第1讲 物质的量 气体摩尔体积
[考纲要求] 1.知道摩尔(mol)、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义。2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。3.能正确解答阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律与物质的组成、结构及重要反应综合应用题。
考点一 物质的量、摩尔质量
1． 物质的量
(1)物质的量(n)
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。 (2)物质的量的规范表示方法：
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0．012 kg 12C所含原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol1。
N
公式：NA＝
n
－
2． 摩尔质量
m－
(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。单位是g·mol1。公式：M＝。
n(2)数值：以g·mol(原子)质量。 深度思考
1． 1 mol NaCl和1 mol HCl所含的粒子数相同吗？
答案 不相同。因为NaCl是离子化合物，组成微粒是Na和Cl，而HCl是共价化合物，组成微粒是HCl分子。
2． 阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗？
1
＋
－
－1
为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子
答案 不相同。6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.02×1023。
题组一 有关概念的理解
1． 下列说法中正确的是 ( )
A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 B．1 mol Ne中含有约6.02×1024个电子 C．1 mol水中含2 mol氢和1 mol氧 D．摩尔是化学上常用的一个物理量 答案 B
解析 有些物质是由离子或原子构成的，故A错；使用摩尔表示物质的量时，应用化学式表明粒子的种类，故C错；摩尔是物质的量的单位，而不是物理量，故D错。 2． 下列说法正确的是 ( )
A．NaOH的摩尔质量为40 g
B．1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等 C．1 mol OH的质量为17 g·mol1
－
－
D．氖气的摩尔质量(单位g·mol1)在数值上等于它的相对原子质量
－
答案 D
解析 A错，摩尔质量的单位是g·mol1；B错，1 mol O2的质量以g为单位时在数值
－
上与它的相对分子质量相等；C错，质量的单位是g；D是对的，要注意氖气是单原子分子气体。
易错警示
摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点
(1)相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)不是同一个物理量，单位不同，只是在数值上相等。
(2)摩尔质量的单位为g·mol1，相对原子(分子)质量的单位为1。
－
题组二 有关分子(或特定组合)中的微粒数计算
3． 2 mol CO(NH2)2中含________mol C，________mol N，________mol H，所含氧原子跟
________mol H2O所含氧原子个数相等。 答案 2 4 8 2
3
4． 含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO24，Al物质的量________0.8 mol(填
－
＋
“>”、“<”或“＝”)。 答案 1.2 <
2
解析 n(SO24)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.4 mol＝1.2 mol,0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol
－
Al3，由于在溶液中Al3水解，故小于0.8 mol。
＋
＋
5． 标准状况下有①0.112 L水 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S气体 ④0.2 mol
氨气 ⑤2 mol氦气 ⑥6.02×1023个白磷分子，所含原子个数从大到小的顺序为______________________。 答案 ①>⑥>⑤>③>②>④
题组三 物质的质量与微粒数目之间的换算
6． 最近材料科学研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的
化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数__________，氢原子的物质的量________mol。 答案 0.33NA 0.26
解析 晶体的摩尔质量为122 g·mol1，n＝
－
12.2 g
－＝0.1 mol，故氧原子数目＝
122 g·mol10.1×(2＋1.3)NA＝0.33NA，n(H)＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。
7． 某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说
法中正确的是 ( ) ①该氯原子的相对原子质量为12a/b ②m g该氯原子的物质的量为m/(aNA)mol ③该氯原子的摩尔质量是aNA g ④a g该氯原子所含的电子数为17 mol A．①③ B．②④ C．①② D．②③ 答案 C
解析 ③中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17，④错。
思维建模
有关微粒数目比较的思维方法
已知物理量――→物质的量――→所要比较的物理量 计算
考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
1． 影响物质体积大小的因素
(1)构成物质的微粒的大小(物质的本性)。
(2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。 (3)构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)。 2． 气体摩尔体积
(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，标准状况下，Vm＝22.4_L·mol1。
－
计算依据组成
(2)相关计算
V
①基本表达式：Vm＝ n
mV
②与气体质量的关系：＝ MVm
VN
③与气体分子数的关系：＝ VmNA
3
(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。 3． 阿伏加德罗定律及其推论应用
(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
mm
(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)
MV 相同 条件 T、p 相同 T、V 相同 T、p 相同 公式 n1V1＝ n2V2p1n1＝ p2n2ρ1M1＝ ρ2M2结论 语言叙述 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 特别提醒 (1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。 (2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。 深度思考
1． 标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定
是标准状况吗？
答案 不一定。因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关，标准状况下，22.4 L气体的物质的量为1 mol。
2． 由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物
理量是________。
①1摩尔水的质量 ②1摩尔水蒸气的质量 ③1摩尔水蒸气的体积 答案 ③
解析 ①、②中，1摩尔水或水蒸气的质量都为m水NA；③中，水蒸气分子间间距比分子直径大的多，仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积。
题组一 以“物质的量”为中心的计算
1． 设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标
准状况下的体积V(L)是 ( )
22.4ap22.4abA. B. bNApNA22.4NAb22.4pbC. D. aaNA答案 D
4
解析 解法一 公式法：
p
mol NAa gaNA－
双原子分子的摩尔质量＝＝ g·mol1
pp molNA双原子分子的物质的量＝
所以b g气体在标准状况下的体积为
b g22.4pb－
×22.4 L·mol1＝ L
aNAaNA－1
g·molp
解法二 比例法：
同种气体其分子数与质量成正比，设b g气体的分子数为N a g ～ p
b g ～ N
bppb
则：N＝，双原子分子的物质的量为，所以b g该气体在标准状况下的体积为
aaNA
22.4pb
L。 aNA
2． 某气体的摩尔质量为M g·mol1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，
MX
体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则表示的是 ( )
VNA
－
A．V L该气体的质量(以g为单位) B．1 L该气体的质量(以g为单位) C．1 mol该气体的体积(以L为单位) D．1 L该气体中所含的分子数 答案 B
解析 X除以NA为该气体的物质的量；然后乘以M表示其质量；最后除以V为1 L该气体的质量。
反思归纳
熟记宏观物理量与微观粒子数转化关系
物质的量通过摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数将宏观物理量物质的质量、气体的体积与微观物理量微粒个数、微粒的质量联系起来。
题组二 阿伏加德罗定律及推论的应用
3． 下列两种气体的分子数一定相等的是 ( )
A．质量相等、密度不同的N2和C2H4 B．体积相等的CO和N2 C．等温、等体积的O2和N2 D．等压、等体积的N2和CH4 答案 A
解析 N2和C2H4这两种气体的摩尔质量相等，质量相等时，物质的量也就相等，所含
5
的分子数也一定相等，A项正确。B、C、D项可根据阿伏加德罗定律及其推论加以判断，所含分子数均不一定相等。
4． 常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，使两烧
瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是 ( )
③ H2 Cl2 编号 气体X 气体Y ① HI Cl2 ② NH3 HCl ④ NO O2 A．②>③>①>④ B．③>①＝④>② C．③>①>④>② D．④>①>②>③ 答案 C
解析 审题时要注意三个问题：一是气体X与Y可能反应，二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律，三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积，气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a mol。②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体。③中不反应(光照或点燃条件下才反应)。④中发生反应2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间。
5． 某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积
都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。
气体 烧瓶和气体的总质量(g) 48.408 2 48.408 2 48.408 2 烧瓶和气气体 体的总质量(g) D E F 48.382 2 48.434 2 48.876 2 A B C 已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 L，烧瓶和空气的总质量为48.421 2 g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。
(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)____________________。 (2)E的相对分子质量是____________________。
(3)实验室制取少量D的化学方程式是______________________________________。 (4)A、B、C可能的化学式是______________________________________________。 答案 (1)SO2 (2)30 (3)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ (4)N2、CO、C2H4
48.421 2 g－m0.293 L
解析 设烧瓶的质量为m，盛空气时，m≈48.04 g，据阿－1＝－，29 g·mol22.4 L·mol1
6
48.408 2 g－48.04 g0.293 L－
伏加德罗定律可得：＝mol1＝M(B)－1，解得M(A)≈28 g·
MA22.4 L·mol＝M(C)，所以A、B、C可能为N2、CO、C2H4，同理可推出D、E、F的相对分子质量分别为26、30、64，所以D为C2H2，E为C2H6，F为SO2(能使品红溶液褪色)。
反思归纳
求气体的摩尔质量M的常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol1)；
－
(2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D； (3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N； (5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%„„，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
考点三 突破阿伏加德罗常数应用的六个陷阱
题组一 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态 1． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA (×) (2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA (×) (3)标准状况下，22.4 L己烷中含共价键数目为19NA (×) (4)常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA (×) (2012·新课标全国卷，9D) 题组二 物质的量或质量与状况
2． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)常温常压下，3.2 g O2所含的原子数为0.2NA (√) (2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA (√) (3)常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA (√) (2012·新课标全国卷，9C) 题组三 物质的微观结构
3． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA (√) (2)30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA (√) (3)标准状况下，22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA (×) (4)18 g D2O所含的电子数为10NA (×) (5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA (×) (6)12 g金刚石中含有的共价键数为2NA (√) (7)12 g石墨中含有的共价键数为1.5NA (√) (8)31 g白磷中含有的共价键数为1.5NA (√)
7
突破陷阱
1．只给出物质的体积，而不指明物质的状态，或者标准状况下物质的状态不为气体，所以求解时，一要看是否为标准状况下，不为标准状况无法直接用22.4 L·mol1(标准状
－
况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
2．给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。 3．此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
题组四 电解质溶液中，粒子数目的判断 4． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)0.1 L 3.0 mol·L(3)0.1 mol·L
－1
－1
的NH4NO3溶液中含有的NH4的数目为0.3 NA (×)
＋
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl，KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA (×)
的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA (×)
－
(4)25 ℃、pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA (×) 题组五 阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应” 5．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2NA (×) (2)标准状况下，22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA (×) (3)100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH3分子数为NA (×) (4)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA (×) 题组六 氧化还原反应中电子转移数目的判断 6． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA (×) (2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应，转移的电子数目为0.2NA (×) (3)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA (√) (4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA (×) (5)向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2被氧化时，共转移的电子的数目为NA
＋
(×)
(6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA (×)
突破陷阱
4．突破此类题目的陷阱，关键在于审题： (1)是否有弱离子的水解。 (2)是否指明了溶液的体积。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c(H)＝0.1 mol·L1，与
＋
－
8
电解质的组成无关；0.05 mol·L组成有关。
－1
的Ba(OH)2溶液，c(OH)＝0.1 mol·L1，与电解质的
－
－
5．解决此类题目的关键是注意一些“隐含反应”，如： (1)2SO2＋O22SO3 2NO2N2O4 △N2＋3H22NH3 催化剂(2)Cl2＋H2OHCl＋HClO
(3)NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋OH
6．氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的“陷阱”，突破“陷阱”的关键是：
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂。
②Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同，所表现的化合价不同。
如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3，Fe过量，生成Fe2。
＋
＋
＋
－
催化剂
高温、高压
(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。 如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。 (4)注意氧化还原的顺序。
如向FeI2溶液中，通入Cl2，首先氧化I，再氧化Fe2，所以上述题(5)中转移的电子数
－
＋
目大于NA。
考点四 最常考的定量实验——气体体积、质量的测定
定量实验中常测定3种数据：温度、质量和体积。 温度——用温度计测量
固体——用天平称量
液体——在器皿中用天平称量质量气体——用天平称出吸收装置吸收气体前后
的质量后求差值
液体——用量筒、滴定管或容量瓶体积
气体——用各种组合仪器见下面讲解
1． 气体体积的测定装置
既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。 测量气体体积的常用方法
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(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。
装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。 2． 气体质量的测量装置
气体质量的测量一般是用吸收剂将气体吸收，然后再称量。常见的吸收装置：
题组一 气体体积的测定
1． 欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一
套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标 准状况下的体积)。
填写下列各项(气流从左到右)：
(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是______接________、________接
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________、________接________、________接________。 (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是
_________________________________________________________________(填序号)。 ①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上； ③检查装置的气密性；
④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。
(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为
________________________________________________________________________。 (4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 答案 (1)a h g b c f e d (2)③②④①
(3)(22.4×1 000m)/(Va－Vb) (4)偏小
m
解析 欲测定镁的相对原子质量，只能根据M＝求得，而一定质量的镁的物质的量是
n通过测定一定质量的镁条与盐酸反应臵换出的氢气的体积来确定的。因此氢气的体积就是本实验中可测量的量。本题的反应原理：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。实验开始时，装臵B中没有盐酸，而装臵E中才有盐酸。如何让E中的盐酸进入B中？可以通过往A中加入水的方法把空气压进E中，进而把E中的盐酸压进B中与镁条反应，产生氢气。而B中产生的氢气将D中的水压进C中。此时进入C中水的体积包括两部分：一是从分液漏斗流入A中水的体积；二是反应产生氢气的体积。故可以确定仪器的连接顺序、实验步骤及实验数据的处理方法。若试管B的温度未冷却至室温，气体的温度偏高，导致气体体积偏大，从而使测定的镁的相对原子质量偏小。 题组二 气体质量的测定
2． 有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反
应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是_______________________________________________， 操作方法为_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为：A______________，C______________，D________________。
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(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将________；若撤去E装置，则测得Na2CO3·10H2O的含量将________。
(4)若样品质量为w g，反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为______________________________________________________ (用含w、m1、m2的代数式表示)。
答案 (1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳 关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
(2)碱石灰 无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等) 碱石灰 (3)偏低 无影响 偏低 4 200m2(4)% 11w
解析 (2)A、C、D都是U形管，不能盛液体试剂，只能盛固体试剂。A处试剂必须同 时吸收CO2和水蒸气，故A处盛的是碱石灰；C、D两处分别吸收水蒸气和CO2，故C处可盛无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等)，D处可盛碱石灰。
(3)若A装臵盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸气，则混合物中产生水蒸气的Na2CO3·10H2O和NaHCO3的总质量在计算中会增大，因此测得的NaCl的含量会偏低；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则水蒸气总质量减小，Na2CO3·10H2O和NaHCO3的总质量在计算中会减小，但是NaHCO3的质量是根据CO2的质量进行计算，所以测得的NaHCO3的含量不受影响；若撤去E装臵，则D装臵可吸收来自外界空气中的CO2，使得NaHCO3的质量在计算中会增大，故测得的Na2CO3·10H2O的含量会偏低。
m2 g4 200m2－
(4)NaHCO3的质量分数：mol1÷w g×100%＝%。－1×2×84 g·11w44 g·mol
1． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)0.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等 (×) (2012·福建理综，10A)
解析 没有指明标准状况，11.2 L不一定为0.5 mol。
(2)1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子 (×) (2011·新课标全国卷，7A)
解析 氯化钠中不存在NaCl分子。
(3)1.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为8×6.02×1023 (√)
＋
(2011·新课标全国卷，7B)
解析 因为Na最外层有8个电子，所以1.00 mol Na中含有8×6.02×1023个最外层电
＋
＋
子。
(4)电解58.5 g熔融的NaCl，能产生22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠 (×)
12
(2011·新课标全国卷，7D) 解析 应生成11.2 L Cl2。
(5)在18 g 18O2中含有NA个氧原子 (√) (2010·福建理综，7A)
(6)标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子 (×) (2010·福建理综，7B)
2． (2012·新课标全国卷，9)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是
( )
A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA B．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA C．常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA D．常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA 答案 D
解析 气体摩尔体积为22.4 L·mol
－1
一定要注意条件是在标准状况下。A项中1个NO2
和1个CO2分子中都含有2个氧原子，故分子总数为NA的混合气体中含有的氧原子数为2NA；B项中乙烯(C2H4)和环丁烷(C4H8)的最简式均为CH2,28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol，故含有的碳原子数为2NA；C项中NO2和N2O4的最简式均为NO2,92 g混合气体中含NO2的物质的量为2 mol，故含有原子的总数为2×3NA＝6NA；D项中提到气体的体积，只有在标准状况下，才能用22.4 L·mol不能代入22.4 L·mol
－1
－1
进行计算，故常温常压下，
计算Cl2的物质的量。
3． (2012·四川理综，7改编)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 ( )
A．标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B．常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA C．1 mol Al3离子含有的核外电子数为3NA
＋
D．某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA 答案 B
解析 解题的关键有两点：(1)HF在标准状况下的状态；(2)可逆反应不能进行到底。HF在标准状况下为液体，故A错；乙烯与丙烯的混合物可以看成是由“CH2”组成的，7.0 g乙烯与丙烯的混合物的物质的量为0.5 mol，含有的H原子的物质的量为1 mol，故B正确；C项1个Al3核外电子数为10，则1 mol Al3所含有的核外电子数为10 mol(即
＋
＋
10NA)，故C错；因N2和H2的反应为可逆反应，反应不能进行到底，故D错。 4． (2012·广东理综，11改编)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 ( )
A．常温下，4 g CH4含有nA个C—H共价键 B．1 mol Fe与足量的稀HNO3反应，转移2nA个电子 C．1 mol Fe2与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子
＋
D．常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2nA个O原子 答案 A
13
解析 特别注意反应物的量对Fe与稀HNO3反应产物的影响。A项4 g CH4的物质的量
4 g
为n(CH4)＝－＝0.25 mol,1个CH4分子含有4个C—H键，则0.25 mol CH4含
16 g·mol1有1 mol(即nA个)C—H共价键；B项Fe与足量稀HNO3反应生成Fe(NO3)3,1 mol Fe反应时，转移3 mol(即3nA个)电子；C项，Fe2被氧化为Fe3，1 mol Fe2被氧化时，应
＋
＋
＋
转移nA个电子；D项常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体的物质的量并非1 mol，含有的O原子也不是2nA个。
5． (2012·海南，7)NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是 ( )
A．在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NH3分子数为NA B．一定条件下，2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA C．1.0 L的0.1 mol·L1 Na2S溶液中含有的S2离子数为0.1NA
－
－
D．标准状况下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA 答案 B
解析 选项A，工业合成氨的反应为可逆反应，实际生成的NH3分子数小于NA；选项B,2.3 g Na为0.1 mol，无论与O2反应生成Na2O还是Na2O2，均转移0.1 mol电子；选项C，虽然溶液中含0.1 mol Na2S，但由于S2部分水解，故溶液中S2数目小于0.1NA；
－
－
选项D，CCl4在标准状况下为液体。
6． (2010·四川理综，7)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 ( )
A．标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为NA个
B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5 mol C．17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4NA个
D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减少64 g 答案 B
解析 二氯甲烷在标况下为液态，22.4 L不一定为1 mol，A项错误；1 mol SO2中含有氧原子2 mol，故含有NA个氧原子的SO2的物质的量为0.5 mol，B项正确；17.6 g丙烷的物质的量为0.4 mol,1 mol丙烷中含有极性键8 mol，故0.4 mol中含有极性键3.2 mol，为3.2NA个，C项错误；电解精炼铜时，阳极为粗铜，当转移2 mol电子时，阳极消耗的质量不一定为64 g，D项错误。
1． 下列有关气体体积的叙述中，正确的是 ( )
A．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积大小由气体分子的大小决定 B．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定 C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同 D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L 答案 B
解析 决定物质体积的因素：①微粒数的多少，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。其中微粒数的多少是决定物质体积大小的主要因素。对于气体物质，在一定温度和压强
14
下，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，故A不正确，B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，是无法确定的，故C不正确；气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol体摩尔体积，故D不正确。
2． 某气体的摩尔质量为M g·mol1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，
MX
体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则表示的是 ( )
VNA
－
－1
是标准状况下的气
A．V L该气体的质量(以g为单位) B．1 L该气体的质量(以g为单位) C．1 mol该气体的体积(以L为单位) D．1 L该气体中所含的分子数 答案 B
解析 X除以NA为该气体的物质的量；然后乘以M表示其质量；最后除以V为1 L该气体的质量。
3． 科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是a g,12C的原子质量是b g，NA是阿伏加
德罗常数的值，下列说法正确的是 ( ) A．该原子的摩尔质量是aNA
W
B．W g该原子的物质的量一定是 mol
aNA
W
C．W g该原子中含有×NA个该原子
a
12
D．由已知信息可得：NA＝
a答案 B
解析 该原子的摩尔质量是aNA g·mol1，A错误；一个原子的质量为a g，所以W g
W12－
该原子中含有个该原子，C错误，B正确；NA可以表示为 mol1，D错误。
ab
－
4． 下列说法中不正确的是 ( )
A．1 mol氧气中含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 L B．1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子数 C．等体积、浓度均为1 mol·L答案 C
解析 O2为双原子分子，1 mol O2含有12.04×1023个氧原子，1 mol O2在标准状况下占有体积为22.4 L，A正确；臭氧为O3，因此B正确；由于H3PO4为弱电解质，不能完全电离，因此C错误；干冰和葡萄糖的分子式分别为CO2、C6H12O6，因此D正确。 5． 如图所示，分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容
积的1/4)、H2和O2的混合气体，在标准状态下，若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为 ( )
15
－1
的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为3∶1
D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之比为1∶3
A．2∶7 B．5∶4 C．2∶1 D．7∶2 答案 D
解析 设H2、O2的物质的量分别为x，y 2H2＋O2=====2H2O
x－2y＝n空气＝1
(1)若H2过量，则
x＋y＝3
x7＝ y2
1y－2x＝n空气＝1
(2)若O2过量，则
x＋y＝3
x4＝ y5
点燃
6． 同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2，根据阿伏加德罗定律判断，
下列叙述不正确的是 ( ) A．同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1 B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1 D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1 答案 D
a2a
解析 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，推知∶＝1∶2，M(甲)
M甲M乙＝M(乙)，根据密度公式，气体的密度等于质量除以体积，在同温同压下甲、乙密度之比为1∶1，A项正确；甲、乙的相对分子质量相等，B项正确；同温同体积下，气体的物质的量与压强成正比，等质量的甲、乙气体的物质的量相等，所以压强也相等，C项正确；相对分子质量相等、质量相等，甲乙分子数相等，但是甲、乙分子的组成不确定，可能为单原子分子、双原子分子、三原子分子或多原子分子，原子数不一定相等，D项错误。
7． 阿伏加罗常数约为6.02×1023 mol1。下列叙述中正确的是 ( )
－
A．在室温下，8 g甲烷含有的共价键数约为6.02×1023
B．3.2 g的Cu与足量的浓硝酸反应生成的气体分子数约为6.02×1022 C．含有6.02×1023个中子的D2O的质量为2.0 g
D．pH＝2的硫酸氢钠溶液中的硫酸根离子数约为6.02×1021 答案 C
解析 本题考查阿伏加德罗常数。8 g甲烷为0.5 mol，1 mol甲烷含有4 mol共价键，故8 g甲烷含有的共价键数约为2×6.02×1023，A选项错误；3.2 g的Cu完全反应时，转移电子数为0.1 mol，则根据得失电子守恒可知，产生的NO2气体为0.1 mol，但存在2NO2N2O4，故B选项错误；C项中D2O的物质的量为0.1 mol，质量为2.0 g，C
16
选项正确；D选项中溶液的体积未知，所以无法求算离子的数目，D选项错误。 8． 设阿伏加德罗常数的数值为NA，下列说法正确的是 ( )
A．1 mol Na2O2和水完全反应，转移电子数为2NA B．0.5 L 0.2 mol·L1 FeCl3溶液中，含Fe3数为0.1NA
－
＋
C．在一定条件下，催化分解80 g SO3，混合气体中氧原子数为3NA D．常温常压下，28 g乙烯和丙烯混合气体含有的碳原子总数为2.5NA 答案 C
解析 根据Na2O2和水的反应
,1 mol Na2O2和水完全反应，转移电子数为NA，A
项错误；0.5 L 0.2 mol·L1 FeCl3溶液中，由于Fe3水解，溶液中含Fe3数目小于0.1NA，
－
＋
＋
B项错误；根据氧原子守恒，C项正确；设28 g乙烯和丙烯混合气体中乙烯的质量为a，
28－aa
则碳原子总数为(×2＋×3)NA＝2NA，D项错误。
28429． 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A．如果5.6 L N2中含有n个氮气分子，则阿伏加德罗常数一定为4n B．标准状况下，22.4 L空气中含有NA个单质分子 C．60 g SiO2晶体中含有Si—O键的数目为4NA
D．1 mol Al3完全水解生成Al(OH)3胶体粒子的数目为NA
＋
答案 C
解析 选项A中因不知N2所处条件而无法确定；B项中空气由N2、O2、CO2、稀有气体等组成，由于空气中含有CO2等非单质物质，因此标准状况下22.4 L空气中所含单质分子的数目小于NA； Al(OH)3胶体粒子是许多Al(OH)3分子的集合体，所以 1 mol Al3完全水解生成Al(OH)3胶体粒子的数目远小于NA。
＋
10．(1)H2SO4的相对分子质量为________，它的摩尔质量为____________。
(2)在标准状况下，0.5 mol任何气体的体积都约为_____________________________。 (3)4 g H2与22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目较多的是____________。 (4)0.01 mol某气体的质量为0.28 g，该气体的摩尔质量为____________，在标准状况下，该气体的体积是________。
答案 (1)98 98 g·mol1 (2)11.2 L (3)4 g H2
－
(4)28 g·mol1 0.224 L
－
11．如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2，且
恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞，使NO与O2充分反应。(不考虑NO2与N2O4的转化)
(1)开始时左右两室分子数____________(填“相同”或“不相 同”)。
(2)反应前后NO室压强________(填“增大”或“减小”)。
17
(3)最终容器内密度与原来____________(填“相同”或“不相同”)。 (4)最终容器内____(填“有”或“无”)O2存在。 答案 (1)不相同 (2)减小 (3)相同 (4)有
解析 (1)由左右两室体积相同，两容器内气体密度相同可知，两容器中气体的质量相等，但NO和O2的摩尔质量不相等，故其物质的量不相等，开始时左右两室分子数不相同。(2)由于反应前后NO室的气体物质的量减小，故压强减小。(3)体系的体积和气体的质量均未变化，密度不变。(4)由于NO和O2反应，O2过量，故最终容器内有O2存在。
12．化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10 mL A气体能分解生
成15 mL O2和10 mL F2(同温同压)。
(1)A的化学式是__________，推断的依据是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知A分子中x个氧原子呈„O—O—O„链状排列，则A分子的电子式是________________________________________________________________________， 结构式是____________。
答案 (1)O3F2 阿伏加德罗定律和元素质量守恒定律
······(2)·F·O·O·O·F·
F—O—O—O—F
解析 依题意有V(A)∶V(O2)∶V(F2)＝10 mL∶15 mL∶10 mL＝2∶3∶2，根据阿伏加德罗定律(同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比)，写出该化学方程式：2A===3O2＋2F2；根据元素质量守恒定律，A的化学式为O3F2。
13．某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g。 ②装好实验装置。 ③检查装置气密性。
④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。 ⑤停止加热(如图所示，导管出口高于液面)。 ⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。 ⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。 ⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
18
(1)如何检查装置的气密性？_______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是__________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 ℃、1.01×105 Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)M(O2)＝_______________________。 答案 (1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气 (2)②①③ (3)慢慢将量筒下移
－
22.4 L·mol1×298 K×a g－b g(4)
273 K×c L
解析 此题为一定量实验题，同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤，做定量实验题的一般方法步骤为先看实验目的，再明确实验的反应原理和计算原理。 该实验的反应原理为 2KClO3=====2KCl＋3O2↑。 △
V标准O2mO2计算原理为M(O2)＝，m(O2)＝a g－b g，n(O2)＝－，所以，该实验的关
nO222.4 L·mol1键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素，一是温度，二是压强。这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量筒内外压强一致。在弄清原理后，再考虑实验的每一步操作。
14．测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下：
①按下图装配实验装置。
MnO2
②洗净试管然后充分干燥。
③向500 mL烧瓶里装满水，向500 mL烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。
④称得试管的质量为14.45 g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为15.95 g。
19
⑤打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中的水倒掉。
⑥打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。 ⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。
⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。
⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL，把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。
(1)在操作⑦中，装置冷却时，玻璃管C的出口，一直要在烧杯的水中，不能离开水面，其理由是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)简述操作⑧的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面一致？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)标准状况下，1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L；混合物中MnO2的质量分数为________。
答案 (1)温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以准确地求出气体的体积
(2)如果烧瓶中的压强和外界大气压不一致，就不能准确地求出气体体积 (3)22.38 32%
解析 这是一道利用阿伏加德罗定律测定1 mol氧气标况下所占体积的实验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态，即是否同温同压，由于气体体积的大小受温度、压强的影响，若烧杯内的液面不一致，则造成压强的改变，使误差增大。若反应完后未冷却至室温，则会更多地偏离标准状况，使结果不准确。
20
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