Question

7．根据要求回答下列问题．
（1）相同质量的SO₂气体和SO₃气体，其分子数之比为5：4，氧原子数之比为5：6，相同条件下（同温同压）的体积之比为5：4，密度之比为4：5．
（2）SO₂与O₂的混合气体中，氧元素的质量分数为70%，则SO₂与O₂的物质的量之比是3：4，这种混合气体的密度是同温同压下氧气密度的$\frac{10}{7}$倍．
（3）用2.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液配制100mL浓度为0.2mol•L^-1的稀硫酸，需量取2.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液的体积是8.3mL．
（4）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
①未洗涤烧杯和玻璃棒，使所配溶液浓度偏低；
②定容时俯视刻度线，使所配溶液浓度偏高；
③摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水，使所配溶液浓度偏低．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算物质的量之比，分子数目之比等于物质的量之比，结合分子式计算氧原子数目之比，相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，密度之比等于摩尔质量之比；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算S原子与O原子物质的量之比，结合原子守恒计算SO₂与O₂的物质的量之比，根据$\overline{M}$=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算平均摩尔质量，相同条件下气体密度之比等于相对分子质量之比；
（3）稀释前后溶质的物质的量不变，根据稀释定律计算；
（4）分析操作对溶质物质的量、溶液体积影响，再结合c=$\frac{n}{V}$判断．

解答 解：（1）根据n=$\frac{m}{M}$可知，相同质量的SO₂气体和SO₃气体的物质的量之比为80g/mol：64g/mol=5：4，分子数目之比等于物质的量之比，则二者分子数目之比为5：4，含有氧原子数目之比为5×2：4×3=5：6，相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，故二者体积之比为5：4，密度之比等于摩尔质量之比，则二者密度之比为64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案为：5：4；5：6；5：4；4：5；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$可知，S原子与O原子物质的量之比为$\frac{1-70%}{32}$：$\frac{70%}{16}$=3：14，由原子守恒，可知SO₂与O₂的物质的量之比为3：$\frac{14-3×2}{2}$=3：4，平均摩尔质量=$\frac{3×64+4×32}{3+4}$g/mol=$\frac{320}{7}$g/mol，相同条件下气体密度之比等于相对分子质量之比，混合气体的密度是同温同压下氧气密度的$\frac{\frac{320}{7}}{32}$=$\frac{10}{7}$倍，
故答案为：3：4；$\frac{10}{7}$；
（3）稀释前后溶质的物质的量不变，则需量取2.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液的体积是$\frac{100mL×0.2mol/L}{2.4mol/L}$=8.3mL，
故答案为：8.3；
（4）①烧杯壁、玻璃棒会沾有溶质，未洗涤烧杯和玻璃棒，移入容量瓶内溶质偏小，使所配溶液浓度 偏低；
②定容时俯视刻度线，液面在刻度线下方，溶液体积偏小，使所配溶液浓度偏高；
③摇匀后，发现液面低于刻度线，少量液体残留在瓶口与瓶塞之间等，又滴加蒸馏水，导致溶液体积偏大，使所配溶液浓度偏低，
故答案为：偏低；偏高；偏低．

点评 本题考查物质的量有关计算、溶液配制误差分析，注意对公式的理解与灵活应用，注意根据c=$\frac{n}{V}$理解溶液配制与误差分析，难度不大．