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(%) |
N2 | 0.652 | -- |
A | 0.849 | 97.40 |
B | 2.398 | 68.98 |
C | 4.851 | 85.26 |
D | 3.583 | 92.26 |
答案
(1)根据第一组数据,得到n(N2)=
=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:0.652g 28g/mol
×97.4%=35.5,根据B组数据,得:0.849 0.0233
×68.98%=70.9,根据C组数据,得:2.398 0.0233
×85.26%=177.5,根据D组数据,得:4.851 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35.5.3.583 0.0233
故答案为:35.5.