Question

以物质的量为中心的相关计算，已知阿伏加德罗常数为N_A。

（1）质量相同的H₂、NH₃、SO₂、O₃四种气体中，含有分子数目最少的是_________，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是___________。

（2）73.0g HCl气体中含有_______个分子、______个质子。

（3）23.75 g某＋2价金属的氯化物（MCl₂）中含有3.01×10²³个Cl^－，则MCl₂的摩尔质量为______， M的相对原子质量为________。

（4）将0.5L1mol/L FeCl₃溶液加水稀释至1L,所得溶液中氯离子的物质的量浓度是_____。

（5）3.01×10²³个CO₂在标准状况下的体积约为______L，它与_____g CO含有相同的氧原子数。

（6）在标准状况下22.4 L由氮气和氧气组成的混合气体，其质量为30g，则其中氧气的质量为________g。

Answer

SO2 H2 2NA 36NA 95g/mol 24 1.5mol/L 11.2 28 16

【解析】

(1)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，N=nNA=mNA/M可知,质量相同时气体分子数与摩尔质量成反比，摩尔质量越大，含有的分子数越小，所以含有分子数最少的是摩尔质量最大的为SO2；由V=×Vm可知，质量相同时，气体体积与摩尔质量成反比，体积最大的是气体摩尔质量最小的，则体积增大的为H2；

(2)73.0gHCl气体的物质的量为：n(HCl)=73.0g÷36.5g/mol=2mol，2molHCl中含有2NA个HCl分子，含有质子数为：2NA×18=36NA；

(3)因MCl2中含有3.01×1023个Cl−，则Cl−的物质的量为=0.5mol，M2+的物质的量0.25mol，即MCl2的物质的量为0.25mol，MCl2的摩尔质量M===95g/mol；因MCl2的摩尔质量为95g/mol，所以相对分子质量为95，金属M的相对原子质量为95－35.5×2=24；

(4)0.5L1mol/LFeCl3溶液中氯离子的浓度为3mol/L，根据稀释定律，稀释前后氯离子的物质的量不变，令稀释后所得溶液中氯离子的浓度为c，则0.5L×3mol/L=1L×c，解得c=1.5mol/L；

(5)3.01×1023个CO2物质的量为=0.5mol，标况下体积V=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；含有氧原子个数为：0.5×2×NA=NA个，则：×1×NA=NA，解得m(CO)=28g；

(6)标况下22.4L混合气体的物质的量n==1mol，设氮气的物质的量为xmol，氧气的物质的量为ymol，根据物质的量为1mol，质量为30g可知：x+y=1①，28x+32y=30②，解①②可得y=0.5，则氧气的质量m=nM=0.5mol×32g/mol=16g。