Question

20．试回答下列问题：
（1）9g 水的物质的量是0.5mol，含有1mol 氢原子，含有3.01×10²⁴个电子．
（2）等物质的量的SO₂ 和SO₃ 所含的原子个数之比是3：4，质量比是4：5．
（3）0.4mol NH₃ 中所含氢原子数与10.8克水中所含氢原子数相等．
（4）质量分数为49%的硫酸溶液，其密度为1.4g/cm³，则其物质的量浓度为7mol/L．
（5）在a L Al₂（SO₄）₃ 和（NH₄）₂SO₄ 的混合溶液中加入b mol BaCl₂，恰好使溶液中的SO₄^2-完全沉淀；若加入足量NaOH 并加热可得到c mol NH₃，则原溶液中Al³⁺的物质的量浓度为$\frac{2b-c}{3a}$mol/L．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算水的物质的量，H原子物质的量为水的2倍，含有电子物质的量为水的10倍，根据N=nN_A计算电子数目；
（2）根据SO₂ 和SO₃ 分子分别含有3个、4个原子计算含有原子之比，根据m=nM计算二者质量之比；
（3）含有氢原子数目相等，则H原子物质的量相等，计算水的物质的量，再根据m=nM计算水的质量；
（4）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算；
（5）根据SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓计算溶液中的SO₄^2-离子的物质的量，根据NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O计算NH₄⁺的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算SO₄^2-离子、NH₄⁺离子浓度，再利用电荷守恒有3n（Al³⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），据此计算原溶液中的Al³⁺浓度．

解答 解：（1）9g 水的物质的量是$\frac{9g}{18g/mol}$=0.5mol，含有氢原子为0.5mol×2=1mol，含有电子数目为0.5mol×10×6.02×10²³mol^-1=3.01×10²⁴，
故答案为：0.5；1；3.01×10²⁴；
（2）SO₂ 和SO₃ 分子分别含有3个、4个原子，等物质的量的SO₂ 和SO₃ 所含的原子个数之比3：4，根据m=nM可知，二者质量比是64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案为：3：4；4：5；
（3）与0.4mol NH₃ 中所含氢原子数相等的水的物质的量为$\frac{0.4mol×3}{2}$=0.6mol，故水的质量为0.6mol×18g/mol=10.8g，
故答案为：10.8；
（4）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，质量分数为49%、密度为1.4g/cm³的硫酸溶液，其物质的量浓度为$\frac{1000×1.4×49%}{98}$mol/L=7mol/L，
故答案为：7mol/L；
（5）由混合溶液中加入bmolBaCl₂，恰好使溶液中的SO₄^2-离子完全沉淀，则：
SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓
bmol bmol
c（SO₄^2-）=$\frac{bmol}{aL}$=$\frac{b}{a}$mol/L，
由加入足量强碱并加热可得到1molNH₃，则：
NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O
cmol cmol
c（NH₄⁺）=$\frac{cmol}{aL}$=$\frac{c}{a}$mol/L，
又溶液不显电性，设原溶液中的Al³⁺浓度为x，由电荷守恒可知，
x×3+$\frac{c}{a}$mol/L×1=$\frac{b}{a}$mol/L×2，
解得x=$\frac{2b-c}{3a}$mol/L，
故答案为：$\frac{2b-c}{3a}$mol/L．

点评 本题考查物质的量的有关计算、混合物计算等，熟悉掌握以物质的量为中心的计算，注意掌握物质的量浓度与质量分数之间关系．