Question

臭氧层是地球生命的保护神，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：3O₂ 2O₃。

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

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

(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L。(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。

Answer

(1)35.6 (2)3 (3)50%

【解析】(1)设有1 mol O2

3O22O3 Δn

3 mol 2mol 1 mol

3 mol 0.1 mol

根据： ＝35.6 g/mol。

(2)3O22O3 ΔV

3体积 2体积 1体积

V(L) 8－6.5＝1.5 L

V＝3 L。

(3)加热条件下，O3、O2都能和铜粉反应，

故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。

设混合气体中含有O2 x mol，含有O3 y mol，

则有，

解得，

所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。