2.1 第5讲 物质的量 气体摩尔体积(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习(广东专版)
2025-11-14
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 物质的量及单位——摩尔,气体摩尔体积 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 4.28 MB |
| 发布时间 | 2025-11-14 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54849890.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“物质的量 气体摩尔体积”核心考点,依据高考评价体系明确概念理解与计算应用的考查要求,梳理物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积及阿伏加德罗定律等高频考点,通过正误判断、计算题等归纳常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于高考真题精讲与科学思维培养,如2024广东卷阿伏加德罗常数题解析,通过“n=N/NA=m/M=V/Vm”关系建构计算模型,结合电解水实验数据提升科学探究能力,助力学生掌握答题技巧,教师可借课时测评精准突破易错点,高效备考。
内容正文:
第5讲 物质的量 气体摩尔体积
第二章 物质的量
高三一轮复习讲义 广东专版
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。
复习目标
考点一 物质的量 摩尔质量
考点二 气体摩尔体积
内容索引
课时测评
考点一
物质的量 摩尔质量
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1.物质的量
必备知识 整合
含有一定数目粒子
6.02×1023 mol-1
n·NA
【微思考】 6.02×1023和阿伏加德罗常数(NA)有怎样的关系?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023
2.摩尔质量
g·mol-1
相对原子质量或相对分子质量
n·M
1.1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等 ( )
2.氧化钙的摩尔质量为56 g ( )
3.0.8 g氦气中所含的原子数目约为1.204×1023 ( )
4.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍 ( )
5.1 mol NaCl和1 mol HCl中含有相同数目的离子 ( )
6.17 g —OH与17 g OH-中所含电子数均为10NA ( )
正误判断
×
×
√
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×
1.填空:
(1)3 g 3He含有的中子数为_____。
关键能力 提升
NA
3 g 3He即为1 mol,1个3He含有的中子数为3-2=1,则1 mol 3He含有的中子数为NA;
(2)常温常压下,124 g P4( )中所含P—P键数目为______。
6NA
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)(2022·广东卷改编)1 mol CO中含有____________个电子。
8.428×1024
1个CO分子中有14个电子,1 mol CO含有14×6.02×1023个电子;
(4)(2022·海南卷改编)2.8 g 56Fe含有的中子数为_______。
1.5NA
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即1.5NA;
(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。
a(A-N
-2)
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。
2.(1)0.1NA个臭氧分子中的氧原子数与_____ g CO2中的氧原子数相等。
(2)8 g甲烷分子中的氢原子数为______。
(3)1个NO分子的质量是a g,一个NO2分子的质量是b g,则氧原子的摩尔质量是__________ g·mol-1。
6.6
2NA
(b-a)NA
3.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)。
0.33NA
0.26
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。
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3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。
练后反思
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考点二
气体摩尔体积
返回
1.影响物质体积大小的因素
必备知识 整合
大小
数目
距离
2.气体摩尔体积
L·mol-1
物质的量
101kPa
10℃或273K
22.4L·mol-1
n·Vm
【微思考】 标准状况下的Vm=22.4 L/mol,那么Vm=22.4 L/mol时也一定是标准状况吗?
_______________________________________________________________________________________________________________________。
在标准状况下的Vm=22.4 L/mol,若在非标准状况下,气体摩尔体积也可能是22.4 L/mol,因此Vm=22.4 L/mol时不一定是标准
状况
3.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
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 ( )
正误判断
×
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√
√
√
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考向1 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____。
关键能力 提升
②
①
②
②
以物质的量为中心计算的思维流程
练后反思
考向2 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。
64
SO2
M=ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1;
(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____。
64
M=×22.4 L·mol-1=64 g·mol-1;
(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。
若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的摩尔质量为__________。NH4HCO3的摩尔质量为______________(用含m、d的代数式表示)。
2d g·mol-1
6d g·mol-1
因为NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g),M(混)=2d,M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。
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:=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)。
归纳总结
考向3 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______。
1∶1
1∶1
2∶3
2∶3
3∶2
3∶2
1∶1
3∶2
4.一个密闭容器,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______;
4∶1
(2)右侧充入CO的质量为_____;
7 g
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)若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应再充入CO的物质的量为______mol。
0.75
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。
1.(2024·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA
B.1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含N的数目为NA
C.1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2 L H2,转移电子数目为NA
高考真题 感悟
√
26 g C2H2的物质的量为1 mol,一个C2H2分子中含有3个σ键,故26 g C2H2中含有σ键的数目为3NA,A正确;N在水溶液中发生水解,1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含N的数目小于NA,B错误;CO和H2均由分子构成,1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA,C错误;Na与H2O反应生成11.2 L H2,由于未给出气体所处的状态,无法求出生成气体的物质的量,也无法得出转移电子数目,D错误;故选A。
2.(2023·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HC数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
√
铵根中存在4个N—H共价键,1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,A错误;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1 mol NaHCO3完全分解,得到0.5NA个CO2分子,B错误;NaHCO3Na++HC,HC会发生水解和电离,则1 mol NaHCO3溶液中HC数目小于NA,C错误;NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物为1 mol,质子数为28NA,D正确;故答案为D。
3.(2024·江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N==C==N]2-离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A.22.4 L 15N2含有的中子数为16NA
B.12 g C(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C.1 mol [N==C==N]2-中含有的π键数为4NA
D.生成1 mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
√
22.4 L 15N2的温度压强不知,不能计算物质的量,故A错误;12 g C(石墨)物质的量n==1 mol,C原子的杂化轨道上3个电子,有一个电子未参与杂化,sp2杂化轨道含有的电子数为3NA,故B错误;双键中一个σ键,一个π键,则1 mol [N==C==N]2-中含有的π键数为2NA,故C错误;该反应中氮元素化合价0价降低到-3价,碳元素化合价0价升高到+4价,氢元素化合价-1价升高到0价,转移6e-,生成1 mol H2时,总反应转移的电子数为6NA,故D正确;故选D。
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课 时 测 评
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1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.“摩尔”是“物质的量”的单位
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
√
摩尔质量以“g/mol”为单位时,物质的摩尔质量的数值等于其相对分子(原子)质量,故A错误;“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,故B错误;“摩尔”是“物质的量”的单位,故C正确;1 mol任何物质都含有约6.02×1023个构成该物质的粒子,故D错误。
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2.(2024·惠州一模)CO与H2S反应可以制得COS,其化学方程式为CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.2.8 g CO中含有的中子数为1.4NA
B.pH=3的H2S溶液中H+的数目为0.001NA
C.0.1 mol COS中π键数目为0.4NA
D.生成2.24 L H2(标准状况),转移电子数目为0.4NA
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已知一分子CO中含有14个中子,故2.8 g CO中含有的中子数为×14×NA mol-1=1.4NA,A正确;由于题干未告知溶液的体积,故无法计算pH=3的H2S溶液中H+的数目,B错误;已知COS的结构式为S==C==O,故0.1 mol COS中π键数目为0.1 mol ×2×NA mol-1=0.2NA,C错误;根据反应方程式可知,生成2.24 L即=0.1 mol H2(标准状况),转移电子数目为0.1 mol ×2×NA mol-1=0.2NA,D错误;故答案为A。
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3.(2025·广东佛山模拟)反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1 mol NH4Cl含有共价键数目为5NA
B.18 g H2O含有的σ键数目为2NA
C.浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl和NaNO2混合溶液中,Na+数目为0.1NA
D.上述反应中,每生成0.1 mol N2转移的电子数目为0.6NA
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1个N中含有4个共价键,1 mol NH4Cl含有共价键数目为4NA,故A错误;1个H2O分子中含有2个σ键,18 g H2O为1 mol,含有的σ键数目为2NA,故B正确;溶液的体积未知,无法计算Na+数目,故C错误;该反应是N元素的归中反应,NH4Cl中N元素从-3价升高到0价,NaNO2中N元素从+3价降低为0价,转移的电子数为3个,每生成0.1 mol N2转移的电子数目为0.3NA,故D错误;故答案选B。
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4.(2024·广东广州高三检测)如图Ⅰ,将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同体积的密闭容器甲、乙中,下列说法正确的是
A.甲、乙中所含的氧原子物质的
量之比为1∶2
B.两者压强(p)与温度(T)的关系如
图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体质子数之比为1∶2
D.甲、乙中气体密度比为1∶2
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根据n=,质量均为m g的O2
和SO2物质的量之比与摩尔质
量成反比,即n(O2)∶n(SO2)=
64∶32=2∶1,甲、乙中所含
的氧原子物质的量之比为2∶1,故A错误;由pV=nRT,体积相等的甲和乙,压强与温度成正比,且n(O2)∶n(SO2)=2∶1即代表氧气的曲线较高,故B正确;n(O2)∶n(SO2)=2∶1,质子数之比为(2×16)∶(1×32)=1∶1,故C错误;根据ρ=,甲、乙容器体积相等,两种气体的质量相等,则密度也相等,即甲、乙中气体密度比为1∶1,故D错误。
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5.(2024·广州二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭混合而成,爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳,下列说法正确的是
A.28 g N2中含有共用电子对数目为2NA
B.0.1 mol K2S晶体中含有S2-数目为0.1NA
C.标准状况下,22.4 L CO2含有的电子数目为16NA
D.0.1 mol·L-1的KNO3溶液中含离子总数目为0.2NA
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氮气分子中共用电子对数目为3,则28 g氮气分子中含有共用电子对数目为×3×NA mol-1=3NA,故A错误;0.1 mol硫化钾晶体中含有硫离子数目为0.1 mol×1×NA mol-1=0.1NA,故B正确;二氧化碳的电子数为22,则标准状况下,22.4 L二氧化碳含有的电子数为×22×NA mol-1=22NA,故C错误;缺溶液的体积,无法计算0.1 mol/L硝酸钾溶液中硝酸钾的物质的量和含有的离子总数,故D错误;故选B。
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6.(2024·山东泰安高三阶段练习)一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球(如图),下列说法中正确的是
A.气球①中装的是CH4
B.气球①和气球③中气体分子数
相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
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根据n=,V=n·Vm,则气体
体积与摩尔质量成反比,因此
气球①中装的是SO2,故A错
误;根据V=n·Vm,得到气球①中分子数比气球③中气体分子数少,故B错误;气球①装的是SO2,气球④装的是CH4,根据n=,V=n·Vm,气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4,故C错误;气球③装的是O2,气球④装的是CH4,根据密度之比等于摩尔质量之比,气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,故D正确。
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7.(2024·广州天河模拟)氯气是重要的化工原料,其化工产品在生活生产中有广泛应用。NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.58.5 g NaCl晶体中含有的质子数为28NA
B.1 L 0.2 mol·L-1 NaClO溶液中含ClO-的数目为0.2NA
C.2.24 L Cl2与足量NaOH溶液反应转移电子的数目为0.1NA
D.含1 mol Ca2+的漂白粉[成分为Ca(ClO)2和CaCl2]中Cl-数目为2NA
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1 mol NaCl中含有28 mol质子,58.5 g NaCl为1 mol,则含有的质子数为28NA,A正确;次氯酸根离子水解使得次氯酸根离子的物质的量小于0.2 mol,数目小于0.2NA,B错误;不清楚温度和压强,因此2.24 L Cl2的物质的量无法计算,C错误;含1 mol Ca2+的漂白粉[成分为Ca(ClO)2和CaCl2]中阴离子为氯离子、次氯酸根离子,则Cl-小于2 mol,则其数目小于2NA,D错误;故选A。
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8.(2024·重庆期中)某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室,室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19 g,向乙中充入1 mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是
A.甲室混合气体的分子总数为3NA
B.甲室H2、O2的物质的量之比为1∶3
C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,忽略生成水的体积,活塞最终停留在刻度2处
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同温同压,气体的体积之比等于物质的量
之比。室温下向甲中充入由H2和O2组成的
混合气体19 g,向乙中充入1 mol空气,根
据题图,H2和O2的总物质的量为2 mol,则甲室混合气体的分子总数为2NA,A错误;总质量为19 g,设氢气的物质的量为x mol、氧气的物质的量为y mol,,则x=1.5、y=0.5,甲室H2、O2的物质的量之比为3∶1,B错误;
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甲室气体的平均摩尔质量为=
9.5 g/mol,同温同压,气体密度之比等于
摩尔质量之比,甲室混合气体的密度是同
温同压下H2密度的4.75倍,C错误;若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,发生反应2H2+O22H2O,反应后剩余0.5 mol氢气,忽略生成水的体积,根据气体的体积之比等于物质的量之比,活塞最终停留在刻度2处,D正确。
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9.(2024·广东佛山检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25 ℃,1.01×105 Pa时,11.2 L O2中所含原子数目为NA
B.通常条件下,14 g C中所含质子数目为6NA
C.0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中,含有Cl-的数目为1.5NA
D.标准状况下,11.2 L水中含有氢原子的数目为NA
√
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25 ℃,1.01×105 Pa时,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,11.2 L O2的物质的量小于0.5 mol,所含原子数目小于NA,故A错误;通常条件下,14 g C中含有质子数目为×6×NA mol-1=6NA,故B正确;没有明确溶液体积,不能计算0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中所含Cl-数目,故C错误;标准状况下水是液体,11.2 L水的物质的量不是0.5 mol,故D错误。
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10.(2023·佛山质检)绿矾(FeSO4·7H2O)分解可制备铁红,同时产生SO2、SO3和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 L 1 mol/L FeSO4溶液含有的阳离子数大于NA
B.0.5 mol三聚SO3分子( )中含有σ键数目为6NA
C.绿矾分解生成16 g Fe2O3时,转移电子数为0.2NA
D.22.4 L SO2溶于水,溶液中H2SO3、HS、S的数目总和为NA
√
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FeSO4溶液存在平衡:Fe2++2H2O⥫⥬Fe(OH)2+2H+,则1 L 1 mol/L硫酸亚铁溶液含有的阳离子数大于NA,A正确;由结构可知,三聚SO3分子中含有的σ键数目为12,则0.5 mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为6NA,B正确;绿矾受热分解:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,反应生成1 mol氧化铁,转移2 mol电子,则生成16 g氧化铁时,转移电子数为0.2NA,C正确;未告知气体所处状况,无法计算22.4 L二氧化硫的物质的量,D错误。
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11.(8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。
32
CH3OH的相对分子质量为12+3+16+1=32,其摩尔质量为32 g·mol-1。
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(2)0.2 mol H2O中所含原子的数目为_______,所含质子数为______。
0.6NA
2NA
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)___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。
36
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。
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(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为_______。
1.1NA
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1.1NA。
(5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O,消耗O2的体积为________(标准状况)。
16.8 L
根据2CH3OH+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。
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12.(8分)(2024·河南郑州高三阶段练习)某研究性学习小组同学为了探究“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分子”,他们以教材中相关【科学探究】为基础,设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
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【部分实验数据】
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L
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请回答下列问题:
(1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是_____mol、______mol。
0.1
0.05
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L
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4分钟时水槽中H2O减轻的质量为300 g-298.2 g
=1.8 g,根据反应:2H2O2H2↑+O2↑可知,
消耗1.8 g(0.1 mol)H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L
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(2)该温度下,气体摩尔体积是_______________。
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L
24.86 L·mol-1
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0.05 mol O2的体积为1.243 L,所以气体摩尔体积为
=24.86 L·mol-1。
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L
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(3)下列叙述不正确的是____(填字母)。
A.气体摩尔体积与气体的温度相关
B.在该实验条件下,3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol-1
C.同温、同压下,2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同
D.该实验条件下,O2的密度为1.287 g·L-1
B
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在其他条件不变时,一定物质的量的气体,温度越高,其体积越大,故温度越高,气体摩尔体积也越大,A项正确;气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol,所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol-1,B项错误;同温、同压下,气体的物质的量相同,其体积相等,所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同,C项正确;该实验条件下,1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g,则O2的密度为=1.287 g·L-1,D项正确。
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13.(14分)(2024·北京东城高三阶段练习)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)。
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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:__________________________。
2Al+6H+2Al3++3H2↑
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↑。
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(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:______
______________________________________。
硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大
铝与稀
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。
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(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于________________。
收集到水的体积
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。
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(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:______________________________________
__________________。
没有
相同温度和压强下,生成氢气的体积与排
出气体的体积相等
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气体的体积相等,所以没有影响。
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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
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利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=________________。
实验前 实验后
铝铜合金质量(g) m1 m2
量液管(C)体积(mL) V1 V2
L/mol
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2Al+6H+2Al3++3H2↑
2 mol 3 mol
mol
Vm= L/mol。
实验前 实验后
铝铜合金质量(g) m1 m2
量液管(C)体积(mL) V1 V2
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物质的量 气体摩尔体积
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