Ⅱ、摩尔质量M（或平均摩尔质量）

M=22.4L?mol^-1×ρ，

=M(A)ф(A)+M(B)ф(B)+???   ф为体积分数。

3． 例题精讲

    [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bmL1mol/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a        B. 只含有b        C. 必含有b       D. 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Cl^-来自盐酸，所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等，即为0.001bmol，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，A与C的质量关系应是16:33.5=8:x，x=16.75g，M_C=16.75g/0.125mol=134g/mol，即C的式量为134。

[例3]下列说法正确的是(N_A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N_A

    B. 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

    C. 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2N_A

    D. 常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4N_A

[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N_A，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2N_A，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。

[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)L

        2O₃ ==== 3O₂

         2L      3L

         xL     (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=2:3

w(O₂)==50% , w(O₂)=1-50%=50%。

[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__________________________________________。

[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1:1.75=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4。

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6]1体积SO₂和3体积空气混合后，在450℃以上通过V₂O₅催化剂发生如下反应：2SO₂(气)+O₂(气)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：，V₂=0.9×(3+1)=3.6体积。

设参加反应的SO₂为x体积，由差量法

    2SO₂ + O₂2SO₃  ΔV

      2               3-2=1

      x             4-3.6=0.4

    2:1=x:0.4   解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有SO₂的。

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3.03×10⁵Pa和1.01×10⁵Pa，同时又测得反应共放出222.5kJ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：，根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知，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。

本题答案为：CH₄(气)+2O₂(气)==CO₂(气)+2H₂O(液)+890kJ

4．实战演练

1．根据化学反应A+B==C+D中，某学生作了如下四种叙述：①若mgA与B充分反应后生成ngC和wgD，则参加反应的B的质量为(m+n-w)g；②若mgA和ngB完全反应，生成的C和D的总质量是(m+n)g；③若取A、B各mg，则反应生成C和D的质量总和不一定是2mg；④反应物A、B的质量比一定等于C、D的质量比           (    )

    A. ①②③            B. ②③④             C. ①④             D. ②③

2．现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，得B18g，C49g，还有D生成。已知D的式量为106。现将22gA和11gB反应，能生成D                   (    )

    A. 1mol            B. 0.5mol           C. 0.275mol            D. 0.25mol

3．质量为25.4g的KOH和KHCO₃混合物先在250℃加热，冷却后发现混合物质量损失4.9g，则原混合物中KOH和KHCO₃的组成为                                   (    )

    A. 物质的量 KOH=KHCO₃                B. 物质的量 KOH>KHCO₃

    C. 物质的量 KOH<KHCO₃                D. KOH< KHCO₃的任意比

4．在反应X+2Y==R+M中，已知R和M的摩尔质量之比为22:9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则此反应中Y和M的质量之比为                             (    )

    A. 16:9               B. 32:9             C. 23:9             D. 46:9

5．设N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是                          (    )

    A. 1L1mol/L的Na₂CO₃溶液中含CO₃^2- 0.1N_A

    B. 标准状况下，22.4LSO₃含分子数为N_A

    C. 常温下100mL0.1mol/L醋酸溶液中含醋酸分子0.01N_A

    D. 0.1molNa₂O₂与足量水反应转移电子数0.1N_A

6．设阿伏加德罗常数为N_A，标准状况下，某种O₂和N₂的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是                             (    )

    A.           B.          C.          D.

7．nmolN₂和nmol¹⁴CO相比较，下列叙述中正确的是                       (    )

    A. 在同温同压下体积相等               B. 在同温同压下密度相等

    C. 在标准状况下质量相等               D. 分子数相等

8．常温常压下，某容器真空时质量为201.0g，当它盛满甲烷时质量为203.4g，而盛满某气体Y时质量为205.5g，则Y气体可能是                                   (    )

    A. 氧气             B. 氮气            C. 乙烷           D. 一氧化氮

9．同温同压下，1体积氮气和3体积氢气化合生成2体积氨气。已知氮气和氢气都由最简单分子构成，推断它们都是双原子分子和氨的化学式的主要依据是              (    )

    ①阿伏加德罗定律；②质量守恒定律；③原子或分子数只能为整数；④化合价规则

    A. ①③            B. ①②③          C. ①②④           D. ①②③④

10．将空气与CO₂按5:1体积比混合，跟足量的赤热的焦炭充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中，CO的体积百分含量为(假设空气中氮、氧体积比为4:1，其它成分可忽略不计)                                                                   (    )

    A. 29%               B. 43%             C. 50%              D. 100%

11．在一密闭容器中盛有H₂、O₂、Cl₂组成的混合气体，通过电火花引爆后，三种气体恰好完全反应。经充分反应后，测得所得溶液的质量分数为33.4%，则原混合气中三种气体的体积比是________。

12．已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×10⁵Pa和1.01×10⁵Pa，又测得反应共放出QkJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式。

________________________________________________________________

13．化合物A 是一种不稳定的物质，它的分子组成可用O_xF_y表示。10mLA气体能分解生成15mLO₂和10mLF₂(同温同压)。

    ⑴A的化学式是___________，推断理由是________________________________________

____________________________________________。

    ⑵已知A分子中x个氧原子呈…O―O―O…链状排列，则A分子的电子式是______________，A分子的结构式是______________。

14．A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8:9。将两种金属单质按物质的量之比为3:2组成1.26g混合物。将此混合物与足量稀硫酸溶液反应，放出1.344L(标准状况)氢气。若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等，则A的摩尔质量是__________，B的摩尔质量是__________。

15．氢气和氧气的混合气体，在120℃和一定压强下体积为aL，点燃后发生反应，待气体恢复到原来的温度和压强时测得其体积为bL，原混合气体中氢气和氧气各是多少升？

16．测定人呼出气体中CO₂的含量时，将100mL呼出的气体通入50.0mLBa(OH)₂溶液中，使其完全吸收，过滤后取20.0mL澄清溶液，用0.100mol/L盐酸滴定，当耗掉20.4mL盐酸时，恰好完全反应。另取20.0mL原Ba(OH)₂溶液，用同种盐酸滴定耗去36.4mL盐酸时，恰好完全反应。试计算人呼出气体中CO₂的体积分数(气体体积均在标准状况下测定)。

17．用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿

  伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：

    ①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图1-1

 所示。

    ②在电流强度为IA(安)，通电时间为ts后，精

 确测得某电极上析出的铜的质量为mg。

                                                             图1-1

    试回答：

    ⑴连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)：E接_____，

C接______，______接F。

    实验线路中的电流方向为_____→_____→_____→C→_____→______。

    ⑵写出B电极上发生反应的离子方程式：_______________________________________；

G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______________________________________；相应的离

子方程式是________________________________________。

    ⑶为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是____________。

     ①称量电解前电极质量；②刮下电解后电极上的铜并清洗；③用蒸馏水清洗电解后电极；

④低温烘干电极后称量；⑤低温烘干刮下的铜后称量；⑥再次低温烘干后称量至恒重。

    ⑷已知电子的电量为1.6×10^-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：

N_A=_______________。

18．将标况下1L由CO和某气态单烯烃的混合气体与9LO₂混合。点燃、充分燃烧后在压强不变、温度为409.5K时，测得气体的总体积为15L。试求该烯烃的分子式以及它在混合气体中占的体积分数。

答案

1、D  2、D  3、C  4、C  5、D  6、A  7、AD  8、CD  9、B  10、C

11、9:4:1

12、2A(气)+B(气)==C(气)+3D(液)+4E(气)+

13、⑴O₃F₂；质量守恒定律和阿伏加德罗定律

    ⑵                                                

14、24g/mol，27g/mol

15、①若原混合气体中V(H₂):V(O₂)≥2时，V(O₂)=(a-b)L，V(H₂)=bL；②若原混合气体中，V(H₂):V(O₂)<2时，V(H₂)=2(a-b)L，V(O₂)=(2b-a)L

16、4.48%

17、⑴D；A；B；F→B→A→C→D→E  ⑵2Cl^-－2e==Cl₂↑；变蓝色  Cl₂+2I^-==2Cl^‑+I₂  ⑶①③④⑥

⑷

18、C₄H₈  33.3%