人教版2018年高考化学总复习讲义(完整版)

第一章化学计量在实验中的应用

【考情微解读】

第1讲物质的量气体摩尔体积

微考点1物质的量

基|础|微|回|扣

1．物质的量、阿伏加德罗常数

(1)基本概念间的关系。

(2)物质的量的规范表示方法。

如0.2 mol H2中含有的氢原子个数为2.408×1023；

6．02×1022个Na＋的物质的量为0.1_mol。

(3)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为n＝N/N A。

2．摩尔质量

(1)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为g·mol－1。

(2)数值：以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分(或原)子质量。

(3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为n＝m M。

微助学

四误区

(1)物质的量描述的对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物质。

(2)阿伏加德罗常数与6.02×1023的含义不同。阿伏加德罗常数为0.012 kg12C所含的碳原子的准确数目，是一个精确值，而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的一个近似值。

(3)摩尔质量、相对原子(分子)质量、1 mol物质的质量在数值上是相同的，但含义不同，三者的单位也不同。摩尔质量的单位为g·mol －1，相对原子(分子)质量的单位为1,1 mol物质的质量单位为g。

(4)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。

微诊断

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

1．摩尔是表示物质的量多少的基本物理量(×)

警示：摩尔是单位。

2．物质的量就是1 mol物质的质量(×)

警示：含有一定数目粒子的集合体。

3．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子(√)

4．1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(×)

警示：摩尔后面加微粒的名称。

5．氢氧化钠的摩尔质量是40 g(×)

警示：摩尔质量的单位是g·mol－1。

6．2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍(×)

警示：摩尔质量对某物质来说是固定的。

应|用|微|提|升

对点微练一有关分子(或特定组合)中的微粒数计算

1．(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。

(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。

(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g

D，则C的摩尔质量为________。

解析(1)0.3 mol×6.02×1023 mol－1×2＝N(NH3)×3，则N(NH3)＝1.204×1023或0.2N A。

(2)12 g乙烷的物质的量为0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。

(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g＋20 g－31.76 g ＝4.24 g，M(C)＝4.24 g÷0.04 mol＝106 g·mol－1。

答案(1)0.2N A

(2)2.8 mol

(3)106 g·mol－1

2．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______________(填序号，用“>”连接)。

答案①>⑥>⑤>③>②>④

对点微练二物质的质量与微粒数目之间的换算

3．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Na0.35 CoO2·1.3H2O。若用N A表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g 该晶体中含氧原子数为__________，氢原子的物质的量为__________ mol。

解析晶体的摩尔质量为122 g·mol－1，n＝

12.2 g

122 g·mol－1

＝0.1

mol，故氧原子数目＝0.1×(2＋1.3)N A＝0.33N A，n(H)＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。

答案0.33N A0.26

4．某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，用N A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/b②m g该氯原子的物质的量为m/(aN A)mol③该氯原子的摩尔质量是aN A g④a g该氯原子所含的电子数为17 mol

A．①③B．②④

C．①②D．②③

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17N A，④错。

答案 C

“核心思维法”解答微粒数目计算类题目1．思维流程

解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：

2．注意事项

(1)“一个中心”：必须以物质的量为中心。

(2)“两个前提”：在应用V m＝22.4 L·mol－1时，一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。

(3)“三个关系”

①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(中子、电子等)间的关系。

②摩尔质量与相对原子(分子)质量间的关系。

③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)间的关系。

(4)“四个无关”：物质的量的多少、质量的大小、粒子数的多少均与温度的高低、压强的大小无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。

对点微练三物质的结构问题

5．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1N A()

(2)常温下，0.1 mol碳酸钠晶体中含有CO2－3的个数为0.1N A()

(3)0.1 mol的CaO2中含阴离子数是0.2N A()

(4)7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1N A()

(5)12 g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3N A()

(6)7.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5N A()

答案(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√

对点微练四一定量的物质中粒子数目的计算

6．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)常温下，32 g含有少量臭氧的氧气中，共含有氧原子2N A()

(2)16 g CH4与18 g NH＋4所含质子数相等()

(3)常温常压下，3.0 g乙烷中含有的碳氢键数为0.7N A()

(4)4.6 g Na完全转化成Na2O和Na2O2的混合物，生成物中阴离子总数为0.1N A()

(5)300 mL 2 mol/L蔗糖溶液中所含分子数为0.6N A()

(6)8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1N A()

答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√

对点微练五氧化还原反应中电子转移数目的判断

7．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)标准状况下，2.24 L Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1N A()

(2)15.6 g Na2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4N A()

(3)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0.1N A()

(4)在铜与硫的反应中，1 mol 铜原子参加反应失去的电子数为2N A()

(5)过氧化氢分解制得标准状况下 1.12 L O2，转移电子数目为0.2N A()

(6)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N A()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×

对点微练六阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”

8．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)在密闭容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后得到NH3分子数为N A()

(2)1 L 0.1 mo/L的Na2S溶液中含有的S2－离子数为0.1N A()

(3)1 L 1 mol/L的Na2CO3溶液中含有N A个CO2－3()

(4)1 L 0.5 mol/L的CH3COOH溶液中，CH3COO－离子的个数为0.5N A()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×

有关阿伏加德罗常数(N A)计算的六种设陷方式方式1气体摩尔体积的状况

22．4 L·mol－1指在标准状况下(0 ℃ 101 kPa)的气体摩尔体积。

若题中给出气体的体积，需考虑气体所处的状况是否为标准状况。

方式2物质的聚集状态

气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。

方式3物质的微观结构

清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及原子数、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、SiO2等特殊物质。

方式4电解质溶液

要注意对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的正确理解，关键是要弄清电离和水解的实质，以及相对强弱。如1 L 1 mol·L－1 NH4Cl 的溶液中NH＋4的数目小于N A。

方式5氧化还原反应的电子转移数目

较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目时，要清楚认识哪种元素的原子间发生电子转移。如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。

方式6可逆反应不能进行到底

如2NO2N2O4，Cl2＋H2O HClO＋HCl，合成氨等。

微考点2气体摩尔体积与阿伏加德罗定律

基|础|微|回|扣

1．气体摩尔体积

(1)概念：一定温度、压强下，单位物质的量的气体所占的体积，

符号为V m。

(2)常用单位：L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。

(3)数值：在标准状况下(指温度为0 ℃，压强为101_kPa)约为22.4_L·mol－1。

(4)计算公式：V m＝V

n。

(5)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。

2．阿伏加德罗定律

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

微助学

1．明确气体摩尔体积应用的“四误区”

(1)使用“条件”：指标准状况，即0 ℃、101 kPa而不是指常温、常压。

(2)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。

(3)在标准状况下气体的摩尔体积约为22.4 L·mol－1，其他条件下V m不一定是22.4 L·mol－1。

(4)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。

2．求气体的摩尔质量M的五种方法

(1)根据标准状况下气体的密度ρ：

M＝ρ×22.4(L·mol－1)；

(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(N A)：M＝N A·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)。

微诊断

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

1．当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是在标准状况下(×) 警示：在标准状况下1 mol气体的体积是22.4 L，但非标准状况下，如改变温度、改变压强1 mol气体的体积也可以是22.4 L。

2．标准状况下，氢气的摩尔体积为22.4 L(×)

警示：摩尔体积的单位是L·mol－1。

3．标准状况下，1 mol N2和O2的混合气体为22.4 L(√)

警示：在标准状况下，1 mol任何气体(不论是纯净气体还是混合气体)的体积均为22.4 L。

4．在标准状况下，1 mol水的体积为22.4 L(×)

警示：水在标准状况下是非气态，不能通过气体摩尔体积求算水的体积。

应|用|微|提|升

对点微练七阿伏加德罗定律及推论的应用

9．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

解析同温同压同体积的两种气体的分子数相同，B、C、D选项均错误。

答案 A

10．同温同压下，同体积的CO和CO2，下列说法不正确的是() A．分子数之比等于1∶1

B．原子数之比等于3∶2

C．质量之比等于7∶11

D．质子数之比等于7∶11

解析根据阿伏加德罗定律，由同温同压下体积相同可以推出N(CO)＝N(CO2)，进而推出n(CO)＝n(CO2)，A项正确；原子数之比为(1＋1)∶(1＋2)＝2∶3，B项错误；质量之比为(n×28 g·mol－1)∶(n×44 g·mol－1)＝7∶11，C项正确；一个CO分子含有(6＋8)个质子，一个CO2分子含有(6＋8×2)个质子，等物质的量时二者质子数之比为7∶11，D项正确。

答案 B

表格法归纳阿伏加德罗定律的推论

近几年高考题常结合化学方程式、化学平衡对阿伏加德罗定律进行考查，复习时要理解阿伏加德罗定律的推论，如

对点微练八气体摩尔质量的计算

11．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法中不正确的是()

A．该温度和压强可能是标准状况

B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 L

C．该气体中每个分子含有2个原子

D．若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L

解析由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1 mol，若该物质为气态，则其在标准状况下的体积为22.4 L，故该温度和压强不可能是标准状况，在此状况下，V m＝30 L· mol －1。

答案 A

12．某液体化合物X2Y4，常用做火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4(l)＋O2(g)===X2(g)＋2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L，其密度为1.25 g/L，则：

(1)反应前O2的体积V(O2)为________；

(2)X2的摩尔质量为____________；Y元素的名称是________。

(3)若反应生成0.1 mol X2，则转移电子的物质的量为_____mol。

解析(1)根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O2也为11.2 L。

(2)生成的X2的质量为11.2 L×1.25 g/L＝14 g，故X2的摩尔质量为14 g÷0.5 mol＝28 g/mol，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，

＝32 g/mol，故Y为氢元均为0.5 mol，则X2Y4的摩尔质量为16 g

0.5 mol

素。

答案(1)11.2 L

(2)28 g/mol氢

(3)0.4

最常考的定量实验——气体质量、体积的测定

【教材实验】——多悟一些

测量锌与硫酸反

应速率的装置

右图是高中化学气体质量体积测定实验中最常见的装置，真正理解气体体积、质量测量的原理，要以阿伏加德罗定律为基础，分析实验仪器直接或间接测量气体体积，在高考实验题中相关实验会有所创新，但基本原理大致相同，预计今后的高考中仍会是重要的热点。

【高考实验】——多思一些

【母题导航】(2014·北京卷)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。

①气体a的成分是_____________________________________。

高温

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS＋5O2=====

1________＋3________。

(2)将气体a通入测硫装置中(如图所示)，采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化学方程式___________________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量

分数__________。

(3)将气体a 通入测碳装置中(如下图)，采用重量法测定碳的含量。

①气体a 通过B 和C 的目的是__________________________。 ②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是__________。

[解析] (1)①钢样(含有铁、碳、硫)在高温下与O 2反应，除生成CO 2、SO 2外，还有剩余的O 2，故气体a 中含有CO 2、SO 2、O 2。

②该反应中，S 元素由－2价被氧化为＋4价，即生成SO 2，再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等，配平该反应方程式：3FeS

＋5O 2=====高温Fe 3O 4＋3SO 2。

(2)①H 2O 2具有强氧化性，SO 2具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成H 2SO 4，化学方程式为H 2O 2＋SO 2===H 2SO 4。

②消耗1 mL NaOH 溶液相当于硫的质量为y g ，则消耗z mL

NaOH 溶液相当于硫的质量为yz g ，那么钢样中硫的质量分数为yz g x g

×100%＝yz x ×100%。

(3)①装置B 中活性MnO 2将SO 2氧化。装置C 中K 2Cr 2O 7－浓H 2SO 4具有强氧化性，用于吸收气体a 中的SO 2，防止SO 2进入CO 2吸收瓶，影响实验结果。

②实验中应测定实验前后CO 2吸收瓶的质量变化，从而确定CO 2