气体摩尔质量

气体摩尔质量（一）  学案 课时目标 1、了解物质的量单位、摩尔质量、气体摩尔体积的含义； 2、理解阿伏伽德罗常数的含义，掌握阿伏伽德罗定律及其推论； 3、掌握物质的量与粒子数目、气体体积（标况下）、物质的量浓度之间的转换关系。 知识精要 ★★★万能恒等式：n = = = c×V液 1、物质的量  （  n  ） ⑴定义：用0.012 kg12C中所含的原子数目作为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 来衡量其它微粒体积所含微粒数目的物理量        单位：mol            基本公式： n = 2、阿伏伽德罗常数 （  NA  ） ⑴定义：1 mol任何微粒的个数 数值上等于0.012 kg 12C所含有的原子个数 → 6.02×1023 单位： mol-1 ⑵阿伏伽德罗定律 及其 推论 ①定义：同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 ②推论： 序号 前提条件 重要关系 1 同温同压的气体或混合气体 ρ1︰ρ2 = M1︰M2 (正比) V1︰V2 = N1︰N2 = n1︰n2 (正比) 2 同温同体积的气体或混合气体 p1︰p2 = N1︰N2 = n1︰n2 (正比) 6 同温同压同体积的气体或混合气体 m1︰m2 = M1︰M2 (正比) 7 同温同压同质量的气体或混合气体 V1︰V2 = M2︰M1 (反比) 8 同温同体积同质量的气体或混合气体 p1︰p2 = M2︰M1 (反比) 4 同温同物质的量的气体或混合气体 V1︰V2 = p2︰p1 (反比) 3 同压同物质的量的气体或混合气体 V1︰V2 = T1︰T2 (正比) 5 同体积同物质的量的气体或混合气体 p1︰p2 = T1︰T2 (正比)       3、摩尔质量  （  M  ） ⑴定义：单位物质的量的物质所具有的质量    单位：g·mol-1 ⑵区分：质量 & 摩尔质量    g  &  g·mol-1 4、气体摩尔体积  （  Vm  ） ⑴定义：单位物质的量的体积所占的体积 单位：L·mol-1    基本公式：Vm = ⑵标准状况下的气体摩尔：Vm = 22.4 L·mol-1 【注】常温常压下，Vm> 22.4 L·mol-1 ⑶决定物质体积的因素 ①固、液体：微粒数的多少和微粒本身的大小 ②气    体：微粒数的多少和微粒间的距离 【注】对气体分子之间的距离造成影响的外界条件主要是T和P； 因此，在T、P一定时，气体分子之间距离几乎相等，则1mol任何气体(微粒数相等)体积都几乎相等 热身练习 例1  下列说法正确的是                                  (    ) A.32gO2占有的体积约为22.4L B.22.4LN2含阿伏加德罗常数个氮分子 C.在标准状况下，22.4L水的质量约为18g D.22g二氧化碳与标准状况下11.2LHCl含有相同的分子数 解析：本题考查的是对气体摩尔体积概念理解的准确性.A、B都没有“标准状况”是错误的；C是有标准状况条件，但在此条件下水是液体，所以22.4L水不是1mol，也不是18g；D项中22gCO2物质的量为0.5mol，标准状况下11.2LHCl物质的量也为0.5mol，两种气体的物质的量相同，所以含有的分子数也相同，因此D选项符合题意. 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：D. 例2  两个体积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，在同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的              (    ) A.原子总数                        B.质子总数 C.分子总数                        D.质量 解析：由气体定律可知，在同温、同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数，故两容器内分子总数相等.由于3种气体各自都是双原子分子，故原子总数一定相等.又由于N和O原子的质子数和摩尔质量不同，则质子总数和质量不一定相等. 答案：AC. 例3  同温、同压下，下列有关比较等质量的二氧化硫气体和二氧化碳气体的叙述中正确的是      (    ) A.密度比为16∶11                B.密度比为11∶16 C.体积比为1∶1                    D.体积比为11∶16 解析：等质量的SO2与CO2的体积比等于其物质的量之比： : ，即为相对分子质量的反比：44∶64＝11∶16，密度比为相对分子量之比：64∶44＝16∶11 答案：AD 备选例题 例1二硫化碳(CS2)能够在氧气中完全燃烧生成CO2和SO2.今用0.228gCS2在448mL氧气(标准状况)中完全燃烧，反应后气体混合物在标准状况时的体积是  (    ) A.112mL         B.224ml            C.336mL            D.448mL 分析 体积守恒法.根据反应：CS2(液)+3O2(气)=CO2(气)+2SO2(气)，可知反应中消耗O2的体积等于生成的CO2和SO2的体积.因标准状况下CS2为液体，所以不管O2是否过量，也不管反应进行到什么程度，反应过程中气体的体积始终不变，故选D. 例2  在标况下，下列各组气体混合其平均相对分子量可达到40的是                            (    ) A.N2和O2            B.CO2和O2        C.SO2和CO2        D.HI和HCl 分析 中介法(平均值法).Mr(CO2)＞40  Mr(N2)＜40  Mr(O2)＜40  Mr(SO2)＞40  Mr(HI)＞40  Mr(HCl)＜40 只有一个比40大一个比40小才满足要求，故选B、D. 例3  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2A 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                                            (    ) A.7d            B.5d            C.5d            D.2d 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(B)+2M(C)+2M(D)]/5.根据题意 =d·M(H2)=d·2g/mol,则M(B)+2M(C)+2M(D)=5 =10dg/mol. 又根据质量守恒定律：2mol·M(A)=1mol·M(B)+2mol·M(C)+2mol·M(D)， 所以M(A)=5dg/mol,Mr(A)=5d.选(B). 评注  本题运用了相对密度、平均相对分子质量、质量守恒定律等知识进行综合判断. 例4  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Cu            B.Zn和Cu            C.Al和Fe            D.Mg和Al 分析  先电荷守恒法(得失电子数相等)：金属单质失去的电子被盐酸中的H+得到后变成H2，n(H2)=0.05mol，得到0.1mole-.再利用扩大法：H+得电子数变为1mol时混合金属应为15g.再利用极值法：每一金属失去1mole-各需质量是Mg:12g  Zn:32.5g  Al:9g  Fe:28g  Cu不与盐酸反应可认为＞15g.最后用平均值法：A、C符合 典型热点考题 例1同温同压下，某瓶充满O2重116g，充满CO2时重122g，充满某气体共重114g，则该气体相对分子质量为                                    (    ) A.28      B.60      C.32      D.14 解析：本题应用的是气体体积和物质的量相互之间的关系.由于瓶的体积是固定的，所以O2、CO2和某气体体积相等，即物质的量相等.列出关系式，即可求解. 设瓶重为m(瓶)，则 ＝ 解得m(瓶)＝100g， 三种气体的物质的量均为：m＝ ＝0.5mol，故M(气体)＝ ＝28g·mol-1. 答案：A 例2  体积为1L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              (    ) A.0.25L            B.0.5L        C.0.75L            D.1L 解析： ＝D·Mr(O2)＝1.082×32＝34.6 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，单位为g/mole-. n(H2)＝ ＝ ＝0.5mol 因为2H++2e-→H2↑，所以共得0.5mol×2＝1mole-，则金属混合物必失去1mole-，故： Me-＝ ＝26g/mole- 又Me-(Mg)＝ ＝12g/mole- Me-(Al)＝ ＝9g/mole- Me-(Fe)＝ ＝28g/mole- Cu与稀H2SO4不反应，视为Me-(Cu)无限大. 根据平均值原理，混合物可能组合的方式有：Mg、Fe;Al、Fe;Mg、Cu；Al、Cu.共四种. 答案：C 例4  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体积(式中NA为阿伏加德罗常数) (    ) A. L            B. L            C. L          D. L 解析：由题知一个分子质量为 ，而1mol气体的质量即摩尔质量为 ·NA， cg该气体的物质量的量为c÷( ·NA)，体积为 ，故选A. 答案：A 例5  下列说法正确的是                  (    ) A.1mol任何气体的体积都约是22.4L B.20℃，1.0×105Pa，同体积的O2，CO2含有相同的分子数 C.1mol气态物质，当体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况 D.2mol气体体积约为44.8L 解析：A中缺少标准状况的条件；B根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同的数目的分子，故B正确；C中，1mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4L；D中缺少标准状况条件.故选B. 答案：B 例6  氢气和氧气的混合气体，在120℃和一定压强下体积为a升，点燃后发生反应.待恢复至原来温度和压强时，测得其体积为b升.原混合气体中氢气和氧气的体积各是多少升? 解析：这是根据阿伏加德罗定律进行讨论计算型能力考查题，比较快速的解法是“差量法”. 设参加反应的H2为x升，O2为y升. 2H2+O2 ＝ 2H2O(气)              ΔV 2    1    2                1 x    y                        a-b x＝2(a-b)L                y＝(a-b)L 讨论：(1)当H2与O2恰好完全反应时 ＝2(a-b)L      ＝(a-b)L 或 ＝ aL或 ＝bL ＝ aL或 ＝ bL (2)当H2过量时，O2全部参加反应 ＝(a-b)L ＝a-(a-b)＝b(L) (3)当O2过量时，H2全部参加反应 ＝2(a-b)L ＝a-2(a-b)＝(2b-a)L 练习答案 14.医院在抢救病危患者时常常要给病急患者输送氧气，为了携带方便，常常使用氧气包.若氧气包的氧气在常压下输出速率为10mL/S，现有一人在距医院有10分钟路程的地方发生车祸，问医护人员带上一个压强为3个大气压、容积为15L的氧气包是否够用? 解析：氧气包是否够用，实际上就是看其是否能维持10分钟的输出时间.先将3个大气压下的氧气转化为常压下的氧气，求出其体积.根据理想气体状态方程：P1V1＝P2V2，V2= . V2＝ ＝45L＝4.5×104mL 维持输出时间为：t＝ ＝4.5×103S＝75分钟>10分钟 所以带一个氧气包够用. 15.向某二价金属M的氢氧化物的澄清溶液100mL中加入过量的NaHCO3溶液生成MCO3沉淀，过滤，将沉淀置于足量盐酸中，在标准状况下收集到4.48L气体.将滤液加水稀释至250mL，取出25.0mL恰好与20.0mL盐酸完全反应并收集到1.12L(标准状况下)气体. (1)若欲计算M的相对原子质量，你认为还必须提供下列哪组数据(填代号)    (    ) A.M的氢氧化物溶液的浓度(设为2.00mol·L-1) B.MCO3沉淀的质量(设为39.4g) C.与MCO3反应的盐酸的浓度(设为1.00mol·L-1) D.题设条件充足，不需补充数据 (2)根据你的选择，求算M的相对原子质量和加入的NaHCO3溶液中含NaHCO3的质量. 解析：(1)本题涉及的反应有： M(OH)2+2NaHCO3 ＝ MCO3↓+Na2CO3+2H2O MCO3+2HCl＝ MCl2+H2O+CO2↑ 现已知n(CO2)＝ ＝ ＝0.2mol 因n(MCO3)＝n(CO2)＝0.2mol，所以只要知道B，即可求得MCO3的摩尔质量，进而计算出M的相对原子质量. (2)M(MCO3)＝ ＝ ＝197g/mol Mr(M)＝197-(12+16×3)＝137(Ba) 滤液中含有生成的Na2CO3和过量的NaHCO3，与盐酸反应后生成的气体仍为CO2： × ＝0.5mol. 图示如下： 由碳元素守恒得：n(NaHCO3)＝0.2mol+0.5mol＝0.7mol. 所以m(NaHCO3)＝0.7mol×84g/mol＝58.8g. 课堂练习 一、1.B  2.D  3.B  4.A  5.A  6.D  7.B  8.D  9.C  10.B 二、11.44g·mol-1；44  12.514.3；16457.1  13.13  14.16∶3 课后练习 一、1.D  2.AD  3.B  4.C  5.D  6.A  7.C  8.BC 二、9.34；H2S  10.44.8L  11.A为NH3  B为N2；NH3中氮和氢的质量比等于 ；4∶1；80％  12.1∶2；2∶1 三、13.V(O2)=1.07L  2KClO3 2KCl+3O2↑