第一从实验学化学第二节 化学计量在实验中的应用(第2课时)
(一)气体摩尔体积
1、探究问题:
A.实验探究:
(1)电解水实验:不同时间阶段生成的O2 和H2 的体积比各约为 。
(2)假设电解了1.8gH2O,根据方程式计算生成的O2 、H2的质量及物质的量。
气体
质量
物质的量
H2 、O2 物质的量之比
H2
O2
结论:在相同温度和压强下,1molO2和1molH2的体积 。
B.计算验证:
C.观察
分析
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:
下表列出了0℃、101kPa(
标准
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状况下)O2 和H2 的密度,计算1molO2和1molH2的体积。
物质名称
物质的量(mol)
摩尔质量(g/mol)
密度(g/L)
体积(L)
H2
1
2
0.0899
O2
1
32
1.429
结论:在相同温度和压强下,1molO2和1molH2的体积 。
化学式
物质的量(mol)
体积
0℃、101kPa
20℃、101kPa
0℃、202kPa
Fe
1
--
7.2cm3
--
NaCl
1
--
27.0cm3
--
H2O
1
--
18.0cm3
--
C2H5OH
1
--
58.3cm3
22.4L
H2
1
22.4L
24.0L
11.2L
O2
1
22.4L
24.0L
11.2L
CO2
1
22.3L
24.0L
11.2L
结论1:同温同压下,1mol不同的固态或液态物质,体积_______。
结论2:同温同压下,1mol任何气体的体积均____ __。
D.理论解释:
物质的体积大小取决于构成这种物质的 、 、和 三个因素。
(1)1mol不同的固态物质和液态物质所含的 相同,而粒子间距____ ,使得固体和液体物质的体积主要取决于 。但因粒子的大小是 的,所以1mol不同的固态物质和液态物质的体积 。
(2)对于气体,粒子间的距离 粒子本身的直径,所以,当1mol气体所含粒子数相同时,气体体积主要取于 。同温同压下任何气体粒子间距可以看成是 ,因此1mol任何气体的体积 。
(二)气体摩尔体积概念
1.概念: 。
2.符号_____;单位__ ___。
3.标准状况下(0℃,101kPa) Vm=___________
4.气体体积V、气体摩尔体积Vm和物质的量之间的关系表达式 。
F.气体摩尔体积应用的注意事项 (1) 。
(2)
练习:(1)下列说法正确的是…………………………………( )
A.标准状况下气体摩尔体积为22.4L
B.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C.标准状况下22.4L任何物质都含有约6.02×1023个分子
D.1mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
(2).用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是………………………………( )
A.标准状况下,1L水所含分子数为1/22.4 NA
B.在常温常压下,11.2升氯气含有的分子数为0.5NA
C.在标准状况下,0.5NA个氯气分子所占体积是11.2L
D.在25℃,压强为1.01×105Pa时,11.2升氮气所含的原子数目为NA
(3)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是……………………………… ( )
A.在常温常压下,11.2升氧气所含的原子数目为NA
B.常温常压下,0.5NA甲烷所占有的体积大于11.2L
C.常温常压下,1 mol氦气含有的核外电子数为2NA
D.同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
(4)下列说法中,正确的是 …………………………… ( )
A.1mol某气体的体积是22.4L,该气体所处的状况不一定是标准状况.
B.非标准状况下,1molO2的体积必定不是22.4L
C.某物质含有阿伏加德罗常数个微粒,该物质在标准状况下的体积为22.4L
D.标准状况下,1molH2和O2的混合气体的体积不一定为22.4L
G、总结所学过的与物质的量的关系,注意相互间的转化和应用
应用:(1)求标准状况下11.2LH2的质量;(2)求标准状况下8.96LCO2的质量
(3)0.672L NH3中所含的分子数;(4)1.806×1022个O2在标准状况下的体积
(5)14g铁与足量稀硫酸完全反应,生成的氢气的体积(标准状况下)为多少?
(6)与足量氧气反应生成1.8g水,至少需要标准状况下的氢气多少体积?
(三)气体应用知识拓展
知识点1:气体密度公式:
1.气体密度ρ与摩尔质量M关系是 。标准状况下任何气体的密度ρ= 。
2.推导同温同压下,气体的密度之比和摩尔质量之比有何关系?
用符号表示为 。
思维训练1:
1.同温同压下,等质量的CO2和SO2两种气体的密度之比是 。
2.同温同压下,某气体A对氧气的相对密度为0.5,求A的是式量是多少?A气体对空气的相对密度是多少?
(四)阿伏加德罗定律及推论:
1.在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,此定律称为
。
2.推论:同温同压下,任何气体的体积之比= 之比= 之比。
用符号表示为:相同T、P:
应用:(1)同温同压下,同体积的氢气和甲烷各种量的比应是:分子个数比( );原子个数比( );物质的量之比( );质量之比( )
(2)下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A.在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1molHe含有的原子数目为NA
C.71gCl2所含原子数为2NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数相同
(3)在相同条件下.一个容器充满NO,另一个容器充满N2和O2,两个容器的体积相同,则两个容器内的气体一定具有相同的
A.原子数 B.电子数 C.中子数 D.质量
(4)在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物,则该化合物的化学式为………………………………………………………………… ( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
(5).标准状况下,1.7gNH3和____________LH2S含有相同的氢原子数.
(6)2molSO3和3molSO2其分子数之比为_____________;相同状况下(均为气体)体积之比为_____________;氧原子数之比为__________________.
课后练习与提高
1.相同状况下,下列气体所占体积最大的是…………………………………………( )
A.3g H2 B.16g O2 C.32g H2S D.80g SO3
2.下列各物质所含原子数目,按由大到小顺序排列的是……………………………( )
①0.5mol NH3 ②标准状况下22.4L He ③4℃ 9mL 水 ④0.2mol H3PO4
A.①④③② B.④③②① C.②③④① D.①④③②
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是………………………………( )
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B.25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA
C.在常温常压下,11.2L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
4.等物质的量的氢气和氦气一定具有相等的………………………………( )
A.原子数 B.体积 C.质子数 D.质量
5、在相同状况下,两种物质的量相同的气体必然具有………………………………( )
A.体积均为22.4L B.相同的体积 C.相同的原子数目 D.相同的质量
6、.在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3, 下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是………………………………………… ( )
a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>① c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>③>④>②
A.abc B.bcd C.cba D.abcd
7、.在标准状况下,10克CO和CO2组成的混合气体,其体积为6.72L,则混合气体中,CO和CO2的物质的量之比为……………………………………………………………( )