新編高中化學(xué)江蘇專版必修一講義:專題1 第一單元 第三課時 物質(zhì)的聚集狀態(tài) Word版含答案
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1、新編化學(xué)精品資料 第三課時 物質(zhì)的聚集狀態(tài) —————————————————————————————————————— [課標(biāo)要求] 1.了解不同狀態(tài)下物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。 2.理解氣體摩爾體積的概念。 3.掌握有關(guān)氣體摩爾體積的計算。 4.理解阿伏加德羅定律及其推論。 1.決定物質(zhì)體積大小的因素有微粒的數(shù)目、微粒的大小及微粒間的距離。 其中,氣體微粒間的距離遠大于微粒本身的大小。 2.單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積稱為氣體摩爾體積,用Vm表示,在0 ℃和 101 kPa條件下,即標(biāo)準(zhǔn)狀況下,Vm=22.4 L·mol-1。 3.V、Vm、n之間的關(guān)系:V=n·
2、Vm。 4.阿伏加德羅定律是指在溫度、壓強一定時,任何具有相同微粒數(shù)的氣體 都具有相同的體積。 1.物質(zhì)的聚集狀態(tài) (1)宏觀物質(zhì)的聚集狀態(tài),如:氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài),固態(tài)可分為晶體(如氯化鈉、純堿等)和非晶態(tài)物質(zhì)(如石蠟、玻璃等)。 (2)從微觀上考察,物質(zhì)是原子、分子或離子的聚集體。 2.決定物質(zhì)體積的因素 在溫度和壓強一定時,決定物質(zhì)體積大小的因素:微粒的數(shù)目、微粒的大小、微粒之間的距離。 1.某?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)為探究不同狀態(tài)下物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),通過查閱資料,得到下表中的相關(guān)數(shù)據(jù)。(說明:固體、液體密度均為293 K時的測定值,氣體密度為1.
3、0×105 Pa、273 K時的測定值) 根據(jù)以下數(shù)據(jù),計算1 mol這些物質(zhì)的體積,并將計算結(jié)果填入表中。 物質(zhì) 密度 1 mol物質(zhì)的體積 Al 26.98 2.70 g·cm-3 ①________ Fe 55.85 7.86 g·cm-3 ②________ H2O 18.02 0.998 g·cm-3 ③________ C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3 ④________ H2 2.016 0.089 9 g·L-1 ⑤________ N2 28.02 1.25 g·L-1 ⑥________ CO
4、 28.01 1.25 g·L-1 ⑦________ 提示:①10.0 cm3?、?.10 cm3?、?8.1 cm3 ④58.4 cm3?、?2.4 L ⑥22.4 L?、?2.4 L 2.結(jié)合影響物質(zhì)體積大小的因素分析,一定溫度和壓強下,為何1 mol不同氣體體積大致相同? 提示: (1) (2)當(dāng)溫度、壓強一定時,氣體中微粒間的距離近似相等,故在溫度、壓強一定時,任何具有相同微粒數(shù)的氣體都具有大致相同的體積。 1.1 mol任何物質(zhì)中的微粒數(shù)目都是相同的,即約為6.02×1023。因此,1 mol物質(zhì)的體積大小主要取決于構(gòu)成物質(zhì)的微粒的大小和微粒之間的距
5、離。 2.固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)中微粒之間的距離是非常小的,1 mol固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積主要取決于微粒的大小,不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)中微粒的大小不同,因此,1 mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積是不同的。 3.對于氣體來說,微粒之間的距離遠大于微粒本身的直徑,1 mol氣體的體積主要取決于微粒之間的距離。而氣體分子之間的距離受溫度和壓強等外界條件影響,在同溫同壓下,任何氣體微粒之間的距離可以看成是相等的,因此1 mol任何氣體都具有相同的體積。 4.等物質(zhì)的量的固體或液體的體積無規(guī)律;同溫同壓等物質(zhì)的量的氣體的體積基本相同。 1.下列四種因素:①溫度和壓強、②所含微粒數(shù)、③微粒本身大小、④微
6、粒間的距離,其中對氣態(tài)物質(zhì)體積有顯著影響的是( ) A.②③④ B.②④ C.①③④ D.①②④ 解析:選D 氣態(tài)物質(zhì)微粒之間的距離要比微粒本身的直徑大很多倍,故微粒本身的大小對氣態(tài)物質(zhì)體積無顯著影響。 2.同溫同壓下,兩種氣體的體積如果不同,請你推測其主要原因是( ) A.氣體分子的大小不同 B.氣體分子的物質(zhì)的量不同 C.氣體分子的化學(xué)性質(zhì)不同 D.氣體分子間的距離不同 解析:選B 氣體的體積取決于分子間的距離和氣體分子的數(shù)目(氣體分子的數(shù)目與氣體的物質(zhì)的量成正比),而不是氣體分子本身的大小。當(dāng)溫度和壓強確定后,氣體分子間的距離就確定了,所以此時氣
7、體體積的大小只決定于氣體的物質(zhì)的量,氣體體積不同,說明氣體的物質(zhì)的量不同。 1.概念:單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,符號Vm。 2.單位:L·mol-1或m3·mol-1。 3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積約為22.4_L·mol-1。 4.計算:氣體的物質(zhì)的量(n)、體積(V)與氣體摩爾體積(Vm)之間的關(guān)系V=n·Vm。 [特別提醒] (1)氣體摩爾體積只適用于氣體,非氣體不研究摩爾體積,要注意物質(zhì)的狀態(tài)。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積一定是Vm=22.4 L·mol-1,非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體不一定等于22.4 L·mol-1。 (3)22.4 只是個約數(shù),不是準(zhǔn)
8、確值。 1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4 L嗎? 提示:不是。物質(zhì)的狀態(tài)有氣體、固體或液體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol氣體的體積約為22.4 L,而1 mol固體或液體的體積均不是22.4 L。 2.當(dāng)1 mol氣體的體積為22.4 L時,能否說明該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下? 提示:不能。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol氣體的體積均約為22.4 L,但1 mol氣體的體積為22.4 L時,并不一定說明該氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下,比如適當(dāng)?shù)纳邷囟?氣體膨脹)、增大壓強(壓縮氣體),也能使1 mol氣體的體積變?yōu)?2.4 L。 3.氣體摩爾體積適用范圍是氣體,是否必須為純凈氣體?
9、 提示:氣體摩爾體積的適用范圍是氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體,但是以混合氣體中氣體之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為前提。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合氣體約為22.4 L。 1.氣體摩爾體積的適用條件 (1)標(biāo)準(zhǔn)狀況(0 ℃、1.01×105 Pa)。 (2)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣體,若不是氣體或非標(biāo)準(zhǔn)狀況均不能用22.4 L·mol-1進行計算。 (3)氣體可以是單一氣體也可以是混合氣體。 2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積的相關(guān)計算 ①氣體的物質(zhì)的量n=。 ②氣體的密度ρ===。 ③氣體的分子數(shù)N=n·NA=·NA。 ④氣體的質(zhì)量m=n·M=
10、·M。 1.下列說法正確的是( ) A.1 mol H2的體積約為22.4 L B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol H2O占有的體積為22.4 L C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,任何氣體的氣體摩爾體積約為22.4 L·mol-1 D.只要不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,1 mol氣體的體積就不是22.4 L 解析:選C 使用氣體摩爾體積一定要看清條件,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L,A項錯誤,C項正確;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2O的狀態(tài)不是氣態(tài),不能使用22.4 L·mol-1作判斷,B項錯誤;在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol氣體的體積可能是22.4 L,也可能不是22.4 L,D項錯誤。 2.下列說
11、法正確的是( ) ①標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.02×1023個分子所占的體積約是22.4 L;②0.5 mol H2所占體積為11.2 L;③標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol酒精的體積為22.4 L;④標(biāo)準(zhǔn)狀況下,28 g CO與N2的混合氣體的體積約為22.4 L;⑤各種氣體的氣體摩爾體積都約為22.4 L·mol-1;⑥標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積相同的氣體所含的分子數(shù)相同 A.①③⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥ 解析:選B?、僦?.02×1023個分子在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積不一定是22.4 L,因為這1 mol分子不一定是氣體;②中沒有指明氣體所處狀況,因此,0.5 mol H2的
12、體積不一定是11.2 L;③中的酒精在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體,錯誤;④中是混合氣體,N2和CO的摩爾質(zhì)量相等,二者以任意比例混合,其摩爾質(zhì)量數(shù)值不變,28 g N2與CO的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為22.4 L;氣體摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才是22.4 L·mol-1,故⑤錯。 3.某氣態(tài)氧化物的化學(xué)式為R2O3,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下7.6 g該氧化物的體積是2 240 mL,則此氧化物的摩爾質(zhì)量是________,R的相對原子質(zhì)量是________。 解析:由m=n·M得M===76 g·mol-1;R2O3的相對分子質(zhì)量為76,所以R的相對原子質(zhì)量為=14。 答案:76 g·mol-1 14 4
13、.14 g Fe與足量稀鹽酸混合充分反應(yīng),消耗HCl的質(zhì)量是多少?生成FeCl2的物質(zhì)的量為多少?標(biāo)準(zhǔn)狀況下最多可以收集到氣體的體積為多少? 解析:Fe + 2HCl===FeCl2 + H2↑ 56 g 2×36.5 g 1 mol 22.4 L 14 g m(HCl) n(FeCl2) V(H2) m(HCl)==18.25 g n(FeCl2)==0.25 mol V(H2)==5.6 L 答案:消耗18.25 g HCl,生成0.25 mol FeCl2,最多可收集到5.6 L H2 [方法技巧] 根據(jù)化學(xué)方程式進行計算時,只要注意化學(xué)計量數(shù),并使上
14、下(同一物質(zhì))單位相同,左右(兩種物質(zhì))量相對應(yīng),都可以列出比例式,直接求解,如: Zn + H2SO4(稀)===ZnSO4 + H2↑ 微粒數(shù) 1 1 1 1 質(zhì)量 65 g 98 g 161 g 2 g 物質(zhì)的量 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 65 g 1 mol 1 mol 2 g 1 mol 1 mol 1 mol 22.4 L 65 g 98 g
15、 161 g 22.4 L 1.阿伏加德羅定律——“三同定一同” 在相同溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 2.阿伏加德羅定律的推論 相同條件 結(jié)論 公式 語言敘述 T、p相同 = 同溫、同壓下,氣體的體積與物質(zhì)的量成正比 T、V相同 = 溫度、體積相同的氣體,壓強與物質(zhì)的量成正比 n、T相同 = 物質(zhì)的量相等、溫度相同的氣體,其壓強與體積成反比 T、p 相同 = 同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比 T、p、V 相同 = 同溫、同壓下,體積相同的氣體, 其摩爾質(zhì)量與質(zhì)量成正比 1
16、.下列敘述正確的是( ) A.同溫同壓下,相同體積的物質(zhì),其物質(zhì)的量必然相等 B.任何條件下,等物質(zhì)的量的氧氣和一氧化碳所含的分子數(shù)必然相等 C.1 L一氧化碳?xì)怏w一定比1 L氧氣的質(zhì)量小 D.同溫同壓下,等體積的物質(zhì)所含的分子數(shù)一定相等 解析:選B 只有氣體物質(zhì)才符合阿伏加德羅定律——在同溫同壓下,具有相同體積的氣體的物質(zhì)的量相等。具有相同物質(zhì)的量的兩種由分子構(gòu)成的物質(zhì)具有相同的分子數(shù)。因溫度、壓強不能確定,故1 L CO和1 L O2的物質(zhì)的量大小也不能確定,即二者的質(zhì)量大小無法比較。 2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,兩個容積相等的貯氣瓶,一個裝有O2,另一個裝有CO,則兩瓶氣體具有相同的(
17、 ) A.質(zhì)量 B.原子總數(shù) C.密度 D.分子數(shù) 解析:選BD 兩瓶內(nèi)的氣體具有同溫同壓同體積的關(guān)系,由阿伏加德羅定律可知,兩瓶內(nèi)氣體的分子數(shù)相同,即物質(zhì)的量相等。又由于O2的摩爾質(zhì)量與CO的摩爾質(zhì)量不同,故兩者的質(zhì)量和密度不相等。O2與CO分子均為雙原子分子,故等物質(zhì)的量的O2和CO所含分子總數(shù)、原子總數(shù)均相同。 [方法技巧] 使用阿伏加德羅定律的三個易錯點 易錯點一 適用范圍:任何氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體。 易錯點二 定律中的同溫同壓,不一定指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下;氣體摩爾體積為22.4 L·mol-1只是一種特殊情況。 易錯點三 定律中包含
18、四同(同溫、同壓、同體積、同物質(zhì)的量),只要其中有任意三個相同,則必有第四個相同,即“三同定一同”;若只有兩個相同,則另外兩個必定成比例,即“二同定比例”。 [三級訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)] 1.相同物質(zhì)的量的各固體或液體的體積并不相同,其主要原因是( ) A.粒子大小不同 B.粒子質(zhì)量不同 C.粒子間距離不同 D.粒子的狀態(tài)不同 解析:選A 決定固體或液體體積的主要因素是微粒的數(shù)目和微粒的大小。 2.下列說法正確的是( ) A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L任何氣體都約含有6.02×1023個分子
19、 B.含1 mol氦原子的氦氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2 L C.常溫常壓下,11.2 L Cl2含有的分子數(shù)為0.5NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L蔗糖含有的分子數(shù)為0.5NA 解析:選A 使用氣體摩爾體積時一定要看清條件,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L,A項正確;B項中,氦氣為單原子分子,1 mol體積應(yīng)為22.4 L;C項不是標(biāo)準(zhǔn)狀況;D項,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,蔗糖的狀態(tài)不是氣體。 3.下列說法正確的是( ) A.常溫常壓下,22.4 L CO2中含有NA個CO2分子 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48 L CO含有0.2NA個分子 C.22.4 L Cl
20、2中含有NA個Cl2分子 D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA個氧原子 解析:選BD A項,常溫常壓下,22.4 L CO2的物質(zhì)的量不是1 mol;B項,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48 L CO的物質(zhì)的量為=0.2 mol,含有0.2 NA個分子;C項未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況;D項,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12 L氣體物質(zhì)的量為0.05 mol,一分子O2和CO2中均含2個氧原子,則氧原子的個數(shù)均為0.1NA。 4.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中,所含分子數(shù)最多的是________,含原子數(shù)最多的是__________,質(zhì)量最大的是_____
21、___,體積最小的是________。 解析: H2 O2 H2O 物質(zhì)的量 2 mol 0.5 mol 1 mol 分子數(shù) 2NA 0.5NA NA 原子數(shù) 4NA NA 3NA 質(zhì)量 4 g 16 g 18 g 體積 44.8 L 11.2 L (液體) 答案:H2 H2 H2O H2O 一、單項選擇題 1.下列有關(guān)氣體體積的敘述中,正確的是( ) A.一定溫度和壓強下,各種氣態(tài)物質(zhì)的體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子大小決定 B.一定溫度和壓強下,各種氣態(tài)物質(zhì)的體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定 C.不同的氣體,若體積不
22、同,則它們所含的分子數(shù)也不同 D.氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積約為22.4 L 解析:選B 在一定的溫度、壓強下,氣體的體積取決于微粒數(shù)目的多少,A錯誤,B正確;若狀態(tài)不同,氣體的體積大小和分子數(shù)多少不能判斷,C錯誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積是22.4 L·mol-1,若不在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol氣體所占的體積可能不是22.4 L,D錯誤。 2.常溫常壓下,用等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2分別吹出四個氣球,其中氣體為CH4的是( ) 解析:選D 等質(zhì)量時,摩爾質(zhì)量最小的CH4的物質(zhì)的量最大,同溫同壓下氣體體積最大。 3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,某氣體密度為1.25
23、 g·L-1,則該氣體的相對分子質(zhì)量為( ) A.12.5 B.14 C.28 D.30 解析:選C 相對分子質(zhì)量數(shù)值上等于其摩爾質(zhì)量,摩爾質(zhì)量等于1 mol該氣體的質(zhì)量,1 mol氣體體積此時為Vm=22.4 L·mol-1,M=1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1,所以Mr=28。 4.同溫同壓下,下列有關(guān)比較等質(zhì)量的二氧化硫氣體和二氧化碳?xì)怏w的敘述中正確的是( ) A.密度比為16∶11 B.密度比為11∶16 C.體積比為1∶1 D.體積比為16∶11 解析:選A SO2與CO2的體積比等于其物質(zhì)的量之比,
24、等質(zhì)量時,物質(zhì)的量之比等于其摩爾質(zhì)量的反比,即為相對分子質(zhì)量的反比:44∶64=11∶16,同溫同壓下,密度比為相對分子質(zhì)量之比:64∶44=16∶11。
5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,同質(zhì)量的氣體A和B,已知B的體積大于A,則它們的摩爾質(zhì)量的關(guān)系是( )
A.MA=MB B.MA>MB
C.MA
25、所含分子數(shù)相等,質(zhì)量相等,它們所占的體積也相等 B.22.4 L H2和71 g Cl2恰好反應(yīng)生成2 mol HCl C.非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol任何氣體的體積一定不是22.4 L D.1 mol HCl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約是22.4 L 解析:選D A項中,分子數(shù)、質(zhì)量相等,但是沒有指明是同溫、同壓條件下,氣體的體積不一定相等;B項中,22.4 L H2不一定是1 mol,所以不一定恰好反應(yīng);C項中,非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol氣體的體積可能是22.4 L;D項中,HCl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為22.4 L,正確。 7.下列說法中,正確的是( ) A.1 mol O2和1 mol N
26、2所占的體積都約為22.4 L B.H2的氣體摩爾體積約為22.4 L C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol H2和1 mol NaCl所占的體積都約為22.4 L D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L由N2、N2O組成的混合氣體中所含有的N的物質(zhì)的量為2 mol 解析:選D A項沒有指明條件,無法判斷;B項,氣體摩爾體積的單位應(yīng)是L·mol-1;C項,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,NaCl不是氣態(tài),它的體積遠小于22.4 L;D項,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L由N2、N2O組成的混合氣體的物質(zhì)的量為1 mol,又因為每個分子中都含有2個氮原子,因此所含有的N的物質(zhì)的量為2 mol。 8.下列說法正確的是(NA表示
27、阿伏加德羅常數(shù)的值)( ) A.在常溫常壓下,11.2 L N2含有的分子數(shù)為NA B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4 g H2所占的體積約是44.8 L C.32 g O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積約為22.4 L D.在同溫同壓下,相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)相同 解析:選BC A項為非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,11.2 L N2含有的分子數(shù)小于NA;B中,4 g H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為44.8 L;32g O2的物質(zhì)的量為1 mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積約為22.4 L;D項中氣體所含分子數(shù)相同,但原子數(shù)不一定相同。 三、非選擇題 9.某氣體由雙原子分子構(gòu)成,它的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,
28、該氣體有m g,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則: (1)該氣體的物質(zhì)的量為________mol; (2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L; (3)該氣體所含原子總數(shù)為________個。 答案:(1) (2) (3) 10.(1)質(zhì)量之比為16∶7∶6的三種氣體SO2、CO、NO,其分子數(shù)之比為________;氧原子數(shù)之比為________;相同條件下的體積之比為________。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.7 g NH3的體積為________L,它與標(biāo)準(zhǔn)狀況下________L H2S含有相同數(shù)目的H。 (3)某氣態(tài)氧化物的化學(xué)式為RO2。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.28
29、g該氧化物的體積為448 mL,則該氧化物的摩爾質(zhì)量為________,R的相對原子質(zhì)量為__________。 解析:(1)三種氣體的質(zhì)量之比為16∶7∶6,其物質(zhì)的量之比為∶∶=5∶5∶4,即分子數(shù)之比為5∶5∶4,相同條件下的體積之比為5∶5∶4,氧原子數(shù)之比為10∶5∶4。(2)1.7 g NH3的物質(zhì)的量為=0.1 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,1.7 g NH3中含有0.3 mol H,與0.15 mol H2S含有相同數(shù)目的H,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.15 mol H2S的體積為0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L
30、。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.28 g該氧化物的體積為448 mL,其物質(zhì)的量為=0.02 mol,摩爾質(zhì)量為1.28 g÷0.02 mol=64 g·mol-1,則R的相對原子質(zhì)量為64-16×2=32。 答案:(1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4 (2)2.24 3.36 (3)64 g·mol-1 32 一、單項選擇題 1.下列敘述正確的是( ) A.1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L B.1 mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都約是22.4 L C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol O2所占的體積約是22.4 L D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氣體的物質(zhì)的量不一定
31、是1 mol 解析:選C A項中未指明氣體所處狀況,不能判斷;B項未指明物質(zhì)的狀態(tài),不能判斷;C項中1 mol O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L;D項,標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氣體的物質(zhì)的量為1 mol。 2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列物質(zhì)占體積最大的是( ) A.98 g H2SO4 B.6.02×1023個N2分子 C.44.8 L HCl D.6 g H2 解析:選D A為1 mol H2SO4,B為1 mol N2,C為2 mol HCl,D為3 mol H2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol H2SO4的體積遠遠小于1 mol氣體的體積,而對于相同狀況下的氣體,其物質(zhì)的量越大
32、,所占體積越大。 3.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,標(biāo)準(zhǔn)狀況下m g O2和N2的混合氣體含有b個分子,則n g該混合氣體在相同狀況下所占的體積應(yīng)是( ) A. L B. L C. L D. L 解析:選A 設(shè)O2與N2的平均摩爾質(zhì)量為M,由題意得m/M×NA=b,M=mNA/b,n g該混合氣體的物質(zhì)的量為n/M=nb/mNA,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 nb/mNA(L)。 4.同溫同壓下,具有相同體積的任何氣體中含有的分子數(shù)相同。在一定溫度和壓強下,10體積氣體A2跟30體積氣體B2化合生成20體積某氣體C,則氣體C的化學(xué)式為( ) A.AB B.A2B C.
33、AB3 D.AB2 解析:選C 根據(jù)阿伏加德羅定律,A2、B2、C三種氣體在該反應(yīng)中的物質(zhì)的量之比是1∶3∶2。假設(shè)反應(yīng)前1 mol A2(含2 mol A)、3 mol B2(含6 mol B),反應(yīng)后生成2 mol C(總共含有2 mol A和6 mol B),那么根據(jù)質(zhì)量守恒定律,1 mol C中含有1 mol A和3 mol B,即1個C分子中含有1個A原子和3個B原子,C的化學(xué)式即是AB3。 5.在同溫同壓下,某集氣瓶充滿O2時為116 g,充滿CO2時為122 g,充滿氣體A時為114 g,則A的相對分子質(zhì)量為( ) A.44 B.32 C.28 D.17
34、解析:選C 設(shè)空瓶質(zhì)量為m。據(jù)同溫同壓下相同體積的氣體具有相同的物質(zhì)的量,得 == 得m=100 g,MA=28 g·mol-1。 二、不定項選擇題 6.在體積相同的兩個密閉容器中分別充滿O2、O3氣體,當(dāng)這兩個容器內(nèi)溫度和氣體密度相等時,下列說法正確的是( ) A.兩種氣體的壓強相等 B.O2比O3的質(zhì)量小 C.兩種氣體的分子數(shù)目相等 D.兩種氣體的氧原子數(shù)目相等 解析:選D 根據(jù)題意,等體積、等密度,兩者等質(zhì)量,B項錯誤;等質(zhì)量的O2和O3的物質(zhì)的量不相等,則壓強和分子數(shù)不相等,A、C兩項錯誤;O2和O3都是由氧原子構(gòu)成的,等質(zhì)量的O2和O3原子數(shù)相等,D項正確。 7
35、.下列關(guān)于a g H2和b g He的說法正確的是( ) A.同溫同壓下,H2和He的體積比是2a∶b B.同溫同壓下,若a=b,則H2與He的物質(zhì)的量之比是1∶1 C.體積相同時,He的質(zhì)量一定大于H2的質(zhì)量 D.同溫同壓下,若二者的物質(zhì)的量相等,其體積也相等 解析:選AD n(H2)=a/2 mol,n(He)=b/4 mol,同溫同壓下,V(H2)∶V(He)=n(H2)∶n(He)=2a∶b,A項正確;若a=b,n(H2)∶n(He)=2∶1,B項錯誤;C項中,此時的溫度和壓強沒有確定,不能比較;根據(jù)阿伏加德羅定律,D項正確。 8.在兩個密閉容器中,分別充有質(zhì)量相同的甲、
36、乙兩種氣體,若兩容器的溫度和壓強均相同,且甲的密度大于乙的密度,則下列說法正確的是( ) A.甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多 B.甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少 C.甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小 D.甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小 解析:選B 根據(jù)阿伏加德羅定律可知同溫同壓下氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,即=,由于>1,所以M(甲)>M(乙);由于甲、乙質(zhì)量相等,所以甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少,甲的分子數(shù)比乙少;由于外界條件相同,所以甲、乙摩爾體積相同。 三、非選擇題 9.對一定量氣體體積的探究。 (1)已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積: 化學(xué)式 條件 1 m
37、ol氣體體積/L H2 0 °C,101 kPa 22.4 O2 0 °C,101 kPa 22.4 CO 0 °C,101 kPa 22.4 H2 0 °C,202 kPa 11.2 CO2 0 °C,202 kPa 11.2 N2 273 °C,202 kPa 22.4 NH3 273 °C,202 kPa 22.4 (2)從上表分析得出的結(jié)論: ①1 mol任何氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為______。 ②1 mol不同的氣體,在不同的條件下,體積__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。 (3)理論依據(jù):相同條
38、件下,1 mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是:①________________________________________________________________________, ②________________________________________________________________________。 (4)應(yīng)用:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4 g O2的體積為多少升?(寫出計算過程) 解析:(2)從(1)的數(shù)據(jù)可以看出,1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為22.4 L;1 mol不同的氣體,在不同的條件下,體積不一定相同。(3)因為在相同的溫度和壓強
39、下,任何氣體分子間距離幾乎相同,所以1 mol任何氣體的體積幾乎相等。(4)4 g O2的物質(zhì)的量n(O2)==0.125 mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。 答案:(2)①22.4 L ②不一定 (3)①氣體分子數(shù)目相等?、谙嗤瑮l件下,氣體分子間距離幾乎相等 (4)V(O2)=n·Vm=·Vm=×22.4 L·mol-1=2.8 L。 10.CO和CO2的混合氣體18 g,完全燃燒后測得CO2體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則: (1)混合氣體中CO的質(zhì)量是________g; (2)混合氣體中CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是________L; (3)混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是________g·L-1。 解析:n(CO2)==0.5 mol,假設(shè)反應(yīng)前混合氣體中CO和CO2的物質(zhì)的量分別為x、y,則: 解得: m(CO)=0.25 mol×28 g·mol-1=7 g, V(CO2)=0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。 ρ(混)===1.6 g·L-1。 答案:(1)7 (2)5.6 (3)1.6
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