题目内容
【题目】Ⅰ、同温同压下,若A容器中充满O2、B容器中充满O3。
(1)若所含分子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是_____。
(2)若两容器中所含原子总数相等,则A容器和B容器的容积比是____。
Ⅱ、现有14.4g一氧化碳和二氧化碳的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L。
请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为____。
(2)混合气体中碳原子的个数为____(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
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气球中收集到的气体的物质的量为____。
【答案】1∶1 3∶2 36g·mol-1 0.4NA 0.2mol
【解析】
I.(1)利用阿伏加德罗气体定律推算;
(2)根据氧气和臭氧的分子式进行分析;
II.(1)利用摩尔质量的本义式,求算平均摩尔质量;
(2)根据质量和体积列出方程组,求出二氧化碳和一氧化碳的物质的量,从而求算出碳原子数;
(3)氢氧化钠溶液除去了二氧化碳,浓硫酸除去了水蒸气,所以收集到的气体为一氧化碳;
I.(1)在相同的温度和压强下,相同分子数的气体占有相同的体积。所以当两容器内所含气体的分子数相等时,两容器的容积也必然相等,即A容器和B容器的容积之比为1:1;
(2)在同温同压下,气体的体积之比等于分子数之比。两容器中所含的原子总数相等,则两容器的分子数之比为3:2,所以A容器和B容器的容积比为3:2;
II.(1)依据
=
得
;
(2)混合气体在标准状况下的体积为8.96L,所以CO和CO2的总物质的量为0.4mol,又由于CO和CO2的每个分子中均只有含有一个碳原子,所以碳原子的总物质的量也为0.4mol,其个数为0.4NA(或0.4mol×6.02×1023/mol=2.408×1023);
(3)混合气体通过NaOH溶液时,二氧化碳被完全吸收,再通过浓硫酸除去从NaOH溶液中带出的水蒸气,所以最后收集的气体为CO。设原混合气体中CO的物质的量为n(CO),CO2的物质的量为n(CO2),则根据题意知:14.4g=n(CO)×28g/mol+n(CO2)×44g/mol①,n(CO)+n(CO2)=
②,将①、②两式联立形成方程组,解得n(CO)=0.2mol。