例题精讲(物质的量)

1、3.例题精讲一、质量守恒定律的直接应用例1有一在空气里暴露过的KOH固体样品，经分析其含水7.65%，含K2CO34.32%,其余是KOH。若将 ag样品放入bmLlmol/L的盐酸中，使其充分作用后，残酸用25.25mLcmol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发 所得溶液，得到固体质量的表达式中(单位g)A.只含有aB.只含有bC.必含有bD. 一定有a、b和c解析本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意，反应后溶液为KCl溶液，其中的C1- 来自盐酸，所以所得KCl固体的物质的量与HC1的物质的量相等，即为O.OOlbmol,质量为0.0745bg。如果解 题时使用ag这个数据，也能获得答案，此时答案中也会含有b,请读者自行解答。本题正确答案为C。例2在一定条件下，16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下，8gA和15gB反应可生成D 和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为。解析根据质量守恒定律，当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时，生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g, 当8gA和15gB反应时，根据判断 B是过量的

2、，A与C的质量关系应是16:33.5=8:x，x=16.75g， MC=16.75g/0.125mol=134g/mol,即 C 的式量为 134。二、阿伏加德罗常数的直接应用例3下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)A. 标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L,则所含有的分子数为NAB. 标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为丄N22.4 AC. 常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NAD. 常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA解析阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下，22.4L混合气体所含有的分子数为NA，所 以选项A正确。标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量，所以1L 辛烷的物质的量不是1/22.4mol,选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子，即转移电子数为 2NA，选项C正确。1个氦原子核外有4个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有4mol电子，这与外 界温度和压强无关，所以选项D正确。本题正确答案为AC。

3、三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用例4在一定条件下，有aLO2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，求原混 合气中O2和O3的质量百分含量。解析由阿伏加德罗定律，结合化学方程式的意义可知，化学方程式中气体化学式的系数比等于其体积比, 所以此题实际上用阿伏加德罗定律的应用题。设混合气体中O3占xL,则O2为(a-x)L2O3 = 3O22L 3LxL(3/2)xL(3/2)x+(a-x)=1.2a，解得 x=0.4a 根据阿伏加德罗定律：n(O3):n(O2)=V(O3):V(O2)=0.4a:0.6a=2:33 x 32w(O )=x 100% =50% , w(O )=1-50%=50%o2(2 x 48) + (3 x 32)2四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用例5在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此 时压强增加了 75%。则A单质的一个分子中有个A原子，AH3分解反应的化学方程式为O解析由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:

4、1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式 写为4AH3=A( )+6H2，再由A原子守恒得A右下角的数字为4o本题答案为：4, 4AH3=A4+6H2。五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用例61体积SO2和3体积空气混合后，在450 C以上通过V2O5催化剂发生如下反应： 2SO2（气）+O2（气）l 2SO3（气），若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是 原有SO2的%。解析由阿伏加德罗定律的推论可知：斗=二,V2=0.9X（3+1）=3.6体积。P V2 2设参加反应的SO2为x体积，由差量法2SO2 + O22SO3 人 V23-2=1x4-3.6=0.42:1=x:0.4解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有SO2的08x 100% = 80% 。1六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用例7将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得 反应前后压强分别为3.03X105Pa和1.01X105Pa，同时又测得反应共放出222.

5、5kJ热量。试根据上述实验数据， 写出该反应的热化学方程式。解析书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应（放热用“+”吸热用“-”）。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知：旦=N = 3.03X105 = 3，根据甲烷燃烧反应的化学方程p N1.01 x 10512 2式可知，水在该状态下是液体（想一想,如为气体则反应前后的压强比应为多少？），因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ 热量，则1mol甲烷燃烧时放出的热量为丝5x 16 = 890kJ。4本题答案为：CH4（气）+2O2（气）=CO2（气）+2H2O（液）+890kJ3.例题精讲例1判断下列叙述正确的是A. 标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4LB. 1 mol任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4LC. 在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2转移电子数为1.204x1024D. 在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同选题角度：这是一道基础知识概念的理解题，涉及气体摩

6、尔体积、化学反应及物质结构的初步知识。适合 中等学生。思路分析：根据标准状况下气体摩尔体积的定义，应注意：一是标准状况，二是指气体的体积而非固体或 液体的体积，所以A、B两项均错；C项正确，物质的微粒数不受外界条件影响而变化；D项错，气体单质分 子，可以是单原子分子如He,也可以是双原子分子如H2，还可以是多原子分子如O3，因此相同温度压强下相同 体积的任何气体虽然分子数相同，但所含原子数不一定相同。解答：C.启示：抓住基础知识和基本概念，不仅可以轻松地进行解题，而且对概念的理解更加准确和深刻。例2在一密闭气缸中，用一不漏气可滑动的活塞隔开，左边充有N2，右边充有H2和O2的混合气体，在120 C时，将右边混合气体点燃，反应后冷却到原来温度，若活塞原来离气缸左端的距离为总长的4,反应后静 止于气缸的正中（忽略水蒸气），则原来H2和O2的体积比为（）（A） 4： 5（B） 5： 4（C） 7： 2（D） 2： 1解析：反应前：活塞两边气体均处于20C，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边混合气体的物质的量 是 N2 的 3 倍。反应后：活塞两边气体仍处于20C，压强也相同，根据阿伏加德罗

7、定律，右边剩余气体的物质的量与N2相等。由于反应前后N2的体积虽然发生变化，但其物质的量没有改变，所以我们若假定N2为lmol时，H2和O2 共3mol,反应后剩余气体即为lmol，那么混合气体从3mol变为lmol是什么原因造成的呢？是由以下反应引点燃起的：2H2+O=2H2O （液）这是一个气体物质的量减少的反应。现假定参加反应的氢气和氧气分别为 xmol和ymol，根据差量法可以确定x和y：2H2+O2=2H2O气体物质的量的减少213xy3 一 1 = 2mol42、显然：X= 3，y= 3。x+y=2工3,说明有气体剩余，那么剩余的lmol气体是什么呢？应该是氢气或氧 气都有可能。讨论如下：247 若氢气有剩余，则氧气的物质的量为3mol，氢气的物质的量为：3 +1 = 3mol，即体积比等于物质的 量之比为7： 2。425 若氧气有剩余，则氢气的物质的量为3mol，氧气的物质的量为：3 +1= 3mol，即体积比等于物质的 量之比为4： 5。所以本题应选A、C。例3如果ag某气体中含有的分子数为b,则eg该气体在标准状况下的体积是选题角度: 的能力。22.4b T22.4A

8、. LB.LaeNeN.AA深刻理解物质的量、22.4ae22.4be rC.L D.LbNaNAA思路分析:该气体的分子数为b，则物质的量为NNmol，亠ag摩尔质量M=7b mol NAaNA g/mol， beg气体的物质的量为n=egaNA gmol 1 bbemol.aNAeg该气体标况下体积V=n 22.4L/mol=beaN22.4be molx22.4L/mol=LaNA摩尔质量、质量、气体摩尔体积和粒子数之间的关系，培养分析、思维解答：D启示：深刻理解概念，掌握解题思路。例4按体积比为4:2:3所组成的N2、O2、CO2，混合气体100g在标准状况下体积为_L。选题角度：a.学会求混合气体平均相对分子质量。b.加深对气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的理解。思路分析：先根据阿伏加德罗定律求出混合气体的平均相对分子质量，然后求出混合气体的物质的量，最 后求出在标准状况下的体积。根据阿伏加德罗定律，三种气体的体积比为4:2:3，物质的量之比也为4:2:3，可当作4mol,2mol,3mol.28 g / mol x 4mol + 32 g / mol x 2mol + 44 g

9、 / mol x 3mol4mol + 2mol + 3 molM =34.2g/mol混合气体总物质的量为I：l =2.92mol34.2 g / mol体积应为 2.92 mol x22.4 L/mol = 65.4 L 解答：65.4LV n 启示：阿伏加德罗定律的推论之一：同温同压下，任何气体的体积比等于它们的物质的量之比，即才=iV n2 2 例5体积为1L干燥容器中充入HC1气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082。将此气体倒扣在 水中，进入容器中液体的体积是()(A) 0.25L(B) 0.5L(C) 0.75L(D) 1L选题角度：此题主要考查气体平均摩尔质量的求法。解析：M =d x M (O ) =1.082x 32=34.6 M (HC1)=36.5，故该混合气体中必混有空气。HClrr 2r易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于HCl气体的体积。设HCl气体的体积为X,则空气的 体积为(1LX)。x1L x根据气体平均摩尔质量计算公式：36.5g/mol -+ 29g/mol - 1-二34.6g/mol，解得x=0.75L。丄丄答案：C点评：本题运用到了空气的平均相对分子质量(29)，判断空气的存在应用到了平均值法规律。例6相同质量的钠、镁、铝分别跟足量稀硫酸反应，在同温、同压下产生气体的体积比 ；如果这三种金属各

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