Question

2．已知NH₃和HCl都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HCl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是（不考慮燒瓶內溶質的擴散，氨水的溶質按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、溶質的物質的量濃度不同
• 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 相同條件下氣體摩爾體積相同，設該條件下氣體摩爾體積為V_m，燒瓶的容積為VL，HCl和N₂的混合氣體中氯化氫的體積為xL，則氯化氫和氨氣的物質的量為：n（NH₃）=$\frac{V}{{V}_{m}}$mol，n（HCl）=$\frac{x}{{V}_{m}}$mol，氨氣極易溶于水，則反應后燒瓶中充滿溶液；收集HCl和N₂的混合氣體燒瓶中，反應后溶液體積為xL，根據c=$\frac{n}{V}$可計算出兩溶液的濃度；由于溶質不同，溶液密度不同，根據c=$\frac{1000ρω}{M}$可知兩溶液中溶質質量分數不同．

解答 解：試題分析：設該條件下氣體摩爾體積為V_m，氣體的體積為V，因氣體極易溶于水，故溶液體積等于氣體的  體積．c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{V}{{V}_{m}}}{V}$=$\frac{1}{{V}_{m}}$，則不論NH₃和HCl（N₂不溶于水）是否充滿，物質的量濃度都等于$\frac{1}{{V}_{m}}$，因溶液中溶質質量和溶液質量不同，故溶質質量分數不同，
故選A．

點評 本題考查了氣體溶于水的物質的量濃度和質量分數的相關知識，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．