Question

O₂和O₃是氧元素的两种单质，根据其分子式完成下列各题：

（1）等质量的O₂和O₃所含分子个数比为________，原子个数比为_________，分子的物质的量之比为_________。

（2）等温等压下，等体积的O₂和O₃（均为气态）所含分子个数比为___________，原子个数比为___________，质量比为___________。

（3）设N_A为阿伏加德罗常数的数值，如果a g氧气中含有的分子数为b，则c g氧气在标准状况下的体积约是___________（用含N_A的式子表示）。

（4）配制100 mL 1 mol/L的稀H₂SO₄溶液，需要用量筒量取浓H₂SO₄（密度为1.84 g·mL^－1，质量分数为98%）的体积为___________mL。

Answer

（1）3∶2 1∶1 3∶2

（2）1∶1 2∶3 2∶3

（3）L （4）5.4

【解析】

试题分析：（1）设质量为m，等质量的O2和O3所含分子个数比=（m÷32g/mol×NA）:（m÷48g/mol×NA）=3：2；一个氧气分子中含有2个氧原子，一个臭氧分子中含有3个氧原子，所以氧原子个数=（3×2）：（2×3）=1：1，分子的物质的量之比等于分子数之比=3：2。

（2）同温同压下，气体摩尔体积相同，根据N=V/Vm×NA知，等体积的O2和O3所含分子个数比是1：1；一个氧气分子中含有2个氧原子，一个臭氧分子中含有3个氧原子，所以原子个数之比是2：3，根据m=V/Vm×M知，质量之比等于其摩尔质量之比=32g/mol：48g/mol=2：3。

（3）氧气的摩尔质量为M=m/n=ag÷（b/NA）=aNA/b g/mol，则cgO2在标准状况下体积为：V=m÷M×Vm=cg÷aNA/b g/mol×22.4 L/mol=。

（4）该浓H2SO4的物质的量浓度为：c=（1000mL/Lρω） ÷ M= 1000 × 1.84 × 98% ÷ 98=18.4 mol/L，根据稀释定律得：100mL ×1 mol/L = 18.4 mol/L × V，得V=5.4mL。

【考点定位】考查阿伏伽德罗定律及其推论，物质的量浓度的计算等知识。

【名师点睛】本题考查阿伏伽德罗定律及其推论，物质的量浓度的计算等知识。灵活运用公式是解本题的关键，有关气体体积的计算要注意温度和压强。①根据n=m/M、N=nNA、及分子构成计算；②同温同压下，气体摩尔体积相同，N=V/VmNA、m=V/Vm ×M及分子构成计算；③标况下，气体摩尔体积是22.4L/mol，a g氧气中含有的分子数为b，则氧气的摩尔质量= aNA/b g/mol，V=nVm；④根据稀释前后溶质的物质的量不变计算浓硫酸的体积。