高中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用題詳解

高中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用題詳解

　　在化學(xué)的學(xué)習(xí)中，有很多的知識(shí)點(diǎn)都是在生活中有運(yùn)用到的，學(xué)生想要學(xué)好化學(xué)，需要多做題，下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)?lái)關(guān)于化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用題和答案的介紹，希望能夠幫助到大家。

　　高中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用題和答案

　　例1 下列有關(guān)氣體體積的敘述中，正確的是 ( )

　　A.一定溫度和壓強(qiáng)下，各種氣體體積的大小，由構(gòu)成氣體的分于的大小決定

　　B.一定溫度和壓強(qiáng)下，各種氣體體積的大小，由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定

　　C.不同的氣體，若體積不同,則它們所含的分子數(shù)也不同

　　D.氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積都約為22.4 L

　　〔分析〕 A項(xiàng)錯(cuò)，因?yàn)闅怏w體積與構(gòu)成氣體的分子的大小無(wú)關(guān)，當(dāng)分子數(shù)目一定時(shí)，氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離;B項(xiàng)正確;C項(xiàng)錯(cuò)，比較氣體的體積一定要在相同狀況下：D項(xiàng)錯(cuò)。氣體摩爾體積是指單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積約為22.4 L/mol.

　　答案：B

　　[說(shuō)明] 本題討論的是氣體體積方面的問(wèn)題，它所涉及到的知識(shí)是氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律，關(guān)于這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)在應(yīng)用時(shí)必須明白：當(dāng)分子數(shù)目一定時(shí)，氣體體積的大小主要決定于氣體分子間的距離，而不是分子本身體積的大小，氣體分子間的距離與溫度、壓強(qiáng)有關(guān).

　?、僭谑褂脷怏w摩爾體積的概念時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

　　a.標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0℃1.01×105 Pa的狀態(tài).

　　b.“單位物質(zhì)的量的氣體”即“1 mol任何氣體”.

　　c.1 mol任何氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都約為22.4 L，在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，其體積可能為22.4 L，也可能不為22.4 L.

　?、诙谑褂冒⒎拥铝_定律時(shí)，只要把握好氣體摩爾體積與阿伏加德羅定律的關(guān)系，一般不會(huì)出錯(cuò)，它們之間的關(guān)系表示如下：

　　(注：T—溫度，p—壓強(qiáng)，V—體積，N—氣體分子數(shù))

　　在阿伏加德羅定律中，對(duì)于任何兩種氣體，其溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的量、體積四個(gè)量中，任意三個(gè)量對(duì)應(yīng)相同，則第四個(gè)量必然相同.

　　例2 NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法中，正確的是 ( )

　?、?.6 gNa作為還原劑可提供的電子數(shù)為0.2 NA

　　②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 LSO2中所含的氧原子數(shù)為NA

　?、墼跇?biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L HCl中所含的電子數(shù)為9 NA

　　④在常溫、常壓下，1 mol He中所含有的原子數(shù)為NA

　?、菰谕瑴?、同壓時(shí)，相同體積的任何氣體單質(zhì)中所含的原子數(shù)相同

　?、拊?5℃，壓強(qiáng)為1.01×105Pa時(shí)，11.2 L氮?dú)庵兴脑訑?shù)為NA

　　A.①③⑤ B.②④⑥ C.①②④ D.③⑤⑥

　　〔分析〕 ①推導(dǎo)如下：

　　Na - e-=Na+

　　23g NA

　　4.6 g (0.2 NA)

　　所以①正確.

　?、谕茖?dǎo)如下：

　　SO2 ～ 2O

　　22.4L 2NA

　　11.2L (NA)

　　所以②正確.

　　③中，首先對(duì)每個(gè)HCl分子中所含的電子數(shù)進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)槊總€(gè)氫原子含1個(gè)電子，每個(gè)氯原子含17個(gè)電子，所以每個(gè)HCl分子中含18個(gè)電子.

　　HCl ～ 18e-

　　22.4L 18 NA

　　5.6L (4.5NA)

　　而不是9NA，所以該說(shuō)法不正確.

　?、苷_.1 mol He含有NA個(gè)氦原子，不受溫度、壓強(qiáng)的制約.

　?、蒎e(cuò)誤.根據(jù)阿伏加德羅定律應(yīng)為“分子數(shù)相同”，而不是原子數(shù)相同.

　?、拊?5℃，壓強(qiáng)為1.01×105Pa時(shí)，不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，所以11.2L N2的物質(zhì)的量不是0.5 mol，所含的原子數(shù)也不是NA.

　　綜上所述，①②④正確，其余都錯(cuò).

　　答案：C

　　[說(shuō)明] ①解本題的關(guān)鍵是掌握標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積與所含微粒的轉(zhuǎn)換規(guī)律：

　　氣體體積(L) 物質(zhì)的量 微粒數(shù)

　?、谠诒嫖雠袛喔鬟x項(xiàng)正誤時(shí)，要注意克服“錯(cuò)覺(jué)”，要善于結(jié)合所學(xué)元素和化合物的知識(shí)，運(yùn)用物質(zhì)的量、氣體體積、物質(zhì)的微粒數(shù)及阿伏加德羅定律等概念.

　　例3 已知阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的摩爾質(zhì)量及摩爾體積，下列物理量中尚不能全部計(jì)算出其近似值的是 ( )

　　A.固體物質(zhì)分子的大小和質(zhì)量 B.液體物質(zhì)分子的大小及質(zhì)量

　　C.氣體物質(zhì)分子的大小和質(zhì)量 D.氣體物質(zhì)分子的質(zhì)量

　　〔分析〕 聯(lián)系氣、液、固三種狀態(tài)的物質(zhì)中微粒聚集的狀態(tài)進(jìn)行分析，從微觀角度理解影響氣體、固體、液體物質(zhì)的摩爾體積的因素.固體和液體物質(zhì)中，分子間距離較小，分子間堆積較緊密，所以根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的摩爾質(zhì)量及摩爾體積三個(gè)物理量就可以計(jì)算出分子大小和分子質(zhì)量的近似值.對(duì)于氣體物質(zhì)來(lái)說(shuō)，由于氣體分子間距離比分子本身的體積要大得多，根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的摩爾質(zhì)量及摩爾體積三個(gè)物理量只能計(jì)算出分子質(zhì)量的近似值.

　　答案：C

　　例4 依照阿伏加德羅定律，下列敘述中，正確的是 ( )

　　A.同濕、同壓下，兩種氣體的體積比等于摩爾質(zhì)量之比

　　B.同溫、同壓下，兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于密度之比

　　C.同溫、同壓下，兩種氣體的摩爾質(zhì)量之比等于密度之比

　　D.同溫、同體積下，兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比

　　〔分析〕 根據(jù)阿伏加德羅定律及推論可知，同溫、同壓下，兩種氣體的體積之比等于它們的物質(zhì)的量之比，與它們的摩爾質(zhì)量成反比，跟它們的密度成反比，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤.

　　答案：CD

　　[說(shuō)明]對(duì)阿伏加德羅定律及推論的深刻理解和記憶是解題基礎(chǔ).或由pV=nRT= RT→pM= RT=ρRT公式也可求解.

　　同類(lèi)變式1 下列各組物質(zhì)中，體積相同的是()

　　A.25 mol氯氣和2.5mol氯化氫

　　B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L氫氣和0.8g氦氣

　　C.同溫、同壓下，3.01×1023個(gè)氨分子和22 g 二氧化碳?xì)怏w

　　D.9g水蒸氣和11.2 L氨氣

　　答案：BC

　　同類(lèi)變式2 在一定溫度和壓強(qiáng)下，1體積X2(氣)和3體積Y2(氣)化合，生成 2體積Z(氣).則Z的化學(xué)式是 ( )

　　A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3

　　答案：A

　　綜合應(yīng)用題

　　例5 阿伏加德羅常數(shù)為NA，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某種O2和N2的混合氣體m g含有b個(gè)分子，則n g該混合氣體在相同狀況下，所占的體積(L)應(yīng)是 ( )

　　A.22.4nb/(mNA) B.22.4 mb/(nNA)

　　C.22.4nNA/(mb) D.nbNA/(22.4m)

　　〔分析〕 m g混合氣體的物質(zhì)的量= mol，對(duì)相同的混合氣體，其質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比，設(shè)ng混合氣體的物質(zhì)的量為x，則

　　故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的體積為

　　V=x•Vm=

　　答案：A

　　【注意】本題的解法有多種：

　?、?先求ng氣體中含有的分子數(shù)： ，再求物質(zhì)的量： mol= mol，最后求V.

　?、?先求混合氣體的平均摩爾質(zhì)量： 再求ng該混合氣體的物質(zhì)的量：

　　最后求出V.

　　同類(lèi)變式1 如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b，則c g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)) ( )

　　答案：A

　　同類(lèi)變式2 空氣和二氧化碳按體積比5:1混合，使混合氣體與足量的紅熱焦炭充分反應(yīng).設(shè)空氣中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4:1，不計(jì)其他成分，且體積都在同溫、同壓下測(cè)定，則反應(yīng)后的氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為 ( )

　　A.29% B.43%

　　C.50% D.100%

　　答案：C

　　同類(lèi)變式3 兩個(gè)容積相同的容器，一個(gè)盛有NO，另一個(gè)盛有N2和O2，在同溫、同壓下，兩容器內(nèi)的氣體一定具有相同的 ( )

　　A.原子總數(shù) B.質(zhì)子總數(shù)

　　C.分子總數(shù) D.質(zhì)量

　　答案：AC

　　例6 兩種金屬的混合粉末15.0g，跟足量的鹽酸反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H211.2 L，則下列各組混合物能滿(mǎn)足上述條件的是 ( )

　　A.Mg、Ag B.Cu、Zn

　　C.Al、Mg D.Fe、Al

　　〔分析〕 本題考查的是金屬與酸反應(yīng)的能力，及標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積與物質(zhì)的量的關(guān)系.

　　解法1：常規(guī)方法→逐項(xiàng)分析計(jì)算.A項(xiàng)中A呂與鹽酸不反應(yīng)，11.2LH2由Mg與鹽酸反應(yīng)得來(lái)，則需金屬鎂12g，混合物可另有3g銀，符合題意;B項(xiàng)中Cu與鹽酸不反應(yīng)，即11.2LH2全部由Zn與鹽酸反應(yīng)得來(lái)，別需鋅32.5g，大于15g，不符合題意;C項(xiàng)中Al、Mg都與鹽酸反應(yīng)，可用極值法處理，設(shè)15.0 g全為Al，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的H2的體積V(H2)>11.2 L，若15.0 g全為Mg，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的H2體積V(H2)>11.2 L，所以Al、Mg無(wú)論以什么比例混合，只要總質(zhì)量為15.0 g，則生成的H2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下必大于11.2L，不符合題意;D項(xiàng)中Fe、Al也都與鹽酸反應(yīng),同樣用極值法進(jìn)行處理，若15.0g全為Fe，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V(H2)<11.2L，若15.0全為Al，別在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V(H2)>11.2 L，所以在總質(zhì)量為15.0 g的情況下，只要Fe、Al按照一定比例混合，最后生成H2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下就會(huì)為11.2 L，符合題意.

　　解法2：摩爾電子質(zhì)量法.根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中，得失電子數(shù)相等的原則，通過(guò)失去、得到或偏移1 mol電子所需要和涉及的物質(zhì)的量，抓住轉(zhuǎn)化過(guò)程中的關(guān)鍵因素，思路明確，簡(jiǎn)化過(guò)程.

　　兩種金屬粉末15.0g，與酸反應(yīng)放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 11.2 L，即0.5 mol，而0.5 mol H2，是由1 mol H+轉(zhuǎn)變而來(lái)，敵得電子1 mol，因此混合物平均失去1 mol電子所需的質(zhì)量為15 g.那么組成混合物的各組分失去1 mol電子所需的質(zhì)量必須一個(gè)大于15 g，另一個(gè)小于15 g，這樣形成的混合物才可能為15g.對(duì)于Mg、Al、Fe、Zn四種金屬來(lái)說(shuō)，其失去1 mol電子所需的質(zhì)量為其摩爾質(zhì)量除以其化合價(jià)，即Mg為12g，Al為9g，F(xiàn)e為28g，Zn為32.5g，對(duì)于Cu、Ag等與鹽酸不反應(yīng)，不放出H2的金屬來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為放出1 mol H2需質(zhì)量無(wú)窮大(即不可能放出H2)，則為大于15g.經(jīng)分析A項(xiàng)符合;B項(xiàng)均大于15g，不符合;C項(xiàng)均小于15g，不符合;D項(xiàng)符合.

　　答案：AD

　　【注意】 摩爾電子質(zhì)量法是較簡(jiǎn)單的解題方法.本題是取失去1 mol電子所需的質(zhì)量，而非平均摩爾質(zhì)量，因而需避免由于各種金屬化合價(jià)不同而引起的計(jì)算錯(cuò)誤.

　　同類(lèi)變式1 一種含雜質(zhì)的鐵，已知可能含有銅、鋁、鈣或鎂等金屬中的一種或幾種，取5.6g樣品與足量的稀H2SO4充分作用，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H22，24 L，則此鐵樣中一定含有的金屬雜質(zhì)是_______.

　　答案：銅

　　同類(lèi)變式2 在相同狀況下將Mg、Al、Fe分別投入到質(zhì)量相等且足量的稀 H2SO4中，反應(yīng)結(jié)束后，三種溶液的質(zhì)量仍相等，則投入Mg、Al、Fe三種金屬的質(zhì)量關(guān)系正確的是 ( )

　　A.Mg>Al>Fe B.Al>Fe>Mg

　　C.Al>Mg>Fe D.Fe>Mg>Al

　　答案：C

　　同類(lèi)變式3 將由鎂、鋁、鋅組成的混合物與足量鹽酸作用，放出H2的體積為 2.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則三種金屬的物質(zhì)的量之和可能為 ( )

　　A.0.250 mol B.0.125 mol

　　C.0.100 mol D.0.070 mol

　　答案：C

　　例7 空氣可近似視為N2和O2按體積比為4:1組成的混合氣體，則空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量約為 ( )

　　A.28 B.29

　　C.34 D.60

　　〔分析〕 根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算公式： =28 g/mol×+32g/mol ×= 28.8 g/mol，即空氣的相對(duì)分子質(zhì)量約為29.另外也可以根據(jù)平均值法規(guī)律，推得答案：空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量 r應(yīng)為28< r<32.

　　答案：B

　　[說(shuō)明] 對(duì)于混合物來(lái)說(shuō)，其某些特性受各組分的一些特性的制約，使得混合物的某些特性具有可預(yù)見(jiàn)性;那么平均值法規(guī)律，就是指混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量、元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、平均相對(duì)原子質(zhì)量、某指定的物質(zhì)的量總是介于組分的相應(yīng)量的最大值與最小值之間.

　　例8 某物質(zhì)A在一定條件下加熱可分解，產(chǎn)物都是氣體.分解反應(yīng)的化學(xué)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 ( )

　　A.7d B.5d

　　C.2.5d D.2d

　　〔分析〕 根據(jù)題中給出的化學(xué)方程式知，完全分解后生成氣體的平均摩爾質(zhì)量 =[M(B)+2M(C)+2M(D)]/5.根據(jù)題意 =d•M(H2)=2dg/mol，則M(B)+2M(C)+2M(D)=5 =10d g/mol;又根據(jù)質(zhì)量守恒定律：2M(A)=M(B)+2M(C) +2M(D)，所以M(A)=5d g/mol，Mr(A)=5d.

　　答案：B

　　同類(lèi)變式1 150℃時(shí)，碳酸銨完全分解，生成的氣態(tài)混合物其密度是相同條件下H2密度的 ( )

　　A.96倍 B.48倍

　　C.24倍 D.12倍

　　答案：B

　　同類(lèi)變式2 固體A在一定溫度下分解，生成氣體B、C、D，反應(yīng)的化學(xué)方程式 為：2A=B+2C+3D，若測(cè)得生成氣體的質(zhì)量是相同體積H2質(zhì)量的15倍，則固體A的摩爾質(zhì)量是 ( )

　　A.30 g/mol B.60 g/mol

　　C.90 g/mol D.120 g/mol

　　答案：C

　　例9 由CO和CO2組成的混合氣體，平均摩爾質(zhì)量為32g/mol，求該混合氣體中CO和CO2的體積之比.

　　〔分析〕 本題是二元混合體系，并且具有平均值的計(jì)算題，因此，可以考慮采用十字交叉法來(lái)解題.

　　解：CO的摩爾質(zhì)量是28g/mol，CO2的摩爾質(zhì)量是44g/mol.

　　即CO與CO2的體積之比為3:1.

　　答：CO與CO2的體積之比為3:1.

　　[說(shuō)明] 十字交叉法通常適用于二元混合體系并且具有平均值的計(jì)算中，它的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：

　　根據(jù)題中所提供的a1.a2，a的物理意義不同，所得 的物理意義也不同.

　　十字交叉法的適用范圍可歸納為八類(lèi).列表如下：

　　a1，a2 A (a2-a)/(a-a1)

　　① 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 混合溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 兩種溶液的質(zhì)量比

　　② 物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 混合物中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 兩種物質(zhì)的質(zhì)量比

　　③ 溶液的密度 混合溶液的密度 兩種溶液的體積比

　?、?溶液的物質(zhì)的量濃度 混合溶液的物質(zhì)的量濃度 兩種溶液的體積比

　?、?同位素的質(zhì)量數(shù) 同位素的平均相對(duì)分子質(zhì)量 兩種同位素的物質(zhì)的量之比

　?、?物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 混合物乩平均相對(duì)分子質(zhì)量 兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比 (相同條件下氣態(tài)物質(zhì)的體積比)

　?、?物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 各自反應(yīng)后生成同種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比

　　⑧ 物質(zhì)分子組成中某種元素的原子個(gè)數(shù) 混合物中該元素的平均原子個(gè)數(shù) 兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比 (相同條件下氣態(tài)物質(zhì)的體積比)

　　不注意十字交叉法的適用范圍，就容易出現(xiàn)錯(cuò)誤.

　　同類(lèi)變式1 實(shí)驗(yàn)室測(cè)得氮?dú)馀c氧氣組成的混合氣體的密度是氫氣密度的14.5倍，可知其中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為_(kāi)______，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____.

　　答案：75%;72.4%

　　同類(lèi)變式2 當(dāng)1 mol P4與9 mol Cl2完全反應(yīng)，所得產(chǎn)物中PCl3與PCl5的物質(zhì)的量之比是_______.

　　答案：1:3

　　例10 如圖3-12所示，容器A(容積為2L)中有壓強(qiáng)為1×105Pa的空氣，在容器B中(容積為1 L)放入少量的只吸附氧氣的吸附劑，保持真空，打開(kāi)旋塞C，放置片刻，容器內(nèi)的總壓強(qiáng)變?yōu)?.6×1O5Pa，這時(shí)容器中氮?dú)夂脱鯕獾姆肿訑?shù)之比為(吸附劑的體積可忽略不計(jì))

　　( )

　　A.8:1 B.10:1 C.12:1

　　〔分析〕 運(yùn)用阿伏加德羅定律進(jìn)行分析.打開(kāi)旋塞前后，所發(fā)生的變化過(guò)程可分解成以下兩個(gè)分過(guò)程：①體積從2 L變?yōu)? L;②氧氣有部分或全部被吸收.最后總壓強(qiáng)為0.6×105Pa，體積變?yōu)? L，相當(dāng)于壓強(qiáng)為1×1O5 Pa時(shí)，體積為1.8 L，所以吸附劑吸附掉的氧氣相當(dāng)于壓強(qiáng)為1×1O5 Pa時(shí)，體積為0.2 L那么吸附后，氣體中 N2和O2的體積比為8:1.

　　答案：A

　　思維誤區(qū) 分析這類(lèi)比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，有的同學(xué)不能將一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程分解成簡(jiǎn)單的分過(guò)程，思維無(wú)法順利展開(kāi).

　　探索與創(chuàng)新題

　　例11 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，向10L由H2、CO2、CO、N2組成的混合氣體中通入6 L O2，用電火花引燃，使之充分反應(yīng)后，測(cè)得氣體體積為7.5 L.將這些氣體通入盛有過(guò)量NaOH溶液的洗氣瓶，氣體體積變?yōu)? L，這2 L氣體的密度是相同狀況下H2密度的15.5倍，求原混合氣體中各種氣體的體積.(以上數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得)

　　〔分析〕 在H2、CO2、CO和N2中，只有H2和CO與O2反應(yīng)，用極端假設(shè)法可知O2過(guò)量，故2 L氣體中只含O2與N2，由平均相對(duì)分子質(zhì)量可求出其中O2、N2的體積.根據(jù)消耗的O2的量可求出H2與CO的總體積，進(jìn)而可求得原混合氣體中 CO2的體積，再根據(jù)CO2的總量可求出CO的體積，最后得出H2的體積.

　　答案：H2:4 L;CO:5 L;CO2:0.5 L;N2:0.5 L.

　　易錯(cuò)與疑難題

　　例12 下列各物質(zhì)中含原子個(gè)數(shù)最多的是 ( )

　　A.0.4 mol O2 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L CO2

　　C.10 g Ne D.4℃時(shí)5.4 mL H2O

　　錯(cuò)解：A

　　〔分析〕 通過(guò)計(jì)算得出A項(xiàng)原子數(shù)為0.8 mol;B項(xiàng)原子數(shù)為0.75 mol;C項(xiàng)原子數(shù)為0.5 mol;D項(xiàng)中，常誤認(rèn)為4℃時(shí)H2O為氣態(tài)，實(shí)際上，D項(xiàng)原子數(shù)為0.9 mol.

　　正解：D

　　例13 將1.5mol H2充入一個(gè)材料彈性良好的氣球中，氣球膨脹無(wú)褶皺，將該氣球置于0℃101 kPa的環(huán)境下，其體積為_(kāi)______.

　　錯(cuò)解：33.6 L

　　〔分析〕 應(yīng)用公式n= 求出1.5mol H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為33.6 L，所以認(rèn)為體積應(yīng)為33.6 L.公式應(yīng)用正確，但未考慮由于氣球材料的收縮，而使氣球的體積小于33.6 L.

　　正解：小于33.6 L

　　例14 下列說(shuō)法中，正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)) ( )

　　A.在常溫、常壓下，11.2 L Cl2中含有的分子數(shù)為0.5NA

　　B.在常溫、常壓下，2 mol O2中含有的原子數(shù)為4NA

　　C.4g氫氣中含有的分子數(shù)為2NA

　　D.在同溫、同壓下，相同體積的任何氣體中所含的原子數(shù)相同

　　錯(cuò)解：CD

　　〔分析〕 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積約為22.4L，常溫、常壓下，氣體的摩爾體積不是22.4L/mol，故A項(xiàng)錯(cuò);在任何情況下，1 mol O2中都含有2 mol O，所以 2 mol O2含有的原子數(shù)為4NA，不能受思維定式影響，誤認(rèn)為B項(xiàng)的結(jié)論如果要成立，也必須在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，實(shí)際上B項(xiàng)是正確的;同理C項(xiàng)也是正確的;D項(xiàng)中，阿伏加德羅定律的內(nèi)容是同溫、同壓、同體積時(shí)，分子數(shù)相同，囚不同分子所含原子的個(gè)數(shù)不一定相同，例如氮分子是雙原于分子，甲烷分子是五原子分子，不能認(rèn)為同溫、同壓下體積相同時(shí)，分子數(shù)相同，原子數(shù)也相同，所以D項(xiàng)錯(cuò).

　　正解：BC

　　例15 由A、B兩種氣體組成的混合氣體(A、B的式量分別是MA，MB)，若A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為m%，則混合氣體的平均式量是 ( )

　　A.

　　B.MA(1-m%)+MB•m%

　　C.MA•m%+MB•(1-m%)

　　D.

　　錯(cuò)解：C

　　〔分析〕 已知混合氣體的兩組分A與B的式量分別為MA，MB，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為m%，那么B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為1-m%，根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算公式，似乎覺(jué)得題中所要求算的平均式量為C項(xiàng)，實(shí)際上C項(xiàng)是錯(cuò)誤的，用A與B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)代替平均摩爾質(zhì)量計(jì)算式中的體積分?jǐn)?shù)是行不通的;B項(xiàng)也錯(cuò);對(duì)于A項(xiàng)，用A與B的式量簡(jiǎn)單相加再除以2是錯(cuò)誤的，忽視了A或B的含量;事實(shí)上，可以在計(jì)算時(shí)取100g混合氣體，那么A的質(zhì)量為mg，B的質(zhì)量就為(100-m)g，由 = ，可得出D項(xiàng)正確.

　　正解：D

　　好題速遞點(diǎn)擊高考

　　高考命題總結(jié)與展望

　　本節(jié)內(nèi)容主要包括氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律，氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例，阿伏加德羅定律及其推論把氣體的質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、壓強(qiáng)、密度聯(lián)系在一起，是物理和化學(xué)的交叉滲透點(diǎn).常見(jiàn)題型以選擇題為主，但也有將一些結(jié)論、規(guī)律作為已知條件的計(jì)算題，具體類(lèi)型：一是通過(guò)氣體摩爾體積計(jì)算氣體體積，此類(lèi)題主要考查氣體摩爾體積的概念;二是應(yīng)用阿伏加德羅定律，推斷物質(zhì)組成，計(jì)算氣體體積、密度、壓強(qiáng)和比較氣體體積、密度、相對(duì)分子質(zhì)量大小.氣體體積在物理和化學(xué)知識(shí)中的綜合應(yīng)用，將成為“3+X”試題發(fā)展的新的命題方向.

　　經(jīng)典高考試題分析

　　例1 (典型例題下列敘述正確的是 ( )

　　A.同溫同壓下，相同體積的物質(zhì)，它們的物質(zhì)的量必相等

　　B.任何條件下，等物質(zhì)的量的乙烯和一氧化碳所含的分子數(shù)必相等

　　C.1 L一氧化碳?xì)怏w一定比1 L氧氣的質(zhì)量小

　　D.62 gNa2O溶于水后所得溶液中含有的O2-數(shù)為NA

　　〔分析〕 本題考查阿伏加德羅定律及其推論.阿伏加德羅定律的前提條件是氣體，故A錯(cuò)誤;任何條件時(shí)，相同物質(zhì)的量的乙烯和一氧化碳分子數(shù)一定相等，B正確;C沒(méi)指明相同條件，錯(cuò)誤;Na2O溶于水與水反應(yīng)后所得的溶液為NaOH溶液，不存在O2-，故D錯(cuò).

　　答案：B

　　例2 (典型例題下列兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是 ( )

　　A.質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4 B.等體積等密度的CO和C2H4

　　C.等溫等體積的O2和N2 D.等壓等體積的N2和CO2

　　〔分析〕 本題重點(diǎn)考查阿伏加德羅定律及其推論.A中N2和C2H4的質(zhì)量相等，二者的摩爾質(zhì)量均為28g/mol，物質(zhì)的量相等，盡管密度不等(密度與溫度、壓強(qiáng)等有關(guān))，但分子數(shù)一定相等;B中等體積等密度即等質(zhì)量，與A同理，二者的摩爾質(zhì)量相等，故B也正確;C中壓強(qiáng)不一定相等，D中溫度可能不同，故C、D錯(cuò)誤.

　　答案：AB

　　例3 (典型例題設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述中，正確的是( )

　　A.常溫常壓下，11.2 L氧氣所含的原子數(shù)為NA

　　B.1.8g的NH+4中含有的電子數(shù)為NA

　　C.常溫常壓下，48gO3含有的氧原子數(shù)為3NA

　　D. 2.4g金屬鎂變?yōu)殒V離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NA

　　〔分析〕 常溫常壓下(非標(biāo)準(zhǔn)狀況)，11.2 L氧氣(O2)的物質(zhì)的量小于0.5 mol， 則所含的原子數(shù)小于NA，A錯(cuò)誤;B中1.8g的NH+4產(chǎn)物質(zhì)的量為0.1 mol，所含電子數(shù)為0.1×10×NA，即NA;48gO3的物質(zhì)的量為1 mol，每個(gè)O3分子含3個(gè)O原子，故共含有的氧原子數(shù)為3NA，C正確;2.4 g金屬鎂為0.1 mol，Mg-2e-=Mg2+，共失去的電子數(shù)為0.2NA.

　　答案：BC

　　例4 (典型例題取標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH4和過(guò)量O2的混合氣體840 mL，點(diǎn)燃，將燃燒后的氣體用過(guò)量堿石灰吸收，堿石灰增重0.600g.計(jì)算：

　　(1)堿石灰吸收后所剩氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).

　　(2)原混合氣體中CH4跟O2的體積比.

　　〔分析〕 (1)已知：CH4+2O2=CO2+2H2O.

　　1 mol CH4完全燃燒得到的CO2和H2O共80 g.

　　原混合氣體中n(CH4)=0.600 g/80 g•mol-1=0.0075 mol，

　　CH4體積為0.0075 mol×22.4×103 mL•mol-1=168 mL，

　　剩余氣體的體積=840 mL-3×168 mL=336 mL.

　　(2)V(CH4):V(O2)=168:(840-168)=168:672=1:4.

　　答案：(1)336 mL (2)1:4

　　隨堂練習(xí) 知識(shí)鞏固

　　1.下列各物質(zhì)的物質(zhì)的量不能肯定是1 mol的是( )

　　A.23 g金屬鈉中所含的鈉原子數(shù)

　　B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下17g氨氣

　　C. 22.4 LNO氣體

　　D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下10 L氧氣和12.4 L氮?dú)獾幕旌衔?/p>

　　答案：C[提示：Na的摩爾質(zhì)量為23 g/mol，故23 gNa的物質(zhì)的量為1 mol;同理17 g NH3的物質(zhì)的量也為1 mol;22.4L NO氣體沒(méi)有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，故不能肯定其物質(zhì)的量為1 mol;10 L O2與12.4 L N2的混合物體積為22.4 L，故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其物質(zhì)的量為1 mol]

　　2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，m g氣體A與n g氣體B所含分子數(shù)相同，下列說(shuō)法中，不正確的 是 ( )

　　A.氣體A與氣體B的式量之比為m:n

　　B.同質(zhì)量氣體A與氣體B的分子數(shù)之比為n:m

　　C.同溫同壓下，氣體A與氣體B的密度之比為n:m

　　D.相同狀況下，同體積氣體A與氣體B的質(zhì)量之比為m:n

　　答案：C[提示：因m gA與n g B的分子數(shù)相等，由n= ，可知 = ，故A項(xiàng)正確;同質(zhì)量A、B的分子數(shù)之比等于式量的反比，故B項(xiàng)正確;由阿伏加德羅定律的推論可知C項(xiàng)不正確，而D項(xiàng)正確。本題會(huì)因粗心或急于求成而出錯(cuò)]

　　3.下列說(shuō)法中，正確的是 ( )

　　A.1 mol CO和1 mol N2所含分子數(shù)相等，質(zhì)量也相等，所以它們所占的體積相同

　　B.22.4L H2和71 gCl2，恰好完全反應(yīng)生成HCl

　　C.1 mol H2S和1 molH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為22.4 L

　　D.非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol某氣體的體積可能是22.4L

　　答案：D[提示：因?yàn)锳項(xiàng)中沒(méi)有指明條件是否相同，故不正確，B項(xiàng)中沒(méi)有指明H2的狀態(tài)，故不能判定22.4 L H2是否為1 mol，故不一定恰好完全反應(yīng);在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2O為液態(tài)，故C項(xiàng)也不正確;由氣體的摩爾體積可知，非標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol氣體的體積可能為22.4 L，也可能不是22.4 L，故D項(xiàng)正確.本題會(huì)因沒(méi)有注意氣體的條件和H2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的狀態(tài)而出錯(cuò)]

　　4.在一定條件下，Cl2與NH4Cl發(fā)生反應(yīng)：xCl2+yNH4Cl=yNClx+(x+y)HCl.已知當(dāng)消耗6.72L Cl2時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，生成0.1mol氮的氯化物，則該氯化物的化學(xué)式為 ( )

　　A.NCl2 B.NCl3 C.NCl4 D.NCl5

　　答案：B[提示：當(dāng)消耗0.3mol Cl2時(shí)生成0.1mol氮的氯化物，由阿伏加德羅定律可知，有反應(yīng)關(guān)系：3Cl2+yNH4Cl=NClx+(x+y)HCl;由N元素守恒可知y=1;由H元素守恒可知x=3，故B項(xiàng)正確]

　　5.將H2、O2、N2三種氣體分別充入三個(gè)相同的密閉容器中，當(dāng)它們的溫度、密度完全相同時(shí)，這三種氣體的壓強(qiáng)(p)大小順序?yàn)?( )

　　A.p(H2)：p(O2)=p(N2) B.p(O2)>p(N2)>p(H2)

　　C.p(H2)>p(N2)>p(O2) D.無(wú)法判斷

　　答案：C[提示：由于同溫且密度相同，由密度定義ρ=mV可知，當(dāng)容器容積相等時(shí)，氣體質(zhì)量相等，則氣體物質(zhì)的量關(guān)系為：n(H2)>n(N2)>n(O2)，由阿伏加德羅定律的推論可知C項(xiàng)正確]

　　6.在密閉容器中盛有H2、O2、Cl2的混合氣體，通過(guò)電火花使這三種氣體恰好完全反 應(yīng)，冷卻得到的溶液，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.9%，則容器內(nèi)H2、O2、Cl2的體積比為 ( )

　　A.9:4:1 B.9:2:4

　　C.11:5:1 D.9:4:2

　　答案：[C提示：因發(fā)生反應(yīng)：H2+Cl2= 2HCl，2H2+O2=2H2O，由于氣體體積比等于反應(yīng)的化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)比，由恰好完全反應(yīng)可知，有n(H2)=n(Cl2)+2n(O2)成立，故A、C兩項(xiàng)可能滿(mǎn)足題意，排除B、D兩項(xiàng).A項(xiàng)中產(chǎn)生的HCl與H2O的物質(zhì)的量之比為1:4，形成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 >28.9%;而C項(xiàng)中產(chǎn)生的HCl與H2O的物質(zhì)的量比為1:5，形成的溶液中溶質(zhì) 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

　　×100%=28.9%，故C項(xiàng)正確]

　　7.常溫下，在密閉容器中分別充入兩種氣體各0.1 mol，一定條件下充分反應(yīng)，恢復(fù) 到原溫度時(shí)，壓強(qiáng)降低為開(kāi)始時(shí)的 ，則原混合氣體可能是 ( )

　　A.H2和O2 B.HCl和NH3

　　C.H2和Cl2 D.CO和O2

　　答案：A[提示：A項(xiàng)中，等物質(zhì)的量的H2和O2反應(yīng)，剩余0.05 mol O2，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 ;B中，HCl和NH3恰好完全反應(yīng)生成固體NH4Cl，壓強(qiáng)為0;C中，H2和Cl2 反應(yīng)后物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)不變;D中，CO與O2反應(yīng)生成氣態(tài)的CO2，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 ]

　　8.同溫、同壓下，由CO2、H2和CO組成的混合氣體的密度與N2的密度相同，則該混合氣體中CO2、H2和CO的體積比為 ( )

　　A.28:8:13 B.22:1:14

　　C.13:8:29 D.26:16:57

　　答案：CD[提示：由于CO與N2具有相同的相對(duì)分子質(zhì)量，所以CO2、H2、CO混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量?jī)H由CO2和H2來(lái)決定，CO的量可認(rèn)為是任意值，由十字交叉法： C、D兩項(xiàng)符合]

　　9.在某溫度下，一定量的元素A的氣態(tài)氫化物AH3，在一定容積的密閉容器中可以完全分解成兩種氣態(tài)單質(zhì)，此時(shí)壓強(qiáng)增加了75%，則A單質(zhì)的一個(gè)分子中有 ______個(gè)A原子，AH3分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____.

　　答案： 4;4AH3=A4+6H2[提示：已知AH3分解成兩種氣態(tài)單質(zhì)，在密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)增加了75%，從阿伏加德羅定律的推論中可知，同溫同體積的條件下： ，因此壓強(qiáng)增加了75%就意味著密閉容器中氣體分子數(shù)增加了75%.設(shè)AH3分解的化學(xué)方程式為

　　xAH3=Ax+ H2，反應(yīng)前是x個(gè)分子，反應(yīng)后是1+ x個(gè)分子，根據(jù)題意有 =1+75%，解得 x=4]

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