Question

（1）①現有11g由和組成的水分子的物質的量       mol，其中含中子數為     mol，電子數為         個。
②請畫出^2－微粒的結構示意圖：                  。
（2）質量相等的兩種物質SO₂和SO₃，兩種物質中硫元素質量之比為            ，分子物質的量之比為             ，所含氧原子個數之比為           。
（3）0.2L 0.5mol/L Al₂(SO₄)₃溶液和0.5L 0.5mol/L Al₂(SO₄)₃溶液所含SO₄^2—離子濃度之比為____________，SO₄^2—離子數目之比為____________。
（4）20.6g NaR 含有Na⁺0.2mol，則NaR的摩爾質量為     ，則含R 8.0g 的NaR的物質的量為     mol 。
（5）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣，反應方程式如下：
MnO₂＋4HCl(濃)MnCl₂＋2H₂O＋Cl₂↑。若0.1 molMnO₄與足量的濃鹽酸充分反應，則有          mol HCl被氧化，轉移電子的物質的量為        mol，產生的Cl ₂在標準狀況下的體積為       L。

Answer 1

（1）①0.5   6    5N_A   ②
（2）5:4  5:4  5:6      （3）1:1   2:5    （4）103g/mol  0.1  （5）0.2  0.2   2.24

試題分析：（1）①由和組成的水分子的摩爾質量是22g/mol，所以11g由和組成的水分子的物質的量＝11g÷22g/mol＝0.5mol。又因為質子數＋中子數＝質量數，所以其中含中子數為[（2－1）×2＋18－8]×0.5mol＝6mol。由于質子數＝核外電子數，所以電子數為（1×2＋8）×0.5×N_A＝5N_A        個。
②^2－微粒的核外電子數是8＋2＝10個，所以該微粒的結構示意圖為。
（2）質量相等的兩種物質SO₂和SO₃，其物質的量之比＝:＝5:4，所以兩種物質中硫元素質量之比為5:4，分子物質的量之比為5:4，所含氧原子個數之比為2×5:3×4＝5:6。
（3）0.2L 0.5mol/L Al₂(SO₄)₃溶液中SO₄^2—離子濃度是0.5mol/L×3＝1.5mol/L，0.5L 0.5mol/L Al₂(SO₄)₃溶液中SO₄^2—離子濃度＝0.5mol/L×3＝1.5mol/L，因此所含SO₄^2—離子濃度之比為1:1，SO₄^2—離子數目之比為0.2L×1.5mol/L:0.5L×1.5mol/L＝2:5。
（4）20.6g NaR 含有Na⁺0.2mol，則NaR的物質的量也是0.2mol，則其摩爾質量為20.6g÷0.2mol＝103g/mol。這說明R的相對原子質量是103－23＝80，則8.0gR的物質的量＝8.0g÷80g/mol＝0.1mol，所以含R 8.0g 的NaR的物質的量也是0.1mol 。
（5）根據反應MnO₂＋4HCl(濃)MnCl₂＋2H₂O＋Cl₂↑可知，鎂消耗1mol二氧化錳的同時消耗4mol氯化氫，生成1mol氯氣，這說明被氧化的氯化氫是2mol，所以若0.1 molMnO₄與足量的濃鹽酸充分反應，則有0.2mol HCl被氧化。錳元素的化合價從＋4價降低到＋2價，因此轉移電子的物質的量為（4－2）×0.1mol＝0.2mol，氯氣的物質的量是0.1mol，則產生的Cl ₂在標準狀況下的體積為       0.1mol×22.4L/mol＝2.24L。