第6讲 物质的量 气体摩尔体积(Word教师用书)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（鲁科版2019 单选版）

第6讲　物质的量　气体摩尔体积 【课程标准】　1.了解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 考点一　物质的量　摩尔质量 1．物质的量 (1)符号为n，单位是摩尔(mol)。 (2)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。 (3)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023_mol－1。 (4)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。 2．摩尔质量 (1)含义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g·mol－1。 (2)数值：当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。 学生用书↓第26页 (3)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为n＝。 [正误辨析]　 1．摩尔是表示物质的量多少的基本物理量(　　) 2．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子(　　) 3．1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(　　) 4．氢氧化钠的摩尔质量是40 g(　　) 5．1 mol OH－的质量为17 g·mol－1(　　) 6．1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等(　　) 答案：1.×　2.√　3.×　4.×　5.×　6.× 下列叙述正确的是(　　) A．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA B．0.5 mol N2含有的分子数约为6.02×1023 C．32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为NA D．1 mol重水比1 mol水多NA个质子 答案：C 解析：A错误，D2O的相对分子质量是20，n(D2O)＝＝0.9 mol，则0.9 mol D2O的质子数为9NA；B错误，0.5 mol N2含有的分子数约为0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023；C正确，32 g S8的物质的量为＝ mol, S—S键数为×8×NA＝NA；D错误，1 mol重水(H2O)和1 mol普通水(H2O)，所含质子数相同，前者中子数比后者多。 下列叙述正确的是(　　) A．24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1 D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同 答案：B 解析：A错误，24 g 12Mg和27 g 13Al物质的量各为1 mol，所含质子数分别为12 mol和13 mol；B正确，氧气(O2)和臭氧(O3)的最简式(为O)相同，相同质量的氧原子数目相同，电子数也相同；C错误，1个重水(H 8O)分子含有10个中子，1 mol重水含有10 mol中子，1个普通水(H 8O)分子中含有8个中子，1 mol水含有8 mol中子，两者的中子数之比为10∶8＝5∶4；D错误，乙烷(C2H6)分子中有6个C—H键和1个C—C键，所以1 mol乙烷有7 mol共价键，乙烯(C2H4)分子中有4个C—H键和1个CＦC键，所以1 mol乙烯有6 mol共价键。 填空： (1)3 g 3He含有的中子数为________。 (2)常温常压下，124 g P4()中所含P—P键数目为________。 (3)(2022·广东卷改编)1 mol CO中含有________个电子。 (4)(2022·海南卷改编)2.8 g 56Fe含有的中子数为________。 (5)a mol的R2＋(R的核内中子数为N，质量数为A)的核外电子数为________NA。 答案：(1)NA　(2)6NA　(3)8.428×1024　 (4)1.5NA　(5)a(A－N－2) 解析：(1)3 g 3He即为1 mol, 1个3He原子中子数＝3－2＝1；(2)白磷分子是正四面体结构，1个分子中含有6个P—P键，124 g P4是1 mol，因此含有P—P键数目为6NA；(3)1个CO分子中有14个电子，1 mol CO含有14×6.02×1023个电子；(4)56Fe的质子数为26、中子数为56－26＝30，相对原子质量为56，n(56Fe)＝＝0.05 mol，所含中子为0.05 mol×30＝1.5 mol＝1.5NA；(5)R2＋的核外电子数为(A－N－2)，a mol的R2＋的核外电子数为a(A－N－2)NA。 1．(1)含6.02×1023个中子的Li的质量是________g。 (2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成________g DO。 (3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子，Na2X的摩尔质量是______，X的相对原子质量是________________________________________________________________________。 答案：(1)　(2)22　(3)62 g·mol－1　16 2．最近材料科学家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的值，试计算12.2 g该晶体中含有的氧原子数为________，氢原子的物质的量为________mol。(该晶体的摩尔质量为122 g·mol－1) 答案：0.33NA　0.26 解析：晶体的摩尔质量为122 g·mol－1，n＝＝0.1 mol，故氧原子数目＝0.1 mol×(2＋1.3)NA mol－1＝0.33NA，n(H)＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。 练后反思 计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧 弄清楚微粒与所给物质的关系：原子(电子)的物质的量＝分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。如：第2题中，Na0.35CoO2·1.3 H2O是整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。　　 学生用书↓第27页 考点二　气体摩尔体积 1．气体摩尔体积 (1)含义：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。 (2)符号与单位：符号为Vm，单位为L·mol－1(或m3·mol－1)。 (3)特例：标准状况是指0_℃和101_kPa，此情况下，气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1。 (4)与物质的量、气体体积之间的关系：n＝。 2．阿伏加德罗定律 (1)内容：同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。 (2)推论 相同条件 结论公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积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 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 [正误辨析]　 1．22 g CO2气体的体积为11.2 L(　　) 2．标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2NA(　　) 3．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(　　) 4．同温同体积条件下，等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2(　　) 5．标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023(　　) 6．等物质的量的CO和N2，二者含有的原子数均为2NA(　　) 答案：1.×　2.×　3.√　4.√　5.√　6.× 下列叙述正确的是(　　) A．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA B．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA C．标准状况下，2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA D．22.4 L(标准状况)氮气中含7NA个中子 答案：A 解析：氩气(18Ar)是单原子分子，标准状况下22.4 L氩气是1 mol，其中含有的质子数是18NA，A正确；标准状况下2.24 L纯净或混合气体，总分子数均为0.1NA，B错误；标准状况下，乙醇为非气体，C错误；标准状况下，22.4 L(即1 mol)7N2分子中含中子数为(14－7)×2NA＝14NA，D错误。 下列说法正确的是(　　) A．同温同压下，O2和CO2的密度相同 B．质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同 C．物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同 D．同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2为V1 L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2为V2 L，X、Y生成H2的物质的量之比一定为 答案：C 解析：同温同压下，＝，所以＝，不相同，A错误；相同质量的两种物质，＝，＝＝，故所含原子数之比为20∶18，B错误；两者分子式相同，为同分异构体，其共价键数相同，即每个分子中含有共价键数均为8，C正确；＝，D错误。 考向一　n＝＝＝的关系应用 1．在标准状况下，对下列四种气体，按要求完成填空。 ①6.72 L CH4　　　　②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3 (1)体积最大的是________(填序号，下同)； (2)密度最小的是________； (3)质量最大的是________； (4)氢原子个数最少的是________。 答案：(1)②　(2)①　(3)②　(4)② 学生用书↓第28页 考向二　相对分子质量的计算 2．(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的相对分子质量为____________，可能是________气体。 (2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。 (3)在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。 ①若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为______________(用含m、d的代数式表示)。 ②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。 ③若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为 ________________(用含a、b、c的代数式表示)。 答案：(1)64　SO2　(2)64　(3)① mol　 6d g·mol－1　②22.4ρ g·mol－1　③17a%＋44b%＋18c% 解析：(1)M＝ρ×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1；(2)M＝×22.4 L·mol－1＝64 g·mol－1；(3)因为NH4HCO3(s)NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)，①M(混)＝2d⇒n(混)＝ mol，M(NH4HCO3)＝2d×3 g·mol－1＝6d g·mol－1；②M (__) (混)＝22.4ρ g·mol－1；③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)＝a%∶b%∶c%，M (__) (混)＝17a%＋44b%＋18c%。 归纳总结 求气体摩尔质量的5种方法 1．根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。 2．根据标准状况下气体的密度(ρ g·L－1)：M＝22.4ρ g/mol。 3．根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。 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·。 5．对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1a%＋M2b%＋M3c%＋……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。　 考向三　阿伏加德罗定律的应用 3．(1)等物质的量的C2H4和C3H6中： ①所含的分子数目之比为________； ②相同条件下体积之比为________； ③所含的原子总数目之比为________； ④相同条件下的密度之比为________。 (2)等质量的C2H4和C3H6中： ①所含的分子数目之比为________； ②相同条件下体积之比为________； ③所含的原子总数目之比为________； ④相同温度和体积时，压强之比为________。 答案：(1)①1∶1　②1∶1　③2∶3　④2∶3　 (2)①3∶2　②3∶2　③1∶1　④3∶2 4．标况下，三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)＜Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，回答下列问题： (1)相同条件下，三种气体中密度最大的是________； (2)同温下，体积相同的三个容器中分别充入相同质量的三种气体，则容器的压强由大到小的顺序为________________________________________________________________________。 答案：(1)Z　(2)X＞Y＞Z 5.一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1 mol N2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，回答下列问题： (1)左侧与右侧的原子个数之比为________； (2)右侧充入CO的质量为________； (3)若改变右侧CO的充入量而使隔板处于正中间，保持温度不变，则应再充入CO的物质的量为______mol。 答案：(1)4∶1　(2)7 g　(3) 解析：(2)设充入CO的物质的量为n，则 ＝，n＝ mol， 所以m(CO)＝ mol×28 g/mol＝7 g。 (3)若使隔板处于中间，则两边充入N2与CO物质的量应相等，此时CO为1 mol×＝0.25 mol，需再充入0.75 mol CO。 课时测评6　物质的量　气体摩尔体积 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题5分，第11题14分，第12题12分，第13题24分，共100分) 1．下列叙述错误的是(　　) A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一 B．0.016 kg 16O含有约6.02×1023个氧原子 C．单位物质的量的任何物质都含有约6.02×1023个原子 D．一定温度、压强下，气体体积由其分子数目的多少决定 答案：C 解析：组成物质的原子数目不一定都是相同的，所以单位物质的量的任何物质不一定都含有约6.02×1023个原子，选项C错误，其余都是正确的。 2．NA表示阿伏加德罗常数的值，4 ℃时，25滴水为a mL，则1滴水中含有的水分子数为(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：25滴水为a mL，物质的量为n(H2O)＝＝ mol，1滴水物质的量为＝× mol＝ mol，1 mol水中水分子数为NA个，则1滴水中含有的水分子数为。 3．(2023·昆明高三期中检测)若a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中的NA为阿伏加德罗常数)(　　) A. L B. L C. L D. L 答案：B 解析：由＝n＝，所以有＝，M＝，根据＝n＝，所以有＝n＝，解得V＝＝ L。 4．标准状况下有以下四种气体：①13.44 L CH4　②1 mol HCl分子　③27.2 g H2S　④2.408×1023个NH3分子，下列对四种气体的关系从大到小正确的是(　　) A．体积：②>③>④>① B．密度：②>③>④>① C．质量：②>③>④>① D．H原子个数：①>③>②>④ 答案：B 解析：标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L/mol，这几种气体的物质的量分别为①n(CH4)＝＝0.6 mol、②n(HCl)＝1 mol、③n(H2S)＝＝0.8 mol、④n(NH3)＝ mol＝0.4 mol，气体物质的量：②＞③＞①＞④，由V＝nVm知，标准状况下气体体积与气体物质的量成正比，所以气体体积：②＞③＞①＞④，故A错误；标准状况下气体摩尔体积相同，由ρ＝知，密度与摩尔质量成正比，摩尔质量：②＞③＞④＞①，所以密度：②>③>④>①，故B正确；m＝nM，①的质量＝0.6 mol×16 g/mol＝9.6 g、②的质量＝1 mol×36.5 g/mol＝36.5 g、③的质量为27.2 g、④的质量＝0.4 mol×17 g/mol＝6.8 g，所以质量：②>③>①>④，故C错误；N(H)＝n(H)·NA，①中n(H)＝4×0.6 mol＝2.4 mol、②中n(H)＝1 mol、③中n(H)＝0.8 mol×2＝1.6 mol、④中n(H)＝0.4 mol×3＝1.2 mol，则n(H)：①>③>④>②，所以氢原子个数：①>③>④>②，故D错误。 5．(2023·福建泉州模拟)NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2，且两种气体的物质的量相等。若得到NH4N3的分解产物(简称a)28 g，则下列说法错误的是(　　) A．叠氮化铵中N元素不止一种价态 B．a中两种气体的质量比为14∶1 C．a的平均摩尔质量为14.5 g·mol－1 D．同温同压下，a中两种气体的体积比为1∶1 答案：C 解析：NH中的N元素的化合价为－3价，N中的N元素的化合价为－价，A正确；两种气体的物质的量相等，则其质量比等于二者摩尔质量之比，即为28 g·mol－1∶2 g·mol－1＝14∶1，B正确；分解产物中两种气体的物质的量相等，则M＝28 g/mol×＋2 g/mol×＝15 g·mol－1，C错误；同温同压下，气体体积与其物质的量成正比，则两种气体的体积比为1∶1，D正确。 6．(2023·福州高三期中检测)下列说法正确的是(　　) A．同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1 B．1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1 C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1 D．在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2 答案：B 解析：同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，所以A项错误；等物质的量的气体的质量之比等于其摩尔质量之比，C项错误；标准状况下，气体体积之比等于物质的量之比，D项错误；1 g甲烷中原子的物质的量n＝×5＝ mol，1 g氧气中氧原子的物质的量n＝×2＝ mol，则原子数之比为5∶1，B项正确。 7．a g O2和a g X气体在相同压强下体积随温度变化存在如图关系，推测X气体可能是(　　) A．H2 B．CH4 C．SO2 D．O2 答案：C 解析：在相同温度、相同压强下，O2的体积是X气体的体积的2倍，则O2的物质的量是X的2倍，由于两种气体的质量相同，则X的摩尔质量数值上是O2的2倍，O2的摩尔质量是32 g/mol，则X的摩尔质量是64 g/mol，X气体的相对分子质量是64，故气体X是SO2。 8．在两个容积相同的容器中，一个盛有N2气体，另一个盛有C2H4和CO的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定相同的物理量有几项(　　) ①分子数；②原子数；③质量；④中子数；⑤密度； ⑥气体摩尔体积；⑦气体平均摩尔质量 A．4项　　 B．5项　　 C．6项　　 D．3项 答案：B 解析：根据阿伏加德罗定律可知：在同温同压下，在两个容积相同的容器中，两容器内的气体分子数相等，①正确；根据①分析可知：两个容器中气体分子数相等，虽然N2、CO是双原子分子，但C2H4分子中含有6个原子，因此两个容器中原子数目一定不相等，②错误；N2、C2H4和CO的相对分子质量都是28，因为两个容器中气体分子数目相等，则气体的物质的量相等，因此两容器内的气体质量一定相等，③正确；两个容器中气体分子数目相等，但其中含有的中子数目不一定相等，④错误；两个容器的容积相等，气体的质量相等，则根据密度定义式可知气体的密度一定相等，⑤正确；在同温同压下，气体分子之间距离相等，气体分子数目相等，则气体摩尔体积也相等，⑥正确；两个容器中气体的相对分子质量相等，则在相同条件下气体平均摩尔质量也相等，⑦正确；综上所述可知：说法正确的是①③⑤⑥⑦，共5项，故合理选项为B。 9．向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，下列有关这三种气体的叙述中正确的是(　　) A．温度、压强相同时，三种气体的密度关系：H2＞Ne＞O2 B．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：O2＞Ne＞H2 C．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：H2＞Ne＞O2 D．温度、压强、体积均相同，三种气体的质量关系：H2＞Ne＞O2 答案：C 解析：由pV＝nRT可推知，pM＝ρRT，可知温度、压强相同时，气体密度和摩尔质量成正比，则密度：H2＜Ne＜O2，A错误；由A可知，温度、压强相同时，密度：H2＜Ne＜O2，根据公式ρ＝，质量相同，则体积：H2＞Ne＞O2，B错误；根据pM＝ρRT知，温度、密度相同时，气体的压强与摩尔质量成反比，则温度、密度相同时，压强：H2＞Ne＞O2，C正确；由pV＝nRT可知，温度、压强、体积均相同，气体物质的量相同，根据公式m＝nM，质量：H2＜Ne＜O2，D错误。 10．常温下，向带有可移动活塞的密闭容器中分别充入H2和O2的混合气体和CO2，停止充气后，活塞恰好停在容器的1/5处。向H2和O2混合气体一侧加入足量Na2O2(固体体积可忽略)并持续电火花引燃，充分反应恢复至起始温度，活塞两侧体积相同。下列说法正确的是(　　) A．反应前CO2和混合气体原子个数比为3∶4 B．CO2与混合气体的密度可能相等 C．恢复至起始温度Na2O2固体增重量等于氢气的质量 D．反应前容器中H2与O2的物质的量之比为1∶3 答案：C 解析：同温同压下，＝＝，原子数比为＝，A错误；根据反应方程式：2H2＋O22H2O、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，可以看出Na2O2固体增重量等于氢气的质量，C正确；结合C选项分析知，燃烧后余下的O2和CO2体积相等，则反应前同温同压下，CO2为1，O2为1，H2为3，反应前容器中H2与O2的物质的量之比为3∶1，D错误；同温同压下，＝＝＝，密度不相等，B错误。 11．(14分)在日常生活、生产和科学研究中，人们常常根据不同需要使用不同的计量单位，回答下列问题： (1)现有16.4 g O2和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。 ①该混合气体的平均摩尔质量为____________。 ②混合气体中氧原子的物质的量为________mol。 ③混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (2)在体积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体。 ①当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是________(填字母)。 A．两种气体的压强相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 ②当这两个容器内温度和气体压强相等时，下列说法正确的是________(填字母)。 A．两种气体的密度相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 (3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为______________，推断的依据是____________________。 答案：(1)①41 g/mol　②0.8　③0.3NA　(2)①B　②CD　(3)O3F2　阿伏加德罗定律、质量守恒定律 解析：(1)①标准状况下气体的体积为8.96 L，则物质的量n(气体)＝＝0.4 mol，平均摩尔质量M (__)＝＝＝41 g/mol；②根据分子式，每个分子中含有2个氧原子，则氧原子的物质的量为分子的2倍，即0.8 mol；③根据十字相交法，，氧气与二氧化碳的物质的量之比为3∶9，即1∶3，总物质的量为0.4 mol，则二氧化碳的物质的量为0.3 mol，一个二氧化碳中含有一个碳原子，则C原子的物质的量为0.3 mol，即0.3NA；(2)①ρ＝，两个容器内温度、气体密度和体积相等，即O2、O3的质量相等，气体的物质的量之比等于分子个数之比等于摩尔质量的反比，即3∶2，两种气体的压强不相等，A说法错误；两种气体的质量相等，则氧原子数目相等，B说法正确；两种气体的分子数目之比等于气体的物质的量之比，则分子数目不相等，C说法错误；O2与O3的质量相等，D说法错误；②两个容器内温度、体积和气体压强相等时，则O2、O3的物质的量相等；两种气体的物质的量相等，而摩尔质量不相等，则密度不相等，A说法错误；两种气体的物质的量相等，分子中含有的氧原子数目不相等，则氧原子数目不相等，B说法错误；两种气体的物质的量相等，则分子数目相等，C说法正确；两种气体的物质的量相等，O2比O3的摩尔质量小，则O2比O3的质量小，D说法正确；(3)根据阿伏加德罗定律，同温同压下体积之比等于物质的量之比，即2 mol A受热分解生成3 mol O2和2 mol F2，根据原子守恒，则A的化学式为O3F2。 12．(12分)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”，使二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注，我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)CH3OH的摩尔质量为________g·mol－1。 (2)0.2 mol H2O中所含原子的数目为________，所含质子数为____________。 (3)__________g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH中所含氢原子的数目相同。 (4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为________。 (5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2的体积为____________(标准状况)。 答案：(1)32　(2)0.6NA　2NA　(3)36　 (4)1.1NA　(5)16.8 L 解析：(1)CH3OH的相对分子质量为12＋3＋16＋1＝32，其摩尔质量为32 g·mol－1。(2)1个H2O分子中含有3个原子，则0.2 mol H2O中所含原子的物质的量为3 ×0.2 mol＝0.6 mol，其数目为0.6NA；1个H2O中含有10个质子，则0.2 mol H2O中所含质子的物质的量为10×0.2 mol＝2 mol，其数目为2NA；(3)1 mol CH3OH中所含氢原子的物质的量为4×1 mol＝4 mol，含4 mol氢原子的水的物质的量为2 mol，其质量为2 mol×18 g·mol－1＝36 g。(4)1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O原子的CO2的物质的量为0.05 mol，则含有1.1 mol电子，故所含电子数为1.1 NA。(5)根据2CH4O＋3O22CO2＋4H2O，16 g CH3OH为0.5 mol，完全燃烧消耗氧气0.75 mol，0.75 mol氧气在标准状况下的体积为0.75 mol×22.4 L·mol－1＝16.8 L。 13．(24分)某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。 Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。 (1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式：__________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开其活塞，一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因：____________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)实验结束时，生成氢气的体积近似等于_________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：________(填“有”“没有”或“不能判断”)，简述理由：_____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为，稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气排出，使所测氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小，于是他们设计了如图2所示的实验装置。 实验中准确测定出4个数据，如下表： 实验前 实验后 铝铜合金质量/g m1 m2 量液管(C)体积/mL V1 V2 利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积：Vm＝____________。 答案：Ⅰ.(1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ (2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大　(3)收集到水的体积　(4)没有　相同温度和压强下，生成氢气的体积与排出空气的体积相等 Ⅱ. L·mol－1 解析：Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，其离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大，锥形瓶内的压强大于大气压，所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出，且氢气不易溶于水，所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在，生成的氢气不溶于水，在相同温度和压强下，生成的氢气的体积与排出空气的体积相等，所以没有影响。 Ⅱ.2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 2 mol 3 mol mol Vm＝ L·mol－1。 学生用书↓第29页 学科网（北京）股份有限公司 $$