Question

【题目】有关物质的量的计算是中学化学的重要部分，请回答下列有关物质的量的计算问题。

(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为________，所含原子个数比为_______。

(2)设NA为阿伏加德罗常数的数值，如果a g氧气中含有的分子数为b，则c g氧气在标准状况下的体积约是__________（用含NA的式子表示）。

(3)在同温、同压下，实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍，若其中CO和N2的物质的量之比为1∶1，则混合气体中氧元素的质量分数为__________。

(4)标准状况下，将V L A气体（摩尔质量为M g/mol）完全溶于0.1 L水（密度1 g/cm3）中，所得溶液的密度为d g/mL，则此溶液的物质的量浓度为_______mol/L。

(5)100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后（溶液体积保持不变），溶液中SO42-的物质的量浓度为____________。

Answer 1

【答案】3:2 1:1 48.3% mol/L 0.4mol/L

【解析】

(1)根据可知，等质量的O2和O3所含分子个数之比与摩尔质量成反比；

(2)气体的组分都为氧气，所以其质量与分子数成正比，据此计算cg氧气中的分子数，再计算其物质的量，进而计算体积；

(3)首先根据同温同压下，气体物质有以下关系，计算混合气体的平均相对分子质量，其中CO、N2的相对分子质量都是28，因此可看作CO和O2的混合气体；

(4)根据公式，进行计算；

(5)混合前后SO42-的物质的量不变。

(1)根据可知，等质量的O2和O3所含分子个数之比与摩尔质量成反比，所以二者分子数之比=48g/mol:32g/mol=3:2，根据分子构成知，其原子个数之比=(3×2):(2×3)=1:1，故答案为：3:2；1:1；

(2)ag氧气含有的分子数为b，设c g氧气含有的分子数为x，气体的组分都为氧气，所以其质量与分子数成正比，则有，解得，cg氧气的物质的量为，则其体积为，故答案为：；

(3)混合气体的密度是H2的14.5倍，同温同压下，气体物质有以下关系，则混合气体的平均相对分子质量为14.5×2=29，CO、N2的相对分子质量都是28，因此可看作是CO和O2的混合气体，设CO和N2的总物质的量为xmol，O2的物质的量为ymol，则28x+32y=29(x+y)，整理得，若其中CO和N2的物质的量之比为1∶1，则混合气体中氧元素的质量分数为，故答案为：48.3%；

(4)该气体的物质的量为，质量为，溶液的体积为，则此溶液的物质的量浓度为，故答案为：mol/L；

(5)混合前后SO42-的物质的量不变，n(SO42-)=0.1L×0.3mol/L+0.05L×0.2mol/L×3=0.06mol，溶液的体积为150mL，则混合后溶液中SO42-的物质的量浓度为，故答案为：0.4mol/L。