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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第1 讲 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积
本讲复习目标
1.掌握物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、摩尔质量(M)、气体摩尔质量(Vm)的概念及转换关系。
2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、质量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行
有关计算。
夯基·知识精讲
一.物质的量(n)及其阿伏加德罗常数(NA)
1.物质的量(n)
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体,单位为mol。
(2)数值:1 mol 粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C 中所含的碳原子数相同。
(3)描述对象:微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合(如原子
团、官能团等)。
(4)使用注意事项:
①物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能将其理解成“物质的数量”或“物质的质
量”。
②物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,其单位摩尔后面应为确切的微粒名称;如1 mol 氢
(不确切)和1 mol 大米(宏观物质)皆为错误说法。
③在化学方程式中,化学计量数不仅表示反应物和生成物之间微粒个数的关系,还可表示反应物和生
成物之间的物质的量的关系。
如2H2+O2===2H2O,既可以理解成2 个氢分子与1 个氧分子反应生成2 个水分子,也可以说2 摩尔氢
气与1 摩尔氧气反应生成2 摩尔水。在化学方程式中,化学计量数之比等于微粒数之比,也等于物质的量
之比。
2.阿伏加德罗常数(NA)
(1)概念:1 mol 任何粒子所含的微粒数,通常用6.02×1023 mol-1表示。
1
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(2)物质的量(n)、微粒数(N)与阿伏加德罗常数(NA)的关系为:
n=或N=n·NA或NA=。
(3)使用注意事项:阿伏加德罗常数与6.02×1023不能等同,阿伏加德罗常数不是一个纯数,它有单位,
其单位为“mol-1”,而6.02×1023只是一个近似值,它无单位。
【例题1】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.
【答案】D
【解析】
a g 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 气体在标准状况下的体积为
×22.4 L·mol-1= L。
【例题2】据央视新闻报道,在政府工作报告中指出,建设一批光网城市,推进5 万个行政村通光纤,让
更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A.6 g 光缆由0.1 mol SiO2分子构成
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si 与O 的质量之比为7 8∶
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
【答案】C
【解析】
光缆中的二氧化硅是由原子直接构成的,不含分子,A 项错误;标准状况下SiO2为固体,B 项错误;SiO2
中Si 与O 的质量之比为28 32
∶
=7 8∶,C 项正确;SiO2和CO2的摩尔质量不同,D 项错误。
二.摩尔质量(M)
1.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,单位:g/mol。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以g/mol 为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。
2
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2.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系为:
n=或m=n·M 或M=。
3.概念区别:
摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩
尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1 mol 物质的质量单位是g。
【例题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”(CH4·xH2O)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”的摩尔质量为______________,x 的值为
______________。
【答案】160 g·mol-1 8
【例题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约为
__________,氢原子的物质的量约为________mol。
【答案】0.33NA 0.26
三.物质体积大小的影响因素、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗定律
1.影响物质体积大小的因素
影响物质体积的因素有粒子数目的多少,粒子大小,粒子间距离。
在粒子数目相同的情况下,固体、液体的体积大小主要由粒子本身大小决定,气体体积主要由粒子间
距离决定,而气体的粒子间距离又由温度和压强决定。
2.气体摩尔体积(Vm)
(1)概念:单位物质的量的气体所占有的体积(即一定温度和压强下,1mol 的气体所占的体积),单位
为L·mol-1(或L/mol)和m3/mol(或m3·mol-1)。
(2)特例:标准状况(0 ℃,101 kPa)下,Vm为22.4 L·mol-1。
(3)气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为n=。
(4)使用注意事项:
3
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①使用对象必须是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。如水、酒精、SO3、CCl4等在标准状
况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算。
22.4 L·mol
②
-1的理解:
气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·mol-1,也可能不
是22.4 L·mol-1。故1 mol 气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273 ℃和
202 kPa 时,Vm也为22.4 L·mol-1。
【例题1】有以下四种物质:①标准状况下,11.2 L 二氧化碳 ②8 g 氢气 ③1.204×1024 个氮气分子
④4 ℃时18 mL 水(ρ=1 g·cm-3)。完成下列填空:
它们所含分子数最多的是________(填序号,下同),所含原子数最多的是________,质量最大的是
________,所含电子数最多的是________。
【答案】② ② ③ ③
【例题2】在150 ℃时碳酸铵受热可完全分解,则其完全分解后所产生的气态混合物的密度是相同条件下
氢气密度的( )
A.96 倍
B.48 倍
C.12 倍
D.32 倍
【答案】C
【解析】
150 ℃时碳酸铵受热完全分解的化学方程式为(NH4)2CO3=====2NH3↑+H2O↑+CO2↑。根据质量守恒定律,
反应前1 mol 即96 g 碳酸铵受热完全分解,则反应后所生成混合气体的质量应为96 g。所以,反应后生成
的混合气体的摩尔质量M(混)===24 g·mol-1,根据同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,则
有===12。
【例题3】已知:①6.72 L NH3(标准状况下)
1.204×10
②
23个H2S 分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下
列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>①
B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>②>①>③
【答案】B
【解析】
4
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①标准状况下,6.72 L NH3 的物质的量为=0.3 mol;②1.204×1023 个H2S 分子的物质的量为=0.2 mol;
③5.6 g CH4的物质的量为=0.35 mol;④HCl 物质的量为0.5 mol。
由上述计算可知,物质的量④>③>①>②,相同条件下,体积大小为④>③>①>②,A 项错误;
①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4=1.2 mol,②1.204×1023个H2S 分子所含原子
的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol×5=1.75 mol,④0.5 mol
HCl 所含原子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,所以原子数目③>
>
>
①④②,B 项正确;
同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,故密度大小④>
>
>
②①③,C 项错误;
NH
①
3的质量为17 g·mol-1×0.3 mol=5.1 g,②H2S 的质量为34 g·mol-1×0.2 mol=6.8 g,③CH4质量为5.6
g,④HCl 质量为36.5 g·mol-1×0.5 mol=18.25 g,故质量大小④>
>
>
②③①,D 项错误。
3.阿伏加德罗定律
(1)含义:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数,即具有相同的
物质的量。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p 相同
=
同温、同压下,气体的物质的量与其体积成正比
T、p 相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
T、V 相同
=
同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比
(3)使用注意事项:
①“任何气体”既包括单一气体,也包括混合气体。
②推论不必死记硬背,可由pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。
【方法总结】求解气体摩尔质量“五”方法
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(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(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(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=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=M1×a%+M2×b%
+M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
【例题4】一定温度和压强下,用m g 的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气
球。下列说法正确的是( )
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4 1∶
D.气球③和气球④中气体密度之比为2 1∶
【答案】D
【解析】
根据阿伏加德罗定律的推论:同温同压下,同质量气体的体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量
的大小关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①②③④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4,
A 错误;同质量的气体,分子数之比等于其物质的量之比,也等于其摩尔质量的反比,气球①和气球③中
气体分子数不相等,气球①和气球④中气体物质的量之比为1 4∶,B、C 错误;同温同压下,气体的密度与
其摩尔质量成正比,气球③和气球④中气体密度之比为2 1∶,D 正确。
【例题5】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____气体。
(2)CO 和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是_________________g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是________g·mol-1。
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(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),若所得气体对H2的相对密度为d,则
该混合气体的平均相对分子质量为________,混合气体的物质的量为________,NH4HCO3的摩尔质量为
________(用含m、d 的代数式表示)。
【答案】(1)64 SO2 (2)
1.61
①
②36 (3)2d mol 6d g·mol-1
【解析】
(1)M=ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1。
(2)2CO+O2=====2CO2,CO 的体积与生成CO2的体积相等,故18 g CO 和CO2的混合气体的总体积为11.2
L,在标准状况下,该混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO 的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y
mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
①混合气体的密度为≈1.61 g·L-1。
②解法一:=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1。
(3)根据密度之比等于相对分子质量之比,NH3、CO2、H2O(g)的平均相对分子质量为2d,由n=得n 混=
mol,根据化学方程式NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O↑,NH4HCO3 的物质的量为× mol= mol,所以
NH4HCO3的摩尔质量为 g·mol-1=6d g·mol-1。
提能·课后精练
1.(2021 秋·河南洛阳·高三校考开学考试)标准状况下,由0.5 gH2、11g CO2和4 gO2组成的混合气体,
其体积约为
A.8.4 L
B.11.2 L
C.14.0 L
D.16.8 L
【答案】C
【详解】
0.5g H2、11g CO2和4g O2的体积分别是:
氢气:
×22.4L/mol=5.6L;
7
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二氧化碳:
=5.6L;
氧气:
=2.8L,
所以混合气体的体积V=5.6L+5.6L+2.8L=14.0L,故C 正确。
故选C。
2.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)加热条件下,含
的浓盐酸与足量的
充分反
应生成
。设
为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A.反应转移电子
B.
中含中子数为
C.反应生成标准状况下气体
D.
含离子键数为
【答案】B
【详解】
二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:
;
A.反应中电子转移关系为,
,但是浓盐酸与
反应随着反应的进行,浓盐酸浓度下降,反
应不完全,转移电子数小于
,A 项错误;
B.1 个
中含有10 个中子,
为0.1mol,其中含中子数为
,B 项正确;
C.根据A 分析可知,反应生成标准状况下气体小于
,C 项错误;
D.
为共价化合物,不含离子键,D 项错误;
故选B。
3.(2022 秋·河北石家庄·高三石家庄精英中学校考阶段练习)下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一;
1mol
②
任何物质都含有约6.02×1023个原子;
6.02×10
③
23就是阿伏加德罗常数;
④氢原子的摩尔质量是1g;
HCl
⑤
的摩尔质量等于1molHCl 分子的质量。
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A.①②③
B.②③④
C.②③④⑤
D.全部
【答案】D
【详解】
①摩尔是国际单位制中物质的量的单位,故错误;
1mol
②
任何物质都含有约6.02×1023个粒子,而物质不一定由单个原子构成,如氧气、二氧化碳等,故错
误;
③阿伏加德罗常数的单位为mol-1,6.02×1023mol-1是阿伏加德罗常数的近似值,故错误;
H
④
的摩尔质量是1g·mol-1,故错误;
HCl
⑤
的摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上等于lmolHCl 分子的质量(以克为单位),故错误;
故选D。
4.(2018·全国·高三专题练习)有一种气体的质量是14.2g,体积是4.48 升(标准状况下),该气体的摩尔质
量是
A.28.4
B.
C.71
D.
【答案】D
【详解】
标准状况下4.48L 气体的物质的量为
,其质量为14.2g,则该气体的摩尔质量是
,故答案为D 项。
5.(2023·全国·高三专题练习)向三个密闭容器中分别充入
、
、
三种气体,下列有关这三种气体
的叙述正确的是
A.温度、压强相同时,三种气体的密度关系:
B.温度、密度相同时,三种气体的压强关系:
C.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系:
D.温度、压强、体积均相同时,三种气体的质量关系:
【答案】B
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【详解】
A.根据阿伏加德罗定律的推论,
,则
,即温度、压强相同时,气体的密度
与其摩尔质量成正比,则
,选项A 错误;
B.同理,温度、密度相同时,气体的压强与其摩尔质量成反比,则三种气体的压强:
,选项B 正确;
C.量、温度、压强均相同时,气体的体积与其摩尔质量成反比,三种气体的体积大小应为
,选项C 错误;
D.温度、压强、体积均相同时,气体的质量与其摩尔质量成正比,则
,选项D 错
误;
故选B。
6.(2023·天津和平·统考二模)下列说法正确的是
A.标准状况下,1 mol
的体积为22.4 L
B.同温同压下,等体积的
和CO 所含分子数相同
C.pH=1 的盐酸中,
为
D.丁烷所含碳原子数是相同质量乙烷的2 倍
【答案】B
【详解】
A.标况下,水不是气态,无法使用22.4L/mol 计算气体体积,故A 错误;
B.同温同压下,
和CO 的体积相等,分子数相等,故B 正确;
C.pH=1 的盐酸中,
为
,故C 错误;
D.设质量为mg,丁烷所含碳原子物质的量为
,乙烷所含碳原子物质的量为
,丁烷
所含碳原子数不是相同质量乙烷的2 倍,故D 错误;
故选B。
7.(2022 秋·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考开学考试)下列说法中,不正确的是
10
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A.
中含
和
B.“摩尔”是物质的量的单位
C.
任何物质都约含
个原子
D.
水所含的水分子数和
所含的
原子数都约为
【答案】C
【详解】
A.
水中含
氢原子和
氧原子,A 正确;
B.物质的量的单位是摩尔,B 正确;
C.物质不一定由原子构成,有的物质由分子或离子构成,故
物质中不一定约含
个原子,C
错误;
D.水是由水分子构成的,
水所含的水分子数约为
,
是由
原子构成的,
所含的
原子数约为
,D 正确。
故选C。
8.(2020·全国·高三专题练习)在一定温度和压强下,1 体积X2气体与3 体积Y2气体化合生成2 体积气体
化合物,则该化合物的化学式为
A.XY3
B.XY
C.X3Y
D.X2Y3
【答案】A
【详解】
在一定温度和压强下,1 体积X2气体与3 体积Y2气体化合生成2 体积气体化合物,假设生成气体化合物为
Z,根据体积之比等于物质的量之比得到方程式X2 + 3Y2 = 2Z,根据原子守恒,Z 的化学式为XY3,故A
符合题意。
综上所述,答案为A。
9.(2023·湖南娄底·统考模拟预测)
为阿伏加德罗常数的值。硫、氟及其化合物在生产、生活中有广
泛应用。下列有关叙述正确的是
11
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A.0.2mol
和0.3mol
混合反应转移电子数最多为
B.标准状况下,11.2LHF 含原子总数为
C.1mol
(如图所示)分子含
键数为
D.32g
、
、
的混合物中含S 原子数为
【答案】A
【详解】
A.
,0.2mol
与0.3mol
完全反应,转移0.4mol 电子,A 项正确;
B.标准状况下,HF 为液体,不确定其物质的量,B 项错误;
C.1 个
分子含6 个单键,则1mol
(如图所示)分子含
键数为
,C 项错误;
D.32g 硫的单质含1molS,含S 原子数为
,D 项错误。
故选A。
10.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)我国科学家利用CO2合成淀粉的核心反应如图所示,设NA为阿伏加
德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①消耗4.4 g CO2时,转移电子数为0.6NA
B.标准状况下11.2 L H2O2所含的非极性键数为NA
C.30 g HCHO 与DHA 的混合物中含氧原子数为2NA
D.16.2 g 淀粉在酶的作用下发酵酿酒最多可生成乙醇分子数为0.3NA
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【答案】A
【详解】
A. 由反应机理可知,反应①发生的反应为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和氢气,则消耗4.4 g 二氧化
碳,反应转移电子数为
×6×NAmol—1=0.6NA,故A 正确;
B.标准状况下,过氧化氢为液态,无法计算11.2L 过氧化氢的物质的量和含有的非极性键的数目,故B
错误;
C.甲醛和DHA 的最简式相同,都为CH2O,则30 g 甲醛与DHA 的混合物中含氧原子数为
×NAmol
—1=NA,故C 错误;
D.由淀粉酿酒涉及的反应可得如下关系式:(C6H10O5)n—nC6H12O6—2n C2H6O2,则16.2 g 淀粉在酶的作用
下发酵酿酒最多可生成乙醇分子数为
×2n×NAmol—1=0.2NA,故D 错误;
故选A。
11.(2023·河北保定·统考二模)设
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.浓度均为
的
和
两种溶液中所含
的数目之比为
B.标准状况下,
的甲醛分子中含有的
键数目为
C.标准状况下,
氟化氢中含有的分子数目为
D.
超重水(
)分子中含有的中子数目为
【答案】B
【详解】
A.未说明
的
和
两种溶液的体积关系,不能计算两种溶液中所含
的数目之比,故A
错误;
B.碳氧双键中含有1 个
键,甲醛分子中含有3 个
键,标准状况下,
的甲醛的物质的量为
0.1mol,
键数目为
,故B 正确;
C.氟化氢在标况下不是气体,
氟化氢的物质的量不是0.1mol,故C 错误;
D.
分子中含有中子数为8+2
=12,
超重水(
)分子中含有的中子数目为1.2
,故D 错
13
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误;
故选B。
12.(2018 秋·黑龙江绥化·高三校考阶段练习)已知1.505×1023个X 气体分子的质量为8g,则X 气体的摩
尔质量是
A.16g
B.32g
C.64g/mol
D.32g/mol
【答案】D
【详解】
1.505×1023个X 气体分子的物质的量为
=0.25mol,由1.505×1023个X 气体分子的质量为8g 可
知,X 气体的摩尔质量为
=32g/mol,故选D。
13.(2023 春·湖南益阳·高三桃江县第一中学校考阶段练习)有X,Y 两恒压密闭容器且X 容积大于Y,
X 中充满CO 气体,Y 中充满
、
、
混合气体,同温同压测得两容器中气体密度相同。下列叙述
正确的是
A.两容器中气体平均摩尔质量相同
B.Y 中所含原子数更多
C.Y 容器中,
、
和
的质量比可能为1 7 5
∶∶
D.升温引燃Y 中气体,Y 中气体密度不变(此时水为水蒸气)
【答案】A
【详解】
A.M=ρ Vm
⋅
,同温同压下气体密度和气体摩尔体积都相同,则两容器中气体平均摩尔质量相同,A 正
确;
B.Y 的体积小,所含分子数少,但甲烷中的原子数多又会使原子总数增加,两容器中所含原子数无法比
较,B 错误;
C.CO 和N2的摩尔质量相等,则N2在Y 中的含量可以是任意值,但CH4和O2混合的平均摩尔质量必须与
CO 的摩尔质量相等,设CH4、O2的物质的量分别为x、y,则16x+32y=28(x+y),
,CH4、O2质量比
为
=1:6,C 错误;
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D.恒压下,升温引燃后水为气态,CH4+2O2=CO2+2H2O 的气体总质量和总物质的量都不变,根据阿伏伽
德罗定律的推论可知气体的体积随温度升高而增大,则密度减小,D 错误;
故选:A。
14.(2023·全国·高三专题练习)瓦斯中甲烷与氧气的质量比为
时极易发生爆炸。下列说法错误的是
A.甲烷与氧气的质量比为
时,甲烷与氧气的体积之比为
B.同温同压下等体积的甲烷和氧气的密度之比为
C.同温同体积下等质量的甲烷和氧气的压强之比为
D.同压强、同体积的甲烷和氧气所含的原子数之比为
【答案】D
【详解】
A.
,A 正
确;
B.同温同压下体积相同的气体,其物质的量相同
,B 正确;
C.同温同体积同质量的气体,压强之比等于摩尔质量的反比,故甲烷和氧气的压强之比为
,C 正确;
D.未给出温度是否相同,无法判断分子数是否相同,进而无法判断原子数的比例,D 错误;
故选:D。
15.(2022 秋·黑龙江大庆·高三肇州县第二中学校考阶段练习)某气体的摩尔质量为M g/mol,NA表示阿
伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为V L 的该气体所含有的分子数为X。则
表示的是
A.V L 该气体的质量(以g 为单位)
B.1 L 该气体的物质的量(以mol 为单位)
C.1 mol 该气体的体积(以L 为单位)
D.1 L 该气体的质量(以g 为单位)
【答案】D
【详解】
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该气体的物质的量表示为
,质量表示为
×M g/mol=
g/mol,则
=
,NA本身单位
为mol-1,则
表示每升气体的质量,即1 L 该气体的质量(以g 为单位), D 正确;
答案选D。
16.Ⅰ.现有m g 某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol-1,若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护层,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:3O2===2O3,将8 L 氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
【答案】Ⅰ.(1) (2) (3) Ⅱ.3
17.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a 和b 分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充
入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之
差为10.9 g。
(1)甲室中气体的物质的量为________mol。
(2)甲室中气体的质量为________g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为_____________。
(4)经过查资料知道HCl+NH3===NH4Cl(NH4Cl 常温下是固体),如果将隔板a 去掉,当HCl 与NH3完全反
应后,隔板b 将静置于刻度“______”处(填数字)。
【答案】(1)1 (2)11 (3)11 (4)2
【详解】
(1)同温同压下,气体的物质的量之比等于其体积之比,由图可知甲室中气体的物质的量为=1 mol。(2)乙
室中HCl 气体的质量为0.6 mol×36.5 g·mol-1=21.9 g,则甲室中气体的质量为21.9 g-10.9 g=11 g。
(3)甲室中气体的物质的量为1 mol,质量为11 g,平均摩尔质量为=11 g·mol-1,则甲室中NH3、H2的平均
相对分子质量为11。
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(4)设甲室中氨气的物质的量为x,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组为x+y=1 mol,
17 g·mol-1×x+2 g·mol-1×y=11 g,可得x=0.6 mol、y=0.4 mol;如果将隔板a 去掉,0.6 mol HCl 与0.6
mol NH3恰好完全反应生成氯化铵固体,剩余H2的物质的量为0.4 mol,同温同压下,气体的体积之比等于
其物质的量之比,所以隔板b 将会左移至刻度“2”处。
18.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况
(约20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。
Ⅰ.甲组同学拟设计如图1 所示的装置来完成实验。
(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式:________________________。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥
形瓶中。请帮助他们分析其原因:_________________________。
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于________________________。
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:______(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由:
____________________________________。
Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后,认为稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中
的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢
气的体积偏小,于是他们设计了如图2 所示的实验装置。
实验中准确测定出4 个数据,如表:
实验前
实验后
铝铜合金质量/g
m1
m2
量液管(C)中液体体积/mL
V1
V2
(注:量液管大刻度在上方,小刻度在下方)
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积Vm=________。
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【答案】
Ⅰ.(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大
(3)收集到水的体积
(4)没有 相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等
Ⅱ. L·mol-1
【详解】
Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内压强增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴
入锥形瓶中。
(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体
积。
(4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积
相等,所以没有影响。
Ⅱ.2Al+6H+===2Al3++3H2↑
2 mol 3 mol
mol mol
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