Question

8．O₂和O₃是氧元素的两种单质，根据其分子式完成下列各题：
①等质量的O₂和O₃所含分子个数比为3：2，原子个数比为1：1，分子的物质的量之比为3：2．
②等温等压下，等体积的O₂和O₃所含分子个数比为1：1，原子个数比为2：3，质量比为2：3．
③设N_A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$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L（用含N_A的式子表示）．

Answer 1

分析 ①假设O₂和O₃的质量均为48g，根据n=$\frac{n}{M}$计算各自物质的量，分子数目之比等于其物质的量之比，均由O原子构成，则氧原子质量相等，含有O原子数目相等；
②假设O₂和O₃的体积均为22.4L，依据n=$\frac{V}{22.4L/mol}$计算各自物质的量，分子数目之比等于其物质的量之比，臭氧为3原子分子，氧气为双原子分子；依据m=nM计算各自质量；
③根据组分都为氧气，所以其质量与分子数成正比，计算cg气体的物质的量，最后根据气体体积公式求出体积，据此解答．

解答 解：①假设O₂和O₃的质量均为48g，
则O₂的物质的量为$\frac{48g}{32g/mol}$=1.5mol，
O₃的物质的量为$\frac{48g}{48g/mol}$=1mol，
故O₂和O₃所含分子个数比为1.5mol：1mol=3：2；
O₂和O₃均由O原子构成，则氧原子质量相等，含有O原子数目相等，即原子个数比为1：1，
O₂和O₃分子的物质的量之比为1.5mol：1mol=3：2，
故答案为：3：2；1：1；3：2；
②假设O₂和O₃的体积均为22.4L，依据n=$\frac{V}{22.4L/mol}$，氧气与臭氧的物质的量都为1mol；
O₂和O₃均由O原子构成，臭氧为3原子分子，氧气为双原子分子，含有O原子数目分别：2N_A，3N_A；原子个数比为：2：3；
氧气质量m（O₂）=1mol×32g/mol=32g，臭氧的质量m（O₃）=1mol×48g/mol=48g，二者质量之比：32：48=2：3；
故答案为：1：1；2：3；2：3；
③根据其组分都为氧气相同，所以其质量与分子数成正比，ag氧气含有的分子数为：b个，质量与分子数的比列式为：ag：b个=cg：x个，
x=$\frac{bc}{a}$个；
cg该混合气体含有的物质的量为：n=$\frac{bc}{a{N}_{A}}$mol其体积为：V=n×V_m =$\frac{bc}{a{N}_{A}}$mol×V_m =$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L．
故答案为：$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L．

点评 本题考查了有关阿伏伽德罗常数的计算，明确相关概念及计算公式是解题关键，题目难度不大．