Question

【題目】O2和O3是氧元素的兩種單質，根據其分子式完成下列各題：

(1)等溫等壓下，等質量的O2和O3所含分子個數比為________，原子個數比為________，體積之比為________。

(2)設NA為阿伏加德羅常數的數值，如果a g氧氣中含有的分子數為b，則c g氧氣在標準狀況下的體積約是________(用含NA的式子表示)。

(3)配制500 mL 1 mol/L的稀H2SO4溶液，需要用量筒量取濃H2SO4(密度為1.84 g/mL，質量分數為98%)的體積為________ mL。

Answer 1

【答案】3：2 1：1 3：2 L 27.2

【解析】

(1)根據n=計算氣體的物質的量，然后根據N=n·NA計算分子數目，n=計算氣體含有原子的物質的量；再根據V=n·Vm計算氣體的體積；

(2)先計算c g O2含有的氣體分子數，然后根據n=及V=n·Vm計算氣體的體積；

(3)根據c=計算出溶液的濃度，然后根據稀釋定律c濃·V濃=c稀·V稀來計算。

(1)假設氣體的質量為m，由n(O2)=；n(O3)=，所以等溫等壓下，等質量的O2和O3的物質的量的比為n(O2)：n(O3)=：=3：2，根據N=n·NA可知氣體的物質的量與其含有的氣體分子數呈正比，所以N(O2)：N(O3)= n(O2)：n(O3)=3：2；

O2、O3都是由O原子構成，O原子的質量、摩爾質量相同，因此由n=可知等溫等壓下，等質量的O2和O3所含原子個數相同，因此含有的原子數的比為1：1；

根據V=n·Vm可知氣體的體積與氣體的物質的量呈正比，由于n(O2)：n(O3) =3：2，所以V(O2)：V(O3) =3：2；

(2)a g氧氣中含有的分子數為b，則c g O2含有的氣體分子數N(O2)=，則根據n=可知O2的物質的量為n(O2)=mol，所以該氧氣在標準狀況下的體積V=n·Vm=mol×22.4 L/mol= L；

(3)密度為1.84 g/mL，質量分數為98%的濃H2SO4的物質的量濃度c= mol/L=18.4 mol/L，根據稀釋公式可得：18.4 mol/L×V=500 mL×1 mol/L，解得V=27.2 mL。