Question

【题目】利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空。

(1)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为______。

(2)在一定的温度和压强下，1体积 X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物，则该化合物的化学式是________。

(3)将50 mL 0.1 mol·L的NaCl和100 mL 0.05 mol·LCaCl2溶液混合后，若溶液的体积为二者体积之和，则混合溶液中c(Cl-)为________。

(4)三种正盐的混合溶液中含有0.2 mol Na+、0.25 mol Mg2+、0.4 mol Cl-、SO42-，则n(SO42-)为_________。

(5)有等体积的NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液，分别与足量的AgNO3溶液反应，若生成沉淀的质量相等，则三种溶液中所含溶质的物质的量浓度之比为_____________。

(6)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的密度为0.75g/L，该混合气体的平均摩尔质量为_____________，NH3的体积分数为___________。

Answer 1

【答案】4：3 XY3或Y3X 0.1mol/L 0.15mol 6：3：2 16.8g/mol 80%

【解析】

(1)NH3与CH4含相同数目的H原子，则H原子物质的量相等；

(2)一定的温度和压强下气体的体积之比等于其物质的量之比，等于化学方程式的系数之比，化学反应遵循原子守恒；

(3)先分别利用n=c·V来计算溶液中溶质的物质的量，从而确定Cl-的物质的量，最后利用c=来计算混合液中Cl-的物质的量浓度；

(4)根据溶液电荷守恒分析；

(5)若生成沉淀AgCl的质量相等，设AgCl为1mol，根据氯离子守恒计算NaCl、CaCl2、AlCl3的物质的量，再根据c=确定溶液的浓度关系；

(6)依据M=ρ标·Vm；设NH3与CH4的物质的量分别为x、y，依据混合气体平均摩尔质量计算二者物质的量之比。

(1)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，由于NH3与CH4分子中含H原子个数比为3：4，所以NH3和CH4的物质的量之比为4：3；

(2)由题意可知，一定的温度和压强下，1体积X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物，气体的体积之比等于其物质的量之比，等于化学方程式的系数之比，所以反应物X2和Y2的系数之比是1：3，根据原子守恒可知发生反应为：X2+3Y2=2XY3，所以化合物化学式为XY3，也可以写为Y3X；

(3)NaCl的物质的量为0.05L×0.1mol/L=0.005mol，CaCl2的物质的量为0.1L×0.05mol/L×2=0.01mol，则混合溶液中Cl-的物质的量为0.005mol+0.01mol=0.015mol，混合溶液的体积为0.05L+0.1L=0.15L，则混合液中Cl-的物质的量浓度为c==0.1mol/L；

(4)溶液中阳离子带有的正电荷总数与阴离子带有的负电荷总数相等，则n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+2n(SO42-)，将各种离子浓度带入上式，0.2mol+0.25mol×2=0.4 mol+2n(SO42-)，解得n(SO42-)=0.15mol；

(5)若生成沉淀AgCl的质量相等，设AgCl为1mol，根据氯离子守恒，则n(NaCl)=1mol、n(CaCl2)=0.5mol，n(AlCl3)=mol，故NaCl、CaCl2、AlCl3的物质的量之比=1mol：0.5mol：=6：3：2。溶液的体积相同，根据c=可知：溶液的浓度比等于溶液中溶质的物质的量的比，所以c(NaCl)：c(CaCl2)：c(AlCl3)= 6：3：2。

(6)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75g/L，混合气体平均摩尔质量： m=ρ·Vm=0.75g/L×22.4L/mol=16.8g/mol；设NH3与CH4的物质的量分别为x、y，则=16.8，解得x：y=4：1，气体的物质的量比等于体积比，则NH3的体积分数为100%=80%。