Question

20．（1）標準狀況下有①0.112L水�、�0.5N_A個HCl分子 ③25.6g SO₂氣體　④0.2mol氨氣  ⑤2mol氦氣  ⑥6.02×10²³個白磷（P₄）分子，所含原子個數(shù)從大到小的順序為①＞⑥＞⑤＞③＞②＞④．
（2）在同溫、同壓下，實驗測得CO、N₂和O₂三種氣體的混合氣體的密度是H₂的14.5倍，其中O₂的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{8}{29}$．若其中CO和N₂的物質(zhì)的量之比為1：1，則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{14}{29}$．（都以分數(shù)表示）
（3）最近材料科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了首例帶結(jié)晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性．據(jù)報道，該晶體的化學(xué)式為Na_0.35CoO₂•1.3H₂O（晶體的摩爾質(zhì)量為122g•mol^-1）．若用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，試計算12.2g該晶體中含氧原子數(shù)0.33N_A，氫原子的物質(zhì)的量0.26mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=ρV計算水的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算水的物質(zhì)的量；根據(jù)n=$\frac{N}{{N}_{A}}$計算HCl、白磷物質(zhì)的量；根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算SO₂物質(zhì)的量，結(jié)合每個分子含有的原子數(shù)目計算含有原子總物質(zhì)的量，注意稀有氣體為單原子分子；
（2）混合氣體的密度是H₂的14.5倍，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量為29，CO、N₂的相對分子質(zhì)量都是28，可以看作CO、O₂的混合氣體，令CO、N₂的物質(zhì)的量為xmol、O₂的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)平均相對分子質(zhì)量確定x、y關(guān)系，據(jù)此計算解答；
（3）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算12.2g晶體的物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)式計算含有氧原子、H原子物質(zhì)的量，再根據(jù)N=nN_A計算氧原子數(shù)目．

解答 解：（1）①0.112L水的質(zhì)量為112mL×1g/mol=112g，含有原子物質(zhì)的量為$\frac{112g}{18g/mol}$×3=18.7mol，
②0.5N_A個HCl分子含有原子為：$\frac{0.5{N}_{A}}{{N}_{A}mo{l}^{-1}}$×2=1mol；
③25.6g SO₂氣體含有原子物質(zhì)的量為：$\frac{25.6g}{64g/mol}$×3=1.2mol；
④0.2mol氨氣含有原子物質(zhì)的量為：0.2mol×4=0.8mol；
⑤2mol氦氣含有原子物質(zhì)的量為：2mol×1=2mol；
⑥6.02×10²³個白磷（P₄）分子含有原子物質(zhì)的量為：1mol×4=4mol；
故所含原子個數(shù)從大到小的順序為：①＞⑥＞⑤＞③＞②＞④，
故答案為：①＞⑥＞⑤＞③＞②＞④；
（2）混合氣體的密度是H₂的14.5倍，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量為14.5×2=29，CO、N₂的相對分子質(zhì)量都是28，可以看作CO、O₂的混合氣體，令CO、N₂的總物質(zhì)的量為xmol、O₂的物質(zhì)的量為ymol，則28x+32y=29（x+y），整理得x：y=3：1，故氧氣的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{1mol×32g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$=$\frac{8}{29}$；
其中CO和N₂的物質(zhì)的量之比為1：1，則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{1mol×32g/mol+1.5mol×16g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$=$\frac{14}{29}$，
故答案為：$\frac{8}{29}$；$\frac{14}{29}$；
（3）12.2g晶體的物質(zhì)的量為$\frac{12.2g}{122g/mol}$=0.1mol，結(jié)合化學(xué)式可知含有氧原子為0.1mol×3.3×N_Amol^-1=0.33N_A，含有氫原子物質(zhì)的量為0.1mol×2.6=0.26mol，
故答案為：0.33N_A；0.26．

點評 本題考查阿伏伽德羅定律及物質(zhì)的量有關(guān)計算，難度不大，旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握．