问题 问答题

19世纪中期,某化学家为测定元素X的相对原子质量,选择了如下的方法:他制备了含有元素X的四种化合物A、B、C、D,并测定出每种化合物中X的质量分数.在250℃时,四种化合物都是气态,将它们分别注入预先抽成真空的四个等容积的烧瓶中,直到每个烧瓶内的压力均达到1.01×105Pa,再称取每个烧瓶的质量,减去空瓶的质量后可得到烧瓶内气体的质量.用氮气重复这一过程,得到如下数据:

请通过计算后确定元素X可能的相对原子质量(要求写出推理过程)(提示:同温同压同体积的气体的分子数相同)

气体气体的质量(g)气体中X元素的质量分数(%)
N20.652--
A0.84997.40
B2.39868.98
C4.85185.26
D3.58392.26

答案

(1)根据第一组数据,得到n(N2)=

0.652g
28g/mol
=0.0233 mol,根据同温、同压下同体积的各种气体,其气体的分子数相同,即物质的量相等,故计算如下:(气体摩尔质量/g•mol-1是 1 mol气体中R的质量/g),根据A组数据,得:
0.849
0.0233
×97.4%=35.5,根据B组数据,得:
2.398
0.0233
×68.98%=70.9,根据C组数据,得:
4.851
0.0233
×85.26%=177.5,根据D组数据,得:
3.583
0.0233
×92.26%=141.8,因70.9≈35.5×2,141.8≈35.5×4,故上述数据中最小的是35.5,其余均为其倍数,又因1mol化合物中至少含1molX原子,故元素X的相对原子质量为35.5.

故答案为:35.5.

单项选择题
单项选择题 A3/A4型题