Question

【題目】有關物質的量的計算是中學化學的重要部分，請回答下列有關物質的量的計算問題。

(1)等質量的O2和O3所含分子個數比為________，所含原子個數比為_______。

(2)設NA為阿伏加德羅常數的數值，如果a g氧氣中含有的分子數為b，則c g氧氣在標準狀況下的體積約是__________（用含NA的式子表示）。

(3)在同溫、同壓下，實驗測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體的密度是H2的14.5倍，若其中CO和N2的物質的量之比為1∶1，則混合氣體中氧元素的質量分數為__________。

(4)標準狀況下，將V L A氣體（摩爾質量為M g/mol）完全溶于0.1 L水（密度1 g/cm3）中，所得溶液的密度為d g/mL，則此溶液的物質的量濃度為_______mol/L。

(5)100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后（溶液體積保持不變），溶液中SO42-的物質的量濃度為____________。

Answer 1

【答案】3:2 1:1 48.3% mol/L 0.4mol/L

【解析】

(1)根據可知，等質量的O2和O3所含分子個數之比與摩爾質量成反比；

(2)氣體的組分都為氧氣，所以其質量與分子數成正比，據此計算cg氧氣中的分子數，再計算其物質的量，進而計算體積；

(3)首先根據同溫同壓下，氣體物質有以下關系，計算混合氣體的平均相對分子質量，其中CO、N2的相對分子質量都是28，因此可看作CO和O2的混合氣體；

(4)根據公式，進行計算；

(5)混合前后SO42-的物質的量不變。

(1)根據可知，等質量的O2和O3所含分子個數之比與摩爾質量成反比，所以二者分子數之比=48g/mol:32g/mol=3:2，根據分子構成知，其原子個數之比=(3×2):(2×3)=1:1，故答案為：3:2；1:1；

(2)ag氧氣含有的分子數為b，設c g氧氣含有的分子數為x，氣體的組分都為氧氣，所以其質量與分子數成正比，則有，解得，cg氧氣的物質的量為，則其體積為，故答案為：；

(3)混合氣體的密度是H2的14.5倍，同溫同壓下，氣體物質有以下關系，則混合氣體的平均相對分子質量為14.5×2=29，CO、N2的相對分子質量都是28，因此可看作是CO和O2的混合氣體，設CO和N2的總物質的量為xmol，O2的物質的量為ymol，則28x+32y=29(x+y)，整理得，若其中CO和N2的物質的量之比為1∶1，則混合氣體中氧元素的質量分數為，故答案為：48.3%；

(4)該氣體的物質的量為，質量為，溶液的體積為，則此溶液的物質的量濃度為，故答案為：mol/L；

(5)混合前后SO42-的物質的量不變，n(SO42-)=0.1L×0.3mol/L+0.05L×0.2mol/L×3=0.06mol，溶液的體積為150mL，則混合后溶液中SO42-的物質的量濃度為，故答案為：0.4mol/L。