Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)為了探究“在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”，他們以教材中相關(guān)（科學(xué)探究）為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（實(shí)驗(yàn)裝置）

（部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）

溫度	壓強(qiáng)	時(shí)間	水槽中H2O的質(zhì)量	H2體積	O2體積
30 ℃	101 kPa	0	300 g	0	0
30 ℃	101 kPa	4分鐘	298.2 g		1.243 L

請回答下列問題：

(1)4分鐘時(shí)H2、O2的物質(zhì)的量分別是________mol、________mol。

(2)該溫度下，氣體摩爾體積是__________。

(3)在該實(shí)驗(yàn)條件下，3 mol O2的氣體的體積為____________L

Answer 1

【答案】0.1 0.05 24.86 L/mol 74.58 L

【解析】

(1)電解4min前后水的質(zhì)量差可計(jì)算出電解水的質(zhì)量，根據(jù)電解方程式中物質(zhì)反應(yīng)關(guān)系可計(jì)算出4分鐘時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的H2、O2的物質(zhì)的量；

(2)由O2的體積、氧氣的物質(zhì)的量可計(jì)算出該溫度下的氣體摩爾體積；

(3)根據(jù)V=n·Vm可計(jì)算出該條件下3 mol O2的氣體的體積。

(1)電解水的質(zhì)量為m(H2O)=300 g-298.2 g=1.8 g；n(H2O)==0.1 mol，根據(jù)電解方程式：2H2O2H2↑+O2↑可知：n(H2)= n(H2O)= 0.1 mol，n(O2)= n(H2O)=×0.1 mol=0.05 mol；

(2)由于n=，在該溫度下，0.05molO2的體積是1.243 L，所以在該溫度下的氣體摩爾體積是Vm==24.86 L/mol；

(3)在該實(shí)驗(yàn)條件下氣體摩爾體積為24.86 L/mol，則3mol O2的氣體的體積V=3 mol×24.86 L/mol=74.58 L。