Question

9．（1）同温同压下，A₂气体与B₂气体等体积化合，生成AxBy气体，已知反应前后气体的密度不变，则AxBy的分子式为AB．
（2）有一只干燥的烧瓶，在标准状况下用排空气法收集HCl，测得烧瓶内气体在相同状况下对CH₄的相对密度为2，则烧瓶内气体的平均摩尔质量为32g/mol，空气与HCl的体积比为3：2．然后将该烧瓶倒置于水槽中，已知HCl全部溶解且假设溶质不从烧瓶中扩散出来，那么烧瓶中盐酸的物质的量浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L．

Answer 1

分析 （1）相同温度和压强下，气体的体积之比等于物质的量之比等于化学反应方程式的系数之比，据此书写方程式，再利用化学反应遵循原子守恒推断；
（2）根据“烧瓶内气体在相同状况下对CH₄的相对密度为2”计算出烧瓶内气体的平均摩尔质量；设出空气和氯化氢的体积，根据相同条件下体积之比等于物质的量之比列式计算出空气与HCl的体积比；设出烧瓶的体积，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$、c=$\frac{n}{V}$计算出烧瓶中盐酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）相同温度和压强下，气体的体积之比等于物质的量之比，等于化学反应方程式的系数之比，所以1体积的X₂气体与1体积的Y₂气体化合生成2体积的气态化合物Z，反应方程式可以表示为：X₂+Y₂=2Z，根据原子守恒可知Z为XY，
故答案为：AB；
（2）有一只干燥的烧瓶，在标准状况下用排空气法收集HCl，测得烧瓶内气体在相同状况下对CH₄的相对密度为2，气体的摩尔质量与相对密度成正比，则烧瓶内气体的平均摩尔质量为：16g/mol×2=32g/mol；设空气的体积为x、HCl的体积为y，则：$\frac{29x+36.5y}{x+y}$=32，解得：x：y=3：2，即：空气与HCl的体积比为3：2；
将该烧瓶倒置于水槽中，已知HCl全部溶解且假设溶质不从烧瓶中扩散出来，设烧瓶的容积为VL，则烧瓶中含有标准状况下HCl的体积为：VL×$\frac{2}{3+2}$=0.4VL，其物质的量为：$\frac{0.4VL}{22.4L/mol}$=$\frac{0.4V}{22.4}$mol，烧瓶中溶液体积为0.4VL，所以烧瓶中盐酸的物质的量浓度为：$\frac{\frac{0.4V}{22.4}mol}{0.4VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L，
故答案为：32g/mol；3：2；$\frac{1}{22.4}$mol/L．

点评 本题考查了混合物的计算、物质的量的计算，题目难度中等，明确物质的量与摩尔质量、物质的量浓度等之间的关系为解答关键，试题知识点较多、计算量较大，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．