第二節(jié)氣體摩爾體積

1.物質(zhì)的體積、密度和質(zhì)量之間的關(guān)系

P(B)=

V(fi)

2.計(jì)算1mol不同固體和液體物質(zhì)的體積(請(qǐng)按表計(jì)算)

物質(zhì)1mol該物質(zhì)

的質(zhì)量密度1mol物質(zhì)所具有

:;,3s,

的體積Fe56g7.8g?cm'(20℃)7.2cmA127g2.7g-cm-(20'C)10cm3Pb207gll.3g?cm(20℃)18.3cm(H2018

33

glg?cm(4℃)18ctn%S0498gl.83g?cm(20℃)53.6cm'3.歸納1mol不同固體和液體物質(zhì)體積的特點(diǎn)并

分析其主要原因

對(duì)于固體和液體物質(zhì)來(lái)說(shuō)，1mol不同物質(zhì)的體積是不同的。

決定物質(zhì)體積大小的主要因素有三個(gè)：

(1)微粒數(shù)的多少；

(2)微粒間的距離；

(3)微粒本身的大小。

構(gòu)成液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)的微粒間的距離是很小的，在微粒數(shù)相同的條件下，固液態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于原子、

分子或離子本身的大小。由于構(gòu)成不同物質(zhì)的原子、分子或離子的大小是不同的，所以它們1mol的體積也

就有所不同。這就像100粒大米、100個(gè)乒乓球、100個(gè)足球分別堆放在一起，它們的總體積差別甚大一樣。

課本知識(shí)導(dǎo)學(xué)運(yùn)用

課本知識(shí)詮解

重要提示

1.氣體摩爾體積

(1)影響物質(zhì)體積的因素：

決定物質(zhì)體積的因素有三方面：

'粒子數(shù)目-N

＜粒子大＜1、一D摩爾體積是指Imol任何物質(zhì)所占有的體積，各取Imol固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)的物質(zhì),

粒子間距-L

則影響它們體積的只有后兩個(gè)因素，哪一個(gè)是主要的呢？(參照書(shū)本固體、液體、氣體分子之間距離比較示意

圖)

由固體、液體很難被壓縮這一事實(shí)可知：構(gòu)成固體、液體的粒子之間的距離遠(yuǎn)小于離子本身的大小，故決定

Imol固體和液體物質(zhì)體積的主要因素是粒子的大小，不同物質(zhì)的粒子大小不?樣，所以Imol固體和液體物

質(zhì)的體積應(yīng)各不相同。

由氣體易被壓縮這?事實(shí)可知，構(gòu)成氣體的粒子之間的距離較大(大約是氣體分子直徑的10倍)，故決定Imol

氣體物質(zhì)體積的主要因素為粒子之間的距離。

因?yàn)闃?gòu)成氣體的粒子之間的距離較大，粒子間作用較弱，甚至可以忽略不計(jì)，溫度和壓強(qiáng)等外界條件的改變，

能明顯影響氣體粒子之間的距離，從而明顯改變氣體的體積，故比較Imol不同氣體的體積是否相同，要在相

同的溫度和壓強(qiáng)下。

大量實(shí)驗(yàn)證明：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，各種氣體粒子之間的平均距離是相等的，所以，相同的溫度和壓強(qiáng)

下，Imol任何氣體的體積應(yīng)是相等的。

試計(jì)算以下幾組數(shù)據(jù)，驗(yàn)證以上結(jié)論的正確性：

根據(jù)20℃時(shí)，F(xiàn)e、Al、Pb、出0、HzSO,的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量、密度，求Imol上述物質(zhì)的體積。(經(jīng)

過(guò)計(jì)算，體積各不相同)

根據(jù)比、Oz、CO2的相對(duì)分子質(zhì)量和在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度，求Imol上述氣體的體積。(經(jīng)過(guò)計(jì)算，體積都大約

為22.4L)

(2)氣體摩爾體積

①定義：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積叫氣體摩爾體積。

V

②氣體摩爾體積的表達(dá)式Vm=一

N

單位：L/mol(L,mol")或mVmol(m3,mol")。

③使用氣體摩爾體積時(shí)的注意事項(xiàng)。

a.應(yīng)指明溫度和壓強(qiáng)

b.對(duì)任何氣體包括混合氣體都成立

c.氣體的物質(zhì)的量為Imol

2.阿伏加德羅定律

相同溫度，相同壓強(qiáng)時(shí)，相同體積的任何氣體，都含有相同數(shù)口的分子數(shù)。

3.氣體計(jì)算

(1)V(標(biāo))=n,Vm=n?22.4L/mol

標(biāo))M

(2)p(標(biāo))=-三一=MVm=-------------r1.外界條件如溫度T、壓強(qiáng)p對(duì)物質(zhì)體積的影響：對(duì)固態(tài)、

v(標(biāo))224L/MOU'

液態(tài)物質(zhì)來(lái)說(shuō)，體積V受T、p的影響較小。對(duì)一定量氣體來(lái)說(shuō)，T和p對(duì)氣體分子間的平均距離有較大的影

響。

2.T-定，增大p,氣體分子間平均距離減小，所以體積V減小。反之，壓強(qiáng)p減小，體積V增大。

3.p一定，升高溫度T,氣體分子間的平均距離增大，氣體的V增大。反之，T降低，氣體的V減小。

4.T、p都一定，氣體分子間的平均距離都相同，只要?dú)怏w含有的分子數(shù)相同(氣體分子的物質(zhì)的量相同)時(shí)，

氣體的體積也相同。

5.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積約為22.4L?mol"。這個(gè)體積是在特定條件下的氣體摩爾體積，由它可求一

定量的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

6.阿伏加德羅定律中包括四個(gè)相同：同溫(T)、同壓(p)、同體積(V)、同分子數(shù)(N或n)。只要其中三個(gè)量相

同，第四個(gè)量一定相同，即：同定一同。基礎(chǔ)例題點(diǎn)撥?拖二【例題1】448mL某氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的質(zhì)量為

1.28g,求該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。

【分析】該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上等于該氣體的摩爾質(zhì)量。既可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的宓度求摩爾質(zhì)

量，也可以通過(guò)氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量來(lái)求摩爾質(zhì)量。有以下幾種解法。

【解析】(1)0.448L為1.28g,22.4L氣體的質(zhì)量為x

0.448/

-------0.448L22.4L=1.28gx,x=64g

22.4g

即該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。

0448/

(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下該氣體的密度為-------弋2.86g-1?,

28g

拖山在相同狀況下，下列氣體的密度是最大的是o

AQBCH

CHDCQ

EN

②已知空氣的平均摩爾質(zhì)量為29g-rn)lBo卜列氣體在實(shí)驗(yàn)室收集時(shí)，能用向上排空氣法收集的是0

A8BN

CCHDCl2

EHEQ

該氣體的摩爾質(zhì)量為286g-e

224L-nx)lB^64g-moF即該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64

mmm28^x22.4“一一

(3)由一=—/NTFFIV—=-------------------=64g-irol即該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64

nvn0.448/

答案：①D②ADF

【例題2】相同物質(zhì)的量的各固體或液體的體積并不相同，其主要原因是()

A.粒子大小不同B.粒子質(zhì)量不同

C.粒子間距離不同D.粒子間作用力不同

【分析】固體、液體物質(zhì)體積的大小主要由粒子的數(shù)目和粒子的大小決定，而本題中所給各物質(zhì)的物質(zhì)的量

相同，即粒子數(shù)相同，所以其體積由粒子大小決定。

【解析】A

拖2在給定溫度和壓強(qiáng)下的理想氣體，影響其所占體積大小的主要因素是。

A分子直徑的大小

B分子間距離的大小

C分子間引力的大小

D分子數(shù)目的多少

答案：B

重難點(diǎn)突破

重點(diǎn)?難點(diǎn)?易混點(diǎn)?易錯(cuò)點(diǎn)?方法技巧

重點(diǎn)難點(diǎn)

i.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積的理解

氣體摩爾體積的定義為“單位物質(zhì)的量氣體所占的體積”，即“氣體摩爾體積是氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量

之比:從氣體摩爾體積的定義中我們可以看出氣體的體積的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

氣體摩爾體積(Vm)=氣體的體枳(V)氣體的物質(zhì)的量(n)

氣體的體積

氣體的物質(zhì)的量(〃

氣體摩爾體積的一個(gè)特例就是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(Vm)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都

約等于22.4L。在理解標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積時(shí)，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為“22.4L就是氣體摩爾體積”，因?yàn)?/p>

這個(gè)22.4L是有特定條件的。這些條件就是：

(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0℃和101.325kPa,氣體的物質(zhì)的量為1mol,只有符合這些條件的氣體的體積才約是22.4

L。因此，22.4L是1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

(2)這里所說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)狀況指的是氣體本身所處的狀況，而不指其他外界條件的狀況，例如，“1molH/)(g)在

標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L”是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)狀況下，我們是無(wú)法得到氣態(tài)水的。

(3)氣體摩爾體積的計(jì)算

2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律的關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個(gè)特例：同溫一(TC,同壓一lOlkPa,同體積一約22.4L,

分子數(shù)目相同一NA個(gè)(1mol物質(zhì)所含微粒數(shù))。所以掌握阿伏加德羅定律對(duì)我們解決實(shí)際問(wèn)題很有幫助。

3.氣體反應(yīng)中的計(jì)算

同一氣體反應(yīng)中，各氣體的體積比等于化學(xué)方程式中氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比。列式計(jì)算時(shí)，上下單位一致,

左右單位相對(duì)應(yīng)。

例如：2出+。2點(diǎn)燃2HS

21

1u(九)

V(壓)V(0。一=V(Ha)V(0z)----=~

2v(o2)

4.如何確定氣體的分子組成

一般思路是：由體積比推導(dǎo)出微粒分子個(gè)數(shù)比，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)確定化學(xué)式。

如2體積氣體Ax與1體積氣體By恰好完全反應(yīng)生成2體積的A2B,由阿伏加德羅定律可知：氣體的分子數(shù)之

比等于其體積比，即Ax：By：A2B=2：1：2,所以?xún)蓺怏w反應(yīng)物為雙原子分子即A?和B2?

隨筆：

隨筆:

1.對(duì)氣體摩爾體積的概念不清。氣體摩爾體積是對(duì)氣體而言，并且是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下Imol氣體的體積，若不在

標(biāo)準(zhǔn)狀況下或不是氣體就不適用。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙醇是液體，不能用氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算。固體和液體也

有摩爾體積，但一般沒(méi)有相同的數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃、1.01X105Pa)不同于通常狀況(25C,1.01X105Pa)。

2.易把物質(zhì)的量的數(shù)值當(dāng)作微粒的個(gè)數(shù)。

物質(zhì)的量的大小，可衡量物質(zhì)所含微粒的多少，它的個(gè)數(shù)應(yīng)該是物質(zhì)的量乘以阿伏加德羅常數(shù)。

3.氣體摩爾體積的使用是有條件的，誤認(rèn)為任何狀況下都為22.4Lo只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài)的物質(zhì)體積才

為22.4L,改變了條件Imol氣態(tài)的物質(zhì)體積就不為22.4L。

拖3下列說(shuō)法中不正確的是0

Ahwl某氣體的體積為224L該氣體所處的狀態(tài)不?定是標(biāo)準(zhǔn)狀況

B作標(biāo)準(zhǔn)狀況下，hwl任何氣體的體積必定不是224L

C某氣體含有小個(gè)原子，該物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積?定是224L

D任何狀況下，1IW18和18*10所含的分子數(shù)和原子數(shù)都相等

答案：BC（解析：做選擇題首先要看清是選正確的，還是選錯(cuò)誤的。由

于22.4L是Imol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,所以A正確B錯(cuò)誤。

C錯(cuò)誤，因?yàn)檫@種情況只有單原子分子的稀有氣體符合選項(xiàng)，而雙原

子或多原子分子不符合。D正確，因?yàn)楸容^粒子數(shù)實(shí)質(zhì)上是比較它們

的物質(zhì)的量）

【例題3】下列敘述中，不正確的是（）

A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況F,lmolH20的體積約是22.4L

B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5molHz、0.5molN2組成的混合氣體的體積約為22.4L

C.在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Imol任何氣體的體積不可能約22.4L

D.在同溫同壓下，氣體分子間距離幾乎相等

【錯(cuò)解】學(xué)生因?qū)怏w摩爾體積概念的理解不全面而錯(cuò)選B。

【易錯(cuò)分析】氣體體積大小相關(guān)量為氣體物質(zhì)的量（粒子個(gè)數(shù)）；粒子間距離（溫度、壓強(qiáng)）；相對(duì)來(lái)說(shuō)，粒子

本身的大小則是影響氣體體積的次要因素。

氣體摩爾體積是個(gè)嚴(yán)密定義，必須明確其內(nèi)容才能正確無(wú)誤地運(yùn)用。氣體摩爾體積：（1）氣體、非液體、非固

體但可以是混合氣體；（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況（STP）；（3）氣體體積標(biāo)況近似值約22.4L/mol。

在此基礎(chǔ)上涉及有關(guān)氣體體積的計(jì)算則顯得有據(jù)可依。

【正解】AC

拖4下列說(shuō)法正確的是0

A在常溫常壓下，11.2L氯氣含有的分子數(shù)為Q5^

B在常溫常壓下，hrol氨氣含有的原子數(shù)為

C32g氧氣含原子數(shù)目為2NA

D在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同

答案：BC（解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氯氣的分子數(shù)應(yīng)為0.5NA,而題中

是常溫常壓，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中氯氣為單原子分子，lmol

氨氣含有原子數(shù)為NA,故B選項(xiàng)正確；C選項(xiàng)中th的摩爾質(zhì)量為

32g?moIB,且O2為雙原子分子，所以32g氧氣含原子數(shù)為

32g/32g?molBX2NA=2NA,故C選項(xiàng)正確；D選項(xiàng)中強(qiáng)調(diào)的是

氣體單質(zhì)所含原子數(shù)相同，氣體分子可能是單原子分子也可能是多

原子分子，故分子數(shù)相同時(shí)，原子數(shù)不一定相同）

【例題4】（全國(guó)高考題）在一定溫度和壓強(qiáng)下，1體積XK氣）和3體積Y式氣）化合生成2體積Z（氣）；則Z氣

體的化學(xué)式是（）

A.XY3B.XY

C.X3YD.X2Y3

【分析】阿伏加德羅定律的另一種表示形式是：在同溫同壓下，氣體的體積之比等于分子數(shù)之比。進(jìn)一步拓

展：在同溫同壓下，參加反應(yīng)和生成氣體的體積之比等于氣體分子數(shù)之比，等于氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

【解析】A根據(jù)阿伏加德羅定律可知此反應(yīng)的化學(xué)方程式為X?+3Y2=2Z。設(shè)Z氣體的化學(xué)式為XmYn,由質(zhì)量守

恒定律得：2二2m

2X3=2n解得m=l,n=3o

所以Z的化學(xué)式為XY”

拖5有一真空儲(chǔ)氣瓶，凈重500g在相同條件下，裝滿(mǎn)氧氣后重508g裝滿(mǎn)另一種氣體X時(shí)重511g則X

的相對(duì)分子質(zhì)量為0

A44B48

A.64D71

答案：A(解析：該瓶裝入m(02)=508g-500g=8g,

m(X)=511g-5OOg=llg,在同溫、同壓、同體積時(shí)，

M(X)M(O2)=m(X)m(O2),M(X)32=llg8g,故M(X)=44。

點(diǎn)評(píng)：因同溫同壓下，同體積的容器中所盛氣體的物質(zhì)的量相等，所

以氣體的質(zhì)量越小，其相對(duì)分子質(zhì)量就越小。由題意知?dú)怏wX的質(zhì)量

大于02的質(zhì)量，故氣體X的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)大于02的相對(duì)分子質(zhì)量，

但通過(guò)此范圍無(wú)法一步確定答案，仍需計(jì)算過(guò)程)

方法技巧

【例題5]如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b,則eg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(式中NA為阿伏加德羅常

數(shù))()

A.22.4abcNALB.22.4bcaNAL

C.22.4acbNALD.22.4bacNAAL

【解析】B該題考查氣體摩爾體枳概念。設(shè)該氣體的摩爾質(zhì)量為Mg-mof,則aMM=b,所以，

M二aNAbg-moHeg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

egaNAbg?molBX22.4L?molB=22.4bcaNAL

阿伏加德羅定律推論：

理想氣態(tài)方程：

pV=nRT,p]ViTi=p2V2T2

也可根據(jù)理想氣態(tài)方程得出以下推論：

①同溫、同壓時(shí):ViV2=N1N2=n]n2

②溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，不同氣體的密度P與摩爾質(zhì)量M的關(guān)系：P,=miV,P2=m2V2

取相同體積（％=%）的不同氣體，則有：

P,P2=mlm==M1M2=D（D稱(chēng)為氣體的相對(duì)密度）

③同溫、同體積時(shí)：氣體分子數(shù)口越大，單位時(shí)間內(nèi)分子碰撞器壁的次數(shù)越多，容器中壓強(qiáng)越大。由氣態(tài)方

程可推知：PQ=NINkmnz

④同溫、同體積、同質(zhì)量時(shí)：

Pipkmn2=nhMm2M產(chǎn)MzMi

⑤同溫、同壓、同質(zhì)量時(shí)：

%丫2=砌1砌尸M2M產(chǎn)P2P|

理想氣態(tài)方程:pV=nRT,pniT>=p2V2T2

也可根據(jù)理想氣態(tài)方程得出阿伏加德羅定律的推論。

拖6m為阿伏加德羅常數(shù)，卜.列說(shuō)法中正確的是o

A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相同體積的H與水所含分子數(shù)目相同

B標(biāo)準(zhǔn)狀況卜I以任意比混合的瓜8混合氣體224L所含的分子數(shù)為NX

C常溫常壓下，活潑金屬與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成H224L則反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)為用

D常溫常壓下，hwlHe所含核外電子數(shù)為4M

答案：B（解析：該題考查氣體摩爾體積與物質(zhì)的量的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)狀況

下，相同體積的氣體所含分子數(shù)相同，22.4L為ImoL所含分子數(shù)為

NA,故選項(xiàng)B正確。水為液體，故與H2所含分子數(shù)不同，選項(xiàng)A錯(cuò)。

由2H++2&H2生成ImolH2時(shí)電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA,常溫常壓下，22.4L

W并非ImoL故選項(xiàng)C錯(cuò)。He原子核外電子數(shù)為2,故ImolHe含

2mol電子，即2NA,故選項(xiàng)D錯(cuò)。

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用氣體摩爾體積進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí)要注意物質(zhì)在性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等

方面的特殊情況，如A、C、D選項(xiàng)）

隨筆:

【例題6】節(jié)日里流行在空氣中用氣球懸掛條幅以示慶賀，已知懸掛條幅的氣球體積為500L,充滿(mǎn)壓強(qiáng)為1.212

X105Pa、溫度為270C的氫氣。若氫氣用鋅和足夠的鹽酸反應(yīng)制取，則需多少鋅才能制得氣球所需的氫氣？

【解析】要想求出比的量，可以利用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積，根據(jù)方程式計(jì)算出所需鋅的量。但由于題

中所給條件為非標(biāo)態(tài)，首先應(yīng)根據(jù)氣態(tài)方程進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

由氣體狀態(tài)方程PniT,=pOVOTO得，

VO=(1.212X105PaX500LX273k)/(1.01X105PaX300K)=546L

需氫氣的物質(zhì)的量為：546L/22.4L-molK=24.4mol

根據(jù)化學(xué)方程式Zn+2HClZnCh+H21,求得鋅的質(zhì)量為：24.4molX65g/mol=1586g

拖7關(guān)于同溫同壓下等體積的OQ和00敘述：

①質(zhì)量相等；②密度相等：③所含分子數(shù)相等；④所含碳原子個(gè)數(shù)相等。其中正確的是0

A①②③④B②③④

C③④D③

答案：C(解析：由阿伏加德羅定律可知，C02和co分子數(shù)相等，則它

們的物質(zhì)的量相等，但它們的摩爾質(zhì)量不等，密度不等，由組成知含

碳原子個(gè)數(shù)相等)

【例題7】某容器充滿(mǎn)0/1寸質(zhì)量為116g,充滿(mǎn)COz時(shí)質(zhì)量為122g,若充滿(mǎn)某氣體時(shí)質(zhì)量為114g,則該氣體的

相對(duì)分子質(zhì)量為0

A.28B.30C.32D.44

【分析】本題考查阿伏加德羅定律及其推論：

VM二口也

方法一：設(shè)容器質(zhì)量為mg,某氣體摩爾質(zhì)量為Mo根據(jù)阿伏加德羅定律推論，同溫、同壓下，相同體積的氣

體其物質(zhì)的量相等。

116g-mg32g?molB=l12g-mg44g?mol"得解：m=100g

然后再建立方程：

116g-100g32g?mol'-114g-100gM或

112g-100g44g?mol-114g-lOOgM

解得：M=28g?molK,故選A。

方.法二：利用差量法計(jì)算。根據(jù)同溫同壓卜，氣體質(zhì)量之差和相對(duì)分子質(zhì)量之差存在正比關(guān)系，可得:

122g-116g44g?molB-32g?molB=122g-144g44g?

解得：M=28g?mol"

【解析】A

拖8在一定條件卜.，使a6gC和一定量Q在一密閉容器內(nèi)恰好完全反應(yīng)，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)比反應(yīng)前增大了Q6

倍，則Q的物質(zhì)的量為0

AQ40mDl

Bft5(hx)l

CQ70m)I

DQ6(hx)l

答案：B(解析：在一定條件下，容器體積一定，則容器內(nèi)壓強(qiáng)在反應(yīng)

前后的變化與容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量的變化是一致的，即pi：p2=ni：

D2O運(yùn)用“物質(zhì)的量守恒法”解題。

【例題8】如果瓦斯中甲烷與氧氣的質(zhì)量比為1：4時(shí)極易爆炸，則此時(shí)甲烷與氧氣的體積比是。

拖9在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某兩種氣體體積比為2：1,質(zhì)量比為8：5這兩種氣體的相對(duì)

答案：6gC完全反應(yīng)，無(wú)論生成CO、CO2還是二者的混合氣，C的物

質(zhì)的量與生成總氣體的物質(zhì)的量相等，即反應(yīng)后總氣體的物質(zhì)的量為

0.8mol,反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量即為。2的物質(zhì)的量。9.4：5依題意，

根據(jù)質(zhì)量比找出兩種氣體的物質(zhì)的量之比。又題中已給出體積比，在

相同狀況下，體積比等于物質(zhì)的量之比，故nA：nB=8MA：5MB=2：

1MAMB=45)

8B

【分析】甲烷與氧氣的質(zhì)量比為1：4時(shí)，則其物質(zhì)的量之比是：n(CH.,)：n(02)=lgl6g?mol：4g32g-mol=l：

2

在相同狀況下，兩種氣體的物質(zhì)的量之比即為其體積之比：n.n2=V,V2

【解析】1：2有關(guān)氣體的計(jì)算

(1)有關(guān)氣體摩爾質(zhì)量的計(jì)算

①定義式法：M=mn

②分子質(zhì)量求和法：M=NAXm

③已知標(biāo)況密度

P=Mg/mol22.4L/mol,所以：M=PX22.4L/mol

④已知相對(duì)密度D=pip2=m,ni2=MiM2,所以：MFDXM?

（2）平均摩爾質(zhì)量及求算方法

①平均摩爾質(zhì)量（M）

如果我們研究的對(duì)象是混合氣體，怎樣計(jì)算它的摩爾質(zhì)量呢?我們可以假設(shè)混合氣體為Imol,組成Imol混合

氣體的每?種氣體的摩爾質(zhì)量與其所占體積比的乘積之和g?mol"為單位，就是混合氣體的平均摩爾質(zhì)量。例

如Nz與0?按體積比4：1混合，則該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為28g-molBX45+32g-mol'X15=28.8g?mol"。

（初中化學(xué)中所用的空氣的“平均”相對(duì)分子質(zhì)量為29,就是通過(guò)這種方法求得的）

平均摩爾質(zhì)量不僅適用于氣體，對(duì)固體和液體也同樣適用，常用于混合物的計(jì)算。

②平均摩爾質(zhì)量的求算方法

a.已知混合物質(zhì)的總質(zhì)量［m（混）］和總物質(zhì)的量［n（混）］:M（混）=m混n混

b.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的密度［P（混）1：分子量之比為。

隨筆:

M（混）=22.4P（混）

c.已知同溫同壓下混合氣體的密度［P（混）］是?種簡(jiǎn)單氣體A的密度［P（A）］的倍數(shù)d（也常叫相對(duì)密度

法）：d=P（混）P（A）=M混M（A）即有:M（混）=dXM（A）

d.已知混合物各成分的摩爾質(zhì)量和在混合體系內(nèi)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù):

M(混)=MaXA%+MhXB%+McXC%隨筆：

【例題9】某物質(zhì)A在一定條件下加熱分解，產(chǎn)物都是氣體。分解方程式為2A?B+2c+2D。測(cè)得生成的混合氣

體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為d,則A的相對(duì)分子質(zhì)量為0

A.7dB.5dC.2.5dD.2d

【分析】根據(jù)題給出的方程式知，完全分解后生成氣體的平均摩爾質(zhì)量卜1=[M(B)+2M(C)+2M(D)J/5.根據(jù)題

意M=d?M(Ha)=d-M(H2)=d?2g/mol,則M(B)+2M(0+2M(D)=5M=lOdg/mol.

又根據(jù)質(zhì)量守恒定律：

2mol,M(A)=lmol?M(B)+2mol?M(C)+2mol?M(D).所以M(A)=5dg/moLMr(A)=5d。

【解析】B

拖10體積為IL的干燥容器中充入足1氣體后，測(cè)得容器中氣體對(duì)氧氣的相對(duì)密度為L(zhǎng)082將此氣體倒扣

在水中，進(jìn)入容器中液體的體積是0

AQ25L

Bft5L

Ca75L

nIL

答案：C(解析：Mr=D?Mr(02)=1.082X32=34.6<Mr(HCl)=36.5,

故該混合氣體中必混有空氣。HC1易溶于水，空氣不溶于水，故進(jìn)入

容器中液體的體積等于HC1氣體的體積。設(shè)HQ氣體的體積為x,則

空氣的體積為(lL-x)。

根據(jù)氣體平均摩爾質(zhì)量計(jì)算公式：

B.36.5g/mol,x/lL+29g/mol,(1L-X)/1L=34.6g/moL解得x=0.75L)【例題10]按體

積比為1：2：3所組成的N“0”段混合氣體100g,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為()。

A.60LB.30LC.11.2LD.112L

【分析】本題的思路是，先根據(jù)阿伏加德羅定律求出混合氣的平均摩爾質(zhì)量，然后求出100g混合氣的物質(zhì)的

量，最后求出在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

根據(jù)阿伏加德羅定律，三種氣體的體積比為1：2：3,物質(zhì)的量之比也為1：2：3。設(shè)三種氣體的物質(zhì)的量分

別為Imol,2mol>3mol,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量應(yīng)為：28g/molXlmol+32g/molX2mol+44g/molX

3mollmol+2mol+3mol=37.3g/mol

拖11將L5g兩種金屬的混合物粉末與足量的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)完全后，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況卜.的氫氣L12L則

兩種金屬可能是0

ANfe和Zn

BZn和Cu

CAl和Fe

DMg和Al混合氣體的總物質(zhì)的量應(yīng)為100g37.3g/nx)lW

體積應(yīng)為：224L/rrolX26ta)l=60L

答案：AC(解析：Mg、Zn、Fe和稀鹽酸反應(yīng)均生成+2價(jià)的金屬離子,

不妨先假定混合金屬均顯+2價(jià)，按得到氫氣的體積可求出混合物粉末

中兩種金屬的平均相對(duì)原子質(zhì)量M(A)。根據(jù)反應(yīng)方程式，有

R+2HC1RCI2+H2t

M(A)g22.4LM(A)gl.5g=22.4L1.12L,

1.5gl.l2LM(A)g=30

選項(xiàng)中+2價(jià)金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，Mg?24,Fe?56,Zn?65。A1

為+3價(jià)金屬，現(xiàn)把它折合成+2價(jià)，其“相對(duì)原子質(zhì)量”為27X

(2/3)=180

兩種金屬的平均相對(duì)原子質(zhì)量為30,則必有一種金屬相對(duì)原子質(zhì)量大于30,另一種金屬相對(duì)原子質(zhì)量小于

30,滿(mǎn)足此條件的選項(xiàng)為A、C)

【解析】A【例題II】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣和一氧化碳的混合氣體7L,質(zhì)量為2.25g,求比和CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和

體積分?jǐn)?shù)。

【分析】一種思路可設(shè)IL8各自的質(zhì)量，然后分別根據(jù)質(zhì)量求出體積使它們之和為7L,聯(lián)立方程求解。另

一思路是由混合氣體的體積和質(zhì)量求出混合氣體在22.4L時(shí)的質(zhì)量，得出平均摩爾質(zhì)量后找出體積關(guān)系或質(zhì)

量關(guān)系解題。

【解析】解法一：設(shè)CO質(zhì)量為x、乩質(zhì)量為y

x+y=2.25g

xX22.4L,molB+y2g,mol"X22.4L,molh=7L28g?mol"

x=1.75g

y=0.5g

CO體積：1.75g28g?mol"X22.4L?molB=l.4L

B

Hz體積：0.5g2g?mOrX22.4L?mol=5.6L

所以3(H2)=0.5g2.25gX100%=22.2%

<t>(H)=5.6L7LX100%=80%

3(C0)=l.75g2.25gX100%=77.8%

<b(C0)=1.4L7LX100%=20%

(注：3棕表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)，6表示體積分?jǐn)?shù))

解法二：設(shè)CO、H?的物質(zhì)的量分別為x、y則

28g,mol",x+2g,tnolB,y=2.25g

(x+y)X22.4L?molB=7L

求得x=0.0625mol

y=0.25mol其他同解法一。7.注"十字交叉法”是一種適用于二元混合體系的計(jì)算方法，常用于計(jì)算二元組

成部分的比例關(guān)系。其原理簡(jiǎn)介如下：

有求和公式：

A=AiXPi%,當(dāng)i=l或2時(shí)，則有：A=A,XP1%+A2XP2%經(jīng)公式變形為(推導(dǎo)過(guò)程從略)：

PAP2%=A2-AA-AI

(假設(shè)A2>A,)

如果采用十字交叉圖式來(lái)表示，則為：

4、/4-4/f%

—A----=-------

A/'才-4

若P%表示的是體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，那么ArAA-Ai表示為二元成分之間的體積比或物質(zhì)的量比。若P%表

示的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，那么Az-AA-Ai表示為二元成分之間的質(zhì)量比。“十字交叉法”可以廣泛用于元素平均相對(duì)原

子質(zhì)量、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量以及同一溶質(zhì)的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的混合等多種類(lèi)型的習(xí)題上。

已知空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29,其成分主要含有N?、0?以及少量的CO,、解法三：設(shè)比的體積為x,CO

的體積為(7L-x)

x22.4L,mol"X2g,molB+7L-x22.4L,molBX28g,molB=2.25g

x=5.6LC0為1.4L

出的質(zhì)量：5.6L22.4L?mol"X2g?mol=0.5g

CO的質(zhì)量:2.25g-0.5g=1.75g

其他同解法一。

解法四：設(shè)混合氣體平均摩爾質(zhì)量為M,體積分?jǐn)?shù)上為斕，CO為(1-x%)

①求混合氣體的摩爾質(zhì)量：

2.25gM=7L22.4L?mol"

M=7.2g?mol"

②求體積分?jǐn)?shù)：

x%X2g,molB+(l-x%)X28g,molB=7.2g,mol"

x%=80%C0為20%

③求質(zhì)量分?jǐn)?shù)：由②知

V(H2)：V(C0)=80:20=4：l=n(H2)：n(C0)

Hz與CO的質(zhì)量比為(4X2)：(1X28)=2：7

3(H2)=22+7X100%=22.2%

3(C0)=22+7X100%=77.8%

解法五：①求混合氣平均摩爾質(zhì)量，解法同前得

M=7.2g,molB

②用十字交叉法求氏和C0的體積比(即物質(zhì)的量比)

CO28(7.2-2)=5.2

\/

7.2

/\

2(28-7.2)=20.8

7.2C028H.2(7.2-2)=5.2(28-7.2)=20.8

故V(CO)：V(HJ=5.2：20.8=1：4,其他解法同前。稀有氣體等，若不考慮少量成分的存在，試計(jì)算空氣中

用、的體積比。

設(shè)此、Oz的物質(zhì)的量分別為x、y,根據(jù)混合氣體平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算方法，有如下關(guān)系：(略去單位)

28x+32yx+y=29

將上式展開(kāi)：

29x+29y=28x+32y

(32-29)y=(29-28)x

xy=32-2929-28=31

得“十字交叉法”：

321

X:v=3:1

x：y二3：1【思路點(diǎn)撥】解法二的思路是中學(xué)化學(xué)計(jì)算的重要思路，即“見(jiàn)量化摩、求啥先求摩”是有關(guān)物質(zhì)

的量等各量間計(jì)算的“法寶”。

解法五較簡(jiǎn)易，它用到的十字交叉法屬平均中間值的思路。

【例題12］在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將C0?和C0的混合氣(密度為107g?I?)充滿(mǎn)一盛有足量的陵。2的密閉容器中，

如圖321所示，容器容積為22.4L(不計(jì)固態(tài)物質(zhì)的體積)。用間斷而短暫的電火花引發(fā)反應(yīng)，令容器

內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)都充分進(jìn)行(反應(yīng)均系兩物質(zhì)之間的)o通過(guò)計(jì)算判斷下列說(shuō)法中正確的有0

圖321

惰性'惰性電極

電極

^Na2O2

①反應(yīng)前CO/UCO的物質(zhì)的量分別為0.25mol和0.75mol

②反應(yīng)完成后容器內(nèi)有0.5molC0

③反應(yīng)完成后容器內(nèi)有0.125.110102

④反應(yīng)完成后容器內(nèi)有0.125molNa￡(h

⑤反應(yīng)完成后容器內(nèi)有0.5moiNa￡(h

A.?@B.①③C.①④D.③⑤

【解析】B解法一CO?和C0的平均相對(duì)分子質(zhì)量：

107X22.4=32

氣體總物質(zhì)的量=lmol

n(C0)+n(C02)=l

28n(C0)+44n(C02)=32

解得n(CO)=0.75mol

n(C02)=0.25mol

容器中所發(fā)生的反應(yīng)為：

2Na@+2C022Na￡03+a

2C0+0z點(diǎn)燃2coz

兩反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，聯(lián)立得：

2Na20z+C0Na2C03

即可理解為：NaG足量前提下，NaQ可將-C0全部吸收生成Na￡0”CO?也被Na。吸收生成Na￡O,和

反應(yīng)完成后，容器中只有0z和Na￡0“

依據(jù)碳守恒：

n(Na2co3)=n(CO)+n(C0z)=lmol

n(02)=12n(C02)=12X0.25mol=0.125mol

解法二由混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為32,用十字交叉法求CO、CO2的物質(zhì)的量的比：

324428412n(C02)n(C0)=412=13

其他同上。

小結(jié)用物質(zhì)的量和質(zhì)量列方程求解。

對(duì)循環(huán)進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)方程式可相加處理。如：

ZNaG+ZCOiZNa2co3+O2

2co也點(diǎn)燃2C02

相加得：ZNaS^CONazCOs

用十字交叉法求已知平均相對(duì)分子質(zhì)量的兩氣體的物質(zhì)的量的比或體積比是最簡(jiǎn)單的方法。

拖12150C時(shí)碳酸筱完全分解產(chǎn)生氣態(tài)混合物，其密度是相同條件下氫氣密度的。倍。

A96B48

C24D12

答案：D［解法一由氣體摩爾體積可推出:

P1P2=MiVmM2Vm=MIM2

即相同條件下，兩種氣體的密度比等于其摩爾質(zhì)量之比。所以欲求得

混合氣體對(duì)相同條件下氫氣密度之比，首先應(yīng)計(jì)算出混合氣體的平均

相對(duì)分子質(zhì)量。

(NH4)2C03150℃2NH3f+C02t+H2Ot

產(chǎn)物NH3、CO2、H20的物質(zhì)的量之比為2：1：1,貝IJ

M(混)=17X24+18X14+44X14=24

P(混)P(H2)=M(混)M(H2)=242=12

解法二氣態(tài)物質(zhì)平均相對(duì)分子質(zhì)量也可根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)計(jì)算。從

化學(xué)方程式知：lmol(NH4)2CO3的質(zhì)量為96g,其分解生成4moi氣

體，則4moi氣體總質(zhì)量也是96g。所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為

96g4mol=24g?molB,即混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為24。

P(混)P(Hz)=M(混)M(H2)=242=12

解法三（NH4）2（X）3分解產(chǎn)生的氣體是C02、NH3、H20O這三種氣體無(wú)

論怎樣混合，其平均相對(duì)分子質(zhì)量必介于44和17之間（C02是三者中

相對(duì)分子質(zhì)量最大的，為44,N%是最小的，為17）,則其密度與氫

氣的密度之比應(yīng)小于22而大于8.5。選項(xiàng)中只有D符合。

小結(jié)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算，必須按各種氣體所占體積分

數(shù)求其平均值。質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用在某些復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程中會(huì)起到

事半功倍的作用。選擇題的答案應(yīng)合理推斷，根據(jù)選項(xiàng)得出，實(shí)際是

最簡(jiǎn)單的方法］

拖13甲、乙兩種化合物都含有XY兩種元素，甲、乙中X元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3Q變和25謝若已知甲

的化學(xué)式為四，則乙的化學(xué)式可能是0

AXYBXY

CXYDXY5

答案：

D(解法一甲化學(xué)式為XYz,X的含量為30.4%,則Y的含量為

1-30.4%=69.6%O

M(X)_30.4%

2M69.4%

設(shè)乙的化學(xué)式為XmYn,其中X的含量為25.9%,則Y的含量為

1-25.9%=74.1%0

.mM(X)_25.9%②

n2M74.1%—

①式代入②式：

m_25.9%*M(X)_25.9%*34.8%_2

7-74.1%M(Y)74.1%x45

???乙的化學(xué)式為X2Y5O

解法二由于甲分子中X的含量為30.4%,且X：Y=1：2；乙中X元素

的含量為25.9%,即Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更大，則X和Y的原子個(gè)數(shù)比必小

于1：2,對(duì)照選項(xiàng)只有D中X：Y=2：5=1：2.5<1：2,所以選D。

小結(jié)解法一屬常規(guī)解法，適用于要求過(guò)程的計(jì)算題。通?；衔锏幕?/p>

學(xué)式中原子個(gè)數(shù)為最簡(jiǎn)化，故得X2Y5。

解法二是通過(guò)仔細(xì)觀察后得到一種巧解方法，適用于選擇題。它可達(dá)到事半功倍的效果）

名題活題創(chuàng)新探究

例題分析解答【例題13］已知CS?在小中燃燒生成準(zhǔn)狀SO?和CO?,0.2288?52在44801102中燃燒，冷卻到標(biāo)準(zhǔn)

狀況下，氣體體積為（已知CSa為液體）（）

A.224mlB.201.6mlC.336mlD.448ml

【解析】D首先寫(xiě)出C&燃燒的化學(xué)方程式：

CSz⑴+30Kg）點(diǎn)燃CO式g）+2S（Mg）

可以看出，反應(yīng)前后氣體的體積不變，即燃燒后混合氣體的體積等于反應(yīng)前氧氣的體積，為448ml。

【思路點(diǎn)撥】該題如果用普通方法，將所給相關(guān)數(shù)據(jù)帶入方程式計(jì)算，比較費(fèi)時(shí)。但是如果仔細(xì)分析反應(yīng)特

點(diǎn)，不需計(jì)算直接可確定答案。這就提醒我們?cè)诮庥?jì)算型選擇題時(shí)，不要盲目地提筆就做，若將題目分析清

楚，往往會(huì)有些巧解。

拖14由K8、8組成的混合氣體，在同溫同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗟?。該混合氣體中G瓜8的體積比

可能是0

A22：1：14

B13：8：29

C26：16：57

無(wú)法確定

答案：BC(氣體摩爾體積有許多推論，這是化學(xué)概念內(nèi)容豐富多樣性的

特征。阿伏加德羅定律尤其是氣體摩爾體積的重要特征，而且定律本

身有許多推論，這些共同構(gòu)成了氣體摩爾體積概念的內(nèi)容。

按照阿伏加德羅定律在同溫同壓條件下有關(guān)推論及其他物理量的概念

特點(diǎn)有下列關(guān)系：

n甲/n乙=丫甲/V乙P=m/VP甲/P乙=乂甲/M乙

M=m/n=(niMi+n2M2+…)/(111+112+…)

本題中M(CO)=28g/mol,則M(CO2+H2)=28,通過(guò)氣體平均相對(duì)分子

質(zhì)量求算，可以較快地求得：

C.n(C02)/n(H2)=13：8,而n(CO)則為任意值)

【例題14](典型例題在120℃時(shí)分別進(jìn)行如下四個(gè)反應(yīng)0

A.2H2s+0z點(diǎn)燃2H20+2S

B.2H6+302點(diǎn)燃2H2O+2SO2

C.CM,+30z點(diǎn)燃2Ha+2C02

D.C,H8+60;點(diǎn)燃4Hz0+4C0z

(1)若反應(yīng)在容積固定的容器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)前后氣體密度(d)和氣體總壓強(qiáng)(p)分別符合關(guān)系式d前=￡1后和p

前〉P后的是；符合關(guān)系式d前=d后和p前=pB的是。(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)反應(yīng)的代號(hào))

(2)若反應(yīng)在壓強(qiáng)恒定、容積可變的容器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)前后氣體密度(d)和氣體體積(V)分別符合關(guān)系式d前

拖15常溫下B兩種氣體組成混合氣公式量小于B的式量)。經(jīng)分析，混合氣體中含有氮、氫兩種元素，

而且不論AftB以何種比例混合，氮和氫質(zhì)量之比總小于14

答案：H2NH3A、B物質(zhì)的量之比為氮和氫元素質(zhì)量比為5時(shí)，其物質(zhì)

的量之比為n（N）：n（H戶(hù)卷：；=；，與氨氣相符。而N、H質(zhì)量

比總小于牛，故該氣體為NH3與H2混合氣。式量小的A為Hz,式

量大的B為NH3

14v7

當(dāng)?shù)?、氫質(zhì)量比為7：2時(shí)，設(shè)NHa＞H2物質(zhì)的量分別為y＞x,則---+3y--,x：y=1：2,

2x2

A的體積分?jǐn)?shù)為工。

3

3。由此可確定A為，B為，其理由是。若上述混合氣體中氮和氫的質(zhì)量之比為7：2,則在混合氣體中A和B

物質(zhì)的量之比為，A在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為。＞d后和V前VV后的是；符合d前＞d后和V前》

V后的是（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)反應(yīng)的代號(hào)）。

【分析】（1）若反應(yīng)在容積固定的容器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)前后d前=d后，說(shuō)明反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，符合要求

的是B、C、D；p前〉p后則表明反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)是減小的，符合要求的是B：p前=p后則表明反應(yīng)前

后氣體的分子數(shù)不變的是C。

（2）若反應(yīng)在壓強(qiáng)恒定，容積可變的容器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)前后d前＜d后和V前＜V后，在氣體總質(zhì)量不變的前

提下，則表明氣體的分子數(shù)是增大的。由于分子數(shù)的增多，導(dǎo)致了容器體積的增大，從而造成密度的減小，

符合題意的是D：反應(yīng)前后V前,V后表明反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，體積減小后d前＞d后，說(shuō)明氣體

的質(zhì)量減小，符合題意的是A。

【解析】（1）BC（2）DA隨筆：

【例題15］為了測(cè)定某氣體樣品CJI10（并含有少量C3H8,均不溶于水）的平均相對(duì)分子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了下面的

實(shí)驗(yàn)：

①取一個(gè)配有合適膠塞的潔凈、干燥的錐形瓶，準(zhǔn)確稱(chēng)量，得到質(zhì)量為皿：

②往錐形瓶中通入干燥的該烷燒樣品，塞好膠塞，準(zhǔn)確稱(chēng)量，重復(fù)操作，直到前后兩次稱(chēng)量結(jié)果基本相同，

得到質(zhì)量為m2；

③往錐形瓶?jī)?nèi)加滿(mǎn)水，塞好膠塞，稱(chēng)量，得到質(zhì)量為明。

已知實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度為T(mén)（K）,壓強(qiáng)為p（kPa）,水的密度為P（水）（g-LB）,空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29.0,

密度為P（空氣）（g?LB）o回答下面問(wèn)題：

（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是。（具體說(shuō)明）

（2）步驟②中為什么要重復(fù)操作，直到前后兩次稱(chēng)量結(jié)果基本相同？

（3）具體說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)中怎樣做到每次測(cè)量都是在相同體積下進(jìn)行的？

（4）本實(shí)驗(yàn)中收集氣體樣品的操作，可選用的裝置是。（填圖323中標(biāo)號(hào)）

（5）錐形瓶中空氣的質(zhì)量（m空氣）是。（列出算式）

（6）錐形瓶中樣品的質(zhì)量（m樣品）是。（列出算式）

（7）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得該烷燃的平均相對(duì)分子質(zhì)量是。（列出算式）

圖3-2-3

【解析】本題考杳阿伏加德羅定律的推論，同時(shí)也考杳學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

(1)同溫、同壓下，兩種相同體積的不同氣體的質(zhì)量之比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比。

(2)為了保證瓶?jī)?nèi)的空氣已完全被排出，并充滿(mǎn)樣品氣。

(3)第一次稱(chēng)量前，錐形瓶塞緊膠塞后，在瓶口處的膠塞上做一記號(hào)，以后每次測(cè)量，膠塞塞入瓶口的位置都

以此為準(zhǔn)。

(4)C

叫一m\

⑸Xp（空氣）

0(水)

m-,-m.、

（6）（m-nii）+—:---Xp（空氣）

2。冰）

in,一叫p（水）

（7）29.0X--------X1+29.0

m3一機(jī)|P（仝氣）

拖16為測(cè)定人體新陳代謝呼出氣體中CQ的體積分?jǐn)?shù)，某學(xué)生課外小組設(shè)計(jì)了如圖322的實(shí)驗(yàn)裝置。

實(shí)驗(yàn)中用過(guò)量bfaCII溶液吸收氣體中的CQ,準(zhǔn)確測(cè)量瓶I中溶液吸收8后的增重及剩余氣體的體積使驗(yàn)時(shí)

只用嘴吸氣和呼氣)，請(qǐng)?zhí)羁铡?/p>

(1)圖中瓶U的作用是。

(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置尚有如下A、B、C、I)四種建議，你認(rèn)為合理的是。(填代號(hào))

A.在E處增加CaCh干燥管

B.在F處增加CaCl?干燥管

C.在E和F兩處增加CaCh干燥管

D.不必增加干燥管

⑶將插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(圖中的小)，有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)先緩緩吸氣，再緩緩呼氣，反復(fù)若干次，得如下數(shù)據(jù)：瓶1溶液增重ag,收集到的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)

狀況）為bL,該呼出氣體中（%的體積分?jǐn)?shù)是。（列出算式）

（5）實(shí)驗(yàn)中若猛吸猛呼，會(huì)造成不安全后果，猛吸時(shí)會(huì)，猛呼時(shí)會(huì)。

答案(1)除去吸入空氣中的二氧化碳

(2JD

(3)增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的C02被充分吸收

(4)

ag_BL+AG

t44G?加。尸

44g-molx22.4加。/

(5)把瓶I中的NaOH溶液吸入口中

把瓶II中的NaOH溶液吹出瓶外

（解析：由生物學(xué)知識(shí)，人體吸入的是空氣中高濃度的。2和低濃度的

C02>N2、水蒸氣等，呼出的氣體主要成分是N2及高濃度的C02和少

量未交換徹底的02與部分水蒸氣。吸氣前，E、F均與大氣相通，吸

氣時(shí)，錐形瓶II內(nèi)壓強(qiáng)減小，空氣沿F管進(jìn)入II內(nèi)，同時(shí)C02被吸收,

而I內(nèi)液體沿長(zhǎng)導(dǎo)氣管上升一段距離，因緩緩吸氣，液體不致進(jìn)入口

內(nèi)；呼氣時(shí)，II內(nèi)強(qiáng)增大，液體沿F管上升一段距離，因輕輕呼氣，

液體不致噴出。故瓶H的作用是除去吸入空氣中的C02。猛吸時(shí)，把

瓶I中的NaOH溶液吸入口中，猛呼時(shí)，把瓶H中的NaOH溶液吹出

瓶外。當(dāng)然管子下端改成圖中多孔球泡，可增大溶液與氣體的接觸面

積，使氣體中的C02被充分吸收。

從吸入和呼出的環(huán)境來(lái)看，吸入的干燥空氣被吸入呼吸道后受到黏膜

的濕化變成濕化氣，同理，呼出氣體也會(huì)受到呼吸道黏膜的濕化，且

C02是從體內(nèi)液體中逸出的，這與從NaOH溶液逸出的環(huán)境幾乎一樣,

故而從錐形瓶I中逸出的氣體不需干燥）：

能力達(dá)標(biāo)檢測(cè)

1.下列說(shuō)法正確的是（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）（）

A.28g氮?dú)馑械脑訑?shù)目為NA

B.4g金屬鈣變成鈣離子時(shí)失去的電子數(shù)目為0.1NA

C.Imol甲烷的質(zhì)量與NA個(gè)甲烷分子的質(zhì)量之和相等

D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L甲烷和乙煥混合物所含的分子數(shù)為NA

答案：CD（28gN2含有的氮原子數(shù)為2NA；4g金屬鈣離子失去0.2NA

個(gè)電子；NA個(gè)甲烷分子即Imol甲烷，因而它們的質(zhì)量一定相等。標(biāo)

態(tài)下22.4L氣體，即lmol氣體，所含氣體分子微粒數(shù)為NA）

2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下四種氣體的關(guān)系從小到大表示不正確的是0

①（標(biāo)準(zhǔn)狀況）6.72L甲烷

②（標(biāo)準(zhǔn)狀況）3.01X1023個(gè)HC1分子

③（標(biāo)準(zhǔn)狀況）13.6gH2s氣體

④（標(biāo)準(zhǔn)狀況）0.2moiNK,氣體

A.體積④〈①<②〈③B.密度①〈④〈③〈②

C.質(zhì)量④〈①〈③<②D.氫原子數(shù)②〈④〈③〈①

答案：A（通過(guò)計(jì)算得出以下記錄：

（標(biāo)準(zhǔn)狀況）6.72L甲烷3.01X1023個(gè)HC1分子13.6gH：S氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）0.2molNH；,氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）物質(zhì)的量

0.3mol0.5mol0.4mol0.2mol體積6.72L11.2L（標(biāo)況）8.96L4.48L密度0.71g?L"l.62g?L"l.51g?L'O.75g?LB

質(zhì)量4.8gl8.25gl3.6g3.4g氫原子數(shù)1.2mol0.5mol0.8mol0.6mol從上可知，各項(xiàng)內(nèi)容從小到大的順序?yàn)?

體積④〈①<②〈③A.不正確

密度①〈④〈③<②B.正確

質(zhì)量④〈①〈③〈②C.正確

氫原子數(shù)②〈④〈③〈①D.正確

3.19世紀(jì)，化學(xué)家對(duì)氧化錯(cuò)的化學(xué)式有爭(zhēng)議。經(jīng)測(cè)定，錯(cuò)（Zr）的相對(duì)原子質(zhì)量約為91,其氯化物蒸氣的密度

是同溫、同壓下L密度的116倍?117倍。與氯化物價(jià)態(tài)相同的氧化錯(cuò)的化學(xué)式為0

A.ZrOB.Zr20c.ZrAD.ZrO2

答案：D（設(shè)氯化物的化學(xué)式的ZrCln,根據(jù)相對(duì)密度可知：116*2<乂（2"111）<117*2即232<91+35.511

<234,由于n為正整數(shù)，則n=4即Zr形成+4價(jià)化合物，氧化物為ZrOz=

4.下列各組中，兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是（）

A.溫度相同、體積相同的a和N?

B.質(zhì)量相等、密度不等的N?和CzH,

C.體積相等、密度相等的C0和C.H,

D.壓強(qiáng)相同、體積相同的N2和02

答案：BC（分子數(shù)由物質(zhì)的量決定，n=mMr=Wm（標(biāo)準(zhǔn)狀況），A中缺壓強(qiáng)相同，D中缺溫度相同條件）

5.在273。和1.01X105Pa條件卜I將1.40g氨氣、1.60g氧氣和4.00g氨氣混合。該混合氣體的體積是（）

A.3.36LB.6.72LC.8.96LD.4.48L

1.4s1,6a4.00s

答案：C（由題可知n總』（弗）+11（02）=1181"）=------------H-------------1-------------=0.2mol

28g-mol_132g-mol40g-mol1

V"2’2

由pV=nRT可知一-=”式,即有:

V2-

22.41x273

,V2=8.96L)

V20.2x(273+273)

6.將HAa、N?三種氣體分別放入不同容器中，當(dāng)其溫度、密度完全相同時(shí)，三種氣體壓強(qiáng)(p)的大小關(guān)系是

0

A.p(Ha)=p(02)=p(Nz)B.p(H2)>p(Nz)>p(02)

C.p(02)>p(NJ>p(H2)D.p(02)>p(H>)>p(NJ

mm

答案：B(由于pV=nRT=K,