Question

【题目】某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，他们以教材中相关（科学探究）为基础，设计了如图实验装置并记录相关实验数据。

（实验装置）

（部分实验数据）

温度	压强	时间	水槽中H2O的质量	H2体积	O2体积
30 ℃	101 kPa	0	300 g	0	0
30 ℃	101 kPa	4分钟	298.2 g		1.243 L

请回答下列问题：

(1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是________mol、________mol。

(2)该温度下，气体摩尔体积是__________。

(3)在该实验条件下，3 mol O2的气体的体积为____________L

Answer 1

【答案】0.1 0.05 24.86 L/mol 74.58 L

【解析】

(1)电解4min前后水的质量差可计算出电解水的质量，根据电解方程式中物质反应关系可计算出4分钟时反应产生的H2、O2的物质的量；

(2)由O2的体积、氧气的物质的量可计算出该温度下的气体摩尔体积；

(3)根据V=n·Vm可计算出该条件下3 mol O2的气体的体积。

(1)电解水的质量为m(H2O)=300 g-298.2 g=1.8 g；n(H2O)==0.1 mol，根据电解方程式：2H2O2H2↑+O2↑可知：n(H2)= n(H2O)= 0.1 mol，n(O2)= n(H2O)=×0.1 mol=0.05 mol；

(2)由于n=，在该温度下，0.05molO2的体积是1.243 L，所以在该温度下的气体摩尔体积是Vm==24.86 L/mol；

(3)在该实验条件下气体摩尔体积为24.86 L/mol，则3mol O2的气体的体积V=3 mol×24.86 L/mol=74.58 L。