Question

(1)在一定溫度和壓強下，1體積X2(g)和3體積Y2(g)化合生成2體積Z(g)，則Z氣體的化學式是________。

(2)在同溫、同壓下，實驗測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體的密度是H2的14.5倍，其中O2的質(zhì)量分數(shù)為________。若其中CO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶1，則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為________。

(3)相同條件下，某Cl2與O2混合氣體100 mL恰好與150 mL H2化合生成HCl和H2O，則混合氣體中Cl2與O2的體積比為________，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為________。

(4)現(xiàn)有m g某氣體，它的摩爾質(zhì)量為M g·mol－1，則

①該氣體溶于1 L水中(不考慮反應(yīng))，其溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為________。

②該氣體溶于水后形成V L溶液，其溶液的物質(zhì)的量濃度為______ mol·L－1。

 

Answer 1

(1)XY3　(2)27.6%　48.3%　(3)1∶1　51.5

(4)①×100%　②

【解析】(1)根據(jù)阿伏加德羅定律可寫出化學方程式：X2＋3Y2=2Z，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可得Z的化學式應(yīng)為XY3。

(2)三種氣體的平均相對分子質(zhì)量為14.5×2＝29，因CO與N2的相對分子質(zhì)量相同，求算平均相對分子質(zhì)量時可一并考慮，設(shè)O2的物質(zhì)的量分數(shù)為x，則CO和N2的物質(zhì)的量分數(shù)為(1－x)，因此有：32x＋28(1－x)＝29，解得x＝0.25。O2的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝27.6%。

若CO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶1，設(shè)混合氣體為1 mol，則混合氣體中氧的物質(zhì)的量為：0.25 mol×2＋(0.75 mol÷2)×1＝0.875 mol，氧元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝48.3%。

(3)設(shè)Cl2的體積為x mL，則O2的體積為(100－x)mL。

根據(jù)反應(yīng)H2＋Cl2 2HCl、2H2＋O22H2O知，反應(yīng)中消耗的H2為：xmL＋2(100－x)mL＝150 mL，解得x＝50 mL。因此n(Cl2)∶n(O2)＝1∶1。體積百分含量各占50%。混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為：71×50%＋32×50%＝51.5。

(4)①1 L水的質(zhì)量是1 000 g。m g該氣體溶于1 L水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是：w＝×100%＝×100%。

②V(aq)＝V L，則c＝mol·L－1。