专题4 物质的量 题源3 与气体有关的计算-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

解题模型2.3 以物质的量为核心的各物理量的相互关系 溶液的体积L X物质的量浓 ÷物质的量浓 度(mol·L) 度mo·L ÷阿伏加德罗常数 微粒数（个】 ×摩尔质量g·mol 物质的量(mo) 物质的 X阿伏加德罗常数 ÷摩尔质量g·mol 质量(g) ×22.4L·mo÷22.4L·mol 标准状况下气体体积L)】 有关关系式为n=义=”=V NA M V =cV。 注意：(1)“一个中心”：必须以物质的量为中心。 (2)“两个前提”：在应用Vm=22.4L·mol1时，一定 要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件（混合气体也 适用)。 (3)“三个条件”：①直接构成物质的粒子与间接构成 物质的粒子（原子、电子等）间的关系；②摩尔质量与相对 分子质量间的关系；③“强、弱、非”电解质与溶质粒子（分 子或离子)数之间的关系。 (4)“四个无关”：物质的量、质量、粒子数的多少均与 温度的高低、压强的大小无关；物质的量浓度的大小与所 取该溶液的体积多少无关（但溶质粒子数的多少与溶液体 积有关)。 [真题7](2002·上海)如果ag某气体中含有的分于数 为b,则cg该气体在标准状况下的体积是（式中NA为阿伏加 德罗常数) ( 22.4bc 22.4ab A. L aNA B. C 22.Aac 22.4b1 bNA D.acN N [解析]由n= b 可知ag气体的物质的量为Nmol,那 么cg气体的物质的量为·台mol,则V=V。-2品L。 b c [答案]A [点评]解涉及气体的m、n、N、V等物理量之间的关系的 简单计算题时，应以物质的量为纽带，活用有关公式。 题源3 与气体有关的计算 解题模型3.1 平均值规律及应用 (1)依据：若M(A)>M.(B),则M.(A)>M,> M,(B),M,代表平均相对原子质量、平均相对分子质量、 平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。 (2)应用：已知M,可以确定M(A)、M(B)的范围： 或已知M(A)、M,(B),可以确定M.的范围。 解题的关键是通过平均值确定范围，很多习题的平均 值需要根据条件先确定下来再作出判断。 [真题8](2022·全国Ⅱ)在一定的温度、压强下，向100 mLCH,和Ar的混合气体中通入400mLO2,点燃使其完全反 ·2 应，最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气 体中CH:和Ar的物质的量之比为 () A.1:4 B.1:3 C.1:2 D.1:1 [解析]本题考查混合气体计算，意在考查考生的计算能 力。根据CH:十2O。 点然C0十2H,0,利用差量法，1mLCH, 完全燃烧生成千燥的CO2时，混合气体体积缩小2mL,现混合 气体缩小了40mL,则CH:为20mL,Ar为80mL。 [答案]A 解题模型3.2 求气体的摩尔质量M的常用方法 (1)根据标准状况下气体的密度p:M=p×22.4(g/ mol) (2)根据气体的相对密度(D=p1/p:):M1/M:=D (3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n (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·m/N (5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍 然成立；还可以用下式计算： M(混合)=M1×a%+M2×b%十M,×c%+… a%、b%、c%、…指混合物中各成分的物质的量分数 (或体积分数)。 [真题9](2021·上海)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧 比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来 制取臭氧：30，放电20。 (1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气 的平均摩尔质量为 g/mol(保留一位小数)。 (2)将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体 6.5L,其中臭氧为 L。 (3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通 入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为 21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数为 [解析](1)设最初)2的体积为V,则反应后得到的混合 气体中含O2和O:的体积分别为0.7V和0.2V,则M(平)= 32g/mol×7/9+48g/mol×2/9=35.6g/mol. (2)根据30，放电20， △V 3L 2L 3L-2L V(03）8L-6.5L 解得V(O3)=3L。 △ (3)由2Cu十02一2Cu0可知，20.0gCu若完全转化成 Cu0需5.0gO2。由加热后粉末质量变为21.6g,可知增重 21.6g-20.0g=1.6g为O2和O3总质量，即0：和03完全和 Cu反应。标准状况下0.896L气体的物质的量为0.896L/22.4 L·mol1=0.04mol,设O。和O物质的量分别为x和y,则 (x十y=0.04 ,解得x=y=0.02mol,故混合气体中O,的 32x+48y=1.6 体积分数为0.02mol/0.04mol=0.5。 [答案](1)35.6(2)3(3)0.5