2022高考化學(xué) 專題01 物質(zhì)的量（一）考點(diǎn)講解

2022高考化學(xué) 專題01 物質(zhì)的量（一）考點(diǎn)講解【考情報(bào)告】考查角度考查內(nèi)容命題特點(diǎn)阿伏加德羅定律的綜合應(yīng)用與簡單計(jì)算 阿伏加德羅定律阿伏加德羅常數(shù)是近幾年高考的“熱點(diǎn)”問題，主要以選擇題的形式呈現(xiàn)。命題者往往有意設(shè)置一些陷阱，增大試題的區(qū)分度。在命題過程中可以結(jié)合物質(zhì)的微觀組成、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)平衡、電化學(xué)、氧化還原反應(yīng)、溶解度、中和滴定、化學(xué)方程式書寫、化學(xué)式計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算等知識進(jìn)行學(xué)科內(nèi)綜合考查。以物質(zhì)的量為核心考查物質(zhì)粒子數(shù)目、摩爾質(zhì)量、氣體體積等之間的相互換算，以阿伏加德羅常數(shù)為載體的概念辨析。 阿伏加德羅常數(shù)【考向預(yù)測】化學(xué)計(jì)算過程，主要是一個(gè)化學(xué)問題的數(shù)學(xué)處理過程，即對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的量化過程。它以“物質(zhì)的量”為中心，以元素化合物知識為載體，通過推理和計(jì)算，定量地理解和運(yùn)用化學(xué)知識。近幾年來的高考計(jì)算題越來越淡化數(shù)學(xué)運(yùn)算的色彩，更加注重化學(xué)原理的考查，更加貼近生產(chǎn)、生活和科研實(shí)際。阿伏加德羅常數(shù)滲透到整個(gè)高中化學(xué)知識，綜合性強(qiáng)，對思維的嚴(yán)密性和準(zhǔn)確性要求比較高，是歷年高考的必考內(nèi)容之一。在命題過程中可以結(jié)合物質(zhì)的微觀組成、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)平衡、電化學(xué)、氧化還原反應(yīng)、溶解度、中和滴定、化學(xué)方程式書寫、化學(xué)式計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算等知識進(jìn)行學(xué)科內(nèi)綜合考查。從高考試題看，此類題目多為選擇題，且題量和題型保持穩(wěn)定。試題在注意有關(guān)計(jì)算關(guān)系考查的同時(shí)，又隱含對某些概念的理解的考查，試題雖然計(jì)算難度不大，但概念性強(qiáng)、區(qū)分度好，今后會繼續(xù)保持?！窘?jīng)典在線】知識梳理一、氣體摩爾體積1、氣體摩爾體積是指單位物質(zhì)的量氣體所占的體積，其表示符號為Vm，Vm=V/n，Vm常用單位有L/mol和m3/mol。2、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm22.4L/mol?？梢哉f22.4L/mol是在特定條件下的氣體摩爾體積。理解時(shí)要注意以下一些問題：它包含四點(diǎn)內(nèi)容：第一，描述對象是氣體物質(zhì)；第二，衡量標(biāo)準(zhǔn)是1mol物質(zhì)；第三，氣體狀態(tài)一般為標(biāo)準(zhǔn)狀況，而非常溫常壓；第四，22.4L是一個(gè)近似值。氣體分子間的平均距離比分子的直徑大得多，因而氣體體積主要取決于分子間的平均距離。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，不同氣體的分子間的平均距離幾乎是相等的，故任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積都約是22.4L/mol。標(biāo)準(zhǔn)狀況是指0、1.01×105Pa的狀態(tài)。根據(jù)氣體物質(zhì)的特性：溫度越高，體積越大；壓強(qiáng)越大，體積越小，氣體在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm就不一定為22.4L/mol。1mol氣體在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，其體積可能為22.4L，也可能不為22.4L。如273、2.02×105Pa時(shí)，也有Vm=22.4L/mol。二、阿伏加德羅定律及其推論1、同溫同壓下，同體積的氣體具有同數(shù)的分子(阿伏加德羅定律)。2、有關(guān)氣體體積的計(jì)算中，質(zhì)量、體積和物質(zhì)的量的對應(yīng)單位是“gLmol”。3、相同體積的兩種氣體，摩爾質(zhì)量與質(zhì)量成正比。即摩爾質(zhì)量大的，質(zhì)量大。4、相同質(zhì)量的兩種氣體，摩爾質(zhì)量與物質(zhì)的量成反比。即摩爾質(zhì)量大的，物質(zhì)的量小，分子數(shù)少。5、比較兩種氣體的輕重，可看密度，最好看相對分子質(zhì)量。即相對分子質(zhì)量大的，密度大。6、混合氣體可看成一種純氣體對待(氣體相互間不發(fā)生反應(yīng))。不過平均相對分子質(zhì)量應(yīng)按下式計(jì)算：M1×n1%M2×n2%M1×V1%M2×V2%7、化學(xué)方程式中，氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，既是粒子數(shù)比，也是物質(zhì)的量之比，還是相同條件下氣體的體積比。(氣體反應(yīng)定律)，有關(guān)量綱式： ；Vm。三、物質(zhì)的量濃度 以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量。表達(dá)式：單位：注意：（1）體積是溶液的體積，不是溶劑的體積；（2）溶質(zhì)可以是單質(zhì)、化合物，也可以是離子或某種特定組合。（3）在一定濃度的溶液里取出任意體積的溶液，其濃度大小不變，所含溶質(zhì)的質(zhì)量改變。配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是將一定質(zhì)量或體積的溶質(zhì)按所配溶液的體積在選定的容量瓶中定容，因而不需要計(jì)算水的用量。不能配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃度的溶液。這是因?yàn)樵谂渲频倪^程中是用容量瓶來定容的，而容量瓶的規(guī)格又是有限的，常用的有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、和1000 mL等。所以只能配制體積與容量瓶容積相同的一定物質(zhì)的量濃度的溶液。在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，不能直接將溶質(zhì)放入容量瓶中進(jìn)行溶解，而要在燒杯中溶解，待燒杯中溶液的溫度恢復(fù)到室溫時(shí)，才能將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中。這是因?yàn)槿萘科康娜莘e是在20時(shí)標(biāo)定的，而絕大多數(shù)物質(zhì)溶解時(shí)都會伴隨吸熱或放熱過程的發(fā)生，引起溫度的升降，從而影響到溶液的體積，使所配制的溶液的物質(zhì)的量濃度不準(zhǔn)確。將容量瓶反復(fù)顛倒、振蕩后，出現(xiàn)容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況，主要是部分溶液的潤濕容量瓶磨口時(shí)有所損失，以及粒子間隔減小造成的，這時(shí)不能再向容量瓶中加入蒸餾水。經(jīng)典精講例1.（2018新課標(biāo)3卷）下列敘述正確的是（ ）A24 g 鎂與27 g鋁中，含有相同的質(zhì)子數(shù)B同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中，電子數(shù)相同C1 mol重水與1 mol水中，中子數(shù)比為21D1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化學(xué)鍵數(shù)相同【答案】B多的，而每個(gè)氧原子都含有8個(gè)電子，所以同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中一定含有相同的電子數(shù)，選項(xiàng)B正確。C重水為，其中含有1個(gè)中子，含有8個(gè)中子，所以1個(gè)重水分子含有10個(gè)中子，1mol重水含有10mol中子。水為，其中沒有中子，含有8個(gè)中子，所以1個(gè)水分子含有8個(gè)中子，1mol水含有8mol中子。兩者的中子數(shù)之比為10:8=5:4，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D乙烷（C2H6）分子中有6個(gè)CH鍵和1個(gè)CC鍵，所以1mol乙烷有7mol共價(jià)鍵。乙烯（C2H4）分子中有4個(gè)CH鍵和1個(gè)CC，所以1mol乙烯有6mol共價(jià)鍵，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。例2.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是 A分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA B28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2 NA C常溫常壓下，92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6 NA D常溫常壓下，22.4L氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 NA【答案】：D【經(jīng)典考題3】下列敘述正確的是A. 1.00mol NaCl中含有6.02×1023個(gè)NaCl分子B. 1.00mol NaCl中,所有Na+的最外層電子總數(shù)為8×6.02×1023C. 欲配置1.00L，1.00mol.L-1的NaCl溶液，可將58.5g NaCl溶于1.00L水中D. 電解58.5g 熔融的NaCl，能產(chǎn)生22.4L氯氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）、23.0g金屬鈉【答案】B【解析】NaCl屬于離子化合物，不存在NaCl分子，A不正確；Na+的最外層已經(jīng)達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以B正確；1.00L ,1.00mol·L1的NaCl溶液是指1.00mol NaCl即58.5g NaCl溶于水配成1L溶液，而不是指溶劑為1L，C不正確；有原子守恒可知58.5g NaCl只能生成0.5mol氯氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是11.2L，D不正確?！窘?jīng)典考題4】25和101kPa時(shí)，乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴32mL,與過量氧氣混合并完全燃燒，除去水蒸氣，恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，氣體總體積縮小了72mL，原混合徑中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 75%【答案】B【解析】 4CnHm(4n+m)O2 4nCO22mH2O V 4 4n+m 4n 4+m 32 72265所以m5，即氫原子的平均值是5，由于乙烷和丙烯均含有6個(gè)氫原子，所以利用十字交叉法可計(jì)算出乙炔的體積分?jǐn)?shù)：【解題技巧】在解答與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)的類題目，首先要認(rèn)真審題，審題的過程中要注意分析題目中概念的層次及內(nèi)涵和外延。要特別注意試題中一些關(guān)鍵性的字、詞，要邊閱讀邊思索。其次要留心“陷阱”，對常見的一些“陷阱”要千萬警惕。同學(xué)們要在認(rèn)真審題的基礎(chǔ)上利用自己掌握的概念仔細(xì)分析、比較，作出正確的解答。特別需要考慮下列問題：（1）物質(zhì)的狀態(tài)。水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)或固態(tài)；SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)，常溫常壓下為液態(tài)；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，碳原子數(shù)大于4而小于16的烴為液態(tài)（新戊烷除外），大于或等于16的烴為固態(tài)；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等許多有機(jī)物都不是氣態(tài)。（2）某些物質(zhì)分子中的原子個(gè)數(shù)。如稀有氣體（單原子）、臭氧（O3）、白磷（P4）等。（3）一些物質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的數(shù)目。常見的有：金剛石、石墨、晶體硅、二氧化硅、甲烷、白磷、二氧化碳等。這些物質(zhì)所含化學(xué)鍵的物質(zhì)的量如下：1 mol 金剛石中含2 mol CC共價(jià)鍵，1 mol石墨中含1.5 mol CC共價(jià)鍵，1 mol 晶體硅中含2 mol SiSi共價(jià)鍵，1 mol SiO2中含4 mol SiO共價(jià)鍵，1 mol CH4中含4 mol CH共價(jià)鍵，1 mol 白磷中含6 mol PP共價(jià)鍵，1 mol CO2中含2 mol C=O雙鍵。 （4）特別物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。如：D2O、T2O、18O2、14CO2等。 （5）較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)中，求算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。如：Na2O2+H2O，Cl2+NaOH，NO2+H2O，電解Cu(NO3)2溶液等。 （6）在使用氣體摩爾體積“22.4L/mol”時(shí)，必須注意氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下。 （7）某些離子或原子團(tuán)在水中能發(fā)生水解反應(yīng)，離子數(shù)目要改變。如1L 0.1mol/L Na2CO3溶液中含CO32-數(shù)小于0.1NA。（8）“不定體系”，如“NO和O2的混合氣”、“NO2氣體有時(shí)應(yīng)考慮2 NO2 (g)N2O4 (g)”等?！疽?guī)律總結(jié)】誤點(diǎn)警示：（1）1mol甲基含有7NA個(gè)電子。(錯(cuò)，關(guān)鍵是碳原子有幾個(gè)電子，應(yīng)理解成核外電子，而不是價(jià)電子)。（2）31g白磷分子中含NA個(gè)PP鍵。(錯(cuò)，注意P4、金剛石、石墨、二氧化硅等物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)，如1molSiO2、Si，CH4、P4中，共價(jià)鍵分別應(yīng)為4N A、2N A、4N A、6N A) 。（3）一定條件下，1molN2與足量H2反應(yīng)，可生成2N個(gè)NH3分子。(錯(cuò)，該反應(yīng)屬于可逆反應(yīng))。（4）在密閉容器中建立了N2+3H22NH3的平衡，每有17gNH3生成，必有0.5N ANH3分子分解。(錯(cuò)，平衡時(shí)NH3的消耗速率等于NH3的生成速率)。（5）100mL0.2mol·L-1乙酸溶液中，乙酸分子數(shù)目為0.02NA。(錯(cuò)，乙酸是弱電解質(zhì))。（6）0.1L0.1mol/LNa2S溶液中，S2-數(shù)目為0.01N A。(錯(cuò)，S2-發(fā)生水解反應(yīng)，數(shù)目要減少)。（7）amolCl2與足量燒堿溶液完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2aN A。(錯(cuò)，注意氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)，如1molNa2O2與水反應(yīng)、Cl2與燒堿反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為N A、N A)。（8）100mLpH=1的HCl溶液中，水合氫離子數(shù)為0.01N A。(錯(cuò)，沒有考慮水的電離)。（9）12g碳所含的原子數(shù)就是NA。(錯(cuò)，這里的碳必須是質(zhì)量數(shù)為12的碳原子)。（10）1molKCl分子中含有的離子總數(shù)是2NA。(錯(cuò)，描敘不切實(shí)際，因?yàn)镵Cl固體是由離子構(gòu)成的，不存在“KCl”分子)。（11）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L甲苯所含有的分子數(shù)約為6.02×1023。(錯(cuò)，考查氣體摩爾體積時(shí)，常用在標(biāo)準(zhǔn)狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)來迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、乙醇等)。【高考演練】1（山東省臨沂市2018年高三教學(xué)質(zhì)量檢測）NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述不正確的是（ ）A01 mol含中子數(shù)為08NAB25時(shí)，10L pH=13的Ba（OH）2溶液中含有的OH數(shù)目為02NAC電解精煉鋼時(shí)，外電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,個(gè)時(shí)，陰極銅質(zhì)量增加64gD46gNa在氧氣中完全反應(yīng)生成Na2O和Na2O2，生成物中陰離子個(gè)數(shù)為0lNA【答案】B2（2018屆山師附中第十一次模擬）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是A1.8g H218O與D2O的混合物中含有的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均為NAB精煉銅，若陽極失去0.1NA個(gè)電子，則陰極增重3.2gC取50 mL 14.0 mol·L1濃硝酸與足量的銅片反應(yīng)，生成氣體分子的數(shù)目為0.35NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L CCl4所含有的分子數(shù)目小于NA【答案】B【解析】分析：A1.8g H218O的量與 1.8g D2O的量均為0.09 mol，所含質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均為0.9NA；B精煉銅過程，陰極極反應(yīng)為：Cu2+2e-=Cu，根據(jù)電子得失守恒規(guī)律，陽極失電子數(shù)目等于陰極的電子數(shù)目，可以計(jì)算出陰極增重質(zhì)量； C取50 mL 14.0 mol·L1濃硝酸與足量的銅片反應(yīng)，生成0.35mol二氧化氮，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，銅與稀硝酸反應(yīng)，生成生成0.175mol一氧化氮，因此生成氣體的量在0.35mol與 0.175mol之間； D標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CCl4為液態(tài)，不能用氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算。3.（重慶市西南大學(xué)附屬中學(xué)2018屆月考）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是 A27g鋁的原子最外層電子總數(shù)為NA B2.8 g N2和2.8 g CO所含電子數(shù)均為1.4NAC1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H數(shù)為0.1NA D標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L乙醇的分子數(shù)為NA【答案】B【解析】A錯(cuò)，鋁的原子最外層電子總數(shù)為3，27g鋁的原子最外層電子總數(shù)為NA ；2.8 g N2和2.8 g CO分別為0.1mol, 所含電子數(shù)均為1.4NA，B正確；乙酸為弱電解質(zhì)，1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H數(shù)小于0.1NA，C錯(cuò)；乙醇在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)，不能使用氣體摩爾體積公式計(jì)算，D錯(cuò)。4（浙江省杭州市學(xué)軍中學(xué)2018屆月考）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述不正確的是（ ）A36g鎂在足量的氮?dú)庵型耆紵厕D(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NAB室溫下，21.0g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的共價(jià)鍵數(shù)目為3NAC標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8 L NO與22.4 LO2混合后氣體中分子總數(shù)為3NAD1 molNa2O和Na2O2混合物中含有的陰、陽離子總數(shù)是3NA【答案】D【解析】A錯(cuò)，36g鎂完全反應(yīng)，生成二價(jià)的鎂離子，共轉(zhuǎn)移2NA電子；B室溫下，21.0g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的共價(jià)鍵數(shù)目為63.0/14 NA；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8 L NO與22.4 LO2混合后生成2NANO2，但是NO2又會部分轉(zhuǎn)化為N2O4，所以分子總數(shù)大于NA小于2NA，C錯(cuò)；D是對的，Na2O和Na2O2中陰陽離子比都是2:1，1 molNa2O和Na2O2混合物中含有的陰、陽離子總數(shù)是3NA5（2018屆成都市一模）用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A常溫常壓下，16gO2作氧化劑時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)-定為2NAB0.2molNH3與03molO2在催化劑的作用下加熱充分反應(yīng)，所得NO的分子數(shù)為0.2NAClmolCH3COOH與1molCH3CH2OH在濃硫酸共熱下生成的乙酸乙酯分子數(shù)為NAD0.1molC2H6O分子中含C-H鍵數(shù)目為可能為05NA【答案】D【解析】A0.5molO2與金屬鈉加熱反應(yīng)生成Na2O2，轉(zhuǎn)移1mol電子，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA，故A錯(cuò)誤； B根據(jù)4NH3+5O2=4NO+6H2O，0.2molNH3與0.3molO2反應(yīng)，氧氣剩余，則生成的NO部分與氧氣反應(yīng)生成NO2，所以最終生成的NO的分子數(shù)小于0.2NA，故B錯(cuò)誤；C酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，lmolCH3COOH與1molCH3CH2OH在濃硫酸共熱下生成的乙酸乙酯分子數(shù)小于NA，故C錯(cuò)誤；DC2H6O可能為乙醇C2H5OH，也可能為乙醚CH3OCH3，0.1molC2H5OH分子中含C-H鍵數(shù)目為為0.5NA，故D正確；綜合以上分析，本題答案為D。