Question

6．（1）在标准状况下4.48L CH₄和CO₂混合气体的质量为6.0g，则混合气体平均摩尔质量为30g/mol，相对于氢气的密度为15；其中CH₄和CO₂的质量比为4：11．
（2）4g NaOH溶解在水中，配成100mL溶液，配好后从中取出10mL溶液，加水稀释至100mL，则稀释后所得溶液物质的量浓度是0.1mol/L．
（3）标准状况下，V L的某气体（摩尔质量为M g/mol）溶解在1L水（水的密度近似为1g/cm³）中，假设气体完全溶解且不与水发生反应，溶液的密度为ρg/cm³，则所得溶液的物质的量浓度c=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L．（选择以上字母表达计算式，要求化简）．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算混合气体的物质的量，再根据$\overline{M}$=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算平均摩尔质量，相同条件下密度之比等于摩尔质量之比，列方程计算甲烷、二氧化碳物质的量，再根据m=nM计算二者质量之比；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算NaOH物质的量，根据c=$\frac{n}{V}$计算100mL溶液中NaOH的物质的量浓度，再根据稀释定律计算稀释后溶液物质的量浓度；
（3）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算气体的物质的量，根据m=nM计算气体的质量，溶液质量=水的质量+气体质量，根据V=$\frac{m}{ρ}$计算溶液体积，再根据c=$\frac{n}{V}$计算溶液物质的量浓度．

解答 解：（1）混合气体的物质的量为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，平均摩尔质量=$\frac{6g}{0.2mol}$=30g/mol，相同条件下密度之比等于摩尔质量之比，混合气体相对于氢气的密度为$\frac{30g/mol}{2g/mol}$=15，设CH₄和CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.1}\\{16x+44y=6}\end{array}\right.$，解得x=y=0.1，则CH₄和CO₂的质量比为16g/mol：44g/mol=4：11，
故答案为：30；15；4：11；
（2）NaOH物质的量为$\frac{4g}{40g/mol}$=0.1mol，100mL溶液中NaOH的物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，根据稀释定律，稀释后溶液物质的量浓度为$\frac{0.01L×1mol/L}{0.1L}$=0.1mol/L，
故答案为：0.1；
（3）气体的物质的量为$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，气体的质量为$\frac{V}{22.4}$mol×Mg/mol=$\frac{VM}{22.4}$g，溶液质量=1000mL×1g/mL+$\frac{VM}{22.4}$g=（1000+$\frac{VM}{22.4}$）g，则溶液体积为$\frac{（1000+\frac{VM}{22.4}）g}{1000ρg/L}$=$\frac{22400+VM}{22400ρ}$L，故溶液的物质的量浓度为$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{\frac{22400+VM}{22400ρ}L}$=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L，
故答案为：$\frac{1000ρV}{22400+VM}$．

点评 本题考查物质的量有关计算，注意掌握以物质的量为中心的计算，有利于基础知识的巩固．