Question

【题目】物质的量在计算中有广泛的应用，请完成下列各小题：

（1）标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L，其质量为7.60 g，则混合气体中甲烷的体积为____________；一氧化碳的质量为___________。

（2）固体X在一定条件下加热分解，其化学方程式为2XY↑＋2Z↑＋2W↑，测得生成的混合气体的密度是相同状况下H2密度的a倍，则X的相对分子质量为______。

（3）在同温同压下，6.5 g某气体A的分子数与7 g C2H4的分子数相等，则气体A在标准状况下的密度为________g·L－1(结果保留三位有效数字)。

（4）b%的硫酸与4b%的硫酸等质量混合后，所得溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“＝”，下同)2.5b%；如果等体积混合，所得溶液的溶质质量分数______2.5b%。

Answer 1

【答案】6.72L 2.8g 5a 1.16 ＝ >

【解析】

（1）标准状况下，8.96L气体的物质的量为n(混合)==0.4mol，设甲烷的物质的量为x，CO的物质的量为y，则x+y=0.4mol，16x+28y=7.60g，解得x=0.3mol，y=0.1mol，所以混合气体中甲烷的体积为V(CH4)=0.3mol×22.4mol/L=6.72L；

混合气体中一氧化碳的质量为：m(CO)=0.1mol×28g/mol=2.8g；

（2）相同条件下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，生成的混合气体对氢气的相对密度为a，则混合气体的平均摩尔质量为2a/mol，假设有2molX反应则生成1molY、2molZ、2molW，生成物的质量=2ag/mol×（1+2+2）mol=10ag，反应前后质量不变，则X的质量为10ag，其摩尔质量==5ag/mol，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以X的相对分子质量为5a；

（3）同温同压下，6.5g某气体A的分子数与7g C2H4的分子数相同，A的物质的量为=0.25mol，M（A）==26g/mol，则气体A在标准状况下的密度为=1.16g/L；

（4）b%的硫酸溶液与4b%的硫酸溶液等质量混合后，所得溶液的质量分数等于；硫酸的密度大于水，将两个质量分数的硫酸等体积混合，则混合后的质量分数比原来两硫酸的质量分数的平均值要大，即将b%的硫酸溶液与4b%的硫酸溶液等体积混合，所得硫酸溶液的质量分数要大于2.5b%。