Question

16．（1）常温下，将20.0g14.0%的NaCl溶液跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17g/cm-³的混合溶液．
（a）该混合溶液中NaCl的质量分数为20%
（b）该混合溶液中NaCl的物质的量浓度是4mol/L
（c）在1000g水中溶解4.3molNaCl才能使其浓度与上述混合溶液的浓度相等（保留一位小数）
（2）某液体化合物X₂Y₄，常用作火箭燃料．16g X₂Y₄在一定量的O₂中恰好完全燃烧，反应方程式为X₂Y₄（l）+O₂（g）═X₂（g）+2Y₂O（l）．冷却后标准状况下测得生成物X₂的体积为11.2L，其密度为1.25g•L^-1，则：
（a）反应前O₂的体积（标准状况下）为11.2L．
（b）X₂的摩尔质量为28g•mol^-1；Y元素的名称是氢元素．

Answer 1

分析 （1）（a）分别计算出两溶液中氯化钠的质量、溶液的质量，然后结合质量分数的表达式计算；
（b）根据物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$计算出混合液中氯化钠的浓度；
（c）设需要溶解氯化钠的物质的量为x，根据溶质质量分数为20%列式计算；
（2）（a）由方程式可知，反应前后气体的体积不发生变化，据此计算氧气的体积；
（b）标准状况下，气体摩尔质量M=V_m×ρ，据此计算气体X₂的摩尔质量；根据方程式计算的物质的量X₂Y₄，再计算X₂Y₄的相对分子质量，进而计算Y的相对原子质量，确定Y元素名称．

解答 解：（1）（a）常温下，将20.0g14.0%的NaCl溶液跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合，则混合液中溶质氯化钠的质量分数为：$\frac{20.0g×14.0%+30.0g×24.0%}{20.0g+30.0g}$×100%=20%，
故答案为：20%；
（b）混合液的密度为1.17g/cm^-3，质量分数为20%，则混合液的浓度为：c=$\frac{1000×1.17×20%}{58.5}$mol/L=4mol/L，
故答案为：4moL/L；
（c）设在1000g水中溶解x molNaCl才能使其浓度与上述混合溶液的浓度相等，根据混合液的质量分数为20%可得：$\frac{58.5x}{1000+58.5x}$×100%=20%，解得：x≈4.3mol，
故答案为：4.3；
（2）（a）由方程式可知，反应前后气体的体积不发生变化，X₂和氧气的关系式为1：1，故V（O₂）=V（X₂）=11.2L，
故答案为：11.2L；
（b）标准状况下，气体摩尔质量M=V_m×ρ，气体X₂的摩尔质量=22.4L/mol×1.25g/L=28 g•mol^-1，
11.2L X₂的物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，n（X₂Y₄）=n（X₂）=0.5mol，故Mr（X₂Y₄）=$\frac{16}{0.5}$=32，则Y的相对原子质量=$\frac{32-28}{4}$=1，
故Y为氢元素，
故答案为：28 g•mol^-1；氢元素．

点评 本题考查物质的量浓度、物质的量的计算，题目难度中等，注意熟练掌握物质的量与物质的量浓度、摩尔质量、气体摩尔体积等之间关系，明确气体的摩尔质量与密度的关系．