Question

18．（1）8g CH₄在标准状况下所占的体积约为11.2L；同温、同压下，甲烷和氨气密度之比为16：17，质量相等的甲烷和氨气的体积之比为17：16．
（2）标准状况下，11.2LCO和CO₂混合气体质量为20.4g，求混合气体中CO和CO₂的体积比为1：4，混合气体的平均摩尔质量40.8g/mol．
（3）若30g密度为d g/mL的AlCl₃的溶液中含有0.9g Al³⁺（不考虑Al³⁺与水反应），则Cl^-浓度为$\frac{10}{3}dmol/L$．

Answer 1

分析 （1）体积V=nVm=$\frac{m}{M}{N}_{A}$；在同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比；质量相等时，物质的量之比和摩尔质量成反比，而体积和物质的量成正比；
（2）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算11.2LCO和CO₂混合气体总物质的量，根据二者总质量、总物质的量列方程计算CO和CO₂的物质的量，相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据$\overline{M}$=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算混合气体平均摩尔质量；
（3）根据铝离子的质量计算铝离子的物质的量，根据溶液的质量和密度计算溶液的体积，进而计算铝离子的物质的量浓度，根据c（Cl^-）=3c（Al³⁺），计算氯离子的浓度．

解答 解：（1）8g甲烷的体积V=nVm=$\frac{m}{M}{N}_{A}$=$\frac{8g}{16g/mol}×22.4L/mol$=11.2L；在同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，故甲烷和氨气的密度之比为16：17；质量相等时，物质的量之比和摩尔质量成反比，故等质量的甲烷和氨气的物质的量之比为17：16，而在同温同压下，体积和物质的量成正比，故体积之比也为17：16，故答案为：11.2；16：17；17：16；
（2）解：标况下，11.2LCO和CO₂混合气体总物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
设CO物质的量为xmol，CO₂的物质的量为ymol，则：
x+y=0.5 ①
28x+44y=20.4 ②
解①②得x=0.1 y=0.4
相同条件下，CO和CO₂的体积之比为0.1mol：0.4mol=1：4，
混合气体平均摩尔质量为$\frac{20.4g}{0.1mol+0.4mol}$=40.8g/mol，
故答为：1：4，40.8g/mol；
（3）0.9g Al³⁺的物质的量为$\frac{0.9g}{27g/mol}$=$\frac{1}{30}$mol，
溶液的体积为$\frac{30g}{dg/ml}$=$\frac{30}{d}×1{0}^{-3}L$，
所以c（Al³⁺）=$\frac{\frac{1}{30}mol}{\frac{30}{d}×1{0}^{-3}L}$=$\frac{10}{9}dmol/L$，
根据c（Cl^-）=3c（Al³⁺），
则c（Cl^-）=$\frac{10}{9}d$mol/L×3=$\frac{10}{3}dmol/L$，
故答案为：$\frac{10}{3}dmol/L$；

点评 本题考查了物质的量的有关计算，熟练掌握公式的使用和物质的结构特点是关键，难度不大．