优化设计高考化学一轮复习第一辑考点02气体摩尔体积阿伏加德罗定律及推论含解析

考点02 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及推论聚焦与凝萃1掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用；2掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。解读与打通常规考点4气体摩尔体积（1）定义：单位物质的量的物质所占的体积（2）符号：Vm （3）单位：Lmol1、m3mol1（4） 物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体体积(V)的关系：VnVm（5）标准状况数值：22.4 Lmol1即在标准状况（1.01Pa， 273K），1 mol任何气体体积约为22.4L。5阿伏加德罗定律（1）阿伏加德罗定律： 同温同压下相同体积的任何气体都具有相同的分子数。（2）克拉珀珑方程：又称为理想气体的状态方程，它同样忽略了气体分子本身的大小。变形：克拉珀珑方程比阿伏加得罗定律更准确的描述了气体的压强、体积、物质的量和温度之间的关系，其应用范围更广：可以做单一气体的计算；可以做不同气体的比较计算；计算以及比较计算的条件还可以不同。（3）阿伏加德罗定律的重要的四个推论压强之比A算式推导：B语言表达：同温同体积时，任何气体的压强之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比体积之比A算式推导：B语言表达：同温同压时，任何气体的体积之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比质量之比A算式推导：B语言表达：同温同压同体积时，任何气体的质量之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量之比密度之比A算式推导：；B语言表达：相同质量的任何气体的密度之比都等于其体积的反比；同温同压下等质量的任何气体的密度之比都等于其物质的量的反比，也就是其分子个数之比。同体积的任何气体的密度之比都等于其质量之比；同温同压同体积时，任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量之比。隐性考点1构成物质的微粒间的距离的特点（1）固体或液体构成它们的微粒间的距离是很小的，这些微粒只在平衡位置振动或在一定范围内流动，它们的体积是由构成它们的微粒的多少决定的。（2）气体构成气体的分子在做无规则的热运动。分子自身的大小与分子间的距离甚至可以忽略不计（一般气体的分子直径约是4m，而分子间的平均距离约是4m）。气体的体积主要决定于微粒的多少和分子间的平均距离。在相同的温度和压强下气体分子间的平均距离是相同的，一定数目气体分子的体积也是相同的。）2气体摩尔体积气体摩尔体积的数值与温度和压强有关；温度和压强一定时，1mol任何气体的体积都约为一个定值；说明了温度和压强以及气体的物质的量共同决定了气体的体积，而气体分子本身的大小对气体体积的影响很小；气体摩尔体积比标准状况下气体摩尔体积的范围广；3标准状况下的气体摩尔体积该物质必须是气态的，而不是固态或液态的；不论是纯净气体，还是混合气体；“约是”由于气体分子间的作用力即使是在相同条件下也有所不同，分子间的平均距离就会有所不同，1mol气体在相同状况下的体积当然会有所不同；标准状况下任何气体的气体摩尔体积为22.4 Lmol1；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 Lmol1，也可能不是22.4 Lmol1。1 mol气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273和202 kPa时，Vm为22.4 Lmol1。4阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律依然是忽略了气体分子本身的大小；阿伏加德罗定律比气体摩尔体积的关系：气体摩尔体积是阿佛加德罗定律的一种特殊情况；主要是应用于不同气体之间的比较，也可以同一种气体的比较；被比较的气体既可以是纯净气体又可以是混合气体。融合与应用例1(2010四川高考)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为NA个B盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5 molC17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4NA个D电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减少64 g解析：标准状况下，二氯甲烷为液体，A错误；1个SO2分子中含有的氧原子数为2个，故氧原子的物质的量为1 mol时，SO2的物质的量为0.5 mol，B正确；17.6 g丙烷的物质的量为0.4 mol，而一个丙烷分子中含有8个CH极性共价键，故17.6 g丙烷中含有的极性共价键为3.2 mol，即3.2NA个极性共价键，C错误；电解精炼铜时，阳极粗铜中往往含有铁、锌等杂质，故阳极质量减少量小于64 g，D错误答案：B例2一定质量的液态化合物XY2与标准状况下的一定质量的O2恰好完全反应，化学方程式为：XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g/L，则：（1）反应前O2的体积是_（2）化合物XY2的摩尔质量是_（3）若XY2分子中X、Y两元素的质量比是316，则X、Y两元素分别为_和_(写元素符号)（3）由，Mr(X)2Mr(Y)76，解得Mr(X)12，Mr(Y)32，即X为C，Y为S.答案：(1)672 mL(2)76 g/mol(3)CS例3某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制。实验步骤如下：把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g；连接好实验装置，检查装置的气密性；加热，开始反应，直到不再有气体产生为止；测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL；准确称量试管和残留物的质量为15.55 g；根据上述实验过程，回答下列问题：（1）如何检查装置的气密性？ 。（2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同使试管和广口瓶内气体都冷却至室温读取量筒内液体的体积这三步操作的正确顺序是 (请填写步骤代码)。进行的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。（3）实验过程中产生氧气的物质的量是 mol；实验测得氧气的摩尔体积是 (保留小数点后两位)。（3）根据质量守恒定律，产生的质量为15.95 g15.55 g0.4 g；)0.012 5 mol，的摩尔体积为22.38 L/mol。答案：（1）往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部焐热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气（2） 偏小 （3）0.012 5 22.38 L/mol扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2分，共40分）（ ）1若气体积摩尔体积为22.4L/mol，则所处条件一定为标准状况（ ）2同温、同压下，相同体积的氯气和氩气所含的原子数相等 （ ）3标准状况下，11.2 L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA（ ）4在一定的温度和压强下，各种气体摩尔体积相等（ ）5同种气体的摩尔体积总是相同的（ ）6不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同（ ）7在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定（ ）8相同条件下，1 L CO和H2的混合气体完全燃烧消耗0.5 L O2（ ）9标准状况下，22.4 L NO与11.2 L O2充分反应后得到的气体分子数为NA（ ）10在标准状况下，2.8 g N2和2.8 g CO所含电子数均为1.4NA（ ）11常温常压下，22.4 L O2所含的原子数为2NA（ ）12标准状况下，2.24 L H2和C2H2的混合气体所含分子数约为0.1NA（ ）13标准状况下，22.4 L HF所含分子数为NA（ ）14标准状况下，1 L辛烷完全燃烧生成CO2 8 L（ ）15同温、同压、同体积的两种气体，分子个数一定相同，原子个数也一定相同（ ）16标准状况下，1.12 L16O2和1.12 L 18O2含有相同数目的氧原子（ ）17同温、同压、同体积的12C18O和14N2质子数相等，质量不等（ ）18同温、同压下，同体积的任何气体的质量之比等于摩尔质量之比也等于密度之比（）（ ）19同温同压下，任何气体的体积之比等于其物质的量之比（）（ ）20任何气体的压强之比等于其物质的量之比（）实训与超越【7+1模式】一、选择题（76分=42分）1同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述中正确的是 ()A体积比11 B体积比1611 C密度比1611 D密度比11162下列有关叙述正确的是 ()A标准状况下，2.24 L C6H14中含有的共用电子对数为1.96.021023B同温同压下，原子数均为6.021023的氢气和氦气具有相同的体积C0.50 mol的亚硫酸钠中含有的钠离子数为6.021023D常温下，7.1 g Cl2与足量NaOH溶液作用，转移电子的数目为0.26.0210233【2010江苏，5】设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 ()A常温下，1 L 0.1 molL1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NAB1 mol羟基中电子数为10NAC在反应KIO36HI=KI3I23H2O中，每生成3 mol I2转移的电子数为6NAD常温常压下，22.4 L乙烯中CH键数为4NA4NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ()A常温常压下，46 g的NO2和N2O4混合气体含有的分子数为NAB1 mol Fe粉与1 mol水蒸气充分反应转移的电子数为2NAC标准状况下，1 L乙醇完全燃烧产生CO2分子的数目为2D1 mol CH中含有电子数为10NA5设阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是 ()A78 g过氧化钠晶体中，含2NA个阴离子B25 时，1 L pH12的Na2CO3溶液中含有Na的数目为0.02NAC常温常压下，28 g CO和N2的混合气体中含有的分子总数为NAD标准状况下，22.4 L H2S和SO2的混合气体中含有的分子总数为NA6NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 ()A1 mol Cl2参加的任何反应转移电子数都是2NAB标准状况下，22.4 mL水中含有的分子数目约为1.24NAC常温常压下，29 g乙基(C2H5)所含电子数为13NA D0.1 mol Na2O2中含有离子总数为0.4NA7NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是 ()A将1 mol NH4NO3溶于一定浓度的稀氨水中，溶液呈中性，若不考虑挥发，溶液中一定含有NA个NHB1 molL1 CH3COOH与1 molL1CH3COONa溶液等体积混合，溶液中CH3COOH和CH3COO的总数为2NAC常温常压下，3.6 g H2O中含有电子数为2NAD含有2NA个氧原子的氧气与臭氧的混合气体的质量为32 g二、填空（18分）8某学生利用高锰酸钾分解制氧气的反应，测定室温下的气体摩尔体积，实验装置如下。部分实验步骤：装好实验装置；_；把适量的高锰酸钾粉末放入干燥的试管中，准确称量试管和高锰酸钾粉末的质量为a g；加热，开始反应，直到产生一定量的气体；停止加热；测量收集到的气体的体积；准确称量试管和残留物的质量为b g；测量实验室的温度。回答下列问题。（1）实验步骤的第步是_。（2）以下是测量收集到的气体的体积时必须包括的几个步骤：调整量气管高度，使其液面高度与水准管液面高度相平；使装置内的气体都冷却至室温；读取量气管中气体的体积。这三步操作的正确顺序是_(请填写步骤代号)。（3）如果实验中得到的氧气体积是c L，水蒸气的影响忽略不计，则室温下气体摩尔体积的计算式为_(含a、b、c)。（4）分析下列因素对实验结果的影响(假定其他操作均正确)，并在横线上填“偏大”、“偏小”或“无影响”。高锰酸钾未完全分解：_；实验前未将装置内的空气排出：_；未恢复至室温就读数：_。考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及推论（答案）【正误判断】题号正误解析1若气体积摩尔体积为22.4L/mol,则所处条件不一定为标准状况，如压强为大气压的2倍，温度（T）也变为原来的2倍，1mol气体的体积仍为22.4L。2氩气是单原子分子3氮气和氧气均为双原子分子4根据克拉珀珑方程进行判断，就可以得出结论。5同种气体的摩尔体积是否相同，和两者存在的条件有关。6根据克拉珀珑方程进行判断，所含的分子数可能不同7略81 L CO或H2完全燃烧消耗0.5 L O2，所以混合气体中无论两者以何比例混合氧气的体积仍为0.5 L O2。922.4 L NO与11.2 L O2恰好完全反应生成22.4LNO2，但NO2部分会转化为N2O4。10略11条件若为标准状况，结论正确。12略13HF标准状况下为液体14标准状况下辛烷为液体15同温、同压、同体积的两种气体，分子个数一定相同，原子个数不一定相同，16略17略18略19略20只有在体积、温度不变时气体的压强之比等于其物质的量之比。【7+1模式】题号答案解 析1C设SO2和CO2的质量各为1 g，则其物质的量分别为n(SO2) mol，n(CO2) mol，根据同温同压下，两种气体的体积之比等于其物质的量之比，得1116；根据同温同压下，等质量的SO2与CO2的密度与体积成反比，即1611.2CA选项中标准状况下，C6H14为液态；B选项氢气为双原子分子，氦气为单原子分子；D选项转移电子数为0.16.021023。3A1 mol羟基中的电子数为9NA，B选项不正确；每生成3 mol I2，转移的电子数为5NA，C选项不正确；常温常压下，22.4 L乙烯中CH键数小于4NA，D选项不正确。4BA选项中分子数应介于0.5NANA之间；B项，3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,1 mol Fe和1 mol H2O(g)反应时，Fe过量，所以1 mol H2O(g)参与反应应转移2 mol e；C选项，标准状况下，乙醇为液体；D选项1 mol CH含有电子数为8NA。5CA选项中78 g Na2O2中应含NA个阴离子；B选项由于c(Na)远大于c(OH)，所以1 L pH12的Na2CO3溶液中含有Na的数目远大于0.02NA；D选项由于2H2SSO2=3S2H2O，所以标准状况下，22.4 L H2S和SO2的混合气体中含有的分子总数不是NA。6BA选项中1 mol Cl2参与反应，转移的电子数可以为2NA、NA或小于NA；B选项NNA1.24NA正确；C选项1 mol C2H5中含有电子数为17NA； D选项0.1 mol Na2O2中含有离子总数为0.3NA。7BA选项根据电荷守恒可以判断NH数目与NO数目相等；B选项等体积混合并不一定是得到2 L溶液；C选项质量与状况无关。8（1）检查装置气密性（2）（3） Lmol1（4）无影响无影响偏大（1）实验之前要检验装置气密性；（3）设室温下的气体摩尔体积为Vm，由反应2KMnO4K2MnO4MnO2O2可知，生成的O2的质量为(ab) g，则，故Vm= Lmol-1。（4）因为计算式中运用的是反应前后的质量差，因此高锰酸钾是否完全分解对实验结果无影响；未恢复至室温，则气体体积偏大，即c偏大，故Vm偏大。10