【文档说明】《高一化学易混易错归纳与专练(人教版必修1)》易错易混08 阿伏加德罗定律及其推论的应用(解析版).docx,共(10)页,116.219 KB,由管理员店铺上传
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2020-2021学年高一化学易混易错归纳与专练(人教版必修1)易错易混08阿伏加德罗定律及其推论的应用易错点一没有掌握阿伏加德罗定律的本质【易错典例】例1同温同压下,物质的量分别为0.2mol的N2O(g)和NO2(g),下列说法正确的是()
A.质量相同,体积不同B.体积相同,分子数不同C.分子数相同,质量相同D.体积相同,原子数相同【答案】D【解析】A.相同条件下,气体摩尔体积相同,则等物质的量的N2O(g)和NO2(g)具有相同的体积,由于二者摩尔质量不同,根据m=n
M可知,二者质量不同,故A错误;B.相同条件下,气体摩尔体积相同,则等物质的量的N2O(g)和NO2(g)具有的相同体积;根据N=nNA可知,二者含有分子数相同,故B错误;C.根据N=nNA可知,等物质的量的N2O(g)和NO
2(g)含有分子数相同,由于二者摩尔质量不同,根据m=nM可知,二者质量不同,故C错误;D.相同条件下,气体摩尔体积相同,则等物质的量的N2O(g)和NO2(g)具有相同的体积;二者都是3原子分子,根据N=nN
A可知,等物质的量的N2O(g)和NO2(g)含有相同的分子数和原子数,故D正确;故选D。【解题必备】阿伏加德罗定律内容:同温同压同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:①阿伏加德罗定律的适用范围:气体
;②阿伏加德罗定律的条件是三个“同”。只有在同温、同压、同体积的条件下,才有粒子数相等这一结论。【变式体验】标准状况下,等体积的NH3和CH4两种气体,下列有关说法错误的是A.所含分子数目相同B.所含氢原子物质的量之比为3∶4C.质量之比为16∶17D.密度之比为
17∶16【答案】C【解析】同温同压下同体积的气体,则具有相同的分子数和物质的量,氢原子物质的量之比为(1×3)∶(1×4)=3∶4,A、B正确;相同条件下,质量之比等于其摩尔质量之比,密度之比等于其摩尔质量之比,即17∶16,C错误,D正确。易错点二不知道阿伏伽德罗定律也适用
于混合气体【易错典例】例2在标准状况下,体积比为1∶2∶3所组成的N2、O2和CO2共100g的混合气体的体积为A.11.2LB.30LC.60LD.无法确定【答案】C【解析】相同条件下气体的体积比等于物质的量比。在标准状况下,体积比为1∶2∶3组成的N2、O2和CO2
的混合气体,物质的量比为1∶2∶3,设N2、O2和CO2的物质的量分别为x:2x:3x;则28x+32×2x+44×3x=100,x=100224mol,混合气体在标准状况下的体积为(x+2x+3x)×22.4=6
00224×22.4=60L;故选C。【解题必备】阿伏加德罗定律仅适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。【变式体验】(2020·中宁县中宁中学高一期末)(1)标况下11gCO2的物质的量为___,体积为___。(2)已知4.8g某混合气体含分子数为0.
15NA,该气体的平均摩尔质量为___。(3)等物质的量的SO2和SO3含有的氧原子个数比为____;气体的质量比为___。(4)12gCH4和O2的混合气体在标准状况下的体积为11.2L,则混合气体中CH4与
O2的物质的量之比为___。【答案】(1)0.25mol5.6L(2)32g/mol(3)2:34:5(4)1:1【解析】【分析】以物质的量为核心的化学计量公式:AmmNVnMNV===;【详解】(1)标况下11gCO2的物质的量为11g==
0.25mol44g/molmnM=;体积为m=0.25mol22.4L/mol=5.6LVnV=;故答案为:0.25mol;5.6L;(2)某混合气体含分子数为0.15NA,则物质的量为AAA0.15=
=0.15molNNnNN=,该气体的平均摩尔质量为4.8g==32g/mol0.15molmMn=,故答案为:32g/mol;(3)设SO2和SO3的物质的量都是1mol,1个二氧化硫分子中含有2个氧原子,1个三氧化
硫分子中含有3个氧原子,则所含O原子数之比为2:3;气体质量比为1mol×64g/mol:1mol×80g/mol=4:5;故答案为:2:3;4:5;(4)在标准状况下混合气体的体积为11.2L,11.2L()==0.5mol22.4L/moln气体,设混合气体中CH4和O
2的物质的量分别为x、y,则x+y=0.5mol、16x+32y=12g,解得x=0.25mol,y=0.25mol,则混合气体中CH4和O2的物质的量之比为0.25:0.25=1:1,故答案为1:1。易错点三不会应用阿伏加德罗定律的推论
进行分析【易错典例】例3在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是()A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量少C.甲的摩
尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小【答案】B【解析】【分析】两容器的温度和压强均相同,则气体的Vm相等,两容器气体质量相等,且甲的密度大于乙的密度,可以知道甲体积小于乙体积,由n=mVV可以知道甲气体的物质的量小于乙,以此解答该题。【详解】A.由以
上分析可以知道甲气体的物质的量小于乙,则甲的分子数小于乙的分子数,故A错误;B.由以上分析可以知道甲气体的物质的量小于乙,所以B选项是正确的;C.两容器的温度和压强均相同,则气体的Vm相等,故C错误;D.气体质量相同,甲的物质的量比乙的物质的量小,由M=mn可
以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量,故D错误。所以B选项是正确的。【解题必备】阿伏加德罗定律的推论:同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。其特征是四同:同温、同压、同体积、同分子数,其中若三个量相同,第四个量必相同,即“三同定一同”。依据公式pV=nRT(其中:p
为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度),探究阿伏加德罗定律的推论,可得出下表结论。条件结论(等式)语言叙述T、p相同1122VnVn=同温同压下,气体体积之比等于气体物质的量之比T、V相同1122pnpn=
同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比n、T相同1221pVpV=同温同物质的量下,气体压强之比等于体积反比T、p相同1122MM=同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比T、p、V相同1122mMmM=同温同压下,相同体积的气体的质量之比等于摩尔质量之比
【变式体验】(2020·安徽省太湖中学高一期末)关于O2与O3气体,下列比值一定为2:3的是A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比C.若两种气体原子数相同,两种气体的质子数之比D.若
两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比【答案】B【解析】A.如不在相同条件下,相同体积的两种气体的物质的量不一定相同,则质量比不一定等于2:3,错误;B.温度和压强相同,Vm相同,由ρ=amMVV=可知,两种气体的密度之比等于
摩尔质量之比,等于2:3,正确;C.两种气体都由O原子组成,则两种气体原子数相同,两种气体的质子数相同,错误;D.两种气体的质量相同,由n=kmNMN=可知,两种气体的分子数之比等于摩尔质量的反比,为3:2,错
误。易错点四不会计算混合气体的相对密度和平均摩尔质量【易错典例】例4(1)相同温度和压强下,等质量的SO2和O2。二者体积比为________,分子个数比为________,密度比为________。(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6
.72L,质量为12g,此混合物中CO和CO2物质的量之比是________,CO的体积分数是________,CO的质量分数是________,C和O原子个数比是________,混合气体的平均相对分子质量
是________,密度是________g·L−1。【答案】(1)1∶21∶22∶1(2)1∶325%17.5%4∶7401.79【解析】(1)二者的摩尔质量之比为2∶1,等质量时物质的量之比为1∶2,由阿伏加德罗定律可
推出体积之比和分子数之比均为1∶2,密度之比为2∶1。(2)气体的总物质的量为n=mVV=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,所以n(CO)+n(CO2)=0.3mol;n(CO)×28g/mol+n(C
O2)×44g/mol=12g,求得n(CO)=0.075mol,n(CO2)=0.225mol。【解题必备】利用公式n=mM=ANN=22.4L/molV(标准状况)进行换算。(1)气体物质的量与体积:n=2
2.4L/molV。(2)气体的摩尔质量:M=Vm·ρ=ρ标×22.4L/mol。(3)气体的分子数与体积:N=n·NA=22.4L/molV·NA。(4)气体质量与体积:m=n·M=22.4L/molV·M=ρ标·V。【变式体验】现有21.6g由CO和CO2组成的混合气体,在标准状况下其体
积为13.44L。回答下列问题:(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。(2)混合气体中碳原子的质量为________。(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。①气球中
收集到的气体的摩尔质量为________。②气球的体积为________L。【答案】(1)36g·mol-1(2)7.2g(3)①28g·mol-1②6.72【解析】混合气体在标准状况下体积为13.44L,根据n=V÷Vm可知,总物质的量为0.6mol;氢氧化
钠吸收二氧化碳,浓硫酸吸收水,气球中收集的气体是一氧化碳。(1)该混合气体总物质的量为0.6mol,根据M=m÷n可知,混合气体的平均摩尔质量为:21.6g÷0.6mol=36g·mol-1;(2)设一氧化碳的物质的量为amol,二氧化碳的物质的量为(0.6
-a)mol,故28a+44(0.6-a)=21.6,a=0.3mol,碳元素的质量m=0.3mol×12g/mol+0.3mol×12g/mol=7.2g;(3)将混合气体依次通入装置,装置吸收了二氧
化碳和水,气球中收集气体为一氧化碳。①气球中收集到的气体的摩尔质量为28g·mol-1;②一氧化碳的物质的量为0.3mol,故在标准状况下气球的体积为6.72L。易错题目专练1.同温同压下,相同体积的CO和CO
2①质量相等②密度相等③分子数相等④碳原子数相等⑤电子数相等,其中正确的是A.①②③④B.①②③④⑤C.③④D.③④⑤【答案】C【解析】根据阿伏加德罗定律的推论可知,同温同压下等体积的CO和CO2,二者物质的量相同,则分子数相等,碳原子个数相等,根据m=n
M可知,质量之比等于摩尔质量之比,因此同温同压下同体积的气体,其密度之比等于摩尔质量之比,结合分子中电子数目判断含有电子数目。同温同压下等体积的CO和CO2,二者物质的量相同,①CO与CO2的摩尔质量不相等,根据m=nM可知,二者质量不相等,故①错误;②同温同压下密度之比等于摩尔质量之比,C
O与CO2的摩尔质量不相等,二者密度不相等,故②错误;③二者物质的量相等,含有分子数相等,故③正确;④二者物质的量相等,每个分子都含有1个C原子,故含有碳原子数相等,故④正确;⑤CO分子与CO2分子含有电子数目不相等,二者物质的量相等,含有电子数不相等,故⑤错误;答案选C。1.设NA代表阿
伏加德罗常数的值。标准状况下,与32g2O的体积相等的2N,其()A.质量为14gB.分子数为NAC.体积为11.2LD.物质的量为2mol【答案】B【解析】32gO2的物质的量为32g32g/mol=1mol。相同的温度和压强下,相同体积的氧气和氮气的物质的量、分子数都相同。
A.氧气的物质的量为1mol,则氮气的物质的量也为1mol,质量为1mol×28g/mol=28g,故A错误;B.同温、同压、同体积的2N和2O的分子数相等,32g2O中所含分子数为NA,则氮气分子数也为NA,B项正确;C.1mol氧气的体积在标准状况下为22.4L,所以氮气的体积也
为22.4L,故C错误;D.由分析可知,氮气的物质的量为1mol,D项错误;故选B。3.在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是()A.两种气体的压强相等B.两种气体中的原子总数相等C.两种气体的分
子数目相等D.两种气体的摩尔质量相同【答案】B【解析】当这两个容器内温度和气体密度相等,体积相同,由m=ρV可知,质量相同,A.相同温度和体积下,压强之比等于物质的量之比。质量相等,但M不同,则物质的量不同、压强不等,A项错误;B.质量相同,最简式均为C
H2,则CH2的物质的量相同,原子的物质的量为CH2的物质的量的3倍,所以原子数目相同,B项正确;C.由n=mM、N=nNA可知,质量相同,M不同,则物质的量不同,所以分子数不同,C项错误;D.摩尔质量以g·mol-1
为单位时,在数值上等于相对分子质量,两种物质的摩尔质量不同,D项错误;本题答案选B。4.A在一定温度下有分解反应A(s)=B(s)+C(g)+4D(g),若测得生成的气体的质量是同温压下,相同体积氢气的10倍,且当所生成的气体在标况下的体积为
22.4L时,所得B的质量为30.4g,A的摩尔质量为()A.120.4g/molB.50.4g/molC.182.4g/molD.252g/mol【答案】D【解析】生成的气体在标况下的体积为22.4L时,气体总物质的量为1moL;根据A
(s)=B(s)+C(g)+4D(g),生成气体的物质的量之比为1:4,所以C(g)的物质的量为0.2mol,则反应掉A(s)的物质的量为0.2mol;因为测得生成的气体的质量是同温同压下,相同体积氢气的10倍,生成
气体的摩尔质量为20g/mol,所以气体质量为20g;根据质量守恒定律,参加反应的A的质量为20g+30.4g=50.4g,A的摩尔质量为:50.4g0.2mol=252g/mol;答案选D。5.ag气体A与bg气体B的分子数相同。在标准状况下,A气体的密度为
ρg/L,则下列说法中不正确...的是A.气体B的摩尔质量可表示为(bρ/a)g/molB.同温同压下,同体积的气体A与气体B的密度之比为a︰bC.同温同压下,质量相同的气体A与气体B的分子数之比为b︰aD.同温同压下,同体积的气体A与
气体B的质量之比为a︰b【答案】A【解析】标准状况下,分子数相同的气体A和B,它们的物质的量相同,气体体积相同。A.由n=m/M可以知道,分子数相同的气体,物质的量相同,摩尔质量之比等于质量之比,即A与B摩尔
质量之比为ag:bg=a:b,所以气体B的摩尔质量可表示为(aρ/b)g/mol,故A错误;B.同温同压,气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比,即A、B两气体的密度之比为a:b,故B正确;C.A与B相对分子质量之比为a:b,同质量时由n=m/
M可知,分子数之比等于1/a:1/b=b:a,故C正确;D.相同状况下,同体积的A与B的物质的量相同,则质量之比等于相对分子质量之比,即A、B两气体的质量之比为a:b,故D正确。故选A。6.如图所示,
两个容积相同的烧瓶中分别盛满M和N两种气体(常温常压下),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体充分接触,则烧瓶内的压强由大到小的顺序是()编号①②③气体MNO2H3NH气体N2O2OHClA.①②③B.②①③C.③①②D.①③②【答案】B【解析】常温常压下,假设每个烧瓶所盛气体的物质的量均为nmol,
则①中发生反应:222NO+O=2NO,两个烧瓶内还剩余1.5nmol气体;②中气体不发生反应,气体的总物质的量不变,仍为2nmol;③中发生反应:34NH+HCl=NHCl,烧瓶内无气体剩余。剩余气体越多,
则压强越大,故烧瓶内的压强由大到小的顺序是②①③。答案选B。7.在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g。则:(1)混合气体的密度是_______。(结果保留两位小数)(2)CO和CO2的物质的量之比是________。(3)CO的体积分数是_
_______,CO的质量分数是________。(4)混合气体中所含氧原子的物质的量是_________,所含碳原子的物质的量是_________。(5)混合气体的平均摩尔质量是_________,对氢气的相对密度是____
______。【答案】(1)1.79g·L-1(2)1∶3(3)25%17.5%(4)0.525mol0.3mol(5)40g·mol-120【解析】设CO、CO2的物质的量分别为x、y。由题意得:11122.4Lmol(xy)6.72L28gmolx44gmoly12g−−−+=
+=,解得x=0.075mol,y=0.225mol。(1)混合气体的密度是126.72Lg≈1.79g·L-1。(2)n(CO)∶n(CO2)=0.075mol∶0.225mol=1∶3。(3)CO的体积分数为25%,CO的质量分数为10.075mo
l28gmol12g−×100%=17.5%。(4)混合气体中所含氧原子的物质的量为0.075mol+0.225mol×2=0.525mol,所含碳原子的物质的量为0.075mol+0.225mol=0.3mol。(5)混合气体的平均摩尔质量是12g0.3mol=40g·mol-1,
对氢气的相对密度为20。8.请回答下列问题:(1)同温同压下,同体积的N2和SO2分子数之比为__________________,物质的量之比为____________,原子总数之比为___________
_,摩尔质量之比为__________,质量之比为________________,密度之比为______________。(2)现有质量比为11:14的CO2和CO的混合气体,则该混合气体中的CO2和CO
物质的量之比为________,碳原子和氧原子的个数比为________,该混合气体的摩尔质量为________。(3)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。(4)人造空气(氧气和氦气
的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下,11.2L“人造空气”的质量是4.8g,其中氧气和氦气的分子数之比是______,氧气的质量是_______。【答案】(1)1∶11∶12∶37∶167∶16
7∶16(2)1∶23∶433.3g/mol(3)62g/mol16(4)1∶43.2g【解析】(1)依据阿伏加德罗定律:气体的体积之比等于物质的量之比、等于为微粒数目之比,同温同压下,同体积的N2和SO2物质的量相等,V(N2)∶V(SO2)=n
(N2)∶n(SO2)=N(N2)∶N(SO2)=1∶1,依据N2、SO2的组成,得到等物质的量的N2、SO2的原子数之比为:2∶3,N2的摩尔质量为28g/mol,SO2的摩尔质量为64g/mol,所以摩尔质量之比为7∶1
6,等物质的量的N2和SO2质量之比为1∶16,密度之比等于相对分子质量之比,故N2和SO2密度之比为7∶16。(2)质量比为11∶14的CO2和CO的混合气体,物质的量之比为1144⁄1428⁄=1∶2,碳、氧原子个数比为3∶4,M=(44+2×28)𝑔3𝑚𝑜𝑙=33.3g/mol
。(3)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的物质的量为0.2mol,摩尔质量为:M=12.4g/0.2mol=62g/mol,Na2X是由一个X原子和两个钠原子组成的,所以X的相对分子
质量为:62−46=16。(4)11.2L“人造空气”的物质的量为:11.2L/22.4L·mol−1=0.5mol,质量是4.8g,设含O2、He的物质的量分别为x、y,则有x+y=0.5mol,32x+4y=4.8g,解得:x=0.1moly=0.4m
ol,所以氧气和氦气的分子数之比是1∶4,氧气的质量为m(O2)=0.1mol×32g/mol=3.2g。