Question

11．CO₂和O₂组成的混合气体的质量为14.0g，其中碳原子与氧原子的物质的量之比是1：8，则：
（1）该混合气体中，CO₂和O₂的物质的量分别是多少？
（2）标准状况下，该混合气体的体积是多少？
（3）标准状况下，该混合气体的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）结合CO₂和O₂组成可知：n（C）=n（CO₂），n（O）=2n（CO₂）+2n（O₂），结合m=nM以及混合气体的质量为14.0g，其中碳原子与氧原子的物质的量之比是1：8列式计算CO₂和O₂的物质的量；
（2）根据CO₂和O₂的物质的量结合V=nVm计算；
（3）根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）CO₂和O₂组成的混合气体中：n（C）=n（CO₂），n（O）=2n（CO₂）+2n（O₂），碳原子与氧原子的物质的量之比是1：8，n（CO₂）：[2n（CO₂）+2n（O₂）]=1：8①，根据质量守恒可得n（CO₂）×44g/mol+n（O₂）×32g/mol=14g②，联①②解得n（CO₂）=0.1mol，n（O₂）=0.3mol，
答：该混合气体中，CO₂和O₂的物质的量分别是0.1mol，0.3mol；
（2）该混合气体中，CO₂和O₂的物质的量分别是0.1mol，0.3mol，总的物质的量为0.1mol+0.3mol=0.4mol，V=nVm=0.4mol×22.4mol/L=8.96L，
答：标准状况下，该混合气体的体积是8.96L；
（3）标准状况下，该混合气体的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{14g}{8.96L}$=1.5625g/L，
答：标准状况下，该混合气体的密度是1.5625g/L．

点评 本题考查物质的量有关计算，关键是根据分子式确定碳原子、氧原子物质的量与混合气体CO₂和O₂物质的量关系计算CO₂和O₂各自物质的量，题目难度不大．