Question

5．（1）0.3mol的氧氣和0.2mol的臭氧（O₃），它們的質(zhì)量之比為1：1，它們所含分子數(shù)之比為3：2，所含氧原子數(shù)之比為1：1．
（2）在V L Al₂（SO₄）₃溶液中，測得含Al³⁺的質(zhì)量為a g，則Al₂（SO₄）₃溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{a}{54V}$moL/L，SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度為$\frac{a}{18V}$moL/L．
（3）ag氧氣中含n個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)為$\frac{16n}{a}$；標(biāo)況下VL氫氣中含n個氫分子，則阿伏加德羅常數(shù)為$\frac{22.4n}{V}$；Ag氫氣和氧氣的混合氣體中含m個H₂和n個O₂，則阿伏加德羅常數(shù)為$\frac{2m+32n}{A}$．
（4）在標(biāo)況下，某氣體的密度是1.96g/L，則它的摩爾質(zhì)量是44g/mol，該氣體在相同溫度和壓強(qiáng)下相對氫氣的密度是22．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=nM計算氧氣與臭氧質(zhì)量之比，根據(jù)N=nN_A可知，分子數(shù)目之比等于其物質(zhì)的量之比，氧氣含有氧原子為氧氣分子2倍，臭氧含有氧原子數(shù)目為臭氧3倍，據(jù)此計算含有氧原子數(shù)目之比，根據(jù)V=nV_m可知，相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算Al³⁺的物質(zhì)的量，溶液中n[Al₂（SO₄）₃]=$\frac{1}{2}$n（Al³⁺），再利用n（Al³⁺）：n（SO₄^2-）=2：3計算VL溶液中n（SO₄^2-）；
（3）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出ag氧氣中含有氧原子的物質(zhì)的量，根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL氫氣的物質(zhì)的量，然后根據(jù)N_A=$\frac{N}{n}$計算出阿伏伽德羅常數(shù)；根據(jù)n=$\frac{N}{{N}_{A}}$表示出氫氣和氧氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM列式計算出N_A即可；
（4）計算出標(biāo)況下22.4L該氣體的質(zhì)量，就可以知道該氣體的摩爾質(zhì)量及相對分子質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)m=nM可知，0.3mol的氧氣和0.2mol的臭氧（O₃）的質(zhì)量之比為：0.3mol×32g/mol：0.2mol×48g/mol=1：1，根據(jù)N=nN_A可知，二者含有分子數(shù)目之比為0.3mol：0.2mol=3：2，含有氧原子數(shù)目之比為3×2：2×3=1：1，故答案為：1：1；3：2；1：1；
（2）agAl³⁺的物質(zhì)的量=$\frac{ag}{27g/mol}$=$\frac{a}{27}$mol，
溶液中n[Al₂（SO₄）₃]=$\frac{1}{2}$n（Al³⁺）=$\frac{1}{2}$×$\frac{a}{27}$mol=$\frac{a}{54}$mol，
故c[Al₂（SO₄）₃]=$\frac{\frac{a}{54}}{V}$=$\frac{a}{54V}$mol/L，所以SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度為$\frac{a}{54V}×3$=$\frac{a}{18V}$mol/L，故答案為：$\frac{a}{18V}$；
（3）ag O₂分子的物質(zhì)的量為$\frac{ag}{32g/mol}$=$\frac{a}{32}$mol，含有氧原子的物質(zhì)的量為$\frac{a}{32}$mol×2=$\frac{a}{16}$mol，則阿伏加德羅常數(shù)為：N_A=$\frac{N}{n}$=$\frac{\frac{n}{a}}{16}mol$=$\frac{16n}{a}$mol^-1；
標(biāo)況下VL氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{v}{22.4}$mol，$\frac{v}{22.4}$mol氫氣分子中個H₂分子，則阿伏加德羅常數(shù)為N_A=$\frac{N}{n}$=$\frac{\frac{n}{V}}{22.4}$=$\frac{22.4n}{V}$mol^-1；
設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則氧氣和氫氣的質(zhì)量為2g/mol×$\frac{m}{{N}_{A}}$mol+32g/mol×$\frac{n}{{N}_{A}}$mol=Ag，解得：N_A=$\frac{2m+32n}{A}$mol^-1，
故答案為：$\frac{16n}{a}$mol^-1；$\frac{22.4n}{V}$mol^-1；$\frac{2m+32n}{A}$mol^-1；
（4）標(biāo)況下，摩爾質(zhì)量為1.96g/L×22.4L/mol≈44g/mol，該氣體在相同溫度和壓強(qiáng)下相對氫氣的密度是$\frac{44}{2}$=22，故答案為：44g/mol；22．

點評 本題考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計算，題目難度中等，明確物質(zhì)的量與阿伏伽德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．