Question

【題目】（1）常溫下，將20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，混合后得到密度為1.17 g·cm－3的溶液。請計算：

①混合后的溶液中NaCl的質量分數為__________________。

②混合后的溶液的物質的量濃度為___________。

③在1 000g水中需加入__________ mol氯化鈉，才能使其濃度恰好與上述混合后的溶液的濃度相等(計算結果保留1位小數)。

（2）相同條件下，某Cl2與O2混合氣體100 mL恰好與150 mL H2化合生成HCl和H2O，則混合氣體中Cl2與O2的體積比為__________，混合氣體的平均相對分子質量為____________。

（3）兩個相同容積的密閉容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A氣體，Y中充入a g CH4氣體，X與Y內的壓強之比是4∶11，則A的摩爾質量為____________。

（4）在同溫、同壓下，實驗測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體的密度是H2的14.5倍，其中O2的質量分數為____________ (計算結果保留1位小數) 。若其中CO和N2的物質的量之比為1∶1，則混合氣體中氧元素的質量分數為_______________ (計算結果保留1位小數)。

Answer 1

【答案】 20% 4.0 mol·L－1 4.3 1∶1 51.5 44 g·mol－1 27.6% 48.3%

【解析】（1）①由題意，混合后溶液的質量為2.00g+30.0g=50.0g，則混合后NaCl的質量分數為：(20.0g×14%+30.0g×24%)÷50.0g×100%=20%；②混合后溶液中NaCl的物質的量濃度為：c=1000ρω/M=molL－1=4.0mol·L－1；③設需加入NaCl的物質的量為n mol，則NaCl的質量為n mol×58.5g/mol=58.5n g，根據題意列式為： =20%，解得n≈4.3(計算結果保留1位小數)。

（2）由Cl2+H22HCl，2H2+O22H2O可知，氯氣與氫氣反應的體積比是1：1，氧氣與氫氣反應的體積比是1：2；設氯氣的體積為x，則與氯氣反應的氫氣的體積也為x，氧氣的體積為（100mL-x），與氧氣反應的氫氣的體積為2(100mL-x)，所以，x+2(100mL-x)=150mL，解得：x=50mL，氧氣的體積為100mL-50mL=50mL，所以，混合氣體中Cl2和O2的體積之比為50mL：50mL=1：1．假設氯氣和氧氣各1摩爾，混合氣體的平均摩爾質量為：(71g+32g)÷2mol=51.5g·mol－1，則混合氣體的平均相對分子質量為51.5。

（3）根據PV=nRT，在T、V相同時，壓強之比等于物質的量之比，即4：11=： ，解得：M=44mol·L－1。

（4）同溫、同壓下，氣體密度之比等于相對分子質量之比，混合氣體的密度是H2的14.5倍，則混合氣體平均相對分子質量為14.5×2=29，CO、N2的相對分子質量都是28，可以看作CO和O2的混合氣體，設CO、N2的總物質的量為xmol、O2的物質的量為ymol，則28x+32y=29（x+y），解得x：y=3：1，故氧氣的質量分數=×100%≈27.6%(計算結果保留1位小數)；其中CO和N2的物質的量之比為1：1，則混合氣體中氧元素的質量分數為×100%≈48.3%(計算結果保留1位小數)。