Question

9．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：
（1）2.3g 乙醇含有0.3N_A个H原子，所含共价键的物质的量0.4mol，其中所含官能团羟基的电子数为0.45N_A．
（2）某条件下，8g氧气所占的体积为6L，则在该条件下的气体摩尔体积为24L/mol．
（3）100mL硫酸铝溶液中C（Al³⁺）=0.20mol/L（不考虑水解因素），则其中n（SO₄^2-）=0.03mol．
（4）在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2mol Cl^-，此氯化物的摩尔质量为95g/mol．
（5）6.72L CO（标准状况）与一定量的Fe₂O₃恰好完全反应（生成Fe与CO₂）后，生成Fe的质量为11.2g，转移的电子数目为0.6N_A．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算出乙醇的物质的量，再计算出含有H原子数；乙醇分子中含有4个共价键，根据乙醇的物质的量计算出含有的共价键的物质的量；羟基中含有9个电子，结合乙醇的物质的量计算出该乙醇的羟基中含有的电子数；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算出8g氧气的物质的量，最关键Vm=$\frac{V}{n}$计算出在该条件下的气体摩尔体积；
（3）根据n=cV计算出铝离子的物质的量，再根据硫酸铝的化学式计算出含有的硫酸根离子的物质的量；
（4）某二价金属的氯化物中含有0.2mol Cl^-，该氯化物的物质的量为0.1mol，然后根据M=$\frac{m}{M}$计算出此氯化物的摩尔质量；
（5）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出标况下6.72L二氧化碳的物质的量，再根据电子守恒计算出生成铁的物质的量及质量、转移的电子数．

解答 解：（1）2.3g乙醇的物质的量为：$\frac{2.3g}{46g/mol}$=0.05mol，0.05mol乙醇分子中含义H原子的物质的量为：0.05mol×6=0.3mol，含义H原子数为0.3N_A；
乙醇分子中含义5个C-H键、1个C-C键、1个C-O键和1个O-H键，总共含有8个共价键，则0.05mol乙醇分子中含义共价键的物质的量为：0.05mol×8=0.4mol；
0.05mol乙醇分子中含义0.05mol羟基，0.05mol羟基中含有的电子的物质的量为：9×0.05mol=0.45mol，含有电子数为0.45N_A，
故答案为：0.3N_A；0.4mol；0.45N_A；
（2）8g氧气的物质的量为：$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，0.25mol氧气在该条件下的体积为6L，则该条件下的气体摩尔体积为：$\frac{6L}{0.05mol}$=24L/mol，
故答案为：24L/mol；
（3）100mL硫酸铝溶液中c（Al³⁺）=0.20mol/L，则该溶液中含有铝离子的物质的量为：n（Al³⁺）=0.20mol/L×0.1L=0.02mol，根据硫酸铝的化学式可知该溶液中含有的n（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$n（Al³⁺）=0.03mol，
故答案为：0.03mol；
（4）9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2mol Cl^-，该氯化物的物质的量为：0.2mol$\frac{1}{2}$=0.1mol，则此氯化物的摩尔质量为：$\frac{9.5g}{0.1mol}$=95g/mol，
故答案为：95g/mol；
（5）标况下6.72L二氧化碳的物质的量为：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，0.3mol完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为：0.3mol×（4-2）=0.6mol，转移电子的数目为0.6N_A，
根据电子守恒，反应生成铁的物质的量为：$\frac{0.6mol}{3-0}$=0.2mol，质量为：56g/mol×0.2mol=11.2g，
故答案为：11.2；0.6N_A．

点评 本题考查了物质的量的计算，题目难度中等，试题知识点较多、计算量较大，充分考查学生的分析能力及化学计算能力，明确物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏伽德罗常数等之间的关系为解答关键．