先的2倍,故其质量也就为原先的2倍;
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(4) 原先氧分子的相对分子质量=氧分子的质量/C质量的1/12,现在氧分子的相对分
12
子质量=氧分子的质量/C质量的1/24,即作为相对原子质量的标准变为了原先的一半,而氧
12
12
12
分子的质量是固定的,故氧分子的相对分子质量变为原先的2倍;
(5)气体摩尔体积是指在一定的温度和压强下, 阿伏加德罗常数个气体分子所占有的体积,由于阿伏加德罗常数差不多变成了原先的2倍,气体摩尔体积因此也确实是原先的2倍了;
(6)依照公式:物质的量(n)=物质的质量(m)/物质的摩尔质量(M),在新的条件下由于摩尔质量变成了原先摩尔质量的2倍,等质量的物质的〝物质的量〞那么等于原先的一半;
(7) 溶质的物质的量浓度〔CB〕=溶质的物质的量〔n〕/溶液的体积〔V〕,在单位体积的98%(1.84)硫酸中所含溶质——硫酸的质量是不变的,但由〔6〕中所述可知,其物质的量〔n〕变成了原先的一半,故物质的量浓度变为原先的0.5倍;
(8) 不论作为相对原子质量的标准如何变化,单个CO2分子的质量并未变化,故一定质量的CO2所含的分子个数是可不能发生变化的。
答案:(1〕不变〔2〕变为原先的2倍〔3〕变为原先的2倍〔4〕变为原先的2倍〔5〕变为原先的2倍〔6〕变为原先的0.5倍〔7〕变为原先的0.5倍〔8〕不变 【例2】以下中,正确的选项是〔 〕 A.KOH的摩尔质量是56g B.一个碳原子的质量确实是其相对原子质量 C.硫原子的质量确实是硫的相对原子质量
D.氦气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
解析:摩尔质量的单位应当是g/mol,而不是g,故A不对;碳原子的相对原子质量是
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指拿一个碳原子质量除以一个C原子质量的1/12所得的比值;硫原子的质量除以一个C原子质量的1/12所得的比值才是硫的相对原子质量,因此B、C均不对;
答案D
【变式】在一定条件下,16g A和20g B恰好反应生成4.5g D和C。在相同条件下,8g A与15g B反应可生成0.125mol C和D。从上述事实中可推知C的分子量为 。
解析: 依照质量守恒定律可知,16g A和20g B恰好反应时生成4.5g D和31.5gC;在相同条件下,8g A与15g B反应(依照上述反应中A和B的比例关系可知B是过量的)时那么应当生成 15.75gC,题目给出的是生成0.125mol C,依照摩尔质量(M)=物质的质量(g)/物质的〝物质的量〔n〕〞,能够运算出M=126g/mol,因此C的相对分子质量为126。
【例3】用NA表示阿佛加德罗常数,以下中正确的选项是〔 〕 A.1mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等
B.28g氮气与40g氩气所含的原子数目相等,差不多上NA个 C.2.3g钠由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA D.18g重水〔D2O〕所含的电子数为10NA
解析:]依照摩尔的定义,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数〔NA〕个微粒,因此A组答案是正确的,氮气是双原子分子,而氩气是单原子分子,28g氮气所含有的原子数为2NA个,40g氩气所含的原子数目是NA个;一个钠由原子变成离子时,将会失去1个电子,2.3g钠为0.1mol,由原子变成离子时失去的电子数为0.1NA;18g重水〔D2O〕所含的分子为0.9mol,而每个分子所含的电子数为10个,因此18g重水〔D2O〕所含的电子数为9NA;故答案为AC
【变式】〔1〕〔NH4〕2SO4的摩尔质量为 。现有26.4g〔NH4〕2SO4,那么其中含有 molH, 个氧原子、 mol质子;它溶于水时能电离产生 mol铵根离子,这么多铵根离子的质量是 。
〔2〕运算10克以下物质的〝物质的量〞〔保留小数点后两位〕
NaHCO3 SO3
〔3〕运算出以下物质的质量0.2mol Na2CO3 ;0.3mol NH4HCO3
〔4〕26.4g〔NH4〕2SO4中硫元素的质量与 g NaHCO3中所含氧元素的质量相等;与 g NaHCO3中所含的氢原子个数相等。
【例4】有一真空储气瓶,净重500克。在相同条件下,装满氧气后重508克,装满另一种气体X时重511克,那么X的相对分子质量为〔 〕
A. 44 B. 48 C. D. 71 解析:此题题给条件应当讲是〝同温、同压、同体积〔同一个真空瓶〕〞,因此不论装什么气体,里面所含气体的物质的量是相同的,依照物质的量(n)=物质的质量(m)/物质的摩尔质量(M)能够得到运算式:〔508—500〕/32=〔511—500〕/ M,因此M=44。
答案:A
【变式】标准状况下,mg气体A与ng气体B所含分子数相同,以下不正确的选项是
A. A与B相对分子质量之比为m:n
B. 同质量的A与B所含分子数之比为n:m
C. 相同状况下,同体积的A与B的质量之比为m:n
D. 标准状况下,A与B的密度之比为n:m
答案:D
【例5】配制250 mL 1.6mol/L NaCl溶液。具体步骤如下:
〔1〕运算:需 gNaCl。〔2〕称量:使用的要紧仪器是 。 〔3〕溶解:将称好的NaCl放在 中加适量蒸馏水溶解,并用 加以搅拌。 〔4〕转移:待溶液冷却到室温后,将其沿玻璃棒注入 中,其中玻璃棒的作用是 。
〔5〕洗涤:将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤 次,并将每次洗涤后的溶液都注入中;其要紧目的是 。
〔6〕定容:将蒸馏水注入 中,直到其中液面接近其刻度 处时,改用 滴加蒸馏水至溶液的 液面正好与刻度线相切。将瓶塞子盖好,反复上下颠倒、摇匀。
【变式1】在配制物质的量浓度溶液时,以下操作显现的后果是(填:〝溶液浓度不准确〞、〝偏低〞、〝偏高〞、〝无阻碍〞):
(1)配制氢氧化钠溶液时,称取已吸潮的氢氧化钠固体。_____________。 (2)配制氢氧化钠溶液时,溶液不能澄清,溶质少量不溶解。____________。 (3)配制氯化钠溶液时,容量瓶中有少量水。______________。 (4)定容时,液面上方与刻度相齐时,停止加水。__________。
(5)配制好溶液后,容量瓶未塞好,洒出一些溶液。_____________。
(6)发觉溶液液面超过刻度线,用吸管吸出少量水,使液面降至刻度线____________。 答案:〔1〕偏低 〔2〕偏低 〔3〕无阻碍 〔4〕偏高 〔5〕无阻碍 〔6〕偏低 【变式2】实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3质量分不为〔 〕 A. 1000mL , 212g B. 950mL , 201.4g C. 500mL , 286g D. 1000mL, 201.4g 解析:由于容量瓶的规格中不可能有950mL,只能选择略大于所需溶液体积的规格(即1000mL),运算溶质的质量时也就按1000mL溶液中所含的溶质。
答案:A