题目
4.某气柜内储存氯乙烯 (H)_(2)=CHCl(g)300(m)^3, 压强为122 kPa,温度为300K。求气柜内氯乙烯气体-|||-的密度和质量。若提用其中的100 m^3,相当于氯乙烯的物质的量为多少?已知氯乙烯的摩尔质量为-|||-.5gcdot (mol)^-1, 设气体为理想气体。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查理想气体状态方程的应用,涉及气体密度、质量及物质的量的计算。
解题思路:
- 密度计算:利用理想气体状态方程推导密度公式 $\rho = \frac{PM}{RT}$,其中需注意单位统一。
- 质量计算:通过密度与体积的乘积直接求解。
- 物质的量计算:对取出的气体部分,直接应用理想气体方程 $n = \frac{PV}{RT}$。
关键点:单位换算(如立方米与立方分米的转换)、理想气体常数 $R$ 的选取。
1. 气体密度计算
根据公式 $\rho = \frac{PM}{RT}$:
- 压强 $P = 122 \, \text{kPa}$
- 摩尔质量 $M = 62.5 \, \text{g/mol}$
- 气体常数 $R = 8.314 \, \text{kPa·dm}^3/(\text{mol·K})$
- 温度 $T = 300 \, \text{K}$
代入计算:
$\rho = \frac{122 \times 62.5}{8.314 \times 300} \approx \frac{7625}{2494.2} \approx 3.06 \, \text{g/dm}^3$
2. 气体质量计算
总质量 $m = \rho \cdot V$,其中体积 $V = 300 \, \text{m}^3 = 300{,}000 \, \text{dm}^3$:
$m = 3.06 \, \text{g/dm}^3 \times 300{,}000 \, \text{dm}^3 = 918{,}000 \, \text{g} = 918 \, \text{kg}$
3. 取出气体的物质的量
取出体积 $V = 100 \, \text{m}^3 = 100{,}000 \, \text{dm}^3$,应用公式 $n = \frac{PV}{RT}$:
$n = \frac{122 \times 100{,}000}{8.314 \times 300} \approx \frac{12{,}200{,}000}{2494.2} \approx 4891 \, \text{mol}$