Question

【題目】近年來，我國儲氫碳管研究獲得重大進展，電弧法合成碳納米管，常伴有大量物質——碳納米顆粒，這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純，其反應的化學方程式為：

3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4（稀）= 3CO2↑ + 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8 H2O

請回答下列問題。

（1）H2O的摩爾質量為___________，0.18g H2O的物質的量為_______________mol

（2）配制0.1mol/L H2SO4溶液500mL，則需要H2SO4的質量為_____________g

（3）在上述的反應中，若生成22g CO2

ⅰ．標準狀況下，CO2的體積為_________L

ⅱ．轉移電子的數目為________________

（4）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，則該混合氣體的平均相對分子質量是_____________

Answer 1

【答案】 18 g/mol 0.01 4.9 11.2 2NA或1.204×1024 40

【解析】試題分析：本題是以物質的量為中心的基礎計算題，重點考查摩爾質量、平均相對分子質量基本計算，考查物質的量與質量、氣體體積、溶質物質的量濃度、微粒數目的換算，考查氧化還原反應中電子轉移的計算。

解析：（1）以g/mol為單位時，摩爾質量在數值上等于該物質的相對分子質量。H2O的相對分子質量為18，所以其摩爾質量為18g/mol。因此，0.18g H2O物質的量 。正確答案： 18 g/mol、0.01。（2）所需溶質H2SO4的物質的量為0.1mol/L×0.5L=0.05mol，H2SO4質量為0.05mol×98g/mol=4.9g。正確答案：4.9g。 （3）i．CO2的物質的量為22g÷44g/mol=0.5mol，標準狀況下體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L 。 ii．原反應中C元素從0價升高到+4價，且無其他升高價態，所以反應生成0.5mol CO2時轉移的電子數為4×0.5mol=2mol，N=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024。正確答案：11.2、1.204×1024。（4）以g/mol為單位時，混合氣體的摩爾質量在數值上等于其平均相對分子質量， ， ，平均相對分子質量為40。正確答案：40。