Question

【題目】物質的量在計算中有廣泛的應用，請完成下列各小題：

（1）標準狀況下的甲烷和一氧化碳的混合氣體8.96 L，其質量為7.60 g，則混合氣體中甲烷的體積為____________；一氧化碳的質量為___________。

（2）固體X在一定條件下加熱分解，其化學方程式為2XY↑＋2Z↑＋2W↑，測得生成的混合氣體的密度是相同狀況下H2密度的a倍，則X的相對分子質量為______。

（3）在同溫同壓下，6.5 g某氣體A的分子數與7 g C2H4的分子數相等，則氣體A在標準狀況下的密度為________g·L－1(結果保留三位有效數字)。

（4）b%的硫酸與4b%的硫酸等質量混合后，所得溶液的溶質質量分數______(填“>”“<”或“＝”，下同)2.5b%；如果等體積混合，所得溶液的溶質質量分數______2.5b%。

Answer 1

【答案】6.72L 2.8g 5a 1.16 ＝ >

【解析】

（1）標準狀況下，8.96L氣體的物質的量為n(混合)==0.4mol，設甲烷的物質的量為x，CO的物質的量為y，則x+y=0.4mol，16x+28y=7.60g，解得x=0.3mol，y=0.1mol，所以混合氣體中甲烷的體積為V(CH4)=0.3mol×22.4mol/L=6.72L；

混合氣體中一氧化碳的質量為：m(CO)=0.1mol×28g/mol=2.8g；

（2）相同條件下，氣體的密度之比等于其摩爾質量之比，生成的混合氣體對氫氣的相對密度為a，則混合氣體的平均摩爾質量為2a/mol，假設有2molX反應則生成1molY、2molZ、2molW，生成物的質量=2ag/mol×（1+2+2）mol=10ag，反應前后質量不變，則X的質量為10ag，其摩爾質量==5ag/mol，摩爾質量在數值上等于其相對分子質量，所以X的相對分子質量為5a；

（3）同溫同壓下，6.5g某氣體A的分子數與7g C2H4的分子數相同，A的物質的量為=0.25mol，M（A）==26g/mol，則氣體A在標準狀況下的密度為=1.16g/L；

（4）b%的硫酸溶液與4b%的硫酸溶液等質量混合后，所得溶液的質量分數等于；硫酸的密度大于水，將兩個質量分數的硫酸等體積混合，則混合后的質量分數比原來兩硫酸的質量分數的平均值要大，即將b%的硫酸溶液與4b%的硫酸溶液等體積混合，所得硫酸溶液的質量分數要大于2.5b%。