高中化学最易错考点系列考点气体摩尔体积新人教必修.docx
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高中化学最易错考点系列考点气体摩尔体积新人教必修
考点6气体摩尔体积
【考点定位】本考点考查气体摩尔体积的理解与应用,明确外界条件对气体体积的影响及气体摩尔体积的使用条件,能准确理解物理量之间的关系:
n=m/M=N/NA=V/Vm。
【精确解读】
1.气体摩尔体积:
(1)概念:
单位物质的量的气体所占的体积.
(2)符号:
Vm.
(3)单位:
L/mol(L•mol-1).
(4)计算公式:
气体摩尔体积(Vm)=气体体积(V)/物质的量(n).
(5)标况下(0℃、101kPa)气体摩尔体积约为22.4L/mol,在25℃和101kPa条件下,气体摩尔体积约为24.5L/mol.
2.决定物质体积大小的因素:
(1)决定物质体积大小的因素:
①物质粒子数的多少;②物质粒子本身的大小;③物质粒子之间距离的大小.
(2)决定气体体积大小的因素:
气体分子间平均距离比分子直径大得多,因此,当气体的物质的量(粒子数)一定时,决定气体体积大小的主要因素是粒子间平均距离的大小.
(3)影响气体分子间平均距离大小的因素:
温度和压强.温度越高,体积越大;压强越大,体积越小.当温度和压强一定时,气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值,故粒子数一定时,其体积是一定值.
总结规律:
①相同条件下,相同物质的量的不同物质所占的体积:
固体<液体<气体[水除外].②相同条件下,相同物质的量的气体体积近似相等,而固体、液体却不相等.
3.物理量之间的关系:
n=m/M=N/NA=V/Vm。
【精细剖析】
对“1mol任何气体所占的体积都约是22.4L”的理解:
1.气体分子间的平均距离比分子的直径大得多,因而气体体积主要决定于分子间的平均距离.在标准状况下,不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的,所以任何气体在标准状况下气体摩尔体积都约是22.4L/mol.
2.标准状况:
指0℃、1.01×105Pa的状态.温度越高,体积越大;压强越大,体积越小.故在非标准状况下,其值不一定就是“22.4L”.但若同时增大压强,升高温度,或是降低压强和温度,1摩尔任何气体所占的体积有可能为22.4升.
3.1mol气体在非标准状况下,其体积可能为22.4L,也可能不为22.4L.如在室温(20℃,一个大气压)的情况下气体的体积是24L.
4.此概念应注意:
①气态物质;②物质的量为1mol;③气体状态为0℃和1.01×105Pa(标准状况);④22.4L体积是近似值;⑤Vm的单位为L/mol和m3/mol.
5.适用对象:
纯净气体与混合气体均可
【典例剖析】下列说法正确的是( )
A.1mol任何气体的摩尔体积都约是22.4L
B.标准状况时,体积均为22.4 L的O2与CO2含有相同的分子数
C.处于标准状况的两种气体,当体积均为22.4L时的质量完全相同
D.标准状况时,2mol任何物质的体积均约为44.8L
【答案】B
【变式训练】下列物质中,体积为22.4L的是( )
A.20℃时18 g水
B.常温常压下1 mol氨
C.标准状况下含6.02×1023个原子的Cl2
D.标准状况下44 g二氧化碳
【答案】D
【解析】A.18g水的物质的量为1mol,20℃时水是液态不是气体,则体积不是22.4L,故A不选;B.常温常压不是标准状况,1mol气体的体积不是22.4L,故B不选;C.含6.02×1023个原子的Cl2的物质的量为0.5mol,标准状况下的体积为11.2L,故C不选;D.44 g二氧化碳的物质的量为
=1mol,标准状况下的体积为22.4L,故D选;故答案为D。
【实战演练】
1.下列说法正确的是( )
A.32gO2占有的体积约为22.4L
B.aL甲烷和乙烷混合气体中的分子数约为
×6.02×1023
C.在标准状况下,22.4L水的质量约为18g
D.22g二氧化碳与标准状况下的11.2L HCl含有相同的分子数
【答案】D
2.下列说法中正确的是( )
A.1molO2和1molN2所占的体积都约为22.4L
B.H2的气体摩尔体积约为22.4L
C.在标准状况下,1molH2和1molH2O所占的体积都约为22.4L
D.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约2mol
【答案】D
【解析】A.标况下,1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L,故A错误;B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L/mol,故B错误;C.在标准状况下,1 mol H2所占的体积都约为22.4 L,但是水在该状态下不是气体,体积不是22.4L,故C错误;D.根据n=
可知混合气体的物质的量n=
=1mol,由于N2和N2O均有2个N原子,故1mol混合气体中含2mol氮原子,故D正确;故答案为D。
3.关于测定1mol氢气体积的操作中,错误的是( )
A.先检查装置的气密性
B.镁带用砂纸擦去表面的氧化层后称量
C.反应结束后立即读取气体体积
D.加入过量稀硫酸以确保镁带完全反应
【答案】B
【自我反思】
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.19g羟基(-18OH)所含中子数为10NA
B.标准状况下,44.8LHF含有2NA个极性键
C.1molNaHSO4晶体含有的离子数为3NA
D.0.1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中SO42-的数目为0.2NA
2.过氧化钠具有强氧化性,遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂,化学方程式为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.下列说法中不正确的是
A.氧化性:
Na2O2>Na2FeO4>FeSO4
B.FeSO4只作还原剂,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂
C.由反应可知每3mol FeSO4完全反应时,反应中共转移12 mol 电子
D.Na2FeO4处理水时,不仅能杀菌消毒,还能起到净水的作用
3.根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是
A.1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ
B.反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.由C(s)→CO(g)的热化学方程式为:
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO热值ΔH=-10.1kJ·mol-1
4.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.SO2
CaSO3
CaSO4
B.Fe3O4(s)
Fe(s)
Fe(NO3)3(aq)
C.MgO(s)
MgSO4(aq)
Mg(s)
D.Fe
FeSO4(aq)
Fe(OH)2
FeO
5.关于下列各实验装置的叙述中,错误的是()
A.
装置可用于分离蔗糖和葡萄糖,且烧杯中的清水应多次更换
B.
装置可用于制备少量Fe(OH)2沉淀,并保持较长时间白色
C.
装置可用从a处加水的方法检验的气密性,原理为液差法
D.
装置用于研究钢铁的吸氧腐蚀,一段时间后导管末端会进入一段水柱
6.M的名称是乙烯雌酚,它是一种激素类药物,结构简式如下。
下列叙述不正确的是
A.M的分子式为C18H20O2
B.M可与NaOH溶液或NaHCO3溶液均能反应
C.1molM最多能与7molH2发生加成反应
D.1molM与饱和溴水混合,最多消耗5molBr2
7.下列属于弱电解质的是
A.氨水B.蔗糖C.干冰D.碳酸
8.一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.这些离子中结合H+能力最强的是A
B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定
C.C→B+D的反应,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=+116kJ·mol-1
9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,Y与W同主族。
下列叙述正确的是()
A.X2W、X2Y的水溶液都呈碱性
B.原子半径:
r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
C.简单气态氢化物的热稳定性:
W D.W与氢元素形成的化合物分子中一定不含非极性共价键 10.25℃时,向20mL0.1mol/LH2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。 下列有关说法正确的是 A.a点所示溶液中: c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.lmol/L B.b点所示溶液中: c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-) C.对应溶液的导电性: b>c D.a、b、c、d中,d点所示溶液中水的电离程度最大 11.下列根据实验操作和实验现象所得出的结论中,不正确的是() 选项 实验 现象 结论 A 向某无色溶液中滴入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀生成 原溶液中一定存在SO42-或SO32- B 卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液 产生白色沉淀 Y中含有氯原子 C 碳酸钠固体与硫酸反应产生的气体,通入苯酚钠溶液中 出现白色浑浊 酸性: 硫酸>碳酸>苯酚 D 向NaBr溶液中滴入少量氯水和CCl4,振荡、静置 溶液分层,下层呈橙红色 Br-还原性强于Cl- A.AB.BC.CD.D 12.化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得: 下列说法正确的是 A.X的分子式为C7H6O2B.Y分子中的所有原子可能共平面 C.Z的一氯取代物有6种D.Z能与稀硫酸发生水解反应 13.在密闭容器中,可逆反应aA(g)⇌bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡建立时,B的浓度是原来的60%,则新平衡较原平衡而言,下列叙述错误的是( ) A.平衡向正反应方向移动 B.物质 A 的转化率增大 C.物质 B 的质量分数减小 D.化学计量数 a 和 b 的大小关系为a<b 14.下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是() A. 利用排空气法收集CO2 B. 收集氧气 C. 制备并检验氢气的可燃性 D. 稀释浓硫酸 15.下列属于不可再生能源的是() A.氢气B.石油C.沼气D.酒精 二、实验题(本题包括1个小题,共10分) 16.目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。 镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。 碱式碳酸镍的制备: 工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图: (1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。 (2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。 分析如图,反应器中最适合的pH值为__。 (3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。 测定碱式碳酸镍晶体的组成: 为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置: 资料卡片: 碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O 实验步骤: ①检查装置气密性; ②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器; ③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录; ④__; ⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气; ⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录; ⑦根据数据进行计算(相关数据如下表) 装置C/g 装置D/g 装置E/g 加热前 250.00 190.00 190.00 加热后 251.08 190.44 190.00 实验分析及数据处理: (4)E装置的作用__。 (5)补充④的实验操作___。 (6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。 镍的制备: (7)写出制备Ni的化学方程式__。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分) 17.化合物G是一种药物合成的中间体,G的一种合成路线如下: (1)写出A中官能团的电子式。 _____________。 (2)写出反应类型: B→C___________反应,C→D__________反应。 (3)A→B所需反应试剂和反应条件为_______________________________。 (4)写出C的符合下列条件同分异构体的结构简式: _________________________。 (任写出3种) ①能水解;②能发生银镜反应;③六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基。 (5)写出F的结构简式_______________________。 (6)利用学过的知识,写出由甲苯( )和 为原料制备 的合成路线。 (无机试剂任用)_____________________。 四、综合题(本题包括2个小题,共20分) 18.A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。 A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为: ,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个成单电子,E的外围电子排布式为3d64s2。 回答下列问题: (1)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是__________,碱性最强的是_________。 (2)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是__________,电负性最大的元素是__________。 (3)D的氢化物比C的氢化物的沸点__________(填"高"或"低"),原因_____________ (4)E元素原子的核电荷数是__________,E元素在周期表的第_______周期,第________族,已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等,则E元素在_______区。 (5)B、C最高价氧化物的晶体类型是分别是______晶体、______晶体 (6)画出D的核外电子排布图_____________,这样排布遵循了________原理和____________规则。 19.(6分)I.铝及其化合物用途非常广泛,已知铅(Pb)与硅同主族且Pb比Si多3个电子层。 回答下列问题; (1)硅位于元素周期表的第______周期______族。 Pb比Si的原子半径______(填“大”或“小”) (2)难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得(CH3COO)2Pb[(CH3COO)2Pb易溶于水],发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,说明(CH3COO)2Pb是______(填“强”或“弱”)电解质。 (3)铅蓄电池充放电原理为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,其中工作“B”为______(填“放电”或“充电”)。 (4)将PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中搅拌后溶液显紫红色;则每反应1molMn(NO3)2转移____________mol电子。 Ⅱ.元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。 工业上利用铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示: (1)水浸I要获得浸出液的操作是______。 (2)常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,若要使Cr3+完全沉淀,则pH为______[c(Cr3+)降至10-5mol/L可认为完全沉淀]。 (3)以铬酸钠(Na2CrO4)为原料,用电化学法可制备重铬酸钠Na2Cr2O7),实验装置如图所示(已知: 2CrO42-+2H+=C2O72-+H2O)。 阳极的电极反应式为______。 参考答案 一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.A 【解析】 【详解】 A.19g 羟基(-18OH)的物质的量为 =1mol,而羟基(-18OH)中含10个中子,故1mol羟基(-18OH)中含10NA个中子,故A正确; B.标况下HF为液体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误; C.NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,1mol NaHSO4晶体中含有的离子总数为2NA,故C错误; D.溶液体积未知,无法计算0.1mol·L-1KAl(SO4)2溶液中SO42-的数目,故D错误; 故选A。 【点睛】 本题的易错点为B,要注意一些特殊物质在标准状况下的状态,本题中的HF为液体,类似的还有SO3为固体,H2O为液体或固体等。 2.C 【解析】 A.由氧化剂的氧化性大于氧化产物可知 ,氧化性: Na2O2>Na2FeO4>FeSO4,A正确;B.2FeSO4+6Na2O2==2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,Fe 元素的化合价由 +2 价升高为 +6 价 ,O 元素的化合价部分由 −1 价降低为 −2 价, 部分由 −1 价升高为 0 价 ,所以FeSO4 只作还原剂,Na2O2既作氧化剂又作还原剂, B正确;C.2FeSO4~10e-,所以每3molFeSO4完全反应时,反应中共转移15mol电子,C错误。 D.Na2FeO4处理水时,Na2FeO4可以氧化杀死微生物,生成的还原产物氢氧化铁又具有吸附作用,可以起到净水的作用,D正确;答案选C. 点睛: 解答本题特别需要注意在氧化还原反应中Na2O2既可作氧化剂又可作还原剂。 3.C 【解析】 【分析】 由图可知,转化Ⅰ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1,转化Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1,转化Ⅰ—转化Ⅱ得C(s)→CO(g)的热化学方程式2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1。 【详解】 A项、由图可知1molC(s)与1molO2(g)的能量比1molCO2(g)能量高393.5kJ,故A错误; B项、由图可知反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误; C项、由图可知1molC(s)与O2(g)生成1molCO(g)放出热量为393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,则C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1,故C正确; D项、热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为282.9kJ× g≈10.1kJ·g-1,故D错误; 故选C。 4.B 【解析】 【分析】 【详解】 A.二氧化硫不能与氯化钙反应,A项错误; B.四氧化三铁和铝在高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝,铁和足量的硝酸反应生成硝酸铁,能一步实现,B项正确; C.电解硫酸镁溶液,本质为电解水,得到氢气和氧气,得不到镁单质,C项错误; D.空气中灼烧氢氧化亚铁生成三氧化二铁,D项错误。 答案选B。 5.A 【解析】 【详解】 A.蔗糖、葡萄糖分子的直径都比较小,可以通过半透膜,因此通过渗析的方法不能分离蔗糖和葡萄糖,A错误; B.根据装置图可知: Fe为阳极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;在阴极石墨电极上,溶液中的H+得到电子变为H2逸出,电极反应式为2H++2e-=H2↑,H+放电,破坏了水的电离平衡,使溶液中OH-浓度增大,发生反应: Fe2++OH-=Fe(OH)2↓,由于在溶液表面覆盖保护层苯可以阻止O2在溶液中的溶解,故可以较长时间观察到产生的Fe(OH)2白色沉淀,B正确; C.关闭分液漏斗的活塞,由a处加水,若装置不漏气,会长时间观察到U型管左右两侧有高度差,C正确; D.若发生吸氧腐蚀,一段时间后,具支试管中空气中的O2会因反应消耗,气体减少,小试管中的水在外界大气压强作用下会进入小试管中,从而在导管末端形成一段水柱,D正确; 故合理选项是A。 6.B 【解析】 【分析】 【详解】 A.由物质的分子结构可知M的分子式为C18H20O2,正确。 B.该物质的分子中含有酚羟基,所以可与NaOH溶液反应,但是由于酸性较弱,所以不能和NaHCO3溶液反应,错误。 C.在M的一个分子中含有2个苯环和一个双键,所以1molM最多能与7molH2发生加成反应,正确。 D.羟基是邻位、对位取代基,由于对位有取代基,因此1molM与饱和溴水混合,苯环消耗4mol的溴单质,一个双键消耗1mol的溴单质,因此最多消耗5molBr2,正确。 本题选B。 7.D 【解析】A、氨水属于混合物,不在弱电解质讨论范围,故A错误;B、蔗糖是非电解质,故B错误;C、干冰是非电解质,故C错误;D.碳酸在水溶液里部分电离,所以属于弱电解质,故D正确;故选D。 点睛: 本题考查基本概念,侧重考查学生对“强弱电解质”、“电解质、非电解质”概念的理解和判断,解题关键: 明确这些概念区别,易错点: 不能仅根据溶液能导电来判断电解质强弱,如: 氨水属于混合物,其溶解的部分不完全电离溶液能导电,不属于弱电解质,为易错题。 8.C 【解析】 【详解】 A.酸性越弱的酸,阴离子结合氢离子能力越强,次氯酸是最弱的酸,所以ClO-结合氢离子能力最强,即B结合氢离子能力最强,故A错误; B.A、B、C、D、E中A能量最低,所以最稳定,故B错误; C.C→B+D,根据转移电子守恒得该反应方程式为2ClO2-=ClO3-+ClO-,反应热=(64kJ/mol+60kJ/mol)-2×100kJ/mol=-76kJ/mol,则该反应为放热,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,故C正确; D.根据转移电子守恒得B→A+D的反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,反应热=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)△H=-116kJ/mol,故D错误; 故选C。 【点睛】 本题的易错点为CD,要注意焓变与键能的关系,△H=反应物的总键能-生成物的总键能。 9.A 【解析】 【分析】 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为O元素;X在短周期主族元素中金属性最强,则X为Na元素;W与Y属于同一主族,则Y为S元素;Z的原子序数大于S,则Z为Cl元素,据此解答。 【详解】 根据上述分析可知: W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl元素。 A.Na2O
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