Question

3．200℃时，11.6g由CO₂和水蒸气的混合物与足量的Na₂O₂充分反应后，固体质量增加了3.6g，则原混合气体的平均摩尔质量为（　　）

• A． 5.8
• B． 11.6
• C． 23.2
• D． 46.4

Answer 1

分析 CO₂和水蒸气的混合物与足量的Na₂O₂充分反应，反应方程式分别为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂中固体质量增加的量相当于CO、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑中固体质量增加的量相当于H2，
设二氧化碳、水蒸气的物质的量分别是xmol、ymol，根据二氧化碳和水蒸气质量、CO和氢气质量计算二者的物质的量，再根据$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$计算原来混合气体的平均摩尔质量．

解答 解：CO₂和水蒸气的混合物与足量的Na₂O₂充分反应，反应方程式分别为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂中固体质量增加的量相当于CO、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑中固体质量增加的量相当于H₂，
设二氧化碳、水蒸气的物质的量分别是xmol、ymol，根据二氧化碳和水蒸气质量、CO和氢气质量得$\left\{\begin{array}{l}{44x+18y=11.6}\\{28x+2y=3.6}\end{array}\right.$，
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1}\\{y=0.4}\end{array}\right.$，所以原来混合气体的物质的量=（0.1+0.4）mol=0.5mol，
原来混合气体平均摩尔质量$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$=$\frac{11.6g}{0.5mol}$=23.2g/mol，故选C．

点评 本题考查混合物的有关计算，侧重考查分析计算能力，明确反应前后固体质量增加的量成分是解本题关键，利用质量进行计算即可，题目难度中等．