Question

11．标准状况下，容积为VmL的烧瓶内充满NH₃，设N_A代表阿伏加德罗常数的数值．
①标准状况下NH₃的密度是0.76g/L，烧瓶内氢原子总数是$\frac{3{N}_{A}V}{22400}$．
②已知NH₃极易溶于水，所得溶液称为氨水（溶质为NH₃）．用烧瓶中的NH₃做喷泉实验，水充满烧瓶，所得溶液密度为d g/mL，假设NH₃没有损耗，所得溶液物质的量浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L或0.045mol/L，溶质的质量百分数为$\frac{17}{224d}%$．
③标准状况下该烧瓶若充满H₂时总质量为a g，则充满NH₃时烧瓶总质量为（a+$\frac{15V}{22400}$）g．

Answer 1

分析 ①标况下气体密度=$\frac{M}{{V}_{m}}$；N=$\frac{V}{{V}_{m}}$×N_A×3；
②氨气的物质的量=$\frac{V}{{V}_{m}}$，溶液的物质的量浓度=$\frac{\frac{V}{{V}_{m}}}{V}$；
氨气的质量=$\frac{V}{{V}_{m}}M$，溶液的质量=dg/mL×VmL=dVg，溶液质量分数=$\frac{氨气质量}{溶液质量}$×100%；
③相同条件下，相同体积的不同气体其物质的量相等，
该烧瓶中氨气物质的量=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol，氨气的质量=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol×17g/mol=$\frac{17V}{22400}$g，
则相同条件下氢气的质量=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol×2g/mol=$\frac{V}{11200}$g，
则烧瓶质量=ag-$\frac{V}{11200}$g，
则充满氨气的质量=氨气质量+烧瓶质量．

解答 解：①标况下气体密度=$\frac{M}{{V}_{m}}$=$\frac{17g/mol}{22.4L/mol}$=0.76g/L；N=$\frac{V}{{V}_{m}}$×N_A×3=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol×N_A/mol×3=$\frac{3{N}_{A}V}{22400}$，
故答案为：0.76g/L；$\frac{3{N}_{A}V}{22400}$；
②氨气的物质的量=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol，溶液的物质的量浓度=$\frac{\frac{V}{{V}_{m}}}{V}$=$\frac{1}{{V}_{m}}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L或0.045 mol/L；
氨气的质量=$\frac{V}{{V}_{m}}M$，溶液的质量=dg/mL×VmL=dVg，溶液质量分数=$\frac{氨气质量}{溶液质量}$×100%=$\frac{（\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}×17）g}{dVg}×100%$=$\frac{17}{224d}%$，
故答案为：$\frac{1}{22.4}$mol/L或0.045 mol/L；$\frac{17}{224d}%$；
③相同条件下，相同体积的不同气体其物质的量相等，
该烧瓶中氨气物质的量=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol，氨气的质量=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol×17g/mol=$\frac{17V}{22400}$g，
则相同条件下氢气的质量=$\frac{1{0}^{-3}V}{22.4}$mol×2g/mol=$\frac{V}{11200}$g，
则烧瓶质量=ag-$\frac{V}{11200}$g，
则充满氨气的质量=ag-$\frac{V}{11200}$g+$\frac{17V}{22400}$g=（a+$\frac{15V}{22400}$）g，
故答案为：（a+$\frac{15V}{22400}$）．

点评 本题考查物质的量浓度有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，把握各个物理量之间的关系是解本题关键，注意②中氨水物质的量浓度与气体体积无关，为易错点．