Question

19世紀中期，某化學家為測定元素X的相對原子質量，選擇了如下的方法：他制備了含有元素X的四種化合物A、B、C、D，并測定出每種化合物中X的質量分數．在250℃時，四種化合物都是氣態，將它們分別注入預先抽成真空的四個等容積的燒瓶中，直到每個燒瓶內的壓力均達到1.01×10⁵Pa，再稱取每個燒瓶的質量，減去空瓶的質量后可得到燒瓶內氣體的質量．用氮氣重復這一過程，得到如下數據：
請通過計算后確定元素X可能的相對原子質量（要求寫出推理過程）（提示：同溫同壓同體積的氣體的分子數相同）

氣體	氣體的質量（g）	氣體中X元素的質量分數（%）
N2	0.652	--
A	0.849	97.40
B	2.398	68.98
C	4.851	85.26
D	3.583	92.26

Answer 1

分析：同溫、同壓下同體積的各種氣體，其氣體的物質的量相等，可以計算出該元素的相對原子質量．

解答：解：（1）根據第一組數據，得到n（N₂）=

0.652g

28g/mol

=0.0233 mol，根據同溫、同壓下同體積的各種氣體，其氣體的分子數相同，即物質的量相等，故計算如下：（氣體摩爾質量/g?mol^-1是 1 mol氣體中R的質量/g），根據A組數據，得：

0.849

0.0233

×97.4%=35.5，根據B組數據，得：

2.398

0.0233

×68.98%=70.9，根據C組數據，得：

4.851

0.0233

×85.26%=177.5，根據D組數據，得：

3.583

0.0233

×92.26%=141.8，因70.9≈35.5×2，141.8≈35.5×4，故上述數據中最小的是35.5，其余均為其倍數，又因1mol化合物中至少含1molX原子，故元素X的相對原子質量為35.5．
故答案為：35.5．

點評：本題是一道相對原子質量的題目，難度較大，是利用同溫、同壓下同體積的各種氣體其氣體的物質的量相等進行解答．