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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量第2课时复习练习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量第2课时复习练习题，共13页。试卷主要包含了2 L·ml－1 B．22，2 g H2S的物质的量为0等内容，欢迎下载使用。
第2课时 气体摩尔体积
必备知识基础练
1.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积
C．同温同压下，1 ml任何物质所占有的体积均相同
D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大
2．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( )
A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml
B．非标准状况下，1 ml任何气体不可能占有22.4 L体积
C．标况下，CO2气体摩尔体积是22.4 L/ml
D．某物质含有6.02×1023个粒子，则该物质的体积为22.4 L
3．下列叙述正确的是( )
A．在标准状况下，1 ml任何物质的体积均为22.4 L
B．1 ml气体的体积约为22.4 L
C．1 ml Ne和1 ml O2的体积相同
D．在标准状况下，1 ml Ne和Cl2的混合气体(任意体积比)的体积约为22.4 L
4．下列有关气体摩尔体积的说法中，正确的是( )
A．1 ml O2和1 ml N2所占的体积都约为22.4 L
B．若1 ml CH4的体积约为22.4 L，则一定处于标准状况
C．在标准状况下，1 ml H2O的体积约为22.4 L
D．在标准状况下，11.2 L N2中含有1 ml N原子
5．在标准状况下，11.2 L某气体的质量是16 g，该气体可能是( )
A．O2 B．N2
C．H2 D．CO2
6．(多选)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，22.4 L任何气体的物质的量都是1 ml
B．常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
C．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA
D．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
7．同温同压下，等体积的一氧化二氮(N2O)和二氧化碳两种气体相比较：
①质量相等 ②所含碳原子数与氮原子数相等 ③所含分子数相等。
上述结论中正确的是( )
A．①②③ B．②③
C．①② D．①③
8．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.eq \f(22.4 bc,aNA)L B.eq \f(22.4 ab,cNA) L
C.eq \f(22.4 ac,bNA) L D.eq \f(22.4b,acNA) L
9.同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下，50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气态化合物，则该化合物的化学式为( )
A．AB2 B．AB
C．A3B D．A2B3
10．等物质的量的氮气和一氧化碳，下列说法不正确的是( )
A．同温同压下体积相同
B．在任何条件下所含分子个数都相同
C．只有在标准状况下，体积、质量、微粒数才相等
D．在任何条件下质量都相同
11．同温同压下，分别用等质量的H2、CO、CO2、NH3四种气体吹起四个气球，其中由H2吹起的是( )
12．在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是1714。若乙气体是CO，则甲气体可能是( )
A．H2S B．HCl
C．NH3 D．Cl2
13．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A．原子数相等 B．密度相等
C．质量相等 D．摩尔质量相等
14．(多选)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A．体积相等时分子数相等
B．原子数相等时具有的中子数相等
C．体积相等时具有的电子数相等
D．质量相等时具有的质子数相等
15．关于a g氢气和b g氦气的下列说法正确的是( )
A．同温、同压下，氢气与氦气的体积比为a:2b
B．同温、同压下，若a＝b，则氢气与氦气的物质的量之比为2:1
C．体积相同时，氢气的质量一定小于氦气的质量
D．同温同压下，若两者的体积相等，则其原子数也相等
16．在一定条件下，某固态化合物X受热分解的反应为：Xeq \(=====,\s\up7(△))A↑＋B↑＋2C↑，测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍，则X的摩尔质量是( )
A．24 g/ml B．50 g/ml
C．80 g/ml D．96 g/ml
关键能力综合练
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法中正确的是( )
A．32 g O2占有的体积约为22.4 L
B．22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g
D．22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
2．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是( )
A．含有1 ml Na2SO4的溶液中，含有的Na＋个数为NA
B．18 g水中含有电子数为8NA
C．标准状况下，22.4 L H2含有氢原子个数为2NA
D．11.2 L H2一定含有NA个氢原子
3．在标准状况下有：①6.72 L CH4，②3.01×1023个HCl分子，③13.6 g H2S，④0.2 ml NH3，下列对这四种气体的描述正确的是( )
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．cbd D．abcd
4．某气体的摩尔质量为M g·ml－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则eq \f(MX,VNA)表示的是( )
A．V L该气体的质量(单位为g)
B．1 L该气体的质量(单位为g)
C．1 ml该气体的体积(单位为L)
D．1 L该气体中所含的分子数
5．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是( )
A．当它们的体积和温度、压强均相同时，三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系，则该条件下的气体摩尔体积为( )
A．23.2 L·ml－1 B．22.8 L·ml－1
C．22.4 L·ml－1 D．22.0 L·ml－1
7．如图所示是表示物质分子的示意图，①和②为两个体积相同的固定容器，图中“○”和“●”分别表示氢原子和氧原子，则下列说法正确的是( )
A．若①中的H2为1 ml，则①中所含氢原子个数为6.02×1023
B．若①中的H2为1 ml，则它的体积约为22.4 L
C．①和②中气体的质量比为1:8
D．①和②中气体的物质的量比为2:1
8．按体积比为1:2:3组成的N2、O2、CO2的混合气体100 g，在标准状况下的体积为( )
A．60 L B．30 L
C．11.2 L D．112 L
9．(易错题)标准状况下，m g气体A和n g气体B的分子数相等。下列说法不正确的是( )
A．同温同压时，同体积的气体A和气体B的质量比为m:n
B．25 ℃时，1 kg气体A和1 kg气体B的分子数之比为m:n
C．同温同压时，气体A和气体B的密度比为m:n
D．标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积比为n:m
三、非选择题
10．(Ⅰ)按要求完成下列填空：
(1)标准状况下，0.5NA个CO分子所占有的体积为________L。
(2)标准状况下，33.6 L H2和CH4的混合气体所含的分子数目为________。
(3)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。
(Ⅱ)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·ml－1，该气体的质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则：
(1)该气体的物质的量为________ ml，在标准状况下的体积为________ L。
(2)该气体在标准状况下的密度为_________g·L－1。
(3)该气体所含的原子总数为________个。
(4)该气体的一个分子的质量为________g。
学科素养升级练
1．(真实情景—生活情景)丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车，也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法中正确的是( )
A．1 ml C3H8的气体体积为22.4 L
B．常温常压下，11.2 L C3H8的物质的量为0.5 ml
C．5 L C3H8和5 L CO2的质量相等
D．丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L－1
2．在下列条件下，两种气体的分子数一定相等的是( )
A．同密度、同压强的N2和C2H4
B．同温度、同体积的O2和N2
C．同体积、同密度的C2H4和CO
D．同压强、同体积的O2和N2
3．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分，当左边充入1 ml N2，右边充入CO和CO2的混合气体共8 g时，隔板处于如图位置(左、右两侧温度相同)。右侧CO与CO2分子数之比为( )
A．1:3 B．3:1
C．1:2 D．2:1
4．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题：
(1)该混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将该混合气体依次通过如下图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为________；
②气球中收集到的气体的电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)；
③标准状况下气球中收集到的气体的体积为________L。
第2课时 气体摩尔体积
必备知识基础练
1．解析：从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定，A正确；粒子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B正确；C项结论只适用于气态物质，C错误；等质量的气体，压强越小、温度越高，气体体积越大，D正确。
答案：C
2．解析：未指明气体所处的外界条件，就不能确定气体摩尔体积，因此不能根据气体体积计算气体的物质的量，A错误；若温度升高使气体体积增大的影响与压强增大使气体体积减小的影响相同，则非标准状况下，1 ml任何气体也可能占有22.4 L体积，B错误；在标况下，任何气体的气体摩尔体积都大约是22.4 L/ml，C正确；该物质的物质的量是1 ml，由于物质的状态不一定是气体，且所处的外界条件也没有指出，因此不能确定该物质的体积大小，D错误。
答案：C
3．解析：标准状况下，1 ml气体的体积约是22.4 L，固体、液体则不是，A错误；物质的量一定时，温度、压强会影响气体的体积，标准状况下，1 ml气体的体积约是22.4 L，不是标准状况，1 ml气体的体积不一定是22.4 L，B错误；若两种气体处于相同条件下，则1 ml氖气和1 ml氧气体积相同，但氖气与氧气所处的状态不一定相同，二者体积不一定相同，C错误；标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L·ml－1，可以是单一气体，也可以是共存的混合气体，故标准状况下，1 ml Ne和Cl2的混合气体(任意体积比)的体积约为22.4 L，D正确。
答案：D
4．解析：没有指明气体所处的温度和压强，所以1 ml气体的体积不一定为22.4 L，A错误；1 ml气体的体积是22.4 L时，所处的状态不一定是标准状况，如温度高于0℃，压强大于101 kPa时，1 ml气体的体积也可能是22.4 L，B错误；标准状况下，H2O不是气体，不适用于气体摩尔体积的计算，C错误；标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 ml，所以含有1 ml N原子，D正确。
答案：D
5．解析：利用V/Vm＝n＝m/M，代入数值得出：eq \f(11.2 L,22.4 L/ml)＝eq \f(16 g,M)，解得M＝32 g·ml－1，该气体是O2。
答案：A
6．解析：A项是对气体摩尔体积概念的应用，正确；B项中条件应为标准状况，错误；48 g O3的n(O3)＝eq \f(48 g,48 g/ml)＝1 ml，含氧原子数为3NA，C正确；He为单原子分子，含NA个He的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L，D错误。
答案：AC
7．解析：同温、同压下，气体的Vm相等，则体积相同时，n＝eq \f(V,Vm)可知，两种气体的物质的量相同，设物质的量都为n，则：①m(N2O)＝nM＝44n，m(CO2)＝nM＝44n，正确；②N(C)＝n NA，N(N)＝2n(N2O)×NA＝2NA，所含碳原子数与氮原子数不相等，错误；③N(N2O)＝nNA，N(CO2)＝nNA，所含分子数相等，正确。
答案：D
8．解析：a g该气体的物质的量为eq \f(b,NA) ml，该气体的摩尔质量为eq \f(aNA,b)g·ml－1，c g该气体的物质的量为eq \f(bc,aNA) ml，c g该气体在标准状况下的体积为eq \f(bc,aNA) ml×22.4 L·ml－1＝eq \f(22.4bc,aNA) L。
答案：A
9．解析：由于同温同压下气体体积之比等于气体的分子数之比，可知反应中A2、B2及产物的物质的量之比为2:3:2，由原子守恒可知生成物的化学式为A2B3。
答案：D
10．解析：同温同压下，气体摩尔体积相同，气体物质的量相等时体积必定相等，A正确；等物质的量的N2和CO所含的分子数必相等，B正确；等物质的量的氮气和一氧化碳无论是否在标准状况下，质量、微粒数一定相等，体积在同温同压下相等，C错误；N2和CO的摩尔质量均为28 g·ml－1，等物质的量的N2和CO的质量相同，D正确。
答案：C
11．解析：气体的物质的量n＝eq \f(m,M)，在同温同压下，气体摩尔体积相同，气体的体积V＝n·Vm，即V＝eq \f(m,M)·Vm，摩尔质量越大，体积越小。H2、CO、CO2、NH3的摩尔质量分别为2 g·ml－1、28 g·ml－1、44 g·ml－1、17 g·ml－1，H2的摩尔质量最小，故体积最大，C项正确。
答案：C
12．解析：同温同压下，体积之比等于物质的量之比，同体积的甲、乙两种气体物质的量相同，质量比是17:14，根据m＝nM可知，甲与乙的摩尔质量之比为17:14，若乙气体是CO，则M(甲):28 g/ml＝17:14，故M(甲)＝34 g/ml，A正确。
答案：A
13．解析：根据阿伏加德罗定律可知，同温同压同体积的气体具有相同的分子数，又因为瓶内气体均为双原子分子，故原子数相等。
答案：A
14．解析：根据阿伏加德罗定律，同温同压下的两种气体，体积相等，则分子数相等，A正确；两者都是双原子分子，原子数相等，则物质的量相等，前者中子数为16，后者为14，则中子数不等，B错误；根据阿伏加德罗定律，两者物质的量相等，前者电子为14，后者为14，则两种物质所含电子数相等，C正确；质量相等，两种物质的摩尔质量不等，则物质的量不相等，质子数不相等，D错误。
答案：AC
15．解析：氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，氦气的摩尔质量为4 g·ml－1，氢气与氦气的物质的量之比为eq \f(a g,2 g·ml－1):eq \f(b g,4 g·ml－1)＝2a:b，同温、同压下，氢气与氦气的体积比等于物质的量之比，为2ab，A错误；同温、同压下，若a＝b，氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，氦气的摩尔质量为4 g·ml－1，氢气与氦气的摩尔质量之比为1:2，所以氢气与氦气的物质的量之比为2:1，B正确；温度和压强不确定，所以体积相同时，氢气的质量不一定小于氦气的质量，C错误；同温同压下，eq \f(N1,N2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(V1,V2)，若两者的体积相等，则它们的分子数相等，由于氢气分子是双原子分子，而氦气分子是单原子分子，所以它们的原子数不相等，D错误。
答案：B
16．解析：相同条件下，气体的摩尔质量之比等于其密度之比，反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍，则该混合气体的摩尔质量为24 g/ml，假设X为1 ml则生成气体的物质的量为4 ml,4 ml混合气体的质量＝24 g/ml×4 ml＝96 g，根据质量守恒定律知，X的质量为96 g，所以X的摩尔质量＝96 g/ml。
答案：D
关键能力综合练
1．解析：A、B项都没有指明是否是标准状况，因而是错误的；C项在标准状况下水不是气态；D项中22 g CO2的物质的量与标准状况下的11.2 L HCl的物质的量相等，所含分子数也相等。
答案：D
2．解析：Na2SO4含2个钠离子，故1 ml Na2SO4中含有的Na＋个数为2NA，A错误；18 g水的物质的量为1 ml，而1 ml水中含10 ml电子，即10NA，B错误；标况下，22.4 L氢气的物质的量为1 ml，而1 ml氢气含2 ml氢原子，即含有氢原子个数为2NA，C正确；氢气所处的状态不明确，故11.2 L氢气的物质的量不能计算，D错误。
答案：C
3．解析：先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 ml,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 ml,13.6 g H2S的物质的量为0.4 ml，进行比较即可得出结论。
答案：D
4．解析：在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X，则气体物质的量n＝eq \f(X,NA) ml，气体的质量m＝nM g·ml－1＝eq \f(XM,NA)g，由ρ＝eq \f(m,V)得到气体的密度为eq \f(XM,VNA) g·L－1。V L该气体的质量m＝nM＝eq \f(XM,NA) g，A错误；1 L该气体的质量为m＝ρV＝eq \f(XM,VNA) g·L－1×1 L＝eq \f(XM,VNA) g，B正确；1 ml该气体的体积为eq \f(VNA,X) L，C错误；1 L该气体所含的分子数为eq \f(X,V)，D错误。
答案：B
5．解析：温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(nM,nVm)＝eq \f(M,Vm)，可知气体的密度与摩尔质量呈正比，则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)，A错误；根据pV＝nRT可知pM＝ρRT，因此在温度和密度相同的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)，B正确；根据pV＝nRT，可知pV＝eq \f(m,M)RT，温度、压强和质量均相同时，气体的体积和摩尔质量呈反比，应为V(H2)>V(Ne)>V(O2)，C错误；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量呈正比，则m(O2)>m(Ne)>m(H2)，D错误。
答案：B
6．解析：27.2 g H2S的物质的量为0.8 ml，则0.8 ml×Vm＝18.24 L，解得Vm＝22.8 L·ml－1。
答案：B
7．解析：1 ml H2所含氢原子个数为2×6.02×1023，A错误；没有指明①处于标准状况下，B错误；由图可知，①和②中H2与O2的个数比为2:1，所以物质的量比为2:1，质量比为1:8，C、D正确。
答案：CD
8．解析：根据阿伏加德罗定律，三种气体的体积比为1:2:3，则物质的量之比也为1:2:3。设三种气体的物质的量分别为x ml、2x ml、3x ml，则混合气体的总质量m(混)＝x ml×28 g/ml＋2x ml×32 g/ml＋3x ml×44 g/ml＝100 g，解得x＝eq \f(100,224)。则混合气体的总物质的量n(混)＝6x ml＝6×eq \f(100,224) ml，总体积V＝n(混)·Vm＝6×eq \f(100,224) ml×22.4 L/ml＝60 L。
答案：A
9．解析：标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数相同，则二者物质的量相同，二者摩尔质量之比为m:n。相同状况下，同体积气体A与气体B的质量之比等于摩尔质量之比，为m:n，A正确；同质量气体A与气体B的分子个数之比与摩尔质量成反比，同质量气体A与B的分子个数之比为n:m，B不正确；同温同压下，气体A与气体B的密度之比等于相对分子质量之比，即等于摩尔质量之比，为m:n，C正确；同温同压下，相同质量的气体体积与摩尔质量成反比，所以标准状况下，等质量的气体A与气体B的体积比为n:m，D正确。
答案：B
10．解析：(Ⅰ)(1)标准状况下，CO为气体，0.5NA个CO分子物质的量为0.5 ml，所占体积为11.2 L。
(2)标准状况下：Vm＝22.4 L·ml－1，则N分子＝eq \f(V,Vm)·NA＝eq \f(33.6 L,22.4 L·ml－1)NA＝1.5NA。
(3)标况下，672 mL气体的物质的量为0.03 ml，气体的摩尔质量为M＝1.92 g÷0.03 ml＝64 g/ml，该气体的相对分子量为64。
(Ⅱ)(1)气体的物质的量为n＝eq \f(m g,M g·ml－1)＝eq \f(m,M) ml，在标准状况下，Vm＝22.4 L·ml－1，V＝n·Vm＝eq \f(m,M) ml×22.4 L·ml－1＝eq \f(22.4 m,M) L。
(2)标准状况下，ρ＝eq \f(M,Vm)＝eq \f(M g·ml－1,22.4 L·ml－1)＝eq \f(M,22.4) g·L－1。
(3)气体中含有的原子数为eq \f(m,M) ml×2×NA＝eq \f(2m NA,M)。
(4)一个分子的质量为eq \f(m g,\f(m,M)·NA)＝eq \f(M,NA)g。
答案：(Ⅰ)(1)11.2 (2)1.5NA (3)64
(Ⅱ)(1)eq \f(m,M) eq \f(22.4m,M) (2)eq \f(M,22.4) (3)eq \f(2m NA,M) (4)eq \f(M,NA)
学科素养升级练
1．解析：A项未指明状况，无法计算，错误；B项缺常温常压下Vm，无法计算，错误；C项未指明状况，无法比较其质量，错误；D项由M＝ρVm得ρ＝eq \f(M,Vm)＝eq \f(44 g·ml－1,22.4 L·ml－1)≈1.96 g·L－1，正确。
答案：D
2．解析：A项，气体体积未知，质量无法确定，不能得出物质的量的关系，错误；B项，压强未知，物质的量的关系不确定，错误；C项，同体积、同密度时，由m＝ρV可知C2H4与CO的质量相同，且C2H4与CO的摩尔质量相同，则物质的量相同，分子数相同，正确；D项，温度未知，物质的量关系不确定，错误。
答案：C
3．解析：隔板不移动，说明两边的压强相等，温度相同，因此体积比等于物质的量之比，即有eq \f(nN2,n混合气体)＝eq \f(\f(4,5),\f(1,5))＝4，解得混合气体物质的量为0.25 ml，混合气体平均摩尔质量为eq \f(8 g,0.25 ml)＝32 g·ml－1，采用十字交叉法，得出CO和CO2的物质的量之比为3:1，右侧CO与CO2分子数之比等于物质的量之比，即为3:1。
答案：B
4．解析：(1)设混合气体中CO的物质的量为x ml，CO2的物质的量为y ml，则x＋y＝0.4，根据混合物的质量为14.4 g可得28x＋44y＝14.4，解得：x＝0.2、y＝0.2，故0.2 ml CO和0.2 ml CO2中共含0.4 ml碳原子即0.4NA个。(2)将混合气体依次通过题图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO，摩尔质量为28 g·ml－1；②一个CO分子中含有14个电子，CO的物质的量为0.2 ml，则含电子的物质的量为0.2 ml×14＝2.8 ml，电子总数为2.8NA；③气球中的气体为CO，标准状况下其体积为0.2 ml×22.4 L·ml－1＝4.48 L。
答案：(1)0.4NA (2)①28 g·ml－1 ②2.8NA
③4.48
知识点一
气体摩尔体积
知识点二
阿伏加德罗定律
第2课时 气体摩尔体积
必备知识基础练
1.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积
C．同温同压下，1 ml任何物质所占有的体积均相同
D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大
2．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( )
A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml
B．非标准状况下，1 ml任何气体不可能占有22.4 L体积
C．标况下，CO2气体摩尔体积是22.4 L/ml
D．某物质含有6.02×1023个粒子，则该物质的体积为22.4 L
3．下列叙述正确的是( )
A．在标准状况下，1 ml任何物质的体积均为22.4 L
B．1 ml气体的体积约为22.4 L
C．1 ml Ne和1 ml O2的体积相同
D．在标准状况下，1 ml Ne和Cl2的混合气体(任意体积比)的体积约为22.4 L
4．下列有关气体摩尔体积的说法中，正确的是( )
A．1 ml O2和1 ml N2所占的体积都约为22.4 L
B．若1 ml CH4的体积约为22.4 L，则一定处于标准状况
C．在标准状况下，1 ml H2O的体积约为22.4 L
D．在标准状况下，11.2 L N2中含有1 ml N原子
5．在标准状况下，11.2 L某气体的质量是16 g，该气体可能是( )
A．O2 B．N2
C．H2 D．CO2
6．(多选)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，22.4 L任何气体的物质的量都是1 ml
B．常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
C．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA
D．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
7．同温同压下，等体积的一氧化二氮(N2O)和二氧化碳两种气体相比较：
①质量相等 ②所含碳原子数与氮原子数相等 ③所含分子数相等。
上述结论中正确的是( )
A．①②③ B．②③
C．①② D．①③
8．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.eq \f(22.4 bc,aNA)L B.eq \f(22.4 ab,cNA) L
C.eq \f(22.4 ac,bNA) L D.eq \f(22.4b,acNA) L
9.同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下，50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气态化合物，则该化合物的化学式为( )
A．AB2 B．AB
C．A3B D．A2B3
10．等物质的量的氮气和一氧化碳，下列说法不正确的是( )
A．同温同压下体积相同
B．在任何条件下所含分子个数都相同
C．只有在标准状况下，体积、质量、微粒数才相等
D．在任何条件下质量都相同
11．同温同压下，分别用等质量的H2、CO、CO2、NH3四种气体吹起四个气球，其中由H2吹起的是( )
12．在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是1714。若乙气体是CO，则甲气体可能是( )
A．H2S B．HCl
C．NH3 D．Cl2
13．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A．原子数相等 B．密度相等
C．质量相等 D．摩尔质量相等
14．(多选)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A．体积相等时分子数相等
B．原子数相等时具有的中子数相等
C．体积相等时具有的电子数相等
D．质量相等时具有的质子数相等
15．关于a g氢气和b g氦气的下列说法正确的是( )
A．同温、同压下，氢气与氦气的体积比为a:2b
B．同温、同压下，若a＝b，则氢气与氦气的物质的量之比为2:1
C．体积相同时，氢气的质量一定小于氦气的质量
D．同温同压下，若两者的体积相等，则其原子数也相等
16．在一定条件下，某固态化合物X受热分解的反应为：Xeq \(=====,\s\up7(△))A↑＋B↑＋2C↑，测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍，则X的摩尔质量是( )
A．24 g/ml B．50 g/ml
C．80 g/ml D．96 g/ml
关键能力综合练
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法中正确的是( )
A．32 g O2占有的体积约为22.4 L
B．22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g
D．22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
2．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是( )
A．含有1 ml Na2SO4的溶液中，含有的Na＋个数为NA
B．18 g水中含有电子数为8NA
C．标准状况下，22.4 L H2含有氢原子个数为2NA
D．11.2 L H2一定含有NA个氢原子
3．在标准状况下有：①6.72 L CH4，②3.01×1023个HCl分子，③13.6 g H2S，④0.2 ml NH3，下列对这四种气体的描述正确的是( )
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．cbd D．abcd
4．某气体的摩尔质量为M g·ml－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则eq \f(MX,VNA)表示的是( )
A．V L该气体的质量(单位为g)
B．1 L该气体的质量(单位为g)
C．1 ml该气体的体积(单位为L)
D．1 L该气体中所含的分子数
5．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是( )
A．当它们的体积和温度、压强均相同时，三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系，则该条件下的气体摩尔体积为( )
A．23.2 L·ml－1 B．22.8 L·ml－1
C．22.4 L·ml－1 D．22.0 L·ml－1
7．如图所示是表示物质分子的示意图，①和②为两个体积相同的固定容器，图中“○”和“●”分别表示氢原子和氧原子，则下列说法正确的是( )
A．若①中的H2为1 ml，则①中所含氢原子个数为6.02×1023
B．若①中的H2为1 ml，则它的体积约为22.4 L
C．①和②中气体的质量比为1:8
D．①和②中气体的物质的量比为2:1
8．按体积比为1:2:3组成的N2、O2、CO2的混合气体100 g，在标准状况下的体积为( )
A．60 L B．30 L
C．11.2 L D．112 L
9．(易错题)标准状况下，m g气体A和n g气体B的分子数相等。下列说法不正确的是( )
A．同温同压时，同体积的气体A和气体B的质量比为m:n
B．25 ℃时，1 kg气体A和1 kg气体B的分子数之比为m:n
C．同温同压时，气体A和气体B的密度比为m:n
D．标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积比为n:m
三、非选择题
10．(Ⅰ)按要求完成下列填空：
(1)标准状况下，0.5NA个CO分子所占有的体积为________L。
(2)标准状况下，33.6 L H2和CH4的混合气体所含的分子数目为________。
(3)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。
(Ⅱ)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·ml－1，该气体的质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则：
(1)该气体的物质的量为________ ml，在标准状况下的体积为________ L。
(2)该气体在标准状况下的密度为_________g·L－1。
(3)该气体所含的原子总数为________个。
(4)该气体的一个分子的质量为________g。
学科素养升级练
1．(真实情景—生活情景)丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车，也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法中正确的是( )
A．1 ml C3H8的气体体积为22.4 L
B．常温常压下，11.2 L C3H8的物质的量为0.5 ml
C．5 L C3H8和5 L CO2的质量相等
D．丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L－1
2．在下列条件下，两种气体的分子数一定相等的是( )
A．同密度、同压强的N2和C2H4
B．同温度、同体积的O2和N2
C．同体积、同密度的C2H4和CO
D．同压强、同体积的O2和N2
3．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分，当左边充入1 ml N2，右边充入CO和CO2的混合气体共8 g时，隔板处于如图位置(左、右两侧温度相同)。右侧CO与CO2分子数之比为( )
A．1:3 B．3:1
C．1:2 D．2:1
4．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题：
(1)该混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将该混合气体依次通过如下图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为________；
②气球中收集到的气体的电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)；
③标准状况下气球中收集到的气体的体积为________L。
第2课时 气体摩尔体积
必备知识基础练
1．解析：从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定，A正确；粒子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B正确；C项结论只适用于气态物质，C错误；等质量的气体，压强越小、温度越高，气体体积越大，D正确。
答案：C
2．解析：未指明气体所处的外界条件，就不能确定气体摩尔体积，因此不能根据气体体积计算气体的物质的量，A错误；若温度升高使气体体积增大的影响与压强增大使气体体积减小的影响相同，则非标准状况下，1 ml任何气体也可能占有22.4 L体积，B错误；在标况下，任何气体的气体摩尔体积都大约是22.4 L/ml，C正确；该物质的物质的量是1 ml，由于物质的状态不一定是气体，且所处的外界条件也没有指出，因此不能确定该物质的体积大小，D错误。
答案：C
3．解析：标准状况下，1 ml气体的体积约是22.4 L，固体、液体则不是，A错误；物质的量一定时，温度、压强会影响气体的体积，标准状况下，1 ml气体的体积约是22.4 L，不是标准状况，1 ml气体的体积不一定是22.4 L，B错误；若两种气体处于相同条件下，则1 ml氖气和1 ml氧气体积相同，但氖气与氧气所处的状态不一定相同，二者体积不一定相同，C错误；标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L·ml－1，可以是单一气体，也可以是共存的混合气体，故标准状况下，1 ml Ne和Cl2的混合气体(任意体积比)的体积约为22.4 L，D正确。
答案：D
4．解析：没有指明气体所处的温度和压强，所以1 ml气体的体积不一定为22.4 L，A错误；1 ml气体的体积是22.4 L时，所处的状态不一定是标准状况，如温度高于0℃，压强大于101 kPa时，1 ml气体的体积也可能是22.4 L，B错误；标准状况下，H2O不是气体，不适用于气体摩尔体积的计算，C错误；标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 ml，所以含有1 ml N原子，D正确。
答案：D
5．解析：利用V/Vm＝n＝m/M，代入数值得出：eq \f(11.2 L,22.4 L/ml)＝eq \f(16 g,M)，解得M＝32 g·ml－1，该气体是O2。
答案：A
6．解析：A项是对气体摩尔体积概念的应用，正确；B项中条件应为标准状况，错误；48 g O3的n(O3)＝eq \f(48 g,48 g/ml)＝1 ml，含氧原子数为3NA，C正确；He为单原子分子，含NA个He的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L，D错误。
答案：AC
7．解析：同温、同压下，气体的Vm相等，则体积相同时，n＝eq \f(V,Vm)可知，两种气体的物质的量相同，设物质的量都为n，则：①m(N2O)＝nM＝44n，m(CO2)＝nM＝44n，正确；②N(C)＝n NA，N(N)＝2n(N2O)×NA＝2NA，所含碳原子数与氮原子数不相等，错误；③N(N2O)＝nNA，N(CO2)＝nNA，所含分子数相等，正确。
答案：D
8．解析：a g该气体的物质的量为eq \f(b,NA) ml，该气体的摩尔质量为eq \f(aNA,b)g·ml－1，c g该气体的物质的量为eq \f(bc,aNA) ml，c g该气体在标准状况下的体积为eq \f(bc,aNA) ml×22.4 L·ml－1＝eq \f(22.4bc,aNA) L。
答案：A
9．解析：由于同温同压下气体体积之比等于气体的分子数之比，可知反应中A2、B2及产物的物质的量之比为2:3:2，由原子守恒可知生成物的化学式为A2B3。
答案：D
10．解析：同温同压下，气体摩尔体积相同，气体物质的量相等时体积必定相等，A正确；等物质的量的N2和CO所含的分子数必相等，B正确；等物质的量的氮气和一氧化碳无论是否在标准状况下，质量、微粒数一定相等，体积在同温同压下相等，C错误；N2和CO的摩尔质量均为28 g·ml－1，等物质的量的N2和CO的质量相同，D正确。
答案：C
11．解析：气体的物质的量n＝eq \f(m,M)，在同温同压下，气体摩尔体积相同，气体的体积V＝n·Vm，即V＝eq \f(m,M)·Vm，摩尔质量越大，体积越小。H2、CO、CO2、NH3的摩尔质量分别为2 g·ml－1、28 g·ml－1、44 g·ml－1、17 g·ml－1，H2的摩尔质量最小，故体积最大，C项正确。
答案：C
12．解析：同温同压下，体积之比等于物质的量之比，同体积的甲、乙两种气体物质的量相同，质量比是17:14，根据m＝nM可知，甲与乙的摩尔质量之比为17:14，若乙气体是CO，则M(甲):28 g/ml＝17:14，故M(甲)＝34 g/ml，A正确。
答案：A
13．解析：根据阿伏加德罗定律可知，同温同压同体积的气体具有相同的分子数，又因为瓶内气体均为双原子分子，故原子数相等。
答案：A
14．解析：根据阿伏加德罗定律，同温同压下的两种气体，体积相等，则分子数相等，A正确；两者都是双原子分子，原子数相等，则物质的量相等，前者中子数为16，后者为14，则中子数不等，B错误；根据阿伏加德罗定律，两者物质的量相等，前者电子为14，后者为14，则两种物质所含电子数相等，C正确；质量相等，两种物质的摩尔质量不等，则物质的量不相等，质子数不相等，D错误。
答案：AC
15．解析：氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，氦气的摩尔质量为4 g·ml－1，氢气与氦气的物质的量之比为eq \f(a g,2 g·ml－1):eq \f(b g,4 g·ml－1)＝2a:b，同温、同压下，氢气与氦气的体积比等于物质的量之比，为2ab，A错误；同温、同压下，若a＝b，氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，氦气的摩尔质量为4 g·ml－1，氢气与氦气的摩尔质量之比为1:2，所以氢气与氦气的物质的量之比为2:1，B正确；温度和压强不确定，所以体积相同时，氢气的质量不一定小于氦气的质量，C错误；同温同压下，eq \f(N1,N2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(V1,V2)，若两者的体积相等，则它们的分子数相等，由于氢气分子是双原子分子，而氦气分子是单原子分子，所以它们的原子数不相等，D错误。
答案：B
16．解析：相同条件下，气体的摩尔质量之比等于其密度之比，反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍，则该混合气体的摩尔质量为24 g/ml，假设X为1 ml则生成气体的物质的量为4 ml,4 ml混合气体的质量＝24 g/ml×4 ml＝96 g，根据质量守恒定律知，X的质量为96 g，所以X的摩尔质量＝96 g/ml。
答案：D
关键能力综合练
1．解析：A、B项都没有指明是否是标准状况，因而是错误的；C项在标准状况下水不是气态；D项中22 g CO2的物质的量与标准状况下的11.2 L HCl的物质的量相等，所含分子数也相等。
答案：D
2．解析：Na2SO4含2个钠离子，故1 ml Na2SO4中含有的Na＋个数为2NA，A错误；18 g水的物质的量为1 ml，而1 ml水中含10 ml电子，即10NA，B错误；标况下，22.4 L氢气的物质的量为1 ml，而1 ml氢气含2 ml氢原子，即含有氢原子个数为2NA，C正确；氢气所处的状态不明确，故11.2 L氢气的物质的量不能计算，D错误。
答案：C
3．解析：先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 ml,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 ml,13.6 g H2S的物质的量为0.4 ml，进行比较即可得出结论。
答案：D
4．解析：在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为X，则气体物质的量n＝eq \f(X,NA) ml，气体的质量m＝nM g·ml－1＝eq \f(XM,NA)g，由ρ＝eq \f(m,V)得到气体的密度为eq \f(XM,VNA) g·L－1。V L该气体的质量m＝nM＝eq \f(XM,NA) g，A错误；1 L该气体的质量为m＝ρV＝eq \f(XM,VNA) g·L－1×1 L＝eq \f(XM,VNA) g，B正确；1 ml该气体的体积为eq \f(VNA,X) L，C错误；1 L该气体所含的分子数为eq \f(X,V)，D错误。
答案：B
5．解析：温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(nM,nVm)＝eq \f(M,Vm)，可知气体的密度与摩尔质量呈正比，则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)，A错误；根据pV＝nRT可知pM＝ρRT，因此在温度和密度相同的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)，B正确；根据pV＝nRT，可知pV＝eq \f(m,M)RT，温度、压强和质量均相同时，气体的体积和摩尔质量呈反比，应为V(H2)>V(Ne)>V(O2)，C错误；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量呈正比，则m(O2)>m(Ne)>m(H2)，D错误。
答案：B
6．解析：27.2 g H2S的物质的量为0.8 ml，则0.8 ml×Vm＝18.24 L，解得Vm＝22.8 L·ml－1。
答案：B
7．解析：1 ml H2所含氢原子个数为2×6.02×1023，A错误；没有指明①处于标准状况下，B错误；由图可知，①和②中H2与O2的个数比为2:1，所以物质的量比为2:1，质量比为1:8，C、D正确。
答案：CD
8．解析：根据阿伏加德罗定律，三种气体的体积比为1:2:3，则物质的量之比也为1:2:3。设三种气体的物质的量分别为x ml、2x ml、3x ml，则混合气体的总质量m(混)＝x ml×28 g/ml＋2x ml×32 g/ml＋3x ml×44 g/ml＝100 g，解得x＝eq \f(100,224)。则混合气体的总物质的量n(混)＝6x ml＝6×eq \f(100,224) ml，总体积V＝n(混)·Vm＝6×eq \f(100,224) ml×22.4 L/ml＝60 L。
答案：A
9．解析：标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数相同，则二者物质的量相同，二者摩尔质量之比为m:n。相同状况下，同体积气体A与气体B的质量之比等于摩尔质量之比，为m:n，A正确；同质量气体A与气体B的分子个数之比与摩尔质量成反比，同质量气体A与B的分子个数之比为n:m，B不正确；同温同压下，气体A与气体B的密度之比等于相对分子质量之比，即等于摩尔质量之比，为m:n，C正确；同温同压下，相同质量的气体体积与摩尔质量成反比，所以标准状况下，等质量的气体A与气体B的体积比为n:m，D正确。
答案：B
10．解析：(Ⅰ)(1)标准状况下，CO为气体，0.5NA个CO分子物质的量为0.5 ml，所占体积为11.2 L。
(2)标准状况下：Vm＝22.4 L·ml－1，则N分子＝eq \f(V,Vm)·NA＝eq \f(33.6 L,22.4 L·ml－1)NA＝1.5NA。
(3)标况下，672 mL气体的物质的量为0.03 ml，气体的摩尔质量为M＝1.92 g÷0.03 ml＝64 g/ml，该气体的相对分子量为64。
(Ⅱ)(1)气体的物质的量为n＝eq \f(m g,M g·ml－1)＝eq \f(m,M) ml，在标准状况下，Vm＝22.4 L·ml－1，V＝n·Vm＝eq \f(m,M) ml×22.4 L·ml－1＝eq \f(22.4 m,M) L。
(2)标准状况下，ρ＝eq \f(M,Vm)＝eq \f(M g·ml－1,22.4 L·ml－1)＝eq \f(M,22.4) g·L－1。
(3)气体中含有的原子数为eq \f(m,M) ml×2×NA＝eq \f(2m NA,M)。
(4)一个分子的质量为eq \f(m g,\f(m,M)·NA)＝eq \f(M,NA)g。
答案：(Ⅰ)(1)11.2 (2)1.5NA (3)64
(Ⅱ)(1)eq \f(m,M) eq \f(22.4m,M) (2)eq \f(M,22.4) (3)eq \f(2m NA,M) (4)eq \f(M,NA)
学科素养升级练
1．解析：A项未指明状况，无法计算，错误；B项缺常温常压下Vm，无法计算，错误；C项未指明状况，无法比较其质量，错误；D项由M＝ρVm得ρ＝eq \f(M,Vm)＝eq \f(44 g·ml－1,22.4 L·ml－1)≈1.96 g·L－1，正确。
答案：D
2．解析：A项，气体体积未知，质量无法确定，不能得出物质的量的关系，错误；B项，压强未知，物质的量的关系不确定，错误；C项，同体积、同密度时，由m＝ρV可知C2H4与CO的质量相同，且C2H4与CO的摩尔质量相同，则物质的量相同，分子数相同，正确；D项，温度未知，物质的量关系不确定，错误。
答案：C
3．解析：隔板不移动，说明两边的压强相等，温度相同，因此体积比等于物质的量之比，即有eq \f(nN2,n混合气体)＝eq \f(\f(4,5),\f(1,5))＝4，解得混合气体物质的量为0.25 ml，混合气体平均摩尔质量为eq \f(8 g,0.25 ml)＝32 g·ml－1，采用十字交叉法，得出CO和CO2的物质的量之比为3:1，右侧CO与CO2分子数之比等于物质的量之比，即为3:1。
答案：B
4．解析：(1)设混合气体中CO的物质的量为x ml，CO2的物质的量为y ml，则x＋y＝0.4，根据混合物的质量为14.4 g可得28x＋44y＝14.4，解得：x＝0.2、y＝0.2，故0.2 ml CO和0.2 ml CO2中共含0.4 ml碳原子即0.4NA个。(2)将混合气体依次通过题图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO，摩尔质量为28 g·ml－1；②一个CO分子中含有14个电子，CO的物质的量为0.2 ml，则含电子的物质的量为0.2 ml×14＝2.8 ml，电子总数为2.8NA；③气球中的气体为CO，标准状况下其体积为0.2 ml×22.4 L·ml－1＝4.48 L。
答案：(1)0.4NA (2)①28 g·ml－1 ②2.8NA
③4.48
知识点一
气体摩尔体积
知识点二
阿伏加德罗定律
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