Question

10．（1）关于SO₂和SO₃两种化合物：
①等质量的SO₂和SO₃物质的量之比为5：4，分子个数之比为5：4，O原子个数之比为5：6．
②同温同压下，等体积的SO₂和SO₃气体物质的量之比为1：1，质量之比为4：5．
（2）设N_A为阿伏加德罗常数的数值，如果ag氨气中含有的原子数目为b，那么cg氨气在标准状况下的体积约是$\frac{5.6bc}{a{N}_{A}}$（用含N_A的式子表示）．
（3）现有14.4gCO和CO₂的混合气体，在标准状况下其体积为8.96L．
①该混合气体的平均摩尔质量为36g/mol．
②该混合气体中CO和CO₂的体积之比为1：1，CO₂的质量为8.8g．
③该混合气体中碳原子的数目为0.4N_A．

Answer 1

分析 （1）①根据n=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$计算出二者物质的量、分子数及含有氧原子数之比；
②同温同压下气体摩尔体积相同，则等体积的二者具有相同的物质的量，根据m=nM计算出二者质量之比；
（2）先求出ag氨气含有的分子数，再求出其物质的量，最后根据气体体积公式求出体积
（3）①标况下混合气体的体积为8.96L，其物质的量为：$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，根据M=$\frac{m}{M}$计算出平均摩尔质量；
②设出一氧化碳、二氧化碳的物质的量，根据气体的总质量和总物质的量列方程式计算；
③根据质量守恒定律及N=nN_A计算该混合气体中碳原子的数目．

解答 解：（1）①根据n=$\frac{m}{M}$可知，等质量的SO₂和SO₃物质的量之比与其摩尔质量成反比，所以二者物质的量之比=80g/mol：64g/mol=5：4，分子个数之比=物质的量之比=5：4；O原子个数之比=（5×2）：（4×3）=5：6，
故答案为：5：4；5：4；5：6；
②同温同压下，气体摩尔体积相同，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$可知等体积的SO₂和SO₃气体物质的量之比为1：1，质量之比=摩尔质量之比=64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案为：1：1；4：5；
（2）ag氨气中含有的原子数目为b，ag氨气含有氨气分子数为$\frac{b}{4}$，则cg氨气含有分子数为：$\frac{b}{4}$×$\frac{cg}{ag}$=$\frac{bc}{4a}$，其物质的量为：$\frac{\frac{bc}{4a}}{{N}_{A}mo{l}^{-1}}$=$\frac{bc}{4a{N}_{A}}$mol，标准状况下$\frac{bc}{4a{N}_{A}}$mol氨气的体积为：22.4L/mol×$\frac{bc}{4a{N}_{A}}$mol=$\frac{5.6bc}{a{N}_{A}}$L，
故答案为：$\frac{5.6bc}{a{N}_{A}}$L；
（3）①标况下混合气体的体积为8.96L，其物质的量为：$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{14.4g}{0.4mol}$=36g/mol，
故答案为：36g/mol；
②设混合气体中CO的物质的量为xmol，CO₂的物质的量为ymol，则根据混合物的质量为14.4g可得：28x+44y=14.4 ①；
根据气体的物质的量为0.4mol可得：x+y=0.4 ②
解①②得：x=0.2mol、y=0.2mol，
相同条件下气体体积之比等于物质的量之比=0.2mol：0.2mol=1：1；
0.2mol二氧化碳的质量为：44g/mol×0.2mol=8.8g，
故答案为：1：1；8.8g；
③由于CO和CO₂中均含1个碳原子，故0.2molCO和0.2molCO₂中共含0.4molC原子，含有0.4N_A个C原子，
故答案为：0.4N_A．

点评 本题考查了阿伏伽德罗定律及其推论的应用，题目难度中等，明确阿伏伽德罗定律的内容为解答关键，注意掌握物质的量与其它物理量之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．