第2章 第6讲 物质的量 气体摩尔体积-【考点同步解读】2024-2025学年高中化学必修第一册(人教版2019)

2024-11-08
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第二章〉游水中的互姿元素 纳和气 第六讲 物质的量 气体摩尔体积 高考要求学业标准·学法指引 一考点分布 ·课标解读 一学法指引 1,宏微结合,化解抽象。借助实物、模 1.物质的量的单位一摩尔(mol)、摩尔 1,了解物质的量及其相 型、多媒体等建立单个与大数量集 质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数 关物理量的含义和应 体,微观粒子与可称量物质之间的联 的含义。(★★★★) 用,体会定量研究对化 系,理解引入物质的量来计量微观粒 2.物质的量与物质的质量、粒子(原子、 学科学的重要作用。 子的必要性和重要意义。 分子、离子等)数、气体体积(标准状2.运用物质的量、摩尔质 2.认知运用,建构模型。对每一个物理 况)之间的相互关系和简单计算。(★ 量,气体摩尔体积之间 量(如n、N,M,V,m等),要理解它 ★★★★) 的相互关系进行简单 们的概念、符号、单位及相互关系,推 3.阿伏加德罗定律及其推论。(★★★) 计算。 导,理解、熟记和熟练应用定义式和 相互换算。 考点分类考点透析·典例剖析 考点1 物质的量 5年40考* 四 核心总结 易带警示, 定义一表示含有一定数目粒子的集合体 物质的量的“四化” 符号一园 (1)专有化:“物质的量” 是国际单位制(SI)的一个基 单位一摩尔,简称摩,符号为m©l 本物理量。这四个字不能增刷 计量 原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观 或替换。物质的量既不是物质 对象 粒子 的数量,也不是物质的质量。 (2)国标化:摩尔不是基 计量 本物理量:摩尔是物质的量这一 基准 规定:1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×10 基本物理量的单位,是S的7个 般用“数值十单位十粒子”来表述物质的量。如: 基本单位之一。物质的量(n) 表达 2molH2(氢气)或 n(H2)=2 mol 和摩尔(mol)的关系跟长度 形式 A木 数单 物质物质 物理量物质 数单 (l)和米(m)、质量(m)和千竞 值位 粒子名称 粒子 值位 (kg)、时间(t)和秒(s)的关系 一样。 ⊙考题下列有关物质的量的说法,正确的是( )。 没有“摩尔数”这种说法。 A.物质的量是物质粒子的数量的简称 描述微观粒子时,应该说“某 B.1mol任何物质都含有6.02×103个微粒 物质的物质的量是多少摩 C.摩尔是计量微观粒子的“物质的量”的单位 尔”,不能说“某物质的摩尔数 D.1mol水中含有2mol氢和1mol氧 是多少”。 95 夏考点同步解读〉高中化学必修第一册RJ色 解析物质的量表示的是一定数目微观粒子的集合体,并不 (3)具依化:表示物质的 是指物质粒子的数量的多少,A项错误:B项中“微粒”不具体,如 量时:应该指明微粒的名称 符号或化李式,使其具体,明 1molH20中含有6.02×103个H0分子,但含有2×6.02× 确例如,“1mol氧”是指 103个H原子,含有10×6.02×103个电子,错误:物质的量只适 1mol氧原子,还是指1mol 用于微观粒子,摩尔是物质的量的单位,C项正确:D项应该为 氧分子,含义就不明确,说法 1 nol H2O中含有2molH原子和1molO原子,“1mol氧”表述 错误;“1molO”、“1molO” “1molO,”和“1mol)”分 错误。 别指1mol氧原子、1mol氧 答案C 绪言和附录 气分子、1mol臭氧分子、 ©变式11下列叙述正确的是( 1mol氧离子,对象具体,明 A.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量 确,说法均正确。 第 (4)微观化:作为物质的 B.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2mol氢原子 量的单位,mol可以计量所有微 C.6.02×103个O原子、O-和O号的集合体的物质的量都 观粒子,不能用来表示宏观物 第二 为1mol 质,如不能说1mdl米粒,1mol D.等物质的量的O与O,所含原子数相等 小球等 第三重 考点2 阿伏加德罗常数 5年40考+ 。核总结 易带警示… 1ml任何粒 子的粒子数 义 阿伏 数值 约为6.02×10 阿伏加德罗常数 加德岁 常数 与nN 阿伏加德罗常数是一个 N.mol 符号、单彻 的关系 N 有单位(mol)的物理量,而 不是一个纯数字 ⊙考题2设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确 ②方法梳理, 的是( 通过物质的化学组成换算 A.L.00 mol NaCl中含有NA个NaCl分子 物质的量或数目 B.含有0.1NA个C原子的C2的物质的量是0.05mol 一定质量、体积或物质的 C.0.1molC)2和0.1molO所含有的原子数均为0.3NA 量的物质所含有的分子、原 D.过氧化钠与水反应,生成0.1mol氧气时转移的电子数为 子、质子、中子、电子的物质的 0.2Nx 量或数目之间应通过物质的 解桥NaCI是由Na和CI构成的,没有NaCl分子,A项错 化学组成进行换算」 误;Cl原子的物质的量为0.1mol,则n(C)为0.05mol,B项正 已知前者,用乘法—乘 以每个分子或离子所含的原 确:1个CO分子或N2O分子均含有3个原子,C项正确:由 子(质子、中子、电子)数而得 失去2×E 后者。例如,依据CO2分子的 2NaO十2HO=4 NaOHO2个可知,生成0.1molO转移0.2mol 构成可知,1 mol CO2(44g)含 得到2×e 有1mol(6.02×10个)C0 电子,D项正确。 分子,1molC原子,2molO 答案A 原子、22mol质子,22mol电 96 第二章〉海水中的互姿元素 纳和气 ⊙变式21回答下列问题。 子.原子总数约为3×6.02×10°。 已知后者,用除法—除 (1)含有3.01×10个氧原子的HS),的物质的量是 以每个分子或离子所含的原 (2)某硫酸钠溶液中含有3.01×102个Na+,则该溶液中 子(质子,中子、电子)数而得前 SO的物质的量是 者。例如,含有1molH原子 的HO的物质的量是0.5mol, (3)1 mol NazO,中所含原子数为 所含阳离子数为 含有6.02×10°个0原子的 ,所含阴离子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数 NS)的物质的量是0.25m0l。 的值) 考点3 摩尔质量 5年35考 和 ·核心总结· ②比较别析… 概念☐一单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量 摩尔质量与相对原子质量、 符号☐一M 相对分子质量的比较 相对分 单位 常用的单位为g/mol(或g·mol) 摩尔质量 相对原 子质量 子质量 以g·ol为单位时,其数值与该粒子的相对分子质量 数值 化学式 第 或相对原子质量相等 一个原子 单位物质 的质量与 中各原 物质的量()、质量(m)、摩尔质量(MD之间的关系: 的量的物 一个C质 子的相 计算公式 质所具有 对原子 n=得M=兴m=M 的质量 量的1/12 四 的比值 质量之 和 ⊙考题3(2024·湖南长沙长那中学月考)回答下列问题。 M A M. (1)偏二甲肼(C2HN2)是常用的火箭燃料,C2HN2的摩尔 g·mol 1 1 质量是 ,6g偏二甲肼所含原子的物质的量为 (2)1.6g某气体含有6.02×102个分子,则该气体的摩尔质 ①摩尔质量以g·mol为 单位时,数值上等于其相对 量为 原子质量或相对分子质量: (3)19.0g固体RC2中所含C1的物质的量是0.4mol,则 联 ②对具体的物质而言,其M 元素R的相对原子质量为 M,(A)都是确定的,不随物 质的量的变化而变化,也不随 (4)已知a g H PO,固体中含有b个O原子,则阿伏加德罗 物质聚集获态的变化而变化 常数可表示为Va= 解析(1)已知化学式(分子式),由相对分子质量确定摩尔质 章归纳总结, 量。M(C2HsN)=60g·mol1,则6gC2HsN2的物质的量是 涉及相对原子质量、 0.1mol,含有1.2mol原子。 摩尔质量的计算 1.已知1个原子的质量 (2)已知mN心求M依据m-得得M=mX》-1.6gX 为ag,有两种方法计算其相 6.02X102moP=16g·mol1。 对原子质量(4): 6.02×102 (1)N个原子的质量为 (3)已知n(C1),先确定n(RCl2),再计算M(RCl),最后确 aNAg,所以A.=aNAo 97 考点同步解读>高中化学必修第一府R色 定R的相对原子质量A,(R)。1 mol RCI2中含有2 mol Cl,所 (2)1个C原子的质量 以19.0gRCl2的物质的量是0.2mol,M(RCl2)= 19.0g= 0.2 mol 为mg则A,-12 95g·mol1,R的相对原子质量为95-71=24。 2.已知某物质的摩尔质 量为Mg·mol,则构成该 (④由定义式或列比例式求解。依据定义式N=m·N=得 物质的一个原子(分子、离子) NagH,P0,中0原子数为g8g品厅X4N,=b.可得N 的质量为兴g、如1个原 49b 绪言和附录 2a mo。或依据98gHPO,中含有4N个O原子可列比例式 子的质量为品品 98:4N=a:b,解得NA=49 2a mol-1。 答案(1)60g·mol1;1.2ml。 (2)16g·mo-1。 (3)24 (4049 第二 a mol。 ⊙变式3下列叙述中正确的是( A.1 mol Hy PO,的质量为98g·mol- 第三重 B.CH的摩尔质量和V个甲烷分子的质量相等 C.3.01×102个HP),分子的质量为49g D.Na的摩尔质量为23g·mol1,1个Na原子的质量约为 23 6.02 ×10-23g 考点4 气体摩尔体积 5年30考W ·核心总结 父知识链接… 1.影响和决定物质体积大小的三个因素 物质的体积不同或相同的解释 一粒子的人小 次定闲体或液 (1)1mol不同液态、固态 休的体积 影响丙素 粒子数日 决丝 物质的体积不同。 气体的体积 构成液态、固态物质的粒 粒子之问的距离 子之间的距离非常小,在粒子 2.1mol物质的体积 数目相同的条件下,物质的体 1mol任何物质中的粒子数目相同,均约为6.02×103。 积主要取决于粒子的大小。 相同条件(温度,压强)下,1ol不同的固态物质或液态物质 由于不同物质的粒子的大小 的体积不相同,1mol不同的气态物质的体积几乎是相同的。 不同,所以相同物质的量的不 3.气体摩尔体积 同液态、固态物质的体积是不 定义一单位物质的量的气体所古的体积叫做气体摩尔体积 相同的。 (2)相同条件下,1mol不 符号-V园 同气体的体积是相同的。 单位-常用单位有Lmol(或L·mo)m/mal(或m·mol) 气体粒子间的平均距离 比粒子的直径大得多,因此气 98 /第二章》海水中的要元素钠和氧/ 体粒子本身的大小差异可以 物质的量(n)、气体体积(V)、气体摩尔体积(V。)之间的关 计算 忽略。当粒子数相同时,决定 公式 系:V。= =n·Vm,n= 气体体积大小的主要因素是 粒子之间的距离。气体粒子 标准 状况 在0℃和101kPa,1mol 任何 之间的距离受温度和压强的 气体 的体积都约为22.4L 下的 的条件下 影响:温度越高,压强越小,气 气体 体粒子之间的距离越大。在 条件 标准对象 数值 摩尔 相同的温度和压强下,气体粒 体积 →标准状况下,Vm≈22.41.·mo口 子之间的平均距离可以看成 ⊙考题4设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正 是相等的,因此粒子数相同的 任何气体的体积相同。 录 确的是( A.NA个O2分子占有的体积为22.4L 易带警示, B.标准状况下,5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25N 关于气体摩尔体积的注意事项 C.常温常压下,2.24LH2和C的混合气体中所含的原子 (1)只要温度和压强一定, 数小于0.2N 1mol任何气体所占的体积都 D.MO)2与浓盐酸的反应中,若生成5.6L(标准状况)Cl, 是一个定值。也就是说,有无 数个气体摩尔体积,气体摩尔 转移的电子数为V 体积的数值取决于气体所处的 解A项,未指明为标准状况,所以N个O2即1molO2 温度和压强。22.41·m0 四 的体积不一定是22.4L,错误;B项,标准状况下,CCL是液体 是标准状况下的气体摩尔体 5.6L四氯化碳的物质的量不是0.25mol(远大于0.25mol),错 积,而在常温(25℃)常压下, 误;C项,常温常压下,Vm>22.4L·mol1,2.24L气体的物质的 V.>22.4L·molt。 量小于0.1ol,所以H2和C2的混合气体中所含的原子数小于 (2)由V=22.4L.·mol1 来计算物质的量或粒子数目, 0.2N,正确;D项,由MnO十4HCI(浓)△MnC2+C2↑+2HO 应注意该物质必须是气体,且 条件应为标准状况。①物质 可知,生成5.6L即0.25 mol Cl2时,转移0.5mol电子,错误。 (可以是纯净物,也可以是混 合物)的聚集欢态一定是气 落累C 态:②条件必须是标准状况 ⊙变式4常温常压下,气体体积的大小取决于( (0℃、101kPa)。如常温常压 A.分子的大小 B.分子的质量 下,28gN的体积不是22.4L: C.分子的数目 D.分子间的平均距离 标准状况下,22.4LS)的物 ⊙变式42下列说法中错误的是( )。 质的量不是1mol。 (3)常考的在标准状况下 A.标准状况下,0.4molH2的体积是8.96L 不是气体的物质有:SO、 B.标准状况下,3.36LC0的物质的量是0.15mol H.O.CH,OH(甲醇) C.标准状况下,28gC)和N2的混合气体的体积约等于 CHOH(乙醇),苯(CH) 22.4L CCL,CHCL(三氯甲烷)等。 D.标准状况下,3.36L氩气所含的原子数为0.3N 99 考点同步解读〉高中化学必修第一册RJ色 考点5 阿伏加德罗定律 5年25考 ·核心总结 奇归纳总结… 1.内容:相同的温度和压强下,相同体积的任何气体(包括 阿伏加德罗定律的应用 混合气体)都含有相同数日的粒子(分子)。 (1)根据阿伏加德罗定律, 2.实质:揭示温度(TD、压强(p)、气体体积(V)和物质的量() 可将同温同压下气体的体积 四者之间的关系。四者中若三个相同,则第四个一定相同:若 比转换为其物质的量之比,或 两个相同,则另两个成比例。即“三同定一同,二同定比例”。 将同温同容下气体的压强比 绪言和附录 3.重要推论 转换为其物质的量之比,然后 结论 进行气体的相关比较和计算。 条件 例如,同温同压下,体积比为 第 公式 语言叙述 12的C0与CO气体,其分 T、p相同 卫_ 同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量 n冈 之比,等于分子数之比 子数之比为1:2,原子数之比 第二 为2:6即1:3,质量比为28: T,V相同 色=西 同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的 p22 量之比,等于分子数之比 (2×44)即7:22,密度比为 28:44即7:11。 第三重 同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量 (2)在化学反应中,同温 T、p相同 -M M (或相对分子质量)之比(推导:p=晋-兰.V 同压下,气体分子数之比等于 第四 相同,pcMD 其物质的量之比,等于其体积 之比。依据何伏加德罗定律 ⊙考题5相同条件下,mg气体A和ng气体B的分子数 和质量守恒定律,可确定气体 相等,下列说法正确的是()。 的化学式或直接将气体体积应 A.同体积的气体A和气体B的质量之比为m:n 用于化学方程式中进行计算。 B.等质量的气体A和气体B的分子数之比为m:n C.同温同压下,气体A和气体B的密度之比为n:m D.标准状况下,等质量的气体A和气体B的体积之比为n:m 父知识链接: 团根据题意可知册、一济,即M:M=m:n,A项缺 理想气体状态方程 理想气体的状态方程为 少同温同压条件,即同温同压下,同体积的气体的质量之比为m: pV=nRT,p为压强,V为体 :B项,相同质量的气体,分子数与摩尔质量成反比,即气体A和 积、n为物质的量、R为常数、 气体B的分子数之比为n:m:C项,同温同压下,气体的密度之 T为温度(单位:K)。可伏加 比等于其相对分子质量之比,即m:;D项,相同条件下,等质量的 德罗定律及其推论都可由理 气体,体积之比等于物质的量之比,等于摩尔质量的反比,即: 想气体状态方程及其变形式 推出。 答案D ⊙变式5回答下列问题 PV=nRT- (1)同温同压下,同体积的甲烷(CH)和二氧化碳的物质的量 之比为 ,原子总数之比为 ,质量之比为 同p、T,V,V2=42。 密度之比为 同V、T,pp:=u:e 100 第二章〉海水中的互姿元素 钠和气 (2)等质量的O和SO2,物质的量之比为 ,在相同 pM=RT(p为密度) 条件下的体积之比为 ,原子个数之比为 (3)同温同压下,相同体积的甲气体和C0气体的质量之比 同T、p,M:M=0·e 是17:14。则甲气体可能是 (写分子式)。 (4)气体化合物A的分子式可表示为OF,已知同温同压下 10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2,则A的分子式为 考点6 粒子数目的判断及n、m、V(气体)之间的简单计算 5年25考+ 言和附 ·核心总结 归纳总结… 1.粒子数目的判断 最简式相同的物质所含分子数、 依据N=I·N=得·N光,N,结合物质的组成 原子数的判断方法和规律 表示原子个数最简整数 可以确定一定质量的物质和一定体积的气体所含有的微观粒 比的式子叫做最简式。最简 子(原子、分子、离子、质子、中子、电子等)的数目,常用N表 式相同的物质各元素的原子 示(V表示阿伏加德罗常数的值)。 数目比相同,同一元素的质量 依据氧化还原反应可以判断反应物、生成物的物质的量与 分数相同,所以当其质量相同 电子转移数目的关系 时,必然含有相同的原子数、 四 2.物质的量()、质量()和气体体积(V)之间的简单计算 质子数、电子数,但分子数(物 ×N粒子教 质的量)不同。 ÷M N 常见示例: 质量m 物质的量力 XM 气体体利!心 金刚 CH. CHO. ) NO. 石、石 CaHa CHO 与 与 核心公式眉心 墨与 与 与 NO C.H C.H.O. 联系物质的质量、粒子数、气体体积与其物质的量的纽带 例如,16gO:和16gO 是M(g·mol-1)、N(mol1)、Vm(L·mol1)这3个单位中带 均含有N个O原子、8N个 有“mol1”的常数。依据这个核心公式,借助M、Na、,Vm这三 质子、8N个电子,分子数之 个常数,可以进行以物质的量为中心,涉及n、m、N、M、M、V、 比为3:2 Vmo等物理量之间的简单换算。 最简式相同的物质的混 合物:若总质量一定:不管各 ⊙考题6司设VA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中 组分以何种比例混合,其原子 正确的是( )。 数、质子数、电子数均一定。 A.2.3gNa与O2完全反应,转移的电子数介于0.1N和 例如: 0.2NA之间 agO与O,的混合气 B.(2022·全国甲卷)25℃、101kPa下,28L氢气中质子的 体,原子数为号N: 数目为2.5N agNO与N,O,的混合 101 夏考点同步解读〉高中化学必修第一册RJ色 C.14g乙烯(C2H,)和丙烯(CH)的混合气体中的氢原子数 气体,原子数为器N,(N,0原 为2N 子数之比为1:2): D.标准状况下,22.4LN2和H的混合气体中含有N个原子 a g C2H与C4H的混 解所 选项 分析 判断 合气体,原子数为N,(C,H 1个Na原子失去1个电子,2.3gNa即0.1 mol Na完全 原子数之比为1:2): A 反应,转移的电子数为0.1N agC,H,O2与C,H.O1的 25℃、101kPa不是标准状况,28LH的物质的量不是 绪言和附录 B 说合液依原子载为号N,(C 1.25mol.所含质子的数目不是2.5N H(0原子数之比为1:2:1)。 C:H和CH中C,H原子个数比均为1:2,质量比均为 第 6:1,所以14g混合气体中含有12gC原子,2gH原 子,氢原子数为2N N和H的混合气体的物质的量为1mol,分子数为NA, 第二 原子数为2N 易错示… 答案累C 由质量和体积判断 第三重 ©考题62若某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为 粒子数目 Mg·mol1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数为N,则: (1)如果由质量来判断粒 四章 (1)该气体在标准状况下的体积为 子数用,主要依据一册一心 (2)该气体在标准状况下的密度为 g·L1 和物质的组成进行分析,与条 (3)该气体所含有的原子总数为 个。 件(温度、压强)和状态(气、 (4)该气体的一个分子的质量为 ga 液、固态)无关 围aV-Mg”o厅×2.4L·mol-220L mg M (2)如果涉及体积与物质 的量、粒子数目的关系,则一 2pt-兴-2m=0g M 定要注意物质的状态(是不是气 态)和条件(是不是标准状况)。 (③)N=得·N,则所含有的原子总数为Mg”× 只有对标准状况下的气体,才 NA mol-1×2= 2mNA个。 能应用Vm=22.4L·mol M 来计算物质的量和判断粒子 (④)-个分子的质量为4g:mol-M 数目 NA mol-1 NA g. 答率(1)22.4m M 2) 22.4 (3)2mV M ⊙变式6①设N表示阿伏加德罗常数的值。下列有关叙 ⊙方法梳理, 述中正确的是( 用“见量化摩”的思路换算 A.常温常压下,2.24LCO和CO2的混合气体中含有的碳原 多个物理量 子数目为0.1NA 解析多个物理量之间相 B.常温常压下,agNO2和N2O,的混合气体含有的原子数 互换算的试题,应建立以物质 102 /第二章》海水中的要元素纳和氧/ 为需N 的量为核心的方法和思路:将 已知物理量依据定义式转化 C.常温下,25.0gCuS)·5H)晶体中氧原子数日为0.4N 为物质的量之后,再转化为所 D.标准状况下,11.2LC2溶于水,溶液中C、C1)和 求的物理量。例如,已知质量 HCIO的微粒数之和为N 求体积,则首先联系摩尔质 ⊙变式6-2回答下列问题 量,将质量转化为物质的量, (1)下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序为 再联系摩尔体积来计算体积: (填序号) V=得V:再知,比较粗子 ①11.2L(标准状况)NH②分子数为Nx的氨气③23g 的数日可转化为比较物质的 无水乙醇④0.2 mol H:PO⑤9mL水(4℃)⑥26gC2H 量,将已知的质量、体积或粒 与C,H的混合气体 子数均转化为物质的量,再结 (2)若ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准 合粒子的组成即可比较相应 状况下的体积是(设N为阿伏加德罗常数的值) 的粒子数。这种思路可称为 (3)已知32gX与40gY恰好完全反应,生成mgQ和9g “见量化摩” H,在相同条件下,16gX和30gY混合反应生成0.25molQ和 定量的H,则Q的摩尔质量为 _o 考点7 气体的相对密度和平均摩尔质量的计算 5年8考 ·核心总结 四 章归纳总结… 以d表示相对密度,M表示平均摩尔质量,M,表示平均 气体相对密度和平均 相对分子质量。 摩尔质量的计算 1.相对密度是相同条件下两种气体的密度之比。如气体A (1)已知摩尔质量,可以计 对气体B的相对密度可表示为d一心-分,即相对密度】 算气体在标准状况下的密度: u_M_Mg·mol1 等于摩尔质量之比 P= V.22.4L·mmlF' 2.平均摩尔质量是单位物质的量(即1ol)的混合物的 如p(NH)s 17g·ma 24L…mlF≈ 质量。其计算途径有: 0.76g·L1。 (①)定义式:M=m混)←用总质量与总物质的量计算平 (2)已知气体密度可以计 n(混) 算摩尔质量:m=oV,则M 均摩尔质量。 pVm=22.4pm (2)已知标准状况下混合气体的密度(混),则M 如标准状况下,某气体的 22.4L·mol×p(混)。 密度为1,25g·L,则其摩 (3)由相对密度计算。已知4=混) 尔质量为1.25g·L1× (A) MA)·则M 22.4L·molP=28g·mol。 dXM(A)。 (3)可以由气体的相对分 (4)已知混合气体中各成分的物质的量分数或体积分数(对 子质量快速判断它比空气重 气体),则M=M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%+= 还是比空气轻。将空气的平 103 考点同步解读〉高中化学必修第一册RJ色 Mn, 均相对分子质量视为29,则 n(总) M,<29的气体比空气轻(如 上式中,M,和:分别表示组分的摩尔质量和物质的量。 H、CH、CH、NH等),M> 29的气体比空气重(如C)、 例如.agH与bgO,组成的混合气体M=a十b g·mol; SO、Cl,NO,等)。 232 (4)相对密度的含义是两 a mol H和b mol O2(或aLH和bLO2)组成的混合气体 种气体的密度之比,应用条件 M=2a+32b g·mo。 是同温同压,气体的相对密度 绪言和附录 atb 的应用就体现在计算相对分 又如,体积比为2:2:1:2的CO,NO,N、CO2的混合 子质量(摩尔质量)上,如,已 第 气体M=(号×28+号×30+号×28+号×44)g·mo1≈ 知相同条件下某气体对氢气 的相对密度为29.则该气体的 33.1g·mol 摩尔质量M=29×2g·ml日 第二 ⊙考题7标准状况下,11.2LC)和C)2的混合气体的质 =58g·mol。 量为20.4g,求混合气体中CO和CO2的体积比和质量比 第三重 解析已知混合气体的质量和体积,求各成分的质量和体积, 第知识链接, 有两种常用的解法:方程组法和平均值法。 用十字交叉法解二元混合 第 方法一(方程组法)依据题意,有 体系的相关计算题 n(CO)+n(C02)=0.5mol, 十字交义法适合二元混 28g·mol-1×n(C0)+44g·mol-1×n(C02)=20.4g 合体系的相关计算,它是二元 n(CO)=0.1 mol, 解得 一次方程组求解的简化形式。 n(C)2)=0.4mol。 已知二元混合物的平均摩 YC0-0.】-1:4,质量比为mC0 那么,体积比为VC02)-0.4 尔质量(相对分子质量)为M, m(C)2) 两种组分的物质的量分数为、 1×2 =7:44 +x2=1, 4×4 ,则有 Mn+Mc-M. 方法二(平均值法)混合气体的平均摩尔质量为 Mx+Mr2=M(r+2) M(混)= 20.4g×22.4L·mol1=40.8g·mol1。 11.2L 创 M、-丽 设C0的体积分数为x,则有28x+44(1一x)=40.8, M. 丽-M yC0=,x=0.&=1:4>mC0 解得x=0.2,则VC02)-1-x0.8 m(CO.) →五=M-M x:M-M" 1×28=7:44. 4×44 用十字交叉法可以快速 求出两种成分的物质的量之 已知M,还可以应用十字交叉法计算气体体积(物质的量)之比: 比(分子数之比,同温同压下 CO 28 3.2 的体积之比)。 40.8 注意·T2是物质的 C244 12.8 量之比,不是质量之比。 104参考答案与提示> 2e (2)P过量生成PCL,氯气过量生成PC1:a (4)C12+2C10方=2Ct0+2C1. (3)冷水:使PCL液化 【等级考提能练】 (4)饱和食盐水:浓硫酸:碱石灰。 1.C[提示:加人少量的CH COOH,CH COOH与 (5)PCL(可能还有PO)蒸气冷却后变成固体 Ca(CO):反应生成HCO从而增强源白能力,C项 8.(1)ac。 (2)aOH溶液:吸收氯气等尾气.防止污染环境。 正确.] (3)2Cl +2Ca(OH):=Ca(CIO):+CaCl:+2H2O. 2.D[提示:工业上电解饱和食盐水制取氯气,电解熔 (4)①将U形管置于冷水浴中。 融的氯化钠冶炼钠,D项错误。] ②Ca(OH):+2HC=CaCL+2HO:在B,C之间连接 3.A[提示:向FL溶液中滴加溴水,B既与I反应, 一个盛有饱和食盐水的洗气瓶。 也与Fe+反应,A项不正确,应为2Fe++41十3Br= (5)若有14.6gHC1被氧化,生成的CL为14.2g 2Fe++2L+6Br.] 已知Ca(OHD:的质量为22.2g,讨论可知反应2C+ 4.B[提示:同一温度下,NaCO在水中的溶解度大于 2Ca(OH)e=CaCl+Ca(C10)2+2H0中,Ca(0H) NaHC)方,A项错误:石灰乳与氣气反应,生成CaC 过量。 和Ca(CO),CI元素的价态既有升高又有降低,B项 设制得漂白粉的质量为x。 正确:常温下Fe与干燥的氯气不反应,但在加热条件 2Cl+2Ca(OH)=[CaCl +Ca(ClO):+2HO 下Fe与氯气反应生成FcCl,C项错误;题中流程图 2×71 254 中电解饱和食盐水,电解熔融的NC1,氢气与氯气化 14.2g 合,氯气与石灰乳反应是氧化还原反应,其他反应都 142:254=14.2gx,解得x=25.4g 不是氧化还原反应,D项错误。] 【竞赛考拔高练】 5.C[提示:A项,HCO不能拆写成离子形式:B项, 1.(1)KMnO的氧化性强于MnO),,无需加热即可反应 C能与NaHCO方溶液反应:C项,挥发出的CL能使 制取氯气,操作方便。 湿润的红纸条褪色:D项,溶液中可能含有C)而 (2)饱和食盐水:CL+2OH=C+CIO+H,O: 无C1] (3)<;Cl+2HO+Mn=2Cl-+4H-+MnO.. 6.D[提示:题述实验产生的氯气中含氯化氢、水蒸气, (4)Mn(OH)2:被O,氧化。 应先除氯化氢,再除水蒸气,装置②和装置③的位置 (5)Mn的还原性随碱性的增强而增强 不能互换,A正确。先通入氯气排尽装置内空气,再 (6)可能是通人C导致溶液碱性减弱(或可能是过量 进行氯气和铝的反应,B正确。氯化铝易凝华,导出氯 氧化剂将M)氧化为Mn(OT或氧化剂氧化MO) 化铝的导管太细,易堵塞导管:氯化铝易潮解,装置⑥ 的速率大于(OH还原MnO的速率). 中NOH溶液中的水易挥发进入装置⑤,使产品变 第六讲物质的量气体摩尔体积 质,共2处错误,C正确。二氧化锰与浓盐酸反应制取 【变式训练】 氯气需要加热,而题述实验装置①中没有酒精灯, [变式1-]C D错误.] [变式2-1](1)0.125mol。(2)0.025moL. 7.(1)关闭分液漏斗的活塞,H右端接一导管伸人水槽, (3)4N(或2.408×10):2N(或1.204×10):N(或 微热圆底烧瓶,若导管口产生气泡,撤离酒精灯,冷却 6.02×10)。 至室温后导管中形成水柱,且一段时间不回落,说明 [变式31]D 装置气密性良好 [变式41]C[提示:温度,压强一定,气体分子间的 13 /考点同步解读)高中化学必修第一册RJ色 平均距离相等,则分子数目的多少决定气体体积的 大小] m则有器-,解得=3L5:物质Q的摩尔质 [变式42]D[提示:氩气(A)是单原子分子,标准状 量为M-件-0器品-12sgm】 况下,3.361,Ar所含有的原子数为0.15NA,D项错误。 [变式7-1](1)5d。(2)14 [变式5-1](1)11:5:3:4:11:4:11。(2)2:1: [提示:(1)根据题目给出的化学方程式知,完全分解后生 2:1:4:3。(3)HS(或PH)。(4)OF 成的气体的平均摩尔质量M=冰B)+2K○+2水D) [提示:(3)由题意知M甲):M(CO》=17:14,M(甲)= d·MH)=2dg·mol',则MB)+2M(C)+2MD)= 34g·mo',甲可能为PH或HS。(4)由阿伏加德罗 5M=10dg·mol'。又根据质量守恒定律,得2M(A) 定律可知,A、O、F的分子数之比为2:3:2,即2A= M(B)+2M(C)+2M(D)。所以M(A)=5dg·mdl1, 3O十2F,又由质量守恒定律可知A的分子式为OF.] M,(A)=5d。(2)由阿伏加德罗定律可知,同温同压下, [变式6-1门B[提示:A项,常温常压下,2,24L混合 气体的物质的量小于0.1mol,错误:B项,NO和NO 同体积的容器中气休的物质的量相等,则口一?二爱, 中N、O原子数之比均为1:2,46g混合气体中含有 122g-116g 所以4g·mo-32g·mo 8ml原子则ag混合气体含有的原子数为器N,正 122g-114g 44g·mol-M.(X)g·molF可 确:C项,S0和HO中均含有氧原子,0.1mol 116g-114g CuSO,·5H2O晶体中含有0.9mol氧原子,错误:D项, =32g·mo户M.X0g·mol7' 解得M.(X)=28,X对H的相对密度为14.] 0.5molC1,溶于水,Cl不能全部反应(转化为HC1和 【阶段考过关练】 HCIO),应是CL,CI、CIO、HCIO4种微粒中所含CI 1.D[提示:1 mol Cu HaC为的质量是282g,青蒿素中 原子数之和为N、,错误。 C、H,(O的原子数之比为15:22:5,青蒿索中不含 [变式6-2](1)③>⑥>①>④>⑤>② 有(0,14.1g即0.05 mol Ci Ha O中含有2.1mol (2)2246L。(3126g·m0l' ans 原子] [提示:(1)①0.5 mol NH所含原子数为2N,②分子 2.B[提示:胶体粒子是粒子集合体,因此将含0.01mdl 数为N的氮气含有N个原子,③23 g C:H.OH的物 FCL的饱和溶液滴人沸水中制得的氢氧化铁胶体的 粒子数小于0.O1NA,A项错误:1 mol Na O固体中 质的量是0.5mol,原子数为4.5N,④0.2 mol Hs P) 含有2 mol Na和1molO房,B项正确:1olCl与 所含原子数为1.6N,⑤9ml.水即0.5 mol H(含有 足量Fe反应,Cl得到2mol电子,即反应中转移电子 1.5NA个原子,⑤26gC:H与CH的混合气体所含 的数目为2N,C项错误:在100g质量分数为98%的 原子数为4NA 浓硫酸中,HS)的物质的量为1mol,HO的物质的 (2)ag某气体中含有的分子数为b,侧cg该气体中含有 的分子数为气,Cg该气体的物质的量为念、l,在标 量为号mol,氧原子的物质的量为1mml×4针号mmX 13 准状况下的体积为2“L。 m0.所含氧原子数为号N,D项错误,] aNa 3.D (3)根据质量守恒可知,32gX与40gY恰好完全反应, 4.A[提示:所含氢原子数相等的H与NH的分子 生成mgQ和9gH,32g十40g=mg十9g,得出m= 数之比为3:2,则容器的体积之比为3:2。] 63,又根据X与Y反应时的质量比可知,当16gX和 5.B 30gY混合反应时Y过量,设此时生成的Q的质量为 6.(1)PtN:H.Ck:300g·mo 14 参考答案与提示>7 (2)1×10imol:2×106mol:1.204×10s。 n(C0)=0.25:0.75=1:3,体积分数g(C0》=25%, [提示:由顺铂的结构可确定其化学式为PrN:H.Cl, C原子与0原子个数比为(1+3):(1+3×2)=4:7 其摩尔质量为300g·mo',进而可计算3×10◆g 混合气体中C0)的质量为0.3mo×0,25×28g·md1= 顺铂的物质的量及所含氮原子的物质的量。] 21g,所以0的质量分数是号品量×10%-1.5%,】 7.(1)6.02×10:1.204×10:1:10.(2)54. 【等级考提能练】 (3)16:11:16:11:11:16:11:6 L.B[提示:Fe在CL中燃烧生成FCl,56gFe转移 (4)N) 3mole,A错误:NaHSO由Na和HS)组成, [提示:(3)S0与CO的摩尔质量分别为64g·mxl 12.0 g NaHSO),的物质的量是0.1mol,含有0.2mol 和44g·mol,所以摩尔质量之比为16:11:同温同 离子,B正确:7.1g即0.1molC被NaOH溶液吸 压下,密度之比等于摩尔质量之比,为16:11:等质量 收,发生反应CL+2Na()H=NaC十NaClO十H),转 的两种气体的物质的量之比等于气体的体积之比,即 移0.1mole,C错误:50g46%的乙醇溶液中有23g 高:=11:16:5元素与C元素的质量之比为 即0.5 mol C:H;OH和27g即1.5 mol H2O,含有 (11×32):(16×12)=11:6。(4)设该氮的氧化物的 6molH原子,D错误。] 分于式为N,O,由题意可得aN,O,十CO催化剂 2.B[提示:A项,N,个O分子与Nx个Ne分子的质 N十2C)h。由原子守恒可知b=2,则a.x=2,ay+2= 量之比是32:20=8:5:B项,17gOH与19g 4,x:y=1:1,故该氧化物为NO] HO广的物质的量都是1mol,所含电子数都是10N: 8.(1)3.36。(2)30g·mol1。(3)44g·mo1。 C项,相同物质的量的HO和Ne所含原子数之比为 (4)3:56。(5)1:3:25%:17.5%:4:7:40:1.79。 3:1:D项,22gCO与标准状况下11,2LNH的物 3.4g V(CH) 质的量都是0.5mol,所含分子数均为0.5N.] [提示:1)17g:mo×3=22.4,m×4, 3.C[提示:XY两种元素的相对原子质量之比为2:1, V(CH,)=3.36L。(2)同温同压下,两种气体的物质 它们组成的化合物中,X、Y元素的质量之比为2:3, 的量之比等于其体积之比,质量相同时,物质的量与 则化合物中XY的原子个数之比为号:是=1:3 摩尔质量成反比,则V(CH):V(A)=M(A): M(CH),即15:8=M(A):16g·mol1,M(A)= 化学式可表示为XY。已知Y元素为一n价,则X的 化合价为+3n.] 30g·mo,(3)同温同体积下,两种气体的压强之 4.C[提示:反应中电子转移的方向和数日为 比等于其物质的量之比,质量相同时,物质的量与摩尔 失去2×e 质量成反比,则p(A):p(CH)=MCH):M(A),即 2NaClO+4HCI-2CIO.+Cl +2NaCH-2H-O 4:11=16g·mo1:M(A),即MA)=44g·mo。 得到2Xe (4)根据氯原子守恒,1.2mol×2=0.8mol·x,解得 当反应中有2mole转移时,被氧化的HCI为2mol: 3:根据M-兴冰R)=名8高=6g·m,R 氧化产物(Cl)与还原产物(CO)的物质的量之比为 的相对原子质量为56。(5)6.72L混合气体的物质的 12.C项不正确。] 量为0.3ml,质量为12g,则平均摩尔质量为 5.B[提示:同温同压下,气体的体积之比等于其物质 40g·mol1,平均相对分子质量为40,气体密度为 的量之比,等质量的氨气、甲烷、二氧化碳的物质的量 12g 72≈1.79gL'。设C0的物质的量分数为, 之比为片:言:=4:山:4,原子的物质的量之 则28.x十44(1一x)=40,解得x=0.25,那么n(C0》: 比为(44×1):(11×5):(4×3)=44:55:12,则 15 考点同步解读〉高中化学必修笃一册J乡 V(He)>V(CH)>V(CO),原子数目N(CH)≥ 8210.7gmm'.(2亮%,2 N(He)>N(C),),分子数目N(Ne)>N(CH) N(CO),B项不正确:同温同压下,气体的密度之比 31-器×a%)×100%。 等于其相对分子质量之比,氢气、甲烷,二氧化碳的密 (4)①11.2L。②28g·mo+。 度之比为4:164=1:4:11,则气体密度:0(C))> ③2NH+3Cu0△N+3Cu+3H,0. (CH:)>(He).] (5)①44.8.②1.25mol。③3.75nmol. 6.B[提示: 序号 n/mol V/I.原子数/个质量/g [提示:1)mC0):(S0)=m(O:n(S)=是·是 ①6.72L.NH 0.36.721.2V 5.1 =2:1,混合气体的平均摩尔质量=(号×44+号 ②1.204×10-个HS0.24.480.6N 6.8 ③6.4gCH 0.48.962Nx 6.4 ×64)g·moll≈50.7g·mal1 ④0.5 mol HC1 0.511.2 NA 1825 (2)可依次由1:2V=a:x,44:2N=b:x,22.4: 另外,pcM。由此可以得出A项:④>③>①>②: 2Na=c:x解出NA。 B项:③>①>④>②:C项:④>②>①>③:D项: (3)混合物中Na,S原子个数之比为2:1,质量之比为 ④>②>③>①.] 7.(1)①图2图3。②5¥3.③2:1。(2)1:2:1¥2。 46:32,则氧元素的质量分数为1-a%-铝×a%- (3)3¥8:3:1(或1¥1). (1-器×a%)×100%. [提示:(1)①同一容器内,滑板质量不计,可自由移 (4)气体X的体积为11.2L,而消耗的O的体积等 动,意味着同温同压条件下,滑板两边气体(包括混合 于生成的X的体积,所以(O):的体积为1山.2L。气体 气体)的分子数(物质的量)之比等于其体积之比,所 X的密度为1.25g·L.,则M(X)=1.25g·1,1× 以图2,图3正确,图1错误。②图2容器中左边有 22.4L·mol1=28g·mol1。X是氨元素,16g 2 mol He、1molH,右边有3molH,其质量之比为 NY的物质的量也为0.5mol,所以Y是氢元素,氮、 10:6,即5:3。③o(左):o(右)=KHe):MH)= 氢元素形成的化合物NH能还原Cu(O,生成,Cu 2:1 和HCO)(类似于H、CO还原CuO) (2)8gS0,和8g0的物质的量分别为号和子m0l。 失去10×e 当活塞不再移动时,1、Ⅱ两容器的压强相等,体积之 (5)依据10NaN+2KN(),=KO+5NaO+16N◆可 比等于物质的量之比,为1·2,活塞固定在气缸中间, 得到2×5e 两容器的体积相等,压强比等于物质的量之比,为1:2。 知,16molN2中有15mol是氧化产物,1mol是还原 (3)反应前C0,体积占整个容器容积的号,则C0和 产物。 10NaN 16八一转移电子一氧化产物比 H、O,的混合气体的体积之比为1:4,物质的量之比 还原产物多 为1:4,原子数之比为3:8。反应后活塞停留于容器 30molN原子16×22.41 10 mol 14 mol 1.75 mol 的中央,说明活塞左右两边气体的物质的量相等。假 列比例式,可求得生成44.8LN:(标淮状况),转移 设CO,为1mol,则H,O的混合气4mol反应后剩 1.25mol电子,有3.75mol氮原子被氧化。] 余1molH或1molO,消耗的H为2mol,O2为 【竞赛考拔高练】 1mol,则原来H和(2的体积比为(2+1):1或2: 1.B[提示:烧瓶中气体的平均相对分子质量为1.082 (1+1),即3:1或1:1.] ×32=34.624,设烧瓶中空气的体积分数为x%,根据 16 参考答案与提示)/ 29×x%十36.5×(1一x%)=34.624,可求出氯化氢 MF+。而溶液中有大量的S斤,则不可能是B+,只有 气体约占烧瓶内混合气体体积的子,B项正确。] Mg+符合题意,] 2.(1)9 [变式3]C[提示:由c=1000Xa 63c 63 得p 10a 计算过程:2[A(N)):·xHO刀~AlO) 6.3c1 2(213+18x) 102 7.50g 1.02g [变式+1门C[提示:e= 一×100%= .02g解得r=9. 2(213+18x2=102 XM 7.50g (2)0.0100 w%m由此可推曲M器器A项正确,C项 MV [提示:(2)A1(N)为·9HO的摩尔质量为375g·, 错误:由c1可得4一以D项正确:将一 M 则7.50g样品的物质的量为0.020mol。氢原子的总 MV 物质的量为0.36mol,生成H(O的物质的量为 W觉n代入c=10中可推出B项正确.J M 18g·m0=0.170mol,根据氢元素守恒,生成 3.06g [变式5器mlL。 (2)<:> HNO的物质的量为0.020mol:根据氨元素守恒,生 [提示:(1)溶液中含有agAB+,则VmL溶液中 成NO,的物质的量为0.040mol:根据得失电子守恒, 27 mol 1000a 生成O,的物质的量为0.0100mol] c(A+)=V×10L27V mlL,取出号mi 第七讲物质的量浓度 溶液稀释到4Vml,体积变为16倍.则稀释后c(AP+) 【变式训练】 [变式1-1门C[提示:A项,物质的量浓度为1m·L., 错误,B项,16.0gCuS)·5HO所含CuSO,的物质的 器ml·k.(2)氢水的密度小于水的密度,向 量为品m.溶质的物质的量浓度为2只05m·上= 16 Vml.氨水中加人VmL水,溶液的质量大于原氨水的 2倍,所以溶质的质量分数为原米的一半,即小于 0.128o·I,错误:C项,原溶液中有1mol溶质,取 0.5ol:氨水的密度小于水的密度,50g氨水的体积大 出100mL后还有0.9mol溶质,正确:D项,不知道溶液 于50ml,加水稀释至0.5cmol·L1,则溶液的体积变 的体积,不能确定Na的物质的量,错误。] 为原氨水的2倍,所以加入水的体积应大于50ml. [变式2-1]1:2:3:34:3。 [变式6-1](1)50。(2)①②⑤⑦:胶头滴管。 [提示:物质的量浓度相同的NaCI、MgCL,AICh溶液, (3)BEAGCGDF。(4)①偏高。②偏低。③偏高。 c(CI)之比为1:2:3,与溶液的体积比无关c(C1)之 ④偏低。 比为1:2:3,溶液的体积比为3:2:1,则n(C)之比 [变式7-1](1)①②③④:④。(2)大于:A. 为3:4:3,与AgN反应时消耗的n(Ag)之比为 [提示:(2)理论上,10ml.0.2mol·L1HS0,溶液与 3:4:3,则VTAgNO0(aq)门之比为3:4:3.] 足量BaC1溶液反应,应生成2×10amol即0.466g [变式2-2]B[提示:设M离子为M,由电荷守恒 BaS):,实际上得到0.48g,表明所配溶液的浓度偏高。 有c(NO方)+2c(O月)=2c(Cu+)+n·c(M+),代入 A项使浓度偏高,B、C两项使浓度偏低,D项对浓度无 数据有0.4十2×0.1=2×0.2+n×0.1,解得n=2,即为 影响。] 17

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第2章 第6讲 物质的量 气体摩尔体积-【考点同步解读】2024-2025学年高中化学必修第一册(人教版2019)
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第2章 第6讲 物质的量 气体摩尔体积-【考点同步解读】2024-2025学年高中化学必修第一册(人教版2019)
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