第2章 第3节 新知探究课12 气体摩尔体积-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第一册同步讲义(人教版2019)

新知探究课12　气体摩尔体积 1．根据1 mol常见物质体积的有关数据推得物质体积的影响因素，并了解有关规律。培养学生“证据推理与科学探究”的核心素养。 2．了解气体摩尔体积的含义和有关计算，培养学生“宏观辨识与模型认知”的核心素养。 1．物质体积的影响因素 结论：(1)在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的体积不相同； (2)在同温同压条件下，粒子数相同的任何气体的体积都相同。 2．气体摩尔体积 (1)定义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。 (2)数字表达式：Vm＝，单位：L·mol-1或(L/mol)和m3·mol-1(或m3/mol)。 (3)数值：标准状况(0 ℃，101 kPa)时Vm＝22.4 L·mol-1。25 ℃，101 kPa时，Vm＝24.5 L·mol-1。 (4)影响因素：温度越高，Vm越大，压强越高，Vm越小。 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)相同体积的任何气体，在同温同压下，具有相同的原子数。 (　　) (2)在相同温度和压强下，1 L O2与1 L O3的分子数相同。 (　　) (3)在标准状况下，1 mol H2O的体积约为22.4 L/mol。 (　　) (4)标准状况时N2的摩尔体积为22.4 L。 (　　) (5)气体摩尔体积为22.4 L/mol时，一定为标准状况。 (　　) [答案]　 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 阿伏加德罗定律及其推论 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时。回答下列问题： 1．两种气体的质量和压强都相等吗？ [提示]　质量相等，压强不等，氧气的压强大。两容器内的气体体积、密度相同，由m＝ρV可知m(O2)＝m(O3)，根据n＝可知n(O2)＞n(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即＝，故p(O2)＞p(O3)。 2．两种气体的分子数和原子数相等吗？ [提示]　分子数不相等，氧气的多。原子数相等。气体的分子数与气体的物质的量成正比，则N(O2)＞N(O3)；因为O2和O3都由氧原子组成，二者质量相等，则两种气体的氧原子数目相等。 3．若将“温度和密度相等”改为“温度和压强相等”，两种气体的氧原子数之比为多少？为什么？ [提示]　2∶3。同温同压，气体体积相同，分子个数相同，故O2与O3中氧原子数之比为2∶3。 1．阿伏加德罗定律 (1)内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 (2)适用范围：阿伏加德罗定律及其推论适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，对固体和液体不适用。 (3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有“第四同”。 2．阿伏加德罗定律三个推论 相同条件 结论 公式 语言叙述 同温同压 ＝＝ 同温同压下，体积比等于物质的量之比，等于粒子数之比 同温同压 ＝ 同温同压下，密度比等于摩尔质量之比 同温同容 ＝＝ 同温同容下，压强比等于物质的量之比，等于粒子数之比 1．同温同压下，对于相同体积密闭容器中的四种气体：①Cl2、②CO2、③NH3、④CH4，下列说法错误的是(　　) A．气体的质量：①＞②＞③＞④ B．气体的密度：④＞③＞②＞① C．气体的压强：①＝②＝③＝④ D．所含原子数：④＞③＞②＞① B　[同温同压下，相同体积的四种气体的物质的量相同。物质的量相同时，气体的质量之比等于其摩尔质量之比，A正确；体积相同时，气体的密度之比等于其质量(摩尔质量)之比，B错误；因为在同温同压条件下，所以各气体的压强相同，C正确；气体的物质的量相同时，气体分子中所含原子越多，原子数越多，D正确。] 2．同温同压下，等质量的SO2气体和SO3气体相比较，下列叙述中正确的是(　　) A．密度之比为4∶5 B．物质的量之比为4∶5 C．体积之比为1∶1 D．原子数之比为3∶4 A　[由n＝＝可知，ρ＝＝，在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比，所以两种气体的密度之比为64∶80＝4∶5，A项正确；设气体的质量均为m g，则n(SO2)＝ mol，n(SO3)＝ mol，所以二者物质的量之比为∶＝80∶64＝5∶4，B项错误；根据V＝n·Vm可知，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以两种气体的体积之比为5∶4，C项错误；根据分子组成可知，两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)＝15∶16，D项错误。] 3．由相同条件下的同体积的H2、CO2、CO组成的混合气体，其密度是相同条件下O2密度的(　　) A．0.771倍 B．1.542倍 C．3.084倍 D．4.625倍 A　[根据阿伏加德罗定律推论，相同条件下的同体积的H2、CO2、CO，H2、CO2、CO的物质的量相等，则平均摩尔质量为g/mol≈24.67，相同条件下，密度比等于摩尔质量之比，所以其密度是相同条件下O2密度的＝0.771倍。] 气体摩尔体积及相关计算 已知：气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。 ①在0 ℃和101 kPa(标准状况)的条件下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。 ②在25 ℃和101 kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1。 又查阅资料知道： ③在0 ℃和202 kPa的条件下，气体摩尔体积约为11.2 L·mol-1。 ④在273 ℃和202 kPa时，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。 1．气体摩尔体积的影响因素有哪些？如何影响？ [提示]　气体摩尔体积的影响因素有温度和压强，温度越高，压强越小，气体摩尔体积越大。 2．据①和④判断，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1时，一定是在标准状况下吗？ [提示]　不一定。同时改变温度和压强，气体摩尔体积仍可能保持不变，如升高温度的同时增大压强。 3．在标准状况下，混合气体的气体摩尔体积也是22.4 L·mol-1吗？为什么？ [提示]　是。在标准状况下，混合气体中的不同分子间距相同，故1 mol混合气体的体积与1 mol单一气体体积相同，均约为22.4 L。 1．标准状况下的气体摩尔体积 (1)1个条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol 气体的体积不一定是22.4 L。因此在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的状态。 (2)1种状态：必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 (3)2个数据：“1 mol”“约22.4 L”。 2．理解气体摩尔体积注意的问题 (1)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关，只要温度和压强一定，气体摩尔体积就一定。 (2)同温同压下：任何气体的气体摩尔体积Vm都相同，但不一定等于22.4 L·mol-1。 (3)不能混淆标准状况和常温常压，两者压强相同，但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大，所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。 (4)气体摩尔体积不能理解为体积，体积的单位是L或m3，而气体摩尔体积的单位是L·mol-1或m3·mol-1。 3．标准状况下，气体各物理量的计算 利用公式n＝＝＝进行换算 气体物质的量与体积 n＝ 气体的摩尔质量 M＝Vm·ρ＝ρ标×22.4 L·mol-1 气体的分子数与体积 N＝n·NA＝·NA 气体质量与体积 m＝n·M＝·M＝ρ标·V 4．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域，其反应可以表示为2CO2＋6H2⥫⥬C2H4＋4H2O。设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．2NA个CO2分子的体积为44.8 L B．6 mol H2中所含电子数为12NA C．1个C2H4分子中所含原子数为8NA D．18 g H2O中所含分子数为3NA B　[A项，没有说明标况，不确定二氧化碳的体积，错误；1个氢分子含有2个电子，则6 mol H2中所含电子12 mol，数目为12NA，B正确；1个C2H4分子中所含原子数为6个，C错误； 18 g H2O的物质的量为1 mol，所含分子数为NA，D错误。] 5．甲烷(CH4)是一种无色无味的气体，是天然气的主要成分。甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。 (1)现有2 mol CH4，它的摩尔质量是________，要把CH4完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气________g。 (2)标准状况下，CH4的密度为________(保留3位有效数字)。如果11.2 L CH4中含有x个氢原子，则阿伏加德罗常数的值为________。 (3)相同温度和压强下，质量相等的氢气和甲烷，它们的体积之比为________，密度之比为________。若把质量相等的这两种气体混合，则混合气体的平均相对分子质量为________(保留2位有效数字)。 [解析]　(1)摩尔质量的单位是g/mol，甲烷的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以甲烷的摩尔质量为16 g/mol，要把CH4完全燃烧，根据甲烷燃烧的方程式可知，消耗氧气的质量＝2 mol××32 g/mol＝128 g；(2)标准状况下，CH4的密度＝＝≈0.714 g/L，标况下11.2 L CH4的物质的量＝＝0.5 mol，n(H)＝4n(CH4)＝4×0.5 mol＝2 mol，NA＝＝＝0.5x/mol；(3)相同温度和压强下，气体摩尔体积相等，根据V＝nVm＝Vm可知，质量相等的氢气和甲烷，其体积之比等于摩尔质量的反比，为16 g/mol∶2g /mol＝8∶1；根据ρ＝可知，气体密 度之比等于摩尔质量之比，为2 g/mol∶16 g/mol＝1∶8；若把质量相等的这两种气体混合，混合气体的平均相对分子质量与其平均摩尔质量在数值上相等，其平均摩尔质量＝＝g/mol＝3.6 g/mol。 [答案]　(1)16 g/mol　128 g　(2)0.714 g/L 0.5x/mol　(3)8∶1　1∶8　3.6 1．物质体积大小的决定因素：粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离。 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粒子。 (1)同温；(2)同压；(3)同体积；(4)同分子数。“三同”定“一同”。 1．下列有关气体体积的叙述正确的是(　　) A．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定 B．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D．气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L B　[对于气体，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定，A错误，B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化，体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积，D错误。] 2．在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为(　　) A．46　　　B．28　　　C．44　　　D．64 A　[＝，M(A)＝＝46 g·mol-1。] 3．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2 B．标准状况下，11.2 L H2O所含分子数为0.5NA C．0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA D．常温常压下，28 g N2中所含原子个数为NA C　[没有标明是不是标准状况，A错误；标准状况下，水不是气体，B错误；n(H)＝4×0.1 mol＝0.4 mol，氢原子个数为0.4NA，C正确；含有N的物质的量为 mol＝2 mol，氮原子个数为2NA，D错误。] 4．Ⅰ．已知1mol不同气体在不同条件下的体积： 化学式 条件 1 mol气体的体积/L H2 0 ℃，101 kPa 22.4 O2 22.4 CO 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 CO2 11.2 N2 11.2 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 (1)从表中分析得出的结论： ①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。 ②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积________(填序号)。 A．一定相等　B．一定不相等　C．不一定相等 (2)理论依据：相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等，原因是①______________________，②_________________________。 (3)应用：在标准状况下，4 g氧气的体积是________；0 ℃，202 kPa时，4 g氧气的体积是________。 Ⅱ．在标准状况下，15 g CO与CO2的混合气体，体积为11.2 L。则： (4)混合气体的密度是________ (取小数点后两位) g/L。 (5)CO2和CO的体积之比是________。 (6)混合气体中所含碳原子的物质的量是________。 [解析]　(1)①从表中的H2、O2、CO在标准状况下体积可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；②根据pV＝nRT可知，1 mol不同的气体，物质的量n相同，在不同的条件下，如温度相等，压强不相等时，体积则不相等；或在温度不相等，压强也不相等时，体积可能相等；因此1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相等；(2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等；(3)O2的摩尔质量是32 g/mol，4 g O2的物质的量是＝mol；在标准状况下，4 g O2的体积为22.4 L/mol×mol＝2.8 L；0 ℃，202 kPa时，4 g O2的体积为11.2 L/mol×mol＝1.4 L；(4)混合气体的密度＝＝＝1.34 g·L-1；(5)在标准状况下混合气体体积为11.2 L，其物质的量为＝0.5 mol，设CO2和CO的物质的量分别为x mol、y mol，由题意可得：x＋y＝0.5；44x＋28y＝15，解得x＝，y＝，二氧化碳和一氧化碳的体积之比＝物质的量之比＝∶＝1∶7；(6)混合气体中所含碳原子的物质的量＝ mol＋ mol＝0.5 mol。 [答案]　(1)22.4 L　C　(2)粒子之间的距离相等　粒子数目相等　(3)2.8L　1.4L　(4)1.34 (5)1∶7　(6)0.5 mol 新知探究课固基练(十二)　气体摩尔体积 1．下列说法正确的是(　　) A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定 B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定 C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1 D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小 D　[1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误； 1 mol气体的体积主要由粒子间距离决定，B错误；状况未知，气体的摩尔体积不确定，在标准状况下O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1，C错误。] 2．在两个容积相同的容器中，一个盛装氯化氢气体，另一个盛装氢气和氯气的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的(　　) A．原子数 B．密度 C．质量 D．相对分子质量 A　[同温同压下，气体密度与其摩尔质量成正比，两个容器中气体的平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，B错误；根据m＝nM知，物质的量相等时，二者的质量与其摩尔质量成正比，二者的摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，C错误；混合气体的相对分子质量是介于氢气的相对分子质量和氯气的相对分子质量之间的，氯化氢气体的相对分子质量为36.5，D错误。] 3．下列各组物质中，分子数不相同的是(　　) A．同温同压下 2 L SO2 和 2 L CO2 B．标准状况下 1 mol 氧气和 22.4 L SO3 C．9 g 水和标准状况下 11.2 L CO2 D．0.2 mol 氯气和 7.3 g 氯化氢气体 B　[同温同压下气体摩尔体积相同，根据n＝可知2 L SO2和2 L CO2的物质的量相等，含有分子数相同，A不选；标况下SO3不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算SO3的物质的量，则SO3的物质的量不是1 mol，二者含有分子数不同，B正确；9 g水的物质的量为0.5 mol，标准状况下11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol，二者物质的量相等，含有分子数相同，C不选；7.3 g氯化氢的物质的量为＝0.2 mol，二者物质的量相等，则含有分子数相同，D不选。] 4．将金属锂直接溶于液氨，得到具有很高反应活性的金属电子溶液，再通过系列反应可制得FeSe基超导材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。下列物质中的氢原子数与1 mol超导材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2中所含氢原子数一定相同的是(　　) A．10.2 g NH3 B．7.84 L(标准状况下)C3H8气体 C．3.01×1023个H2Se分子 D．62.72 L HCl 4．B　[1 mol超导材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2中含氢原子物质的量为0.4 mol＋2.4 mol＝2.8 mol。A项，10.2 g NH3含氢原子物质的量为×3＝1.8 mol；B项，7.84 L(标准状况下)C3H8 含氢原子物质的量为×8＝2.8 mol；C项，3.01×1023个H2Se分子含氢原子物质的量为×2＝1 mol；D项，不一定在标准状况下，错误。] 5．我国科学家最近开发了超分子自装体，高效分离CO2和CH4。下列说法错误的是(　　) A．同温同压下，同体积的CO2和CH4含原子数相等 B．同温同压下，等物质的量的CO2、CH4所占体积相等 C．同温同压下，CO2的密度大于CH4 D．常温常压下，等物质的量的CO2、CH4质量之比为11∶4 A　[同温同压下，相同体积的气体物质的量相等，则CO2、CH4的原子数之比为3∶5，A错误；同温同压下，气体摩尔体积相同，则等物质的量的CO2、CH4所占体积相等，B正确；CO2的摩尔质量大于CH4的摩尔质量，则同温同压下，CO2的密度大于CH4，C正确；常温常压下，等物质的量的CO2、CH4质量之比等于摩尔质量之比，为44 g/mol∶16 g/mol＝11∶4，D正确。] 6．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　　) A　[He的摩尔质量为4 g·mol-1，H2的摩尔质量为2 g·mol-1，等质量时＝，分子个数之比1∶2，体积之比＝，C、D均不正确；B中氦气应为单原子分子；只有 A符合题意。] 7．按要求完成以下填空。 (1)0.5 mol CH4在标准状况下的体积为________L，0.5 mol CH4含有________个氢原子(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)与0.1 mol OH－含有相同电子数的NH3在标准状况下的体积为________。 (3)在同温同压下，CO和CO2两种气体，密度比为________，若两者质量相等，其体积比为________。 [解析]　(1)在标准状况下，CH4为气态，则0.5 mol CH4在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L/mol＝ 11.2 L；0.5 mol CH4中含有H原子的物质的量为0.5 mol×4＝2 mol，所含H原子数目为2NA；(2)0.1 mol OH－含有1 mol电子，含有相同电子数的NH3为0.1 mol，标准状况下体积为0.1 mol×22.4 L/mol＝2.24 L；(3)根据公式：ρ＝＝可知在同温同压下，CO和CO2两种气体的密度比为等于二者的相对分子质量的比，ρ(CO)∶ρ(CO2)＝28∶44＝7∶11，根据n＝可知：若两种气体的质量相等，则二者的物质的量与摩尔质量成反比，所以n(CO)∶n(CO2)＝M(CO2)∶M(CO)＝44∶28＝11∶7，根据n＝可知两种气体的体积比等于气体的物质的量的比，V(CO)∶V(CO2)＝ 11∶7。 [答案]　(1)11.2　2NA　(2)2.24 L　(3)7∶11　11∶7 8．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　) A．18 g H2O含有的原子数目为3NA B．1 mol S和O2的摩尔质量都是32 g C．1 mol任何气体中都含有相同的原子数 D．标准状况下22.4 L CO2气体中含有3NA个原子 AD　[18 g水是1 mol H2O，含有的原子数目为3NA ，A正确；S和O2的摩尔质量与物质的量大小无关，二者摩尔质量都是32 g/mol，B错误；构成气体分子可以是单原子、双原子和多原子分子，则1 mol气体中含有原子数不一定相等，故C错误；标准状况下，22.4 L CO2气体的物质的量是1 mol，含有3 mol原子，D正确。] 9．已知其他条件不变的情况下，气体的温度越高，具有的能量越大。如图为一定量理想气体压强与气体摩尔体积的关系，关于图像分析下列正确的是(　　) A．气体能量：B<C B．微粒间距：B＞A C．需实现A→B：恒温加压 D．需实现B→C：恒压降温 AC　[气体摩尔体积与温度成正比，所以T1>T2，气体能量：B<C，A正确；恒温条件下，随压强增大，气体摩尔体积减小，微粒间距离减小，微粒间距：B<A，B错误；A、B两点的温度相同，压强B>A，所以恒温加压可实现A→B，C正确；B、C两点压强相同，气体摩尔体积与温度成正比，所以T1>T2，温度C>B，恒压升温可实现B→C，D错误。] 10．如果a g某气体中含有该气体的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A． L B． L C． L D． L A　[该气体的分子数为b，则物质的量为 mol，摩尔质量M＝ ＝ g·mol-1，c g该气体的物质的量为n＝＝ mol。c g该气体在标准状况下的体积V＝n·Vm＝ mol×22.4 L·mol-1＝ L。] 11．(1)在体积相同的两个密闭容器中分别充满以下两种气体：①氧气　②二氧化硫，并保持两容器内气体的温度和密度均相等，则两气体的物质的量之比________，质量比________，原子个数比________，两装置的压强比________。 (2)同温、同压下，A容器中充满O2，B容器中充满O3，两装置所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是________，密度之比为________。 (3)同温同压时，A容器中的NH3和B容器中的C2H4气所含的氢原子数相等，则A、B两容器的体积比为________。 [解析]　(1)两容器内的气体体积、密度相同，由m＝ρV可知m(O2)＝m(SO2)，根据n＝可知，n(O2)∶n(SO2)＝M(SO2)∶M(O2)＝64∶32＝2∶1；质量比为1∶1；原子个数比为2×2∶1×3＝4∶3；同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即p(O2)∶p(SO2)＝n(O2)∶n(SO2)＝2∶1；(2)根据阿伏加德罗定律，同温同压同体积的气体具有相同分子数，故A容器和B容器的容积之比是1∶1；根据ρ＝，体积相同时，密度之比等于质量之比为16×2∶16×3＝2∶3；(3)在相同条件下，气体的Vm相等，根据分子中所含的H原子数可知分子数之比为4∶3，由n＝＝可知，气体分子数之比等于体积之比，则A、B两容器的体积比为4∶3。 [答案]　(1)2∶1　1∶1　4∶3　2∶1 (2)1∶1　2∶3　(3)4∶3 12．(素养题)水是生命之源，水在工业、农业和日常生活中均发挥着重要作用。 (1)如图是实验室模拟电解水的装置，A为负极，B为正极，若收集气体可看成是相同的外界条件，则当试管1中收集到的气体体积是10 mL时，不考虑气体的溶解，试管2中收集到的气体体积是________。 (2)仔细观察下图的微观反应过程，写出该化学反应方程式_________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)实际电解时，为增强水的导电性，通常向纯水中加入适量的NaOH(NaOH不参加反应)。 ①某电解水实验开始时，向180 g纯水中溶解了4 g NaOH。此时溶液中Na＋和水分子的个数比是________。 ②当实验进行到一段时间，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72 L。计算此时被电解的水的物质的量是________。 ③实际收集气体的外界条件并非标况。假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏加德罗常数是NA，当收集到氢气的体积是V L时，则同时收集到的氧气分子的个数是________。 [解析]　(1)电解水生成氢气和氧气，反应方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，生成氢气和氧气的物质的量比为2∶1，若收集气体可看成是相同的外界条件，物质的量之比等于体积之比，则当试管1中收集到的气体体积是10 mL时，不考虑气体的溶解，试管2中收集到的气体体积是5 mL；(2)根据图示，该化学反应为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式为Cl2＋H2O⥫⥬Cl＋HClO；(3)①某电解水实验开始时，向180 g纯水中溶解了4 g NaOH。n＝＝10 mol 、n＝＝0.1 mol，此时溶液中Na＋和水分子的个数比是1∶100；②电解水的方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，生成氢气和氧气的物质的量之比为2∶1，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72 L，氧气的物质的量为＝0.1 mol，则电解水的物质的量为0.2 mol；③假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏加德罗常数是NA，当收集到氢气的体积是V L时，氢气的物质的量为＝mol，则同时收集到的氧气的物质的量为mol×＝mol，氧气分子的个数是×NA＝。 [答案]　(1)5 mL (2)Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO (3)1∶100　0.2 mol　 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$