内容正文:
第1课 物质的量 气体摩尔体积
普查与练习1 物质的量 气体摩尔体积
1.物质的量的相关概念及其易错点
(1)(2023汇编,6分)下列叙述正确的有____(填序号)。
①1 mol H2O2中含有2 mol氢和2 mol氧
②在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同,原子个数也相同
③ Na2O的摩尔质量为62
④ 1 mol N2的质量与它的相对分子质量相等
⑤ 2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
答案:②
解析:1 mol H2O2中含有2 mol氢原子和2 mol氧原子,必须指明具体的粒子名称,故①错误。由于三种气体物质都是双原子分子,故在相同的条件下,相同物质的量CO、N2的混合气体与O2的分子个数、原子个数都相同,故②正确。摩尔质量有单位,Na2O的摩尔质量为62 g·mol-1,故③错误。1 mol N2的质量在数值上与它的相对分子质量相等,故④错误。1 mol物质所具有的质量为该物质的摩尔质量,故一种物质的摩尔质量的数值为确定的,即以g·mol-1为单位时,2 mol水的摩尔质量与1 mol水的摩尔质量相等,均为18 g·mol-1,故⑤错误。
2.标况下气体摩尔体积(22.4 L·mol-1)的应用及使用误区
(2)(2023汇编,6分)下列有关气体摩尔体积的叙述正确的有____(填序号)。
①在标准状况下,1 mol O2与1 mol CCl4的体积相同
②标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
③反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的制备。高温下反应每生成1 mol Si需消耗2×22.4 L H2(2020江苏单科)
④标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是 22.4 L
⑤某单质气体在标准状况下,密度为1.25 g·L-1,则该气体为N2
答案:②⑤
解析:标况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,既包括纯净物,也包括物质间不反应的气体混合物,但1 mol固体和液体体积不是22.4 L,标况下CCl4是液态物质,故①错误、②正确。状况未知,Vm未知,不能由物质的量计算氢气的体积,故③错误。标况下,只有6.02×1023个气体分子所占的体积才是22.4 L,故④错误。该气体在标准状况下的密度ρ为1.25 g·L-1,M=ρVm=1.25 g· L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1 ,且题目已知为单质气体,则该气体只能为N2,故⑤正确。
3.以物质的量为核心的多角度计算及常用的计算方法
a.利用基本转化关系式进行计算
(3)(2018海南单科,2分)某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4,该NOx可表示为( )
A.N2O B.NO
C.N2O3 D.NO2
答案:A
解析:根据n=计算该题。NOx中n(N)∶n(O)=∶=2∶1,则化学式为N2O,故A项正确。
b. 已知混合气体的组成成分,求混合气体的相关物理量
(4)(经典题,8分)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。
①混合气体中CO的质量是________g。
②混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L。
③混合气体在标准状况下的密度是__________g·L-1。
④混合气体的平均摩尔质量是__________g·mol-1。
答案:①7(2分) ②5.6(2分) ③1.61(2分) ④36(2分)
解析:CO燃烧发生反应:2CO+O2 2CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,
则
解得
①混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。
②混合气体中,CO2在标准状况下的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
③混合气体在标准状况下的密度ρ==1.61g·L-1。
④解法一:=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1。
c.守恒法在以物质的量为核心的计算中的应用
(5)(2018.04浙江选考,4分)称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0