Question

20．（1）8.8克CO₂的物質的量是0.2mol，含有O原子的數目為0.2N_A，標準狀況下的體積是4.48L．
（2）19克MgCl₂中Mg²⁺物質的量是0.2mol，含有離子數目0.6N_A．含有Cl^-0.4mol的MgCl₂中Mg²⁺的質量是4.8g．
（3）3.01×10²³個NH₄⁺的物質的量為0.5mol，質量為9g，含有質子的物質的量為5.5mol，含有電子的數目為5N_A．
（4）1.5mol SO₃的質量為120g，與標準狀況下50.4L SO₂含有相同數目的氧原子．16g 單質硫在11.2L（標況）氧氣中燃燒可完全反應．
（5）相同質量的兩種氣體Cl₂、O₂，它們的物質的量比是32：71，它們所含分子數比是32：71，在相同條件下它們的體積比是32：71．
（6）在同溫同壓下，同體積的甲烷（CH₄）和二氧化碳分子數之比為1：1，物質的量之比為1：1，原子總數之比為4：3；質量之比為4：11．等體積的甲烷（CH₄）和二氧化碳的混合氣體的平均摩爾質量是30g/mol．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算出二氧化碳的物質的量，再根據n=nN_A計算出含有氧原子數目、根據V=nVm計算出標況下二氧化碳的體積；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算出氯化鎂的物質的量，從而得出鎂離子的物質的量；根據n=nN_A計算出含有離子數目；根據氯化鎂的化學式計算出含有鎂離子的物質的量，再根據m=nM計算出質量；
（3）根據n=$\frac{N}{{N}_{A}}$計算出銨根離子的物質的量，根據m=nM計算出銨根離子的質量；銨根離子中含有11個質子、10個電子，根據其物質的量計算出含有雜質的物質的量，n=nN_A計算出含有電子數目；
（4）根據m=nM計算出三氧化硫的質量，計算出二氧化硫的物質的量，根據V=nVm計算出標況下二氧化硫的體積；硫燃燒生成二氧化硫，計算出硫原子的物質的量，得出消耗氧氣的物質的量，再計算出標況下氧氣的體積；
（5）相同質量時，物質的量與摩爾質量成反比；分子數與物質的量成正比；相同條件下體積之比等于物質的量之比；
（6）相同條件下，等體積的氣體具有相同的物質的量、分子數；根據甲烷和二氧化碳的分子組成計算出含有原子數之比；根據m=nM計算出二者的質量之比；等體積的甲烷和二氧化碳具有相同的物質的量，根據M=$\frac{m}{n}$計算出平均摩爾質量．

解答 解：（1）8.8克CO₂的物質的量為：$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，0.2mol二氧化碳分子中含有O原子的數目為：0.2N_A；標準狀況下0.2mol的體積是：22.4L/mol×0.2mol=4.48L，
故答案為：0.2mol；0.2N_A；4.48L；
（2）19克MgCl₂的物質的量為：$\frac{19g}{95g/mol}$=0.2mol，0.2mol氯化鎂中含有0.2molMg²⁺；0.2mol氯化鎂中含有0.2mol鎂離子、0.4mol氯離子，總共含有0.6mol離子，含有離子數目0.6N_A；含有Cl^-0.4mol的MgCl₂中Mg²⁺的物質的量為：0.4mol×$\frac{1}{2}$=0.2mol，0.2mol鎂離子的質量為：24g/mol×0.2mol=4.8g，
故答案為：0.2mol；0.6N_A；4.8g；
（3）3.01×10²³個NH₄⁺的物質的量為：$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.5mol，質量為：18g/mol×0.5mol=9g；0.5mol銨根離子中含有質子的物質的量為：0.5mol×11=5.5mol，含有電子的數目為：0.5×10×N_A=5N_A，
故答案為：0.5mol；9g；5N_A；
（4）1.5mol SO₃的質量為：80g/mol×1.5mol=120g；1.5mol三氧化硫中含有氧原子的物質的量為：1.5mol×3=4.5mol，含有4.5mol氧原子需要二氧化硫的物質的量為：$\frac{4.5mol}{2}$=2.25mol，標準狀況下2.25molSO₂的體積為：22.4L/mol×2.25mol=50.4L；16g單質硫的物質的量為：$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，0.5molS完全燃燒生成0.5mol二氧化硫需要消耗0.5mol氧氣，標況下0.5mol氧氣的體積為：22.4L/mol×0.5mol=11.2L，
故答案為：120g；50.4；11.2；
（5）相同質量的兩種氣體Cl₂、O₂，根據根據n=$\frac{m}{M}$可知，它們的物質的量比與摩爾質量成反比，則二者的物質的量之比為：32g/mol：71g/mol=32：71；它們所含分子數=物質的量成正比=32：71；在相同條件下它們的體積比=物質的量之比=32：71，
故答案為：32：71；32：71；32：71；
（6）在同溫同壓下，同體積的甲烷（CH₄）和二氧化碳具有相同的物質的量，二者的分子數相等，則分子數之比為1：1；物質的量之比為1：1，原子總數之比為（1×4）：（1×3）=4：3；二者的物質的量相等，則質量之比與摩爾質量成正比，則二者的質量之比為：16g/mol：44g/mol=4：11；等體積的甲烷（CH₄）和二氧化碳具有相同的物質的量，則混合氣體的平均摩爾質量為：$\frac{16g/mol+44g/mol}{1+1}$=30g/mol，
故答案為：1：1；1：1；4：3；4：11；30g/mol．

點評 本題考查了阿伏伽德羅定律及其推論的綜合應用，題目難度中等，注意掌握阿伏伽德羅定律內容，熟練掌握物質的量與其它物理量之間的轉化關系，試題知識點較多、計算量較大，充分考查學生的分析能力及化學計算能力．