Question

【題目】按要求填空：

(1)有相同溫度和壓強下的兩種氣體12C18O和14N2，若兩種氣體的質量相同，則兩種氣體所含的質子數之比為__________，若兩種氣體的原子數相等，則兩種氣體所含中子數之比_________，若兩種氣體的體積相同，則兩種氣體的密度之比為_________。

(2)10.8 g R2O5中氧原子的數目為3.01×1023，則元素R的相對原子質量為 ________。

(3)將10 mL1.00 mol/L Na2CO3溶液與10 mL1.00 mol/L CaCl2溶液相混和，則混和溶液中Na+的物質的量濃度為___________（忽略混合前后溶液體積的變化）。

(4)在標準狀況下，由CO和CO2組成的混合氣體為6.72 L，質量為12 g，此混合物中CO和CO2物質的量之比是_________。

(5)在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的氧化物和CO2，測得充分煅燒后固體質量為2.41g，CO2的體積為1.344L(標準狀況)，則鈷氧化物的化學式為_______________。

Answer 1

【答案】14：15 8：7 15：14 14 1.00mol/L 1：3 Co3O4

【解析】

(1)根據n=計算氣體的物質的量，然后根據其分子中含有的質子數計算氣體中含有的質子數關系；根據兩種物質分子都是雙原子分子，可確定若兩種氣體的原子數相等則分子數相等，根據n=及原子構成關系確定中子數的比，然后根據比較密度；

(2)根據O原子數計算O原子的物質的量，結合化合物的組成確定R2O5的物質的量，再根據n=計算氣體的摩爾質量，進而可得R的相對原子質量；

(3)在過程中Na+的物質的量不變，根據c=計算；

(4)先根據n=計算的物質的量，根據二者的非物質的量和質量關系可計算出各自的物質的量，然后可得氣體的物質的量的比；

(5)由CO2的體積計算其物質的量，根據元素守恒計算Co的物質的量，再根據O元素守恒，根據化合物的質量及其中含有的Co的質量計算出氧化物中O的物質的量，據此解答。

(1)相同狀況下的兩種氣體12C18O和14N2，摩爾質量M(12C18O)=30g/mol，M(14N2)=28g/mol，兩種氣體的質量相等，假設氣體的質量都是mg，依據n=可得到物質的量n(12C18O)=mol，n(14N2)=mol，則n(12C18O)：n(14N2)=14：15。由n=知物質分子的個數之比即為物質的量之比，其分子中含有的質子數12C18O為6+8=14，14N2為7×2=14，二者分子中所含質子數相等，因此分子數的比等于二者所含質子數之比=14：15；

由于兩種物質都是雙原子分子，若兩種氣體的原子數相等，則二者的分子數相等，根據n=可知兩種氣體的物質的量相等，在12C18O中含有16個中子，在14N2中含有14個中子，所以二者中子數的比為16:14=8：7；在同溫同壓下，若兩種氣體的體積相同，則二者含有的氣體分子數相等，根據可知兩種氣體的密度比氣體的摩爾質量成正比，給密度比=30:28=15：14；

(2)10.8 g R2O5中氧原子的數目為3.01×1023，n(O)==0.5mol，n(R2O5)= n(O)=0.1mol，所以M(R2O5)==108g/mol，則元素R的相對原子質量為(108-5×16)÷2=14；

(3)在過程中Na+的物質的量不變，n(Na+)=2n(Na2CO3)=2cV=2×1.00mol/L×0.01L=0.02mol，兩種溶液混合后溶液的體積V0.02L，所以混合后溶液中Na+的物質的量濃度c(Na+)==1.00mol/L；

(4)在標準狀況下，由CO和CO2組成的混合氣體為6.72 L，物質的量是n==0.3mol，氣體質量為12 g，假設混合氣體中含有CO、CO2的物質的量分別是x、y，則x+y=0.3mol，28x+44y=12g，解得x=0.075mol，y=0.225mol，所以此混合物中CO和CO2物質的量之比是0.075mol ：0.225mol =1：3；

(5)在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的氧化物和CO2，測得充分煅燒后固體質量為2.41g， CO2的體積為1.344L(標準狀況)，n(CO2)==0.06mol，由化學式可知n(Co)=0.06mol×=0.03mol，則氧化物中n(O)==0.04mol，則n(Co)：n(O)=0.03mol：0.04mol=3：4，所以鈷氧化物的化學式為Co3O4。