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关于物质的量计算的"一、二、三、四、五"

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高考有关物质的量的直接考察为选择题,通常以阿伏伽德罗常数为背景,涵盖知识点广泛,有微粒个数的考察,如氧化和还原反应中转移电子数目、溶液中离子的数目、共价键的数目;有物质的量浓度相关计算,有气体摩尔体积的换算等。由于物质的量作为高中化学的基础间接考察也很普遍,在实验题,流程图题,填空题,计算题都有涉猎。总之,关于物质的量的题型,花样繁多,要留心“陷阱”,解这类题时,要特别注意如下的“一、二、三、四、五”。

“一”即一个中心: “物质的量”(n),是宏观物理量与微观粒子数目之间换算的必经之路。以物质的量为中心换算关系如下:

“二”即两个前提:应用气体摩尔体积Vm换算时,注意状况、物质状态两个前提,只有是标准状况下、气态物质时,使用Vm = 22.4 L/mol进行换算。

“三”是三个关系:①直接构成物质粒子(分子)与间接构成粒子(原子、离子、质子、电子等)之间的关系;②摩尔质量与其化学式式量之间的关系:当摩尔质量以g/mol为单位时M = Mr ;③“强”、“弱”、“非”电解质与溶液中其溶质粒子(分子、离子)数目之间的关系。强电解质完全电离,弱电解质部分电离,非电解质不电离,具体问题要具体分析。

“四”是四个无关:①物质的量、②质量、③粒子数的多少均与温度和压强的高低无关;④物质的量浓度大小与取体积多少无关。

“五”即辨别五个概念

1.摩尔:如果在一定量的粒子的集体中所含有的粒子数目与0.012Kg12C中所含的原子数目相同,则该集体物质的量为1mol。

2.物质的量:这个物理量表示的意义,实质上就是含有一定数目(阿伏伽德罗常数)粒子的集体。

3.摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。

4.气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。

5.物质的量浓度:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液的组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。

【例1】下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )

⑴常温常压下,1mol氮气含有NA个氮分子

⑵标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L,所含气体分子数约为NA个

⑶ 标准状况下,22.4LNO和11.2L氧气混合,气体的分子总数约为1.5NA个

⑷ 将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下,其体积为22.4L

⑸ 常温下,18g D2O(重水)所含中子数为10NA个

⑹ 常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA

⑺ 常温常压下,任何金属和酸反应,若生成2g 氢气,则有2NA电子发生转移

⑻ 标准状况下,1L辛烷完全燃烧后,所生成气态产物的分子数为

⑼ 31g白磷分子中,含有的共价单键数目是NA个

⑽ 1L1 moloL-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为NA

(11) 1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA

(12 )0.25molNa2O2中含有的阴离子数为0.5×6.02×1023

答案:⑴ ⑵ ⑺

归类分析:

① 状况、状态问题:在标准状况下:水、SO3、戊烷及碳原子更多的烃均为非气态,不能使用Vm=22.4L/mol代入公式计算,如本题中的⑻。

② 物质的量、质量、粒子数的多少均与温度和压强的高低无关;如本题中的⑴⑸⑹⑺。

③ 摩尔质量(g/mol)= 相对分子质量,特别物质的相对分子质量:D2O、T2O、18O2等,如本题中的⑸。

④ 弱电解质的电离和盐类的水解使离子或原子团数目减少;如本题中(10)(11)。

另外解题时要注意以下特例:

① 某些物质分子中的原子个数:稀有气体为单原子分子; O3、P4等为多原子分子;

⑵一些物质中的化学键数目:如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、金刚石、石墨等;如本题的⑼

⑶注意常见的可逆反应,只有相互不反应的气体微粒数目、相同状态下的体积才具有加和性:如本题中的⑵,而⑶中NO和氧气相互反应;⑷中NO2中存在着NO2与N2O4的平衡,气体的物质的量、分子数目、气体体积与状态有关;

⑷较复杂的化学反应中,电子转移数的求算:如本题中的(12 ) 及Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;等。

【例2】下列溶液中含Cl-浓度最大的是( )

A.10mL 0.1mol/L的AlCl3溶液

B.20mL 0.1mol/L的CaCl2溶液

C.30mL 0.2mol/L的KCl溶液

D.100mL 0.25mol/L的NaCl溶液

归类分析:

物质的量浓度大小与其体积多少无关。答案:A

【例3】经实验测得0.715g某气体在标准状况下的体积是250mL,求该气体的相对分子质量。

归类分析:

① n=V/Vm (突出“n“这个中心,使用Vm注意状况、状态两个前提)

② Mr= M =m/n (再现 “n“的中心,摩尔质量与相对分子质量的关系)

答案:该气体的相对分子质量为64。