Question

6．（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄和CO₂混合氣體的質(zhì)量為6.0g，則混合氣體平均摩爾質(zhì)量為30g/mol，相對(duì)于氫氣的密度為15；其中CH₄和CO₂的質(zhì)量比為4：11．
（2）4g NaOH溶解在水中，配成100mL溶液，配好后從中取出10mL溶液，加水稀釋至100mL，則稀釋后所得溶液物質(zhì)的量濃度是0.1mol/L．
（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V L的某氣體（摩爾質(zhì)量為M g/mol）溶解在1L水（水的密度近似為1g/cm³）中，假設(shè)氣體完全溶解且不與水發(fā)生反應(yīng)，溶液的密度為ρg/cm³，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L．（選擇以上字母表達(dá)計(jì)算式，要求化簡(jiǎn)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，再根據(jù)$\overline{M}$=$\frac{{m}_{總}(cāng)}{{n}_{總}(cāng)}$計(jì)算平均摩爾質(zhì)量，相同條件下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，列方程計(jì)算甲烷、二氧化碳物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算二者質(zhì)量之比；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算NaOH物質(zhì)的量，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算100mL溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)稀釋定律計(jì)算稀釋后溶液物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算氣體的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算氣體的質(zhì)量，溶液質(zhì)量=水的質(zhì)量+氣體質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算溶液體積，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算溶液物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）混合氣體的物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，平均摩爾質(zhì)量=$\frac{6g}{0.2mol}$=30g/mol，相同條件下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，混合氣體相對(duì)于氫氣的密度為$\frac{30g/mol}{2g/mol}$=15，設(shè)CH₄和CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.1}\\{16x+44y=6}\end{array}\right.$，解得x=y=0.1，則CH₄和CO₂的質(zhì)量比為16g/mol：44g/mol=4：11，
故答案為：30；15；4：11；
（2）NaOH物質(zhì)的量為$\frac{4g}{40g/mol}$=0.1mol，100mL溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，根據(jù)稀釋定律，稀釋后溶液物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.01L×1mol/L}{0.1L}$=0.1mol/L，
故答案為：0.1；
（3）氣體的物質(zhì)的量為$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，氣體的質(zhì)量為$\frac{V}{22.4}$mol×Mg/mol=$\frac{VM}{22.4}$g，溶液質(zhì)量=1000mL×1g/mL+$\frac{VM}{22.4}$g=（1000+$\frac{VM}{22.4}$）g，則溶液體積為$\frac{（1000+\frac{VM}{22.4}）g}{1000ρg/L}$=$\frac{22400+VM}{22400ρ}$L，故溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{\frac{22400+VM}{22400ρ}L}$=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L，
故答案為：$\frac{1000ρV}{22400+VM}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量有關(guān)計(jì)算，注意掌握以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算，有利于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固．