高一化学人教版必修1知识点解读：气体摩尔体积

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1、气体摩尔体积1.物质的体积、密度和质量之间的关系(B)= 2.计算1 mol不同固体和液体物质的体积(请按表计算)物质1 mol该物质的质量密度1 mol物质所具有的体积Fe56 g7.8 gcm-3(20)7.2 cm3Al27 g2.7 gcm-3(20)10 cm3Pb207 g11.3 gcm-3(20)18.3 cm3H2O18 g1 gcm-3(4)18 cm3H2SO498 g1.83 gcm-3(20)53.6 cm33.归纳1 mol不同固体和液体物质体积的特点并分析其主要原因对于固体和液体物质来说，1 mol不同物质的体积是不同的。决定物质体积大小的主要因素有三个：(1)微

2、粒数的多少；(2)微粒间的距离；(3)微粒本身的大小。构成液态、固态物质的微粒间的距离是很小的，在微粒数相同的条件下，固液态物质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小。由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们1 mol的体积也就有所不同。这就像100粒大米、100个乒乓球、100个足球分别堆放在一起，它们的总体积差别甚大一样。课本知识导学运用课本知识诠解重要提示1.气体摩尔体积(1)影响物质体积的因素：决定物质体积的因素有三方面：摩尔体积是指1mol任何物质所占有的体积，各取1mol固态、液态、气态三种状态的物质，则影响它们体积的只有后两个因素，哪一个是主要的呢?(参照书

3、本固体、液体、气体分子之间距离比较示意图)由固体、液体很难被压缩这一事实可知：构成固体、液体的粒子之间的距离远小于离子本身的大小，故决定1mol固体和液体物质体积的主要因素是粒子的大小，不同物质的粒子大小不一样，所以1mol固体和液体物质的体积应各不相同。由气体易被压缩这一事实可知，构成气体的粒子之间的距离较大(大约是气体分子直径的10倍)，故决定1mol气体物质体积的主要因素为粒子之间的距离。因为构成气体的粒子之间的距离较大，粒子间作用较弱，甚至可以忽略不计，温度和压强等外界条件的改变，能明显影响气体粒子之间的距离，从而明显改变气体的体积，故比较1mol不同气体的体积是否相同，要在相同的温度

4、和压强下。大量实验证明：在相同的温度和压强下，各种气体粒子之间的平均距离是相等的，所以，相同的温度和压强下，1mol任何气体的体积应是相等的。试计算以下几组数据，验证以上结论的正确性：根据20时，Fe、Al、Pb、H2O、H2SO4的相对原子质量或相对分子质量、密度，求1mol上述物质的体积。(经过计算，体积各不相同)根据H2、O2、CO2的相对分子质量和在标准状况下的密度，求1mol上述气体的体积。(经过计算，体积都大约为22.4L)(2)气体摩尔体积定义：单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积。气体摩尔体积的表达式Vm=单位：L/mol(LmolB)或m3/mol(m3molB)。使用

5、气体摩尔体积时的注意事项。a.应指明温度和压强b.对任何气体包括混合气体都成立c.气体的物质的量为1mol2.阿伏加德罗定律相同温度，相同压强时，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子数。3.气体计算(1)V(标)nVm=n22.4L/mol(2)p(标)MVm= 1.外界条件如温度T、压强p对物质体积的影响：对固态、液态物质来说，体积V受T、p的影响较小。对一定量气体来说，T和p对气体分子间的平均距离有较大的影响。2.T一定，增大p，气体分子间平均距离减小，所以体积V减小。反之，压强p减小，体积V增大。3.p一定，升高温度T，气体分子间的平均距离增大，气体的V增大。反之，T降低，气体的V减

6、小。4.T、p都一定，气体分子间的平均距离都相同，只要气体含有的分子数相同(气体分子的物质的量相同)时，气体的体积也相同。5.在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4LmolB。这个体积是在特定条件下的气体摩尔体积，由它可求一定量的气体在标准状况下的体积。6.阿伏加德罗定律中包括四个相同：同温(T)、同压(p)、同体积(V)、同分子数(N或n)。只要其中三个量相同，第四个量一定相同，即：同定一同。基础例题点拨一拖二【例题1】448mL某气体在标准状况下的质量为1.28g，求该气体的相对分子质量。【分析】该气体的相对分子质量在数值上等于该气体的摩尔质量。既可通过标准状况下气体的密度求摩尔质量，也

7、可以通过气体的质量和物质的量来求摩尔质量。有以下几种解法。【解析】(1)0.448L为1.28g，22.4L气体的质量为x0.448L22.4L=1.28gx，x=64g即该气体的相对分子质量为64。(2)标准状况下该气体的密度为2.86gLB，拖1在相同状况下，下列气体的密度是最大的是()A.O2B.CH4C.H2D.CO2E.N2已知空气的平均摩尔质量为29gmolB。下列气体在实验室收集时，能用向上排空气法收集的是()A.CO2B.N2C.CH4D.Cl2E.H2F.O2该气体的摩尔质量为2.86gLB22.4LmolB64gmolB即该气体的相对分子质量为64。(3)M=/Nm=mV=

8、64gmolB即该气体的相对分子质量为64。 答案：DADF【例题2】相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是()A.粒子大小不同B.粒子质量不同C.粒子间距离不同D.粒子间作用力不同【分析】固体、液体物质体积的大小主要由粒子的数目和粒子的大小决定，而本题中所给各物质的物质的量相同，即粒子数相同，所以其体积由粒子大小决定。【解析】A拖2在给定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是()A.分子直径的大小B.分子间距离的大小C.分子间引力的大小D.分子数目的多少答案：B重难点突破重点难点易混点易错点方法技巧重点难点1.对标准状况下的气体摩尔体积的理解气体摩尔体积的定义

9、为“单位物质的量气体所占的体积”，即“气体摩尔体积是气体的体积与气体的物质的量之比”。从气体摩尔体积的定义中我们可以看出气体的体积的数学表达式为：气体摩尔体积(Vm)=气体的体积(V)气体的物质的量(n)气体摩尔体积的一个特例就是在标准状况下的气体摩尔体积(Vm)。在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约等于22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4 L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4 L是有特定条件的。这些条件就是：(1)标准状况，即0和101.325kPa，气体的物质的量为1 mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4 L。因此，22.4 L是1

10、 mol任何气体在标准状况下的体积。(2)这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况，例如，“1 mol H2O(g)在标准状况下的体积为22.4 L”是错误的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。(3)气体摩尔体积的计算2.标准状况下气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的关系标准状况下气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例：同温0，同压101kPa，同体积约22.4 L，分子数目相同NA个(1 mol物质所含微粒数)。所以掌握阿伏加德罗定律对我们解决实际问题很有帮助。3.气体反应中的计算同一气体反应中，各气体的体积比等于化学方程式中气体物质的化学计量数比。列式计算时，

11、上下单位一致，左右单位相对应。例如：2H2+O22H2O21V(H2)V(O2) =V(H2)V(O2) 4.如何确定气体的分子组成一般思路是：由体积比推导出微粒分子个数比，再根据质量守恒定律来确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积的A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即AxByA2B=212，所以两气体反应物为双原子分子即A2和B2。随笔：随笔：1.对气体摩尔体积的概念不清。气体摩尔体积是对气体而言，并且是在标准状况下1mol气体的体积，若不在标准状况下或不是气体就不适用。如标准状况下乙醇是液体，不能用气体摩尔体积进行计算。固体和液体也有摩

12、尔体积，但一般没有相同的数值。标准状况(0、1.01105Pa)不同于通常状况(25，1.01105Pa)。2.易把物质的量的数值当作微粒的个数。物质的量的大小，可衡量物质所含微粒的多少，它的个数应该是物质的量乘以阿伏加德罗常数。3.气体摩尔体积的使用是有条件的，误认为任何状况下都为22.4L。只有在标准状况下为气态的物质体积才为22.4L，改变了条件1mol气态的物质体积就不为22.4L。拖3下列说法中不正确的是()A.1mol某气体的体积为22.4L，该气体所处的状态不一定是标准状况B.非标准状况下，1mol任何气体的体积必定不是22.4LC.某气体含有NA个原子，该物质在标准状况下的体积

13、一定是22.4LD.任何状况下，1molCO2和18gH2O所含的分子数和原子数都相等答案：BC(解析：做选择题首先要看清是选正确的，还是选错误的。由于22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积，所以A正确B错误。C错误，因为这种情况只有单原子分子的稀有气体符合选项，而双原子或多原子分子不符合。D正确，因为比较粒子数实质上是比较它们的物质的量)【例题3】 下列叙述中，不正确的是( ) A.在标准状况下，1molH2O的体积约是22.4LB.在标准状况下，0.5molH2、0.5molN2组成的混合气体的体积约为22.4LC.在非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能约22.4LD.在同温

14、同压下，气体分子间距离几乎相等【错解】学生因对气体摩尔体积概念的理解不全面而错选B。【易错分析】气体体积大小相关量为气体物质的量(粒子个数)；粒子间距离(温度、压强)；相对来说，粒子本身的大小则是影响气体体积的次要因素。气体摩尔体积是个严密定义，必须明确其内容才能正确无误地运用。气体摩尔体积：(1)气体、非液体、非固体但可以是混合气体；(2)标准状况(STP)；(3)气体体积标况近似值约22.4L/mol。在此基础上涉及有关气体体积的计算则显得有据可依。【正解】AC拖4下列说法正确的是()A.在常温常压下，11.2L氯气含有的分子数为0.5NAB.在常温常压下，1mol氦气含有的原子数为NAC

15、.32g氧气含原子数目为2NAD.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同答案：BC (解析：标准状况下11.2L氯气的分子数应为0.5NA，而题中是常温常压，故A选项错误；B选项中氦气为单原子分子，1mol氦气含有原子数为NA，故B选项正确；C选项中O2的摩尔质量为32gmolB，且O2为双原子分子，所以32g氧气含原子数为32g/32gmolB2NA=2NA，故C选项正确；D选项中强调的是气体单质所含原子数相同，气体分子可能是单原子分子也可能是多原子分子，故分子数相同时，原子数不一定相同)【例题4】(全国高考题)在一定温度和压强下，1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2

16、体积Z(气)；则Z气体的化学式是()A.XY3B.XYC.X3YD.X2Y3【分析】阿伏加德罗定律的另一种表示形式是：在同温同压下，气体的体积之比等于分子数之比。进一步拓展：在同温同压下，参加反应和生成气体的体积之比等于气体分子数之比，等于气体的化学计量数之比。【解析】A根据阿伏加德罗定律可知此反应的化学方程式为X2+3Y2=2Z。设Z气体的化学式为XmYn，由质量守恒定律得：2=2m23=2n解得m=1，n=3。所以Z的化学式为XY3。拖5有一真空储气瓶，净重500g，在相同条件下，装满氧气后重508g，装满另一种气体X时重511g，则X的相对分子质量为()A. 64 D.71 答案：A(解

17、析：该瓶装入m(O2)=508g-500g=8g，m(X)=511g-500g=11g，在同温、同压、同体积时，M(X)M(O2)=m(X)m(O2)，M(X)32=11g8g，故M(X)=44。点评：因同温同压下，同体积的容器中所盛气体的物质的量相等，所以气体的质量越小，其相对分子质量就越小。由题意知气体X的质量大于O2的质量，故气体X的相对分子质量应大于O2的相对分子质量，但通过此范围无法一步确定答案，仍需计算过程)方法技巧【例题5】如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数)()【解析】B该题考查气体摩尔体积概念。设该气体的摩尔质量为Mg

18、molB，则aMNA=b，所以，M=aNAbgmolB，cg该气体在标准状况下的体积为cgaNAbgmolB22.4LmolB=22.4bcaNAL阿伏加德罗定律推论：理想气态方程：pV=nRT，p1V1T1=p2V2T2也可根据理想气态方程得出以下推论：同温、同压时：V1V2=N1N2=n1n2温度和压强一定时，不同气体的密度与摩尔质量M的关系：1=m1V12=m2V2取相同体积(V1=V2)的不同气体，则有：12=m1m2=M1M2=D(D称为气体的相对密度)同温、同体积时：气体分子数目越大，单位时间内分子碰撞器壁的次数越多，容器中压强越大。由气态方程可推知：p1p2=N1N2=n1n2

19、同温、同体积、同质量时：p1p2=n1n2=m1M1m2M2=M2M1同温、同压、同质量时：V1V2=mM1mM2=M2M1=21理想气态方程：pV=nRT，p1V1T1=p2V2T2也可根据理想气态方程得出阿伏加德罗定律的推论。拖6NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是()A.标准状况下，相同体积的H2与水所含分子数目相同B.标准状况下，以任意比混合的H2、CO2混合气体22.4L，所含的分子数为NAC.常温常压下，活泼金属与盐酸发生置换反应，生成H2 22.4L，则反应中电子转移数为NAD.常温常压下，1molHe所含核外电子数为4NA答案：B(解析：该题考查气体摩尔体积与物质的量的关系

20、。标准状况下，相同体积的气体所含分子数相同，22.4L为1mol，所含分子数为NA，故选项B正确。水为液体，故与H2所含分子数不同，选项A错。由2H+2e-H2生成1mol H2时电子转移数为2NA，常温常压下，22.4L H2并非1mol，故选项C错。He原子核外电子数为2，故1mol He含2mol电子，即2NA，故选项D错。点评：应用气体摩尔体积进行有关计算时要注意物质在性质、结构等方面的特殊情况，如A、C、D选项)随笔：【例题6】节日里流行在空气中用气球悬挂条幅以示庆贺，已知悬挂条幅的气球体积为500L，充满压强为1.212105Pa、温度为27的氢气。若氢气用锌和足够的盐酸反应制取，

21、则需多少锌才能制得气球所需的氢气?【解析】要想求出H2的量，可以利用标准状态下气体的摩尔体积，根据方程式计算出所需锌的量。但由于题中所给条件为非标态，首先应根据气态方程进行转化。由气体状态方程p1V1T1=p0V0T0得，V0=(1.212105Pa500L273k)/(1.01105Pa300K)=546L需氢气的物质的量为：546L/22.4LmolB=24.4mol根据化学方程式Zn+2HClZnCl2+H2，求得锌的质量为：24.4mol65g/mol=1586g拖7关于同温同压下等体积的CO2和CO叙述：质量相等；密度相等；所含分子数相等；所含碳原子个数相等。其中正确的是()A.B.

22、C.D.答案：C(解析：由阿伏加德罗定律可知，CO2和CO分子数相等，则它们的物质的量相等，但它们的摩尔质量不等，密度不等，由组成知含碳原子个数相等)【例题7】某容器充满O2时质量为116g，充满CO2时质量为122g，若充满某气体时质量为114g，则该气体的相对分子质量为()【分析】本题考查阿伏加德罗定律及其推论：V1V2=n1n2方法一：设容器质量为mg，某气体摩尔质量为M。根据阿伏加德罗定律推论，同温、同压下，相同体积的气体其物质的量相等。116g-mg32gmolB=112g-mg44gmolB得解：m=100g然后再建立方程：116g-100g32gmolB=114g-100gM或1

23、12g-100g44gmolB=114g-100gM解得：M28gmolB，故选A。方法二：利用差量法计算。根据同温同压下，气体质量之差和相对分子质量之差存在正比关系，可得：122g-116g44gmolB-32gmolB=122g-144g44gmolB-M解得：M28gmolB【解析】A拖8在一定条件下，使9.6gC和一定量O2在一密闭容器内恰好完全反应，测得容器内压强比反应前增大了0.6倍，则O2的物质的量为()答案：B(解析：在一定条件下，容器体积一定，则容器内压强在反应前后的变化与容器内气体的物质的量的变化是一致的，即p1：p2=n1：n2。运用“物质的量守恒法”解题。【例题8】如果

24、瓦斯中甲烷与氧气的质量比为14时极易爆炸，则此时甲烷与氧气的体积比是。拖9在标准状况下，某两种气体体积比为21，质量比为85，这两种气体的相对答案：6g C完全反应，无论生成CO、CO2还是二者的混合气，C的物质的量与生成总气体的物质的量相等，即反应后总气体的物质的量为0.8mol，反应前气体的物质的量即为O2的物质的量。9.45依题意，根据质量比找出两种气体的物质的量之比。又题中已给出体积比，在相同状况下，体积比等于物质的量之比，故nA：nB=8MA5MB=21MAMB=45)【分析】甲烷与氧气的质量比为14时，则其物质的量之比是：n(CH4)n(O2)=1g16gmolB4g32gmolB

25、=12在相同状况下，两种气体的物质的量之比即为其体积之比：n1n2=V1V2【解析】12有关气体的计算(1)有关气体摩尔质量的计算定义式法：Mmn分子质量求和法：MNAm已知标况密度Mg/mol22.4L/mol，所以：M=22.4L/mol已知相对密度Dp1p2m1m2=M1M2，所以：M1=DM2(2)平均摩尔质量及求算方法平均摩尔质量(M)如果我们研究的对象是混合气体，怎样计算它的摩尔质量呢?我们可以假设混合气体为1mol，组成1mol混合气体的每一种气体的摩尔质量与其所占体积比的乘积之和gmolB为单位，就是混合气体的平均摩尔质量。例如N2与O2按体积比41混合，则该混合气体的平均摩尔

26、质量为28gmolB45+32gmolB15=28.8gmolB。(初中化学中所用的空气的“平均”相对分子质量为29，就是通过这种方法求得的)平均摩尔质量不仅适用于气体，对固体和液体也同样适用，常用于混合物的计算。平均摩尔质量的求算方法a.已知混合物质的总质量m(混)和总物质的量n(混)M(混)=m混n混b.已知标准状况下混合气体的密度(混)：分子量之比为_。随笔：M(混)=22.4(混)c.已知同温同压下混合气体的密度(混)是一种简单气体A的密度(A)的倍数d(也常叫相对密度法)：d=(混)(A)=M混M(A)即有：M(混)=dM(A)d.已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的

27、分数或体积分数：M(混)=MaA%+MhB%+McC%随笔：【例题9】某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体。分解方程式为2A2-B+2C+2D。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的相对分子质量为()【分析】根据题给出的方程式知，完全分解后生成气体的平均摩尔质量M=M(B)+2M(C)+2M(D)/5。根据题意M=dM(H2)=dM(H2)=d2g/mol，则M(B)+2M(C)+2M(D)=5M=10dg/mol。又根据质量守恒定律：2molM(A)=1molM(B)+2molM(C)+2molM(D)，所以M(A)=5dg/mol，Mr(A)=5d。【解析】B拖10体积为1L

28、的干燥容器中充入HCl气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082。将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是()D。1L 答案：C(解析：Mr=DMr(O2)=1.08232=34.6Mr(HCl)=36.5，故该混合气体中必混有空气。HCl易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于HCl气体的体积。设HCl气体的体积为x，则空气的体积为(1L-x)。根据气体平均摩尔质量计算公式：B. 36.5g/molx/1L+29g/mol(1L-x)/1L=34.6g/mol，解得x=0.75L) 【例题10】按体积比为123所组成的N2，O2，CO2混合气体100g，在标准状况下体积为

29、()。【分析】本题的思路是，先根据阿伏加德罗定律求出混合气的平均摩尔质量，然后求出100g混合气的物质的量，最后求出在标准状况下的体积。根据阿伏加德罗定律，三种气体的体积比为123，物质的量之比也为123。设三种气体的物质的量分别为1mol，2mol，3mol，则混合气体的平均摩尔质量应为：28g/mol1mol+32g/mol2mol+44g/mol3mol1mol+2mol+3mol=37.3g/mol拖11将1.5g两种金属的混合物粉末与足量的稀盐酸反应，反应完全后，得到标准状况下的氢气1.12L，则两种金属可能是()A.Mg和ZnB.Zn和CuC.Al和FeD.Mg和Al混合气体的总物

30、质的量应为100g37.3g/mol=2.68mol。体积应为22.4L/mol2.68mol=60L。答案：AC(解析：Mg、Zn、Fe和稀盐酸反应均生成+2价的金属离子，不妨先假定混合金属均显+2价，按得到氢气的体积可求出混合物粉末中两种金属的平均相对原子质量M(A)。根据反应方程式，有R+2HClRCl2+H2M(A)g22.4LM(A)g1.5g=22.4L1.12L，1.5g1.12LM(A)g=30选项中+2价金属的相对原子质量，Mg24，Fe56，Zn65。Al为+3价金属，现把它折合成+2价，其“相对原子质量”为27(2/3)=18。两种金属的平均相对原子质量为30，则必有一种

31、金属相对原子质量大于30，另一种金属相对原子质量小于30，满足此条件的选项为A、C)【解析】A【例题11】在标准状况下氢气和一氧化碳的混合气体7L，质量为2.25g，求H2和CO的质量分数和体积分数。【分析】一种思路可设H2、CO各自的质量，然后分别根据质量求出体积使它们之和为7L，联立方程求解。另一思路是由混合气体的体积和质量求出混合气体在22.4L时的质量，得出平均摩尔质量后找出体积关系或质量关系解题。【解析】解法一：设CO质量为x、H2质量为yx+y=2.25gx22.4LmolB+y2gmolB22.4LmolB=7L28gmolBx=1.75gy=0.5gCO体积：1.75g28gm

32、olB22.4LmolB=1.4LH2体积：0.5g2gmolB22.4LmolB=5.6L所以(H2100%=22.2%(H2)=5.6L7L100%=80%100%=77.8%(CO)=1.4L7L100%=20%(注：棕表示质量分数，表示体积分数)解法二：设CO、H2的物质的量分别为x、y则28gmolBx+2gmolBy=2.25g(x+y)22.4LmolB=7L求得x=0.0625moly=0.25mol其他同解法一。7.注“十字交叉法”是一种适用于二元混合体系的计算方法，常用于计算二元组成部分的比例关系。其原理简介如下：有求和公式：A= AiPi%，当i=1或2时，则有：A=A1

33、P1%+A2P2%经公式变形为(推导过程从略)：P1%P2%=A2-AA-A1(假设A2A1)如果采用十字交叉图式来表示，则为：若P%表示的是体积分数或物质的量分数，那么A2-AA-A1表示为二元成分之间的体积比或物质的量比。若P%表示的是质量分数，那么A2-AA-A1表示为二元成分之间的质量比。“十字交叉法”可以广泛用于元素平均相对原子质量、混合气体的平均相对分子质量以及同一溶质的不同质量分数溶液的混合等多种类型的习题上。已知空气的平均相对分子质量为29，其成分主要含有N2、O2以及少量的CO2、解法三设H2的体积为x，CO的体积为(7L-x)x22.4LmolB2gmolB+7L-x22.

34、4LmolB28gmolB=2.25gx=5.6LCO为1.4LH2molB2gmolB=0.5gCO的质量：2.25g-0.5g=1.75g其他同解法一。解法四：设混合气体平均摩尔质量为M，体积分数H2为x%，CO为(1-x%)求混合气体的摩尔质量：2.25gM=7L22.4LmolBM=7.2gmolB求体积分数：x%2gmolB+(1-x%)28gmolB=7.2gmolBx%=80%CO为20%求质量分数：由知V(H2)V(CO)=8020=41=n(H2)n(CO)H2与CO的质量比为(42)(128)=27(H2)=22+7100%=22.2%(CO)=22+7100%=77.8%

35、解法五：求混合气平均摩尔质量，解法同前得M=7.2gmolB用十字交叉法求H2和CO的体积比(即物质的量比)7.2CO28H22(7.2-2）=5.2(28-7.2)=20.8故V(CO)V(H2)=5.220.8=14，其他解法同前。稀有气体等，若不考虑少量成分的存在，试计算空气中N2、O2的体积比。设N2、O2的物质的量分别为x、y，根据混合气体平均摩尔质量的计算方法，有如下关系：(略去单位)28x+32yx+y=29将上式展开：29x+29y=28x+32y(32-29)y=(29-28)xxy=32-2929-28=31得“十字交叉法”：xy=31【思路点拨】解法二的思路是中学化学计算

36、的重要思路，即“见量化摩、求啥先求摩”是有关物质的量等各量间计算的“法宝”。解法五较简易，它用到的十字交叉法属平均中间值的思路。【例题12】在标准状况下，将CO2和CO的混合气(密度为107gLB)充满一盛有足量的Na2O2的密闭容器中，如图321所示，容器容积为22.4L(不计固态物质的体积)。用间断而短暂的电火花引发反应，令容器内可能发生的反应都充分进行(反应均系两物质之间的)。通过计算判断下列说法中正确的有()图321反应前CO2和CO的物质的量分别为0.25mol和0.75mol反应完成后容器内有0.5molCO反应完成后容器内有0.125molO2反应完成后容器内有0.125molN

37、a2CO3反应完成后容器内有0.5molNa2CO3A.B.C.D.【解析】B解法一CO2和CO的平均相对分子质量：10722.4=32气体总物质的量=1moln(CO)+n(CO2)=128n(CO)+44n(CO2)=32解得n(CO)=0.75moln(CO2)=0.25mol容器中所发生的反应为：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22CO+O2点燃2CO2两反应循环进行，联立得：2Na2O2+CONa2CO3即可理解为：Na2O2足量前提下，Na2O2可将CO全部吸收生成Na2CO3，CO2也被Na2O2吸收生成Na2CO3和O2。反应完成后，容器中只有O2和Na2CO3。依据碳

38、守恒：n(Na2CO3)=n(CO)+n(CO2)=1moln(O2)=12n(CO2)=120.25mol=0.125mol解法二由混合气体平均相对分子质量为32，用十字交叉法求CO、CO2的物质的量的比：324428412n(CO2)n(CO)=412=13其他同上。小结用物质的量和质量列方程求解。对循环进行的反应，反应方程式可相加处理。如：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22CO+O2点燃2CO2相加得：2Na2O2+CONa2CO3用十字交叉法求已知平均相对分子质量的两气体的物质的量的比或体积比是最简单的方法。拖12150时碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密

39、度的()倍。答案：D 解法一 由气体摩尔体积可推出：12=M1VmM2Vm=M1M2即相同条件下，两种气体的密度比等于其摩尔质量之比。所以欲求得混合气体对相同条件下氢气密度之比，首先应计算出混合气体的平均相对分子质量。(NH4)2CO31502NH3+CO2+H2O产物NH3、CO2、H2O的物质的量之比为211，则M(混)=1724+1814+4414=24(混)(H2)=M(混)M(H2)=242=12解法二气态物质平均相对分子质量也可根据质量守恒定律来计算。从化学方程式知：1mol(NH4)2CO3的质量为96g，其分解生成4mol气体，则4mol气体总质量也是96g。所以混合气体的平均

40、摩尔质量为96g4mol=24gmolB，即混合气体的平均相对分子质量为24。(混)(H2)=M(混)M(H2)=242=12解法三(NH4)2CO3分解产生的气体是CO2、NH3、H2O。这三种气体无论怎样混合，其平均相对分子质量必介于44和17之间(CO2是三者中相对分子质量最大的，为44，NH3是最小的，为17)，则其密度与氢气的密度之比应小于22而大于8.5。选项中只有D符合。小结混合气体平均相对分子质量的计算，必须按各种气体所占体积分数求其平均值。质量守恒定律的运用在某些复杂的计算过程中会起到事半功倍的作用。选择题的答案应合理推断，根据选项得出，实际是最简单的方法拖13甲、乙两种化合

41、物都含有X、Y两种元素，甲、乙中X元素的质量分数分别为30.4%和25.9%，若已知甲的化学式为XY2，则乙的化学式可能是()2YC.X2Y3D.X2Y5答案： D(解法一甲化学式为XY2，X的含量为30.4%，则Y的含量为1-30.4%=69.6%。=即=设乙的化学式为XmYn，其中X的含量为25.9%，则Y的含量为1-25.9%=74.1%。=式代入式：=乙的化学式为X2Y5。解法二由于甲分子中X的含量为30.4%，且XY=12；乙中X元素的含量为25.9%，即Y的质量分数更大，则X和Y的原子个数比必小于12，对照选项只有D中XY=25=12.512，所以选D。小结 解法一属常规解法，适用

42、于要求过程的计算题。通常化合物的化学式中原子个数为最简化，故得X2Y5。解法二是通过仔细观察后得到一种巧解方法，适用于选择题。它可达到事半功倍的效果)名题活题创新探究例题分析解答【例题13】已知CS2在O2中燃烧生成准状SO2和CO2，0.228g CS2在448mlO2中燃烧，冷却到标准状况下，气体体积为(已知CS2为液体)()【解析】D首先写出CS2燃烧的化学方程式：CS2(l)+3O2(g) CO2(g)+2SO2(g)可以看出，反应前后气体的体积不变，即燃烧后混合气体的体积等于反应前氧气的体积，为448ml。【思路点拨】该题如果用普通方法，将所给相关数据带入方程式计算，比较费时。但是如

43、果仔细分析反应特点，不需计算直接可确定答案。这就提醒我们在解计算型选择题时，不要盲目地提笔就做，若将题目分析清楚，往往会有些巧解。拖14由H2、CO2、CO组成的混合气体，在同温同压下与氮气的密度相等。该混合气体中CO2、H2、CO的体积比可能是()A.22114B.13829C.261657无法确定 答案：BC(气体摩尔体积有许多推论，这是化学概念内容丰富多样性的特征。阿伏加德罗定律尤其是气体摩尔体积的重要特征，而且定律本身有许多推论，这些共同构成了气体摩尔体积概念的内容。按照阿伏加德罗定律在同温同压条件下有关推论及其他物理量的概念特点有下列关系n甲/n乙=V甲/V乙=m/V甲/乙=M甲/M

44、乙M=m/n=(n1M1+n2M2+)/(n1+n2+)本题中M(CO)=28g/mol，则M(CO2+H2)=28，通过气体平均相对分子质量求算，可以较快地求得：C. n(CO2)/n(H2)=138，而n(CO)则为任意值) 【例题14】(典型例题在120时分别进行如下四个反应()A.2H2S+O22H2O+2SB.2H2S+3O22H2O+2SO2C.C2H4+3O22H2O+2CO2D.C4H8+6O24H2O+4CO2(1)若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前p后的是；符合关系式d前=d后和p前p后的是。(请填写反应的代

45、号)(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行，反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前拖15常温下A和B两种气体组成混合气(A式量小于B的式量)。经分析，混合气体中含有氮、氢两种元素，而且不论A和B以何种比例混合，氮和氢质量之比总小于14答案：H2 NH3 A、B物质的量之比为氮和氢元素质量比为时，其物质的量之比为n(N)：n(H)，与氨气相符。而N、H质量比总小于，故该气体为NH3与H2混合气。式量小的A为H2，式量大的B为NH3当氮、氢质量比为72时，设NH3、H2物质的量分别为y、x，则+3y=，xy12，A的体积分数为。3。由此可确定A为，B为，其理由是。若上述混合

46、气体中氮和氢的质量之比为72，则在混合气体中A和B物质的量之比为_，A在混合气体中的体积分数为。d后和V前V后的是；符合d前d后和V前V后的是(请填写反应的代号)。【分析】(1)若反应在容积固定的容器内进行，反应前后d前=d后，说明反应前后气体质量不变，符合要求的是B、C、D；p前p后则表明反应前后气体的分子数是减小的，符合要求的是B；p前p后则表明反应前后气体的分子数不变的是C。(2)若反应在压强恒定，容积可变的容器内进行，反应前后d前d后和V前V后，在气体总质量不变的前提下，则表明气体的分子数是增大的。由于分子数的增多，导致了容器体积的增大，从而造成密度的减小，符合题意的是D；反应前后V前

47、V后表明反应是气体分子数减小的反应，体积减小后d前d后，说明气体的质量减小，符合题意的是A。【解析】(1)BC(2)DA随笔：【例题15】为了测定某气体样品C4H10(并含有少量C3H8，均不溶于水)的平均相对分子质量，设计了下面的实验：取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量，得到质量为m1；往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量，重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量为m2；往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量，得到质量为m3。已知实验时的温度为T(K)，压强为p(kPa)，水的密度为(水)(gLB)，空气的平均相对分子质量为29.0，密度为(空气)(gLB)。回

48、答下面问题：(1)本实验的原理是。(具体说明)(2)步骤中为什么要重复操作，直到前后两次称量结果基本相同?(3)具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同体积下进行的?(4)本实验中收集气体样品的操作，可选用的装置是。(填图323中标号)(5)锥形瓶中空气的质量(m空气)是。(列出算式)(6)锥形瓶中样品的质量(m样品)是。(列出算式)(7)由实验测得该烷烃的平均相对分子质量是。(列出算式)图3-2-3【解析】本题考查阿伏加德罗定律的推论，同时也考查学生的动手实验能力。(1)同温、同压下，两种相同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比。(2)为了保证瓶内的空气已完全被排出，并充满样

49、品气。(3)第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准。(4)C(5) (空气)(6)(m2-m1)+ (空气)(7)29.0+29.0拖16为测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如图322的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气)，请填空。图3-2-2(1)图中瓶的作用是。(2)对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议，你认为合理的是()(填代号)A.在E处增加CaCl2干燥管B.在F处增加CaCl2干燥管C.在E和

50、F两处增加CaCl2干燥管D.不必增加干燥管(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的)，有利于提高实验的准确度，其理由是_。(4)实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气，反复若干次，得如下数据：瓶溶液增重ag，收集到的气体体积(标准状况)为b L，该呼出气体中CO2的体积分数是。(列出算式) (5)实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会，猛呼时会。答案(1)除去吸入空气中的二氧化碳(2)D(3)增大气体与溶液的接触面积，使气体中的CO2被充分吸收(4)(5)把瓶中的NaOH溶液吸入口中把瓶中的NaOH溶液吹出瓶外(解析：由生物学知识，人体吸入的是空气中高浓度的O2和低浓度的CO2、N2

51、、水蒸气等，呼出的气体主要成分是N2及高浓度的CO2和少量未交换彻底的O2与部分水蒸气。吸气前，E、F均与大气相通，吸气时，锥形瓶内压强减小，空气沿F管进入内，同时CO2被吸收，而内液体沿长导气管上升一段距离，因缓缓吸气，液体不致进入口内；呼气时，内强增大，液体沿F管上升一段距离，因轻轻呼气，液体不致喷出。故瓶的作用是除去吸入空气中的CO2。猛吸时，把瓶中的NaOH溶液吸入口中，猛呼时，把瓶中的NaOH溶液吹出瓶外。当然管子下端改成图中多孔球泡，可增大溶液与气体的接触面积，使气体中的CO2被充分吸收。从吸入和呼出的环境来看，吸入的干燥空气被吸入呼吸道后受到黏膜的湿化变成湿化气，同理，呼出气体也

52、会受到呼吸道黏膜的湿化，且CO2是从体内液体中逸出的，这与从NaOH溶液逸出的环境几乎一样，故而从锥形瓶中逸出的气体不需干燥)：能力达标检测1.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.28g氮气所含有的原子数目为NAB.4g金属钙变成钙离子时失去的电子数目为0.1NAC.1mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等D.在标准状况下，22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为NA答案：CD(28gN2含有的氮原子数为2NA；4g金属钙离子失去0.2NA个电子；NA个甲烷分子即1mol甲烷，因而它们的质量一定相等。标态下22.4L气体，即1mol气体，所含气体分子微粒数为NA)2.

53、标准状况下四种气体的关系从小到大表示不正确的是()(标准状况)6.72L甲烷(标准状况)3.011023个HCl分子(标准状况)13.6gH2S气体(标准状况)0.2molNH3气体A.体积B.密度C.质量D.氢原子数答案：A(通过计算得出以下记录：(标准状况)6.72L甲烷3.011023个HCl分子13.6gH2S气(标准状况)0.2molNH3气(标准状况)物质的量0.3mol0.5mol0.4mol0.2mol体积6.72L11.2L(标况)8.96L4.48L密度0.71gLB1.62gLB1.51gLB0.75gLB质量4.8g18.25g13.6g3.4g氢原子数1.2mol0.

54、5mol0.8mol0.6mol从上可知，各项内容从小到大的顺序为：体积A.不正确密度B.正确质量C.正确氢原子数D.正确3.19世纪，化学家对氧化锆的化学式有争议。经测定，锆(Zr)的相对原子质量约为91，其氯化物蒸气的密度是同温、同压下H2密度的116倍117倍。与氯化物价态相同的氧化锆的化学式为()2OC.Zr2O3D.ZrO2答案：D(设氯化物的化学式的ZrCln，根据相对密度可知：1162M(ZrCln)1172即23291+35.5n234，由于n为正整数，则n=4即Zr形成+4价化合物，氧化物为ZrO24.下列各组中，两种气体的分子数一定相等的是()A.温度相同、体积相同的O2和

55、N2B.质量相等、密度不等的N2和C2H4C.体积相等、密度相等的CO和C2H4D.压强相同、体积相同的N2和O2答案：BC(分子数由物质的量决定，n=mMr=VVm(标准状况)，A中缺压强相同，D中缺温度相同条件)5.在273和1.01105Pa条件下，将1.40g氮气、1.60g氧气和4.00g氩气混合。该混合气体的体积是()答案：C(由题可知n总=n(N2)+n(O2)=n(Ar)= =0.2mol由pV=nRT可知= 即有： = ，V2=8.96L)6.将H2、O2、N2三种气体分别放入不同容器中，当其温度、密度完全相同时，三种气体压强(p)的大小关系是()A.p(H2)=p(O2)=

56、p(N2)B.p(H2)p(N2)p(O2)C.p(O2)p(N2)p(H2)D.p(O2)p(H2)p(N2)答案：B(由于pV=nRT=，则pMr= =RT，由上式可知压强与气体摩尔质量成反比，即摩尔质量越小，压强越大)7.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同。则混合气体中CO2、H2和CO的体积比为()A.29813B.22114C.13829D.261657答案：CD(由于同温同压下CO与N2的密度相同，实际要求出CO2、H2的相对平均分子质量为28时的体积比，经计算，符合条件的CO2、H2体积比是138)8.(典型例题设NA为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的

57、是()A.标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NAB.18g水中含有的电子数为10NAC.46g二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3NAD.在1L2molLB的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA答案：A(A.在标准状况下，辛烷是液体，22.4L液态辛烷物质的量要比1mol大得多，所以A选项错误。B.18g水为1mol水，其中含有的电子数为10mol。C.NO2和N2O4具有相同的最简式，相同质量的NO2和N2O4必然含有相同数目的原子。46g NO2即为1mol NO2共含有3mol原子。D.n(NO3-)=1L2mol/L2=4mol9.同温同压下两个容积相

58、等的贮气瓶，一个装有C2H4，另一个装有C2H2和C2H6的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的()A.质量B.原子总数C.碳原子数D.密度答案；C(根据同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，两瓶一定相等的是碳原子数)10题图10.如图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X(X=A、B、C)的物质的量n(X)，纵坐标表示消耗O2的物质的量n(O2)，A、B是两种可燃气体，C是A和B的混合气体，则C中n(A)n(B)为()A.21B.12C.11D.任意比答案：A(由图像可知燃烧2mol A消耗1mol O2，燃烧2mol B消耗4mol O2，而燃烧2mol A、B混合气体消耗2mol O

59、2，设2mol混合气体中，含A为xmol，B为(2-x)mol，则耗氧气12x+2(2-x)=2，则x=43，2-x=23，所以n(A)n(B)=21)11.在标准状况下，在臭氧发生器中装入100mL氧气，最后的体积在标准状况下变为95mL，则最终状态时混合气体的密度(在标准状况下)是( )LBLBLBLB答案：B(根据质量守恒定律，在反应前后质量保持不变。反应前100mL O2molB32gmolB=0.14g，最终混合气密度为：0.14g0.095L=1.5gLB)12.常温下，向20L真空容器中通入amol H2和b mol O2(a，b都是正整数，且a5，b5)，反应完全后，容器内气体

60、可能达到的最大密度是()答案：D(常温时水为液态，O2的摩尔质量为32gmolB，H2的摩尔质量为2gmolB，所以反应后剩余O2最多，则气体密度最大，即O2为5mol，H2为1mol时符合题意。2H2+O2点燃2H2O，余O2 4.5mol，反应后容器内气体密度为4.5mol32gmolB20L=7.2gLB)13.同温同压下，同体积的氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为；同质量的氨和硫化氢气体的体积比为，其中含有的氢的原子个数比；若二者氢原子数相等，它们的体积比为。答案：1221312314.(1)标准状况下，112mL某气体的质量为0.14g，则其摩尔质量为。(2)1.56g某一价金属与足量盐酸完全反应后，生成0.04gH2，则该金属的摩尔质量为_。答案：(1)28g/mol(2)39g/mol15.在同温同压下，测得氢气密度为0.089g/L，某种有刺激性气味的气体X密度为2.927g/L。又知气体是三原子分子并由两种元素组成，两种元素的质量比为11。则气体X的化学式为。答案：SO216.化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10mL A气体能分解生成15mL O2和10mL F2(同温、同压)。(1)A的化学式是，推断理由是。(2)已知A分子中x个氧原子呈