Question

【題目】(1)標準狀況下，32gCH4和22.4LCO2的密度之比為_______；物質的量之比為______。

(2)將20gNaOH溶于水得2L溶液，則該NaOH溶液的物質的量濃度為_________；若從中取出100mLNaOH溶液，其中含有的Na+與____molNa2CO3含有的Na+數目相同。

(3)已知標準狀況下，現有四種物質：

A.49g H2SO4 B.6.02×1023個H2O C.44.8L CO和CO2混合氣體 D.6g H2

其中所含分子物質的量最小的是____________（填字母）；所占體積最大的是________（填字母）；若C中氣體重量為64g，則該混合氣體中CO和CO2的體積比為__________________。

(4)標準狀況下，將aLHCl完全溶于100mL水，假設該溶液的密度為ρ g·mL－1，則所得鹽酸溶液中溶質的物質的量為________________，溶液的物質的量濃度為__________。

Answer 1

【答案】4：11 2：1 0.25mol/L 0.0125 A D 3：1 mol mol/L

【解析】

(1)根據比較，把物質的質量、體積都轉化為物質的量，求比值；

(2)根據n=及c=計算溶液的物質的量濃度，利用n=cV計算NaOH溶液中含有的Na+的物質的量，結合Na2CO3的組成確定其物質的量；

(3)將選項的物理量都轉化為物質的量，然后根據N=nNA判斷；假設C中混合氣體中CO、CO2的物質的量分別是x、y，根據二者的質量與體積關系計算；

(4)根據n=計算溶質的物質的量，根據m=ρV計算溶液的質量，結合溶質的質量得到溶液中溶質的質量分數，在利用c=計算溶液的物質的量濃度。

(1)根據可知CH4和CO2的密度之比等于它們的相對分子質量之比，為16：44=4：11；32gCH4的物質的量為n(CH4)=32g÷16g/mol=2mol，在標準狀況下22.4LCO2的物質的量n(CO2)=22.4L÷22.4L/mol=1mol，所以n(CH4)：n(CO2)=2mol：1mol=2：1；

(2)20gNaOH的物質的量n(NaOH)==0.5mol，將其溶于水得2L溶液，則該NaOH溶液的物質的量濃度c==0.25mol/L；若從中取出100mLNaOH溶液，其中含有的NaOH的物質的量為0.25mol/L×0.1L=0.025mol，根據NaOH的組成可知其中含有的Na+是0.025mol，由于1個Na2CO3電離產生2個Na+。所以Na+為0.025mol，則需Na2CO3的物質的量為0.0125mol；

A.49g H2SO4的物質的量為n(H2SO4)=49g÷98g/mol=0.5mol；

B.6.02×1023個H2O的物質的量為n(H2O)=6.02×1023 ÷6.02×1023/mol=1mol；

C.44.8L CO和CO2混合氣體的物質的量n=44.8L÷22.4L/mol=2mol；

D.6g H2的物質的量n=6g÷2g/mol=3mol

可見物質的量最小的是H2SO4，根據N=nNA可知，物質的量越小，其中含有的分子數目越少，所以其中所含分子物質的量最小的選項是A。在上述物質中，水、硫酸為液體物質，CO和CO2的混合氣體及H2都是氣體，氣體分子間隔大，等物質的量的物質體積也大，則所占體積最大的是H2，選項為D；

假設C中混合氣體中CO、CO2的物質的量分別是x mol、y mol，則x+y=2，28x+44y=64，解得x=1.5，y=0.5，則根據V=nVm可知二者的體積比等于它們的物質的量的比，故V(CO)：V(CO2)=1.5：0.5=3：1；

(4)標準狀況下，aLHCl氣體的物質的量n(HCl)=mol，HCl的質量是m(HCl)=nM=mol×36.5g/mol=g；標準狀況下，將aLHCl完全溶于100mL水，假設該溶液的密度為ρg·mL-1，溶液的質量是m(溶液)=g+100g=g，則溶質的質量分數為：；則根據物質的量濃度與質量分數換算式可得該鹽酸溶液的物質的量濃度c=mol/L=mol/L。