Question

2．物质的量在计算中有广泛的应用，请完成下列各小题：
（1）9g H₂O与49g H₃PO₄所含分子数相等；
（2）固体X在一定条件下加热分解，其方程式为2X$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Y↑+2Z↑+2W↑，测得生成的混合气体的密度是相同状况下H₂的a倍，则X的相对分子质量为5a；
（3）在同温同压下，6.5g某气体A的分子数与7g C₂H₄的分子数相同，则气体A在标准状况下的密度为1.16g•L^-1（结果保留三位有效数字）；
（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=（填“＞”“＜”或“=”，下同）2.5b%；如果等体积混合，所得溶液的质量分数＞2.5b%．

Answer 1

分析 （1）分子数相同，则物质的量相同，结合n=$\frac{m}{M}$计算；
（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2ag/mol，根据质量守恒再结合M=$\frac{m}{n}$计算X的摩尔质量，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量；
（3）分子数相同，则物质的量相同，结合n=$\frac{m}{M}$、ρ=$\frac{M}{Vm}$计算；
（4）等质量混合，混合后浓度等于$\frac{m×b%+m×4b%}{2m}$；硫酸的浓度越大，密度越大，硫酸的密度大于水的密度，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，对于密度小于水的溶液，将两个质量分数的溶液等体积混合，则混合后的质量分数比原来两溶液的质量分数的平均值要小．

解答 解：（1）水的物质的量为$\frac{9g}{18g/mol}$=0.5mol，分子数相同，则物质的量相同，可知H₃PO₄的质量为0.5mol×98g/mol=49g，故答案为：49；
（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=$\frac{10ag}{2mol}$=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，故答案为：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$\frac{7g}{28g/mol}$=0.25mol，M（A）=$\frac{6.5g}{0.25mol}$=26g/mol，则气体A在标准状况下的密度为$\frac{26g/mol}{22.4L/mol}$=1.16g/L，故答案为：1.16；
（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$\frac{m×b%+m×4b%}{2m}$=2.5b%；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%，
故答案为：=；＞．

点评 本题考查物质的量及浓度的计算，为高频考点，把握物质的量为中心的基本计算公式为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．