Question

近年来，我国储氢碳管研究获得重大进展，电弧法合成碳纳米管，常伴有大量物质——碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

3C + 2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄（稀）= 3CO₂↑ + 2K₂SO₄ + 2Cr₂(SO₄)₃ + 8 H₂O

请回答下列问题。

（1）H₂O的摩尔质量为___________，0.18g H₂O的物质的量为_______________mol

（2）配制0.1mol/L H₂SO₄溶液500mL，则需要H₂SO₄的质量为_____________g

（3）在上述的反应中，若生成22g CO₂

     ⅰ．标准状况下，CO₂的体积为_________L

     ⅱ．转移电子的数目为________________

（4）标准状况下，由CO和CO₂ 组成的混合气体为6.72 L，质量为12 g，则该混合气体的平均相对分子质量是_____________

Answer

18 g/mol 0.01 4.9 11.2 2NA或1.204×1024 40

【解析】试题本题是以物质的量为中心的基础计算题，重点考查摩尔质量、平均相对分子质量基本计算，考查物质的量与质量、气体体积、溶质物质的量浓度、微粒数目的换算，考查氧化还原反应中电子转移的计算。

解析：（1）以g/mol为单位时，摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量。H2O的相对分子质量为18，所以其摩尔质量为18g/mol。因此，0.18g H2O物质的量 。正确答案： 18 g/mol、0.01。（2）所需溶质H2SO4的物质的量为0.1mol/L×0.5L=0.05mol，H2SO4质量为0.05mol×98g/mol=4.9g。正确答案：4.9g。 （3）i．CO2的物质的量为22g÷44g/mol=0.5mol，标准状况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L 。 ii．原反应中C元素从0价升高到+4价，且无其他升高价态，所以反应生成0.5mol CO2时转移的电子数为4×0.5mol=2mol，N=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024。正确答案：11.2、1.204×1024。（4）以g/mol为单位时，混合气体的摩尔质量在数值上等于其平均相对分子质量， ， ，平均相对分子质量为40。正确答案：40。