2021高考化学一轮复习专题二物质的量课件 29页

考点一　物质的量、气体摩尔体积 考点清单 基础知识 一、重要概念 1.物质的量 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号是①      n      ,其 单位为摩尔(符号是mol)。使用该单位时,应指明对象,它的对象是所有微 观粒子,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等。 2.阿伏加德罗常数 1 mol任何粒子的② 　粒子数     叫阿伏加德罗常数,符号是 N A ,单位是mol -1 ; 它的数值与③ 　0.012 kg 12 C     含有的碳原子数相等,约等于6.02 × 10 23 。 3.摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的④ 　质量     叫物质的摩尔质量,符号是 M , 单 位是g·mol -1 ;它与1 mol物质的质量的区别与联系是:单位不同,当质量以克为单位时数值⑤ 　相等     。 4.气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的⑥ 　体积     叫气体摩尔体积,用符号 V m 表示,常 用单位是L·mol -1 ;它的大小与温度、压强有关,在标准状况下,任何气体的 摩尔体积都约等于⑦ 　22.4 L·mol -1      。 二、物质的量与其他量之间的关系 若以 M 表示气体A的摩尔质量, V m 表示气体A的摩尔体积, ρ 为气体A的密度, N A 为阿伏加德罗常数,体积为 V 的气体A质量为 m ,物质的量为 n ,每个A分子 的质量和体积分别为 m 1 和 V 1 。写出下列关系式: 1. m 、 n 、 M 的关系:⑧       n =        。 2. m 1 、 M 、 N A 的关系:⑨      M = m 1 · N A      。 3. V 、 n 、 V m 的关系:⑩       n =        。 4. M 、 V m 、 ρ 之间的关系式:         M = ρ · V m      。 三、混合气体的平均摩尔质量 　　1.若已知标准状况时的密度:   =         ρ g·L -1 × 22.4 L·mol -1      。 2.若已知同温同压下与某一气体的相对密度:   = DM 。 3.若已知混合气体的总质量和总物质的量:   =               。 4.若已知组成成分的摩尔质量和物质的量分数:   =   = M 1 x 1 + M 2 x 2 + … 核心精讲 阿伏加德罗定律及其推论 1.定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。可总结 为“三同”推“一同”,适用对象为气体。 2.推论 (1)相同 T 、 p 时:   =   、   =   = D (相对密度)。 (2)相同 T 、 V 时:   =   。 (3)相同 T 、 p 、 V 时:   =   = D 。 (4)相同 T 、 p 、 m 时:   =   。 说明　阿伏加德罗定律及其推论中含 M 1 、 M 2 的公式,只适用于不同种类的 气体之间的计算;而无 M 1 和 M 2 的公式,同种或不同种气体都适用。混合气 体可以当成一种“新”气体,其摩尔质量用   表示。 考点二　物质的量浓度 基础知识 一、物质的量浓度的概念及简单计算 1.物质的量浓度 以单位体积溶液里含有溶质B的① 　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,常用单位是mol·L -1 。 特别提示    (1)溶液体积规定为 V ,并非溶剂体积为 V ; (2)取出任意体积的1 mol·L -1 的溶液,其溶质的物质的量浓度都是1 mol·L -1 , 但所含溶质的物质的量则因体积不同而不同。 2.关于物质的量浓度的计算 (1)对于物质的量浓度的计算问题,应准确掌握概念、公式,在进行关于溶 液的稀释问题的计算时,还要注意溶质的质量守恒、物质的量守恒及溶液 中的电荷守恒等。 关于物质的量浓度的计算主要包括: a.溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式 n = m / M 和 c = n / V 或运用“倍数关系”算出1 L溶液中所含② 　溶质     的物质的 量。 b.已知气体溶质的体积(标准状况下)、水的体积和溶液的密度,计算溶液中溶质的物质的量浓度。应先运用 n =③      V 气体 /22.4 L·mol -1       ( 气体体积单位为 L) 求出溶质的物质的量 , 然后运用 V = m / ρ 求出溶液的体积 , 再运用 c =   进行计算。 c.计算溶液中的离子浓度,需要先根据溶质的电离方程式计算出所求离子 的物质的量,再运用 c =   进行计算。 (2)有关溶液稀释和混合的计算 可根据稀释前后,溶液中④ 　溶质     的物质的量不变的公式⑤      c 1 · V 1 = c 2 · V 2 或溶质的质量不变的公式 V 1 · ρ 1 · ω 1 = V 2 · ρ 2 · ω 2 计算有关的量。 二、一定物质的量浓度溶液的配制 1.主要仪器 托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、⑥ 　烧杯      、⑦ 　容量瓶     、⑧ 　胶 头滴管     。 2.容量瓶的构造及使用 (1)容量瓶上标有⑨ 　温度     、⑩ 　规格     和   　刻度线     。常用规格有 50 mL、100 mL、250 mL、1 000 mL等。 (2)容量瓶在使用前要   　检查是否漏水     ,其操作顺序为装水盖塞→倒立 →正立→玻璃塞旋转180 ° →倒立。 3.配制过程 以配制100 mL 1.00 mol·L -1 NaCl溶液为例。 (1)计算:需NaCl固体的质量为   　5.9     g。 (2)称量:用   　托盘天平     称量NaCl固体。 (3)溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。 (4)移液:待烧杯中的溶液   　冷却至室温后     ,用玻璃棒引流将溶液注入   　10     mL容量瓶。 (5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒   　2~3     次,洗涤液   　全 部注入容量瓶     。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。 (6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线   　1~2     cm时,改用   　胶头滴管     ,滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。   (7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 配制流程如图所示: 核心精讲 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 根据 c =   =   判断: 1.移液后若没有洗涤烧杯,则使 n 减小,结果偏小。 2.若容量瓶中有少量蒸馏水或定容反复摇匀后发现液面低于刻度线,对结 果无影响。 3.仰视、俯视对结果的影响   (1)仰视刻度线:由于操作时以刻度线为基准,故加水量增多,导致溶液体积 偏大, c 偏小。 (2)俯视刻度线:加水量减少,则溶液体积偏小,故 c 偏大。 4.其他常见的操作及对实验结果的影响统计如下: 能引起误差的一些操作(以配制0.1 mol·L -1 的 NaOH溶液为例) 因变量 c m V 称量时间过长 减小 — 偏小 用滤纸称NaOH固体 减小 — 偏小 向容量瓶内移液时有少量流出 减小 — 偏小 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 — 偏小 定容时水加多了,用滴管吸出 减小 — 偏小 定容摇匀时,液面下降,再加水 — 增大 偏小 突破阿伏加德罗常数应用的“六个”陷阱 陷阱1:气体与状况陷阱 突破方法:一看“气体”是否处在“标准状况”;二看“标准状况”下,物 质是否为“气体”。如CCl 4 、CHCl 3 、CH 2 Cl 2 、H 2 O、溴、SO 3 、己烷、苯 等在标准状况下均不为气体。 知能拓展 陷阱2:质量(或物质的量)与状况无关的陷阱 突破方法:给出非标准状况下气体的物质的量或质量,容易误认为无法求物 质所含的粒子数。实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条 件无关。 陷阱3:组成类陷阱 突破方法:一是记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子 等)的数目,如Ne、D 2 O、 18 O 2 、—OH、OH - 等。二是记最简式相同的物质, 如NO 2 和N 2 O 4 、乙烯(C 2 H 4 )和丙烯(C 3 H 6 )等。三是记摩尔质量相同的物质, 如N 2 、CO、C 2 H 4 等。四是记物质中所含化学键的数目,如一分子H 2 O 2 、 C n 中化学键的数目分别为3、(3 n +1)。 陷阱4:粒子数目陷阱 突破方法:一是是否存在弱电解质的电离或盐类水解。二是已知浓度,是否 指明体积,用好公式 n = cV 。三是在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂 水。 陷阱5:可逆反应和反应物浓度变化相关的陷阱 突破方法:要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应 的影响。 (1)2SO 2 +O 2   2SO 3 2NO 2   N 2 O 4 N 2 +3H 2   2NH 3 (2)Cl 2 +H 2 O   HCl+HClO (3)NH 3 +H 2 O   NH 3 ·H 2 O   N   +OH - (4)MnO 2 +4HCl(浓)   MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O (5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。 陷阱6:与氧化还原反应相关的陷阱 突破方法:熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)。 反应 物质 转移电子的物质的量或数目 Na 2 O 2 +CO 2 (或H 2 O) 1 mol Na 2 O 2 1 mol 或 N A 1 mol O 2 2 mol或2 N A Cl 2 +NaOH 1 mol Cl 2 1 mol或 N A Cl 2 +Fe 1 mol Cl 2 2 mol或2 N A 1 mol Fe 3 mol或3 N A 例    (2019辽宁五校协作体联合模拟,2)设 N A 为阿伏加德罗常数的值。下列 叙述正确的是   (　　) A.标准状况下,2.24 L NO与1.12 L O 2 混合后气体分子总数为0.1 N A B.常温常压下,7.8 g Na 2 O 2 晶体中阳离子和阴离子总数为0.3 N A C.标准状况下,1.12 L乙烷分子中含有共价键的数目为0.4 N A D.室温下,1 L pH=13的NaOH溶液中,由水电离出的OH - 数目为0.1 N A 解题导引 本类型题是“常青”题型,表面上考查阿伏加德罗常数,实 际包罗万象,如分子结构、电解质溶液、氧化还原反应等。全面考查考生 知识的广度和深度。 解析 　标准状况下,2.24 L NO与1.12 L O 2 混合后发生反应:2NO+O 2   2NO 2 ,生成2.24 L NO 2 ,但由于存在平衡2NO 2   N 2 O 4 ,气体分子总数小于 0.1 N A ,A项错误;1 mol Na 2 O 2 晶体中含有2 mol Na + 和1 mol   ,7.8 g Na 2 O 2 晶体 的物质的量为0.1 mol,阴、阳离子总数为0.3 N A ,B项正确;1个乙烷分子中含 有7个共价键,标准状况下1.12 L乙烷为0.05 mol,所含共价键的数目为0.35 N A , C项错误;室温下pH=13的NaOH溶液中水的电离受到抑制,由水电离出的 c (OH - )=10 -13 mol·L -1 ,则1 L该溶液中由水电离出的OH - 数目为10 -13 N A ,D项错误。 答案    B 1.“热重曲线”类试题,能综合考查学生分析图像、获取信息、处理数据 以及文字表述等能力,但学生经常对此类试题的解答毫无头绪。利用反应 前后金属原子的物质的量守恒建立等式,求解热重曲线上某一点对应物质 的相对分子质量,进而推算该点对应物质的化学式和可能发生的反应。 例1    (2019江苏单科,20节选)CO 2 的资源化利用能有效减少CO 2 排放,充分 利用碳资源。 (1)CaO可在较高温度下捕集CO 2 ,在更高温度下将捕集的CO 2 释放利用。 CaC 2 O 4 ·H 2 O热分解可制备CaO,CaC 2 O 4 ·H 2 O加热升温过程中固体的质量变 化如图1。 实践探究   图1 ①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式: 　　　　　　　　　     　　　     。 ②与CaCO 3 热分解制备的CaO相比,CaC 2 O 4 ·H 2 O热分解制备的CaO具有更 好的CO 2 捕集性能,其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。 解析　(1)①根据图中质量变化可知,CaC 2 O 4 ·H 2 O分解产生的气态产物依次 为H 2 O(g)、CO、CO 2 ,固体分解过程为CaC 2 O 4 ·H 2 O→CaC 2 O 4 →CaCO 3 → CaO。②CaO捕集CO 2 的性能与CaO与CO 2 气体的接触面积有关,CaC 2 O 4 ·H 2 O 分解产生的气体更多,使生成的CaO更加疏松多孔,捕集性能更好。 答案　(1)①CaC 2 O 4   CaCO 3 +CO↑ ②CaC 2 O 4 ·H 2 O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔 题目价值　综合考查学生获取信息、处理数据的能力等,促使学生理解和 体会中学化学知识内涵,同时也落实了新课标理念,让学生真正感受化学学 习的过程和研究化学的方法,从而培养学生分析、变形、转换的能力。 2.打破惯性思维,由“利用其他物理量计算 N A ”改为“利用 N A 计算其他物 理量”。 例2    (2019 5·3原创冲刺卷一,10)设 N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正 确的是   (　　) A.转移0.2 N A 个电子使Na完全转化为Na 2 O 2 ,需要氧气的体积为2.24 L B.形成6 N A 个N—H键同时断裂3 N A 个H—H键,即标志着反应N 2 +3H 2   2NH 3 达到平衡状态 C.常温常压下,1.42 g Na 2 SO 4 中含有的Na + 数为0.02 N A D.1 mol苯理论上可以与3 mol H 2 发生加成反应,所以1 mol苯分子中含有 3 N A 个碳碳双键 解析　A项,Na完全转化为Na 2 O 2 ,氧元素化合价变化为0→-1,转移0.2 N A 个 电子,需要标准状况下氧气的体积为2.24 L,但题中未指明气体所处状况,无 法确定体积,错误;B项,形成6 N A 个N—H键(即2 mol NH 3 )的同时断裂3 N A 个 H—H键(即3 mol H 2 ),体现的都是正反应速率,与是否达到平衡状态无关,错 误;C项,Na 2 SO 4 为离子晶体,常温常压下为固体,1.42 g(即0.01 mol)Na 2 SO 4 中 含有的Na + 数为0.02 N A ,正确;D项,苯分子中存在的是大π键,不存在碳碳双 键,错误。 答案    C 题目价值　了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究的 作用;在遇到与化学有关的综合性问题时,能运用化学学科核心素养做出合 理的分析和推断。