Question

根据要求回答下列问题。

(1)相同质量的SO₂气体和SO₃气体,其分子数之比为__________,氧原子数之比为__________,相同条件下(同温同压)的体积之比为__________,密度之比为__________。

(2)SO₂与O₂的混合气体中,氧元素的质量分数为70%,则SO₂与O₂的物质的量之比是__________,这种混合气体的密度是同温同压下氧气密度的_________倍。

(3)用2.4 mol·L^-1的H₂SO₄溶液配制100 mL浓度为0.2 mol·L^-1的稀硫酸,需量取2.4 mol·L^-1的H₂SO₄溶液的体积是__________mL。

(4)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

①未洗涤烧杯和玻璃棒,使所配溶液浓度________;

②定容时俯视刻度线,使所配溶液浓度________;

③摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水,使所配溶液浓度________。

Answer 1

【解析】(1)设SO₂与SO₃均为1 g,则n(SO₂)==mol,n(SO₃)=

=mol,则SO₂中n(O)=2n(SO₂)=mol,SO₃中n(O)=mol,故分子数之比为∶=5∶4,氧原子数之比为∶=5∶6。据阿伏加德罗定律:体积之比等于物质的量之比,即V(SO₂)∶V(SO₃)=5∶4,密度之比等于摩尔质量之比,即ρ(SO₂)∶

ρ(SO₃)=64∶80=4∶5。

(2)设有100 g混合物,则氧元素的质量为70 g,硫元素的质量为30 g,二氧化硫中硫元素的质量分数为50%,则二氧化硫的质量为=60 g,氧气的质量为100 g-

60 g=40 g,氧气的摩尔质量是32 g·mol^-1,二氧化硫的摩尔质量是64 g·mol^-1,SO₂与O₂的物质的量之比为∶=3∶4,同温同压下气体的密度比等于摩尔质量比,混合气体的平均摩尔质量为g·mol^-1=g·mol^-1,混合气体与氧气的摩尔质量比为∶32=∶1,所以混合气体的密度是氧气密度的倍。

(3)根据稀释前后硫酸的物质的量不变可知:

2.4 mol·L^-1×V=0.100 L×0.2 mol·L^-1,V=0.008 3 L,故需要量取2.4 mol·L^-1的H₂SO₄溶液的体积是8.3 mL。

(4)误差分析根据公式c=进行分析,若未洗涤烧杯和玻璃棒,则n减小,V不变,c偏低;若定容时俯视,则使所加溶液体积变小,n不变,V减小,c偏高;若摇匀后发现低于液面再加蒸馏水,则会使V变大,由于n不变,则c偏低。

答案:(1)5∶4　5∶6　5∶4　4∶5　(2)3∶4　

(3)8.3　(4)①偏低　②偏高　③偏低

【技法小结】配制溶液时判断误差的方法

判断误差时,一般是依据实验原理,对实验结果的数学表达式进行分析,找出自变量和因变量的简单关系(成正比或反比)。配制一定物质的量浓度的溶液时,可以由c_B=进行分析,c_B与n_B成正比,与V成反比,所以若某一操作引起n_B增大,则结果偏高,反之则偏低;若某一操作引起V增大,则结果偏低,反之则偏高。