2018届高考一轮复习人教版第1讲物质的量气体摩尔体积作业84 12页

第1讲　物质的量　气体摩尔体积 ‎【考纲要求】　1.了解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，并能用于进行简单的化学计算。2.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行相关计算。‎ 考点一|物质的量　摩尔质量(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第1页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数 ‎(1)概念间的关系 ‎(2)物质的量的规范表示方法 ‎2．摩尔质量 ‎(1)含义：单位物质的量的物质所具有的质量。‎ ‎(2)符号M，单位为g·mol－1或g/mol，表达式M＝。‎ ‎(3)数值：Mg的摩尔质量是24_g·mol－1，SO2的摩尔质量是64_g·mol－1，CO的摩尔质量是60_g·mol－1。‎ 由此可知：以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。‎ ‎3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。(　　)‎ ‎(2)物质的量就是1 mol物质的质量。(　　)‎ ‎(3)‎0.012 kg ‎12C中含有约6.02×1023个碳原子。(　　)‎ ‎(4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。(　　)‎ ‎(5)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。(　　)‎ ‎(6)氢氧化钠的摩尔质量是‎40 g。(　　)‎ ‎(7)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。(　　)‎ ‎(8)1 mol OH－的质量为‎17 g·mol－1。(　　)‎ ‎(9)‎18 g水含有10NA个质子。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√‎ ‎4．摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。‎ 答案：三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·mol－1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol－1、g为单位时，三者在数值上是相同的。‎ 例如：钠的摩尔质量为‎23 g·mol－1，钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为‎23 g。‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　基本概念的辨析与应用 ‎1．请用物质的量或化学符号填空：‎ ‎(1)0.5 mol氢离子。________。‎ ‎(2)含25NA个电子的硫酸根离子。________。‎ ‎(3)含6.02×1024个氢原子的氢气。________。‎ ‎(4)质量为‎26 g的碳13原子。________。‎ ‎(5)含质子数10NA的氢原子。________。‎ ‎(6)‎117 g氯化钠。________。‎ 答案：(1)0.5 mol H＋　(2)0.5 mol SO　(3)5 mol H2　(4)2 mol ‎13C　(5)10 mol H　‎ ‎(6)2 mol NaCl ‎2．(RJ必修1·P172题改编)硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为________；‎71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为________，氧原子的物质的量为________。‎ 答案：‎142 g·mol－1　1 mol　2 mol ‎3．已知‎16 g A和‎20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和‎31.76 g D，则C的摩尔质量为________。‎ 解析：根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为(‎16 g＋‎20 g)－‎31.76 g＝‎4.24 g，则M(C)＝＝‎106 g·mol－1。‎ 答案：‎106 g·mol－1‎ ‎[备考提醒]　摩尔质量的计算方法 序号 前提条件 公式 ‎①‎ 任意状态的任意物质 M＝(定义式)‎ ‎②‎ 已知一个分子的质量 M＝m(分子)×NA ‎③‎ 标准状况下的气体 M＝ρ×‎22.4 L·mol－1‎ ‎④‎ 同温同压下的气体 M(A)＝M(B)‎ ‎×D(相对密度)‎ 题点二　分子(或特定组合)中粒子数的计算 ‎4．(1)2 mol CO(NH2)2中含________mol C，________mol N，________ mol H，所含氧原子跟________ mol H2O所含氧原子个数相等。‎ ‎(2)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________ mol SO，Al3＋物质的量________‎ ‎0.8 mol(填“＞”“<”或“＝”)。‎ ‎(3)标准状况下有①‎0.112 L水、②3.01×1023个HCl分子、③‎13.6 g H2S气体、④0.2 mol 氨气、⑤2 mol 氦气、⑥6.02×1023个白磷(P4)分子，所含原子个数从大到小的顺序为________。‎ 答案：(1)2　4　8　2　(2)1.2　<　(3)①＞⑥＞⑤＞③＞②＞④‎ 题点三　质量与微粒数之间的换算 ‎5．某氯原子的质量是a g,‎12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ ‎①该氯原子的相对原子质量为　②m g该氯原子的物质的量为 mol　③该氯原子的摩尔质量是aNA g　④a g该氯原子所含的电子数为17 mol A．①③　　　　　　 B．②④‎ C．①② D．②③‎ 解析：③中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17，④错。‎ 答案：C ‎6．填空 答案：6.02×1023　1.204×1024　6.02×1023　1 mol　2 mol ‎7．最近材料科学家发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3 H2O，若用NA表示阿伏加德罗常数，则‎12.2 g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________。‎ 解析：该晶体的摩尔质量约为‎122 g·mol－1，‎ 则n＝＝0.1 mol。‎ 故晶体中氧原子数为0.1×(2＋1.3)NA＝0.33NA 氢原子物质的量为0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。‎ 答案：0.33NA　0.26 mol 考点二|气体摩尔体积　阿伏加德罗定律(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第2页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎1．影响物质体积的因素 ‎2．气体摩尔体积 ‎(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，单位是L·mol－1；基本表达式是Vm＝。‎ ‎(2)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。‎ ‎(3)特例：标准状况是指温度为0_℃，压强为101 kPa，此时，Vm≈22.4_L·mol－1。‎ ‎3．阿伏加德罗定律 ‎(1)内容：‎ 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。‎ ‎(2)推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)‎ 条件 结论 类型一 同温同压 ＝ ＝ 类型二 同温同容 ＝ 注：以上用到的符号：ρ为密度、p为压强、n为物质的量、M为摩尔质量、V为气体体积。‎ 小题热身 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。(　　)‎ ‎(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是‎22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是‎22.4 L。(　　)‎ ‎(3)‎22.4 L气体在标准状况下是1 mol，在非标准状况下一定不是1 mol。(　　)‎ ‎(4)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。(　　)‎ ‎(5)在相同条件下，相同物质的量的C2H4和C3H6，所含分子个数相同，而相同质量时，它们所含的原子个数相同。(　　)‎ ‎(6)某气体在标准状况下的密度为d，则在1个大气压、‎273 ℃‎时的密度为2d。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是③。‎ ‎①1摩尔水的质量　②1摩尔水蒸气的质量　③1摩尔水蒸气的体积 ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　阿伏加德罗定律及其推论 ‎1．适用范围：只适用于气体(包括混合气体)‎ ‎2．同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。‎ ‎3．应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)。‎ ‎1.常温下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，使两烧瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是(　　)‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 气体X HI NH3‎ H2‎ NO 气体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 解析：审题时要注意三个问题：一是气体X与Y可能反应，二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律，三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积，气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a mol；②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体；③中不反应(光照或点燃条件下才反应)；④中发生反应2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间，故C正确。‎ 答案：C ‎ ‎2．如图有三只气球，其中VA＝VB＝‎1.12 L。‎ ‎(1)A、B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。‎ ‎(2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。‎ ‎(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则VA∶VC＝________。‎ ‎(4)若B中，N2与O2的分子数之比为3∶1，则气体的平均摩尔质量为________。‎ 答案：(1)不一定　(2)1∶1　(3)2∶1‎ ‎(4)‎29 g·mol－1‎ ‎3．等物质的量的C3H6和C2H4：‎ ‎(1)所含的分子数目之比为________。‎ ‎(2)相同条件下体积之比为________。‎ ‎(3)所含的原子总数目之比为________。‎ ‎(4)相同条件下密度之比为________。‎ 答案：(1)1∶1　(2)1∶1　(3)3∶2　(4)3∶2‎ 考向二　涉及气体摩尔体积的计算 ‎4．(RJ必修1·P17‎ ‎3题改编)甲烷与氧气的体积比为1∶2时极易爆炸，此时甲烷与氧气的质量比为(　　)‎ A．1∶4 B．1∶2‎ C．1∶1 D．2∶1‎ 答案：A ‎5．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VL是________。‎ 解析：双原子分子的物质的量＝ mol，双原子分子的摩尔质量＝＝ 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。‎ 答案： L ‎6．长征系列运载火箭的燃料之一是某液体化合物X2Y4。‎16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应化学方程式为X2Y4(l)＋O2(g)===X2(g)＋2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物X2的体积为‎11.2 L，其密度为‎1.25 g·L－1，则：‎ ‎(1)反应前O2的体积(标准状况下)为________。‎ ‎(2)X2的摩尔质量为________；Y元素的名称是________。‎ ‎(3)若反应生成0.1 mol X2，则转移电子的物质的量为________ mol。‎ 解析：(1)根据反应的化学方程式可知，反应前O2的体积与生成的X2气体的体积相同，为11.2 L。‎ ‎(2)X2的摩尔质量为M＝＝＝ρ·‎22.4 L·mol－1＝‎1.25 g·L－1×‎22.4 L·mol－1＝‎28 g·mol－1；X2Y4的摩尔质量为＝‎32 g·mol－1，所以X为N，Y为H。‎ ‎(3)由N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)可知每生成1 mol N2转移4 mol电子，所以反应生成0.1 mol N2时，转移电子的物质的量为0.4 mol。‎ 答案：(1)11.2 L　(2)28 g/mol　氢　(3)0.4‎ ‎[真题发掘·知识串联]　　　　　　　　　　　　　　串线索　固双基　回扣关键知识 以阿伏加德罗定律为载体　串联物质的量的计算 授课提示：对应学生用书第3页 高考载体　(全国高考大纲卷)‎ 下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(　　)‎ A．体积相等时密度相等 B．原子数相等时具有的中子数相等 C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等 答案：C 知识串联——高考还可以这样考 ‎　(1)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎①体积相等时质量相等。(　　)‎ ‎②体积相等时原子数相等。(　　)‎ ‎③体积相等时中子数相等。(　　)‎ ‎④原子数相等时质量相等。(　　)‎ ‎⑤原子数相等时密度相等。(　　)‎ ‎⑥原子数相等时体积相等。(　　)‎ ‎⑦原子数相等时电子数相等。(　　)‎ ‎⑧质量相等时体积相等。(　　)‎ ‎(2)标准状况下，等质量的‎12C18O和14N2：‎ ‎①体积之比为________；‎ ‎②质子数之比为________；‎ ‎③中子数之比为________；‎ ‎(3)下列关于同温同体积下的两种气体‎12C18O和14N2的判断正确的是________。(填字母)‎ A．压强相等时密度相等 B．原子数相等时具有的中子数相等 C．压强相等时质量相等 D．质量相等时密度相等 ‎(4)‎30 g ‎12C18O与________ g 14N2含有相同的中子数。‎ ‎(5)标准状况下，将‎12C18O和14N2等体积混合所得混合气体的密度为________。‎ 答案：(1)①×　②√　③×　④×　⑤×　⑥√　⑦√　⑧×　(2)①14∶15　②14∶15　③16∶15‎ ‎(3)D　(4)32　(5)‎1.29 g·L－1‎ 课时作业(授课提示：对应学生用书第235页)‎ ‎1．下列叙述正确的是(　　)‎ A．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质约含有6.02×1023个分子 B．1 mol氧的质量为‎16 g C．0.5 mol He约含有6.02×1023个电子 D．2H既可表示2个氢原子又可表示2 mol氢分子 解析：作为物质的量的单位，mol可以计量微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团等)，每摩尔物质约含有6.02×1023个“粒子”，这里的“粒子”并不一定是分子，A项错误；使用“mol”作单位时，所指粒子必须明确，且粒子种类要用适当的符号或化学式表示，“1 mol氧”的说法错误，B项错误；2H只表示2个氢原子，D项错误。‎ 答案：C ‎2．雾霾对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．臭氧的摩尔质量是‎48 g B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3‎ C．‎16 g臭氧中含有6.02×1023个原子 D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023‎ 解析：臭氧的摩尔质量是48 g/mol，A项错误；同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2，B项错误；1.00 mol 臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，D项错误。‎ 答案：C ‎3．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 Z气体，若‎2a＝6b＝‎3c，则Z的化学式为(　　)‎ A．XY2　　　　　　　　　 B．X2Y C．X3Y D．XY3‎ 解析：a L∶b L∶c L＝3b L∶b L∶2b L＝3∶1∶2‎ 根据质量守恒可知Z的化学式为X3Y。‎ 答案：C ‎4．取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状况，如图所示。A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是(　　)‎ 答案：C ‎5．一定温度和压强下，用质量均为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 解析：根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体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MSO2＞MCO2＞MO2＞MCH4，所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，故A项错误；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，故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项正确。‎ 答案：D ‎6．在下列条件下，两种气体的分子数一定相等的是(　　)‎ A．同密度、同压强的N2和C2H4‎ B．同温度、同体积的O2和N2‎ C．同体积、同密度的C2H4和CO D．同压强、同体积的O2和N2‎ 答案：C ‎7．标准状况下有以下四种气体：①‎6.72 L CH4　②3.01×1023个HCl分子　③‎13.6 g H2S　④0.2 mol NH3。下列关系不正确的是(　　)‎ A．体积：④<①<③<②‎ B．质量：④<①<③<②‎ C．物质的量：①<②<③<④‎ D．氢原子数：②<④<③<①‎ 解析：①6.72 L CH4的物质的量为＝0.3 mol，②3.01×1023个HCl分子的物质的量为＝0.5 mol，③13.6 g H2S的物质的量为＝0.4 mol，④0.2 mol NH3。标准状况下体积之比等于其物质的量之比，体积：④<①<③<②，A项正确；CH4的质量为0.3 mol×16 g·mol－1＝4.8 g，HCl的质量为0.5 mol×36.5 g·mol－1＝18.25 g，NH3的质量为0.2 mol×17 g·mol－1＝3.4 g，质量：④<①<③<②，B项正确；物质的量大小顺序为④<①<③<②，C项错误；CH4中n(H)＝0.3 mol×4＝1.2 mol，HCl中n(H)＝0.5‎ ‎ mol，H2S中n(H)＝0.4 mol×2＝0.8 mol，NH3中n(H)＝0.2 mol×3＝0.6 mol，氢原子数：②<④<③<①，D项正确。‎ 答案：C ‎8．在标准状况下‎15 g CO与CO2的混合气体的体积为‎11.2 L。则：‎ ‎(1)混合气体的密度是___________________________________。‎ ‎(2)混合气体的平均摩尔质量是_____________________________________。‎ ‎(3)CO2和CO的体积之比是_________________________________________。‎ ‎(4)CO的体积分数是__________________________________________。‎ ‎(5)CO2和CO的质量之比是__________________________________________________。‎ ‎(6)CO的质量分数是__________________________________________________。‎ ‎(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是_____________________________________。‎ ‎(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是_____________________________。‎ 解析：(1)ρ＝＝≈1.339 g/L。‎ ‎(2)解法一：n＝＝0.5 mol，混合气体的平均摩尔质量＝＝＝‎30 g/mol。‎ 解法二：混合气体的平均摩尔质量＝ρ·Vm＝1.339 g/L×22.4 L/mol≈30 g/mol。‎ ‎(3)根据阿伏加德罗定律：体积之比＝物质的量之比，最简单的方法是用十字交叉法计算：‎ 则n(CO2)∶n(CO)＝1∶7。‎ ‎(4)CO的体积分数＝CO的物质的量分数＝×100%＝87.5%。‎ ‎(5)＝＝＝。‎ ‎(6)CO的质量分数＝×100%≈81.7%。‎ ‎(7)n(O)＝2n(CO2)＋n(CO)＝2×0.5 mol×＋0.5 mol×＝0.562 5 mol。‎ ‎(8)n(C)＝n(CO2)＋n(CO)＝0.5 mol。‎ 答案：(1)1.339 g/L　(2)30 g/mol　(3)1∶7　‎ ‎(4)87.5%　(5)11∶49　(6)81.7%　(7)0.562 5 mol　(8)0.5 mol ‎9．(1)标准状况下，‎1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。‎ ‎(2)在‎25 ℃‎、101 kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为________。‎ ‎(3)两个相同容积的密闭容器X、Y，在‎25 ℃‎下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为s________。‎ ‎(4)相同条件下，体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体，其平均摩尔质量分别是________和________。‎ 解析：(1)n＝＝0.03 mol，‎ M＝＝‎64 g·mol－1。‎ ‎(2)温度、压强相同时，体积之比等于其物质的量之比，15∶8＝∶，M(A)＝‎30 g·mol－1。‎ ‎(3)温度、体积相同时，压强之比等于其物质的量之比，4∶11＝∶，M(A)＝‎44 g·mol－1。‎ ‎(4)＝＝M1×＋M2×。＝2×＋32×＝ g·mol－1。‎ ＝(a＋b)g/mol＝g·mol－1。‎ 答案：(1)64　(2)‎30 g·mol－1　(3)‎44 g·mol－1　‎ ‎(4) g·mol－‎1　‎ g·mol－1‎