题目内容

由A、B两种物质组成的混合气体,其平均相对分子质量随A的物质的量分数变化关系如图所示.
(1)A的相对分子质量为
44
44
.
(2)若测得混合气体中仅含两种元素,A、B都是有机物时,化学式分别为
C3H8
C3H8
、
C2H6
C2H6
.
(3)某混合气由A、B等体积混合而成,将其与适量氧气混合,引燃后反应物均无剩余,将产物依次通过足量浓H2SO4(减少的体积恰好等于消耗氧气的体积)、足量碱石灰(体积减半),又知通过浓H2SO4与通过碱石灰所减少的气体体积之比为5:2.气体体积均在105℃和1.01×105Pa条件下测定的,据此确定混合气体的组成.
分析:(1)根据图象结合M=M(A)×A%+M(B)×(1-A%)列式计算;
(2)根据余商法确定化学式;
(3)设平均组成为CxHyOz,然后根据燃烧的化学方程式求出平均组成,然后根据平均组成的含义及Mr(A)=44,Mr(B)=30,推得混合气的组成;
解答:解:(1)设A的相对分子质量为X,B的相对分子质量为Y,则有
0.75X+(1-0.75)Y=40.5
0.25X+(1-0.25)Y=33.5

解得:X=44,Y=30,
故答案为:44;
(2)A、B都是有机物,且含有两种元素,应为C和H,则
44
12
=3余8,A应为C3H8,
30
12
=2余6,B应为C2H6,
故答案为:C3H8,C2H6.
(3)因为混合气体由A、B等体积混合,因此混合气体的平均相对分子质量为
44+30
2
=37.由题目条件知,混合气体燃烧产物中n(H2O):n(CO2)=5:2,且n(CO2)=n(CO).
设混合气体的平均组成为CxHyOz,则燃烧的化学方程式为:
CxHyOz+
y
2
O2
点燃
x
2
CO2+
x
2
CO+
y
2
H2O
因此
12x+y+16z=37
 
y
2
:
x
2
=5:2
z+y=x+
x
2
+
y
2

解得x=2,y=5,z=0.5,所以混合气体的平均组成为C2H5O0.5.
根据平均组成的含义及Mr(A)=44,Mr(B)=30,推得混合气的组成为C3H8和CH2O或C2H6和C2H4O.
答:混合气的组成为C3H8和CH2O或C2H6和C2H4O.
点评:本题考查混合物的计算,侧重于学生对图象和数据的分析能量的考查,注意根据平均相对分子质量的含义结合图象列式计算,题目难度不大.
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