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高中 | 气体摩尔体积题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一
第一章 从实验学化学
第二节 化学计量在实验中的应用
气体摩尔体积
化学从宏$\rm -$微结合的视角研究物质的变化过程,并运用化学符号进行表征。
观察下图的微观反应过程,写出该化学反应方程式 。
$\\text{C}{{\\text{l}}_{\\text{2}}}+{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}\\rightleftharpoons \\text{HCl+HClO}$
"]]由图可知,反应为氯气和水反应生成$\rm HCl$和$\rm HClO$,反应方程式为:$\text{C}{{\text{l}}_{\text{2}}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\rightleftharpoons \text{HCl+HClO}$;
画出氧原子的结构示意图 ;氯离子的电子式 。
氧元素是$\rm 8$号元素,则氧原子的原子结构示意图为;
氯原子最外层有$\rm 7$个电子,氯离子得$\rm 1$个电子原子最外层电子为$\rm 8$,则氯离子的电子式为:;
电解水时,通常向纯水中加入适量的$\text{NaOH}(\text{NaOH}$不参加反应$\rm )$,原因是 。$\rm ($请使用化学用语解释$\rm )$
$\\text{NaOH=N}{{\\text{a}}^{+}}\\text{+O}{{\\text{H}}^{-}}$
"]]加入电解质只能增大溶液的导电性,$\text{NaOH=N}{{\text{a}}^{+}}\text{+O}{{\text{H}}^{-}}$;
某电解水实验开始时,向$180\ \text{g}$纯水中溶解了$4\ \text{g\ NaOH}$此时溶液中$\text{N}{{\text{a}}^{+}}$和水分子的个数比是 ,该$\text{NaOH}$溶液的物质的量浓度约为 $\;\rm \text{mol}/\text{L}$。$\rm ($保留$\rm 2$位有效数字,水和$\text{NaOH}$溶液的密度近似为$1\ \text{g}/\text{mL}\rm )$。
$\\rm 1$:$\\rm 100$; $\\text{0}\\text{.54}$
"]]$\rm 180\;\rm g$纯水中溶解了$\rm 4\;\rm g\;\rm NaOH$,$\rm 180\;\rm g$纯水的物质的量为$\rm 10\;\rm mol$,$\rm 4\;\rm g\;\rm NaOH$的物质的量为$\rm 0.1\;\rm mol$,则溶液中$\text{N}{{\text{a}}^{+}}$和水分子的个数比为$\rm 0.1$:$\rm 10=1$:$\rm 100$;
$\rm NaOH$的物质的量浓度为${c=}\dfrac{{n}}{{V}}=\dfrac{\text{0}{.1\;\rm mol}}{{(180+4)}\times {1}{{{0}}^{\text{-3}}}\ \text{L}}={0}{.54\;\rm mol/L}$;
当实验进行到一段时间,两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是$6.72\ \text{L}\rm ($不考虑气体溶解$\rm )$。计算此时被电解的水的物质的量是 。
$\\rm 0.2\\;\\rm mol$
"]]电解水的方程式为:$\text{2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\begin{matrix} \underline{\underline{电解}} \\ {} \\ \end{matrix}{{\text{O}}_{\text{2}}}\uparrow \text{+2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\uparrow $,两个电极共收集的气体折合成标准状况约是 $\rm 6.72\;\rm L$,即$\rm 0.3\;\rm mol$,结合方程式可知,水的物质的量为$0.3\;\rm \text{mol}\times \dfrac{2}{3}=0.{2\;\rm mol}$;
实际收集气体的外界条件并非标况。该条件下气体摩尔体积是${{{V}}_{\text{m}}}\ \text{L}/\text{mol}$,阿伏伽德罗常数的值是${{{N}}_{\text{A}}}$,当收集到氢气的体积是$V\rm \ L$时,则同时收集到的氧气分子的个数是 。
$\\dfrac{{{{N}}_{\\text{A}}}{V}}{\\text{2}{{{V}}_{\\text{m}}}}$
"]]当收集到氢气的体积是$V\rm \ L$时,氢气为$\dfrac{{V\ \rm L}}{{{{V}}_{\text{m}}}\ \text{mol/L}}=\dfrac{{V}}{{{{V}}_{\text{m}}}}\ \text{mol}$,同时收集到的氧气$\dfrac{1}{2}\times \dfrac{{V}}{{{{V}}_{\text{m}}}}\ \text{mol=}\dfrac{{V}}{\text{2}{{{V}}_{\text{m}}}}\ \text{mol}$,氧气分子的个数为$\dfrac{{{{N}}_{\text{A}}}{V}}{\text{2}{{{V}}_{\text{m}}}}$。
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