题目内容

2.相同条件下,同质量的X、Y两种气体,相对分子质量分别为A、B,则:
(1)X与Y的体积比为B:A,分子个数比为B:A,密度比为A:B.
(2)相同条件下的X、Y两种气体体积相同,则X与Y的质量之比为A:B,物质的量之比为1:1.
(3)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96L,其质量为7.60g,则混合气体平均相对分子质量为19g/mol;混合气体中甲烷的体积为6.72L;一氧化碳的质量为2.8g.

分析 (1)根据n=$\frac{m}{M}$可知,相同质量的气体物质的量之比与摩尔质量成反比,再根据V=nVm可知,相同条件下气体体积之比等于物质的量之比;根据相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比;
(2)同温同压下的气体体积相同,根据V=nVm可知,则二者物质的量相同,根据m=nM可知,质量之比等于摩尔质量之比;
(3)由平均摩尔质量=$\frac{m}{M}$来计算,由质量和物质的量的关系列方程解出甲烷的物质的量,再计算混合气体中甲烷的体积和一氧化碳的质量.

解答 解:(1)X、Y两种气体分子的相对分子质量分别为A、B.
同温同压下,根据n=$\frac{m}{M}$可知,同质量的X、Y气体物质的量之比=Bg/mol:Ag/mol=B:A,再根据V=nVm可知,相同条件下气体体积之比等于物质的量之比=B:A,分子个数比为B:A,根据相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比=Ag/mol:Bgmol=A:B,
故答案为:B:A;B:A;A:B;
(2)同温同压下,X、Y气体体积相同,根据V=nVm可知,则X、Y气体物质的量之比为1:1,根据m=nM可知,质量之比等于摩尔质量之比=Ag/mol:Bgmol=A:B,
故答案为:A:B;1:1;
(3)标准状况下,8.96L气体的物质的量为$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol,设甲烷的物质的量为x,CO的物质的量为y,
则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4mol}\\{16x+28y=7.6g}\end{array}\right.$,解得x=0.3mol,y=0.1mol,
混合气体平均摩尔质量为$\frac{7.6g}{0.4mol}$=19g/mol,
混合气体中甲烷的体积为0.3mol×22.4mol/L=6.72L,
一氧化碳的质量为:0.1mol×28g/mol=2.8g,
故答案为:19g/mol;6.72L;2.8g.

点评 本题考查了以物质的量为中心的计算,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,题目难度不大,注意把握相关计算公式的运用以及物质的构成特点.

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11.某学习小组设计了图示实验装置(省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数.
(1)称取w g铁碳合金,加入足量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
①常温下碳与浓硫酸不反应;②常温下Fe遇浓硫酸发生钝化.
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O.
(3)B中的现象是:品红溶液褪色;C的作用是:除尽反应产物中的SO2气体.
(4)如果利用球形干燥管反应前后质量的变化来测定铁的质量分数,甲同学认为结果可能偏大,理由是装置内的CO2难以被E完全吸收;也可能偏小,理由是空气中的CO2和水被碱石灰吸收.
(5)乙同学认为可以用烧瓶里反应后的溶液经过一系列操作来测定铁的质量分数:加入足量的NaOH溶液、过滤、洗涤、在空气中灼烧、称重.洗涤应该在过滤装置中进行;检查是否洗净,需要用到的试剂是BaCl2溶液.一系列操作后所得固体为a g,则合金中铁的质量分数为$\frac{70a}{w}$%.
(6)丙同学认为可以用中和滴定的方法来测定铁的质量分数:将反应后烧瓶里的溶液转移至锥形瓶中,加入0.1000mol/L氢氧化钠溶液30.00mL,反应完全后,加2滴甲基橙溶液,过量的氢氧化钠用0.1000mol/L盐酸滴定至终点,耗用盐酸20.10mL.
①把标准盐酸注入润洗过的红色手柄滴定管后,应该打开活塞,使尖嘴部分充满溶液并排出气泡,并使液面位于零刻度或零刻度以下位置,记录读数.
②从物质性质的角度分析,该方法即使操作规范,也有很大的误差,其实属于“方法错误”,理由是因为溶液中可能同时有+3价和+2价的铁,无法计量,不能用甲基橙,因为酸性环境,可能造成沉淀溶解.

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