第二章 第5讲 物质的量 气体摩尔体积-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习教用word
2025-11-17
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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 | 教案-讲义 |
| 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) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 854 KB |
| 发布时间 | 2025-11-17 |
| 更新时间 | 2025-11-17 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精研·高考一轮总复习 |
| 审核时间 | 2025-11-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54918089.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第5讲 物质的量 气体摩尔体积
课标要求
1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。
2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
考点一 物质的量 摩尔质量
基于宏—微结合的视角认识物质的量与阿伏加德罗常数
1.三个“基本概念”
【提醒】 物质的量的计量对象是微观粒子(分子、原子、离子、质子、中子、电子等)以及它们的特定组合。
2.物质的量与微粒数(N)、物质的质量(m)之间的关系:=n=
(1)H2O的摩尔质量是 18 g·mol-1 ,9 g H2O的物质的量为 0.5 mol ,含水分子的数目为 0.5NA ,含氢原子数目为 NA ,含电子数为 5NA 。
(2)现有以下四种物质:①22 g CO2,②8 g H2,③1.204×1024个氮气分子,④4 ℃时18 mL水。所含分子数最多的是 ② (填序号,下同),所含原子数最多的是 ② ,质量最大的是 ③ ,所含电子数最多的是 ③ 。
一
有关“物质的量”概念的理解与辨析
1.下列说法正确的是( )
A.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
B.12 g 12C所含碳原子的数目约为6.02×1023
C.1 mol HCl气体中所含Cl-的数目为NA
D.1 mol S的质量为96 g·mol-1
解析:B 1 mol H2O中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,指代不明,A项错误;HCl气体中含有HCl分子,不含Cl-,C项错误;1 mol S的质量是96 g,D项错误。
2.(2024·乌鲁木齐模拟)下列有关说法中正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1 mol CO2中含有1 mol C和2 mol O
C.氢原子的摩尔质量是1 g
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
解析:B 摩尔是物质的量的单位,A错误;氢原子的摩尔质量是1 g·mol-1,C错误;1 mol任何微粒都含有约6.02×1023个指明的具体微粒,不一定含6.02×1023个原子,D错误。
二
物质的量与质量、微粒数之间的关系
3.(2024·岳阳模拟)下列说法不正确的是( )
A.磷酸的摩尔质量以g·mol-1为单位时与6.02×1023个磷酸分子的质量(g)在数值上相等
B.6.02×1023个氮分子和 6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C.32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D.相同质量的O2与O3,含有相同的分子数
解析:D O2、O3的摩尔质量依次为32 g·mol-1、48 g·mol-1,则相同质量的氧气和臭氧的物质的量不同,含有的分子数不同,D错误。
4.(1)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该晶体中含氧原子数为 0.33NA ,氢原子的物质的量为 0.26 mol。
(2)12.4 g Na2R含0.4 mol Na+,则Na2R的摩尔质量为 62 g·mol-1 ,R的相对原子质量为 16 ,含1.6 g R的Na2R的物质的量为 0.1 mol 。
解析:(1)晶体的摩尔质量约为122 g·mol-1,n==0.1 mol,故12.2 g该晶体中,氧原子数目=0.1×(2+1.3)NA=0.33NA,n(H)=0.1 mol×1.3×2=0.26 mol。(2)12.4 g Na2R的物质的量为=0.2 mol,其摩尔质量为=62 g·mol-1,R的相对原子质量为62-23×2=16,1.6 g R的物质的量为=0.1 mol,即含1.6 g R的Na2R的物质的量为0.1 mol。
5.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 32 g·mol-1 。
(2) 36 g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。
(3)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为 1.1NA 。
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 mol CH3OH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。(3)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。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.从宏—微结合的视角认识气体摩尔体积
2.从应用的层面理解阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律: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)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2= N1∶N2
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2= ρ1∶ρ2
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2= n1∶n2
【提醒】 阿伏加德罗定律的推论可由气体方程pV=nRT(R为常数)推出。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)14 g CO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)同温、同体积的条件下,等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1。( × )
(4)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。( √ )
(5)相同体积的CO和N2含有的原子数相同。( × )
一
气体摩尔体积的应用与计算
1.下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
解析:A 标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L,A项正确;氦气是单原子分子,含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L,B项错误;所示的状态不是标准状况,C项错误;在标准状况下,H2O的状态不是气态,D项错误。
2.(1)标准状况下,4.8 g甲烷(CH4)所占的体积为 6.72 L,它与标准状况下 13.44 L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。
(2)标准状况下,16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是 22.4 L 。
(3)9.03×1023个NH3含有 4.5 mol氢原子, 15 mol质子,在标准状况下的体积约为 33.6 L。
(4)标准状况下,若6.72 L O3含有m个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为 (用含m的式子表示)。
解析:(1)4.8 g CH4在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1=6.72 L,×2=×4,解得=13.44 L。(2)混合气体的物质的量为+=1 mol,标准状况下的体积为1 mol×22.4 L·mol-1=22.4 L。(3)9.03×1023个NH3的物质的量为=1.5 mol,含H原子的物质的量为1.5 mol×3=4.5 mol,含质子的物质的量为1.5 mol×10=15 mol,在标准状况下的体积为1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L。(4)标准状况下,6.72 L O3的物质的量为=0.3 mol,含氧原子数目为0.3×3NA=m,则NA=。
使用气体摩尔体积进行计算的“三个维度”
二
阿伏加德罗定律推论及应用
3.气体灭菌法是常用的环境消毒法。常用的气体消毒剂有环氧乙烷(C2H4O)、臭氧(O3)等。现有同温同压下相同质量的环氧乙烷和臭氧两种气体,下列比较中不正确的是( )
A.摩尔质量之比为11∶12
B.体积之比为12∶11
C.密度之比为12∶11
D.分子数之比为12∶11
解析:C 设环氧乙烷和臭氧质量都是m g,则环氧乙烷的物质的量为= mol;臭氧的物质的量为= mol;两者的摩尔质量之比为11∶12,A正确;同温同压下,体积之比等于物质的量之比,相同质量的环氧乙烷和臭氧的体积之比为∶=12∶11,B正确;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,即44∶48=11∶12,C错误;分子数之比等于物质的量之比,分子数之比为∶=12∶11,D正确。
4.在两个密闭容器中,分别充有32 g SO2和48 g O3,若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是( )
A.两种气体的体积之和为33.6 L
B.SO2和O3的气体密度之比为4∶3
C.SO2和O3分子数之比为1∶1
D.SO2和O3的氧原子数目之比为2∶3
解析:B 32 g SO2的物质的量为=0.5 mol,48 g O3的物质的量为=1 mol。两容器的温度和压强均相同,则气体的摩尔体积相同,但不一定等于22.4 L·mol-1,则两种气体的体积之和不一定为33.6 L,A不正确;同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,则SO2和O3的气体密度之比为64∶48=4∶3,B正确;由分析可知,SO2和O3的物质的量之比为0.5∶1=1∶2,则SO2和O3分子数之比为1∶2,C不正确;SO2和O3的氧原子的物质的量之比为(0.5×2)∶(1×3)=1∶3,则SO2和O3的氧原子数目之比为1∶3,D不正确。
1.(2024·广东高考10题)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
解析:A 1个H—C≡C—H分子中含有3个σ键,26 g H—C≡C—H的物质的量为1 mol,含有σ键的数目为3NA,A项正确;1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中N会发生水解,其数目小于NA,B项错误;1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA,C项错误;没有指明是否处于标准状况,无法计算转移电子数,D项错误。
2.(2023·重庆高考4题)已知反应:2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O,NA为阿伏加德罗常数的值,若消耗44.8 L(标准状况)F2,下列叙述错误的是( )
A.转移的电子数为4NA
B.生成的NaF质量为84 g
C.生成的氧化产物分子数为2NA
D.生成的H2O含有孤电子对数为2NA
解析:C 反应2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O中F的化合价由0价转化为-1价,O的化合价由-2价变为+2价,转移电子数为4,若消耗44.8 L(标准状况)F2,即=2 mol,故转移的电子数为4NA,A正确;根据反应2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O,每消耗2 mol F2生成的NaF质量为2 mol×42 g·mol-1=84 g,B正确;根据反应2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O可知反应生成的氧化产物为OF2,每消耗2 mol F2生成的氧化产物OF2分子数为NA,C错误;根据反应2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O可知,每消耗2 mol F2生成H2O的物质的量为1 mol,又知1个H2O中含有2个孤电子对,即生成的H2O含有孤电子对数为2NA,D正确。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.(2023·浙江6月选考)4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.(2023·浙江6月选考)1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.(经典高考)1 mol重水比1 mol水多NA个质子
D.(2023·浙江6月选考)标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
解析:A 1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正确;1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol,则含有氧原子数为0.1NA,B不正确;1 mol重水和1 mol水的质子数相同,均为10NA,C不正确;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D不正确。
4.(2024·上海高考16题)已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L-1,CaCl2含量为1.11 g·L-1,现用向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2+,再加上碳酸钠溶液除去Ca2+,提纯10 L该粗盐水,求需要加入石灰乳(视为CaO)和碳酸钠的物质的量 n(CaO)=0.04 mol,n(Na2CO3)=0.14 mol 。
解析:由题意可知,10 L粗盐水中含有3.8 g MgCl2(0.04 mol)、11.1 g CaCl2(0.1 mol),加入CaO后发生反应:CaO+H2O+Mg2+Mg(OH)2+Ca2+,则除去MgCl2需消耗0.04 mol CaO,同时引入0.04 mol Ca2+,根据关系式:Ca2+~C可知,需要碳酸钠的物质的量为0.14 mol。
一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024·莆田模拟)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量是282。
下面关于青蒿素的说法正确的是( )
A.C15H22O5的摩尔质量为282 g
B.C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为22∶5
C.1个C15H22O5分子的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
解析:C 摩尔质量的单位为g·mol-1,A错误;C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为=,B错误;1 mol C15H22O5的质量为282 g,含有6.02×1023个分子,所以1个C15H22O5分子的质量约为 g,C正确;含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol,D错误。
2.(2024·上饶期中)下列与物质的量相关的计算正确的是( )
A.a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为
B.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数相等
C.标准状况下,11.2 L X气体分子的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是32
D.10 g H2O含有的中子数为10 mol
解析:A a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA可表示为NA=== mol-1,A正确;CO2气体所处状态未知,无法计算22.4 L CO2中含有的碳原子数,B错误;X气体的摩尔质量是M(X)== g·mol-1=32 g·mol-1,摩尔质量有单位,C错误;10 g H2O含有的中子数为 mol×8≈4.44 mol,不是10 mol,D错误。
3.下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.2 mol N2 B.11.2 L氢气
C.36 g水 D.6.02×1023个氯分子
解析:A 下列物质统一转化为所含的物质的量进行比较即可。A项,2 mol N2 ;B项,根据n=可知,11.2 L氢气在标准状况下的物质的量为=0.5 mol;C项,根据n=可知,36 g水的物质的量为=2 mol;D项,根据n=可知,6.02×1023个氯分子的物质的量为1 mol;因标准状况下,C项水不是气体,不如物质的量相同的气体体积大,A项符合题意。
4.(2024·郑州模拟)顺铂是一种治疗癌症的药物,结构如图所示。关于含铂元素1.95×10-4 g的顺铂,下列说法正确的是( )
A.顺铂的摩尔质量为300
B.含有1×10-4 mol的氯原子
C.含氮元素的质量为2.8×10-5 g
D.顺铂的分子数为6.02×1023个
解析:C 顺铂的分子式为Pt(NH3)2Cl2,其相对分子质量为300,1.95×10-4 g铂元素的物质的量为=1×10-6 mol,则顺铂的物质的量为1×10-6 mol。顺铂的摩尔质量为300 g·mol-1,A错误;含有2×10-6 mol的氯原子,B错误;含氮元素的质量为(1×10-6 mol)×2×14 g·mol-1=2.8×10-5 g,C正确;顺铂的分子数为1×10-6 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1017个,D错误。
5.(2024·银川期末)过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。当0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应后,下表中Na2CO3的物质的量和关于O2的描述均正确的是( )
选项
Na2CO3的
物质的量
关于O2的描述
A
0.05 mol
O2的摩尔质量是32 g·mol-1
B
0.05 mol
生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C
0.1 mol
O2的摩尔质量是32 g
D
0.1 mol
生成标准状况下O2的体积为1.12 L
解析:D 根据化学方程式2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应后生成0.1 mol的Na2CO3、0.05 mol的氧气,在标准状况下0.05 mol O2的体积为1.12 L,其摩尔质量为32 g·mol-1,D项正确。
6.已知阿司匹林的结构简式为,下列说法不正确的是( )
A.阿司匹林的摩尔质量为180 g·mol-1
B.90 g阿司匹林中氧原子数目约为0.5×6.02×1023
C.1 mol阿司匹林与足量Na反应生成0.5 mol H2
D.阿司匹林的相对分子质量为180
解析:B 阿司匹林的分子式为C9H8O4,相对分子质量为180,摩尔质量为180 g·mol-1,90 g阿司匹林的物质的量为0.5 mol,含有O原子的物质的量为0.5×4 mol=2 mol,即含氧原子的数目约为2×6.02×1023,B不正确。
7.(2024·大理模拟)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.8 g Na2O2中含有的氧原子数为0.1NA
B.1 mol铜与足量的S完全反应时,转移的电子数为2NA
C.标准状况下,2.24 L的SO3所含的分子数为0.1NA
D.1.8 g D2O中所含有的质子数为0.9NA
解析:D 7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol,其中含有的氧原子数为0.2NA,A错误;Cu与S单质反应生成Cu2S,所以1 mol铜与足量的S完全反应时,转移的电子数为NA,B错误;标准状况下SO3为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;D2O的摩尔质量为20 g·mol-1,1.8 g D2O的物质的量为0.09 mol,其中所含有的质子数为0.9NA,D正确。
8.(2024·哈尔滨模拟)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线,其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。
下列说法错误的是( )
A.实验开始时,O2和N2的密度之比为8∶7
B.12:30~13:30时间范围内CO2压强最大
C.若容器的容积为22.4 L,12:30时CO2原子个数等于3NA
D.光照相同时间,CO2的温度变化最大,是四种气体中温室效应最显著的
解析:C 根据阿伏加德罗定律:开始时四种气体的温度相同,压强相同,体积相同,则气体的密度之比等于摩尔质量之比,即O2和N2的密度之比为8∶7,A正确;根据图示可知,12:30~13:30时间范围内CO2温度升高最大,由于开始压强相同,则这一段时间内CO2压强最大,B正确;此时气体未处于标准状况,不能用气体摩尔体积进行计算,C错误;根据图示可知,光照相同时间,CO2的温度变化最大,是四种气体中温室效应最显著的,D正确。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B. C. D.
解析:D a g该气态双原子分子的物质的量为 mol,摩尔质量为= g·mol-1,所以b g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L。
10.(2024·荆州模拟)科学家第一次让18个碳原子连成环,其合成过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.C18的摩尔质量为216
B.43.2 g C18含有的碳原子数是0.2NA
C.1 mol C20O2转化为C18的过程中生成了44.8 L CO
D.C18与石墨互为同素异形体
解析:D A项,C18的摩尔质量为216 g·mol-1;B项,43.2 g C18含有的碳原子数是0.2×18NA;C项,没有指明气体体积为标准状况。
二、非选择题(本题包括2小题)
11.Ⅰ.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”,该学习小组同学设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
【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 min
298.2 g
1.243 L
(1)4 min时H2、O2的物质的量分别是 0.1 mol、 0.05 mol。
(2)该温度下,气体摩尔体积是 24.86 L·mol-1 。
(3)下列叙述不正确的是 B (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的密度约为1.287 g·L-1
Ⅱ.另一学习小组同学设计了用如下实验测定常温下1 mol O2的体积。
提供试剂:二氧化锰、过氧化氢溶液。
(4)气体发生器A中预先盛放的试剂是 MnO2 ,用注射器向A中注入的试剂是 过氧化氢溶液 。
(5)现取0.90 mol·L-1的过氧化氢溶液10.0 mL,完全反应后且恢复室温,量瓶C中的读数为120.0 mL,为保证储液瓶B的导管内外液面相平,又抽出了1.00 mL气体,则室温下1 mol氧气体积的测定值是 24.7 L(保留三位有效数字)。
解析:Ⅰ.(1)4 min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。(2)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。(3)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正确。Ⅱ.(4)气体发生器A中预先盛放的试剂是固体反应物MnO2,用注射器向A中注入的试剂是液态反应物过氧化氢溶液。(5)现取0.90 mol·L-1的过氧化氢溶液10.0 mL,根据化学方程式2H2O22H2O+O2↑可知,生成的O2的物质的量为=4.5×10-3mol,完全反应后且恢复室温,量瓶C中的读数为120.0 mL,为保证储液瓶B的导管内外液面相平,又抽出了1.00 mL气体,则氧气的体积为120.0 mL+1.00 mL-10.0 mL=111.0 mL,则室温下1 mol氧气体积的测定值是1 mol×≈24.7 L。
12.填写下列空白。
(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为 17∶16 。
(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为 80% 。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为 5(a+b-d)g·mol-1 。
(4)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:
a.质量: ①<②<③ (填序号,下同);
b.分子数目: ②<③<① ;
c.相同状况下气体的体积: ②<③<① 。
解析:(2)标准状况下,混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L-1×22.4 L·mol-1=16.8 g·mol-1,设NH3的体积分数为x,则17x+16(1-x)=16.8,解得x=0.8,即80%。(3)根据元素守恒,C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为=5(a+b-d)g·mol-1。(4)①32 g CH4的物质的量为2 mol;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为1 mol,其质量为36.5 g;③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol,其质量为32 g·mol-1×1.5 mol=48 g。a.根据上述分析可知,三种物质的质量大小为①<②<③。b.根据N=n·NA可知,气体分子数与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体含有分子数目大小为②<③<①。c.根据V=n·Vm可知,相同条件下气体的体积与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体的体积大小为②<③<①。
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