高中一道诡异的化学题

Question

铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混合、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半是石墨，且用铅笔写一个字消耗笔芯的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数为？

Answer 1

1mg笔芯中含有碳的质量 = 1 * 10^(-3) * 0.5 = 5 * 10^(-4) g
所以含有的碳原子的物质的量 = 5 * 10^(-4)/12 = 4.167 * 10^(-5) mol

所以一个铅笔字含有的碳原子数 = 6.02 * 10^23 * 4.167 * 10^(-5) = 2.51 * 10^19 个

Answer 2

在高一题中，石墨是默认是纯炭，粘土默认不含炭，一半是石墨说明一半是炭，写一个字消耗笔芯1mg，就含炭0.5mg，炭的相对原子质量是12，每个字就含炭1/24mol，原子数为1/24*Na（阿伏伽德罗常数）=2.51*10^22个炭原子

Answer 3

写一个字用的C的质量为0.5*1mg=0.5mg=0.0005g
C的摩尔质量为12g/mol，所以它所含的C的物质的量为0.0005/12=0.000042mol
那么所含的C原子个数为N=n*NA=0.000042*6.2*10^23=2.6*10^19
没问题了吧！OK

Answer 4

1mg笔芯中含有碳的质量为：1×10^(-3)×50％=5×10^(-4)g
所含有的碳原子的物质的量为：5×10^(-4)/12=4.167×10^(-5)mol
所以一个铅笔字含有的碳原子数为：
4.167×10^(-5)×6.02×10^(23)=2.508×10^(19)个

Answer 5

解析：由“铅笔芯质量的一半是石墨，且用铅笔写一个字消耗笔芯的质量约为1mg”，可知，写一个字所用的石墨的质量为0.5mg=5×10^-4g,
n(C原子）=（5×10^-4g）/(12g/mol)
N(C原子)=NA×n(C原子）
=6.02×10^23mol^-1×（5×10-4g）/ (12g/mol) = ≈2.51 ×10^19个