Question

15．在标准状况下，由CO和CO₂组成的混合气体6.72L，质量为12g、此混合物中CO和CO₂物质的量比是1：3，CO的体积分数是25%，CO的质量分数是17.5%，C和O原子个数比是4：7，混合气体的平均相对分子质量是40，密度是1.79g/L，对氢气的相对密度是20．

Answer 1

分析 计算混合气体物质的量，根据总质量、总物质的量列方程计算CO和CO₂，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算混合气体的物质的量，令CO和CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者物质的量及质量列方程计算x、y的值，可得二者物质的量之比；利用$\frac{CO的物质的量}{总物质的量}$计算CO的体积分数，根据m=nM计算CO的质量，再利用$\frac{CO的质量}{总质量}$×100%计算CO的质量分数，计算C原子、O原子的物质的量，据此判断C原子与O原子数目之比；根据$\overline{M}$=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$计算平均摩尔质量．

解答 解：标况下CO和CO₂组成的混合气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
令CO和CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.3\\;}\\{28x+44y=12g}\end{array}\right.$
解得：x=0.075，y=0.225
混合物中CO和CO₂的物质的量比为0.075：0.225=1：3，
CO的体积分数为$\frac{0.075}{0.3}$×100%=25%，
CO的质量为0.075mol×28g/mol=2.1g，故CO的质量分数为$\frac{2.1g}{12g}$×100%=17.5%，
所以混合气体中C和O两种原子的数目之比为（0.075mol+0.225mol）：（0.075mol+2×0.225mol）=4：7，
混合气体平均摩尔质量为$\frac{12g}{0.3mol}$=40g/mol，密度是$\frac{12g}{6.72L}$=1.79g/L，对氢气的相对密度是$\frac{40}{2}$=20，
故答案为：1：3；  25%； 17.5%；  4：7； 40；1.79； 20．

点评 本题考查物质的量的相关计算，题目难度不大，侧重对基础知识的巩固．