Question

标准状况下有①6.72 L CH₄；②3.01×10²³个HCl分子；③7.2 g H₂O，下列对这三种物质的关系从小到大的排列顺序是：

(1)物质的量______；

(2)体积______；

(3)质量______；

(4)氢原子数______。

Answer

①<③<② ③<①<② ①<③<② ②<③<①

【解析】

(1)根据n=、n=、n=计算物质的量，然后比较大小；

(2)气体物质体积大于液态物质的体积，对于气体，根据n=可知气体的物质的量越多，气体的体积越大比较；

(3)先计算气体的物质的量，然后根据n=计算气体质量，然后比较大小；

(4)先计算物质的量，然后利用n(H)=已知物质的物质的量与物质分子中含有的H原子数计算，最后根据n=可知：氢原子的物质的量越多，氢原子数目越多比较。

(1)①6.72 L CH4的物质的量n(CH4)==0.3 mol；②3.01×1023个HCl分子的物质的量n(HCl)==0.5 mol；③7.2 g H2O的物质的量n(H2O)==0.4 mol，可见：物质的量从小到大的排列顺序是：①<③<②；

(2)在上述三种物质中，由于水在标准状态下是液、固混合物，不是气体，微粒间的间隔很小，其体积最小，对于CH4和HCl，都是气体，由n=可知：气体物质的量越多，气体体积越大，所以上述三种物质的体积从小到大的排列顺序是：③<①<②；

(3)根据(1)计算可知①6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol，则其质量m(CH4)=n·M=0.3 mol×16 g/mol=4.8 g；②3.01×1023个HCl分子的物质的量是0.5 mol，其质量为m(HCl)= n·M=0.5 mol×36.5g/mol=18.25 g；③H2O质量是7.2 g，则三种物质的质量从小到大的排列顺序是：①<③<②；

(4)①6.72 L CH4中H原子的物质的量n(H)=4n(CH4)=4×0.3 mol=1.2 mol；②3.01×1023个HCl分子中含有H原子的物质的量n(H)=n(HCl)=0.5 mol；③7.2 g H2O中含有H原子的物质的量n(H)=2n(H2O)=2×0.4 mol=0.8 mol。根据n=可知：原子的物质的量与其中含有的原子数目呈正比，所以三种物质所含H原子数从小到大的排列顺序是：②<③<①。