当前位置:文档之家› 物质的量气体摩尔体积

物质的量气体摩尔体积

第 3 讲物质的量气体摩尔体积:考纲要求:1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(V m)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(N A)的含义。

2.能根据微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。

考点一物质的量、气体摩尔体积1. 物质的量(1)物质的量(n)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。

(2)物质的量的规范表示方法:(3)阿伏加德罗常数(N A)0. 012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为 6.02X 1023,单位为mol"。

公式:N A =。

2. 摩尔质量(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。

常用的单位是g mo「1。

公式:M =。

(2)数值:以g moL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_ 对分子(原子)质量。

3. 气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素①微粒的大小(物质的本性);②微粒间距的大小(由温度与压强共同决定);③微粒的数目(物质的量的大小)。

⑵含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m,标准状况下,V m约为22.4_L mo「1。

(3)基本关系式:n= = =(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。

4. 阿伏加德罗定律及其推论⑴阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。

(2) 阿伏加德罗定律的推论提醒对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。

物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念的理解(1) 2g氦气所含的原子数目约为0.5 X 6.02X 1023( )(2) 1mol任何物质都含有6.02X 1023个分子()⑶在标准状况下,1molO2与1molSO3的体积相同()⑷在标准状况下,imol气体的体积约是22.4L,在非标准状况下,1mol气体的体积则一定不是22.4L( )⑸标准状况下,O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16g mol-1( )⑹常温常压下,14gN2与7g乙烯(C2H4)所含原子数相同()⑺22gCO2与标准状况下11.2LHCI所含的分子数相同()答案(1)2 ⑵X ⑶X ⑷X ⑸V ⑹X ⑺V题组一有关n===的计算1. (1)含6.02X 1023个中子的Li的质量是________ g。

⑵4gD2和20g18O2的单质化合时最多能生成__________________ g D18O。

⑶若12.4gNaX中含有0.4mol钠离子,Na2X的摩尔质量是 ___________ ,X的相对原子质量是 ________ 。

答案⑴(2)22 (3)62g mo「116解析(1)根据n =计算中子物质的量,Li的中子数为7-3二4,进而计算Li的物质的量,再根据m= nM计算。

(2) 根据不足量的物质计算生成DO的质量;1802过量。

(3) 1molNa2X 中含有2mol 钠离子,0.2molNa2X 中含有0.4mol 钠离子,则Na2X 的摩尔质量为M(Na2X) = = 62g mol-1; X的相对原子质量=62-46= 16。

2. CO和CO2的混合气体18g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2L(标准状况),(1) 混合气体中CO 的质量是_______ g。

(2) 混合气体中CO2 在标准状况下的体积是_______ L。

(3) 混合气体在标准状况下的密度是________ g L t。

(4) 混合气体的平均摩尔质量是_______ g mol 1。

答案(1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36解析CO燃烧发生反应:2CO + O22CO2, CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2L,故18gCO和CO2的混合气体的总体积为11.2L, 在标准状况下,18gCO和CO2的混合气体的物质的量为0.5mol,设CO的物质的量为xmol, CO2的物质的量为ymol,则,解得x= 0.25,y= 0.25。

(1) 混合气体中CO 的质量=28g mol-1x 0.25mol= 7g。

⑵原混合气体中,CO2的体积为0.25mol X22.4L mol-1= 5.6L。

⑶原混合气体的密度=〜1.61gL -1⑷解法一:=p22.4Lmol-1= 1.61g L -1x22.4L mol-1~36g mol-1;解法二:== 36g mol-1;解法三:= 28gmol-1x 50%+44g mol-1x 50%=36g mol-1;故平均摩尔质量为36g mol-13. (2017长沙市第一中学高三检测)1个某种氯原子的质量是ag,1个12C原子的质量是bg,用N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()①该氯原子的相对原子质量为12a/b②mg该氯原子的物质的量为m/(aN A)mol③该氯原子的摩尔质量是aN A g④ag该氯原子所含的电子数为17molA •①③B •②④C •①②D •②③答案C解析①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个12C 质量的的比值, 即二,正确;②阿伏加德罗常数个氯原子的质量,即为1mol该氯原子的质量,因而该氯原子摩尔质量为aN A g mol -1, n(CI) = mol,正确,③错误;④电子数应为17,错误。

4•设N A为阿伏加德罗常数,如果ag某气态双原子分子的分子数为p,则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是()A. B.C. D.答案D解析解法一公式法:ag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bg 气体在标准状况下的体积为X 22.4L mol -1= L。

解法二比例法:同种气体其分子数与质量成正比,设bg 气体的分子数为Nag 〜pbg 〜N则:N=,双原子分子的物质的量为,所以bg该气体在标准状况下的体积为L 题组二阿伏加德罗定律及应用5. (2018合肥模拟)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。

根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是()A •若M(甲)<M (乙),则分子数:甲V乙B .若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙D .若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙答案C解析等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A项错误;若M(甲)>M(乙),则物质的量:甲<乙,又气体体积相等,故气体摩尔体积:甲>乙, B 项错误;同温同体积同质量的气体或混合气体,压强与摩尔质量成反比, C 项正确;由质量和密度相等可知气体体积相等, D 项错误。

6. 等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是()A .体积之比为13 :13 :14 B.密度之比为14 :14 :13C.质量之比为1 : 1 : 1 D .原子数之比为1 :1 :1答案B解析A项,三种气体分子的质子数均为14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,等温等压下,气体的体积与其物质的量成正比,所以三者体积之比为1 : 1 :1,错误;B项,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g mol-1、28g mol-1>26gmo|-1,等温等压下,气体摩尔体积相同,根据尸二知,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28 : 28 : 26= 14 : 14 : 13,正确;C项,三种气体分子的物质的量相等,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g mol -1>28g mol -1>26g mol- J根据m= nM知:质量之比与摩尔质量成正比为28 : 28 : 26=14:14:13,错误;D项,1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,所以三种气体原子数之比为1 : 1 :2,错误。

7•在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了75%。

则A单质的一个分子中有 _______ 个A原子,AH3分解反应的化学方程式为_答案 4 4AH3A4+ 6H2求气体的摩尔质量M的常用方法(1) 根据物质的质量(m)和物质的量(n): M = m/n。

(2) 根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N A): M = N A m/N。

⑶根据标准状况下气体的密度p M = pX22.4(gmo|-)。

⑷根据气体的相对密度(D = pi/ p): M”M2= D。

(5) 对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M = M1X a% + M2X b% + M3X c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。

微专题5 气体体积的测定气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等),也可直接测量收集的气体体积。

测量气体体积的常用方法:(1) 直接测量法。

如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。

测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。

C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。

D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。

读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。

解答该量气装置读数时的答题模板:①将XXXX恢复至室温。

②调节XXX与XXX两端液面相平。

③视线与XXX在同一水平线上。

E装置:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。

(2)间接测量法。

如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。

:专题训练:欲测定金属镁的相对原子质量,请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次,假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。

填写下列各项(气流从左到右):(1) ___________________________ 各种仪器连接的先后顺序是 _______ 接、接______________________________ 、_______ 接________ 、________ 接________ 用小写字母表示)。

(2) _____________ 连接好仪器后,要进行的操作有以下几步,其先后顺序是填序号)。

相关主题