Question

15．CO和CO₂的混合氣體18g，完全燃燒后測得CO₂的體積為11.2L（標準狀況）．試回答：
①混合氣體中CO的質量是7g．
②混合氣體中CO₂在標準狀況下的體積為5.6L．
③混合氣體在標準狀況下的密度為1.61g•L^-1．
④求混合氣體的平均相對分子質量？

Answer 1

分析 設混合氣體中含有CO和CO₂的物質的量分別為x、y，根據總質量可得：28x+44y=18，根據碳原子守恒可知：x+y=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，聯立解得：x=0.25mol CO、y=0.25mol CO₂，即：混合氣體中含有0.25molCO，0.25mol，
①根據m=nM計算出混合氣體中CO的質量；
②根據V=nVm計算出混合氣體中含有二氧化碳的體積；
③根據ρ=$\frac{m}{V}$計算出混合氣體的密度；
④混合氣體的總物質的量為0.5mol，先根據M=$\frac{m}{n}$計算出混合氣體的平均摩爾質量，從而可知混合氣體的平均相對分子質量．

解答 解：設混合氣體中含有CO和CO₂的物質的量分別為x、y，
根據總質量可得：28x+44y=18，根據碳原子守恒可知：x+y=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
聯立解得：x=0.25mol CO、y=0.25mol CO₂，
即：混合氣體中含有0.25molCO，0.25mol，
①混合氣體中CO的質量為：28g/mol×0.25mol=7g，
故答案為：7；
②混合氣體中CO₂在標準狀況下的體積為：22.4L/mol×0.25mol=5，6L，
故答案為：5.6；
③混合氣體在標準狀況下的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{18g}{11.2L}$≈1.61g•L^-1，
故答案為：1.61；
④混合氣體的總物質的量為0.5mol，則混合氣體的平均摩爾質量為：$\frac{18g}{0.5mol}$=736g/mol，則混合氣體的相對分子質量為36，
答：混合氣體的平均相對分子質量為36．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確物質的量與摩爾質量、氣體摩爾體積等之間的關系為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用，試題培養了學生的化學計算能力．