Question

【题目】Ⅰ.臭氧层是地球生命的保护伞,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3

(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,则所得混合气体的平均摩尔质量为_______。(保留一位小数)

(2)将8L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5L,其中臭氧为____L。

Ⅱ. 标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得溶液浓度为17.0 mol·L－1，密度为0.90 g·mL－1的氨水，试计算1体积水吸收_______体积的氨气可制得上述氨水。(保留整数)

Answer 1

【答案】35.6 g·mol-1 3 623

【解析】

Ⅰ.设原有O2为1mol，计算转化的氧气与生成的臭氧的物质的量，进而计算剩余的氧气的物质的量，依据平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比计算；用差量法计算臭氧的体积。Ⅱ.结合c=1000ρw/M来计算氨水的质量分数，再依据质量分数计算1体积水吸收氨气的体积。

Ⅰ.（1）设原有1mol O2，发生反应的O2为1mol×30%=0.3mol，由化学方程式可得：

3O22O3

3 2

0.3 0.2

即反应生成0.2mol臭氧，则混合气的平均摩尔质量为:(32×0.7+0.2×48)/(0.7+0.2) = 35.6 g/mol。（2）设8L氧气中xL转化为臭氧，由化学方程式可得：

3O22O3

3 2

x 2x/3

即反应生成2x/3L臭氧(原状况)，由反应得到气体6.5L得关系式：(8-x) + 2x/3 = 6.5，解得x = 4.5，则生成臭氧的体积为2×4.5/3 = 3L。

Ⅱ. 氨水的浓度为c=1000ρw/M=（1000×0.90g·mL×W%）/17g·mol=17.0mol/L，解得W%=32%；设氨气体积为VL，则水为1L，氨气的物质的量为V/22.4mol,氨气的质量为17V/22.4 g, 水的质量为1000mL×1g/mL=1000g，氨水溶液质量为（1000+17V/22.4）g，则由W%=×100%= 32%解得，V=623L。