Question

12．（1）相同質量的SO₂氣體和SO₃氣體，其分子數之比為5：4，氧原子數之比為5：6，相同條件下（同溫同壓）的體積之比為5：4，密度之比為4：5．
（2）SO₂與O₂的混合氣體中，氧元素的質量分數為70%，則SO₂與O₂的物質的量之比是3：4，這種混合氣體的密度是同溫同壓下氧氣密度的$\frac{10}{7}$倍．
（3）含0.4molAl³⁺的Al₂（SO₄）₃中所含的SO₄^2-的物質的量是0.6mol．
（4）已知16gA和20gB恰好完全反應生成0.04mol C和 31.76gD，則C的摩爾質量為106g/mol．
（5）如果某金屬氯化物MCl₃ 13.35g，含有Cl^- 0.3mol，則該氯化物的摩爾質量是133.5g/mol，金屬M的相對原子質量為27．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算相同質量的SO₂氣體和SO₃氣體的物質的量之比，結合分子中O原子數目計算二者含有氧原子數目之比，同溫同壓下體積之比等于物質的量之比、密度之比等于摩爾質量之比；
（2）令混合氣體的質量為100g，根據氧元素的質量分數計算S元素質量分數，進而計算S元素質量，再計算SO₂的質量、氧氣的質量，根據n=$\frac{m}{M}$計算二者物質的量，根據平均相對分子質量=$\frac{m總}{n總}$計算平均相對分子質量，相同條件下，不同物質的密度之比等于其摩爾質量之比；
（3）根據物質的構成特點判斷，由化學式可知，Al₂（SO₄）₃中n（Al³⁺）：n（SO₄^2-）=2：3，以此解答該題；
（4）根據質量守恒計算C的質量，再根據M=$\frac{m}{n}$計算C的摩爾質量；
（5）由化學式可知3n（MCl₃）=n（Cl^-），據此計算n（MCl₃），再根據M=$\frac{m}{n}$計算MCl₃的摩爾質量，進而計算M的相對原子質量．

解答 解：（1）SO₂氣體和SO₃氣體的摩爾質量分別為64g/mol、80g/mol，則相同質量的SO₂氣體和SO₃氣體的物質的量之比=$\frac{1}{64}$：$\frac{1}{80}$=5：4，故二者分子數之比是5：4，含有O原子數目之比=5×2：4×3=5：6，同溫同壓下體積之比等于物質的量之比，故二者體積之比=5：4，同溫同壓下密度之比等于摩爾質量之比，故二者密度之比=64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案為：5：4；5：6；5：4；4：5；
（2）SO₂與O₂的混合氣體中，氧元素的質量分數為70%，則S元素的質量分數=1-70%=30%，令混合氣體的質量為100g，則S元素質量=100g×30%=30g，故SO₂的質量=30g÷$\frac{\frac{30}{32}}{64}$=60g．則氧氣的質量=100g-60g=40g，則SO₂的物質的量=$\frac{60g}{64g/mol}$=$\frac{15}{16}$mol，O₂的物質的量=$\frac{40g}{32g/mol}$=$\frac{20}{16}$mol，則SO₂與O₂的物質的量之比為$\frac{15}{16}$mol：$\frac{20}{16}$mol=3：4，二者平均相對分子質量=$\frac{100}{\frac{15}{16}+\frac{20}{16}}$=45.71，相同條件下，氣體的摩爾質量之比等于其密度之比，所以混合氣體的密度是同溫同壓下氧氣密度的倍數=$\frac{45.71}{32}$=$\frac{10}{7}$，
故答案為：3：4；$\frac{10}{7}$．
（3）Al₂（SO₄）₃中n（Al³⁺）：n（SO₄^2-）=2：3，n（Al³⁺）=0.4mol，則n（SO₄^2-）=0.6mol，故答案為：0.6mol；
（4）根據質量守恒定律知，C的質量=（16+20-31.76）g=4.24g，C的摩爾質量=$\frac{4.24g}{0.04mol}$=106g/mol，故答案為：106g/mol；
（5）金屬氯化物MCl₃ 13.35g，含有Cl^- 0.3mol，則n（MCl₃）=$\frac{0.3mol}{3}$=0.1mol，MCl₃的摩爾質量=$\frac{13.35g}{0.1mol}$=133.5g/mol，故M的相對原子質量=133.5-35.5×3=27，
故答案為：133.5g/mol；27．

點評 本題考查有關物質的量的計算，比較基礎，側重對基礎知識的鞏固，注意理解摩爾質量與質量、物質的量的關系，掌握相對分子質量的計算常用方法．