Question

7．根據要求回答下列問題．
（1）相同質量的SO₂氣體和SO₃氣體，其分子數之比為5：4，氧原子數之比為5：6，相同條件下（同溫同壓）的體積之比為5：4，密度之比為4：5．
（2）SO₂與O₂的混合氣體中，氧元素的質量分數為70%，則SO₂與O₂的物質的量之比是3：4，這種混合氣體的密度是同溫同壓下氧氣密度的$\frac{10}{7}$倍．
（3）用2.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液配制100mL濃度為0.2mol•L^-1的稀硫酸，需量取2.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液的體積是8.3mL．
（4）試分析下列操作對所配溶液的濃度有何影響（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
①未洗滌燒杯和玻璃棒，使所配溶液濃度偏低；
②定容時俯視刻度線，使所配溶液濃度偏高；
③搖勻后，發現液面低于刻度線，又滴加蒸餾水，使所配溶液濃度偏低．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算物質的量之比，分子數目之比等于物質的量之比，結合分子式計算氧原子數目之比，相同條件下，氣體體積之比等于物質的量之比，密度之比等于摩爾質量之比；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算S原子與O原子物質的量之比，結合原子守恒計算SO₂與O₂的物質的量之比，根據$\overline{M}$=$\frac{{m}_{總}}{{n}_{總}}$計算平均摩爾質量，相同條件下氣體密度之比等于相對分子質量之比；
（3）稀釋前后溶質的物質的量不變，根據稀釋定律計算；
（4）分析操作對溶質物質的量、溶液體積影響，再結合c=$\frac{n}{V}$判斷．

解答 解：（1）根據n=$\frac{m}{M}$可知，相同質量的SO₂氣體和SO₃氣體的物質的量之比為80g/mol：64g/mol=5：4，分子數目之比等于物質的量之比，則二者分子數目之比為5：4，含有氧原子數目之比為5×2：4×3=5：6，相同條件下，氣體體積之比等于物質的量之比，故二者體積之比為5：4，密度之比等于摩爾質量之比，則二者密度之比為64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案為：5：4；5：6；5：4；4：5；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$可知，S原子與O原子物質的量之比為$\frac{1-70%}{32}$：$\frac{70%}{16}$=3：14，由原子守恒，可知SO₂與O₂的物質的量之比為3：$\frac{14-3×2}{2}$=3：4，平均摩爾質量=$\frac{3×64+4×32}{3+4}$g/mol=$\frac{320}{7}$g/mol，相同條件下氣體密度之比等于相對分子質量之比，混合氣體的密度是同溫同壓下氧氣密度的$\frac{\frac{320}{7}}{32}$=$\frac{10}{7}$倍，
故答案為：3：4；$\frac{10}{7}$；
（3）稀釋前后溶質的物質的量不變，則需量取2.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液的體積是$\frac{100mL×0.2mol/L}{2.4mol/L}$=8.3mL，
故答案為：8.3；
（4）①燒杯壁、玻璃棒會沾有溶質，未洗滌燒杯和玻璃棒，移入容量瓶內溶質偏小，使所配溶液濃度 偏低；
②定容時俯視刻度線，液面在刻度線下方，溶液體積偏小，使所配溶液濃度偏高；
③搖勻后，發現液面低于刻度線，少量液體殘留在瓶口與瓶塞之間等，又滴加蒸餾水，導致溶液體積偏大，使所配溶液濃度偏低，
故答案為：偏低；偏高；偏低．

點評 本題考查物質的量有關計算、溶液配制誤差分析，注意對公式的理解與靈活應用，注意根據c=$\frac{n}{V}$理解溶液配制與誤差分析，難度不大．