Question

4．（1）同温同压下，同体积甲烷和二氧化碳分子数之比1：1  物质的量之比1：1原子总数之比5：3，质量之比4：11  密度之比4：11
（2）在标况下，4克氢气、11.2升氧气、1摩尔水这种，所含分子数最多的为4g H₂质量最大的为H₂O 体积最小的为H₂O．

Answer 1

分析 （1）同温同压下，相同体积的气体的物质的量相等，含有相同分子数目，甲烷分子含有原子数目为甲烷分子的5倍，二氧化碳分子含有原子数目为二氧化碳分子的3倍，进而计算分子含有的原子数目之比，根据物质的量和气体的摩尔质量计算质量和密度关系；
（2）依据n=$\frac{N}{{N}_{A}}$=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{m}{M}$，结合1个氢气分子含有2个氢原子，1个氧气分子含有2个氧原子，1个水分子含有3个原子解答．

解答 解：（1）同温同压下，相同体积的气体物质的量相同，分子数目相同，则物质的量之比为1：1，分子数之比为1：1，
甲烷的分子式为CH₄，1个分子中含有5个原子，二氧化碳的分子式为CO₂，1个分子中含有3个原子，相同物质的量的气体原子数之比为5：3，
甲烷的相对分子质量为16，二氧化碳的相对分子质量为44，则质量之比为16：44=4：11，
体积相同，则密度之比等于物质的质量之比，也为4：11，
故答案为：1：1；1：1；5：3；4：11；4：11；
（2）4g氢气的物质的量n（H₂）=$\frac{4g}{2g/mol}$=2mol，含有原子数为4N_A；标况下体积为：2mol×22.4L/mol=44.8L；
11.2L氧气的物质的量n（O₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5 mol，含有原子数为0.5mol×2×N_A=N_A；质量为0.5mol×32g/mol=16g；
1mol H₂O含有原子数为1mol×3×N_A=3N_A；质量为1mol×18g/mol=18g；标况下体积V=$\frac{18g}{1g/mL}$=18mL；
依据N=n×N_A，分子个数与物质的量成正比，所以在标准状况下，4g H₂、11.2L O₂、1mol H₂O中，所含分子数最多的是：4g H₂；
所以含原子数最多的是：4g H₂；质量最大的是水，体积最小为液态水，
故答案为：H₂；H₂O；H₂O．

点评 本题考查了物质的量的有关计算，明确n=$\frac{N}{{N}_{A}}$=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{m}{M}$，即可解答，题目难度不大，侧重考查学生对基础知识掌握熟练程度，注意标况下水是液体．