Question

碳在空气中燃烧后所得4.48 L（标准状况）的混合气体，组成为CO、CO₂、N₂（其他成分忽略），平均相对分子质量为30，与足量的灼热氧化铜反应，所得的气体质量增加了0.4 g：

（1）N₂的体积________。

（2）原空气中O₂、N₂的体积比为________。

Answer

3.36 L 1∶4

【解析】

(1)所得气体质量增加了0.4 g，是由反应CO＋CuOCO2＋Cu所致，可利用差量法，求出CO的质量、体积或物质的量，然后利用平均相对分子质量为30，建立等量关系式，可求出CO2的体积，最后求出N2的体积。

(2)利用氧元素守恒，可求出O2的体积，从而求出原空气中O2、N2的体积比。

(1)由反应式CO＋CuOCO2＋Cu，可建立下列关系式：

V(CO)＝0.56 L。

M(CO)＝28 g·mol－1，M(N2)＝28 g·mol－1，M(CO2)＝44 g·mol－1。

设混合气体中CO和N2的体积分数为x，则CO2的体积分数为1－x，

28x＋44×(1－x)＝30，x＝，1－x＝，V(CO2)＝4.48×L＝0.56 L

V(CO)＝0.56 L，V(CO2)＝0.56 L，V(N2)＝4.48 L－(0.56＋0.56)L＝3.36 L。答案为：3.36 L；

(2)V(O2)＝(0.56/2＋0.56) L＝0.84 L，V(O2) ∶V(N2)＝0.84∶3.36＝1∶4。答案为：1∶4。