Question

4．已知NH₃和HCl都能用來作噴泉實驗的氣體，若在同溫同壓下用等體積燒瓶一個收集滿NH₃，另一個收集HCl和N₂的混合氣體，如圖所示，噴泉實驗停止后，兩個燒瓶內溶液的溶質的物質的量濃度（c）和溶質的質量分數(shù)（w）關系是（　�。�

• A． c和w都不同
• B． c和w都相同
• C． c相同，w不同
• D． w相同，c不同

Answer 1

分析 相同條件下氣體摩爾體積相同，設該條件下氣體摩爾體積為V_m，燒瓶的容積為VL，HCl和N₂的混合氣體中氯化氫的體積為xL，則氯化氫和氨氣的物質的量為：n（NH₃）=$\frac{V}{{V}_{m}}$mol，n（HCl）=$\frac{x}{{V}_{m}}$mol，氨氣極易溶于水，則反應后燒瓶中充滿溶液；收集HCl和N₂的混合氣體燒瓶中，反應后溶液體積為xL，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$可計算出兩溶液的濃度；由于溶質不同，溶液密度不同，根據(jù)c$\frac{1000ρω}{M}$可知兩溶液中溶質質量分數(shù)不同．

解答 解：設該條件下氣體摩爾體積為V_m，燒瓶的容積為VL，HCl和N₂的混合氣體中氯化氫的體積為xL，則氯化氫和氨氣的物質的量為：n（NH₃）=$\frac{V}{{V}_{m}}$，n（HCl）=$\frac{x}{{V}_{m}}$，
氨氣極易溶于水，則反應后燒瓶中充滿溶液，則收集氨氣的燒瓶在反應后溶液濃度為：c（NH₃）=$\frac{\frac{V}{{V}_{m}}}{V}$mol/L=$\frac{1}{{V}_{m}}$mol/L；
收集HCl和N₂的混合氣體燒瓶中，反應后溶液體積為xL，則反應后溶液濃度為：$\frac{\frac{xL}{{V}_{m}mol/L}}{xL}$=$\frac{1}{{V}_{m}}$mol/L，
所以反應后兩個燒瓶中溶液的物質的量濃度相等；
由于溶質不同，溶液密度不同，根據(jù)c$\frac{1000ρω}{M}$可知，兩溶液的質量分數(shù)不相等，
故選C．

點評 本題考查了物質的量與物質的量濃度和氣體摩爾體積的綜合應用，題目難度中等，明確物質的量與物質的量濃度、氣體摩爾體積的關系為解答關鍵，試題側重考查學生的分析能力及化學計算能力．