Question

4．化學計量在化學中占有重要地位，請回答下列問題：
（1）現有mg某氣體，它由雙原子分子構成，其摩爾質量為M g•mol^-1．若阿伏加德羅常數用N_A表示，則：
①該氣體所含原子總數為$\frac{{2m{N_A}}}{M}$個；（用含有N_A的式子表示）
②該氣體溶于水（不考慮與水反應）后形成V L溶液，其溶液的物質的量濃度為$\frac{m}{MV}$mol/L
（2）在一定的溫度和壓強下，1體積氣體X₂跟3體積氣體Y₂化合生成2體積化合物，則該化合物的化學式是XY₃或Y₃X．
（3）某鹽混合溶液中含有Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-，測得Na⁺、Mg²⁺和Cl^-的物質的量濃度依次為：0.2mol•
L^-1、0.25mol•L^-1、0.4mol•L^-1，則c（SO₄^2-）=0.15 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①由n=$\frac{m}{M}$計算氣體物質的量，原子物質的量為氣體分子2倍，再根據N=nN_A計算原子數目；
②根據c=$\frac{n}{V}$計算出所得溶液的濃度；
（2）一定溫度與壓強下，氣體的體積之比等于物質的量之比，等于化學計量數之比，然后利用質量守恒定律來確定化學式；
（3）溶液中存在電荷守恒，根據電荷守恒c（Na⁺）+2c（Mg²⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-）計算出溶液中硫酸根離子的物質的量濃度．

解答 解：（1）①mg該氣體的物質的量為：$\frac{mg}{Mg/mol}$=$\frac{m}{M}$mol，該氣體為雙原子分子，則含有的原子數為：$\frac{m}{M}$mol×2×N_A=$\frac{{2m{N_A}}}{M}$mol，
故答案為：$\frac{{2m{N_A}}}{M}$；
 ②所得溶液的物質的量濃度為：$\frac{\frac{m}{M}mol}{VL}$=$\frac{m}{MV}$mol/L，
故答案為：$\frac{m}{MV}$mol/L；
（2）一定溫度和壓強下，1體積X₂氣體與3體積Y₂氣體化合生成2體積氣體化合物，設該化合物為Z，由氣體的體積之比等于物質的量之比，等于化學計量數之比，
則X₂+3Y₂═2Z，由原子守恒可知，Z為XY₃或Y₃X，
故答案為：XY₃或Y₃X；    
（3）根據電荷守恒可得：c（Na⁺）+2c（Mg²⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-），
則：0.2mol•L^-1+2×0.25mol•L^-1=0.4mol•L^-1+2c（SO₄^2-），
解得：c（SO₄^2-）=0.15 mol•L^-1
故答案為：0.15 mol•L^-1．

點評 本題考查物質的量、阿伏伽德羅定律及其推論有關計算，題目難度中等，明確一定溫度與壓強下氣體體積與化學計量數的關系、熟悉基本計算公式即可解答，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．