Question

现有14.4gCO和CO₂的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L.

请回答下列问题:

（1）该混合气体的平均摩尔质量为_____.

（2）混合气体中碳原子的个数为_____(用N_A表示阿伏加德罗常数的值).

（3）将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定).

①气球收集到的气体的摩尔质量为_____.

②气球收集到的气体,电子总数为_____(用N_A表示阿伏加德罗常数的值).

③气球的体积为_____L.

Answer

36g/mol0.4 NA28g/mol2.8 NA4.48

【解析】

(1)混合气体的体积为8.96L,则物质的量为其物质的量为:n=V/Vm=8.96L÷22.4L/mol=0.4mol,
混合气体的平均摩尔质量为:14.4g÷0.4mol=36g/mol；

(2)设混合气体中CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为ymol,则根据混合物的质量为14.4g可得:28x+44y=14.4①;根据气体的物质的量为0.4mol可得:x+y=0.4②，解①②得:x=0.2mol、y=0.2mol。因为CO和CO2中均含1个碳原子,故共含0.4mol碳原子，即 0.4 NA个；

(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体.
①气球中收集到的气体为CO,而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故收集到气体的摩尔质量为28g/mol；

②一个CO含有14个电子,由(2)求出的CO的物质的量为0.2mol,则电子的物质的量为0.2mol×14=2.8mol,电子总数为2.8 NA个；
③气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2mol×22.4L/mol=44.8L。