Question

3．完成下列填空
（1）决定物质体积的因素有  ①构成物质的粒子数；②粒子大小；③粒子间的距离．对固体、液体物质而言，它主要是由上述①②决定（填写编号，下同）；对气体物质而言，它主要由上述①③决定．
（2）标准状况下，体积为11.2L 的CO₂的质量22g，其所含原子的总数是1.5N_A个．
（3）配制100mL2mol•L^-1的H₂SO₄溶液，需要某98%H₂SO₄溶液（密度为1.8g/cm^-3）的体积为11.1ml（保留三位有效数字）．取配制后的溶液20ml，SO₄^2-的物质的量为0.04mol，加入足量的锌，生成标况下氢气的体积为：0.896L．
（4）现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为Mg•mol^-1．若阿伏加德罗常数用N_A表示，则：
①该气体的物质的量为$\frac{m}{M}$mol．
②该气体在标准状况下的体积为$\frac{22.4m}{M}$L．

Answer 1

分析 （1）对固体、液体物质而言，粒子大小远远大于粒子间的距离，可以忽略粒子间的距离；而对气体物质而言，粒子间的距离远远大于粒子大小，可以忽略粒子大小，相同物质粒子数目越大，占有的体积越大；
（2）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算二氧化碳的物质的量，再根据m=nM计算其质量，由N=nN_A；
（3）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算浓硫酸物质的量浓度，再根据稀释定律计算需要浓硫酸的体积；根据n=cV计算20mL溶液中n（H₂SO₄），SO₄^2-的物质的量等于H₂SO₄的物质的量，根据H原子守恒计算生成氢气的物质的量，再根据V=nV_m计算氢气体积；
（4）依据n=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算解答．

解答 解：（1）相同物质粒子数目越大，占有的体积越大对固体、液体物质而言，粒子大小远远大于粒子间的距离，可以忽略粒子间的距离，故构成物质的粒子数及粒子大小决定固体、液体的体积；而对气体物质而言，粒子间的距离远远大于粒子大小，可以忽略粒子大小，故构成物质的粒子数、粒子间的距离决定气体体积大小，
故答案为：①②；①③；
（2）标况下，11.2L二氧化碳的物质的量为：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，其质量为0.5mol×44g/mol=22g，则含有原子数为N=nN_A=3×0.5mol×N_A=1.5N_A；
故答案为：22；1.5N_A；
（3）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，浓硫酸物质的量浓度为：$\frac{1000×1.8×98%}{98}$mol/L=18mol/L，根据稀释定律，需要浓硫酸的体积为：$\frac{100mL×2mol/L}{18mol/L}$=11.1mL；
20mL溶液中n（H₂SO₄）=0.02L×2mol/L=0.04mol，则n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）=0.04mol，根据H原子守恒，生成氢气的物质的量为0.04mol，标况下生成氢气体积为：0.04mol×22.4L/mol=0.896L，
故答案为：11.1；0.04mol；0.896；
（4）①mg该气体的物质的量为：$\frac{mg}{Mg/mol}$=$\frac{m}{M}$mol，
故答案为：$\frac{m}{M}$；
②标况下气体摩尔体积V_m=22.4L/mol，该气体在标准状况下的体积为：22.4L/mol×$\frac{m}{M}$mol=$\frac{22.4m}{M}$L，
故答案为：$\frac{22.4m}{M}$．

点评 本题考查物质的量的计算，题目难度中等，明确物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积、物质的浓度等之间的关系为解答关键，试题计算量较大，充分考查了学生的分析能力及化学计算能力．