Question

17．以物質(zhì)的量為中心的計算，阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示．
（1）14g某氣體含有3.01×10²³個分子，則A的相對分子質(zhì)量是28，若一個¹²C的原子質(zhì)量是b g，則阿佛加德羅常數(shù)N_A的值為$\frac{12}$．
（2）質(zhì)量相等的 HCl、CO₂、NH₃、CH₄四種氣體中，含有原子數(shù)目最多的是CH₄，在相同溫度和相同壓強(qiáng)條件下，體積最小的是CO₂，密度由大到小的順序是CO₂＞HCl＞NH₃＞CH₄．
（3）實驗室要配制 0.2 mol•L^-1500 mL的稀H₂SO₄ 溶液，需用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度1.84g/cm³的濃硫酸為5.4mL；若從中取出100ml溶液，其SO₄^2-的物質(zhì)的量為0.02mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)N=nN_A、M=$\frac{m}{n}$計算；
（2）由n=$\frac{m}{M}$、N=nN_A可知，質(zhì)量相等時M最大的分子數(shù)最少，結(jié)合分子組成判斷原子數(shù)；由V=nVm、ρ=$\frac{M}{{V}_{m}}$可知，相同溫度和相同壓強(qiáng)條件，n大的體積就大，M大的密度就大，以此來解答；
（3）先計算濃硫酸的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算所需濃鹽酸的體積．

解答 解：（1）3.01×10²³個分子A的物質(zhì)的量為：n=$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$mol=0.5mol，
則A的摩爾質(zhì)量為：M=$\frac{14g}{0.5mol}$=28g/mol，則A的相對分子質(zhì)量是28；
若一個¹²C的原子質(zhì)量是b g，則物質(zhì)的量為$\frac{12}$mol，所以N_A=$\frac{N}{n}$=$\frac{12}$mol^-1；
故答案為：28；$\frac{12}$；
（2）HCl、CO₂、NH₃、CH₄四種氣體的摩爾質(zhì)量分別為36.5g/mol、44g/mol、17g/mol，16g/mol，設(shè)質(zhì)量都為1g，則質(zhì)量相等時含有的原子數(shù)分別為$\frac{1}{36.5}×2$、$\frac{1}{44}×3$、$\frac{1}{17}×4$、$\frac{1}{16}×5$，則含有原子數(shù)目最多的是CH₄；
由V=nVm、ρ=$\frac{M}{{V}_{m}}$可知，相同溫度和相同壓強(qiáng)條件，n大的體積就大，M大的密度就大，則體積最小的是CO₂，密度由大到小的順序是：CO₂＞HCl＞NH₃＞CH₄，
故答案為：CH₄；CO₂；CO₂＞HCl＞NH₃＞CH₄；
（3）濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{1000ρw}{M}$=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$=18.4mol/L；設(shè)需要濃硫酸的體積為V，0.2mol/L×0.5L=18.4mol/L×V，V=0.0054L=5.4mL，
若從中取出100ml溶液，硫酸的濃度不變，其SO₄^2-的物質(zhì)的量為0.1L×0.2mol/L=0.02mol；
故答案為：5.4；0.02mol．

點評 本題考查了物質(zhì)的量的簡單計算，難度不大，注意掌握物質(zhì)的量與阿伏伽德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度等之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解、計算能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力．