Download - 第 2 讲 物质的量、气体摩尔体积
1
第 2讲 物质的量、气体摩尔体积基础盘点
一、物质的量自我诊断
1. 有下列 6 种物质① 6 g H2 ② 标准状况下 11.2 L
CO2
③1.204×1024 个 HCl 分子 ④ 5 mol 氩气 ⑤ 98 g H2SO4 ⑥4℃ 下的 27 mL 水,它们的物质的量最大
的是 ,所含分子数最多的是 ,所含原子数最 多的是 , 质量最小的是 ,所含电子数最多的是 。
④ ④⑤ ①
④
2
(2) 含 0.4 mol Al3+ 的 Al2(SO4)3 中所含的 SO 的物质的
量是 。
(3) 已知 16 g A 和 20 g B 恰好完全反应生成 0.04 molC 和 31.76 g D ,则 C 的摩尔质量为 。
(4)2.3 g Na 中含 mol 电子,在跟足量水反应中失去 电子。
24
0.1 mol
0.6 mol
106 g/mol
1.1
2.(1)0.3 mol NH3 分子中所含质子数与 个
H2O 分子中所含质子数相等。
1.806×1023
3
基础回归1. 物质的量
物质的量实际上表示含有一定数目微观粒子的集体。符号为 ,单位是 ,每摩尔物质含有 个微粒(简称摩,符号 mol )。适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
2. 阿伏加德罗常数 g C 所含有的原子个数即为阿伏加德罗常数,即 1 mol 物质所含有的微粒数。符号: ,单位: ,数值约为 6.02×1023, 公式:
(N 代表微粒个数)。
n 摩尔阿伏加德罗常数
12 126
NA
mol-1
nN
N A
4
3. 摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量。符号:
,单位: ;数值等于 ( 以克为单位 ) 该粒子的 ,表达式: 。
g/mol
相对分子(原子)质量
nm
M
M
5
思考能否使用 1 mol 氢表示 1 mol 氢原子?摩尔质量与相对分子(原子)质量是否等同? 使用摩尔作单位时应用化学式指明粒子的种类,而不使用中文名称,如 1 mol H 、 1 mol H2 、 0.
5 mol H+ ,而不能说 1 mol 氢。摩尔质量与相对分子(原子)质量是不同的两个概念,当摩尔质量以 g/mol 作单位时二者在数值上相等,但前者有单位,后者是相对值,可以认为单位为 1,所以二者不能等同。
提示
6
二、气体摩尔体积 自我诊断3. 判断以下说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“ ×” 。
A.1 mol 任何气体体积都约为 22.4 L( )B. 在非标准状况下, 1 mol 氢气体积也可以是 22.4 L ( )
C. 标准状况下, 1 mol 的 SO3 体积约为 22.4 L( )
D.22.4 L 戊烷蒸气完全燃烧生成 CO2 为 5 mol( )
E.1 mol H2 在 100℃ 时体积一定比 22.4 L 大( )
F. 标准状况下 ,2.24 L Cl2 与足量稀 NaOH 溶液反
应转移的电子数为 0.2NA 个 ( )
×
×
×
×
×
√
7
4. 如果 a g 某气体中含有的分子数为 b, 则 c g 该气体在标准 状况下的体积是(设 NA 为阿伏加德罗常数)
A
4.22aNbc
。
8
基础回归1. 气体摩尔体积 ( 1 )概念:一定温度、压强下,单位
的气体所占的体积,符号为 。 ( 2 )常用单位: L/mol( 或 ) 和 m3/mol ( 或 ) 。 ( 3 )数值:在标准状况下(指温度为 , 压强
为 )约为 。
( 4 )计算公式:
( 5 )影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的 和 。
物质的量Vm
m3·mol-1
0℃
101 kPa 22.4 L·mol-1
温度 压强
nV
V m
L·mol-1
9
2. 阿伏加德罗定律在相同的 和 下,相同体积的任何气体都含有 。
温度 压强相同数目的粒子
10
思考标准状况下 ,1 mol 气体的体积是 22.4 L, 如果当1 mol 气体的体积是 22.4 L 时 , 一定是标准状况吗? 不一定 ,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,且存在 pV=nRT 即 Vm= , 故非
标准状况下 1 mol 气体的体积也可能是 22.4 L 。
提示
pRT
11
要点一 阿伏加德罗常数的高考命题角度分析阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题,主要以选择题的形式呈现。命题者往往有意设置一些陷阱,增大试题的区分度。陷阱的设置主要有以下几个方面。
1. 状况条件:考查气体时经常给出非标准状况如常温常压下等。用到 22.4 L/mol 时,必须注意到气体是否处于标准状况。
2. 物质的状态:水在标准状况下不是气态; SO3
在标准状况下是固态,常温常压下是液态;在标准状况下,碳原子数为 5~16 的烷烃是液态。
要点精讲
12
3. 物质结构:( 1 )考查一定物质的量物质中含有粒子数(分子、原子、电子、中子、离子等),常涉及稀有气体 He 、 Ne 等单原子分子,Cl2 、 N2 、 O2 、 H2 等双原子分子,及 O3 、 P4 、18O2 、 D2O 、 Na2O2 等特殊物质。( 2 )考查一些物质中的化学键的数目,如: Si 、 CH4 、 P4 、CO2 等。( 3 )氧化还原反应:较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移数目。如: Na2O2 和 H2
O , Cl2 和 NaOH 溶液反应等。( 4 )弱电解质的电离或盐类的水解:考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时,常涉及弱电解质的电离平衡及盐类水解平衡。如 NH4Cl 溶液中
n ( NH ) <n(Cl-) 。
4
13
【典例导析 1】 (2008·江苏, 3) 用 NA 表示阿伏加
德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )A. 常温常压下的 33.6 L氯气与 27 g铝充分反 应,转移电子数为 3NA
B. 标准状况下, 22.4 L己烷中共价键数目为 19NA
C.由 CO2 和 O2 组成的混合物中共有 NA 个分子,
其中氧原子数为 2NA
D.1 L 浓度为 1 mol/L 的 Na2CO3 溶液中含有 NA 个
CO
23
14
解析 A 项中“常温常压下的 33.6 L Cl2”不足 1.
5 mol, 故充分反应后转移电子数要小于 3NA, 故错
误; B项中标准状况下己烷是液态烃, 22.4 L 不是 1 mol ,故含共价键数目不等于 19NA(1 mol 己
烷含共价键数为 19NA) ,故错误; C项中因为 1个
CO2 分子和 1个 O2 分子中都含有 2个氧原子,故 NA
个混合物分子必含 2NA 个氧原子,正确; D项中因
为CO 要水解消耗,故含 1 mol Na2CO3 的溶液中
n(CO )<NA ,错误。
答案 C
23
23
15
思维提升 ( 1 ) A项中 33.6 L Cl2改为 106.5 g C
l2 ,正确与否?
( 2 ) B项中的己烷改为丁烷后的共价键数目及碳碳键数目各为多少? ( 1)正确,只要质量确定, n( Cl2 )就确
定,与气体处于什么状况没有关系 ,106.5 g Cl2 恰
好与 27 g Al 反应生成 1 mol AlCl3 ,转移电子数为
3NA 。
( 2)丁烷在标准状况下为气态, 22.4 L 丁烷的物质的量为 1 mol ,所含共价键数目为 13NA ,所
含碳碳键数目为 3NA 。
提示
16
迁移应用 1 设 NA 为阿伏加德罗常数,下列说法正确
的是 ( )A.23 g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为 0.5NA
B.1 L 2 mol/L 的 MgCl2 溶液中含 Mg2+ 数为 2NA
C. 标准状况下 ,11.2 L 的 SO3 所含分子数为 0.5NA
D.室温下, 8 g甲烷含有共价键数为 2NA
解析 23 g 钠的物质的量为 1 mol , 1 mol Na 和 O2 发生反应转移 1 mol 电子; 2 mol/L 的 MgC
l2
溶液 1 L ,由于 Mg2+ 发生水解,因此 Mg2+ 数小于
2NA ;在标准状况下, SO3 为固体, C不正确;
1 mol CH4 含有 4 mol 共价键,因此 D正确。
D
17
要点二 以物质的量为核心的基本计算1. 物质的量与其他物理量的关系
熟练掌握下列恒等式:
。式中 n 为物质的量,单位
为 mol ; m 为物质的质量,单位为 g ; M 为摩尔质量,单位为 g/mol;V(g) 为标准状况下气体体积,单位为L ; Vm 为标准状况下气体摩尔体积,单位为 L/mol;N为粒子个数 ;NA 为阿伏加德罗常数 6.02×1023 mol-1;Q 为物质的反应热,单位为 J或 kJ ; ΔH 为摩尔反应热,单位为 kJ/mol;c 为物质的量浓度,单位为 mol/L;V ( aq )为溶液体积,单位为 L ; x 为饱和溶液的质量,单位为 g; S 为溶解度,单位为 g 。
HQ
NN
VV
Mm
nAm
(g)
)100((aq)·
SMxS
Vc
18
2.依据化学方程式的计算N2+3H2 2NH3
物质的量之比 1∶3∶ 2气体体积之比 1∶3∶ 2物质的分子数之比 1∶3∶ 2物质的质量之比 28∶6∶ 34
19
【典例导析 2】 ( 1 ) 20 g A 物质和 14 g B 物质完全反应,生成 8.8 g C 物质、 3.6 g D 物质和0.2 mol E 物质 , 则 E 物质的摩尔质量为 。
( 2 ) 12.4 g Na2X 含有 0.4 mol Na+ , Na2X 的摩
尔质量为 ,其相对分子质量为 , X 的相对原子质量为 ,该物质的化学式为 。解析 ( 1)依据质量守恒定律,
m(E)=(20 g+14 g)-(8.8 g+3.6 g)=21.6 g
则 =108 g/mol
mol2.0g6.21
(E)(E)
(E) nm
M
20
(2)Na2X ~ 2Na+ ~ X2-
[ 46+Ar(X) ] g 2 mol
12.4 g 0.4 mol
则
则 Ar ( X) =16 , X为 O元素,其它各项由此而
求出。答案 ( 1 ) 108 g/mol(2)62 g/mol 62 16 Na2O
molmol
ggXr
0.42
12.4)]([46 A
21
迁移应用 2 某气体的摩尔质量是 M g/mol, 分子数为 X, 在标准状况下所占的体积是 V L, 质量是 m g 。某元素原子的摩尔质量是 A g/mol, 原子个数是 Y。
阿伏加德罗常数为 NA ,试说明下列各式表示的意 义。
( 1 ) 。
( 2 ) 。
( 3 ) 。
( 4 ) 。
( 5 ) 。
ANM
ANY
Vm
Mm
AVNMX
一个气体分子的质量
原子的物质的量
气体的密度
气体的物质的量
气体的密度
22
【典例导析 3】 在 20℃ 时一钢性容器内部有一个 不漏气且可滑动的活塞将容器分隔成左右两室。 左室充入 N2 ,右室充入 H2 和 O2 ,活塞正好停留
在离左端的 1/4 处(如图甲所示),然后点燃 H2
和 O2 ,反应完毕后恢复到原来温度,活塞恰好
停在中间 ( 如图乙所示 ), 水蒸气的体积可忽略 , 则反应前 H2 和 O2 的体积比可能是( )
图甲 图乙①3∶4 ②4∶5 ③6∶2 ④7∶2
A. ①④ B.②④ C.①③ D.②③
N2 H2+O2N2 剩余气体
23
解析 假定反应前 N2 的物质的量为 1 mol ,则 H2
和O2 的物质的量之和为 3 mol ,反应后 H2O 为液态,剩余气体与 N2 的物质的量相同,为 1 mol ,反应掉H2 和 O2 共 2 mol 。2H2+O2 2H2O①若剩余 H2: V ( H2 )∶ V ( O2 ) =n(H2)∶n(O2)
=(2 mol× +1 mol)∶(2 mol× )=7∶2
②若剩余 O2:V ( H2 ) :V ( O2 ) =n( H2 ) :n ( O
2 )
= ( 2 mol× )∶(2 mol× +1 mol ) =4∶5 。
答案 B
32
31
32
31
24
迁移应用 3 氨气具有还原性 , 在铜的催化作用下 , 氨气和氟气反应生成 A 和 B 。 A 为铵盐, B 在标
准 状况下为气态。在此反应中,若每有 1 体积氨气 参加反应,同时有 0.75 体积氟气参加反应;若 每有 8.96 L氨气(标准状况)参加反应,同时 生成 0.3 mol A 。 ( 1 )写出氨气和氟气反应的化学方程式:
。 ( 2 )在标准状况下,每生成 2.24 L B ,转移电
子的物质的量为 mol 。
0.6
4NH3+3F2 3NH4F+NF3
25
题组一 物质的量、气体摩尔体积1. 下列对“摩尔( mol )”的叙述不正确的是
( )A. 摩尔是一个单位,用于计量物质所含微观粒 子的多少B. 摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混 合物C.1 mol 任何气体所含的气体分子数目都相等D. 用“摩尔”(而不用“个”)计量微观粒子 与用“纳米”(而不用“米”)计量原子直 径,计量思路都是扩大单位
对点训练
26
解析 本题考查用“摩尔( mol )”的意义。“摩尔”(而不用“个”)计量微观粒子与用“纳米”(而不用“米”)计量原子直径,计量思路不一样,用“纳米”(而不用“米”)是缩小单位。答案 D
27
2. 下列叙述正确的是 ( )① 标准状况下, 0.2 mol 任何物质的体积均为 4.48 L②若 1 mol 气体的体积为 22.4 L ,则它一定处于标准状况下 ③标准状况下, 1 L HCl 和 1 L H2O 的物质的量相同 ④标准状况下, 1 g H2 和 14 g N2 的体积相同 ⑤ 28 g CO 的体积为 22.4 L ⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大 ⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比A.①②③④ B.②③⑥⑦⑧C.⑤⑥⑦⑧ D.④⑦⑧
D
28
3. ( 1 ) 2 mol O2 和 3 mol O2 的质量之比 ,分子 数之比 ,同温同压的密度之比 ,含氧原子 数之比 ,同温同压的体积之比 。( 2 ) O3 与 Cl2 具有相似的性质,均可用于自来
水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态,则相同状况下 10 L O3 与 L Cl2 的消毒能力相当。
( 3 )气体化合物 A 分子式可表示为 OxFy ,已知
同温同压下 10 mL A受热分解生成 15 mL O2 和
10 mL F2, 则 A 的化学式为 ,推断的依 据为 。
29
解析 ( 1)本题考查的是物质的量的应用,根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量,还考查了阿伏加德罗定律的运用,运用时注意所处的条件。( 2)此过程为氧化还原反应, O3 与 Cl2 消毒后分
别转化为 、 ,若设 Cl2 的体积为 x L ,根据氧
化还原反应过程中化合价升降总数相等,则 10 L×3×[ 0-(-2) ] =x L×2×[ 0-(-1) ],解得 x=30 。( 3)根据质量守恒定律和阿伏加德罗定律,写出分解方程式为 2OxFy 3O2+2F2, 则 A化学式为 O3F2 。
答案 ( 1 ) 2∶3 2∶3 1∶1 2∶3 2∶3( 2 ) 30 ( 3 ) O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定
律
O2Cl1
30
题组二 阿伏加德罗常数的应用4. 设阿伏加德罗常数( NA )的数值为 nA ,下列说
法正确的是 ( )A.1 mol Cl2 与足量 Fe 反应,转移的电子数为
3nA
B.1.5 mol NO2 与足量 H2O 反应,转移的电子数
为 2nA
C. 常温常压下, 46 g 的 NO2 和 N2O4混合气体含
有的原子数为 3nA
D.0.10 mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的 H2 分
子数为 0.10nA
31
解析 Cl2 和 Fe 反应生成 FeCl3 ,根据 Cl的化合价
变化,求得 1 mol Cl2最多转移 2 mol 电子,即 2nA ;
NO2 和 H2O 发生反应的方程式为 3 O2+H2O2H O3+ O ,根据方程式可知 3 mol NO2 转移2 mol 电子,因此 1.5 mol NO2参加反应转移的电子数为 nA ; 46 g NO2 和 N2O4 混合气体含有的原子数为 3nA ,与条件无关,与 NO2 和 N2O4 的相对多少无关,因为它们的最简式相同; Fe 与水蒸气反应生成的是 Fe3O4 和 H2 ,根据电子守恒, 0.1 mol Fe 转移
mol 电子,而产生 1 mol H2 转移 2 mol 电子,因
此生成 H2 mol 。综合上述分析可知 C 正确。
答案 C
4
N
5
N 2
N
38.0
34.0
32
5. 设 NA 代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法中
正确的是 ( )① 常温常压下, 17 g甲基( -14CH3 )所含的中
子数为 9NA ②常温常压下, 22.4 L NO 气体的分
子数小于 NA ③64 g铜发生氧化还原反应,一定
失去 2NA 个电子 ④常温常压下, 100 mL 0.5 mo
l/L 的乙酸溶液中,乙酸的分子数目小于 0.05N
A ⑤ 标准状况时, 22.4 L 二氯甲烷所含有的分
子数为 NA ⑥常温常压下, 1 mol氦气含有的核
外电子数为 4NA
A.①② B.③④ C.②④ D.⑤⑥
33
解析 1 mol —14CH3 中所含中子的物质的量为( 1
4-6 ) mol+ ( 1-1 )×3 mol=8 mol , 17 g —14CH3即为 1 mol ,①不正确;常温常压下 ,
22.4 LNO 气体的物质的量小于 1 mol ,则②正确;铜发生氧化还原反应时可生成 +1价或 +2 价两种化合物, 1 mol Cu可失去 1 mol或 2 mol 电子,③不正确;由于 CH3COOH 为弱电解质,可发生电离,
则④正确; CH2Cl2 在标准状况时为液体,
⑤不正确;氦气为单原子分子, 1 mol He 含有2 mol 电子,⑥不正确;故本题答案为 C项。 答案 C
34
6. 同温同压下, x g 的甲气体和 y g 的乙气体占有 相同的体积,根据阿伏加德罗定律判断,下列 叙述错误的是 ( )
A.x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比B.x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比C.x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比D.y∶x 等于同温同体积下等质量的甲与乙的压 强之比解析 T 、 p一定的气体,因 V 甲 =V 乙,∴ n 甲 =n
乙乙乙乙
甲甲
甲
M
M
yx
My
Mx
,
B
35
题组三 以物质的量为中心的综合计算7. 某同学用 NaHCO3 和 KHCO3 组成的某混合物进
行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度 相等):
50 mL盐酸
50 mL盐酸
50 mL盐酸
m (混 合物)
9.2 g 15.7 g 27.6 g
V(CO2)(标准
状况)2.24 L 3.36 L 3.36 L
36
则下列分析推理不正确的是 ( )A. 盐酸的物质的量浓度为 3.0 mol/LB.根据表中数据能计算出混合物中 NaHCO3 的质
量分数
C. 加入混合物 9.2 g 时盐酸过量
D.15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应解析 由题意可知: 9.2 g 混合物与 50 mL盐酸反应时盐酸过量,而 27.6 g 混合物与 50 mL盐酸作用时盐酸不足 ;由反应 H++HCO CO2↑+H2O
知 ,盐酸的物质的量为 n(HCl)=n(CO2)=0.15 mol,
设 9.2 g 混合物中 NaHCO3 、 KHCO3 的物质的量分
别为 x和 y,则有:
3
37
x+y=0.1 mol ①
84x+100y=9.2 g ②
解得: x=0.05 mol,y=0.05 mol所以 c ( HCl ) =0.15 mol/0.05 L=3 mol/L ,
w( NaHCO3 ) = ×100%
=45.65%
又由 n ( NaHCO3 ) =n(KHCO3),84·n ( NaHCO3 ) +1
00·n ( KHCO3 ) =15.7 g ,解得 n(NaHCO3)
=0.085 mol, 所以 15.7 g混合物完全反应消耗 HCl的物质的量为 0.17 mol>0.15 mol ,故不能恰好完全反应。
g2.9mol05.0molg/84
答案 D
38
8. 一定量的液态化合物 XY2 ,在一定量 O2 中恰好完
全反应: XY2 ( l ) +3O2 ( g ) XO2 ( g )
+2YO2 ( g ) ,冷却后在标准状况下,测得生成
物的体积为 672 mL ,密度为 2.56 g/L ,则: ( 1 )反应前 O2 的体积是 mL ;
( 2 )化合物 XY2 的摩尔质量是 ;
( 3 )在 XY2 分子中, X 、 Y两元素质量比为 3
∶16 ,则 X 、 Y两元素分别为 和 (填名称)。
39
解析 由方程式可知:反应前后气体体积不变,所以反应前氧气体积为 672 mL 。
m( O2 ) = =0.96 g , n(XY2)=
=0.01 mol 。
生成物总质量 =672×10-3L×2.56 g/L=1.72 g , m(XY2)=1.72 g-0.96 g=0.76 g ,所以 M( XY2 )
= =76 g/mol ,由 XY2 中 X、 Y质量比为
3∶16得 M ( X)∶ 2M ( Y) =3∶16 ①M ( X) +2M ( Y) =76 ②由①②得 M ( X) =12 , M( Y) =32 ,所以 X为碳元素, Y为硫元素。答案 ( 1 ) 672 ( 2 ) 76 g/mol ( 3 )碳 硫
mL/molg/mol2mL
400223672
31
40022672
mL/mol
mL
molg76.
0.010
40
一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 5 分 ,共 60分)
1. ( 2009·广东, 6 )设 nA 代表阿伏加德罗常数
( NA )的数值,下列说法正确的是 (
)A.1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为 nA
B.乙烯和环丙烷( C3H6 )组成的 28 g混合气体
中 含有 3nA 个氢原子
C. 标准状况下, 22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液 反应转移的电子数为 nA
D.将 0.1 mol氯化铁溶于 1 L 水中,所得溶液含有 0.1nA 个 Fe3+
定时检测
41
解析 A 中 SO 带 2 个单位的负电荷,为 2nA;B 中
乙烯和环丙烷的最简式相同, 28 g 气体中含 4nA
个氢原子, B错误; Cl2 和 NaOH 反应时发生自身
氧化还原反应, C正确 ;Fe3+ 在水溶液中水解, D
错误。
答案 C
24
42
2.(2009·江苏, 4) 用 NA 表示阿伏加德罗常数的
值。下列叙述正确的是 ()
A.25℃ 时, pH=13 的 1.0 L Ba ( OH ) 2 溶液
中 含有的 OH- 的数目为 0.2NA
B. 标准状况下, 2.24 L Cl2 与过量稀 NaOH 溶
液反应,转移的电子总数为 0.2NA
C.室温下, 21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含 有的碳原子数目为 1.5NA
D. 标准状况下, 22.4 L甲醇中含有的氧原子数 为 1.0NA
43
解析 pH=13 的 Ba(OH)2 溶液中 c(OH-)=0.1 mol/L,
n(OH-)=c(OH-)·V=0.1 mol/L×1.0 L=0.1 mol=0.1NA,A 错误 ;Cl2 与 NaOH 的化学反应方程式为 :
Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O ,标准状况下
2.24 L Cl2 与过量稀 NaOH 溶液反应转移的电子总
数为 0.1NA , B错误 ; 乙烯、丁烯的最简式均为 CH2,
故 21.0 g 混合物所含有的碳原子数目为:
×1 mol=1.5NA , C正确;标准状况下甲
醇为液体,故 22.4 L甲醇的物质的量并非 1 mol,D 错误。答案 C
g/molg
1421.0
44
3. ( 2008·海南, 3 )在两个密闭容器中,分别
充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的 温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密 度,则下列说法正确的是 ( )
A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量小C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
45
解析 由公式 m=ρV得出 ,ρ 甲 V 甲 =ρ 乙 V 乙,则
,因为 ρ 甲 >ρ 乙,则 V 甲 <V 乙,同温条
件下, n 乙 >n 甲。
得 M 乙<M 甲,因此 B正确。
答案 B
甲
乙
乙
甲
V
V
乙乙
甲
由n
mM
n
mM ,甲
46
4.NA 代表阿伏加德罗常数,下列说法中,不正确
的是 ( )A. 标准状况下, NO 和 O2各 11.2 L 相混合,所
得 混合气体的分子总数为 0.75NA
B.25℃ 时, 1 L pH=13 的 Ba(OH)2 溶液中含有
OH- 的数目为 0.1NA
C.1 mol C30H62 分子中含有共价键的数目为
91NA
D.2.8 g乙烯与丙烯的混合物中含碳原子的数目 为 0.2NA
47
解析 NO 和 O2 混合反应生成 NO2 后,还存在 2NO2
N2O4 ,使混合气体的分子总数小于 0.75NA , A
项错; 25℃时, pH=13 的溶液中 c(OH-)=0.1 mol/L ,
1 L 此溶液中含 OH- 0.1 mol,B 项对;烷烃 CnH2n+2
分子中共价键数目为 3n+1 ,据此判断 C 项对;乙烯
和
丙烯的实验式均为 CH2 , 2.8 g 混合物含碳原子数为
NA=0.2NA,D 项对。
答案 A
14
8.2
48
5. 下列选项中所涉及的两个量一定相等的是
( )A. 等物质的量的 Al 分别与足量盐酸、烧碱反应 转移的电子数B.36 g H2O 和 1.204×1024 个 O2 在标准状况下
所占的体积C.pH 相等的氨水与醋酸钠溶液中由水所电离出 的 OH- 浓度D.pH 相等的 H2SO4 和 CH3COOH 稀释相同倍数之
后溶液的 pH
A
49
6. 已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔
体积,下列物理量中尚不能全部计算出其近似
值的是 ( )
A. 固体物质分子的大小和质量
B. 液体物质分子的大小和质量
C. 气体物质分子的大小和质量
D. 气体物质分子的质量
C
50
7. 标准状况下以下 3 种物质① 18 g H2O ②11.2 L
H2S 气体 ③ 0.5 mol苯,下列排列顺序正确的
是 ( )
A.密度:① >③>②
B. 体积:① >③>②
C. 质量:③ >②>①
D. 氢原子数:① >②>③
A
51
8. 在同温同压下,相同体积的甲、乙两种气体的
质量比是 17∶14 。若乙气体是 CO ,则甲气体
可能是 ( )
A.H2S B.HCl C.NH3 D.Cl2
A
52
9. 在一定条件下,某化合物 X受热分解: 2X A↑+2B↑+4C↑测得反应后生成的混合气体对 H2 的相对密度为 11.43, 在相同条件下, X 的相对
分子质量是 ( )A.11.43 B.22.85C.80.01 D.160.02解析 根据质量守恒定律, 2 mol X 生成 7 mol
混合气体, X的摩尔质量为
=80.01 g/mol 。
mol7molg
2/211.43
C
53
10. 标准状况下, a L 气体 X2 和 b L 气体 Y2 恰好完
全反应生成 c L 气体 Z,若 2a=6b=3c, 则 Z的化
学式为 ( )A.XY2 B.X2Y C.X3Y D.XY3
解析 由 知 3X2+Y2 2XmYn, ∴m=3,
n=1 。
2
1
2
1
nn
VV
C
54
11.现有 A 、 B 、 C三种化合物,各取 40 g 相混合,
完全反应后 ,得 18 g B 、 49 g C, 还有 D 生成。 已知 D 的相对分子质量为 106 。现将 22 g A 和 11 g B 反应,能生成 D
( )A.1 mol B.0.5 molC.0.275 mol D.0.25 mol
D
55
12. 下列说法正确的是 ( )① 标准状况下, 22.4 L己烯含有的分子数为6.02×1023
②标准状况下, a L 的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为 ×6.02×1023
③7.1 g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为 0.2×6.02×1023
4.22a
56
⑤1 mol乙醇中含有的共价键数约为 7×6.02×1023
⑥500 mL 1 mol/L 的硫酸铝溶液中含有的硫酸根离子数约为 1.5×6.02×1023
A.①④ B.②⑥C.③⑤ D.②⑤
④60 gSIO2晶体中含有 2×6.02×1023 个 Si—O 键
57
解析 ①标准状况下己烯为液体;③ 7.1 g Cl2 为
0.1 mol, 与 NaOH 反应时只有全部变为 Cl- 时,转移电子数才为 0.2×6.02×1023, 而 Cl2 与 NaOH 反
应时不可能全部变为 Cl-;④60 g SiO2 中应有 Si—
O 键4×6.02×1023 个,因为一个 Si原子可形成 4个 Si—O键;⑤乙醇的结构式为
H—C—C—O—H ,应含有 8×6.02×1023 个共价
键;②⑥正确。答案 B
H H | | | | H H
58
二、非选择题(本题包括 4 小题,共 40 分)13.(8 分 ) ( 1 )在同温、同压下,实验测得 CO 、
N2 和 O2三种气体的混合气体的密度是 H2 的 14.5
倍,其中 O2 的质量分数为 。若其中 CO
和 N2 的物质的量之比为 1∶1 ,则混合气
体中氧 元素的质量分数为 。
( 2 )相同条件下,某 Cl2 与 O2混合气体 100 m
L 恰
好与 150 mL H2 化合生成 HCl 和 H2O, 则混合气
体中 Cl2 与 O2 的体积比为 ,混合气体的平
均相对分子质量为 。
59
解析 ( 1)三种气体的平均相对分子质量为 14.5×2=29, 因 CO 与 N2 的相对分子质量相同,求算
平均相对分子质量时可一并考虑,设 O2 的物质的
量分数为 x,则 CO和 N2 的物质的量分数为
( 1-x) ,因此有: 32x+28(1-x)=29, 解得 x=0.25 。
O2 的质量分数为 ×100%=27.6%。
若 CO 和 N2 的物质的量之比为 1∶1 ,设混合气体
为 1 mol ,则混合气体中氧元素的物质的量为:0.25 mol×2+(0.75 mol÷2)×1=0.875 mol ,氧
元素的质量分数为 ×100%=48.3%。
29320.25
2910.875 6
60
( 2)设 Cl2 的体积为 x mL ,则 O2 的体积为
( 100-x) mL 。根据反应 H2+Cl2 2HCl 、 2H2+O2 2H2O知,
反应中消耗的 H2 为 :x mL+2(100-x) mL=150 mL,
解得 x=50 mL 。因此 n(Cl2)∶n(O2)=1∶1 。体积
百分含量各占 50%。混合气体的相对分子质量为:71×50%+32×50%=51.5 。答案 ( 1 ) 27.6% 48.3%( 2 ) 1∶1 51.5
61
14. ( 8 分)将 4 mol O2 和 3 mol NxHy(y>x) 的混合
气体在 150℃ 和 1.05×105 Pa 下点燃,完全反 应后,恢复到原来的温度与压强时,测得反 应后 N2 、 O2 、 H2O ( g )的混合气体比原混合
气体的密度减少 3/10 。 ( 1 )此反应的化学方程式是(用 NxHy 表示)
。 ( 2 )推算 NxHy 化学式的根据是
。 ( 3 ) x 与 y的关系式为 。
4NxHy+yO2 2xN2+2yH2O(g)
质量守恒定律和阿伏加德罗定律2x+y=8
62
15.(12 分 ) 某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验。操作如下:用质量和容积都相等的烧瓶收集气体,称量收集满气体的烧瓶质量。数据见表(已换算成标准状况下的数值)。
气体 A B C
烧瓶和气体的总质量
(g)
48.408 2 48.408 2 48.408 2
63
已知标准状况下,烧瓶的容积为 0.293 L ,烧瓶和空气的总质量是 48.421 2 g 。空气的平均相对分子质量为 29。 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 是中学常见的气体。
气体 D E F
烧瓶和气体的总质量
(g)
48.382 2 48.434 2 48.876 2
64
( 1 )上述六种气体中,能够使品红溶液褪色的
是(写化学式) 。
( 2 ) E 的相对分子质量是 。
( 3 )实验室制取少量 D 的化学方程式是
。
( 4 ) A 、 B 、 C 可能的化学式是 。
65
解析 根据阿伏加德罗定律:48.421 2 g-48.408 2 g= [ 29-Mr(A) ] g/mol×
解得: Mr(A)=28则 Mr(B)=Mr(C)=Mr(A)=28同理可求得 Mr(D)=26,Mr(E)=30,Mr(F)=64相对分子质量为 28的气体可能有 C2H4 、 CO、 N2
等。相对分子质量为 26的气体为 C2H2 ,相对分子质量为 64的气体为 SO2 。答案 ( 1 ) SO2 ( 2 ) 30( 3 ) CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑( 4 ) C2H4 、 CO 、 N2
L/molL
22.40.293
66
16. ( 12 分)(创新探究)已知气体 X2 和气体 Y2
在一定条件下能化合生成气体 C ,并知 C 的化学式只有三种可能:分别为 XY、 X2Y或 X3
Y。请设计实验(实验装置任选)来确定 C 的化学式,简述实验过程,分析说明结论。实验过程:
。
67
结论及分析:①若实验结果是 ,则生成物 C 的化学式为 XY。判断的依据是 。②若实验结果是 ,则生成物 C 的化学式为 X2Y。
判断的依据是 。解析 该题为通过实验确定生成物化学式。因为组成元素未知,所以不能定性分析,而需转化成可测控的量进行定量分析。根据反应物和生成物均为气体的特点,运用阿伏加德罗定律,可通过反应过程中体积变化或压强的变化值来确定反应物的物质的量之比,再由原子守恒得出生成物的化学式。
68
答案 方法一 实验及操作:(测定反应前后的数据、容器性能、恢复温度三项全对才可)分别取同温、同压、等体积( V1 )的 X2 和 Y2两
种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中,在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后,测定容器的体积( V2 )
69
②V2= V1 2X2+Y2 2X2Y, 反应前后分子数之比是 4
∶3 ,根据阿伏加德罗定律可推得以上结论23
结论及分析:①V2=2V1 X2+Y2 2XY,反应前后分子数之比是 1
∶1,根据阿伏加德罗定律可推得以上结论
70
方法二 实验及操作:分别取同温、同压、等体积的 X2 和 Y2两种气体充
入一恒容的密闭容器中,并测定容器的压强 (p1),
在一定条件下反应完全并恢复到原温度后,再测定容器的压强( p2 )
71
结论及分析: ①p2=p1 X2+Y2 2XY,反应前后分子数之比
是 1∶1,根据阿伏加德罗定律可推得以上结论
②p2= p1 2X2+Y2 2X2Y,反应前后分子数
之比是 4∶3 ,根据阿伏加德罗定律可推得以上结
论
43
返回