Question

【題目】利用“化學計量在實驗中的應用”的相關知識進行填空。

(1)要使NH3與CH4含相同數目的H原子，則NH3和CH4的物質的量之比為______。

(2)在一定的溫度和壓強下，1體積 X2(g)跟3體積Y2(g)化合生成2體積化合物，則該化合物的化學式是________。

(3)將50 mL 0.1 mol·L的NaCl和100 mL 0.05 mol·LCaCl2溶液混合后，若溶液的體積為二者體積之和，則混合溶液中c(Cl-)為________。

(4)三種正鹽的混合溶液中含有0.2 mol Na+、0.25 mol Mg2+、0.4 mol Cl-、SO42-，則n(SO42-)為_________。

(5)有等體積的NaCl、CaCl2、AlCl3三種溶液，分別與足量的AgNO3溶液反應，若生成沉淀的質量相等，則三種溶液中所含溶質的物質的量濃度之比為_____________。

(6)標準狀況下，NH3與CH4組成的混合氣體的密度為0.75g/L，該混合氣體的平均摩爾質量為_____________，NH3的體積分數為___________。

Answer 1

【答案】4：3 XY3或Y3X 0.1mol/L 0.15mol 6：3：2 16.8g/mol 80%

【解析】

(1)NH3與CH4含相同數目的H原子，則H原子物質的量相等；

(2)一定的溫度和壓強下氣體的體積之比等于其物質的量之比，等于化學方程式的系數之比，化學反應遵循原子守恒；

(3)先分別利用n=c·V來計算溶液中溶質的物質的量，從而確定Cl-的物質的量，最后利用c=來計算混合液中Cl-的物質的量濃度；

(4)根據溶液電荷守恒分析；

(5)若生成沉淀AgCl的質量相等，設AgCl為1mol，根據氯離子守恒計算NaCl、CaCl2、AlCl3的物質的量，再根據c=確定溶液的濃度關系；

(6)依據M=ρ標·Vm；設NH3與CH4的物質的量分別為x、y，依據混合氣體平均摩爾質量計算二者物質的量之比。

(1)要使NH3與CH4含相同數目的H原子，由于NH3與CH4分子中含H原子個數比為3：4，所以NH3和CH4的物質的量之比為4：3；

(2)由題意可知，一定的溫度和壓強下，1體積X2(g)跟3體積Y2(g)化合生成2體積化合物，氣體的體積之比等于其物質的量之比，等于化學方程式的系數之比，所以反應物X2和Y2的系數之比是1：3，根據原子守恒可知發生反應為：X2+3Y2=2XY3，所以化合物化學式為XY3，也可以寫為Y3X；

(3)NaCl的物質的量為0.05L×0.1mol/L=0.005mol，CaCl2的物質的量為0.1L×0.05mol/L×2=0.01mol，則混合溶液中Cl-的物質的量為0.005mol+0.01mol=0.015mol，混合溶液的體積為0.05L+0.1L=0.15L，則混合液中Cl-的物質的量濃度為c==0.1mol/L；

(4)溶液中陽離子帶有的正電荷總數與陰離子帶有的負電荷總數相等，則n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+2n(SO42-)，將各種離子濃度帶入上式，0.2mol+0.25mol×2=0.4 mol+2n(SO42-)，解得n(SO42-)=0.15mol；

(5)若生成沉淀AgCl的質量相等，設AgCl為1mol，根據氯離子守恒，則n(NaCl)=1mol、n(CaCl2)=0.5mol，n(AlCl3)=mol，故NaCl、CaCl2、AlCl3的物質的量之比=1mol：0.5mol：=6：3：2。溶液的體積相同，根據c=可知：溶液的濃度比等于溶液中溶質的物質的量的比，所以c(NaCl)：c(CaCl2)：c(AlCl3)= 6：3：2。

(6)標準狀況下，NH3與CH4組成的混合氣體的平均密度為0.75g/L，混合氣體平均摩爾質量： m=ρ·Vm=0.75g/L×22.4L/mol=16.8g/mol；設NH3與CH4的物質的量分別為x、y，則=16.8，解得x：y=4：1，氣體的物質的量比等于體積比，則NH3的體積分數為100%=80%。