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第 5 讲 物质的量 气体摩尔体积
[复习目标] 1.掌握物质的量、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
1.物质的量
2.摩尔质量
1.1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的分子数目( )
2.12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023( )
3.2 mol H O的摩尔质量是1 mol H O的摩尔质量的2倍( )
2 2
4.1 mol O 的质量与它的相对分子质量相等( )
25.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )
质量、物质的量与微粒数目之间的换算
1.“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6 g “可燃
冰”(CH·xHO)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等,则该“可燃冰”的摩尔
4 2
质量为________________,x的值为__________。
2.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Na CoO·1.3H O。若用N 表示阿伏加德罗常数的值,试计算12.2 g该晶体中
0.35 2 2 A
含氧原子数为________,氢原子的物质的量为________mol(结果保留2位小数)。
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(或电子)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(或电子)的个数。如:第2题中,Na CoO·1.3H O是
0.35 2 2
一个整体,计算对象氧原子、氢原子为部分,它们的关系为 Na CoO·1.3H O~3.3O~
0.35 2 2
2.6H。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.气体摩尔体积
2.阿伏加德罗定律
(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 ________或
____________。
(2)阿伏加德罗定律的推论
气体的体积之比等于分子数之比:V∶V=________
1 2
同温、同压下
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M∶M=________
1 2
同温、同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比:p∶p=________
1 21.22 g CO 气体的体积为11.2 L( )
2
2.标准状况下,11.2 L SO 中含有的原子数为2N ( )
3 A
3.标准状况下,11.2 L O 和H 的混合气体所含分子数约为3.01×1023( )
2 2
4.同温、同体积的条件下,等质量的SO 和O 的压强之比为2∶1( )
2 2
5.同温同压下,ρ(H )<ρ(O )( )
2 2
一、n===关系的应用
1.(1)标准状况下,4.8 g甲烷(CH)所占的体积为________L,它与标准状况下________L硫
4
化氢(H S)含有相同数目的氢原子。
2
(2)标准状况下,16 g O 与14 g N 的混合气体所占的体积是________。
2 2
(3)9.03×1023个 NH 含______mol 氢原子,______mol 质子,在标准状况下的体积约为
3
________L。
(4)标准状况下,若6.72 L O 含有m个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为________(用
3
含m的式子表示)。
以物质的量为中心计算的思维流程
二、相对分子质量的计算
2.按要求解答下列问题。
(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______(填化学式)气体。
(2)CO和CO 的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO 的体积为11.2 L(标准状况),则
2 2
①混合气体在标准状况下的密度是__________________________________________g·L-1(结
果保留小数点后2位)。
②混合气体的平均摩尔质量是________g·mol-1。
3.(2023·哈尔滨六中高三模拟)同温同压下,m g NH HCO (s)完全分解生成 NH (g)、
4 3 3
CO(g)、HO(g)。按要求填空。
2 2
(1)若所得混合气体的密度是H 的d倍,则混合气体的物质的量为__________,NH HCO 的
2 4 3
摩尔质量为____________(用含m、d的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为 ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为
________________________________________________________________________。(3)在该条件下,所得NH (g)、CO(g)、HO(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气
3 2 2
体的平均相对分子质量为____________________________________________________。
求气体摩尔质量(M)的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N ):M=。
A
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(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×a%+M×b%+M×c%……,a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数
1 2 3
(或体积分数)。
三、阿伏加德罗定律应用
4.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)=0.5M(Z)。按要求回答下列问题。
(1)当三种气体的分子数相同时,质量最大的是________。
(2)同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是________。
(3)同温下,体积相同的两容器分别充入 2 g Y 气体和 1 g Z 气体,则压强 p(Y)∶p(Z)=
________。
5.向三个密闭容器中分别充入Ne、H、O 三种气体。
2 2
(1)同温、同压、同体积时,三种气体的密度 ρ(Ne)、ρ(H )、ρ(O )由大到小依次是
2 2
________________________________。
(2)温度、密度相同时,三种气体的压强 p(Ne)、p(H )、p(O )由大到小依次是
2 2
________________________________________________________________________
________________________。
(3)质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积 V(Ne)、V(H )、V(O )由大到小依次是
2 2
________________________________________________________________________
________________________。
(4)温度、压强、体积均相同时,三种气体的质量 m(Ne)、m(H )、m(O )由大到小依次是
2 2
________________________________________________________________________
________________________。
应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步,分析“条件”:分析题干中的条件,找出相同与不同。
第二步,明确“要求”:分析题目要求,明确所要求的比例关系。
第三步,利用“规律”:利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行判断。1.设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A
A.4.4 g C HO中含有σ键数目最多为0.7N (2023·浙江6月选考,7A)
2 4 A
B.1.7 g H O 中含有氧原子数为0.2N (2023·浙江6月选考,7B)
2 2 A
C.1 mol重水比1 mol水多N 个质子(2020·全国卷Ⅲ,9B)
A
D.标准状况下,11.2 L Cl 通入水中,溶液中氯离子数为0.5N (2023·浙江6月选考,7D)
2 A
2.设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A
A.11.2 L CO 含π键数目为N (2023·辽宁,5A)
2 A
B.1 mol Si含Si—Si的数目约为4N (2023·湖北,3B改编)
A
C.0.1 mol KNO 晶体中含离子数目为0.2N (2023·辽宁,5C)
3 A
D.0.1 mol CH COOH 与足量 CHCHOH 充分反应生成的 CHCOOCH CH 分子数目为
3 3 2 3 2 3
0.1N (2021·浙江1月选考,18D)
A
3.填空
(1)(2022·辽宁,3A改编)1.8 g 18O中含有的中子数为___________。
(2)(2022·辽宁,3B改编)28 g C H 分子中含有的σ键数目为___________。
2 4
(3)(2022·广东,9C改编)1 mol CO中含有________个电子。
(4)(2022·海南,7C改编)2.8 g 56Fe含有的中子数为________。
(5)(2022·浙江6月选考,12A改编)12 g NaHSO 中含有__________个阳离子。
4
(6)(2022·浙江6月选考,12C改编)8 g CH 含有的中子数为___________。
4
4.下列叙述正确的是( )
A.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N (2018·全国卷 Ⅰ,10B)
A
B.同温同压下,O 和CO 的密度相同(2020·北京,5A)
2 2
C.标准状况下,2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5N (2017·浙江4月选考,22A)
A
D.22.4 L(标准状况)氮气中含7N 个中子(2020·全国卷Ⅲ,9A)
A