569》18gCH4与18g的水,在标准状况下所占体积一样多。

这道题考察的是**气体摩尔体积**的适用条件以及**物质的状态**。以下是详细解析： ### 1. 核心考点 * **气体摩尔体积 ($V_m$)**：在标准状况（STP，即 $0^\circ\text{C}$、$101\text{kPa}$）下，1 mol 任何**气体**所占的体积都约为 $22.4\text{ L}$。 * **适用对象**：该规律仅适用于**气态物质**，不适用于液体或固体。 ### 2. 具体分析 **第一步：分析甲烷 ($\text{CH}_4$)** * **摩尔质量**：$\text{CH}_4$ 的摩尔质量为 $12 + 1 \times 4 = 16\text{ g/mol}$。 * **物质的量**：$n(\text{CH}_4) = \frac{m}{M} = \frac{18\text{ g}}{16\text{ g/mol}} = 1.125\text{ mol}$。 * **状态判断**：在标准状况下，甲烷是**气体**。 * **体积计算**：$V(\text{CH}_4) = n \times V_m = 1.125\text{ mol} \times 22.4\text{ L/mol} = 25.2\text{ L}$。 **第二步：分析水 ($\text{H}_2\text{O}$)** * **摩尔质量**：$\text{H}_2\text{O}$ 的摩尔质量为 $1 \times 2 + 16 = 18\text{ g/mol}$。 * **物质的量**：$n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m}{M} = \frac{18\text{ g}}{18\text{ g/mol}} = 1\text{ mol}$。 * **状态判断**：在标准状况（$0^\circ\text{C}$）下，水是**液体**（或固液共存，视具体过冷情况而定，但绝非气体）。 * **体积计算**：因为水不是气体，**不能**使用 $22.4\text{ L/mol}$ 进行计算。水的密度约为 $1\text{ g/cm}^3$（或 $1\text{ g/mL}$），所以 $18\text{ g}$ 水的体积约为： $$V(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m}{\rho} = \frac{18\text{ g}}{1\text{ g/mL}} = 18\text{ mL} = 0.018\text{ L}$$ ### 3. 结论对比 * $V(\text{CH}_4) \approx 25.2\text{ L}$ * $V(\text{H}_2\text{O}) \approx 0.018\text{ L}$ 显然，$25.2\text{ L} \neq 0.018\text{ L}$，两者体积相差巨大。 ### 4. 错误原因总结 题目错误的根本原因在于**忽略了物质的状态**。虽然两者的质量相同，且如果都是气体时体积会有可比性（尽管摩尔质量不同导致物质的量不同，体积也不同），但水在标准状况下是液体，其体积远小于同质量的气体。不能对所有物质一概套用“标准状况下 1 mol 体积为 22.4 L”这一公式。 因此，原题说法**错误**。