Question

5．①19.6克硫酸是0.2mol H₂SO₄，含有1.4N_A个原子，1.7克NH₃在同温同压下与5.1克H₂S气体含有的氢原子数相同．
②在标准状况下，1.6g某气态氧化物RO₂体积为0.56L，该气体的物质的量是0.025mol摩尔质量是64g/mol，R的相对原子量为32
③已知Wg气体A含有a个分子，那么在标准状况下，bg气体A所占的体积是$\frac{22.4ab}{w{N}_{A}}$L （其中阿伏加德罗常数用N_A表示）
④标准状况下，密度为0.75g/L的NH₃与CH₄组成的混合气体中，NH₃的体积分数80%，混合气体的平均摩尔质量为16.8g/mol该气体对氢气的相对密度为8.4．

Answer 1

分析 ①硫酸的物质的量n=$\frac{m}{M}$；而硫酸为7原子分子，据此计算硫酸中的原子的物质的量和个数；求出氨气的物质的量，然后根据氨气中含3个H原子来计算出其含有的H原子的物质的量，然后根据H₂S中含2个H原子，求出H₂S的物质的量，并根据质量m=nM来计算；
②根据其体积求出物质的量，然后根据摩尔质量M=$\frac{m}{n}$计算；而相对分子质量在数值上等于摩尔质量，故R的相对原子质量=相对分子质量-32；
③Wg气体A含有a个分子，设bg气体含有的分子数为x个，则有：$\frac{wg}{bg}=\frac{a}{x}$，解得x值；然后根据体积V=$\frac{N}{{N}_{A}}Vm$来计算体积；
④根据M=ρVm计算混合气体的平均摩尔质量，根据十字交叉法计算混合气体中NH₃和CH₄的体积比．然后根据密度之比等于摩尔质量之比来计算．

解答 解：①19.6g硫酸的物质的量n=$\frac{m}{M}$=$\frac{19.6g}{98g/mol}$=0.2mol；而硫酸为7原子分子，故0.2mol硫酸中含有1.4mol原子，个数为1.4N_A个；1.7g氨气的物质的量为n=$\frac{1.7g}{17g/mol}$=0.1mol，而氨气中含3个H原子，故0.1mol氨气中含0.3molH原子，而H₂S中含2个H原子，故含相同H原子数的H₂S的物质的量为n=$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，质量m=nM=0.15mol×34g/mol=5.1g．
故答案为：0.2；1.4N_A；5.1；
②标准状况下，Vm=222.4L/mol，
1.6g某气态氧化物RO₂的体积为0.56L，
其物质的量为$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
其摩尔质量为$\frac{1.6g}{0.025mol}$=64g/mol，故RO₂的相对分子质量为64．
则R的相对原子质量=64-16×2=32．
故答案为：0.025mol；64g/mol；32；
③Wg气体A含有a个分子，设bg气体含有的分子数为x个，则有：$\frac{wg}{bg}=\frac{a}{x}$，解得x=$\frac{ab}{w}$；在标况下的体积V=$\frac{N}{{N}_{A}}Vm$=$\frac{\frac{ab}{w}}{{N}_{A}/mol}×22.4L/mol$=$\frac{22.4ab}{w{N}_{A}}$L，故答案为：$\frac{22.4ab}{w{N}_{A}}$L；
④混合气体在标准状况下的密度为0.75g/L，
则混合气体的平均摩尔质量为0.75g/L×22.4L/mol=16.8g/mol．
根据十字交叉法计算混合气体中NH₃和CH₄的体积比：


所以混合气体中NH₃和CH₄的体积比为0.8：0.2=4：1．
即氨气的体积分数=$\frac{4}{5}×100%$=80%；
由于混合气体的平均摩尔质量为16.8g/mol，而氢气的摩尔质量为2g/mol，故混合气体对氢气的相对密度为$\frac{16.8}{2}$=8.4．
故答案为：80%；16.8g/mol；8.4．

点评 本题考查物质的量的有关计算和混合物的计算，难度中等，本题采取十字交叉法计算，简化计算．采取常见解法，容易理解，但计算繁琐，容易出错．