中小学个性化教育专家 【例6】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 解析：Mg、Zn、Fe和稀盐酸反应均生成+2价的金属离子，不妨先假定混合金属均显+2价，按得到氢气的体积可求出混合物粉末中两种金属的平均相对原子质量(M)。 根据反应方程式，有R+2HCl→RCl2+H2↑ Mg 22.4L 1．5g 1．12L M=30 选项中+2价金属的相对原子质量：Mg：24、Fe：56、Zn：65。Al为+3价金属，现把它折合成+2价，其“相对原子质量”为27×2／3=18。另外，铜不与酸反应，则将其相对原子质量看作无穷大。 两种金属的平均相对原子质量为30，则必有一种金属相对原子质量大于30，另一种金属相对原子质量小于30。满足此条件的选项为A、C。 三、课堂练习 1．下列说法中，正确的是( ) A．1mol任何气体的体积都是22.4L／mol B．1mol H2的质量是1g，它所占的体积是22.4L／mol C．在标准状况下，1mol任何物质所占的体积都约为22.4L／mol D．在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L 2．在标准状况下，与12 gH2的体积相等的N2的( ) A．质量为12g B．物质的量为6mol C．体积为22.4L D．物质的量为12mol 3．在标准状况下，相同质量的下列气体中体积最大的是( ) A．O2 B．C12 C．N2 D．CO2 4．在相同条件下，22g下列气体中跟22gCO2的体积相等的是( ) 精锐教育网站：www.1smart.org 6 精锐教育·考试研究院
中小学个性化教育专家 A．N2O B．N2 C．SO2 D．CO 5．在相同条件下，下列气体中所含分子数目最多的是( ) A．1g H2 B．10g O2 C．30g C12 D．17g NH3 6．瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1：4时极易爆炸，则此时甲烷与氧气的体积比为( ) A．1：4 B．1：2 C．1：1 D．2：1 7．在相同条件下，两种物质的量相同的气体必然( ) A．体积均为22.4L B．具有相同的体积 C．是双原子分子 D．具有相同的原子数目 8．在标准状况下，0.5mol任何气体的体积都约为__________。 9．2mol O2和3mol O2的质量(填相等、不相等或无法判断) __________；分子数之比为__________；含氧原子的数目之比为__________；相同条件下气体的体积比为__________。 10．在同温同压下，质量相同的N2、CO2、C12、CH4、O2等五种气体所占的体积由大到小的顺序排列为__________。 11．4g H2与22.4L(标准状况)CO2相比，所含分子数目多的是__________；各1.5mol上述两种气体相比较，质量大的是__________。 12．成年男子的肺活量约为3500～4000mL，成年女子的肺活量约为2500～3500mL，肺活量最大的男子与肺活量最小的女子所容纳气体的物质的量之比约为(在同温同压下) __________。 13．0.01mol某气体的质量为0.44g，该气体的摩尔质量为__________；在标准状况下，该气体的密度是__________。 14．在同温同压下，两个体积相同的玻璃容器中分别盛满N2和O2： (1)计算容器中N2和O：2的物质的量之比和分子数目之比； (2)计算容器中N2和O2的质量比。 15．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__________。 16．空气和二氧化碳按体积比5：1混合，将混合气体与足量的红热焦炭充分反应。设空气中氮气和氧气的体积比为4：1，不计其他成分，且体积都是在同温、同压下测定的，则反应后的气体中一氧化碳的体积分数是多少? 四、课堂总结（由学生回答，答案请见知识梳理部分） 1．氢气的相对分子质量比氯气小得多，为什么在标准状况下，1moI H2的体积和1molCl2的体积却相同? 2．在标准状况下，1mol H2O的体积约多大? 精锐教育网站：www.1smart.org 7 精锐教育·考试研究院
中小学个性化教育专家 3．在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，若是在常温常压下，气体的摩尔体积如何变化呢? 4．对于气体的质量、物质的量和体积，两两之间如何换算? 5．什么是平均摩尔质量?固体和气体混合物的平均摩尔质量在计算过程中有何联系和区别? 6．比较阿伏加德罗定律与质量守恒定律。 7．阿伏加德罗定律的几个延伸关系：(n——物质的量；ρ——气体密度；M——气体的摩尔质量；V——气体的体积；m——气体的质量；N——气体分子数) 同温、同压下：__________________________。 同温、同体积下：__________________________。 同温、同压、同体积下：__________________________。 同温、同压、同质量下：__________________________。 同温、同体积、同质量下：__________________________。 五、视野拓展 理想气体状态方程 理想气体状态方程简称气体状态方程。理想气体指可以忽略分子本身所占空间和分子间作用力，完全符合波义耳定律(BoyIe’s Law)的气体。空气、氢气、氧气、氮气等极难液化的气体，在一般条件下可视为理想气体，较容易液化的气体，在压强很低或温度较高的情况下也可近似地看成理想气体。实际上由于气体分子本身不仅有一定的体积，而且分子间也存在着一定的相互作用力，所以理想气体仅是真实气体的一种近似。在高温、低压下，二者间近似的程度很高。 理想气体的压强、体积和温度(用热力学温度)与气体物质的量之间的关系为： pV?nR或pV=nRT T这个关系式即称为理想气体状态方程式。式中P为压强，V为体积，n为物质的量，T为热力学温度(T=273+t℃)，R为比例常数，亦称为气体常数，R的数值由P、V的单位所决定。如果P用标准大气压，V用升时，其数值为0.082；若P用帕(Pa)，V用立方米为单位时，其数值为8.315。 理想气体状态方程式中的物质的量n可以用气体质量(m)和气体的摩尔质量(M)之比表示，即n=m／M。所以也可以将理想气体状态方程写成： 精锐教育网站：www.1smart.org 8 精锐教育·考试研究院
中小学个性化教育专家 pV?mRT M利用这个关系式，当气体的质量、温度、压强、体积为已知时，即可求得气体的摩尔质量(M)，从而得出气体的相对分子质量。 例：在9．6×104Pa、87℃时，测得500mL乙醚蒸气(一种麻醉剂和溶剂)的质量是1.1866kg。求它的相对分子质量。 解析：据pVmRT?nR得M? TpV M=1.1866?8.315?(273?87)=73.99(g／mol)≈74(g／mol) 9.6?104?0.5?10?3 答：乙醚的相对分子质量为74。 六、课后作业 1．下列各因素，几乎不影响气体体积的是( )。 A．气体分子数 B．气体分子的大小 C压强 D．温度 2．下列说法中，正确的是( )。 A．高温时，气体体积一定比低温时的体积大 B．压强大时，气体体积一定比压强小时的体积小 C．分子数相同的气体，它们的体积一定相等 D．相同状况下，物质的量相同的两种气体的体积相同 3．标准状况下，1 6 g氧气是__________mol，它的体积是__________L，这些氧气所含分子数约是__________个。标准状况下，11.2L氮气的物质的量是__________mol，它的质量是__________g，其中约含有__________个氮原子。 4．6.4 g某气体在标准状况时体积为2240 mL，该气体的相对分子质量是__________，已知它是元素x的氧化物，其中X元素占质量的50％，又知X原子核内中子数占一半，则该气体的化学式是__________。 5．在同温同压下，相同质量的气体X和Y，已知此时Y的体积大于X的体积。则它们的相对分子质量的关系是( )。 A．M(X)>M(Y) B．M(X) 中小学个性化教育专家 分子质量之比为( )。 A．1：1 B．15：13 C．7：8 D．8：7 7．相同状况下，物质的量相同的甲、乙两气体的质量比为23：16，若乙的相对分子质量为32，则甲的分子式是( )。 A．NO2 B．CO2 C．C2H4 D．C2H6O 8．某气体化学式为RO2，在标准状况下，每1.28 g这种气体的体积是448 mL，则R元素的相对原子质量是( )。 A．18 B．32 C．24 D．40 9．某元素组成的气体12 g，标准状况下体积为5．6 L，已知该元素的相对原子质量为16，则该气体每个分子中所含原子的个数是( )。 A．1 B．3 C．2 D．4 10．标准状况下有四种气体：①11.2 L H2S ②1.5 mol NH3 ③4CH4 ④6 g C2H6(乙烷)，按下列要求，把它们按从小到大的顺序排列(填序号)： (1)质量__________，(2)体积__________ (3)氢原子数__________，(4)密度__________ (5)摩尔质量__________。 11．由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与N2的密度相同，则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比是 __________。 答案： 一、课堂练习 【基础训练】1．D 2．B 3．C 4．A 5．D 6．B 7．B 8．11.2L 9．相等2：3 1：1 2：3 10．CH4 >N2 >O2 >CO2 >C12 11．H2 CO2 12．8：5 13．44g／mol 1.96g／L 14．(1)1：1 1：1 (2)7：8 15．5d 16．50％ 二、课后作业 1．B 2．D解析：分子数相同的气体，它们的体积不一定相等，只有在相同状况下，气体体积才会相等 3．0.5，11.2，3.01×1023，0.5，14，6.02×1023 4．64，SO2 精锐教育网站：www.1smart.org 10 精锐教育·考试研究院 中小学个性化教育专家 5．A 6．C 7．A、D 8．B解析：在标准状况下每1.28 g此气体体积为448 mL，可知其相对分子质量为64（M=ρ×22.4），进而可求得R元素的相对原子质量是32 9．B 10．(1)③<④<①<② (2)④<③<①<② (3)①=③<④<② (4)③<②<④<① (5)③<②<④<① 11．13：8：任意值 解析：混合气在相同状况下的密度与N2相同，就是混合气的平均相对分子质量与N2相同，又N2和CO的相对分子质量相同，均为28，因此CO无论以任何体积与H2、CO2相混，对平均相对分子质量均无影响。因此只要考虑H2和CO2以怎样的体积比相混能得到平均相对分子质量为28的混合气就行了 精锐教育网站：www.1smart.org 11 精锐教育·考试研究院