Question

17．已知NH₃是能用來做噴泉實驗的氣體，若在同溫同壓下用等體積燒瓶一個收集滿NH₃，另一個收集NH₃和N₂的混合氣體，如圖所示，噴泉實驗停止后，兩個燒瓶內溶液的關系式（不考慮燒瓶內溶質的擴散，氯水的溶質按NH₃計算）（　　）

• A． 溶質的物質的量濃度相同，溶質的質量分數不同
• B． 溶質的質量分數相同，溶質的物質的量不同
• C． 溶質的物質的量濃度和溶質的質量分數都不同
• D． 溶質的物質的量濃度和溶質的質量分數都相同

Answer 1

分析 設在標準狀況下，燒瓶的容積為V L，所以NH₃及NH₃和N₂的混合氣體的體積也均為VL，再設出NH₃和N₂的混合氣體中氨氣的體積為xL；實驗完畢后只充有氨氣的燒瓶中充滿溶液，溶液的體積為V L，另一個充有NH₃和N₂的混合氣體燒瓶中含有xL氨氣，則反應后溶液體積為xL，根據n=$\frac{V}{22.4L/mol}$計算出氨氣的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算出溶液的物質的量濃度；物質的量濃度相同，溶質相同，則兩溶液的質量分數也相等．

解答 解：設在標準狀況下，燒瓶的容積為V L，所以NH₃及NH₃和N₂的混合氣體的體積也均為VL，再設出NH₃和N₂的混合氣體中氨氣的體積為xL，
實驗完畢后只充有氨氣的燒瓶中充滿溶液，溶液的體積為V L，溶質的物質的量均為$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，反應后溶液的物質的量濃度均為：$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
另一個充有NH₃和N₂的混合氣體燒瓶中含有xL氨氣，則反應后溶液體積為xL，溶質的物質的量為：$\frac{xL}{22.4L/mol}$=$\frac{x}{22.4}$mol，反應后溶液的物質的量濃度均為：$\frac{\frac{x}{22.4}mol}{xL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L，
根據分析可知，反應后兩個燒瓶中氨水的物質的量濃度相等，
由于溶質相同，則兩個燒瓶中溶質的質量分數也一定相等，
故選D．

點評 本題考查了物質的量濃度的計算與判斷，題目難度中等，明確發生反應原理為解答關鍵，注意熟練掌握物質的量與物質的量濃度、氣體摩爾體積之間的關系．