Question

【題目】現有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標準狀況下所占的體積約為8.96 L。回答下列問題：

(1)該混合氣體的平均摩爾質量：_________________________。

(2)混合氣體中碳原子的個數：_________________________

(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。

(3)將混合氣體依次通過如圖裝置，最后收集在氣球中。

①氣球中收集到的氣體摩爾質量：_______________________；

②標況下氣球中收集到的氣體的體積為___________________；

③氣球中收集到的氣體的電子總數為_____________________

(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。

Answer 1

【答案】36 g·mol－1 0.4NA 28 g·mol－1 4.48 L 2.8NA

【解析】

(1)混合氣體的體積為8.96 L，則其物質的量為n＝=＝0.4 mol，混合氣體的平均摩爾質量為＝36 g·mol－1；

(2)設混合氣體中 CO的物質的量為x mol，CO2的物質的量為y mol，則根據混合物的質量為14.4 g可得：28x＋44y＝14.4；①；根據氣體的物質的量為0.4 mol，所得x＋y＝0.4②；解①②得：x＝0.2 mol，y＝0.2 mol；由于CO和CO2中均含1個碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA個；

(3)將混合氣體依次通過如圖裝置，則CO2會被NaOH溶液吸收，剩余CO，被濃硫酸干燥后，則在氣球中收集到的是干燥純凈的CO氣體；

①氣球中收集到的氣體為CO，而一種物質的摩爾質量在數值上等于該物質的相對分子質量，故收集到的氣體的摩爾質量為28 g·mol－1；

②氣球中的氣體為CO，其體積V＝nVm＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；

③1個CO含有14個電子，由(2)求出的CO的物質的量為0.2 mol，則電子的物質的量為0.2 mol×14＝2.8 mol，電子總數為2.8NA個。