第5講-氣體摩爾體積-物質(zhì)的量濃度(講義)(解析版)

第5講氣體摩爾體積物質(zhì)的量濃度【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解阿伏加德羅定律的內(nèi)容。2．了解氣體摩爾體積的概念及單位。3．了解氣體摩爾體積和標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的關(guān)系。4．了解物質(zhì)的量濃度的概念。5．學(xué)會(huì)利用物質(zhì)的量濃度進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】一、決定物質(zhì)體積大小的因素1．從微觀角度分析物質(zhì)體積大小的影響因素填寫下表（打“√”或“×”）粒子的數(shù)目粒子的大小粒子間的距離固體體積√√×液體體積√√×氣體體積√×√結(jié)論：粒子的數(shù)目和粒子的大小決定固體或液體的體積，粒子的數(shù)目和粒子間的距離決定氣體的體積。2．粒子數(shù)目相同時(shí)物質(zhì)的體積關(guān)系同溫同壓下，不同的固體或液體，由于粒子的大小不同，因此體積不同；不同的氣體，由于粒子間的距離幾乎相同，因此體積大致相同?！纠?】有關(guān)物質(zhì)的體積的說(shuō)法不正確的是（）A．固體和液體的體積主要是由物質(zhì)的微粒數(shù)目和微粒的大小決定的B．氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)C．當(dāng)溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，任何具有相同微粒數(shù)的物質(zhì)都具有相同的體積D．當(dāng)溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，1mol氣體的體積大致相等答案：C解析：溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，任何具有相同微粒數(shù)的氣體具有相同的體積，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。二、阿伏加德羅定律1．阿伏加德羅定律的內(nèi)容相同的溫度和壓強(qiáng)下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積，也可以說(shuō)，在相同的溫度和壓強(qiáng)下、相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。2．適用范圍阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體。三、氣體摩爾體積1．定義：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占有的體積。符號(hào)：Vm，單位L·mol－1(或L/mol)和m3·mol－1(或m3/mol)。2．計(jì)算公式：Vm＝eq\f(V,n)。3．影響氣體摩爾體積的因素氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。4．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1，其中，標(biāo)準(zhǔn)狀況是指溫度為0℃(273K)、壓強(qiáng)為1.01×105Pa。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。判斷正誤(1)1molH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的的體積約為22.4L。（）(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol空氣的體積約為22.4L。（）(3)1molO2的體積為22.4L，則氣體一定處于標(biāo)況下。（）(4)常溫常壓下，11.2LO2所含原子數(shù)為NA。（）答案：(1)×(2)√(3)×(4)×【例2】填空(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5molN2的體積約為_(kāi)______，1.5molO2的體積約為_(kāi)______。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6LN2的物質(zhì)的量為_(kāi)______，8.96LCO2氣體的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2gH2的體積約為_(kāi)______，11.2LCH4的質(zhì)量為_(kāi)______。答案：(1)11.2L33.6L(2)1.5mol0.4mol(3)22.4L8g三、物質(zhì)的量濃度1．含義溶質(zhì)（用字母B表示）的物質(zhì)的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量。符號(hào)為cB，常用單位為mol·L－1。2．表達(dá)式cB＝eq\f(nB,V)。如1L溶液中含有1mol溶質(zhì)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就是1mol·L－1。其中，公式中的V指的是溶液的體積而不是溶劑的體積。【例3】下列有關(guān)物質(zhì)的量濃度的說(shuō)法正確的是（）A．將5.85gNaCl溶解在1L水中，可以得到0.1mol·L-1的NaCl溶液B．將100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液分成20mL和80mL兩份，每一份中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相等C．將100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液分成20mL和80mL兩份，每一份中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等D．向50mL0.2mol·L-1的NaCl溶液中加入50mL水，可以得到0.1mol·L-1的NaCl溶液答案：B解析：A.5.85gNaCl為0.1mol，而0.1mol·L-1的NaCl溶液的含義是每1L溶液中含有NaCl0.1mol，5.85gNaCl溶液在1L水中，溶液的體積未知，無(wú)法計(jì)算，錯(cuò)誤；B.將一種溶液分為兩份，不管溶液的體積如何，溶液的濃度總是不變，正確；C.將溶液分為兩份后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，溶質(zhì)的物質(zhì)的量n=cV，由于兩份溶液的體積不等，故溶質(zhì)的物質(zhì)的量不相等，錯(cuò)誤；D.50mL溶液與50mL水混合后，溶液的體積不是100mL，錯(cuò)誤。故選B。四、與物質(zhì)的量濃度有關(guān)的計(jì)算1．與物質(zhì)的量濃度有關(guān)的計(jì)算根據(jù)物質(zhì)的量濃度的定義，可以求解溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)、溶質(zhì)的物質(zhì)的量(n)和溶液的體積(V)：n=cVV=eq\f(n,c)2．物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系：以物質(zhì)的量為中心，可以將各物理量聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行計(jì)算。【例4】100mL0.2mol·L-1的Na2SO4溶液中，n(Na2SO4)=_________，c(Na+)=__________，n(Na+)=_________。取出10mL該溶液，n(Na2SO4)=_________，c(Na+)=__________，n(Na+)=_________。答案：0.2mol·L-10.4mol·L-10.04mol0.002mol0.4mol·L-10.004mol【例5】（1）將53.0gNa2CO3溶解在水中，配成500mL溶液，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？（2）配制250mL0.200mol·L-1NaCl溶液，需要多少克NaCl固體？解答：（1）nNc(N（2）m(NaCl)=0.200mol·L-1×0.25L×58.5g·mol-1=2.925g。課堂檢測(cè)1．同溫同壓下，兩種氣體的體積如果不相同，請(qǐng)你推測(cè)其主要原因是()A．氣體的分子大小不同B．氣體的物質(zhì)的量不同C．氣體分子的化學(xué)性質(zhì)不同D．氣體分子間的平均距離不同答案：B解析：同溫同壓下，氣體的體積取決于其物質(zhì)的量，物質(zhì)的量不同，則其體積不同。2．下列有關(guān)氣體摩爾體積的敘述正確的是()A．單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積，為22.4L·mol－1B．通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1D．相同物質(zhì)的量的氣體的摩爾體積相同答案：C解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；氣體摩爾體積與氣體所處的狀態(tài)(溫度和壓強(qiáng))有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由0.5gH2、11gCO2和4gO2組成的混合氣體，其體積約為()A．8.4LB．11.2LC．14L D．16.8L答案：C解析：根據(jù)n＝eq\f(m,M)，0.5gH2的物質(zhì)的量為eq\f(0.5g,2g·mol－1)＝0.25mol，11gCO2的物質(zhì)的量為eq\f(11g,44g·mol－1)＝0.25mol，4gO2的物質(zhì)的量為eq\f(4g,32g·mol－1)＝0.125mol，V＝(0.25＋0.25＋0.125)mol×22.4L·mol－1＝14L，故C項(xiàng)正確。4．下列各組物質(zhì)中，所含分子數(shù)相同的是()A．2LSO2和2LCO2B．9g水和標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氧氣和22.4L水D．0.1molH2和2.24LHCl氣體答案：B解析：A項(xiàng)，沒(méi)有指明氣體所處的狀態(tài)，無(wú)法判斷二者所含分子數(shù)是否相同；B項(xiàng)，9g水的物質(zhì)的量為0.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2的物質(zhì)的量為0.5mol，故二者所含分子數(shù)相同；C項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水不是氣體，則22.4L水的物質(zhì)的量不是1mol，二者所含分子數(shù)不相同；D項(xiàng)，沒(méi)有指明HCl氣體所處的狀態(tài)，無(wú)法判斷二者所含分子數(shù)是否相同。5．下列說(shuō)法中正確的是()A．32gO2占有的體積約為22.4LB．22.4LN2含阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氮分子C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L水的質(zhì)量約為18gD．22g二氧化碳與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCl含有相同的分子數(shù)答案：D解析：A、B項(xiàng)，均未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況；C項(xiàng)水為液態(tài)。6．下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1的是()A．將40gNaOH溶解在1L水中B．將22.4LHCl氣體溶于水配成1L溶液C．將1L10mol·L－1濃鹽酸加入9L水中D．將10gNaOH溶解在少量水中，再加蒸餾水直到溶液體積為250mL答案：D解析：根據(jù)公式c＝eq\f(n,V)，n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，V為溶液的體積。A項(xiàng)溶液的體積不等于1L；B項(xiàng)22.4LHCl的物質(zhì)的量不一定是1mol；C項(xiàng)，鹽酸與水混合后，溶液體積不是10L；D項(xiàng)n(NaOH)＝0.25mol，V[NaOH(aq)]＝0.25L，c(NaOH)＝1mol·L－1。7．下列溶液中，氯離子濃度最大的是()A．100mL1mol·L－1的NaCl溶液B．150mL1mol·L－1的MgCl2溶液C．10mL1mol·L－1的AlCl3溶液 D．200mL1mol·L－1的HCl溶液答案：C解析：氯離子濃度大小與溶液體積無(wú)關(guān)，從各物質(zhì)濃度及NaCl、MgCl2、AlCl3、HCl組成可知，各溶液中Cl－濃度分別為：1mol·L－1、2mol·L－1、3mol·L－1、1mol·L－1。8．(1)CO2的相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_______，它的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______。(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5mol任何氣體的體積都約為_(kāi)_______。(3)4gH2與22.4L(u標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2相比，所含分子數(shù)目較多的是________。(4)0.01mol某氣體的質(zhì)量為0.28g，該氣體的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的體積是________。答案：(1)4444g·mol－1(2)11.2