Question

使含重水(D₂O)的水分解，得到H₂，HD，D₂的混合氣體，現有1L含重水0.017％(質量分數)的水，設其密度仍為1g/cm³，將其完全分解后，分離得到HD和D₂的混合氣體，其平均相對分子質量為3.5，試計算D₂和HD混合氣體的體積(標準狀況)．

Answer 1

答案：
解析：

解：因1＜含重水的水中D2O的質量為：1L×1000ml／L×1g／mL×0.017％＝0.17g，其物質的量為＝0.0085mol，又因分離得到的HD與D2混合氣的平均相對分子質量為3.5，故HD與D2的分子個數之比為1∶1．由題中信息可知D原子在HD，D2中，故設混合氣中HD的物質的量為x mol．由D原子守恒有x＋2x＝0.0085×2，所以生成的D2與HD混合氣的體積＝2x＝2××0.0085mol×22.4L/mol＝0.254L．