Question

【題目】I．一定量的液態化合物XY2，在一定量的氧氣中恰好完全燃燒，其化學方程式：XY2(l)＋3O2(g)XO2(g)＋2YO2(g) （l代表液體，g代表氣體）

冷卻后，在標準狀況下測得生成物的體積是672 mL，密度是2.56 g·L－1。

（1）觀察反應前后氣體的化學計量數，可得反應前氧氣的體積是__________。

（2）化合物XY2的摩爾質量是__________。

（3）若XY2分子中X、Y兩元素質量比是3:16，則X、Y兩元素分別為__________和__________(填元素符號)。

II．常溫下，將20.0 g質量分數為14.0 %的KNO3溶液跟30.0 g質量分數為24.0 %的KNO3溶液混合，得到密度為1.15 gcm﹣3的混合溶液。計算：

（1）混合后溶液的質量分數___________。

（2）混合后溶液的物質的量濃度____________(保留一位小數)。

Answer 1

【答案】672 mL76 g·mol－1CS20 %2.3 mol·L-1

【解析】

生成物總物質的量為n(XO2)＋n(YO2)=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，由方程式可知，n(XO2):n(YO2)=1:2，則n(XO2)=0.01mo, n(YO2)=0.02mol.

I．(1)觀察反應前后氣體的化學計量數，可得反應前氧氣的體積與反應生成物總體積相等，在標準狀況下測得生成物的體積是672 mL，所以反應前氧氣的體積為672 mL；

(2)根據質量守恒得出，產物的總質量為m(XO2)＋m(YO2)=0.672L×2.56 g·L－1=1.72g，又根據方程式計量數對應關系得出n(XY2)=0.01mol,n(O2)=0.03mol, m(O2)=0.03mol×32g/mol=0.96g，根據質量守恒可知m(XY2)= 1.72g-0.96g=0.76g,根據M=m/n得出，M(XY2)=0.76g÷0.01mol=76g/mol。

(3)由在XY2分子中，X、Y兩元素的質量之比為3:16得出：1mol XY2分子中，X的質量為76g×3/19=12g ，Y的質量為76g-12g=64g ，1mol XY2含有1mol X，2mol Y，故X的相對原子質量是12，Y的相對原子質量是64/2=32，即X是C，Y是S。

II.(1) 20.0 g質量分數為14.0 %的KNO3的溶液中溶質的質量m1=20.0 g×14.0 %=2.8g; 30.0 g質量分數為24.0 %的KNO3溶液溶質的質量m2=30.0 g×24.0 %=7.2g ,溶液混合前后溶質、溶液的質量都不變,所以混合液的質量分數為(2.8g+7.2g)/(20g+30g)×100%=20%。

(2)混合液中溶質的質量為2.8g+7.2g=10g,溶質的物質的量為n=10g÷101g/mol=10/101mol,
溶液的體積為(20g+30g)÷1.15g/Ml=1/23L,所以溶液的物質的量濃度為c=10/101mol ÷1/23L=2.3mol/L。