2019-2020年高三化學一輪總復習 第一章 第3講 物質的量　氣體摩爾體積 新人教版.doc

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2019-2020年高三化學一輪總復習 第一章 第3講 物質的量　氣體摩爾體積 新人教版 [考綱要求]　1.知道摩爾(mol)、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質量、氣體摩爾體積的含義。2.能根據(jù)物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、物質的質量、氣體體積(標準狀況)之間的相互關系進行有關計算。3.能正確解答阿伏加德羅常數(shù)及阿伏加德羅定律與物質的組成、結構及重要反應綜合應用題。 考點一　物質的量、摩爾質量 1．物質的量 (1)物質的量(n) 物質的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量，單位為摩爾(mol)。 (2)物質的量的規(guī)范表示方法： (3)阿伏加德羅常數(shù)(NA) 0．012 kg 12C所含原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)，其數(shù)值約為6.021023，單位為 mol－1。 公式：NA＝ 2．摩爾質量 (1)摩爾質量是單位物質的量的物質所具有的質量。單位是gmol－1。公式：M＝。 (2)數(shù)值：以gmol－1為單位時，任何粒子的摩爾質量在數(shù)值上都等于該粒子的相對分子(原子)質量。 深度思考 1．1 mol NaCl和1 mol HCl所含的粒子數(shù)相同嗎？ 答案　不相同。因為NaCl是離子化合物，組成微粒是Na＋和Cl－，而HCl是共價化合物，組成微粒是HCl分子。 2．阿伏加德羅常數(shù)(NA)與6.021023完全相同嗎？ 答案　不相同。6.021023是個純數(shù)值沒有任何物理意義，而阿伏加德羅常數(shù)(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子數(shù)，它與0.012 kg 12C所含的碳原子數(shù)相同，數(shù)值上約為6.021023。 題組一　有關概念的理解 1．下列說法中正確的是 (　　) A．1 mol任何物質都含有6.021023個分子 B．1 mol Ne中含有約6.021024個電子 C．1 mol水中含2 mol氫和1 mol氧 D．摩爾是化學上常用的一個物理量 答案　B 解析　有些物質是由離子或原子構成的，故A錯；使用摩爾表示物質的量時，應用化學式表明粒子的種類，故C錯；摩爾是物質的量的單位，而不是物理量，故D錯。 2．下列說法正確的是 (　　) A．NaOH的摩爾質量為40 g B．1 mol O2的質量與它的相對分子質量相等 C．1 mol OH－的質量為17 gmol－1 D．氖氣的摩爾質量(單位gmol－1)在數(shù)值上等于它的相對原子質量 答案　D 解析　A錯，摩爾質量的單位是gmol－1；B錯，1 mol O2的質量以g為單位時在數(shù)值上與它的相對分子質量相等；C錯，質量的單位是g；D是對的，要注意氖氣是單原子分子氣體。 　摩爾質量與相對原子(分子)質量的易混點 (1)相對原子(分子)質量與摩爾質量(以g為單位時)不是同一個物理量，單位不同，只是在數(shù)值上相等。 (2)摩爾質量的單位為gmol－1，相對原子(分子)質量的單位為1。 題組二　有關分子(或特定組合)中的微粒數(shù)計算 3．2 mol CO(NH2)2中含________mol C，________mol N，________mol H，所含氧原子跟________mol H2O所含氧原子個數(shù)相等。 答案　2　4　8　2 4．含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO，Al3＋物質的量________ 0.8 mol(填“>”、“<”或“＝”)。 答案　1.2　< 解析　n(SO)＝3n[Al2(SO4)3]＝30.4 mol＝1.2 mol,0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al3＋，由于在溶液中Al3＋水解，故小于0.8 mol。 5．標準狀況下有①0.112 L水?、?.011023個HCl分子　③13.6 g H2S氣體?、?.2 mol氨氣?、? mol氦氣　⑥6.021023個白磷分子，所含原子個數(shù)從大到小的順序為______________________。 答案?、?⑥>⑤>③>②>④ 題組三　物質的質量與微粒數(shù)目之間的換算 6．最近材料科學研究發(fā)現(xiàn)了首例帶結晶水的晶體在5 K下呈現(xiàn)超導性。據(jù)報道，該晶體的化學式為Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，試計算12.2 g該晶體中含氧原子數(shù)__________，氫原子的物質的量________mol。 答案　0.33NA　0.26 解析　晶體的摩爾質量為122 gmol－1，n＝＝0.1 mol，故氧原子數(shù)目＝0.1(2＋1.3)NA＝0.33NA，n(H)＝0.1 mol1.32＝0.26 mol。 7．某氯原子的質量是a g,12C原子的質量是b g，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是 (　　) ①該氯原子的相對原子質量為12a/b?、趍 g該氯原子的物質的量為m/(aNA)mol?、墼撀仍拥哪栙|量是aNA g ④a g該氯原子所含的電子數(shù)為17 mol A．①③ B．②④ C．①② D．②③ 答案　C 解析?、壑心栙|量的單位錯誤；由于該氯原子的質量是a g，故a g該氯原子所含的電子數(shù)為17，④錯。 　有關微粒數(shù)目比較的思維方法 考點二　氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律 1．影響物質體積大小的因素 (1)構成物質的微粒的大小(物質的本性)。 (2)構成物質的微粒之間距離的大小(由溫度與壓強共同決定)。 (3)構成物質的微粒的多少(物質的量的大小)。 2．氣體摩爾體積 (1)含義：單位物質的量的氣體所占的體積，符號Vm，標準狀況下，Vm＝ 22.4_Lmol－1。 (2)相關計算 ①基本表達式：Vm＝ ②與氣體質量的關系：＝ ③與氣體分子數(shù)的關系：＝ (3)影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它決定于氣體所處的溫度和壓強。 3．阿伏加德羅定律及其推論應用 (1)阿伏加德羅定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體，含有相同數(shù)目的分子(或氣體的物質的量相同)。 (2)阿伏加德羅定律的推論(可通過pV＝nRT及n＝、ρ＝導出) 相同條件 結論 公式 語言敘述 T、p相同 ＝ 同溫、同壓下，氣體的體積與其物質的量成正比 T、V相同 ＝ 溫度、體積相同的氣體，其壓強與其物質的量成正比 T、p相同 ＝ 同溫、同壓下，氣體的密度與其摩爾質量(或相對分子質量)成正比 特別提醒　(1)阿伏加德羅定律的適用范圍是氣體，其適用條件是三個“同”，即在同溫、同壓、同體積的條件下，才有分子數(shù)相等這一結論，但所含原子數(shù)不一定相等。(2)阿伏加德羅定律既適用于單一氣體，也適用于混合氣體。 深度思考 1．標準狀況下，1 mol氣體的體積是22.4 L，如果當1 mol氣體的體積是22.4 L時，一定是標準狀況嗎？ 答案　不一定。因氣體的體積與溫度、壓強和氣體的分子數(shù)有關，標準狀況下， 22.4 L氣體的物質的量為1 mol。 2．由阿伏加德羅常數(shù)(NA)和一個水分子的質量(m水)、一個水分子的體積(V水)不能確定的物理量是________。 ①1摩爾水的質量?、?摩爾水蒸氣的質量?、?摩爾水蒸氣的體積 答案?、? 解析　①、②中，1摩爾水或水蒸氣的質量都為m水NA；③中，水蒸氣分子間間距比分子直徑大的多，僅由題給條件不能確定1摩爾水蒸氣的體積。 題組一　以“物質的量”為中心的計算 1．設NA為阿伏加德羅常數(shù)，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p，則b g該氣體在標準狀況下的體積V(L)是 (　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　解法一　公式法： 雙原子分子的物質的量＝ mol 雙原子分子的摩爾質量＝＝ gmol－1 所以b g氣體在標準狀況下的體積為 22.4 Lmol－1＝ L 解法二　比例法： 同種氣體其分子數(shù)與質量成正比，設b g氣體的分子數(shù)為N a g　　～　　p b g　　～　　N 則：N＝，雙原子分子的物質的量為，所以b g該氣體在標準狀況下的體積為 L。 2．某氣體的摩爾質量為M gmol－1，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，在一定的溫度和壓強下，體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X。則表示的是 (　　) A．V L該氣體的質量(以g為單位) B．1 L該氣體的質量(以g為單位) C．1 mol該氣體的體積(以L為單位) D．1 L該氣體中所含的分子數(shù) 答案　B 解析　X除以NA為該氣體的物質的量；然后乘以M表示其質量；最后除以V為1 L該氣體的質量。 熟記宏觀物理量與微觀粒子數(shù)轉化關系 物質的量通過摩爾質量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)將宏觀物理量物質的質量、氣體的體積與微觀物理量微粒個數(shù)、微粒的質量聯(lián)系起來。 題組二　阿伏加德羅定律及推論的應用 3．下列兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是 (　　) A．質量相等、密度不同的N2和C2H4 B．體積相等的CO和N2 C．等溫、等體積的O2和N2 D．等壓、等體積的N2和CH4 答案　A 解析　N2和C2H4這兩種氣體的摩爾質量相等，質量相等時，物質的量也就相等，所含的分子數(shù)也一定相等，A項正確。B、C、D項可根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論加以判斷，所含分子數(shù)均不一定相等。 4．常溫常壓下，兩個容積相同的燒瓶中分別盛滿X和Y兩種氣體，打開開關a，使兩燒瓶內的氣體相通，最后容器內的壓強由大到小的順序排列正確的是 (　　) 編號 ① ② ③ ④ 氣體X HI NH3 H2 NO 氣體Y Cl2 HCl Cl2 O2 A.②>③>①>④ B．③>①＝④>② C．③>①>④>② D．④>①>②>③ 答案　C 解析　審題時要注意三個問題：一是氣體X與Y可能反應，二是壓強大小比較需要應用阿伏加德羅定律，三是注意2NO2N2O4的轉化。同溫同體積，氣體的壓強之比等于物質的量之比。設起始狀態(tài)下，每個燒瓶中氣體的物質的量為a mol。①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常溫下，碘呈固態(tài)，充分反應后，氣體的物質的量為1.5a mol。②中NH3＋HCl===NH4Cl，反應后無氣體。③中不反應(光照或點燃條件下才反應)。④中發(fā)生反應2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，反應后氣體的物質的量介于a mol與1.5a mol之間。 5．某?；瘜W小組學生進行“氣體相對分子質量的測定”的實驗，操作如下：用質量和容積都相等的燒瓶收集氣體，稱量收集滿氣體的燒瓶質量。數(shù)據(jù)見下表(已換算成標準狀況下的數(shù)值)。 氣體 燒瓶和氣體的總質量(g) 氣體 燒瓶和氣體的總質量(g) A 48.408 2 D 48.382 2 B 48.408 2 E 48.434 2 C 48.408 2 F 48.876 2 已知標準狀況下，燒瓶的容積為0.293 L，燒瓶和空氣的總質量為48.421 2 g，空氣的平均相對分子質量為29。A、B、C、D、E、F是中學常見的氣體。 (1)上述六種氣體中，能夠使品紅溶液褪色的是(寫化學式)____________________。 (2)E的相對分子質量是____________________。 (3)實驗室制取少量D的化學方程式是___________________________________。 (4)A、B、C可能的化學式是___________________________________________。 答案　(1)SO2　(2)30　(3)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑　(4)N2、CO、C2H4 解析　設燒瓶的質量為m，盛空氣時，＝，m≈48.04 g，據(jù)阿伏加德羅定律可得：＝，解得M(A)≈28 gmol－1＝M(B)＝M(C)，所以A、B、C可能為N2、CO、C2H4，同理可推出D、E、F的相對分子質量分別為26、30、64，所以D為C2H2，E為C2H6，F(xiàn)為SO2(能使品紅溶液褪色)。  　求氣體的摩爾質量M的常用方法 (1)根據(jù)標準狀況下氣體的密度ρ：M＝ρ22.4(gmol－1)； (2)根據(jù)氣體的相對密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D； (3)根據(jù)物質的質量(m)和物質的量(n)：M＝m/n； (4)根據(jù)一定質量(m)的物質中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝NAm/N； (5)對于混合氣體，求其平均摩爾質量，上述計算式仍然成立；還可以用下式計算：＝a%＋b%＋c%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(shù)(或體積分數(shù))。 考點三　突破阿伏加德羅常數(shù)應用的六個陷阱 題組一　氣體摩爾體積的適用條件及物質的聚集狀態(tài) 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)2.24 L CO2中含有的原子數(shù)為0.3NA () (2)常溫下11.2 L甲烷氣體含有的甲烷分子數(shù)為0.5NA () (3)標準狀況下，22.4 L己烷中含共價鍵數(shù)目為19NA () (4)常溫常壓下，22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應，轉移的電子數(shù)為2NA () (xx新課標全國卷，9D) 題組二　物質的量或質量與狀況 2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)常溫常壓下，3.2 g O2所含的原子數(shù)為0.2NA (√) (2)標準狀況下，18 g H2O所含的氧原子數(shù)目為NA (√) (3)常溫常壓下，92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數(shù)為6NA (√) (xx新課標全國卷，9C) 題組三　物質的微觀結構 3．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)4.5 g SiO2晶體中含有的硅氧鍵的數(shù)目為0.3NA (√) (2)30 g甲醛中含共用電子對總數(shù)為4NA (√) (3)標準狀況下，22.4 L氦氣與22.4 L氟氣所含原子數(shù)均為2NA () (4)18 g D2O所含的電子數(shù)為10NA () (5)1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA () (6)12 g金剛石中含有的共價鍵數(shù)為2NA (√) (7)12 g石墨中含有的共價鍵數(shù)為1.5NA (√) (8)31 g白磷中含有的共價鍵數(shù)為1.5NA (√)  1．只給出物質的體積，而不指明物質的狀態(tài)，或者標準狀況下物質的狀態(tài)不為氣體，所以求解時，一要看是否為標準狀況下，不為標準狀況無法直接用22.4 Lmol－1(標準狀況下氣體的摩爾體積)求n；二要看物質在標準狀況下是否為氣態(tài)，若不為氣態(tài)也無法由標準狀況下氣體的摩爾體積求得n，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作為命題的干擾因素迷惑學生。 2．給出非標準狀況下氣體的物質的量或質量，干擾學生正確判斷，誤以為無法求解物質所含的粒子數(shù)，實質上，此時物質所含的粒子數(shù)與溫度、壓強等外界條件無關。 3．此類題型要求同學們對物質的微觀構成要非常熟悉，弄清楚微粒中相關粒子數(shù)(質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù))及離子數(shù)、電荷數(shù)、化學鍵之間的關系。常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子，Cl2、N2、O2、H2等雙原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物質。 題組四　電解質溶液中，粒子數(shù)目的判斷 4．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)0.1 L 3.0 molL－1的NH4NO3溶液中含有的NH的數(shù)目為0.3 NA () (2)等體積、等物質的量濃度的NaCl，KCl溶液中，陰、陽離子數(shù)目之和均為2NA() (3)0.1 molL－1的NaHSO4溶液中，陽離子的數(shù)目之和為0.2NA () (4)25 ℃、pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－數(shù)目為0.2NA () 題組五　阿伏加德羅常數(shù)的應用與“隱含反應” 5．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下充分反應后，混合物的分子數(shù)為2NA () (2)標準狀況下，22.4 L NO2氣體中所含分子數(shù)目為NA () (3)100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH3分子數(shù)為NA () (4)標準狀況下，0.1 mol Cl2溶于水，轉移的電子數(shù)目為0.1NA () 題組六　氧化還原反應中電子轉移數(shù)目的判斷 6．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)5.6 g鐵粉與硝酸反應失去的電子數(shù)一定為0.3NA () (2)0.1 mol Zn與含0.1 mol HCl的鹽酸充分反應，轉移的電子數(shù)目為0.2NA () (3)1 mol Na與足量O2反應，生成Na2O和Na2O2的混合物，轉移的電子數(shù)為NA(√) (4)1 mol Na2O2與足量CO2充分反應轉移的電子數(shù)為2NA () (5)向FeI2溶液中通入適量Cl2，當有1 mol Fe2＋被氧化時，共轉移的電子的數(shù)目為NA () (6)1 mol Cl2參加反應轉移電子數(shù)一定為2NA () 4．突破此類題目的陷阱，關鍵在于審題： (1)是否有弱離子的水解。 (2)是否指明了溶液的體積。 (3)所給條件是否與電解質的組成有關，如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1 molL－1，與電解質的組成無關；0.05 molL－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1 molL－1，與電解質的組成有關。 5．解決此類題目的關鍵是注意一些“隱含反應”，如： (1)2SO2＋O22SO3　2NO2N2O4 N2＋3H22NH3 (2)Cl2＋H2OHCl＋HClO (3)NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－ 6．氧化還原反應中轉移電子數(shù)目的判斷是一類典型的“陷阱”，突破“陷阱”的關鍵是： (1)同一種物質在不同反應中氧化劑、還原劑的判斷。 如①Cl2和Fe、Cu等反應，Cl2只做氧化劑，而Cl2和NaOH反應，Cl2既做氧化劑，又做還原劑。 ②Na2O2與CO2或H2O反應，Na2O2既做氧化劑，又做還原劑，而Na2O2與SO2反應，Na2O2只做氧化劑。 (2)量不同，所表現(xiàn)的化合價不同。 如Fe和HNO3反應，F(xiàn)e不足，生成Fe3＋，F(xiàn)e過量，生成Fe2＋。 (3)氧化劑或還原劑不同，所表現(xiàn)的化合價不同。 如Cu和Cl2反應生成CuCl2，而Cu和S反應生成Cu2S。 (4)注意氧化還原的順序。 如向FeI2溶液中，通入Cl2，首先氧化I－，再氧化Fe2＋，所以上述題(5)中轉移的電子數(shù)目大于NA。 考點四　最?？嫉亩繉嶒灐獨怏w體積、質量的測定 定量實驗中常測定3種數(shù)據(jù)：溫度、質量和體積。 溫度——用溫度計測量 質量 體積 1．氣體體積的測定裝置 既可通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體的體積(二者體積值相等)，也可直接測量收集的氣體體積。 測量氣體體積的常用方法 (1)直接測量法。如圖A、B、C、D、E均是直接測量氣體體積的裝置。測量前A裝置可先通過調整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體，且兩管液面相平。C裝置則是直接將一種反應物置于倒置的量筒中，另一反應物置于水槽中，二者反應產生的氣體可以直接測量。 裝置D：用于測量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積數(shù)。讀數(shù)時，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內增加的水的體積等于被反應管吸收后剩余氣體的體積。 裝置E：直接測量固液反應產生氣體的體積，注意應恢復至室溫后， 讀取注射器中氣體的體積。(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積 測量)。 (2)間接測量法。如F裝置是通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積。 2．氣體質量的測量裝置 氣體質量的測量一般是用吸收劑將氣體吸收，然后再稱量。常見的吸收裝置： 題組一　氣體體積的測定 1．欲測定金屬鎂的相對原子質量。請利用下圖給定的儀器組成一套實驗裝置 (每個儀器只能使用一次，假設氣體的體積可看作標準狀況下的體積)。 填寫下列各項(氣流從左到右)： (1)各種儀器連接的先后順序(用小寫字母表示)應是______接________、________接________、________接________、________接________。 (2)連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步，其先后順序是 ______________________________________________________________(填序號)。 ①待儀器B中的溫度恢復至室溫時，測得量筒C中水的體積為Va mL； ②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量，得質量為m g，并將其投入試管B中的帶孔隔板上； ③檢查裝置的氣密性； ④旋開裝置A上分液漏斗的活塞，使其中的水順利流下，當鎂完全溶解時再關閉這個活塞，這時A中共放入水Vb mL。 (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質量，其數(shù)學表達式為________________________________________________。 (4)若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會使所測定鎂的相對原子質量數(shù)據(jù)________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 答案　(1)a　h　g　b　c　f　e　d　(2)③②④① (3)(22.41 000m)/(Va－Vb)　(4)偏小 解析　欲測定鎂的相對原子質量，只能根據(jù)M＝求得，而一定質量的鎂的物質的量是通過測定一定質量的鎂條與鹽酸反應置換出的氫氣的體積來確定的。因此氫氣的體積就是本實驗中可測量的量。本題的反應原理：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。實驗開始時，裝置B中沒有鹽酸，而裝置E中才有鹽酸。如何讓E中的鹽酸進入B中？可以通過往A中加入水的方法把空氣壓進E中，進而把E中的鹽酸壓進B中與鎂條反應，產生氫氣。而B中產生的氫氣將D中的水壓進C中。此時進入C中水的體積包括兩部分：一是從分液漏斗流入A中水的體積；二是反應產生氫氣的體積。故可以確定儀器的連接順序、實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)的處理方法。若試管B的溫度未冷卻至室溫，氣體的溫度偏高，導致氣體體積偏大，從而使測定的鎂的相對原子質量偏小。 題組二　氣體質量的測定 2．有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同學設計如下實驗，通過測量反應前后C、D裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數(shù)。 (1)加熱前通入空氣的目的是___________________________________________， 操作方法為_________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為：A______________，C______________，D________________。 (3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl的含量將________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”，下同)；若B中反應管右側有水蒸氣冷凝，則測定結果中NaHCO3的含量將________；若撤去E裝置，則測得Na2CO310H2O的含量將________。 (4)若樣品質量為w g，反應后C、D增加的質量分別為m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的質量分數(shù)為______________________________________________ (用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。 答案　(1)除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳　關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止 (2)堿石灰　無水硫酸銅(或無水CaCl2、P2O5等)　堿石灰 (3)偏低　無影響　偏低　(4)% 解析　(2)A、C、D都是U形管，不能盛液體試劑，只能盛固體試劑。A處試劑必須同時吸收CO2和水蒸氣，故A處盛的是堿石灰；C、D兩處分別吸收水蒸氣和CO2，故C處可盛無水硫酸銅(或無水CaCl2、P2O5等)，D處可盛堿石灰。 (3)若A裝置盛放NaOH溶液只吸收CO2，不吸收水蒸氣，則混合物中產生水蒸氣的Na2CO310H2O和NaHCO3的總質量在計算中會增大，因此測得的NaCl的含量會偏低；若B中反應管右側有水蒸氣冷凝，則水蒸氣總質量減小，Na2CO310H2O和NaHCO3的總質量在計算中會減小，但是NaHCO3的質量是根據(jù)CO2的質量進行計算，所以測得的NaHCO3的含量不受影響；若撤去E裝置，則D裝置可吸收來自外界空氣中的CO2，使得NaHCO3的質量在計算中會增大，故測得的Na2CO310H2O的含量會偏低。 (4)NaHCO3的質量分數(shù)：284 gmol－1w g100%＝%。 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)0.5 mol O3與11.2 L O2所含的分子數(shù)一定相等 () (xx福建理綜，10A) 解析　沒有指明標準狀況，11.2 L不一定為0.5 mol。 (2)1.00 mol NaCl中含有6.021023個NaCl分子 () (xx新課標全國卷，7A) 解析　氯化鈉中不存在NaCl分子。 (3)1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外層電子總數(shù)為86.021023 (√) (xx新課標全國卷，7B) 解析　因為Na＋最外層有8個電子，所以1.00 mol Na＋中含有86.021023個最外層電子。 (4)電解58.5 g熔融的NaCl，能產生22.4 L氯氣(標準狀況)、23.0 g金屬鈉 () (xx新課標全國卷，7D) 解析　應生成11.2 L Cl2。 (5)在18 g 18O2中含有NA個氧原子 (√) (xx福建理綜，7A) (6)標準狀況下，22.4 L空氣含有NA個單質分子 () (xx福建理綜，7B) 2．(xx新課標全國卷，9)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是(　　) A．分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA B．28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA C．常溫常壓下，92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數(shù)為6NA D．常溫常壓下，22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應，轉移的電子數(shù)為2NA 答案　D 解析　氣體摩爾體積為22.4 Lmol－1一定要注意條件是在標準狀況下。A項中1個NO2和1個CO2分子中都含有2個氧原子，故分子總數(shù)為NA的混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA；B項中乙烯(C2H4)和環(huán)丁烷(C4H8)的最簡式均為CH2,28 g混合氣體中含CH2的物質的量為2 mol，故含有的碳原子數(shù)為2NA；C項中NO2和N2O4的最簡式均為NO2,92 g混合氣體中含NO2的物質的量為2 mol，故含有原子的總數(shù)為23NA＝6NA；D項中提到氣體的體積，只有在標準狀況下，才能用22.4 Lmol－1進行計算，故常溫常壓下，不能代入22.4 Lmol－1計算Cl2的物質的量。 3．(xx四川理綜，7改編)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是 (　　) A．標準狀況下，33.6 L氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA B．常溫常壓下，7.0 g乙烯與丙烯的混合物中含有氫原子的數(shù)目為NA C．1 mol Al3＋離子含有的核外電子數(shù)為3NA D．某密閉容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定條件下充分反應，轉移電子的數(shù)目為0.6NA 答案　B 解析　解題的關鍵有兩點：(1)HF在標準狀況下的狀態(tài)；(2)可逆反應不能進行到底。HF在標準狀況下為液體，故A錯；乙烯與丙烯的混合物可以看成是由“CH2”組成的，7.0 g乙烯與丙烯的混合物的物質的量為0.5 mol，含有的H原子的物質的量為1 mol，故B正確；C項1個Al3＋核外電子數(shù)為10，則1 mol Al3＋所含有的核外電子數(shù)為10 mol(即10NA)，故C錯；因N2和H2的反應為可逆反應，反應不能進行到底，故D錯。 4．(xx廣東理綜，11改編)設nA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是(　　) A．常溫下，4 g CH4含有nA個C—H共價鍵 B．1 mol Fe與足量的稀HNO3反應，轉移2nA個電子 C．1 mol Fe2＋與足量的H2O2溶液反應，轉移2nA個電子 D．常溫常壓下，22.4 L的NO2和CO2混合氣體含有2nA個O原子 答案　A 解析　特別注意反應物的量對Fe與稀HNO3反應產物的影響。A項4 g CH4的物質的量為n(CH4)＝＝0.25 mol,1個CH4分子含有4個C—H鍵，則0.25 mol CH4含有1 mol(即nA個)C—H共價鍵；B項Fe與足量稀HNO3反應生成Fe(NO3)3,1 mol Fe反應時，轉移3 mol(即3nA個)電子；C項，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，1 mol Fe2＋被氧化時，應轉移nA個電子；D項常溫常壓下，22.4 L的NO2和CO2混合氣體的物質的量并非1 mol，含有的O原子也不是2nA個。 5．(xx海南，7)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法中正確的是 (　　) A．在密閉容器中加入1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反應后可得到NH3分子數(shù)為NA B．一定條件下，2.3 g的Na完全與O2反應生成3.6 g產物時失去的電子數(shù)為0.1NA C．1.0 L的0.1 molL－1 Na2S溶液中含有的S2－離子數(shù)為0.1NA D．標準狀況下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子數(shù)為NA 答案　B 解析　選項A，工業(yè)合成氨的反應為可逆反應，實際生成的NH3分子數(shù)小于NA；選項B,2.3 g Na為0.1 mol，無論與O2反應生成Na2O還是Na2O2，均轉移0.1 mol電子；選項C，雖然溶液中含0.1 mol Na2S，但由于S2－部分水解，故溶液中S2－數(shù)目小于0.1NA；選項D，CCl4在標準狀況下為液體。 6．(xx四川理綜，7)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (　　) A．標準狀況下，22.4 L二氯甲烷的分子數(shù)約為NA個 B．盛有SO2的密閉容器中含有NA個氧原子，則SO2的物質的量為0.5 mol C．17.6 g丙烷中所含的極性共價鍵為4NA個 D．電解精煉銅時，若陰極得到電子數(shù)為2NA個，則陽極質量減少64 g 答案　B 解析　二氯甲烷在標況下為液態(tài)，22.4 L不一定為1 mol，A項錯誤；1 mol SO2中含有氧原子2 mol，故含有NA個氧原子的SO2的物質的量為0.5 mol，B項正確；17.6 g丙烷的物質的量為0.4 mol,1 mol丙烷中含有極性鍵8 mol，故0.4 mol中含有極性鍵3.2 mol，為3.2NA個，C項錯誤；電解精煉銅時，陽極為粗銅，當轉移2 mol電子時，陽極消耗的質量不一定為64 g，D項錯誤。 1．下列有關氣體體積的敘述中，正確的是 (　　) A．在一定的溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質體積大小由氣體分子的大小決定 B．在一定的溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質體積的大小由物質的量的多少決定 C．不同的氣體，若體積不同，則它們所含的分子數(shù)一定不同 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 答案　B 解析　決定物質體積的因素：①微粒數(shù)的多少，②微粒本身的大小，③微粒間的距離。其中微粒數(shù)的多少是決定物質體積大小的主要因素。對于氣體物質，在一定溫度和壓強下，其體積的大小主要由分子數(shù)的多少來決定，故A不正確，B正確；氣體的體積隨溫度和壓強的變化而變化。體積不同的氣體，在不同的條件下，其分子數(shù)可能相同，也可能不同，是無法確定的，故C不正確；氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積，其大小是不確定的，會隨著溫度、壓強的變化而變化，22.4 Lmol－1是標準狀況下的氣體摩爾體積，故D不正確。 2．某氣體的摩爾質量為M gmol－1，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，在一定的溫度和壓 強下，體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X。則表示的是 (　　) A．V L該氣體的質量(以g為單位) B．1 L該氣體的質量(以g為單位) C．1 mol該氣體的體積(以L為單位) D．1 L該氣體中所含的分子數(shù) 答案　B 解析　X除以NA為該氣體的物質的量；然后乘以M表示其質量；最后除以V為1 L該氣體的質量。 3．科學家剛剛發(fā)現(xiàn)了某種元素的原子，其質量是a g,12C的原子質量是b g，NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (　　) A．該原子的摩爾質量是aNA B．W g該原子的物質的量一定是 mol C．W g該原子中含有NA個該原子 D．由已知信息可得：NA＝ 答案　B 解析　該原子的摩爾質量是aNA gmol－1，A錯誤；一個原子的質量為a g，所以W g該原子中含有個該原子，C錯誤，B正確；NA可以表示為 mol－1，D錯誤。 4．下列說法中不正確的是 (　　) A．1 mol氧氣中含有12.041023個氧原子，在標準狀況下占有體積22.4 L B．1 mol臭氧和1.5 mol氧氣含有相同的氧原子數(shù) C．等體積、濃度均為1 molL－1的磷酸和鹽酸，電離出的氫離子數(shù)之比為3∶1 D．等物質的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子數(shù)之比為1∶6，氧原子數(shù)之比為1∶3 答案　C 解析　O2為雙原子分子，1 mol O2含有12.041023個氧原子，1 mol O2在標準狀況下占有體積為22.4 L，A正確；臭氧為O3，因此B正確；由于H3PO4為弱電解質，不能完全電離，因此C錯誤；干冰和葡萄糖的分子式分別為CO2、C6H12O6，因此D正確。 5．如圖所示，分別向密閉容器內可移動活塞的兩邊充入空氣(已知空氣體積占整個容器容積的1/4)、H2和O2的混合氣體，在標準狀態(tài)下，若將H2、O2的混合氣體點燃引爆?；钊茸髲?，恢復原溫度后，活塞右滑停留于容器的中央。則原來H2、O2的體積之比可能為 (　　) A．2∶7 B．5∶4 C．2∶1 D．7∶2 答案　D 解析　設H2、O2的物質的量分別為x，y 2H2＋O22H2O (1)若H2過量，則 ＝ (2)若O2過量，則 ＝ 6．同溫同壓下，a g甲氣體和2a g乙氣體所占體積之比為1∶2，根據(jù)阿伏加德羅定律判斷，下列敘述不正確的是 (　　) A．同溫同壓下甲和乙的密度之比為1∶1 B．甲與乙的相對分子質量之比為1∶1 C．同溫同體積下等質量的甲和乙的壓強之比為1∶1 D．等質量的甲和乙中的原子數(shù)之比為1∶1 答案　D 解析　同溫同壓下，氣體體積之比等于物質的量之比，推知∶＝1∶2，M(甲)＝M(乙)，根據(jù)密度公式，氣體的密度等于質量除以體積，在同溫同壓下甲、乙密度之比為1∶1，A項正確；甲、乙的相對分子質量相等，B項正確；同溫同體積下，氣體的物質的量與壓強成正比，等質量的甲、乙氣體的物質的量相等，所以壓強也相等，C項正確；相對分子質量相等、質量相等，甲乙分子數(shù)相等，但是甲、乙分子的組成不確定，可能為單原子分子、雙原子分子、三原子分子或多原子分子，原子數(shù)不一定相等，D項錯誤。 7．阿伏加羅常數(shù)約為6.021023 mol－1。下列敘述中正確的是 (　　) A．在室溫下，8 g甲烷含有的共價鍵數(shù)約為6.021023 B．3.2 g的Cu與足量的濃硝酸反應生成的氣體分子數(shù)約為6.021022 C．含有6.021023個中子的D2O的質量為2.0 g D．pH＝2的硫酸氫鈉溶液中的硫酸根離子數(shù)約為6.021021 答案　C 解析　本題考查阿伏加德羅常數(shù)。8 g甲烷為0.5 mol，1 mol甲烷含有4 mol共價鍵，故8 g甲烷含有的共價鍵數(shù)約為26.021023，A選項錯誤；3.2 g的Cu完全反應時，轉移電子數(shù)為0.1 mol，則根據(jù)得失電子守恒可知，產生的NO2氣體為0.1 mol，但存在2NO2N2O4，故B選項錯誤；C項中D2O的物質的量為0.1 mol，質量為2.0 g，C選項正確；D選項中溶液的體積未知，所以無法求算離子的數(shù)目，D選項錯誤。 8．設阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA，下列說法正確的是 (　　) A．1 mol Na2O2和水完全反應，轉移電子數(shù)為2NA B．0.5 L 0.2 molL－1 FeCl3溶液中，含F(xiàn)e3＋數(shù)為0.1NA C．在一定條件下，催化分解80 g SO3，混合氣體中氧原子數(shù)為3NA D．常溫常壓下，28 g乙烯和丙烯混合氣體含有的碳原子總數(shù)為2.5NA 答案　C 解析　根據(jù)Na2O2和水的反應 ,1 mol Na2O2和水完全反應，轉移電子數(shù)為NA，A項錯誤；0.5 L 0.2 molL－1 FeCl3溶液中，由于Fe3＋水解，溶液中含F(xiàn)e3＋數(shù)目小于0.1NA，B項錯誤；根據(jù)氧原子守恒，C項正確；設28 g乙烯和丙烯混合氣體中乙烯的質量為a，則碳原子總數(shù)為(2＋3)NA＝2NA，D項錯誤。 9．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 (　　) A．如果5.6 L N2中含有n個氮氣分子，則阿伏加德羅常數(shù)一定為4n B．標準狀況下，22.4 L空氣中含有NA個單質分子 C．60 g SiO2晶體中含有Si—O鍵的數(shù)目為4NA D．1 mol Al3＋完全水解生成Al(OH)3膠體粒子的數(shù)目為NA 答案　C 解析　選項A中因不知N2所處條件而無法確定；B項中空氣由N2、O2、CO2、稀有氣體等組成，由于空氣中含有CO2等非單質物質，因此標準狀況下22.4 L空氣中所含單質分子的數(shù)目小于NA；Al(OH)3膠體粒子是許多Al(OH)3分子的集合體，所以1 mol Al3＋完全水解生成Al(OH)3膠體粒子的數(shù)目遠小于NA。 10．(1)H2SO4的相對分子質量為________，它的摩爾質量為____________。 (2)在標準狀況下，0.5 mol任何氣體的體積都約為_________________________。 (3)4 g H2與22.4 L(標準狀況)CO2相比，所含分子數(shù)目較多的是____________。 (4)0.01 mol某氣體的質量為0.28 g，該氣體的摩爾質量為____________，在標準狀況下，該氣體的體積是________。 答案　(1)98　98 gmol－1　(2)11.2 L　(3)4 g H2 (4)28 gmol－1　0.224 L 11．如圖所示，兩個連通容器用活塞分開，左右兩室(體積相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使兩容器內氣體密度相同。打開活塞，使NO與O2充分反應。(不考慮NO2與N2O4的轉化) (1)開始時左右兩室分子數(shù)____________(填“相同”或“不相同”)。 (2)反應前后NO室壓強________(填“增大”或“減小”)。 (3)最終容器內密度與原來____________(填“相同”或“不相 同”)。 (4)最終容器內____(填“有”或“無”)O2存在。 答案　(1)不相同　(2)減小　(3)相同　(4)有 解析　(1)由左右兩室體積相同，兩容器內氣體密度相同可知，兩容器中氣體的質量相等，但NO和O2的摩爾質量不相等，故其物質的量不相等，開始時左右兩室分子數(shù)不相同。(2)由于反應前后NO室的氣體物質的量減小，故壓強減小。(3)體系的體積和氣體的質量均未變化，密度不變。(4)由于NO和O2反應，O2過量，故最終容器內有O2存在。 12．化合物A是一種不穩(wěn)定的物質，它的分子組成可用OxFy表示。10 mL A氣體能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同溫同壓)。 (1)A的化學式是__________，推斷的依據(jù)是______________________________ _____________________________________________________________________。 (2)已知A分子中x個氧原子呈…O—O—O…鏈狀排列，則A分子的電子式是______ ________________________________________________，結構式是____________。 答案　(1)O3F2　阿伏加德羅定律和元素質量守恒定律 (2) 　F—O—O—O—F 解析　依題意有V(A)∶V(O2)∶V(F2)＝10 mL∶15 mL∶10 mL＝2∶3∶2，根據(jù)阿伏加德羅定律(同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質的量之比)，寫出該化學方程式：2A===3O2＋2F2；根據(jù)元素質量守恒定律，A的化學式為O3F2。 13．某同學利用氯酸鉀分解制氧氣的反應，測定氧氣的摩爾質量，實驗步驟如下： ①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻，放入干燥的試管中，準確稱量，質量為a g。 ②裝好實驗裝置。 ③檢查裝置氣密性。 ④加熱，開始反應，直到產生一定量的氣體。 ⑤停止加熱(如圖所示，導管出口高于液面)。 ⑥測量收集到的氣體的體積。 ⑦準確稱量試管和殘留物的質量為b g。 ⑧測量實驗室的溫度。 ⑨把殘留物倒入指定的容器中，洗凈儀器，放回原處，把實驗桌面收拾干凈。 ⑩處理實驗數(shù)據(jù)，求出氧氣的摩爾質量。 回答下列問題： (1)如何檢查裝置的氣密性？__________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)以下是測量收集到的氣體體積必須包括的幾個步驟：①調整量筒內外液面高度使之相同；②使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫；③讀取量筒內氣體的體積。這三步操作的正確順序是__________(請?zhí)顚懖襟E代號)。 (3)測量收集到的氣體體積時，如何使量筒內外液面的高度相同？ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)如果實驗中得到的氧氣體積是c L(25 ℃、1.01105 Pa)，水蒸氣的影響忽略不計，氧氣的摩爾質量的計算式為(含a、b、c，不必化簡)M(O2)＝____________________。 答案　(1)將導管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導管口逸出，放開手后，有少量水進入導管，表明裝置不漏氣 (2)②①③　(3)慢慢將量筒下移 (4) 解析　此題為一定量實驗題，同時也考查了化學實驗的一些基本操作步驟，做定量實驗題的一般方法步驟為先看實驗目的，再明確實驗的反應原理和計算原理。 該實驗的反應原理為 2KClO32KCl＋3O2↑。 計算原理為M(O2)＝，m(O2)＝a g－b g，n(O2)＝，所以，該實驗的關鍵在于準確測定氧氣的體積。而氣體的體積取決于兩個因素，一是溫度，二是壓強。這就要求讀數(shù)時，氣體溫度要與室溫一致，量筒內外壓強一致。在弄清原理后，再考慮實驗的每一步操作。 14．測定1 mol氧氣在標準狀況下所占體積的實驗操作的步驟如下： ①按下圖裝配實驗裝置。 ②洗凈試管然后充分干燥。 ③向500 mL燒瓶里裝滿水，向500 mL燒杯里加入少量水，把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡皮管B夾緊。 ④稱得試管的質量為14.45 g，往試管里加入KClO3和MnO2的混合物，再稱其質量為15.95 g。 ⑤打開彈簧夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯中的水面一致，再關閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉。 ⑥打開彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產生氣體，即水不再流向燒杯時為止。 ⑦反應完畢后把裝置放置冷卻到室溫。 ⑧調節(jié)燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關閉彈簧夾。 ⑨用500 mL量筒測量燒杯里水的體積為285.0 mL，把它換算為標準狀況下氧氣的體積為279.7 mL。 ⑩再稱量冷卻后試管的質量為15.55 g。 (1)在操作⑦中，裝置冷卻時，玻璃管C的出口，一直要在燒杯的水中，不能離開水面，其理由是_______________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)簡述操作⑧的必要性，即為什么要調節(jié)燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致？___________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)標準狀況下，1 mol氧氣所占的體積(保留小數(shù)后兩位)為________L；混合物中MnO2的質量分數(shù)為________。 答案　(1)溫度降低時，燒瓶內的壓強降低，這時燒杯中的水就會回流，從而可以 準確地求出氣體的體積 (2)如果燒瓶中的壓強和外界大氣壓不一致，就不能準確地求出氣體體積　(3)22.38　32% 解析　這是一道利用阿伏加德羅定律測定1 mol氧氣標況下所占體積的實驗題。其原理是通過測量氧氣排出的水的體積，進而確定產生的氧氣的體積，成功的關鍵是燒瓶內的氣體在反應前后是否處于同一狀態(tài)，即是否同溫同壓，由于氣體體積的大小受溫度、壓強的影響，若燒杯內的液面不一致，則造成壓強的改變，使誤差增大。若反應完后未冷卻至室溫，則會更多地偏離標準狀況，使結果不準確。