Question

2．计算：
（1）同温同压下的两个相同容器中分别装有O₂和O₃气体，则两瓶气体中分子数之比是1：1，质量之比是2：3，密度之比是2：3
（2）下列所给出的几组物质中：含有分子数最多的是③；含有原子数最多的是②；标准状况下体积最大的是①．（填序号）
①1gH₂； ②2.408×10²³个CH₄；③10.8gH₂O； ④标准状况下6.72LCO₂
（3）设N_A表示阿伏加德罗常数，如果ag某气体含有的分子数是b，则cg该气体在标准状况下的体积是$\frac{22.4bc}{{a{N_A}}}$L（用含N_A的式子表示）．
（4）工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．
回答下列问题：
①制取无水氯化铁的实验中，装置B中加入的试剂是浓硫酸．
②制取无水氯化亚铁的实验中若操作不当，制得的FeCl₂ 会含有少量FeCl₃，欲制得纯净的FeCl₂，在实验操作中应先点燃A处的酒精灯，再点燃C处的酒精灯．

Answer 1

分析 （1）同温同压下气体的气体摩尔体积相等，根据n=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$结合分子构成计算；
（2）分别求出这四种物质的物质的量，然后结合分子构成来分析；
（3）根据n=$\frac{N}{{N}_{A}}$计算ag气体的物质的量，质量之比等于其物质的量之比，据此计算cg该气体的物质的量，根据V=n×Vm来计算体积；
（4）①实验室利用二氧化锰与浓盐酸加热反应制取氯气，浓硫酸可以干燥氯气；
②检验氯化铁常用硫氰化钾溶液，若要制取纯净的FeCl₂，需先点燃A处的酒精灯排除装置中的空气，据此解答即可．

解答 解：（1）同温同压下气体的气体摩尔体积相等，由n=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$可知，气体的分子数相等，比值为1：1，则原子数为2：3，密度比等于摩尔质量之比，为2：3，
故答案为：1：1；2：3；2：3；
（2）①n（H₂）=$\frac{1g}{2g/mol}$=0.5mol，V（H₂）=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，原子的物质的量为1mol；
②n（CH₄）=$\frac{2.408×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.4mol，V（CH₄）=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，原子的物质的量为2mol；
③n（H₂O）=$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，原子的物质的量为1.8mol，体积约为10.8mL；
④n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，原子的物质的量为0.9mol，
物质的量越大，分子数越多，最多的是③，原子的物质的量越多，原子个数越多，最多的为②，标准状况下体积最大的是①，
故答案为：③；②；①．
（3）a克某气体中含有的分子数为b，则c克气体含有的分子数为$\frac{cb}{a}$，c克该气体的物质的量为$\frac{\frac{bc}{a}}{{N}_{A}}$=$\frac{bc}{a{N}_{A}}$mol，在标准状况下Vm=22.4L/mol，则cg该气体的体积为$\frac{bc}{a{N}_{A}}$mol×22.4L/mol=$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L；
故答案为：$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L．
（4）①制取无水氯化铁的实验中，A装置制取的是氯气，实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取，化学反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，装置B的作用是干燥氯气，常用浓硫酸，故答案为：浓硫酸；
②若要制取纯净的FeCl₂，需先排净装置中的空气，故先点燃A处的酒精灯，再点燃C处的酒精灯，故答案为：点燃A处的酒精灯；点燃C处的酒精灯．

点评 本题考查了阿伏伽德罗定律和实验室中氯气的制取方法、常见尾气的处理方法以及铁离子的检验等，难度一般．注意基础的掌握．