Question

【题目】（1）常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，混合后得到密度为1.17 g·cm－3的溶液。请计算：

①混合后的溶液中NaCl的质量分数为__________________。

②混合后的溶液的物质的量浓度为___________。

③在1 000g水中需加入__________ mol氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合后的溶液的浓度相等(计算结果保留1位小数)。

（2）相同条件下，某Cl2与O2混合气体100 mL恰好与150 mL H2化合生成HCl和H2O，则混合气体中Cl2与O2的体积比为__________，混合气体的平均相对分子质量为____________。

（3）两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为____________。

（4）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，其中O2的质量分数为____________ (计算结果保留1位小数) 。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_______________ (计算结果保留1位小数)。

Answer 1

【答案】 20% 4.0 mol·L－1 4.3 1∶1 51.5 44 g·mol－1 27.6% 48.3%

【解析】（1）①由题意，混合后溶液的质量为2.00g+30.0g=50.0g，则混合后NaCl的质量分数为：(20.0g×14%+30.0g×24%)÷50.0g×100%=20%；②混合后溶液中NaCl的物质的量浓度为：c=1000ρω/M=molL－1=4.0mol·L－1；③设需加入NaCl的物质的量为n mol，则NaCl的质量为n mol×58.5g/mol=58.5n g，根据题意列式为： =20%，解得n≈4.3(计算结果保留1位小数)。

（2）由Cl2+H22HCl，2H2+O22H2O可知，氯气与氢气反应的体积比是1：1，氧气与氢气反应的体积比是1：2；设氯气的体积为x，则与氯气反应的氢气的体积也为x，氧气的体积为（100mL-x），与氧气反应的氢气的体积为2(100mL-x)，所以，x+2(100mL-x)=150mL，解得：x=50mL，氧气的体积为100mL-50mL=50mL，所以，混合气体中Cl2和O2的体积之比为50mL：50mL=1：1．假设氯气和氧气各1摩尔，混合气体的平均摩尔质量为：(71g+32g)÷2mol=51.5g·mol－1，则混合气体的平均相对分子质量为51.5。

（3）根据PV=nRT，在T、V相同时，压强之比等于物质的量之比，即4：11=： ，解得：M=44mol·L－1。

（4）同温、同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比，混合气体的密度是H2的14.5倍，则混合气体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，可以看作CO和O2的混合气体，设CO、N2的总物质的量为xmol、O2的物质的量为ymol，则28x+32y=29（x+y），解得x：y=3：1，故氧气的质量分数=×100%≈27.6%(计算结果保留1位小数)；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×100%≈48.3%(计算结果保留1位小数)。