Question

2．（1）在標準狀況下4.48L CH₄和CO₂混合氣體的質量為6.0g，則混合氣體平均摩爾質量為30 g/mol，相對于氫氣的密度為15；CH₄和CO₂的質量比為4：11．
（2）相同體積、相同物質的量濃度的AgNO₃溶液，分別與相同體積的KCl、CuCl₂、AlCl₃溶液反應恰好完全反應，則KCl、CuCl₂、AlCl₃三種溶液的物質的量濃度之比為6：3：2．
（3）標準狀況下，V L的某氣體（摩爾質量為M g•mol^-1）溶解在1L水（水的密度近似為1g•cm^-3）中，假設氣體完全溶解且不與水發(fā)生反應，溶液的密度為ρg•cm^-3，則所得溶液的物質的量濃度c=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L．（選擇以上字母表達計算式，要求化簡）．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算混合氣體總物質的量，根據$\overline{M}$=$\frac{{m}_{總}}{{n}_{總}}$計算平均摩爾質量，相同條件下氣體的密度之比等于摩爾質量之比，根據總質量、總物質的量列方程計算各自物質的量，再根據m=nM計算二者質量之比；
（2）相同體積、相同物質的量濃度的AgNO₃溶液中的AgNO₃物質的量相同，則氯離子物質的量相等，假設氯離子為3mol，計算KCl、CuCl₂、AlCl₃的物質的量，溶液體積相等，濃度之比等于其物質的量之比；
（3）根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氣體的物質的量，根據m=nM計算氣體質量，根據m=ρV計算水的質量，溶液質量=水的質量+氣體質量，根據V=$\frac{m}{ρ}$計算溶液體積，再根據c=$\frac{n}{V}$計算溶液物質的量濃度．

解答 解：（1）混合氣體總物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則平均摩爾質量為$\frac{6g}{0.2mol}$=30g/mol，
相同條件下氣體的密度之比等于摩爾質量之比，則混合氣體相等氫氣密度為$\frac{30g/mol}{2g/mol}$=15，
設甲烷、二氧化碳物質的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{16x+44y=6}\end{array}\right.$，解得x=y=0.1，故CH₄和CO₂的質量比為0.1mol×16g/mol：0.1mol×44g/mol=4：11，
故答案為：30；15；4：11；
（2）相同體積、相同物質的量濃度的AgNO₃溶液中的AgNO₃物質的量相同，則氯離子物質的量相等，假設氯離子為3mol，則KCl為3mol、CuCl₂為1.5mol，AlCl₃為1mol，溶液體積相等，濃度之比等于其物質的量之比，故KCl、CuCl₂、AlCl₃三種溶液的物質的量濃度之比為3mol：1.5mol：1mol=6：3：2，
故答案為：6：3：2；
（3）氣體的物質的量為$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，氣體質量為$\frac{V}{22.4}$mol×Mg/mol=$\frac{VM}{22.4}$g，水的質量為1000mL×1g/mL=1000g，溶液質量=（1000+$\frac{VM}{22.4}$）g，溶液體積為$\frac{（1000+\frac{VM}{22.4}）g}{1000ρg/L}$=$\frac{22400+VM}{22400ρ}$L，溶液物質的量濃度為$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{\frac{22400+VM}{22400ρ}L}$=$\frac{1000ρV}{22400+VM}$mol/L，
故答案為：$\frac{1000ρV}{22400+VM}$．

點評 本題考查物質的量有關計算，注意對物質的量濃度定義式的理解，（3）中計算溶液體積是關鍵，難度不大．