Question

20．試回答下列問題：
（1）9g 水的物質的量是0.5mol，含有1mol 氫原子，含有3.01×10²⁴個電子．
（2）等物質的量的SO₂ 和SO₃ 所含的原子個數(shù)之比是3：4，質量比是4：5．
（3）0.4mol NH₃ 中所含氫原子數(shù)與10.8克水中所含氫原子數(shù)相等．
（4）質量分數(shù)為49%的硫酸溶液，其密度為1.4g/cm³，則其物質的量濃度為7mol/L．
（5）在a L Al₂（SO₄）₃ 和（NH₄）₂SO₄ 的混合溶液中加入b mol BaCl₂，恰好使溶液中的SO₄^2-完全沉淀；若加入足量NaOH 并加熱可得到c mol NH₃，則原溶液中Al³⁺的物質的量濃度為$\frac{2b-c}{3a}$mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算水的物質的量，H原子物質的量為水的2倍，含有電子物質的量為水的10倍，根據(jù)N=nN_A計算電子數(shù)目；
（2）根據(jù)SO₂ 和SO₃ 分子分別含有3個、4個原子計算含有原子之比，根據(jù)m=nM計算二者質量之比；
（3）含有氫原子數(shù)目相等，則H原子物質的量相等，計算水的物質的量，再根據(jù)m=nM計算水的質量；
（4）根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計算；
（5）根據(jù)SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓計算溶液中的SO₄^2-離子的物質的量，根據(jù)NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O計算NH₄⁺的物質的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算SO₄^2-離子、NH₄⁺離子濃度，再利用電荷守恒有3n（Al³⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），據(jù)此計算原溶液中的Al³⁺濃度．

解答 解：（1）9g 水的物質的量是$\frac{9g}{18g/mol}$=0.5mol，含有氫原子為0.5mol×2=1mol，含有電子數(shù)目為0.5mol×10×6.02×10²³mol^-1=3.01×10²⁴，
故答案為：0.5；1；3.01×10²⁴；
（2）SO₂ 和SO₃ 分子分別含有3個、4個原子，等物質的量的SO₂ 和SO₃ 所含的原子個數(shù)之比3：4，根據(jù)m=nM可知，二者質量比是64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案為：3：4；4：5；
（3）與0.4mol NH₃ 中所含氫原子數(shù)相等的水的物質的量為$\frac{0.4mol×3}{2}$=0.6mol，故水的質量為0.6mol×18g/mol=10.8g，
故答案為：10.8；
（4）根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，質量分數(shù)為49%、密度為1.4g/cm³的硫酸溶液，其物質的量濃度為$\frac{1000×1.4×49%}{98}$mol/L=7mol/L，
故答案為：7mol/L；
（5）由混合溶液中加入bmolBaCl₂，恰好使溶液中的SO₄^2-離子完全沉淀，則：
SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓
bmol bmol
c（SO₄^2-）=$\frac{bmol}{aL}$=$\frac{a}$mol/L，
由加入足量強堿并加熱可得到1molNH₃，則：
NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O
cmol cmol
c（NH₄⁺）=$\frac{cmol}{aL}$=$\frac{c}{a}$mol/L，
又溶液不顯電性，設原溶液中的Al³⁺濃度為x，由電荷守恒可知，
x×3+$\frac{c}{a}$mol/L×1=$\frac{a}$mol/L×2，
解得x=$\frac{2b-c}{3a}$mol/L，
故答案為：$\frac{2b-c}{3a}$mol/L．

點評 本題考查物質的量的有關計算、混合物計算等，熟悉掌握以物質的量為中心的計算，注意掌握物質的量濃度與質量分數(shù)之間關系．