葛紅艷
推論1 同溫同壓下,不同體積的任何氣體,它們的體積之比等于分子個(gè)數(shù)之比。
應(yīng)用此推論可以確定氣體分子的組成。
例1 在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο拢?體積某氣態(tài)化合物完全分解后產(chǎn)生1體積磷蒸氣和6體積氫氣,由此可推斷該氣態(tài)化合物的分子式為
例3 引燃密閉容器中的己烷和氧氣的混合物,使之發(fā)生不完全燃燒反應(yīng)。在120℃時(shí),測(cè)得反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)分別為270 mmHg和390 mmHg。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷己烷的燃燒反應(yīng)是按下列哪個(gè)化學(xué)方程式進(jìn)行的,并寫出判斷的根據(jù)。
①C6H14+9O2CO+5CO2+7H2O
②C6H14+7O25CO+CO2+7H2O
③C6H14+8O23CO+3CO2+7H2O
④2C6H14+15O28CO+4CO2+14H2O
解 因?yàn)闇囟?、體積相同,故可依推論3知:n1/n2=p1/p2=270/390=9/13,即反應(yīng)物系數(shù)之和與生成物系數(shù)之和的比為9∶ 13,符合此比例的化學(xué)方程式為③式。
推論4 同溫同壓下,等質(zhì)量的任何氣體,它們的體積與其相對(duì)分子質(zhì)量成反比,即V1/V2=M2/M1。也就是說,在相同溫度和壓強(qiáng)下,等質(zhì)量的任何氣體,其相對(duì)分子質(zhì)量愈大,則其體積就愈小;其相對(duì)分子質(zhì)量愈小,則其體積就愈大。
應(yīng)用此推論可以比較相同狀態(tài)下等質(zhì)量的不同氣體的體積的大小或求它們的體積之比。
例4 下列幾種氣體中,在同溫、同壓、等質(zhì)量時(shí)所占體積最大的是( )。
A.一氧化碳 B.氯化氫
C.二氧化碳 D.氖氣
解 比較這五種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量可知,氖氣的分子質(zhì)量最小,所以氖氣的體積最大。此題的正確答案應(yīng)選D。
推論5 同溫同壓下,不同氣體的密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比,即D1/D2=M1/M2(其中,D1/D2叫做一種氣體對(duì)另一種氣體的相對(duì)密度)。
應(yīng)用此推論可以從已知?dú)怏w的相對(duì)密度求氣體的相對(duì)分子質(zhì)量,或從已知?dú)怏w的相對(duì)分子質(zhì)量求其密度之比。
例5 甲烷和丙烷混合氣體的密度與同溫同壓下乙烷的密度相同,混合氣中甲烷和丙烷的體積比是( )。
A.2∶ 1 B.3∶ 1 C.1∶ 3 D.1∶ 1
解 設(shè)混合氣體的密度為D1,平均相對(duì)分子質(zhì)量為M,乙烷的密度為D2,相對(duì)分子質(zhì)量為M2,則依推論5和題意知D1=D2,故M1=M2。
又設(shè)混合氣體中有x mol甲烷,有y mol丙烷,則M1=16x+44yx+y M2=30
故 16x+44yx+y=30
解之得:x∶ y=1∶ 1
依推論2知,混合氣中甲烷和丙烷的體積比為1∶ 1。此題的正確答案應(yīng)為D。
由以上幾例可知,正確、靈活地運(yùn)用阿伏加德羅定律的推論,能使我們迅速而準(zhǔn)確地進(jìn)行某些氣體的計(jì)算。
(收稿日期:2015-01-26)