Question

使含重水(D₂O)的水分解，得到H₂、HD、D₂的混合气体．现有1 L含重水0.017％(质量分数)的水，其密度仍为1 g·cm^－3．将其完全分解后，分离得到HD和D₂的混合气体，其平均相对分子质量为3.5，试计算D₂和HD混合气体的体积(标准状况)．

Answer 1

答案：0.254L
解析：

1 L水中含有D₂O的质量为1 000 g×0.017％＝0.17 g，n(D₂O)＝0.17 g÷20 g·mol^－1＝0.008 5 mol，n(D)＝2n(D₂O)＝2×0.008 5 mol＝0.017 mol．设HD、D₂混合气体中D₂所占的物质的量分数为x，4x＋3(1－x)＝3.5，x＝0.5．设HD、D₂的物质的量均为a，有3a＝0.017 mol，a＝mol，则HD和D₂的总物质的量为2×mol，混合气体标准状况下的体积为22.4 L·mol^－1×2×mol＝0.254 L．