Question

10．（1）將5.3gNa₂CO₃溶于水配成1L溶液，要使Na⁺濃度變為0.2mol/L，需要加入NaCl固體5.85g．
（2）已知某NaOH溶液中，鈉離子和水分子個數比為1：100，則該NaOH溶液的質量分數為2.2% （計算結果保留2位有效數字）．
（3）已知硫酸溶液的濃度越大密度也越大，98%的濃H₂SO₄的物質的量濃度為18.4mol/L．據此判斷49%的H₂SO₄溶液的物質的量濃度小于（填“大于”“小于”或“等于”）9.2mol/L．
（4）某固體單質，其密度為5g/cm³．用X射線研究該固體的結果表明：在棱長為1×10^-7 cm的立方體中含有20個原子，則此元素的相對原子質量最接近150．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算碳酸鈉物質的量，根據n=cV計算溶液中鈉離子物質的量，根據鈉離子守恒計算NaCl物質的量，再根據m=nM計算NaCl的質量；
（2）鈉離子和水分子個數比為1：100，則NaOH與水的物質的量之比為1：100，根據n=nM計算出二者的質量之比，再計算出氫氧化鈉溶液的質量分數；
（3）根據c=$\frac{1000ρω}{M}$及硫酸溶液的濃度越大時，其溶液的密度越大來分析
（4）根據m=ρV可計算質量，1mol原子的質量在數值上等于其相對原子質量．

解答 解：（1）5.3g碳酸鈉的物質的量為：$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol，0.05mol碳酸鈉中含有0.1mol鈉離子，
1L鈉離子濃度為 0.2mol/L的溶液中含有鈉離子的物質的量為：0.2mol/L×1L=0.2mol，
需要加入氯化鈉的物質的量為：0.2mol-0.1mol=0.1mol，0.1molNaCl的質量為：58.5g/mol×0.1mol=5.85g，
故答案為：5.85；   
（2）鈉離子和水分子個數比為1：100，則該溶液中氫氧化鈉與水的物質的量之比為1：100，溶液中NaOH與水的質量之比為：1×40：100×18=1：45，則該溶液中氫氧化鈉的質量分數為：$\frac{1}{1+45}$×100%≈2.2%，
故答案為：2.2%（或0.022）；
（3）設49%的硫酸溶液的濃度為為c，98%的濃硫酸的密度為ρ₁，49%的硫酸溶液的密度為ρ₂，
則18.4mol/L=$\frac{1000{ρ}_{1}98%}{98}$、c=$\frac{1000{ρ}_{2}×49%}{98}$，
由硫酸溶液的濃度越大時，其溶液的密度越大，
則ρ₁＞ρ₂，所以c＜9.2mol．L^-1，
故答案為：小于；   
（4）20個原子的質量為 5×（1×10^-7）³g=5×10^-21g，所以一個原子的質量為：2.5×10^-22g，則N_A個質量為：6.02×10²³×2.5×10^-22=150.5g，故摩爾質量為 150.5g/mol，則此元素的原子相對質量約為150，
故答案為：150．

點評 本題考查了物質的量的計算，題目難度中等，涉及質量、溶質質量分數、相對分子質量的計算，明確物質的量與摩爾質量、物質的量濃度等之間的關系為解答關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．