Question

10．（1）将质量比为14：15的N₂和NO混合，则混合气体中N₂和NO的物质的量之比为1：1，氮原子和氧原子的个数比为3：1，该混合气体的平均摩尔质量为29g/mol．
（2）同温同压下，质量相同的五种气体：①CO₂②H₂③O₂④CH₄⑤SO₂
所占的体积由大到小的顺序是（填序号，下同）②＞④＞③＞①＞⑤；
所含原子数由多到少的顺序是②＞④＞①＞③＞⑤；
密度由大到小的顺序是⑤＞①＞③＞④＞②；．
（3）VmLAl₂（SO₄）₃溶液中含Al³⁺ag，取V/4mL溶液稀释到VmL，则稀释后溶液中的SO₄^2-的物质的量浓度是（单位为mol/L）$\frac{125a}{9V}$mol/L
（4）标准状况下将224LHCl气体完全溶于1L水中，所得溶液的密度为1.1g/cm³，则所得稀盐酸的质量分数为26.74%，物质的量浓度为8.06mol/L．
（5）有一质量为mg，相对分子质量为M的某种强碱M （OH）₂，在一定温度下，完全溶解在水中得到VmL饱和溶液，若此溶液的密度为ρg/cm³，则该溶液中OH^- 的物质的量浓度为$\frac{2000m}{MV}$mol/L，溶质的质量分数为$\frac{100m}{ρV}$%，此温度下该碱的溶解度为$\frac{100m}{ρV-m}$g．

Answer 1

分析 （1）N₂和NO的质量比为14：15，令N₂和NO的总质量分别为28g、30g，根据n=$\frac{m}{M}$计算各自物质的量，计算N原子、O原子物质的量，进而计算N、O原子数目之比，再根据M=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算平均摩尔质量；
（2）设质量为1g，根据n=$\frac{m}{M}$计算各气体物质的量，气体体积之比等于物质的量之比；计算各物质含有原子物质的量，比较原子大小；相同条件下，气体密度之比等于相对分子质量；
（3）根据n=计算$\frac{V}{4}$mL Al₂（SO₄）₃溶液中铝离子的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计计算$\frac{V}{4}$L Al₂（SO₄）₃溶液Al³⁺的物质的量，由化学式中离子的关系可确定$\frac{V}{4}$mL Al₂（SO₄）₃溶液SO₄^2-的物质的量，然后利用c=$\frac{n}{V}$来计算稀释到V mL 溶液中SO₄^2-的物质的量浓度；
（4）根据气体的体积计算气体的物质的量，进而计算气体的质量，根据气体的质量和溶液的总质量计算溶液的质量分数，根据气体的物质的量和溶液的体积计算物质的量浓度；
（5）根据该强碱的摩尔质量计算出mg M（OH）₂的物质的量，再计算出氢氧根离子的物质的量及物质的量浓度；
根据溶液的体积和密度计算出溶液的质量，根据溶质的质量分数表达式计算出所得溶液中溶质的质量分数；
根据溶解度计算公式计算出此温度下该碱的溶解度．

解答 解：（1）N₂和NO的质量比为14：15，令N₂和NO的总质量分别为28g、30g，则N₂为1mol、NO为1mol，合气体中N₂和NO的物质的量之比为1：1，混合气体中氮原子和氧原子的个数比为（2mol+1mol）：1mol=3：1，该混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{28g+30g}{1mol+1mol}$=29g/mol，
故答案为：1：1；3：1；29g/mol；
（2）设质量为1g，则：
①CO₂物质的量=$\frac{1g}{44g/mol}$=$\frac{1}{44}$mol，含有原子为$\frac{1}{44}$mol×3=0.068mol，相对分子质量为44；
②H₂物质的量=$\frac{1g}{2g/mol}$=0.5mol，含有原子为0.5mol×2=1mol，相对分子质量为2；
③O₂物质的量=$\frac{1}{32}$mol，含有原子为$\frac{1}{32}$mol×2=$\frac{1}{16}$mol=0.0625mol，相对分子质量为32；
④CH₄物质的量=$\frac{1}{16}$mol，含有原子为$\frac{1}{16}$mol×4=0.25mol，相对分子质量为16；
⑤SO₂物质的量=$\frac{1}{64}$mol，含有原子为$\frac{1}{64}$mol×3=0.0469mol，相对分子质量为64；
气体体积之比等于物质的量之比，故体积：②＞④＞③＞①＞⑤；
含有原子大小顺序为：②＞④＞①＞③＞⑤；
相同条件下，气体密度之比等于相对分子质量，故密度：⑤＞①＞③＞④＞②，
故答案为：②＞④＞③＞①＞⑤；②＞④＞①＞③＞⑤；⑤＞①＞③＞④＞②；
（3）V mL Al₂（SO₄）₃溶液中含有Al³⁺a g，则$\frac{V}{4}$mL Al₂（SO₄）₃溶液中铝离子的质量为$\frac{V}{4}$ag；
所以$\frac{V}{4}$ mLAl₂（SO₄）₃溶液Al³⁺的物质的量为：$\frac{\frac{1}{4}ag}{27g/mol}$=$\frac{a}{108}$mol，
所以$\frac{1}{4}$V mLAl₂（SO₄）₃溶液SO₄^2-的物质的量=$\frac{a}{108}$mol×$\frac{3}{2}$=$\frac{a}{72}$mol，
所以稀释到V mL，溶液中SO₄^2-的物质的量浓度为：$\frac{\frac{a}{72}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{125a}{9V}$mol/L，
故答案为：$\frac{125a}{9V}$mol/L；
（4）标准状况下将224LHCl的物质的量为：n（HCl）=$\frac{224L}{22.4L/mol}$=10mol，则m（HCl）=10mol×36.5g/mol=365g，
溶液的质量为：365g+1000g=1365g，
所以溶液的质量分数为：$\frac{365g}{1365g}$×100%=26.74%，
溶液的体积为：$\frac{1365g}{1.1g/ml}$=1240.9ml，即1.2409L，
所以，溶液的物质的量浓度为$\frac{10mol}{1.2409L}$=8.06mol/L，
故答案为：26.74%，8.06mol/L；
（5）M（OH）₂的摩尔质量为Mg/mol，mg该强碱的物质的量为：$\frac{mg}{Mg/mol}$=$\frac{m}{M}$mol，含有氢氧根离子的物质的量为2×$\frac{m}{M}$mol，溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为：$\frac{\frac{2m}{M}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{2000m}{MV}$mol/L；
配制的溶液的质量为：ρg/cm³×VmL=ρVg，溶质的质量分数为：$\frac{m}{ρV}$×100%=$\frac{100m}{ρV}$%，
此温度下该碱的溶解度为：S=$\frac{{m}_{溶质}}{{m}_{溶剂}}$×100g=$\frac{m}{ρV-m}$×100g=$\frac{100m}{ρV-m}$g，
故答案为：$\frac{2000m}{MV}$mol/L；$\frac{100m}{ρV}$%； $\frac{100m}{ρV-m}$g．

点评 本题考查阿伏伽德罗定律及其推论、化学综合计算，题目难度较大，试题计算量较大、涉及比较综合，注意物质的量与质量、体积、粒子数目、浓度的计算公式的运用．