Question

10．（1）将5.3gNa₂CO₃溶于水配成1L溶液，要使Na⁺浓度变为0.2mol/L，需要加入NaCl固体5.85g．
（2）已知某NaOH溶液中，钠离子和水分子个数比为1：100，则该NaOH溶液的质量分数为2.2% （计算结果保留2位有效数字）．
（3）已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大，98%的浓H₂SO₄的物质的量浓度为18.4mol/L．据此判断49%的H₂SO₄溶液的物质的量浓度小于（填“大于”“小于”或“等于”）9.2mol/L．
（4）某固体单质，其密度为5g/cm³．用X射线研究该固体的结果表明：在棱长为1×10^-7 cm的立方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近150．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算碳酸钠物质的量，根据n=cV计算溶液中钠离子物质的量，根据钠离子守恒计算NaCl物质的量，再根据m=nM计算NaCl的质量；
（2）钠离子和水分子个数比为1：100，则NaOH与水的物质的量之比为1：100，根据n=nM计算出二者的质量之比，再计算出氢氧化钠溶液的质量分数；
（3）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$及硫酸溶液的浓度越大时，其溶液的密度越大来分析
（4）根据m=ρV可计算质量，1mol原子的质量在数值上等于其相对原子质量．

解答 解：（1）5.3g碳酸钠的物质的量为：$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol，0.05mol碳酸钠中含有0.1mol钠离子，
1L钠离子浓度为 0.2mol/L的溶液中含有钠离子的物质的量为：0.2mol/L×1L=0.2mol，
需要加入氯化钠的物质的量为：0.2mol-0.1mol=0.1mol，0.1molNaCl的质量为：58.5g/mol×0.1mol=5.85g，
故答案为：5.85；   
（2）钠离子和水分子个数比为1：100，则该溶液中氢氧化钠与水的物质的量之比为1：100，溶液中NaOH与水的质量之比为：1×40：100×18=1：45，则该溶液中氢氧化钠的质量分数为：$\frac{1}{1+45}$×100%≈2.2%，
故答案为：2.2%（或0.022）；
（3）设49%的硫酸溶液的浓度为为c，98%的浓硫酸的密度为ρ₁，49%的硫酸溶液的密度为ρ₂，
则18.4mol/L=$\frac{1000{ρ}_{1}98%}{98}$、c=$\frac{1000{ρ}_{2}×49%}{98}$，
由硫酸溶液的浓度越大时，其溶液的密度越大，
则ρ₁＞ρ₂，所以c＜9.2mol．L^-1，
故答案为：小于；   
（4）20个原子的质量为 5×（1×10^-7）³g=5×10^-21g，所以一个原子的质量为：2.5×10^-22g，则N_A个质量为：6.02×10²³×2.5×10^-22=150.5g，故摩尔质量为 150.5g/mol，则此元素的原子相对质量约为150，
故答案为：150．

点评 本题考查了物质的量的计算，题目难度中等，涉及质量、溶质质量分数、相对分子质量的计算，明确物质的量与摩尔质量、物质的量浓度等之间的关系为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．