Question

10．（1）將質量比為14：15的N₂和NO混合，則混合氣體中N₂和NO的物質的量之比為1：1，氮原子和氧原子的個數比為3：1，該混合氣體的平均摩爾質量為29g/mol．
（2）同溫同壓下，質量相同的五種氣體：①CO₂②H₂③O₂④CH₄⑤SO₂
所占的體積由大到小的順序是（填序號，下同）②＞④＞③＞①＞⑤；
所含原子數由多到少的順序是②＞④＞①＞③＞⑤；
密度由大到小的順序是⑤＞①＞③＞④＞②；．
（3）VmLAl₂（SO₄）₃溶液中含Al³⁺ag，取V/4mL溶液稀釋到VmL，則稀釋后溶液中的SO₄^2-的物質的量濃度是（單位為mol/L）$\frac{125a}{9V}$mol/L
（4）標準狀況下將224LHCl氣體完全溶于1L水中，所得溶液的密度為1.1g/cm³，則所得稀鹽酸的質量分數為26.74%，物質的量濃度為8.06mol/L．
（5）有一質量為mg，相對分子質量為M的某種強堿M （OH）₂，在一定溫度下，完全溶解在水中得到VmL飽和溶液，若此溶液的密度為ρg/cm³，則該溶液中OH^- 的物質的量濃度為$\frac{2000m}{MV}$mol/L，溶質的質量分數為$\frac{100m}{ρV}$%，此溫度下該堿的溶解度為$\frac{100m}{ρV-m}$g．

Answer 1

分析 （1）N₂和NO的質量比為14：15，令N₂和NO的總質量分別為28g、30g，根據n=$\frac{m}{M}$計算各自物質的量，計算N原子、O原子物質的量，進而計算N、O原子數目之比，再根據M=$\frac{{m}_{總}}{{n}_{總}}$計算平均摩爾質量；
（2）設質量為1g，根據n=$\frac{m}{M}$計算各氣體物質的量，氣體體積之比等于物質的量之比；計算各物質含有原子物質的量，比較原子大��；相同條件下，氣體密度之比等于相對分子質量；
（3）根據n=計算$\frac{V}{4}$mL Al₂（SO₄）₃溶液中鋁離子的質量，再根據n=$\frac{m}{M}$計計算$\frac{V}{4}$L Al₂（SO₄）₃溶液Al³⁺的物質的量，由化學式中離子的關系可確定$\frac{V}{4}$mL Al₂（SO₄）₃溶液SO₄^2-的物質的量，然后利用c=$\frac{n}{V}$來計算稀釋到V mL 溶液中SO₄^2-的物質的量濃度；
（4）根據氣體的體積計算氣體的物質的量，進而計算氣體的質量，根據氣體的質量和溶液的總質量計算溶液的質量分數，根據氣體的物質的量和溶液的體積計算物質的量濃度；
（5）根據該強堿的摩爾質量計算出mg M（OH）₂的物質的量，再計算出氫氧根離子的物質的量及物質的量濃度；
根據溶液的體積和密度計算出溶液的質量，根據溶質的質量分數表達式計算出所得溶液中溶質的質量分數；
根據溶解度計算公式計算出此溫度下該堿的溶解度．

解答 解：（1）N₂和NO的質量比為14：15，令N₂和NO的總質量分別為28g、30g，則N₂為1mol、NO為1mol，合氣體中N₂和NO的物質的量之比為1：1，混合氣體中氮原子和氧原子的個數比為（2mol+1mol）：1mol=3：1，該混合氣體的平均摩爾質量為：$\frac{28g+30g}{1mol+1mol}$=29g/mol，
故答案為：1：1；3：1；29g/mol；
（2）設質量為1g，則：
①CO₂物質的量=$\frac{1g}{44g/mol}$=$\frac{1}{44}$mol，含有原子為$\frac{1}{44}$mol×3=0.068mol，相對分子質量為44；
②H₂物質的量=$\frac{1g}{2g/mol}$=0.5mol，含有原子為0.5mol×2=1mol，相對分子質量為2；
③O₂物質的量=$\frac{1}{32}$mol，含有原子為$\frac{1}{32}$mol×2=$\frac{1}{16}$mol=0.0625mol，相對分子質量為32；
④CH₄物質的量=$\frac{1}{16}$mol，含有原子為$\frac{1}{16}$mol×4=0.25mol，相對分子質量為16；
⑤SO₂物質的量=$\frac{1}{64}$mol，含有原子為$\frac{1}{64}$mol×3=0.0469mol，相對分子質量為64；
氣體體積之比等于物質的量之比，故體積：②＞④＞③＞①＞⑤；
含有原子大小順序為：②＞④＞①＞③＞⑤；
相同條件下，氣體密度之比等于相對分子質量，故密度：⑤＞①＞③＞④＞②，
故答案為：②＞④＞③＞①＞⑤；②＞④＞①＞③＞⑤；⑤＞①＞③＞④＞②；
（3）V mL Al₂（SO₄）₃溶液中含有Al³⁺a g，則$\frac{V}{4}$mL Al₂（SO₄）₃溶液中鋁離子的質量為$\frac{V}{4}$ag；
所以$\frac{V}{4}$ mLAl₂（SO₄）₃溶液Al³⁺的物質的量為：$\frac{\frac{1}{4}ag}{27g/mol}$=$\frac{a}{108}$mol，
所以$\frac{1}{4}$V mLAl₂（SO₄）₃溶液SO₄^2-的物質的量=$\frac{a}{108}$mol×$\frac{3}{2}$=$\frac{a}{72}$mol，
所以稀釋到V mL，溶液中SO₄^2-的物質的量濃度為：$\frac{\frac{a}{72}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{125a}{9V}$mol/L，
故答案為：$\frac{125a}{9V}$mol/L；
（4）標準狀況下將224LHCl的物質的量為：n（HCl）=$\frac{224L}{22.4L/mol}$=10mol，則m（HCl）=10mol×36.5g/mol=365g，
溶液的質量為：365g+1000g=1365g，
所以溶液的質量分數為：$\frac{365g}{1365g}$×100%=26.74%，
溶液的體積為：$\frac{1365g}{1.1g/ml}$=1240.9ml，即1.2409L，
所以，溶液的物質的量濃度為$\frac{10mol}{1.2409L}$=8.06mol/L，
故答案為：26.74%，8.06mol/L；
（5）M（OH）₂的摩爾質量為Mg/mol，mg該強堿的物質的量為：$\frac{mg}{Mg/mol}$=$\frac{m}{M}$mol，含有氫氧根離子的物質的量為2×$\frac{m}{M}$mol，溶液中氫氧根離子的物質的量濃度為：$\frac{\frac{2m}{M}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{2000m}{MV}$mol/L；
配制的溶液的質量為：ρg/cm³×VmL=ρVg，溶質的質量分數為：$\frac{m}{ρV}$×100%=$\frac{100m}{ρV}$%，
此溫度下該堿的溶解度為：S=$\frac{{m}_{溶質}}{{m}_{溶劑}}$×100g=$\frac{m}{ρV-m}$×100g=$\frac{100m}{ρV-m}$g，
故答案為：$\frac{2000m}{MV}$mol/L；$\frac{100m}{ρV}$%； $\frac{100m}{ρV-m}$g．

點評 本題考查阿伏伽德羅定律及其推論、化學綜合計算，題目難度較大，試題計算量較大、涉及比較綜合，注意物質的量與質量、體積、粒子數目、濃度的計算公式的運用．