Question

8．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等質量的O₂和O₃所含分子個數比為3：2，原子個數比為1：1，分子的物質的量之比為3：2．
②等溫等壓下，等體積的O₂和O₃所含分子個數比為1：1，原子個數比為2：3，質量比為2：3．
③設N_A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$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L（用含N_A的式子表示）．

Answer 1

分析 ①假設O₂和O₃的質量均為48g，根據n=$\frac{n}{M}$計算各自物質的量，分子數目之比等于其物質的量之比，均由O原子構成，則氧原子質量相等，含有O原子數目相等；
②假設O₂和O₃的體積均為22.4L，依據n=$\frac{V}{22.4L/mol}$計算各自物質的量，分子數目之比等于其物質的量之比，臭氧為3原子分子，氧氣為雙原子分子；依據m=nM計算各自質量；
③根據組分都為氧氣，所以其質量與分子數成正比，計算cg氣體的物質的量，最后根據氣體體積公式求出體積，據此解答．

解答 解：①假設O₂和O₃的質量均為48g，
則O₂的物質的量為$\frac{48g}{32g/mol}$=1.5mol，
O₃的物質的量為$\frac{48g}{48g/mol}$=1mol，
故O₂和O₃所含分子個數比為1.5mol：1mol=3：2；
O₂和O₃均由O原子構成，則氧原子質量相等，含有O原子數目相等，即原子個數比為1：1，
O₂和O₃分子的物質的量之比為1.5mol：1mol=3：2，
故答案為：3：2；1：1；3：2；
②假設O₂和O₃的體積均為22.4L，依據n=$\frac{V}{22.4L/mol}$，氧氣與臭氧的物質的量都為1mol；
O₂和O₃均由O原子構成，臭氧為3原子分子，氧氣為雙原子分子，含有O原子數目分別：2N_A，3N_A；原子個數比為：2：3；
氧氣質量m（O₂）=1mol×32g/mol=32g，臭氧的質量m（O₃）=1mol×48g/mol=48g，二者質量之比：32：48=2：3；
故答案為：1：1；2：3；2：3；
③根據其組分都為氧氣相同，所以其質量與分子數成正比，ag氧氣含有的分子數為：b個，質量與分子數的比列式為：ag：b個=cg：x個，
x=$\frac{bc}{a}$個；
cg該混合氣體含有的物質的量為：n=$\frac{bc}{a{N}_{A}}$mol其體積為：V=n×V_m =$\frac{bc}{a{N}_{A}}$mol×V_m =$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L．
故答案為：$\frac{22.4bc}{a{N}_{A}}$L．

點評 本題考查了有關阿伏伽德羅常數的計算，明確相關概念及計算公式是解題關鍵，題目難度不大．