第3讲 物质的量 气体摩尔体积1．2022年2月20日，中国载人航天工程新闻发言人宣布，神舟九号飞船将于2022年6月至8月择机发射，发射神舟九号飞船的火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料。下列叙述正确的是( )A．偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60gB．6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60gC．1mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60g·mol－1D．6g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子2．含氟牙膏是含有微量氟的化合物的添加剂的牙膏，可防止龋齿，长期使用含氟牙膏，可在牙齿表面生成一层质地坚硬、溶解度小的氟磷酸钙。其化学式为Ca5(PO4)3F。则1molCa5(PO4)3F中含氧原子的物质的量为( )A．1mol B．4mol C．5mol D．12mol3．下列说法正确的是( )A．1mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1 B．20℃、1.0×105Pa，同体积的O2与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44.8L4．[2022·北京东城一模]已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是( )A．2mol重水含有NA个D2O分子B．1g氢气含有NA个H2分子C．2mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子D．22.4L水含有NA个H2O分子5．(1)质量比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为__________；氧原子个数之比为__________；相同条件下体积比为__________。(2)在标准状况下，1.7gNH3所占的体积为________________________________________________________________________L，它与标准状况下________LH2S含有相同数目的H原子。(3)某气体氧化物化学式为RO2，在标准状况下，1.28g该氧化物的体积为448mL，则该氧化物的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。6．2022年8月27日中国新闻网：三聚氰胺事件四年后，中国乳业走出阴影步入复苏。三聚氰胺又名蛋白精[分子式为C3N3(NH2)3，相对分子质量：126]是一种低毒性化工产品，婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患。有关三聚氰胺说法正确的是( )A．2.52g三聚氰胺含氮原子数目为0.12NAB．标准状况下1mol的三聚氰胺的体积为22.4LC．三聚氰胺含氮量约为10%D．三聚氰胺的摩尔质量为1267．[2022·临沂模拟]由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积，不能确定的物理量有( )A．1摩尔水的质量B．1摩尔水蒸气的质量6\nC．1摩尔水的体积D．1摩尔水蒸气的体积8．[2022·汕头三模]某氯原子的质量是ag，12C原子的质量是bg，用NA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②mg该氯原子的物质的量为mol③该氯原子的摩尔质量是aNAg④ag该氯原子所含的电子为17molA．①③B．②④C．①②D．②③9．[2022·崇文模拟]在臭氧发生装置中装入氧气100mL，经反应：3O22O3，最后气体体积变为95mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是( )A．1.3g/LB．1.5g/LC．1.7g/LD．2.0g/L10．下列说法不正确的是( )A．等物质的量的—CH3和—OH所含电子数相等B．7.80gNa2O2与5.85gNaCl所含阴离子数相等C．等物质的量的C2H4和CH4中所含C—H键数相等D．等体积、等密度的12C18O和14N2所含质子数相等11．[2022·黄冈中学]下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )A．NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107gB．8.0gCu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NAC．标准状况下，2.24LCl2溶于水中达到饱和，可得到HClO分子的数目是0.1NAD．2.3gNa与氧气完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA到0.2NA之间图K3－112．[2022·徐州模拟]如图K3－1表示1gO2与1gX气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是( )A．C2H4B．CH4C．CO2D．NO13．[2022·黄冈9月月考]Ⅰ.根据下列数据判断元素X的相对原子质量。(1)1.01×105Pa，273℃时气态单质Xn的密度为dg/L，则X的相对原子质量为____________。(2)相同状况下，一定体积的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为__________。(3)a个X原子的总质量为bg，则X的相对原子质量可表示为____________。Ⅱ.(1)20gA物质和14gB物质完全反应，生成8.8gC物质、3.6gD物质和0.2molE物质，则E物质的摩尔质量为______________。(2)12.4gNa2X含有0.4molNa＋，Na2X的摩尔质量为____________，其相对分子质量为________________________________________________________________________，X的相对原子质量为__________，该物质的化学式为__________。6\n14．[2022·镇江调研]某研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气，锰化合物的还原产物都是MnCl2(如：K2MnO4＋8HCl===MnCl2＋2Cl2↑＋2KCl＋4H2O)。他们又进行了以下一些有关定量的实验，按要求填空或计算(气体体积都折合成标准状况)：(1)称取了15.8gKMnO4粉末，放在试管中加热充分反应后，收集到气体的体积是__________；另取31.6gKMnO4粉末和足量盐酸反应，收集到气体体积是__________。(2)将31.6gKMnO4粉末加热一段时间，收集到1.12L气体后停止加热，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，又收集到气体体积是__________。(3)将amolKMnO4粉末加热一段时间，收集到V1L气体后停止加热，冷却后放入足量的浓盐酸再加热反应充分后，又收集到气体体积V2L。则V2＝____________(用a、V1表达)。15．利用如图K3－2所示实验装置可以测定一定条件下1mol气体的体积。图中仪器C称为液体量瓶，瓶颈上有110～130mL刻度线。将一定质量的镁带和过量的稀硫酸在仪器A瓶中完全反应，产生的H2将B瓶中的液体压入液体量瓶中，根据液体的体积可以转换成H2的体积。图K3－2实验步骤：①装配好化学反应气体体积测定仪，作气密性检查。②用砂纸擦去镁带表面的氧化物，然后称取0.100～0.110g的镁带，把数据记录于表格中。③取下A瓶加料口的橡皮塞，用小烧杯加入20mL水，再把已称量的镁带加到A瓶的底部，用橡皮塞塞紧加料口。④用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶导管内外液面持平。⑤用注射器吸取10mL3mol/L硫酸，用针头扎进A瓶加料口橡皮塞，将硫酸注入A瓶，注入后迅速拔出针头。⑥当镁带完全反应后，读取C瓶中液体的体积，把数据记录于表格。⑦用注射器从A瓶加料口处抽气，使B瓶中导管内外液面持平，记录抽出气体的体积，把数据记录于表格。重复上述操作进行第二次实验，避免偶然误差。根据上述实验方法回答下列问题：实验室温度：25℃；压强：101kPa。该条件下1mol氢气体积的理论值为24.5L。(1)连接装置及气密性检查：当A瓶加料口塞上橡胶塞，________________________________________________________________________________________________________________________________________________可以确认装置气密性合格。(2)B中所装液体一般是________(填“水”或“品红”)。A中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________6\n________________________________________________________________________。(3)实验数据如下：温度：25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)实验次数m(Mg)/g硫酸体积/mL液体量瓶中液体体积/mL抽出气体体积/mL氢气体积/mL计算1mol氢气体积/L10.10010.0110.06.5x20.11510.0121.08.0 ①上表中x＝________；②计算1mol氢气体积：两次实验的平均值＝________L；③计算实验误差：×100%＝______________；④引起该误差的可能原因是________(填字母)。A．镁带中含有跟硫酸不反应的杂质B．没有除去镁带表面的氧化镁C．镁带中含有杂质铝D．所用稀硫酸不足量6\n1．B [解析]偏二甲肼的摩尔质量应为60g·mol－1，A选项中单位不对；6.02×1023个偏二甲肼约为1mol，其质量约为60g，B选项正确；质量的单位应为g，C选项错误；6gC2H8N2的物质的量为：＝0.1mol，含有C2H8N2分子0.1NA，D选项错误。2．D [解析]由化学式Ca5(PO4)3F知，1molCa5(PO4)3F含氧原子12mol，故D项正确。3．B [解析]A项缺少标准状况的条件；B项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数目的分子，故B项正确；C项，1mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4L；D项缺少标准状况条件。4．C [解析]2mol重水含有2NA个D2O分子，故A选项错误；1g氢气的物质的量为0.5mol，因此含有0.5NA个H2分子，B选项错误；2mol钠在反应中失去2mol电子，因此在反应中得到1molH2，故C选项正确；水为液态，22.4L水也不是1mol，故D选项错误。5．(1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4(2)2.24 3.36(3)64g·mol－1 32[解析](1)质量比为16∶7∶6，说明其物质的量之比为∶∶，即5∶5∶4，所以其分子数之比为5∶5∶4，相同条件下的体积之比为5∶5∶4，氧原子数之比为10∶5∶4;(2)1.7gNH3的物质的量为1.7g÷17g·mol－1＝0.1mol，在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L·mol－1＝2.24L，1.7gNH3含有0.3mol的H原子，与0.15molH2S含有相同数目的H原子，则标准状况下0.15molH2S的体积为0.15mol×22.4L·mol－1＝3.36L；(3)在标准状况下，1.28g该氧化物的体积为448mL，其物质的量为0.448L÷22.4L·mol－1＝0.02mol，摩尔质量为1.28g÷0.02mol＝64g·mol－1，R的相对原子质量为64－16×2＝32。6．A [解析]三聚氰胺为固体，摩尔质量为126g·mol－1，一分子三聚氰胺中含有6个氮原子。7．D [解析]1mol水与1mol水蒸气质量相同，可由一个水分子的质量乘以阿伏加德罗常数(NA)计算得出，一个水分子的体积，乘以阿伏加德罗常数即得1mol水的体积；水蒸气的体积与温度、压强有关，故1mol水蒸气的体积不能确定。8．C [解析]③中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是ag，故ag该氯原子所含的电子数为17个，④错。9．B [解析]ρ(O2)＝32g/mol÷22.4L/mol＝1.429g/L，根据同温同压下同质量的气体，密度之比等于体积的反比，可得：ρ(混)＝1.50g/L。10．D [解析]等体积、等密度的12C18O和14N2的质量相等，但其摩尔质量不相等，则所含质子数不相等。11．B [解析]A项1个Fe(OH)3胶体粒子是由若干个Fe3＋和OH－形成的集合体，故NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量要远远大于107g；C项Cl2与水反应是可逆反应，故得到HClO分子的数目要小于0.1NA；D项2.3gNa与氧气完全反应，反应中转移的电子数为0.1NA。12．C [解析]本题考查阿伏加德罗定律的推论。由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2，故C正确。13．Ⅰ.(1) (2)34－m (3)NAⅡ.(1)108g·mol－1(2)62g·mol－1 62 16 Na2O6\n[解析]Ⅰ.(1)在273℃时，气体摩尔体积是标况下的2倍，即Vm＝2×22.4L·mol－1＝44.8L·mol－1，Xn的相对分子质量为44.8d，X的相对原子质量是。(2)HmX的相对分子质量为17×2＝34，则X的相对原子质量为34－m。(3)一个X原子的质量为g，1molX的质量为g·NA，则X的相对原子质量为NA。Ⅱ.(1)依据质量守恒定律，m(E)＝(20g＋14g)－(8.8g＋3.6g)＝21.6g，则M(E)＝＝＝108g·mol－1(2)Na2X ～ 2Na＋ ～ X2－[46＋Mr(X)]g 2mol 12.4g 0.4mol则＝则Mr(X)＝16，为O元素，其他各项由此而求出。14．(1)1.12L 11.2L (2)8.96L(3)V2＝56a－2V1[解析](1)已知2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，则V(O2)＝n(KMnO4)×22.4L/mol＝1.12L，KMnO4粉末和盐酸反应为：2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O，V(Cl2)＝n(KMnO4)×22.4L/mol＝11.2L；(2)此问用一般的方程式来解很复杂，因为反应方程式有很多，利用电子得失守恒解最简单，×5＝×4＋×2，V(Cl2)＝8.96L；(3)此问与上一小问类似，将数字换成字母来解即可。15．(1)储液瓶(B瓶)内导管中液面会上升，观察上升液面在一段时间内无明显下降(2)品红 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(3)①106.5 ②25.5 ③4.08% ④C[解析](2)B中所装液体用“品红”比“水”更直观鲜明。(3)④镁带中含有杂质铝，致使生成的气体较理论值偏多。6
