Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение.

Задание 1
Сформулируйте закон Авогадро. В равных объёмах любых газов, находящихся при одних и тех же условиях (температура и давление), содержится одинаковое число молекул.

Задание 2
Какие условия называют нормальными? При температуре 0°С и давлении 760 мм рт.ст. (или 101,3 кПа).
Чему равен молярный объём газа:
а) при нормальных условиях; 22,4 л/моль
б) при 25°C и 1 атм? 24,4 л/моль

Задание 3
Какой объём занимают при н. у.:
а) 2 моль азота;
Дано: n(N₂)=2 моль
Найти: V(N₂)-?
Решение
1-й способ
V(N₂)=n(N₂)•V_M=2 моль • 22,4 л/моль=44,8 л
2-й способ
Для нахождения объёма азота составляем пропорцию и решаем её:
1 моль азота занимает объём 22,4 л,
2 моль азота ― объём х л
х = 2 моль • 22,4 л : 1 моль=44,8 л
Ответ: 44,8 л

б) 0,5 моль кислорода;
Дано: n(O₂)=0,5 моль
Найти: V(O₂)-?
Решение
1-й способ
V(O₂)=n(O₂)•V_M=0,5 моль • 22,4 л/моль=11,2 л
2-й способ
Для нахождения объёма кислорода составляем пропорцию и решаем её:
1 моль кислорода занимает объём 22,4 л,
0,5 моль кислорода ― объём х л
х = 0,5 моль • 22,4 л : 1 моль=11,2 л
Ответ: 11,2 л

в) 0,25 моль фтора?
Дано: n(F₂)=0,25 моль
Найти: V(F₂)-?
Решение
1-й способ
V(F₂)=n(F₂)•V_M=0,25 моль • 22,4 л/моль=5,6 л
2-й способ
Для нахождения объёма фтора составляем пропорцию и решаем её:
1 моль фтора занимает объём 22,4 л,
0,25 моль фтора ― объём х л
х = 0,25 моль • 22,4 л : 1 моль=5,6 л
Ответ: 5,6 л

Задание 4
Сколько молекул находится внутри резинового шара объёмом 5,6 л (н.у.), заполненного водородом?
Дано: V(H₂)=5,6 л
Найти: N(H₂)-?
Решение
1-й способ
n(H₂)=V(H₂)/V_M=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль
N(N₂)=n(N₂)•N_А=0,25 моль • 6,02•10²³ моль^-1= 1,5•10²³
2-й способ
Для нахождения числа молекул водорода составляем пропорцию и решаем её:
в объёме 22,4 л водорода содержится 6,02•10²³ молекул N₂,
в объёме 5,6 л водорода ― х молекул N₂
х=N(N₂)=5,6 л • 6,02•10²³: 22,4 л=1,5•10²³
Ответ: N(N₂)=1,5•10²³
Изменится ли ответ, если в условии задачи водород заменить на:
а) азот; Не изменится, т.к. закон Авогадро справедлив для любого газа,
б) неизвестный газ; Не изменится, т.к. закон Авогадро справедлив для любого газа,
в) водопроводную воду? Изменится, т.к. закон Авогадро справедлив для любого газа, но не для жидкости.

Задание 5
Объясните, как с помощью закона Авогадро можно установить, что формула воды H₂O, а не HO. Необходимо заполнить пробирку методом вытеснения воды смесью водорода и кислорода с объёмным соотношением 2:1. Просунуть в пробирку электроподжиг, и поджечь смесь газов, после реакции вода полностью заполнит пробирку, что подтверждает формулу воды H₂O. Если смесь водорода и кислорода будет иметь объёмное соотношение 1:1, то после реакции вода не полностью заполнит пробирку, что опровергает формулу воды HO.

Задание 6
В каком объёме аммиака содержится в 3 раза больше молекул, чем в 100 л метана? Газы находятся при одинаковых температуре и давлении. В 300 л аммиака содержится в 3 раза больше молекул, чем в 100 л метана, так как в равных объёмах любых газов, находящихся при одних и тех же условиях, содержится одинаковое число молекул.

Задание 7
Имеются два газа, взятые при одинаковых условиях: 10 л метана CH₄ и 20 л хлора Cl₂. В каком из них содержится больше молекул, а в каком – больше атомов и во сколько раз? Поскольку объём хлора в два раза больше объёма метана, следовательно, в 20 л Cl₂ содержится в 2 раза больше молекул, чем в 10 л CH₄. Поскольку 1 молекула метана CH₄ состоит из 5 атомов, а 1 молекула хлора Cl₂ ― из 2 атомов, следовательно, в одинаковых объёмах число атомов метана в 2,5 раза больше числа атомов хлора, а в два раза меньшем объёме метана содержится в 2,5:2=1,25 раза больше атомов, чем в объёме хлора.

Задание 8
Где содержится больше молекул аммиака – в 100 г или в 100 л (н.у.)?
n₁(NH₃)=m(NH₃):M(NH₃)=100 г : 17 г/моль=5,882 моль
n₂(NH₃)=V(NH₃)/V_M=100 л : 22,4 л/моль=4,46 моль
n₁(NH₃)>n₂(NH₃), т.к. N=n•N_А, где N_А ― постоянная величина, следовательно, N₁(NH₃)>N₂(NH₃)
Ответ: больше молекул NH₃ содержится в 100 г аммиака.

Задание 9
Сколько молекул кислорода находится при нормальных условиях:
а) в одном кубометре;
Дано: V(O₂)=1 м³ = 1000 л
Найти: N(O₂)-?
Решение
1-й способ
n(O₂)=V(O₂)/V_M=1000 л : 22,4 л/моль=44,64 моль
N(O₂)=n(O₂)•N_А=44,64 моль • 6,02•10²³ моль^-1=2,27•10²⁵
2-й способ
Для нахождения числа молекул кислорода составляем пропорцию и решаем её:
в объёме 22,4 л кислорода содержится 6,02•10²³ молекул O₂,
в объёме 1000 л кислорода ― х молекул O₂
х=N(O₂)=1000 л • 6,02•10²³: 22,4 л=2,7•10²⁵
Ответ: N(O₂)=2,27•10²⁵

б) в одном килограмме этого вещества?
Дано: m(O₂)=1 кг = 1000 г
Найти: N(O₂)-?
Решение
1-й способ
n(O₂)=m(O₂):M(O₂)=1000 г : 32 г/моль=31,25 моль
N(O₂)=n(O₂)•N_А=31,25 моль • 6,02•10²³ моль^-1=1,8•10²⁵
2-й способ
Для нахождения числа молекул кислорода составляем пропорцию и решаем её:
в 32 г кислорода содержится 6,02•10²³ молекул O₂,
в 1000 г кислорода ― х молекул O₂
х=N(O₂)=1000 г • 6,02•10²³: 32 г =1,8•10²⁵
Ответ: N(O₂)=1,8•10²⁵

Задание 10
Какой объём занимают при нормальных условиях:
а) 10 г водорода;
Дано: m(H₂)=10 г
Найти: V(H₂)-?
Решение
1-й способ
n(H₂)=m(H₂):M(H₂)=10 г : 2 г/моль=5 моль
V(H₂)=n(H₂)•V_m=5 моль • 22,4 л/моль=112 л
2-й способ
Для нахождения объёма водорода составляем пропорцию и решаем её:
2 г водорода занимает объём 22,4 л,
10 г водорода ― объём х л
х = 10 г • 22,4 л : 2 г =112 л
Ответ: V(H₂)=112 л

б) 10 моль водорода?
Дано: n(H₂)=10 моль
Найти: V(H₂)-?
Решение
1-й способ
V(H₂)=n(H₂)•V_m=10 моль • 22,4 л/моль=224 л
2-й способ
Для нахождения объёма водорода составляем пропорцию и решаем её:
1 моль водорода занимает объём 22,4 л,
10 моль водорода ― объём х л
х = 10 моль • 22,4 л : 1 моль=224 л
Ответ: V(H₂)=224 л

Задание 11
При растворении 300 л хлороводорода (н.у.) в 1 л воды образуется раствор объёмом 1,28 л. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в полученной соляной кислоте и плотность раствора.
Дано: V(HCl)=300 л, V(H₂O)=1 л=1000 мл, V(раствора)=1,28 л=1280 мл
Найти: ω(HCl)-?, ρ(раствора)-?
Решение
1. Вычисляем количество вещества соляной кислоты.
n(HCl)=V(HCl)/V_m=300 л : 22,4 г/л=13,4 моль
2. Вычисляем массу соляной кислоты.
m(HCl)=n(HCl)•M(HCl)=13,4 моль • 36,5 г/моль=489 г
3. Вычисляем массу воды.
m(H₂O)=ρ(H₂O)•V(H₂O)=1 г/мл • 1000 мл=1000 г
4. Рассчитываем массу раствора.
m(раствора)=m(H₂O)+m(HCl)=1000 г + 489 г=1489 г
5. Вычисляем массовую долю соляной кислоты в растворе.
ω(HCl)=m(HCl):m(раствора)=489 г : 1489 г=0,328%, или 32,8%
6. Вычисляем плотность раствора.
ρ(раствора)=m(раствора)/(V(раствора)=1489 г : 1280 мл=1,16 г/мл
Ответ: ω(HCl)=32,8%, ρ(раствора)=1,16 г/мл