Question

9．物質的量是高中化學常用的物理量，請完成以下有關計算：
（1）2.3g 乙醇含有0.3N_A個H原子，所含共價鍵的物質的量0.4mol，其中所含官能團羥基的電子數(shù)為0.45N_A．
（2）某條件下，8g氧氣所占的體積為6L，則在該條件下的氣體摩爾體積為24L/mol．
（3）100mL硫酸鋁溶液中C（Al³⁺）=0.20mol/L（不考慮水解因素），則其中n（SO₄^2-）=0.03mol．
（4）在9.5g某二價金屬的氯化物中含有0.2mol Cl^-，此氯化物的摩爾質量為95g/mol．
（5）6.72L CO（標準狀況）與一定量的Fe₂O₃恰好完全反應（生成Fe與CO₂）后，生成Fe的質量為11.2g，轉移的電子數(shù)目為0.6N_A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出乙醇的物質的量，再計算出含有H原子數(shù)；乙醇分子中含有4個共價鍵，根據(jù)乙醇的物質的量計算出含有的共價鍵的物質的量；羥基中含有9個電子，結合乙醇的物質的量計算出該乙醇的羥基中含有的電子數(shù)；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出8g氧氣的物質的量，最關鍵Vm=$\frac{V}{n}$計算出在該條件下的氣體摩爾體積；
（3）根據(jù)n=cV計算出鋁離子的物質的量，再根據(jù)硫酸鋁的化學式計算出含有的硫酸根離子的物質的量；
（4）某二價金屬的氯化物中含有0.2mol Cl^-，該氯化物的物質的量為0.1mol，然后根據(jù)M=$\frac{m}{M}$計算出此氯化物的摩爾質量；
（5）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出標況下6.72L二氧化碳的物質的量，再根據(jù)電子守恒計算出生成鐵的物質的量及質量、轉移的電子數(shù)．

解答 解：（1）2.3g乙醇的物質的量為：$\frac{2.3g}{46g/mol}$=0.05mol，0.05mol乙醇分子中含義H原子的物質的量為：0.05mol×6=0.3mol，含義H原子數(shù)為0.3N_A；
乙醇分子中含義5個C-H鍵、1個C-C鍵、1個C-O鍵和1個O-H鍵，總共含有8個共價鍵，則0.05mol乙醇分子中含義共價鍵的物質的量為：0.05mol×8=0.4mol；
0.05mol乙醇分子中含義0.05mol羥基，0.05mol羥基中含有的電子的物質的量為：9×0.05mol=0.45mol，含有電子數(shù)為0.45N_A，
故答案為：0.3N_A；0.4mol；0.45N_A；
（2）8g氧氣的物質的量為：$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，0.25mol氧氣在該條件下的體積為6L，則該條件下的氣體摩爾體積為：$\frac{6L}{0.05mol}$=24L/mol，
故答案為：24L/mol；
（3）100mL硫酸鋁溶液中c（Al³⁺）=0.20mol/L，則該溶液中含有鋁離子的物質的量為：n（Al³⁺）=0.20mol/L×0.1L=0.02mol，根據(jù)硫酸鋁的化學式可知該溶液中含有的n（SO₄^2-）=$\frac{3}{2}$n（Al³⁺）=0.03mol，
故答案為：0.03mol；
（4）9.5g某二價金屬的氯化物中含有0.2mol Cl^-，該氯化物的物質的量為：0.2mol$\frac{1}{2}$=0.1mol，則此氯化物的摩爾質量為：$\frac{9.5g}{0.1mol}$=95g/mol，
故答案為：95g/mol；
（5）標況下6.72L二氧化碳的物質的量為：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，0.3mol完全反應生成二氧化碳失去的電子的物質的量為：0.3mol×（4-2）=0.6mol，轉移電子的數(shù)目為0.6N_A，
根據(jù)電子守恒，反應生成鐵的物質的量為：$\frac{0.6mol}{3-0}$=0.2mol，質量為：56g/mol×0.2mol=11.2g，
故答案為：11.2；0.6N_A．

點評 本題考查了物質的量的計算，題目難度中等，試題知識點較多、計算量較大，充分考查學生的分析能力及化學計算能力，明確物質的量與摩爾質量、氣體摩爾體積、阿伏伽德羅常數(shù)等之間的關系為解答關鍵．