2018-2019版新學(xué)案化學(xué)同步人教全國版講義：第一章 第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用 第2課時(shí)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時(shí)氣體摩爾體積［學(xué)習(xí)目標(biāo)定位］1.知道決定氣體體積的主要因素，能敘述阿伏加德羅定律的內(nèi)容。2.知道氣體摩爾體積的含義，記住標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。3。能進(jìn)行氣體體積、物質(zhì)的量、微粒數(shù)目之間的換算。一、氣體摩爾體積1．決定物質(zhì)體積大小的因素(1)物質(zhì)體積大小的影響因素(2)粒子數(shù)目相同物質(zhì)的體積關(guān)系2．圖解氣體摩爾體積3．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積的計(jì)算（1）計(jì)算關(guān)系①氣體的物質(zhì)的量n＝eq\f（V,22。4)mol；②氣體的摩爾質(zhì)量M＝Vm·ρ＝22.4ρg·mol－1；③氣體的分子數(shù)N＝n·NA＝eq\f(V,22.4)·NA；④氣體的質(zhì)量m＝n·M＝eq\f（V，22。4)·Mg。(2)計(jì)算填空34．0g氨氣的物質(zhì)的量是________，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣的體積是________，所含的氨氣分子數(shù)是________。答案2.0mol44。8L1.204×1024解析根據(jù)氣體相關(guān)計(jì)算公式n＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA）＝eq\f(V，22。4)(標(biāo)準(zhǔn)狀況）可知：n（NH3)＝eq\f（34。0g,17g·mol－1)＝2.0mol.V(NH3）＝n（NH3）·Vm＝2。0mol×22。4L·mol－1＝44.8L.N(NH3）＝n（NH3)·NA＝2。0mol×6。02×1023mol－1＝1.204×1024。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積（2）計(jì)算公式n＝eq\f(m，M）＝eq\f(N,NA）＝eq\f（V,22.4）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）例1下列敘述正確的是（）A．1mol任何氣體的體積都為22.4LB．1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都為22.4LC．只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積才約為22.4L·mol－1D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22。4L任何氣體的物質(zhì)的量都是1mol答案D解析A中沒有指明該物質(zhì)所處溫度、壓強(qiáng)；B中沒有指明該物質(zhì)的狀態(tài)；C中在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積也可能是22.4L·mol－1；選項(xiàng)D正確。例2設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述中正確的是(）A．常溫常壓下，11.2LCO2所含的原子數(shù)為1.5NAB．常溫常壓下，48gO3含有的氧原子數(shù)為3NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LH2O所含分子數(shù)為NAD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LH2所含原子數(shù)為NA答案B解析常溫、常壓(非標(biāo)準(zhǔn)狀況）下11。2LCO2的物質(zhì)的量不是0.5mol，所含原子數(shù)不是1.5NA；48gO3的物質(zhì)的量為1mol,所含氧原子數(shù)為3NA；標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O為液態(tài),不能應(yīng)用氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量；標(biāo)準(zhǔn)狀況下22。4LH2的物質(zhì)的量為1mol，所含氫原子數(shù)為2NA。思維啟迪—-使用“22。4L·mol－1”要“三看”（1）看所處條件：必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況.非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積不一定是22。4L。（2)看物質(zhì)狀態(tài):必須為氣態(tài)。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下水、酒精、四氯化碳等為非氣體物質(zhì)。(3)看數(shù)值單位：單位是L·mol－1，而不是L；數(shù)值“22。4"為近似值。二、阿伏加德羅定律1．氣體體積與物質(zhì)的量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究（1)實(shí)驗(yàn)觀察電解水的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：由圖可知:A試管中收集到的氣體是氫氣，B試管中收集到的氣體是氧氣,二者的體積之比是2∶1。（2）計(jì)算推理若有1。8g水電解,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0。2g，物質(zhì)的量為0.1mol;產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量為1.6g，物質(zhì)的量為0。05mol;二者物質(zhì)的量之比為2∶1。（3）相關(guān)結(jié)論①同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比。②同溫同壓下,1mol的不同氣體，其體積相同。2．阿伏加德羅定律(1）定律內(nèi)容：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)。(2）特別提示：①阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，不適用于非氣體；②同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)，共同存在，相互制約，且“三同定一同”；③標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個(gè)特例。（3)有關(guān)推論：①同溫同壓下,氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比；②同溫同體積時(shí)，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比；③同溫同壓下,氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比；④同溫同壓下,同體積的任何氣體的質(zhì)量之比等于其摩爾質(zhì)量之比。例3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．1L一氧化碳?xì)怏w一定比1L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)一定相等答案B解析只有氣體物質(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(qiáng)不能確定,1L一氧化碳和1L氧氣的物質(zhì)的量大小不能確定，二者的質(zhì)量大小無法比較。例4同溫同壓下,1mol氫氣與1mol氧氣，它們的（）A．質(zhì)量相同,體積不同B．分子數(shù)相同，質(zhì)量不同C．體積相同，分子數(shù)不同D．體積相同，原子數(shù)不同答案B解析同溫同壓下，物質(zhì)的量相同的氫氣和氧氣,其分子數(shù)和體積都相同;它們都是雙原子分子，含有的原子數(shù)也相同；它們的摩爾質(zhì)量不同，其質(zhì)量一定不同.1．判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×")(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積為22.4L(）（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，阿伏加德羅常數(shù)個(gè)四氯化碳分子的體積約為22.4L()（3）1mol某氣體的體積若為22。4L，該氣體必定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下（)（4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w的體積約為22.4L(）（5）1mol一氧化碳和1mol氧氣所含的分子數(shù)相同，體積也相同（）(6)同溫同壓下,同體積的物質(zhì)所含的分子數(shù)一定相等（)（7)同溫同壓下，1mol(或分子數(shù)相同的）任何氣體的體積相同()(8）相同體積的密閉容器中，1mol氮?dú)獗?mol氧氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)?。?(9）標(biāo)準(zhǔn)狀況下,16g氧氣與2g氫氣的體積比是1∶2(）（10）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1g氫氣的體積大于10g氧氣的體積(）答案(1）×(2）×（3）×(4）√(5）×(6)×（7）√（8）×(9）√（10）√2．同溫同壓下，若兩種氣體所占體積不同，其主要原因是(）A．氣體分子的大小不同B．氣體分子間平均距離不同C．氣體的物質(zhì)的量不同D．氣體的摩爾質(zhì)量不同答案C解析同溫同壓下，氣體分子間的平均距離相同，其體積大小取決于氣體物質(zhì)的量的大小。3．下列說法正確的是(）A．22。4L氧氣中含有NA個(gè)氧氣分子B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5mol水的體積約為11.2LC．44g二氧化碳的體積約是22。4LD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2mol氮?dú)獾捏w積約為44。8L答案D解析A、C中都沒有指明為標(biāo)準(zhǔn)狀況；B中水為液態(tài)，其體積不可能為11.2L。4．下列說法正確的是（）A．20℃、1。01×105Pa時(shí)，同體積的氧氣和氮?dú)夂邢嗤瑪?shù)目的分子數(shù)B．1mol氣態(tài)物質(zhì)，當(dāng)體積為22。4L時(shí),該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況C．同溫同壓下,相同體積的氧氣和氨氣，前者質(zhì)量小于后者D．同溫同壓下,相同體積的任何氣體單質(zhì)所含分子數(shù)和原子數(shù)都相同答案A解析同溫同壓下，同體積的任何氣體含有的分子數(shù)相同，所含的原子數(shù)不一定相同，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在非標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積也有可能為22。4L，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C中氧氣和氨氣的物質(zhì)的量相同,摩爾質(zhì)量前者大于后者，質(zhì)量前者大于后者,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。5．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若11.2L氧氣含有n個(gè)氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值可表示為()A．4nB．3nC．2nD．n答案D解析NA＝eq\f(n×22.4L·mol－1，2×11.2L）＝nmol－1。6．現(xiàn)有mg某氣體,它由雙原子分子構(gòu)成，它的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1.若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，則:（1）該氣體的物質(zhì)的量為________。(2）該氣體所含原子總數(shù)為________。(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。(4）該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為________.（5）該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量為________.答案(1）eq\f（m，M)mol(2）eq\f（2mNA,M）(3）eq\f（22。4m,M)L(4)eq\f（M,22。4)g·L－1(5）eq\f(M,NA）g解析根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體體積相關(guān)計(jì)算關(guān)系n＝eq\f（m，M）＝eq\f（N，NA)＝eq\f(V,22。4)進(jìn)行求解；由質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可求氣體的密度,也可由M＝Vm·ρ求氣體的密度;氣體摩爾質(zhì)量(Mg·mol－1)與阿伏加德羅常數(shù)(NA)的比值,即為一個(gè)分子的質(zhì)量.［對點(diǎn)訓(xùn)練］題組一氣體摩爾體積1．（2017·河南信陽高一期中)決定氣體的體積的主要因素有（）①氣體的分子個(gè)數(shù)②氣體分子的大?、蹥怏w分子間的平均距離④氣體分子的相對分子質(zhì)量A．①② B．①③C．②③ D．②④答案B解析由于氣體粒子間距離較大，遠(yuǎn)大于粒子的直徑,所以粒子大小可以忽略不計(jì)，故決定氣體體積的因素主要為構(gòu)成氣體的粒子數(shù)和粒子間的距離,與氣體的相對分子質(zhì)量無關(guān)，故B正確。2．下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中，正確的是（）A．單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積B．氣體摩爾體積一定是22.4L·mol－1C．1mol氣體體積為22。4L，則一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況D．相同物質(zhì)的量的氣體的氣體摩爾體積也相同答案A解析氣體體積受溫度、壓強(qiáng)的影響，隨著條件的不同，氣體摩爾體積對應(yīng)的數(shù)值有無數(shù)種,不一定是22.4L·mol－1，B錯(cuò)誤；非標(biāo)準(zhǔn)狀況通過調(diào)節(jié)溫度和壓強(qiáng)也可以使1mol氣體體積達(dá)到22.4L，C錯(cuò)誤；氣體摩爾體積與物質(zhì)的量無關(guān),當(dāng)條件不同時(shí)氣體的氣體摩爾體積不一定相同，D錯(cuò)誤。3．(2017·河南漯河高一月考）下列物質(zhì)的體積約為22。4L的是（）A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下1molH2OB．20℃、101kPa時(shí)36。5gHClC．常溫常壓下17gNH3D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下0。4molH2和0。6molO2的混合氣體答案D解析A項(xiàng)中水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣態(tài)，B、C中氣體都為1mol，但不處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下。4．1g氮?dú)馑加械捏w積為VL，則氮?dú)獾哪栿w積為（)A。22。4L·mol－1 B。28VL·mol－1C。eq\f(28,V）L·mol－1 D.eq\f(V，28）L·mol－1答案B解析氮?dú)獾哪栿w積＝VL÷（1g÷28g·mol－1）＝28VL·mol－1。5．有一份氣體樣品的質(zhì)量是14.2g，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L，該氣體的摩爾質(zhì)量是(）A．28.4g B．28。4g·mol－1C．71g·mol－1 D．14.2g·mol－1答案C解析該氣體的物質(zhì)的量＝4.48L÷22.4L·mol－1＝0。2mol,其摩爾質(zhì)量＝14。2g÷0。2mol＝71g·mol－1。6．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是(）A．18g冰水混合物中有NA個(gè)原子和10NA個(gè)電子B．常溫常壓下16g氧氣和臭氧的混合氣體含有NA個(gè)氧原子C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6L水含有1.5NA個(gè)水分子D．2。24L二氧化碳中含有0。3NA個(gè)原子答案B18g·mol－1×10＝10mol；氧氣和臭氧的混合氣體含有氧原子的物質(zhì)的量＝16g÷16g·mol－1＝1mol；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水不是氣態(tài)，不能用氣體摩爾體積（22。4L·mol－1)計(jì)算;二氧化碳的體積沒有指明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,不能用22.4L·mol－1計(jì)算。題組二阿伏加德羅定律7．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)的量一定相等B．任何條件下，等物質(zhì)的量的甲烷和一氧化碳所含的分子數(shù)一定相等C．1L一氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量一定比1L氧氣的質(zhì)量小D．質(zhì)量相等的一氧化碳和氮?dú)?體積也相等答案B解析選項(xiàng)A中的物質(zhì)沒有指明為氣體；選項(xiàng)C、D中沒有指明同溫同壓.8．如圖兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓時(shí)瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是（）A．所含原子數(shù)相等 B．氣體密度相等C．氣體質(zhì)量相等 D．摩爾質(zhì)量相等答案A解析同溫同壓下，等體積的氮?dú)狻⒀鯕獾幕旌蠚怏w和一氧化氮,其物質(zhì)的量和所含的分子數(shù)相等,所含的原子數(shù)相等（氣體分子均為雙原子分子）；其質(zhì)量和密度不一定相等，摩爾質(zhì)量不一定相等（左瓶中氮?dú)馀c氧氣的物質(zhì)的量之比不一定為1∶1)。9．(2017·襄陽五中高一月考）下列兩種氣體的分子數(shù)一定不相等的是（）A．質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4B．等體積、等密度的CO和C2H4C．等溫、等壓、等體積的O2和N2D．常溫常壓下，等質(zhì)量的NO和CO答案D解析選項(xiàng)A中兩種氣體的摩爾質(zhì)量相等,質(zhì)量相等時(shí)所含分子數(shù)相等;選項(xiàng)B中兩種氣體的摩爾質(zhì)量相等，體積、密度都相等時(shí)其質(zhì)量相等，所含分子數(shù)相等；選項(xiàng)C中兩種氣體在同溫同壓下，體積相等時(shí)所含分子數(shù)相等；選項(xiàng)D中兩種氣體的摩爾質(zhì)量不相等，質(zhì)量相等時(shí)所含的分子數(shù)不相等。10．同溫同壓下，等質(zhì)量的氧氣和二氧化碳相比較，下列敘述正確的是()A．質(zhì)子數(shù)之比為1∶1 B．密度比為11∶8C．物質(zhì)的量之比為8∶11 D．原子個(gè)數(shù)比為1∶1答案A解析同溫同壓下，等質(zhì)量的氧氣和二氧化碳，其物質(zhì)的量之比與相對分子質(zhì)量成反比（44∶32),密度比等于相對分子質(zhì)量之比(32∶44），質(zhì)子數(shù)之比為(44×16)∶(32×22)，原子個(gè)數(shù)比為（44×2)∶（32×3)。11．標(biāo)準(zhǔn)狀況下,相同質(zhì)量的下列氣體體積最大的是(）A．CO2B．O2C．N2D．CH4答案D解析相同狀況下，氣體的質(zhì)量相同時(shí)，其摩爾質(zhì)量越小，物質(zhì)的量越大,氣體的體積越大。甲烷的摩爾質(zhì)量最小，體積最大。12．在體積相同的兩個(gè)密閉容器中分別充滿O2、O3氣體,當(dāng)這兩個(gè)容器內(nèi)溫度和氣體密度相等時(shí),下列說法正確的是(）A．兩種氣體的壓強(qiáng)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)目相等答案D解析氧氣和臭氧等溫度、等體積、等密度時(shí)，其質(zhì)量一定相等；因二者的摩爾質(zhì)量不等，其物質(zhì)的量一定不相等,壓強(qiáng)不相等,分子數(shù)不相等，但含有的氧原子數(shù)相等。[綜合強(qiáng)化］13．一氧化碳和二氧化碳的混合氣體18g，完全燃燒后測得二氧化碳的體積為11。2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。試回答:(1）混合氣體中一氧化碳的質(zhì)量是________。（2）混合氣體中二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是______.(3）混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是________。答案(1）7g(2）5。6L(3）1.607g·L－1解析燃燒后二氧化碳的物質(zhì)的量＝11。2L÷22.4L·mol－1＝0。5mol，設(shè)原混合氣體中一氧化碳的物質(zhì)的量為x，二氧化碳的物質(zhì)的量為y，x×28g·mol－1＋y×44g·mol－1＝18g，x＋y＝0.5mol,x＝0.25mol,y＝0.25mol，一氧化碳的質(zhì)量＝0。25mol×28g·mol－1＝7g，標(biāo)況L≈1.607g·L－1.14．已知1。28g某氣體氧化物(化學(xué)式為RO2）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL。(1）該氧化物的摩爾質(zhì)量為________。(2）R的相對原子質(zhì)量為________。（3)與3.6g水含有相同數(shù)目氧原子的該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。答案(1）64g·mol－1(2）32（3）2。24Lmolmol，該氣體的體積＝0.2mol÷2×22.4L·mol