Question

4．SO₂和SO₃是硫元素的兩種氧化物，根據(jù)其化學式完成下列各題：
①SO₂摩爾質量為64g/mol，2.408×10²³個SO₂分子在標準狀況下所占的體積是8.96L．
②等質量的SO₂和SO₃所含分子個數(shù)比為5：4，氧原子個數(shù)比為5：6，80℃101KPa時它們的體積之比為5：4，其密度之比為4：5．
③若將40gSO₃溶于水形成250mL溶液，所得溶液中的溶質是H₂SO₄，c（H⁺）為4mol•L^-1．若使這250mL溶液與NaOH完全反應，需要的NaOH質量是40g．

Answer 1

分析 ①根據(jù)二氧化硫的相對分子質量判斷其摩爾質量；根據(jù)n=$\frac{N}{{N}_{A}}$、V=nVm計算出二氧化硫在標準狀況下的體積；
②根據(jù)n=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$可知，質量相等時，二氧化硫與三氧化硫的分子個數(shù)之比與摩爾質量成反比，結合二者分子組成計算出含有氧原子個數(shù)之比；相同條件下氣體的體積之比等于其物質的量之比，密度與摩爾質量成正比；
③三氧化硫與水反應生成硫酸，硫酸為所得溶液的溶質，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出三氧化硫的物質的量，從而可知硫酸、氫離子的物質的量，然后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出氫離子的濃度；氫氧化鈉與硫酸反應生成硫酸鈉，根據(jù)質量守恒計算出消耗氫氧化鈉的物質的量，然后根據(jù)m=nM計算出氫氧化鈉的質量．

解答 解：①二氧化硫的相對分子質量為64，則SO₂摩爾質量為64g/mol；2.408×10²³個SO₂分子的物質的量為：$\frac{2.408×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$=0.4mol，在標準狀況下所占的體積為：22.4L/mol×0.4mol=8.96L，
故答案為：64 g/mol；8.96L；
②根據(jù)n=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$可知，質量相等時，二氧化硫與三氧化硫的分子個數(shù)之比與摩爾質量成反比，則等質量的SO₂和SO₃所含分子個數(shù)比=80g/mol：64g/mol=5：4；二者含有氧原子數(shù)之比為：（5×2）：（4×3）=5：6；80℃101KPa時它們的體積之比等于其物質的量之比=5：4；相同條件下密度與摩爾質量成正比，則二者的密度之比=64g/mol：80g/mol=4：5，
故答案為：5：4；5：6；5：4；4：5；
③若將40gSO₃溶于水形成250mL溶液，三氧化硫的物質的量為：$\frac{40g}{80g/mol}$=0.5mol，0.5mol三氧化硫與水反應生成0.5mol硫酸，故所得溶液中的溶質是H₂SO₄；0.5mol硫酸中含有氫離子的物質的量為：0.5mol×2=1mol，則所得溶液中c（H⁺）=$\frac{1mol}{0.25L}$=4mol•L^-1；
若使這250mL溶液與NaOH完全反應，反應后溶質為硫酸鈉，根據(jù)質量守恒定律，n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）=2n（H₂SO₄）=0.5mol×2=1mol，故需要的NaOH質量是：40g/mol×1mol=40g，
故答案為：H₂SO₄；4；40 g．

點評 本題考查了物質的量的計算，題目難度不大，明確物質的量與其它物理量之間的轉化關系即可解答，試題知識點較多，充分考查學生的分析能力及化學計算能力．