Question

12．120℃下，將平均相對分子質量為7.2的CO與H₂的混合氣體0.5mol在氧氣中完全燃燒．則混合氣體中CO與H₂的物質的量之比為1：4，將燃燒后的產物緩慢通過足量的過氧化鈉固體，固體質量增加3.6g．

Answer 1

分析 據此設出CO與H₂的物質的量，分別根據平均分子量及總物質的量列式計算；
H₂、CO在整個過程中發生的化學方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂、2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，由反應方程式可知，過氧化鈉增加的質量即為H₂、CO的質量．

解答 解：設CO、氫氣的物質的量分別為x、y，則：①$\frac{28x+2y}{x+y}$=7.2，②x+y=0.5，
聯立①②可得：x=0.1mol、y=0.4mol，
則混合氣體中CO與H₂的物質的量之比為：0.1mol：0.4mol=1：4；
H₂、CO在整個過程中發生的化學方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂、2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，由反應方程式可知，過氧化鈉增加的質量即為H₂、CO的質量，所以固體增加質量為：7.2g/mol×0.5mol=3.6g，
故答案為：1：4；3.6．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，根據反應方程式得出過氧化鈉固體增加的質量=氫氣和CO氣體的質量為解答關鍵，試題培養了學生的分析能力及靈活應用基礎知識的能力．