(1)0.2 g H2含有 个氢原子。
(2)标准状况下,含有相同氧原子数的CO与CO2的体积之比为 。
(3)在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl,此氯化物的摩尔质量为 ;该金属元素的相对原子质量为 。
(4)标准状况下,6.72 L CO与一定量的Fe2O3恰好完全反应后,剩余固体的质量为__________g。
解析:(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol,含有0.2 mol 氢原子,其数目为1.204×10
23
-
或0.2NA。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1,标准状况下,体积之比为2∶1。(3)二价金属的氯化物可以表示为MCl2,在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl,则9.5 g该氯化物的物质的量为0.1 mol,该氯化物的摩尔质量为95 g/mol;该金属元高温
素的相对原子质量为95-71=24。(4)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O3=====2Fe+3CO2,标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol,恰好与Fe2O3完全反应时生成0.2 mol Fe,则剩余固体的质量为11.2 g。
答案:(1)1.204×10(或0.2NA) (2)2∶1 (3)95 g/mol 24 (4)11.2
13.Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol,若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为 mol。 (2)该气体所含原子总数为 。 (3)该气体在标准状况下的体积为 L。
Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高放电压放电管来制取臭氧:3O2=====2O3。将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为 L。
放电
解析:Ⅱ.3O2=====2O3 3体积 2体积 V
ΔV 1体积
(8-6.5) L=1.5 L
-1
23
-
V=3 L。
m2mNA22.4m答案:Ⅰ.(1) (2) (3) Ⅱ.3
MMM14.(2019·开封调研)合成氨工业生产中所用的α -Fe催化剂的主要成为FeO、Fe2O3。 (1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4∶5,其中Fe与Fe物质的量之比为 。
(2)当催化剂中Fe与Fe的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为 (保留两位小数)。
2+
3+
2+
3+
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(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α-铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水):________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为 ,生成实验条件下CO2的体积为 (假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·mol)。
解析:(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol,根据铁、氧物质的量之比得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe与Fe物质的量之比为x∶2y=1∶1。(2)根据催化剂中Fe
3+
2+
3+
2+
-1
与Fe的物质的量之比为1∶2,可推知,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,混合物中铁的3×56质量分数为×100%≈72.41%。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO,
72+160同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe与Fe的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,原料480 g Fe2O31
为3 mol,Fe2O3~2FeO,原料中必须有的Fe2O3参加反应,即1 mol Fe2O3参加反应,理论上
3要有0.5 mol C反应,即6 g C,生成0.5 mol CO2,在该条件下体积为12 L。
高温
答案:(1)1∶1 (2)72.41% (3)2Fe2O3+C=====4FeO+CO2↑ (4)6 g 12 L
15.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:________________________________________。 (2)混合气体中碳原子的个数: (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
2+
3+
①气球中收集到的气体的摩尔质量为_______________________________________; ②标准状况下气球中收集到的气体的体积为________________________________; ③气球中收集到的气体的电子总数为______________________________________ (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
V8.96 L
解析:(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,
Vm22.4 L·mol-1
14.4 g-1
所以混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol。(2)设混合气体中CO的物质的量为x
0.4 molmol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4①;根据
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气体的物质的量为0.4 mol可得x+y=0.4②;联立①②解得x=0.2,y=0.2;由于CO和CO2分子中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C 原子,即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO被浓硫酸干燥后,收集在气球中,即气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO,故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol;②气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol=4.48 L;③一个CO中含有14个电子,则0.2 mol CO中含有电子的物质的量为0.2 -1
-1
mol×14=2.8 mol,即电子总数为2.8NA。
答案:(1)36 g·mol-1
(2)0.4NA (3)①28 g·mol-1
②4.48 L ③2.8NA
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